Лебедки и краны. Устройство, расчет и проектирование - Хенген Р.

IV. Правила для конструирования и изготовления лебедок и кранов

IV. Цепные блоки, цепные колеса и канатные блоки

V. Принадлежности для крюков и крановые обоймицы
2. Подвижные блоки и обоймицы

VII. Болты и оси. Закрепление осей и смазка

VIII. Приспособления для ручного привода

I. Грузозахватные приспособления для единичных и штучных грузов

4. Грузовые платформы и люльки
5. Клещи и клещёобразные захватные приспособления

II. Грузоподъемные магниты
2. Принцип действия и схема включения
3. Типы и мощность магнитов

2. Сосуды для перемещения с опорожнением с боков или днища

1. Плавильные тигли
2. Разливочные ковши

В.Электрическое оборудование лебедок и кранов

2. Конструкция моторов
3. Мощность, число оборотов и нормы моторов

7. Лебедки для канатных маневровых устройств

2. Мостовые краны для обслуживания большей площади

1. Стационарные портальные краны и стационарные перегрузочные устройства

1. Консольные краны с неподвижной укосиной

2. Консольные краны с поворотной укосиной

Автор: Хенген Р.

Теги: проектирование зданий строительное проектирование устройство переводная литература

Год: 1938

Похожие

Проектирование и устройство фундаментов на намывных песчаных грунтах

Основы проектирования и устройства фундаментов реконструируемых зданий

Проектирование и монтаж ЖБК

Проектирование и расчет многоэтажных гражданских зданий и их элементов.

Текст

P. X E H X E H
ЛЕБЕДКИ и КРАНЫ
УСТРОЙСТВО, РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ПЕРЕВОД С НЕМЕЦКОГО
ДОЦЕНТА, КАНДИДАТА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК
И. Ф. РУДЕНКО
НКМ ♦ СССР
Г О СУД АРСТBEИНОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
МОСКВА 1938 ЛЕНИНГРАД

В предлагаемой работе рассматриваются
конструкции лебедок и кранов, применяемых в тяжелом
и лёгком машиностроении, а также в металлургии и
судостроении. В книге приведены расчетные и
конструктивные данные, иллюстрированные хорошо
подобранными чертежами. Настоящий труд явится
дополнением к существующей литературе по
подъемно-транспортным сооружениям. В особенности настоящая книга
будет полезна для конструкторов, преподавателей и
студентов.
Киевская типография Оборонгиза. Киев, Крещатик, № 42.

ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА
Настоящий труд может служить учебным пособием и справочной книгой. Как
учебное пособие он знакомит студента с расчетахми и проектированием
грузоподъемных устройств, а также помощью образцово исполненных конструкций с главнейшими
строительными формами их; как справочная книга дает конструктору обзор
подъемно-транспортной промышленности и может быть пособием при производстве
расчетов и конструировании.
Изучение специальных вопросов, обработка которых на много увеличила бы
объем издания, облегчается аккуратной литературной ссылкой.
Инженеру-производственнику настоящее сочинение также будет полезным при
выборе грузоподъемных устройств специального назначения.
В разделе «Общие сведения» приведена сводная таблица нормированных
важнейших машиностроительных материалов, применяемых в крановом строительстве. Кроме
того, дан краткий обзор новейшего состояния расчетов по сопротивлению материалов,
основанный на последних исследованиях.
В конце раздела приведены «Правила для конструирования и изготовления
лебедок и кранов».
Детали лебедок и кранов, соответственно их основному назначению, рассмотрены
подробно. Разделы, которые уже имеются в собрании сочинений С. Volk «Отдельные
детали по машиностроению» (например, зубчатые колеса, подшипники качения,
остановочные механизмы и тормоза), изложены более кратко. В разделе
«Грузозахватные приспособления» рассмотрены также литейные сосуды (литейные разливные
ковши и барабаны). В разделе «Электрическое оборудование лебедок и кранов» более
подробно изложен привод с переменным током, который находит все большее
применение. В разделе «Стационарные лебедки» приведены также грейферные лебедки и
лебедки для канатных маневровых устройств. Передвижные лебедки подразделены на
передвижные монорельсовые тележки (тельферы) для двутавровых балок и крановые
лебедки.
Краны рассмотрены в зависимости от их структуры, расчета и конструкции.
Большой объем занимает статический расчет стальных конструкций кранов, для чего
использованы выпуски «£)IN E 120 «Основные положения для расчета и
конструирования стальных конструкций кранов» (издатель — Германский крановый союз EV).
Изложение трудных, в особенности статически неопределимых, задач при расчете
ферм опущено, так как в распоряжении опытного конструктора по краностроению
для этого могут служить два известных сочинения по статике крановых ферм
Анд ре.
Применяемая в последнее время при изготовлении стальных конструкций сварка
вместо клепки нащла в книге соответствующее отражение.
В разделе «Специальные краны» рассмотрены портовые краны, краны для верфей,
железнодорожные, краны металлургических заводов, а также краны для мастерских
с точки зрения условий их работы и применения.
О строительных кранах приведен лишь сводный литературный обзор, так как
в последнее время появилось специальное издание о строительных кранах (Саjar).
В разделе «Передвижные поворотные краны» в качестве характерного примера.
приведена новая конструкция башенного поворотного крана.
Р. ХЕНХВИ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
I. КЛАССИФИКАЦИЯ
В «Основных положениях для расчета и конструирования стальных
конструкций кранов (ВЕК)», DIN 120 (проект 2) х краны подразделяются согласно режиму
их работы на четыре группы.
Показателями для такой группировки являются относительная
продолжительность работы крана, относительная величина нагрузки и величина возникающих во
время работы ,толчков.
Относительной продолжительностью работы крана
является отношение суммы всех промежутков времени работы крана к сумме,всех
промежутков времени работы крана и всех перерывов в продолжение суток при
интенсивной работе. При расчете стальных конструкций нужно различать нормальную
и большую относительную продолжительность работы крана.
Относительная величина нагрузки. Краны разделяются на
работающие преимущественно с полной нагрузкой и с переменной нагрузкой.
Под кранами с переменной нагрузкой подразумеваются все краны, у которых
• приблизительно половина всех нагрузок составляет только две трети предельной
(полной) нагрузки.
Толчки. Их величина зависит от того, производится ли работа с грузовыми
крюками (при работе со штучными грузами й т. п.) с нормальной скоростью подъема
или с грейферами и т. п. с увеличенной скоростью. Кроме того, стальные конструкции
получают еще переменную (толчкообразную) нагрузку вследствие скоростей
передвижения тележки и крана, а именно: до 90 м\мпп — нормальную, свыше 90 м/мин —
сильную. Если ходовые (крановые) рельсы без стыков или со сваренными стыками,
то это число увеличивается на 50%. На основании сказанного краны подразделяются
на краны с нормальными, и сильными толчками.
Для классификации кранов в зависимости от производственных условий (условий
эксплоатации) в основу берется табл. 1.
Таблица 1
Величина
I
II
Относительная

продолжительность работы
Нормальная
Большая
Нормальная
Нормальная
Относительная
величина
нагрузки
Переменная
Переменная
Полная
Переменная
Толчки
Нормальные
Нормальные
Нормальные
Сильные
к
S
S
е:
о>
PQ
III
IV
Относительная

продолжительность работы
Большая
Большая
Нормальная
Большая
Относительная
величина
нагрузки
Полная
Переменная
Полная
Полная
Толчки
Нормальные
Сильные
Сильные
Сильные
1 Berlin, 1930, Deutscher Kranverband e. V. Berlin SW 61, Wartenbtirgstrasse, 17.

Табл. 2 дает группировку важнейших типов кранов согласно помещенной в ней
'схеме.
Таблица 2
Типы кранов
Группа
Типы кранов
Группа
6
7
8
9
10
И
12
Обычные (нормальные)
к р а н ы
Маломощные грузоподъемные
устройства и ручные краны ....
Краны для машинных отделений . . I—II
Краны подъема паровозов .... II
Краны небольшой грузоподъемности
для мастерских и складов1 . . II—III
Такие же большой
грузоподъемности II
Монтажные краны I—Н
Литейные краны j И—III
Краны для механической клепки . . j II—III
Эллинговые краны II
Крапы для тяжелых грузов . . . I—II
Поворотные, портальные и
понтонные краны:
а) для работы со штучными
грузами II
б) Для работы с грейфером и
магнитом III—IV2
Фермы перегрузочных мостов,
подвесных дорог и т. п.:
а) Для работы со штучными
грузами II
б) для работы с грейфером . . II—III
15
Мостовые опрокидыватели . . . .
Башенные поворотные крапы для
высоких и низких построек . .
Краны для м е т а л л у р г и-
чее к их заводов
Краны для легкой работы,
монтажные краны, краны для
перестановки валков прокатных станов
Завалочные краны мартеновских
печей
Краны для транспортировки
прокатного железа (краны с лапой) . .
Шихтовые и литейные краны . .
Краны для изложниц и краны для
переноски слитков (болванок) . .
Краны для подземных калильных
печей
Стрипперные краны
Копровые краны
Подкрановые пути для мостовых
кранов
III
I
I—ИР
III—IV
II—IV
II—III
III
III—IV
IV
И—IV4
1 Краны небольшой грузоподъемности чаще перегружаются и нагружаются толчками.
2 Группа IV при тяжелой работе с грейфером, короткой стрелой и с неподрессоренными верхними блоками.
3 Группа I, если кран рассчитан но наиболее тяжелой монтажной детали.
1 Группа IV только для специальных копровых кранов. Если расчет произведен для больших
транспортируемых грузов, то выбирается более низкая группа.
5 Если тележка не работает продолжительно на одной стороне, то выбирается следующая за краном
меньшая группа.
II. ТИПЫ ПРИВОДОВ
1. Ручной привод
Ручной привод применяется лишь при наличии небольшой грузоподъемности,
при небольших расстояниях подачи (транспортирования) груза, или при редком
пользовании грузоподъемным устройством. Поэтому он применяется только в
лебедках с небольшой высотой подъема (реечные и винтовые домкраты), в паровозных
домкратах, полиспастах, настенных и канатных лебедках, в кошках, передвигаю-
щихся по балкам, а также для катучих, портальных и поворотных кранов неболь*
шой грузоподъемности.
Приспособлениями для ручного привода (см. стр. 78) являются рукоятка,
трещетка, или ручная цепь, и тяговое колесо.
Рукоятка применяется в * тех случаях, когда приводной вал грузоподъемного
устройства находится на уровне руки обслуживающего рабочего (около метра над
полом). Например, у настенных и канатных лебедок, в паровозных домкратах и
небольших поворотных кранах.
Трещетка служит для привода винтовых домкратов, а также применяется и для
электрических кранов в качестве запасного привода, как аварийное средство при
отсутствии тока.

Ручная цепь и тяговое колесо применяются для грузоподъемных устройств с
высоко расположенным приводным валом, как, например, для полиспастов, кошек,
передвигающихся по балкам, а также для мостовых и портальных кранов.
Главным недостатком ручного привода является то, что оборудованные им
ручные грузоподъемные устройства работают слишком медленно и их мощность
ограничена.
Если предположить, что временно один человек развивает усилие на
рукоятке в 20 кг, а предельную скорость рукоятки взять 0,9 м/сек, то максимальная
мощность составит 18 кгм/сек ^ х/4 л. с. Следовательно, предельная для двух
рабочих мощность будет г/2 л. с. и для четырех — 1 л. с.
Так как больше четырех человек не может обслуживать одно грузоподъемное
устройство, то приведенная величина является предельной мощностью привода с
рукояткой.
При наличии в приводе тягового колеса мощность рабочего несколько
увеличивается, ибо при натягивании цепи ему помогает вес собственного тела, увеличивающий
его силу.
Вследствие небольшой мощности мускульной силы человека грузоподъемность
ручных подъемных устройств ограничивается величинами приблизительно 15 000 -*-
-ь 20 000 кг.
2. Моторный (механический) привод
Моторный привод применяется для более часто используемых лебедок и кранов,
при перемещениях на большие расстояния и при перебросках больших количеств
грузов. Для подъема и транспортировки грузов свыше 20 000 кг применение
моторного привода является обязательным.
Среди всех типов моторных (механических) приводов на первом месте стоит
электрический привод. Можно предполагать, что из всех вновь сооруженных за
последнее время лебедок и кранов с механическим приводом около 80% оборудовано
электрическим приводом. Электрические краны строятся для максимальных мощностей
и для грузоподъемностей до 480 т Ч
Остальные типы механических приводов по сравнению с электрическим приводом
имеют более или менее ограниченное применение.
Гидравлический привод в последнее время применяется только для
подъема тяжелых грузов (от 20 до 300 т) на небольшие высоты (от 300 до 155 мм).
Гидравлические грузоподъемные устройства с небольшой высотой подъема
(гидравлические домкраты) работают по типу гидравлических прессов. Рабочее
давление — от 400 до 500 am. Для получения давления служит небольшой
плунжерный насос, обслуживаемый ручным рычагом.
Пневматический привод применяется только в тех случаях,
когда налицо уже имеется для других целей установка для получения сжатого
воздуха.
Ременный (трансмиссионный) привод. Этот вид привода
применяется только в тех случаях, когда в распоряжении имеется служащая для
других целей трансмиссионная установка, как, например, в мастерских, на
мельницах и т. д.
В некоторых случаях ременный (трансмиссионный) привод применяется для
канатных и складских лебедок, а также для подъемников.
Паровой привод. Среди механических типов приводов большое
значение придается паровому приводу. Этот привод применяется, главным образом,
для катучих поворотных кранов, передвигающихся по нормальной колее и
служащих помимо погрузочных целей еще для передвижения железнодорожных вагонов
на заводских путях (см. раздел «Паровые краны»). Эти краны отличаются
независимостью от источника энергии и большой подвижностью.
Главным недостатком парового привода является то, что он не может быть в
любое время готов к работе, так как на растапливание котла требуется самое мень-
1 ETZ, 1928, S. 149.

шее от 40 до 50 мин. Поэтому, если кран будет иметь даже большие * перерывы в
работе, его все же надо держать под паром, что соответственно увеличивает расход
топлива.
Фиг. 2. Вертикальный трубчатый котел
с перегревателем (Philipp Loos,
Offenbach a. Main).
Рабочее давление 10 am по манометру;
поверхность нагрева 14 мг; площадь
колосниковой решетки 0,49 м2; поверхность нагрева
перегревателя 3,0 мг.
а — кожух; Ъ — огневая коробка; с — днище
котла; d — дымогарные трубы; е —
колосники; / — топочная дверка; д — грязевой люк;
h — теплопредохраняющая изоляция; i —
запорный клапан (выпуск пара и впуск пара
в перегреватель); к — перегреватель; I —
выпуск пара из перегревателя; т — выпуск
дымовых газов; NW — низший уровень воды.
Фиг. 1. Вертикальный котел с поперечными
кипятильными трубами и с пароперегревателем (Ardeltwerke).
Рабочее давление 8 am по манометру; поверхность нагрева
8 мг; площадь колосниковой решетки 0,35 м2; поверхность
нагрева пароперегревателя 1м2.
а — кожух; Ъ—огневая коробка; с — котельное днище; d —
поперечные кипятильные трубы; е — колосники; / — дверка
топки; д — дымовые трубы; h — теплопредохраняющая
изоляция; i — запорный клапан (выпуск пара и впуск пара
в перегреватель); к — перегреватель; I — предохранительный
пружинный клапан; т — вьп^уск дымовых газов; п —
прибор для дутья; о — водомерное стекло; NW — низший
уровень воды.
Паровой котел. Паровой котел конструируется большей частью
вертикальным с поперечными кипятильными трубами (фиг. 1), а в последнее время
оборудуется еще пароперегревателем. Конструкция с вертикальными трубами (фиг. 2)

применяется реже, так как котел с поперечными трубами обладает большей паропро-
изводительностью, дает большую экономию в топливе, и, кроме того, его легче чистить.
В котлах с поперечными кипятильными трубами почти исключены течи,
появляющиеся обязательно в трубчатых вертикальных котлах после нескольких лет
употребления. Трубчатые котлы поэтому применяются только в тех случаях, когда на
небольшом пространстве надо иметь большую поверхность нагрева. Пароперегреватель
имеет особо важное значение для трубчатых котлов, так как у йих небольшая
поверхность испарения, и без пароперегревателя котел дает влажный пар.
Среднее полотенце
при перемене
направления 6(3 а сцен и я
440-
Фиг. 3. Вертикальная двухцилиндровая
реверсивная паровая машина для кранов
и землечерпалок (Baumaschinenfabrik Bun-
ger, A.-G., Dusseldorf).
Диаметр цилиндров 140 мм; ход поршня 160 мм;
п - 250; Ne г. 30 л. с.
а — цилиндр; Ь — поршень; с — крейцкопф; d —
шатун; е —- двухколенчатый вал; / — впуск пара;
у — выпуск пара; h — золотник поршня; i —
шток золотникового поршня; к—кулисса; I — ку-
лиссный камень; т — вал управления; п — о —
коромысло; рг — p-i — эксцентрик управления для
перемены движением (конструкция Стефенсона).
Давление пара большей частью 8 am (иногда 10 am). Поверхность нагрева котла
с поперечными кипятильными трубами — 6-^-25 м2, площадь колосниковой
решетки — 0,40 -— 1,75 м2у поверхность пароперегревателя — 1,5 ~ 5,0 м2. Вес
котла — 1950 ~ 8300 кг г.
В качестве горючего применяются обыкновенно каменноугольные брикеты,
расход которых при восьмичасовой длительной работе составляет, примерно, от 140 до
160 кг.
Для того чтобы по возможности ограничить потери через излучение теплоты,
котел снабжается легко снимающимся теплопредохраняющим кожухом, состоящим
из нескольких частей. В то время как в больших стационарных котлах можно рас-
Philipp Loos, Offenbach a. Main.

считывать на восьмикратную испарительную способность веса угля, у небольших
вертикальных котлов она едва пятикратная.
На паровых кранах резервуар питательной воды устанавливается под платформой
верхней, вращающейся, части. Для питания котла предусмотрен инжектор, а в
качестве резерва — ручной насос. Машинист крана должен быть опытным кочегаром.
Паровая машина. Это небольшая реверсивная сдвоенная машина с
выпуском мятого пара в атмосферу и с кривошипами, расположенными под углом в 90°.
Конструкция горизонтальная или вертикальная. На фиг. 3 изображена
вертикальная паровая машина, применяемая машиностроительным заводом Бюнгер (Bunger)
в Дюссельдорфе для своих паровых кранов и Землечерпалок.
Изображенная на^фиг. 3 машина имеет диаметр цилиндра 140 мм, ход поршня
160 мм и число оборотов 250 об/мин. Эффективная мощность машины 30 л. с.
Другие размеры машин этой фирмы (диаметр цилиндров х на ход поршня):
180 Х'200 мм; 235 х 260 мм; 280 X 310 мм.
Для того чтобы машина могла быть
пущена в ход при любом положении
кривошипа под нагрузкой и с достаточно большим
начальным вращающим моментом,
необходима соответственно большая степень
наполнения (0,60 ч- 0,80). Минимальная
степень наполнения — не ниже 0,50.
Начальное давление пара при впуске:~7,5 am
по ман. (до 9,5 am по ман.).
Фиг. 4 изображает индикаторную
диаграмму и золотниковую диаграмму Цейнера
(Zeuner) для степени*наполнения в 50%, где:
s0—вредное пространство = 8~ 10%;
VE—опережение впуска = 8 -М5°;
s': s—наполнение;
ре — конечное давление расширения;
P'Vn = const.
(для слабо перегретого пара и ^ 1,1);
tg a = 0,20;
tg p - 0,222;
V А — предварение выпуска - Юч-15%;
противодавление — рд = 1,15 -ь
ч- 1,2 am абс.
Ко — сжатие;
8 — угол опережения;
е — внешнее перекрытие;
/ — внутреннее перекрытие;
а — отверстие канала.
Если О обозначает полезную площадь поршня с учетом поперечного сечения
поршневого штока в м2, рт — определенное по диаграмме среднее давление для
предельной нагрузки в кг [см2, s — ход поршня ис= 4^- — среднюю скорость
поршня в м/сек, то индикаторная мощность двухцилиндровой машины будет:
2 • 10 000-О- рт -с
Фиг. 4.
75 ~ ^'и
Эффективная, (полезная) мощность Ne = r]j
Механический к. п. д. у\т ^ 0,75 до 0,80.
С
5 • П ИНД. Л. С.
Вращающий момент на коленчатом валу: Md = 716,2 • — кем.
Часовой расход пара — 15 ч- 20 кг на 1 эфф. л. с. Соответствующий расход угля
будет приблизительно составлять 2 -~ 2,5 кг на 1 эфф. л. с. в час.

Машина конструктивно должна быть по возможности проста. Управляется она
коробчатым или поршневым золотником (фиг., 3). Перемена хода осуществляется
большей частью посредством кулиссного распределения Стефенсона, Аллана или Гука1.
Привод с двигателем внутреннего сгорания. Этот тип
привода применяется в тех случаях, когда в распоряжении не имеется электрического
тока, например, на строительствах. В тех производствах, где трудно достать угрль,
или образование искр опасно по условиям производства, а образование дыма
нежелательно, применяются краны с двигателем внутреннего сгорания (моторные краны),
отличающиеся по сравнению с паровыми кранами постоянной рабочей готовностью,
во время же перерывов они не расходуют горючего, так как мотор во всякое время
может быть остановлен или пущен в ход. Так как двигатель внутреннего сгорания не
может быть пущен под нагрузкой, то он соединяется с приводным механизмом
крана фрикционной муфтой.
Карбюраторные (бензино-бензоловые) моторы. Они
применяются большей частью при небольших мощностях для привода строительных
кранов (например, краны дуплекс), якорных лебедок, погрузочных лебедок для судов
и т. п.
Заводы Кельн-Дейтц изготовляют горизонтальные одноцилиндровые
четырехтактные двигатели (тип МА), работающие с легкими и среднетяжелыми жидкими
горючими материалами, как, например, бензин, бензол, сырой бензол, тетрали-
товый бензол и спирт. Двигатели выпускаются пяти величин: от 2 до 14 л. с.
(табл. 3). Для охлаждения в стенках блока двигателя имеется достаточно большого
размера испа^ритедьная коробка (рубашка), содержимое которой испаряется и вновь
пополняется через довольно, продолжительное время (охлаждение испарением).
Двигатель может быть также оборудован простым устройством для охлаждения свежей
водой или при помощи радиатора.
Таблица 3
МОТОРЫ ДЕЙТЦ МА
Характеристика
Мощность при
продолжительной работе (л. с-)
Число об/мин
308
311
172-2 3-4
900—1200 900—1200
3161
6—8
700—850
218
7—10
600
222
9—14
500
3 При восьмисильном моторе эта величина двигателя требует наличия безопасной
пусковой ручки.
На фиг. 5 дана конструкция четырехцилиндрового двигателя фирмы Windhoff,
сконструированного для больших мощностей (18 -ь 60 эфф. л. с). Четырехтактный
двигатель может быть использован для любой цели и широко применяется для
привода лебедок, кранов, строительных машин, экскаваторов, а также прочих устройств
для подъема и перемещения грузов.
Принцип работы. Первый такт (всасывание). Впускной клапан ht
открыт. Поршень с идет вниз и всасывает смесь бензина с воздухом из карбюратора s.
В нижней мертвой точке поршня с клапан hx закрывается.
Второй такт (сжатие). Клапаны hx и Л2 закрыты. Поршень идет вверх
и сжимает смесь до 8 am, загорающуюся недоходя до верхней мертвой точки.
Третий такт (рабочий ход). Вследствие сильного увеличения давления
(почти до 27 am) поршень отталкивается вниз и производит работу.
Четвертый такт (выхлоп). Незадолго до того, как поршень достигнет нижней
мертвой точки, выпускной клапан h% открывается, и сгоревшие газы выталкиваются
1 Расчет и проектирование паровых котлов см. Tetzner-Heinrich, Die Dampfkessel;
der Dampfmaschine; D u b b e 1, Kolbendampfmaschinen und Dampfturbinen, und D u b b e 1, Die
S euerungen der Dampfmaschinen.

идущим вверх поршнем. В положении верхней мертвой точки выпускной клапан
закрывается^ впускной открывается, ичпроцесс повторяется снова.
Мотор конструктивно прост и расходует около 240 г BV-моторного бензола
на 1 эфф. л. с. в час. Он работает также на других горючих материалах и их смесях,
как, например, тяжелый бензин, аутин, спирт, керосин и т. п.
Фиг. 5. Четырехцилиндровый, четырехтактный .двигатель с карбюратором (Rheiner Maschinen-
fabrik Windhoff A.-G., Rheine, Westfalen).
a — цилиндр; b — блок цилиндра с рубашкой для охлаждающей воды; с — поршень; d — шатун; е — четырех
коленчатый вал; / — подшипник, залитый баббитом; д — маховик; д, — фланец для муфты; ht — h2 — клапаны
для выпуска pi впуска; i — кулачковый вал; кг — к* — к3 — цилиндрические колеса для приведения в
движение i; А"з — kt — frs — цилиндрические колеса, приводящие в действие магнето I; т — толкатель; п —
качающийся рычаг с нажимным болтом (управление); о — всасывающий трубопровод; р — выхлопной трубопровод;
q — запальные свечи; г — запальный кабель; s — карбюратор (тип Pallas); / — выпуск охлаждающей воды;
и — масляный фильтр; v — резервуар для масла; w — масляный насос с шаровым клапаном; х —■ кран давления;
у — выступ вала для рукоятки; z — приспособление для перестановки кулаков.
Двигатель изготовляется или с рубашкой для охлаждающей воды, или с
автомобильным радиатором (охладителем). Техническая характеристика двигателей
Windhoff приведена в табл. 4.
Таблица 4
ДВИГАТЕЛИ ВИНДГОФ
Характеристика г
Мощность при
продолжительной работе, л- с . .
Число об/мин
Диаметр цилиндра, мм . .
Ход поршня, мм .....
70
6—18
1600
70
100
200
75
8—21
1500
75
118
240
80
10-25
1400
80
130
300
90
14,1—35
1300
90
145
340
100
19,2—44
1200
100
160
390
ПО
25,4—52
1100
110
175
440
120
32,8- 58
1000
120
190
500
130
41,6—68
900
130
205
570
Обозначения по диаметрам цилиндров.
U

На фиг. 6 дана диаграмма мощностей и крутящих (вращающих) моментов
двигателей Виндгофф в зависимости от числа оборотов. Значения кривых относятся к
моторному бензолу BV.
Бескомпрессорные дизельмоторы. Моторы работают на
дешевом газовом масле (натуральной нефти).
Натуральная нефть имеет
преимущество в том отношении, что она значительно
дешевле моторного бензола BV.
~¥00 ~ 600 300 1000 1200 1900 1500 7800 2000
1 *Число оборота д блин -*-
Фиг. 6.
Так как в противоположность бензину
у натуральной нефти при нормальных
температурах не образуется горючих газов,
то она может храниться без особых мер
предосторожности. Натуральная нефть в
процессе постепенного сгорания в дизель-
моторах дает исключительно хорошее
использование тепла.
Изображенный на фиг. 7 (в
продольном разрезе) бескомпрессорный дизельмотор
MWM имеет отстойную (предварительную)
камеру. Он работает как четырехтактный
двигатель; отличается высоким
использованием тепла (7]ш^0,32 до 0,34),
бездымным горением, небольшим расходом
горючего и смазочного масла.
Принцип работы. Первый
такт (всасывание). Рабочий поршень b идет вниз и всасывает воздух через
впускной клапан / в цилиндр а.
Второй такт (сжатие). Поршень b идет вверх и при закрытых впускном и
выпускном клапанах I и т сжимает засосанной воздух до степени, при которой получается
в месте впрыскивания температура в 550—600°, необходимая для самозагорания.
12
Фиг. 7. Поперечный разрез бескомпрессорного
вертикального дизельмотора, патент Benz
(Motoren-Werke, Manheim, A.-G.).
a — рабочий цилиндр; Ъ — поршень; с — шатун;
rf — коленчатый вал; е — рубашка охлаждения
цилиндра и головки цилиндра; / — виуск
охлаждающей воды; g — глухой фланец; It — клапан для
горючего; i — предварительная камера; А* — сопло;
I — впускной клапан; т — выпускной клапан; п —
воздушный клапан (для выпуска воздуха); о — вал
управления; р — кулачок управления; q — рычаг
управления; г — рьгщг регулирования клапана;
s — насос для горючего; I — запальный капсюль;
и — трубопровод для горючего; v — фундаментная
плита; w — масляный фильтр.

Впрыскивание горючего. Недоходя до верхней мертвой точки жидкое
горючее подается под средним гидростатическим давлением (60 — 80 am по манометру)
насосом для подачи топлива s к клапану горючего. Здесь при подъеме стрелки Л,
удерживающей под действием пружины сопло ~ закрытым, горючее впрыскивается
в отстойную камеру / (предварительную камеру), где оно тотчас же частью
воспламеняется, соединяясь с проникнувшим во время хода сжатия горячим
воздухом, частью сгорает, частью испаряется. Вследствие этого преобразования
горючее превращается на своем пути через камеру к в смесь с масляным паром,
сожженными и несожженными маеляными газами и в таком виде вдувается в рабочее
пространство под действием избыточного давления, образовавшегося здесь вследствие
частичного горения против рабочей камеры (рабочего пространства). При этом
смесь окончательно распыляется, т. е. смешивается с не обходимым, для горения
воздухом рабочей камеры.
Третий такт (расширение). При впуске приготовленного горючего наступает
главный процесс воспламенения смеси с горячим воздухом камеры сжатия, т. е.
наибольшая часть горючего сгорает лишь теперь с основным количеством воздуха рабочей
камеры, при том, без значительного увеличения давления, так как поршень b уже
начинает двигаться вниз (сгорание при постоянном давлении при цикле Дизеля).
К этому присоединяется ход расширения, т. е. поршень под давлением образовавшихся
после сгорания газов гонится вниз и производит работу, в то время как газы,
расширяясь, теряют давление. . '
Четвертый такт (выхлоп). Поршень Ъ идет вверх и при открытом
выпускном клапане т выгоняет из цилиндра а сгоревшие газы.
Допускаемая перегрузка двигателя около 10%, временно до 20%. Двигатели
меньшей мощности, с одним или двумя цилиндрами, запускаются вручную
(посредством ручки, безопасной в смысле обратных толчков), а большие, с тремя или
четырьмя цилиндрами, — сжатым воздухом. Характеристика бескомпрессорных ди-
зельмоторов фирмы Mannheim A.-G. приведена в табл. 5.
Таблица 5
Размер
RH 18 £
RH 18 Z
RH 18 D
RH 18 V
и
",оличе
индро:
1
2
3
4
БЕСКОМПРЕССОРНЫЕ ДИЗЕЛЬМОТОРЫ
Мощность
л. с-
в эфф.
при числе (
ротов 1
500
5,5
И
•16,5
22
600
7
14
21
28
3 МИН
700
8
16
24
32
)бо-
800
9
18
27
ЗЗ1
О CQ
!*
о •
О & °°
^ о
Он X JT
220
220
220
220
Размер
RH 24 £
RH 24 Z
RH 24 D
RH 24 К
s
Я"
о
CQ
Н
О CQ
1
1 2
3
4
ТИПА RH
Мощность
л- <
350
10
20
30
40
в эфф-
:. при числе
оборотов в мин-
400
12
24
36
48
430
13
26
39
52
470
14
28
42
56
500
15
30
45
60
о со
2 ^
о •
Ч СП
о «v»
° *"" о
03 оЗ оЗ
Он к у
205
205
200
200
1 При числе оборотов п •= 7 30 об/мин-
Данные относительно расхода горючего относятся к натуральной нефти с
минимальной теплотворной способностью в 10000 WE на каждый кг, при
барометрической высоте в 760 мм и при внешней температуре 15°.
Расход смазочного масла — около 5 г на каждую эфф. к. с. в час.
Расход охлаждающей воды — около 25 л на каждую эфф. л. с. в час.
Электрический привод. Его главными преимуществами являются
централизация получения тока, простой подвод тока, постоянная готовность к работе,
высокая производственная безопасность, легкое и удобное управление, а тЪкже
регулировка скорости груза.
Так как расход тока зависит от мощности, то электрический привод в этом
отношении превосходит все прочие типы приводов. Род тока: постоянный ток НО, 220,
440 и 500 V и трехфазный ток 380/500 и 550 V, большей частью 50 периодов в секунду.
13

МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В КРАНОСТРОЕНИИ
Таблица б
Материал

Сокращенные
обозначения по
DIN
Временное

сопротивление на
разрыв
аБ кг/мм2

Относительное
удлинение 5 в
процентах
Предел
текучести
кг/мм2
Свойства и
инструкции согласно
нормам DIN
Удельный
.вес кг/дм?
Применение
Чугун по DIN 1691
То же
То же
Твердый закаленный
чугун
Ковкий чугун по DIN
1692
Стальное
литье(фасонное стальное литье) по
DIN 1681
То же
То же
Ge 12-91
Ge 14.91
Ge 18.91
Ge 22.91
Ge 26-91
Hartg.
Те
Stg 38-81
Stg 45-81
Stg 52-81
мин. 12
14 (28)1
18 (34)
22 (40)
26 (46)
28—33
32—38
Наименьш.
38
Наименьш.
45
Наименьш.
52
()
(8)
(8)
2—4
20
16
12
18—21
Легко поддается обра
ботке- Как правило,
специальному испыта
нию не подлежит
Легко поддается обра
ботке
Инструкции см. гра
фы 4 и 5
Специального
качества. Так же, как и по
пункту 2
Белая, лучистая
поверхность с
постепенным переходом к
мягкому ядру
Мягкий, вязкий и
поддающийся обработке
молотком
Наименьш .' Испытание и приемка
18 согласно DIN 1681
Наименьш.
22
Наименьш.
25
То же, что и по
пункту 6
7,25
7,25
7,25
7,3
7,5-
7,6
7,85
7,85
7,85
Фланцевые и неразрезные
подшипники, основания и крышки
подшипников, диски для муфт, корпуса
коробок скоростей, тормозные грузы,
противовесы и т. п.
Цепные и канатные блоки, тяговые
колеса, канатные и цепные
барабаны, тормозные шайбы и бегунки для
ручных подъемных устройств.
Корпуса для червячных колес (с
бронзовым венцом) и т. п.
Звездочки, цилиндрические и
конические колеса, червячные колеса для
ручных подъемных механизмов,
храповые колеса и т. п.
Звездочки (если материал по пункту 3
недостаточен), головки шпилей,
направляющие, а также ролики на
кривых для канатных маневровых
дорог, бегунки и т. п.
Фитинги (литые части для газойро-
водов), стяжные болты и прочие
детали для незначительных нагрузок
Цилиндрические и конические колеса
(если по пункту 3 недостаточно),
тормозные диски и бегунки для
грузоподъемных устройств с моторным
приводом
Как и по пункту 6, только
большей нагрузки
То же
для

10
и
12
13
14
15
16
17
То же
Литая сталь кованая
или прокатная по
DIN 1611
То же
То же
То же
То же
Литая сталь
вальцованная, профильное
железо, полосовое железо,
широкое полосовое
железо '(универсальное
железо) по DIN 1612
То же нормального
качества5
Литая прокатная сталь;
специальное качество
правительственных
железных дорог
Stg 60.81
St 34-113
St 42.11
St 50-11
St 60-11
St 70-11
St 00-12
St 37-12
St 48
Наименыи.
60
' 34—42
42-50
50—60
60-70
5
&Ю-18
70-85
Торговое качество
37—45
48—58
Наименьш.
33
Наименьш.
19
Наименьш.
23
Наименьш •
27
Наименьш.
30
Наименьш-
35
36
Обладает свойством
присадки. Может
свариваться
Обладает свойством
присадки. Трудно
сваривается
Не обладает свойством
присадки. Мало
поддается сварке и
закалке
Поддается закалке и
улучшению при
специальной обработке
Допускает высокую
закалку, улучшает
качество при
специальной обработке
Инструкции для
испытания и приемки
согласно DIN 1612
То же
Приемка согласно
DIN 1612
7,85
7,85
7,85
7,85
7,85
7,85
7,85
7,85
7,85
То же
Цепи из круглого железа, рукоятки
И руЧКИ ДЛЯ РУКОЯТОК, СТЯЖКИ ДЛЯ!
ленточных тормозов, крюки для
кранов, траверсы (для крюков и
поворотных кранов), коуши для тросов
и прочие ковкие части
Болты, оси, валы, крановые колонны^
цапфы поворотных кранов,
небольшие цилиндрические колеса
(шестеренки), небольшие храповые колеса,
собачки, /Защелки, валы червячных
колес для ручных подъемных
устройств, винтовые шпиндели и т. п.
Как и по пункту 9, только для более
высокой нагрузки
Штифты, пригоночные винты,
дышловые кольца, закладные пружинные
клинья и шпонки с головкой,
червячные валы, шестеренки (если по
пункту 9 и 10 недостаточно), плоские
и спиральные пружины и т. п.
Зубчатые рейки, червячные валь?
(если по пункту 11 недостаточно),,
упорные плиты, диски для
пластинчатых тормозов и т. п.
Ригеля (оседержатели), рычаги из
полосового железа и т. п.
Полосовая, угловая, швеллерная,
двутавровая и прочая фасонная сталь
для стальных конструкций
Как и в пункте 16

Продолж- табл. 6
№ по пор- |
18
19
20
21
22
23
24
25
Материал
Литая прокатная сталь,
Болтовая сталь по
DIN 1613
То же, заклепочная
сталь
Литая сталь
прокатная, листовая сталь
по DIN 1621
То же, строительная
листовая сталь I
То же, строительная
листовая сталь II
Красное литье 9
(машинная бронза) по
DIN 1705 6
Литая бронза 147 по
DIN 1705
Литая бронза 207 по
DIN 1705

Сокращенные
обозначения по
DIN
St 38-13
St 34-13
St 00-21
St 37-21
St 42-21
Rg 9
GBz 14
GBz 20
Временное

сопротивление на
разрыв
ав кг/мм2
38—45
34—42
Торговое
37—45
42-50
Наименьш-
20
Наименьш.
20
Наименьш.
15 |

Относительное
удлинение 5 в
процентах
качество
Ь10=18—20
Наименьш-
Наименьш.
Предел
текучести
кг/мм2
—
—*
—
—
—
j
Свойства и
инструкции согласно
нормам DIN
Инструкции для
испытания и приемки
согласно DIN 1613
То же
Инструкции для
испытания и приемки
согласно DIN 1621
То же
То же
85%Cu, 9%Sn, 6%Zn
86% Cu; 14% Sn '
80% Си, 20% Sn
Удельный
вес кг /дм*
7,85
7,85
7,85
7,85
7,85
8,6
8,8
8,8
Применение
Фундаментные и анкерные болты,
необработанные и чистые болты,
пробки с резьбой и т. п.
Заклепки и мягкие болты
Облицовка из листовой стали и
прочие поделки из листовой стали
второстепенного значения
Вертикальные листы и поясные
узловые косынки для стальных
конструкций
Как и в пункте 21
Общее применение в машиностроении,
например, вкладыши подшипников
для нормальной нагрузки и втулки
Вкладыши и втулки для высоких
нагрузок, венцы червячных колес
Части с большим давлением при
трении, например, диски для
пластинчатых тормозов
1 Цифры, взятые в скобки, обозначают наименьшее временное сопротивление на изгиб (для стершня, работающего на изгиб при 600 ли* между опорами).
2 То же, наименьший прогиб для того же стержня-
а DIN 1611 дает еще St 00-11 (для второстепенных целей, например, стержни перил) и St 37-11, обычное качество томасовской или сименс-мартеновской стали
(сваривается не всегда хорошо и надежно).
* Измерено по коротким и соответственно длинным нормальным или пропорциональным стержням.
Специальные качества: St 34-12, St 42-12 и St 44-12 по DIN 1612-
Дальнейшие марки красного литья: Rg 10, Rg 8 и Rg 5 с содержанием Sn 10» 8 и 5%-
7 Оловянистые бронзы (раньше фосфористые бронзы).

Оба рода тока в производстве равноценны.
Применение Постоянного тока дает следующие преимущества:
приспособляемость числа оборотов сериесного мотора к нагрузке (саморегулирование), более
удобные включения аппаратов управления и лучшее регулирование скорости, более
простой и дешевый подвод тока, а также возможность накопления тока в аккумуляторах.
Несмотря на эти преимущества постоянного тока, в строительстве подъемных
устройств все более выступает на передний план трехфазный ток, и можно считать,
что в последнее время 60% всех работающих от электродвигателя подъемных устройств
работает с трехфазным током.
Наряду с постоянным и трехфазным током большого применения достиг
однофазный переменный ток. Его главным преимуществом для грузоподъемных устройств
является возможность управления электродвигателями без контроллера (посредством
перестановки щеток).
Рабочие условия для прерывистой работы электрических подъемных устройств,
электродвигателей, приборов управления, электромагнитных тормозов,
предохранительных приспособлений и т. д. — см. раздел В «Электрическое оборудование
лебедок и кранов».
ЛИТЕРАТУРА
L'O range, Kompressorlose Dieselmotoren, «Schiffbau», 26. Jg., № 12.
IR i t z, Die Vor- und Nachteile der Kranantriebsarten und deren bisherige Wirtschaftlichkeit, «For-
pertechn.» Bd. 21, S. 204.
III. МАТЕРИАЛЫ И РАСЧЕТНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ
1. Материалы
Для производства испытаний, а также названий и обозначений марск
материалов служат нормы DIN Ч
Условные обозначения для испытания материалов приняты no DIN 1350, S. 3.
Материалы, главным образом, применяемые, в краностроении, приведены в табл. 6
и соответственно их свойствам, прочности и применению имеют специальные
обозначения.
Сокращенные обозначения (графа 3, табл. 6) указывают материал, его
наименьшее временное сопротивление на разрыв в кг/мм2 и номер DIN, по которому он
стандартизирован (последние две цифры).
Если нелегированные машиностроительные стали по DIN 1611 (порядковые номера
10 до 14, табл. 6) не достаточны согласно предъявляемым требованиям в отношении
присадки и улучшения качества, то применяются присадочные и повышенные стали
(углеродистая сталь по DIN 1661) с возможно малым содержанием серы и фосфора.
Легированные присадочные стали (никелевая, хромистая, хромоникелевая и др.)
получают вследствие присадки твердую поверхность при вязком ядре рабочей детали.
Легированные, улучшенные стали (хромоникелевая по DIN KrG 601) имеют более
высокую прочность, чем углеродистая сталь. Преимущества улучшенных сталей:
повышенные напряжения, большее удлинение и вязкость ядра.
Под порядковым № 23 приведено «цветное (красное) литье» (Rg 9), названное
машинной бронзой, применяемой обычно для втулок и вкладышей подшипников.
Цифрам после условного обозначения показывает, что сплав имеет около 9% олова (Sn).
Сплавы, называемые раньше фосфористыми бронзами и применяемые для втулок
и вкладышей подшипников при действии больших нагрузок, а также для венцов
червячных колес, получили групповое обозначение оловянистой бронзы. Они
называются литой бронзой. После условного обозначения дается содержание олова,
например, GBz 14 (табл. 6, порядковый № 24).
Из прочих материалов следует отметить медь Е — Си (для троллейных проводов),
медь В—Си (заклепки для тормозных обкладок), литую латунь — GMs no DIN 1709
(например, верхние и нижние части; штауферов), дельта-металл (для насосных
1 DIN-Tfeschenbuch 4 <W&kstpffnortmen» (S*tah4r .Etetrv* ^с&к^е^ч^Де) -3 -AvtfЬ .Beutb-Verlag,
GmbH. 193d Филча i
Лебедки и кр«ны—19 -#-*2 17

корпусов гидравлических домкратов, вулканизированную фибру (шестерёнки дли
передачи от электродвигателя), ферродо и асбестовую фибру (накладки к муфтам и
тормозам), кожу (обкладка тормозов), войлок (прокладочные шайбы для шариковых
подшипников), тополь и клен (для тормозных колодок), сосну и ель (облицовка
машинных зданий и кабин для вожатого).
2. Расчетные напряжения
Обозначения:
а + действительное напряжение на растяжение в кг/см2,
а — действительное напряжение на сжатие в кг/см2,
о' + действительное напряжение при изгибе в кг/см2,
т действительное напряжение среза в кг/см2
•с' действительное напряжение кручения в кг/см2,
одоп допускаемое напряжение на растяжение, сжатие и изгиб в кг/см2,
idon допускаемое напряжение на срез или кручение в кг)'см2.
До сего времени для допускаемых напряжений применялась таблица г Баха
(Bach) с родом нагрузки I, II, III, т. е. I — постоянная нагрузка (P^const); II -
переменная нагрузка от нуля до предельной величины (от 0 до + Р) и III —
переменная нагрузка между положительными и отрицательными предельными величинами
(от — Р до + Р).
Допускаемые напряжения в таблице Баха были вычислены по прочности на
разрыв материала с коэфициентом безопасности (запаса) © и соотношение их
согласно трем родам нагрузки было 3:2: 1.
Применяемая много десятков лет таблица Баха больше не соответствует
результатам позднейших исследований в области изучения материалов и расчетов прочности,
поэтому возникла необходимость составления новой таблицы допускаемых
напряжений. Учитывая эту потребность, Бок (Воск) опубликовал в журнале «Maschinenbau»2
таблицу допускаемых напряжений, распространяющихся на машиностроительные
стали по DIN 1611, углеродистые стали по DFN 1661, различные качественные стали,
(VCN-стали, Si -сталь и меднистые стали), стальное литье по DIN 1681, чугун по
DIN 1691, а также и для важнейших нежелезистых металлов.
Эта таблица вызвала оживленную дискуссию, которая была систематизирована
редакцией журнала «Maschinenbau»3. Большинство лиц в отзывах высказывалось
против составления общей таблицы допускаемых напряжений и рекомендовало
оставить таблицу Бока согласно опытным данным в отношении определенных значений
прочности материалов, увязывая ее со стандартизацией последних. Влияния,
ослабляющие определенные опытным путем значения прочности материалов, должны быть
учтены соответствующими добавочными коэфициентами 4. Главнейшие из этих причин
следующие: 1). характер и род напряжений (растяжение, сжатие, изгиб, срез,
кручение и сложные напряжения); 2) технологические причины, как, например,
действие надреза; 3) влияние толчков и неопределенность действующих усилий; 4)
производственные условия и долговечность частей конструкций и 5) приближенность
расчета.
Вместо допускаемых напряжений материала предлагали установить наряду с
опытными данными прочности материалов коэфициенты запаса прочности для
важнейших, часто запутанных, напряжений в частях машин и затем опубликовать их,
подобрав в соответственном порядке в зависимости от частей машины («Maschinenbau»
1931, стр. 68).
Так как пока еще нет полной ясности в составлении подобного рода расчетных
величин, то налицо имеется потребность (в особенности для учащихся) в таблице
допускаемых напряжений, содержащей современные обозначения материалов и
основывающейся на опытных данных в отношении прочности последних.
1 D u b b e I, Taschenbuch f. d. Maschinenbau, 5 Aufl., Bd. I, S. 410.
2 Bock, Zulassige Spannungen der im Maschinenbau verwendeten Werkstoffe. <<Maschinenbau>>
(Der Betrieb) 1930, S. 637.
3 «Maschinenbau» (Der Betrieb) 1931, S. 66 u. f.
4 «Maschinenbau» (Der Betrieb) 1931, S. 79.
18

Основанием для выбора допускаемых напряжений служат следующие
определенные опытным путем величины сопротивления материалов: 1) сопротивление разрыву
(зв для растяжения, а_в — для сжатия, тв— для среза и i'B — Для кручения); 2)
предел упругости оЕ (напряжение, при котором остаточная деформация растяжения не
превосходит наименьшую определенную величину; наименьшие величины: 0,01% до
0,05% длины пробного стержня, а00;1 до o00j5); 3) предел текучести при растяжении
образца os. напряжение, при котором начинается текучесть (удлинение) материалов.
Если при опыте на растяжение указатель силы по достижении предельного
напряжения на растяжение пойдет, обратно, то полученная наибольшая величина называется
верхней, а наименьшая — нижней границей растяжения (з5о или а5ц). Для
материалов, не имеющих ярко выраженного предела текучести, принимается напряжение,
при котором остающаяся деформация растяжения составляет 0,2% от первоначальной
длины, что является предельным напряжением при растяжении (зо,2); 4) первичное
или возрастающее напряжение ои (оно определяется для нагрузки II рода); 5)
переменное или колеблющееся напряжение ow (оно определяется для нагрузки III рода).
Различают переменное напряжение на изгиб и на растяжение.
Таблица Баха составлена с коэфициентом запаса прочности © г по отношению
к прочности на разрыв материала. По современному расчету коэфициент запаса
прочности при случае нагрузки I относится к нижнему пределу текучести, а при роде
нагрузки III —к переменному напряжению. В обоих случаях расчет ведется с
двукратным запасом прочности (@ = 2). Для рода нагрузки II допускаемое напряжение
определяется посредством умножения допускаемого напряжения для случая III на
коэфициент 1,3. В первом случае полученные расчетные величины обозначают
наименьшее допускаемое напряжение, а в третьем случае — наибольшее допускаемое
напряжение («Maschineirbau» 1931, стр. 71).
Для постройки подъемных устройств Гарлепп (Garlepp)2 делает практические
предложения и дает таблицу допускаемых напряжений для машиностроительных
сталей согласнЬ DIN 1611 и для чугуна по DIN 1691. При этом он разделяет
машинные части лебедок и кранов на части с ограниченной скоростью и спокойной работой
(близкой к ручной работе) и на части с большей скоростью и с напряженной работой,
при которой могут получаться значительные толчки или колебания.
В табл. 7 приводятся допускаемые напряжения для важнейших материалов
(чугуна, стального литья и стали). Эта таблица должна заменять до окончательного
установления полной ясности в затронутом вопросе таблицу Баха и облегчать учащимся
выбор этих напряжений. Таблица составлена по методу Гарлеппа с учетом названного
выше режима работы подъемных механизмов.
При выборе допускаемых напряжений надо принимать во внимание следующее:
1. Для частей, поломка которых угрожает человеческой жизни или порчей груза
(например, части, служащие для подъема груза, крюки, тросы, цепи и т. д.) надо
выбирать сравнительно низкое напряжение. 2. То же самое применяется при
неопределенности расчета на прочность. 3. Какие-либо дополнительные напряжения и перегрузки
должны быть учтены таким образом, чтобы предел упругости материала не был
перейден. 4. Учитывая технологические влияния, например, действие надреза, допустимое
напряжение надо снизить. Увеличение напряжения от врубки или надреза
и полученные цифровые результаты приведены в журнале «Maschinenbau» 1931, стр. 62.
5. Величина грузоподъемности подъемного устройства. При малых грузоподъем-
ностях уместно выбирать более низкие допускаемые напряжения, так как размеры
машинных частей обычно практически выполняются по конструктивным
соображениям больше, чем это нужно по расчету для имеющихся нагрузок и
мощностей.
При больших грузоподъемностях, учитывая экономию в собственном весе,
допускают более высокие нагрузки. Кроме того, какой-нибудь дефект в структуре
материала при большом сечении имеет меньшее относительное влияние, чем при
малом сечении. При средней грузоподъемности размеры, определенные расчетным
1 Обозначение для степени запаса прочности v в дальнейшем принимается только при расчете
на изгиб.
2 Garlepp, Zulassige Spannungen und Dauerfestigkeit im Kran- und Verladebruckenbau,
«Maschinenbau» (Dec Betrieb) 1931, S. 86.
19

Таблица 1
ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ВАЖНЕЙШИХ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В КРАНОСТРОЕНИИ
(Материал Для стальных конструкций см. раздел «Краны»)
2400
г гоо
% ^г гоо°
Ц J»4 1800
\ § 1600
^ g 1200
§» 5f 1000
Щ^% 60€
400
200
-
-
Род нагрузка
Реоеменное напоя -
жение 6tv*27>fo2
Пер0ичн. иливоэоас-
гпающ.напрян(: v$ct)tre/M/i*
Предел текучести
OSu H8/MM2
Относительное
удлинение о в °/о
Врем сопротивление
/Га разрыв бв нг/мм2
71арна
Материал
-ш
i
2W
о-
160
л
*^
ж
3,8(6,8)
-
-
(б)2
72(22) 7
Ge 12-91
>
I
370
'
Л
'Z—J
~fyQ
Ж
4,5(8,2)
-
-
(7)
14(28)
Ge 14-31
ИГ?
ш
ш
I
[^
Ж
.-—
22$
Ж
5(10)
-
-
(7J
18(34)
бе 18-91
450
/
0--
6(Л1
.—-
£
ш
7,5(12)
-
-
(8)
22(40)
G622-91
*С1
9J0]
L
i
Л
Ъек
}
W
ж
9(14)
-
-
(8)
26(46)
Ge 26-91
- * Чугун по DJN1691
—
--*
ш
(
$50
Згт—'
Zita Ш"
I
ж \ж
16
13
21
20
38
Sfg38 81
I
Л
®
13
22
25
16
45^
Stg45 8i
1Ш
~*
1
—•
600
ж
21 -
25
23
12
52
Stg 52-81
1600
w
1050
I
Ж
ж
24
23
33
8
60
5У? 60-81
СталЬноелит be noDJN J681
&
I
«—--
1000
—О"
ж
—-
550
Ж
17,0
ъо
цо
зоЬем.253
39-92
S/34-11
—»
—О—'
350
I
——
л
—
woo
Ш\1
18,0
19,5
21,0
гбдегжго
37-46
S/J7-17
LL
■■""
Л
ш
И
20,0
22,0
23fi
2ubezm20
42-50
St42-11
1150
—■—
I
Ж
Ж
к""
ж
23
26,0
27,0
22oemi8
50-60
Sf50-f1
Ш
i
„-"•"
)6ЦМ.
jM
л
+**
ш
27
30,0
32,5
17делу 74
60-70
S/ML71
гш
^_
qy
i
«- —
-^=
Л
ЯР
820
-О
Ж
32
35,0
38,0
12'бетю
70-85
St 70-11
Машиностроительная сталЬ /7oDJJVf6f/
Род работы: (а)— Спокойная работа (приближается к ручной работе), незначительные скорости.
Св)— Напряженная работа (значительные толчки или сотрясения), более высокие скорости.
^ () 08
Допускаемые^напряжения на срез (сдвиг) 'аод^0
Допускаемые напряжения на кручение ~доп —
До 0»70
1 Цифры в скобках обозначают сопротивление на изгиб-(Для изгибаемого стершня с расстоянием менкду опорами в 600 мм)»
8 То те прогиб для того же стержня.
3 Измерено соответственно у пропорциональных коротких или длинных стержней.

путем, вообще совпадают с практически требуемыми размерами. Вместо принятого до
сего времени обычного коэфициента запаса прочности ©, помощью которого
вычисляются допускаемые напряжения, Фольк (Volk, ZVdl, 1931, стр. 1261) рекомендует
пользоваться промежуточными значениями запаса прочности между прочностью,
зависящей от материала детали, и напряжением, вычисленным на основании
действительных усилий. Если возможны колебания в прочности материала или в
определении действующих сил, то промежуточный запас прочности более приближается
к фактическому запасу прочности, чем применявшийся до сего времени прежний
коэфициент запаса прочности.
Для того чтобы точнее, определить интервал запаса прочности, учитывая все
вычисленные фактические напряжения, снижающие прочность, рекомендуется построить
диаграмму значений напряжений материала (аБ, as, aUy aw), аналогично табл. 7,
с внесением в нее найденных напряжений. Масштаб напряжения можно принять,
например, 1 мм = 20 кг/см2.
ЛИТЕРАТУРА
"Е n s s I i n, Die Grundlagen der theoretischen Festigkeitslehre; ZVdl 1928, S. 1634. Weg zu einer
Konstructionslehre fur Maschinenteile (von Rotscher); «Maschinenbau» (Der Betrieb), 1931, S. 79.
Foppl, Becker u. v. Heydekampf, Die Dauerprufung der Werkstoffe, Berlin Julius
Springer 1929.
(Graf, Die Dauerfestigkeit der Werkstoffe und der Konstructionselemente, Berlin, Julius Springer,
1929. Einige Bemerkungen uber die Wahl der zulassigen Anstrengung der Werkstoffe, «Maschinenbau»
(Der Betrieb) 1931, S. 84.
Heidebrock, Maschinenteile und Werkstoffkunde, ZVdl 1930, S. 1259.
Houdremont u. Mailander, Dauerbiegeversuche mit Stahlen. Stahleisen 1929, S. 833.
M u 1 1 e r, Werkstoffermudung und Biegungsbeanspruchung von Transmissionswellen, с
Maschinenbau» 1930, S. 640.
Pomp, (Alterungsversuche von Stahlguss, Stahleisen, 1930, S. 440. Statische Dauerfestigkei
von Metallen und Legierungen, Z. Metallkunde, 1926, S. 75 und 117. Ermiidung durch kritische
statische Dauerbelastung, Z. Metallkunde, 1928, S. 51.
Rotscher, Sicherheit und Beanspruchung von Maschinenteilen, «Maschinenbau» (Der Betrieb)
1930, S. 225.
Schwinning, Beurteilung der Werkstoffe nach Kerbversuchen, ZVdl 1929, S.- 231. Schwin-
gungsfestigkeit und Gleitwiderstand, Z. Metallkunde 1930, S. 374.
S t r i b e с k, Dauerfestigkeit von Eisen und Stahl bei wechselnder Biegung, verglichen mit den
Ergebnissen des Zugversuches, ZVdl, 1923, S. 631.
Thum, Zur Frage der Sicherheit in der Konstructionslehre, ZVdl 1931, S. 705.
Volk, Maschinenbau und Festigkeitslehre, Monatsbl., Berlin, Bez. Vdl 1929, S. 33.
Zander u. Gunter, Der Einfluss von Oberflachenbeschadigungen auf die Biegungs-
schwingungsfestigkeit. Mitt, d. Wohler-Instittuts (NEM-Verlag, Berlin), 1928, H. I, bzw. 1929, H.2.
IV. ПРАВИЛА ДЛЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕБЕДОК И КРАНОВ
1. -Изготовление нормальных типов для общих целей применения и легко
приспособляющихся к специальным местным и производственным условиям.
2. Простота конструкции и обслуживания.
3. Наименьшая затрата рабочей энергии.
4. Правильный выбор и наилучшее использование материалов.
5. Изготовление стандартных машинных частей по нормам.
6. Обработка машинных частей должна быть только в тех случаях, где это
безусловно необходимо.
7. Учет имеющихся стандартизированных размеров полуфабрикатов, а также
различных инструментов и станков.
8. Легкая доступность ко всем регулируемым частям.
9. Удобное расположение мест для смазки.
Для большей видимости смазочные приспособления рекомендуется окрашивать
красной краской или изготовлять из латуни.
10. Выбор изящных форм деталей, в особенности частей крановых ферм.
11. При наличии нескольких моторов в установке необходимо стремиться к
возможному сокращению количества разных типов их.
В этом случае моторы могут быть приобретены в большом количестве и обходятся
дешевле. Закрытые электродвигатели дороже открытых и применяются поэтому только
21

для лебедок и кранов, работающих в пыльных помещениях или на открытом
воздухе.
12. Приборы управления для электродвигателей, учитывая износ и большую
производственную надежность, должны быть выбраны с запасом.
13. Установка соответствующих данной работе крана предохранительных
приспособлений, не допускающих перехода предельных положений груза, а также
применение устройств для защиты электродвигателей и прочего электрического
оборудования от восприятия недопустимо высокого тока.
14. Учет при конструировании инструкций по технике безопасности для
предохранения от несчастных случаев.
15. Фермы кранов должны быть склепаны, если это допускается их весом и
габаритами, для возможности перевозки их по железным дорогам.
Следует избегать по возможности так называемой монтажной склепки,
производимой вручную на месте установки крана, так как это вызывает лишние расходы.
При необходимости монтажной склепки заклепки лучше заменять пригоночными
болтами в местах соединения.
16. Широкое применение замены клепаных соединений сварными 1. В настоящее
время это относится также и к стальным конструкциям кранов.
17. Предохранение от ржавчины всех необработанных частей путем хорошей
окраски их. Части стальных конструкций красятся свинцовым суриком, первое же
покрытие производится железной краской.
А. МАШИННЫЕ ЧАСТИ ЛЕБЕДОК И КРАНОВ
I. ГРУЗОВЫЕ КРЮКИ И СКОБЫ 2
1. Простые крюки (однорогие)
Величина зева а (фиг. 8) и остальные важнейшие габаритные размеры
нормированы по DIN 687 до 689. По DIN 687 (табл. 8, фиг. 8) нормированы грузовые крюки
для подъемных устройств грузоподъемностью от 1 до 100 т.
Крюк вычерчивается на основании нормированных размеров, предполагая тра-
пецоидальные сечения /—// и ///—IV (фиг. 9). При этом существенным является
1 ЛИТЕРАТУРА ПО СВАРКЕ
AEG, Electrisches Schweissen. 2 Ausgabe, Berlin 1929.
Arcos-Gesellschaft fur Schweisstechnik m. b- H., Handbuch fur die^Ausfuhrung geschweisster Stahl-
bauten, Aachen 1930.
В а г d t k e, Die Anwentfungsgebiete der electrischen Lichtbogenschweissung. AEG.- Mitt. 1926,
H. 10 u. 11.
В о n d y, Ausgewahlte Schweisskonstruktionen aus dem Stahlbau, Berlin, Vdl-Verlag 1930.
Fuchsel, Ziele und Grenzen des Schweissens, ZVdl 1929, S. 1725.
H a a s, Ausgewahlte Schweisskonstruktionen aus dem Maschinenbau, Berlin, Vdl-Verlag 1931.
Haas, Wege zur Berechnung der Festigkeit von lichtbogengeschweissten Verbindungen auf Grund
der Erfahrungen der Praxis und der Ergebnisse von Versuchen. Diss. (Braunschweig).
'Jurzyk, Neuere Erfahrungen mit der elektrischen Lichtbogenschweissung, Stahleisen 1930,
S. 8*34.
К 1 о s s e, Lichtbogen Schweissen, Berlin, Julius Springer 1931.
M e 1 1 e r, Elektrische Lichtbogenschweissung, Leipzig, S. Hirzel, 1925.
Neumann, Elektrische Widerstandsschweissung und-erwarmung, Berlin, Julius Springer 1927.
R i t z, Zeitgemasse Anwendung der Lichtbogenschweissung im Betriebe, Maschinenbau, 1930, S. 152.
S a u e r, Die electrischen Schweissverfahren in der modernen Werkstatt, AEG-Mitt. 1927.
*S с h i m p k e, Die neueren Schweissverfahren. 2 Aufl., Berlin, Julius Springer, 1927.
Schmuckler, Die Dresdener Versuche der Deutschen Reichsbahn-Gesellschaftund desDeutschen
Stahlbau-Verbandes mit geschweissten Stahlkonstruktionsverbindungen, Der Stahlbau, 1931, S. 133.
S с h u 1 z e, Geschweisste Drehlaufkatzen, ZVdl 1929, S. 1755.
W u n d r a m, Die Elektroschweissung im Hebezeugbau, Elektroschweissung 1931, S. 153.
2 Применение см. в разделе Б «Грузозахватные приспособления». Материал: сталь (St 34. 11
или St 42. 11).
22

Таблица 8
ГРУЗОВЫЕ КРЮКИ ДЛЯ ПОДЪЕМНЫХ УСТРОЙСТВ DIN 687 (фиг. 8)

Грузоподъемность Q
т
1
2,5
5
7.5
10
15
20
Размеры, мм
, а
50
70
90
100
120
140
160
245
274
332
421
451
522
613
с
50 151
60
70
80
90
100
120
170
200
246
261
315
370
Я
94
104
132
175
190
207
243
d
28
38
48
60
67
73
86

Грузоподъемность Q
в т
Размеры, мм
f1
25
30
40
50
60
75
100
180
200
220
240
260
290
320
675
713
837
887
981
1050
1200
140
150
160
185
200
220
240
410
427
500
525
590
600
700
265
286
337
362
391
450
500
98
105
120
130
145
170
195
Фиг. 8.
1 Основные размеры для серийного изготовления. В отдельных случаях зависят от высоты траверсы для
подвешивания крюка.
постепенный переход от цилиндрического стержня к изогнутой части крюка. Затем
крюк проверяется на прочность,
после чего окончательно
устанавливаются его размеры.
Расчет (см. фиг. 9).
Согласно нормам (DIN 687 до 689)следует
выбирать материал и сечение
крюков таким образом, чтобы получить
минимум пятикратный запас
прочности. Тот же самый запас
прочности должен быть гарантирован
в теле и в цапфе стержня крюка
после обработки. Крюки после
изготовления должны быть
подвергнуты тщательному отжигу.
Стержень крюка рассчитывается на растяжение в
сечении нарезанной части (диаметр d0).
Допускаемое напряжение на растяжение для
крюков небольшой грузоподъемности sdon = 300 до
600 кг/см2, для крюков большей грузоподъемности —
от 600 до 1000 кг/см2.
Высота гайки крюка (фиг. 29, стр. 30)
определяется допускаемым удельным давлением в резьбе.
Допускаемое удельное давление (сталь по стали)
одоп = 100 до 200, в среднем — 150 кг/см2.
Поперечное сечение в изогнутой части крюка, находящейся под действием растя-
1 гивающих и изгибающих сил, должно рассчитываться на сложное сопротивление
(опасное поперечное сечение между точками /—//). Учитывая наилучшее использование
материала, форму сечения принимают трапецеидальную с закругленными двумя
сторонами (фиг. 9).
При простом расчете крюка его кривизной пренебрегают, и крюк рассчитывается
как прямой эксцентрически нагруженный стержень (фиг. 10).
Изгибающий момент для опасного поперечного сечения /—// (фиг. 9) будет:
Фиг. 9. Простой однорогий крюк
(расчетный эскиз).
M=Q
кгсм.
Х2)
Если через Wv W2 обозначить моменты сопротивления в см3 и через F площадь
сечения в см2, то суммарное напряжение в точках /—// будет равно:
М Q
а/ (растяжение) = +^+a=z+-^- + -^< Чоп кг/см2,
а7/ (сжатие) = — a' + с = — — -j- _ <ааоп кг/см2.
(3)
23

Диаграмма напряжений показана на фиг. 12. Пренебрегая необходимыми для
предохранения каната закруглениями крюка при трапецоидальном сечении (фиг. 11),
пользуются следующими характеризующими сечение величинами: площадь
поперечного сечения:
момент инерции:
^ см*;
J ~ 36 Ъг +
расстояния от центра тяжести до наиболее
нагруженных волокон:
h Ьл + 2Ь9
е1=1Г-!ЬгьГсм>
Фиг. 10.
моменты сопротивления:
h
-?^Л см;
(4)
Для возможно полного использования материала
желательно, чтобы oj ss ол, что, однако, не является
обязательно необходимым. Фиг. 11 — 13.
Допускаемое напряжение зависит от грузоподъемности:
звоп ~ 600 -~ 800 кг/см2. В своем расчете Бах рассматривает крюк как кривой
стержень (изогнутый) г. Если воспользоваться общеизвестным уравнением для расчета
изогнутого стержня, то при введении:
напряжение крайних волокон в точках /—// будет:
Величина х для трапецоидального сечения будет равна:
Вместо сложного вычисления величины * лучше всего прибегать к графическому ее
определению по Толле 2.
Для трапецоидального сечения можно, не принимая во внимание закруглений,
принимать при величинах
2
2 (по табл. 9, стр. 26) х ^ 0,080 и до 0,090.
1
1
При учете кривизны крюка напряжение растет по гиперболе (фиг. 13),- и на
стороне внутреннего закругления (стороне растяжения) в точке / получается большее,
а на стороне внешнего закругления (сторона сжатия) в точке // — меньшее
напряжение, чем при простом расчете крюка. В зависимости от величины грузоподъемности
при - расчете напряжения крайних волокон по уравнению (5) может быть принято
*доп —■ 800 -г- 1200 кг/см2.
1 Bach, Theorie der Elastizitat und Festigkeit, 9 Aufl., Berlin, Julius Springer 1924.
2 ZVdl 1903, S. 886.
24

Таким же образом, как и сечение /—// (фиг. 9), проверяется на прочность
сечение ///—IV. Однако на это сечение приходится только половина груза при
максимально допустимом угле 2а = 120°. Пренебрегая срезывающим усилием — ,
надо производить расчет на усилие у • tg а таким же методом, как это было сделано
выше, принимая вместо у величину г' и соответствующие размеры
сечения.
Для крюков ручных подъемных устройств можно принимать
более высокие напряжения, чем для крюков подъемных устройств
с механическим приводом.
Конструкции (типы). DIN 688 нормированы грузовые
кцюки с цапфой для ручных подъемных устройств (фиг. 14),
грузоподъемностью 50 -т- 7500 кг и шириной зева 25 ~ 85 мм и DIN
689 — крюк с кольцом для ручных подъемных устройств (фиг. 15),
грузоподъемностью 50 ~- 5000 кг и шириной зева 25ч-70 мм.
Кроме типов, приведенных на фиг. 14 и 15, очень
распространена конструкция с нарезкой и гайкой (фиг. 9), применяемая для подъемных
устройств с механическим приводом, грузоподъемностью до 100 т (DIN 687, табл. 8,
стр. 23).
Для крюков небольшой грузоподъемности применяется нормальная резьба Вит-
ворта или основная метрическая. Гайка применяется шестигранная. Большие крюки
Фиг. 14—15.
Фиг. 16. Трапецодиаль-
ная резьба.
Фиг. 17.

Пилообразная резьба.
В — болт; М — гайка; d — наружный
диаметр; d0 — диаметр стержня винта; h — шаг
резьбы; 12 — рабочая глубина.
* по нормам DIN — dx
** по нормам DIN—D
5 7,5 W 15 гО (25)30 W 50 50 75 700
фузоподъемностЬ 6 тоннах
Фиг. 18.
50*
(от 3 т и выше) изготовляются со стандартной трапецеидальной резьбой (фиг. 16)
или пилообразной (фиг. 17). Резьба по фиг. 17 является теоретически более выгодной,
так как она подвержена нагрузке только в одном направлении.
На фиг. 18 приведена диаграмма напряжений при растяжении, а также удельных
давлений нормированной трапецоидальной (DIN 103 — 378 и 379) и пилообразной
резйб (DIN 513 и 515), в зависимости от грузоподъемности крюка.
Наружный диаметр резьбы соответствует диаметру d по табл. 9. В основу расчета
удельного давления положена длина нарезки /2 (фиг. 19).

Для больших крюков применяют вместо шестигранных круглые гайки,
имеющие в большинстве случаев вверху коническую форму. В них высверливаются
отверстия для йлюча. Предохранители от развинчивания гаек показаны на фиг. 30 и 31
(стр. 30).
Таблица 9
ПРОСТЫЕ КРЮКИ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ ОТ 5 ДО 100 т (фиг. 19)
Размеры, в мм
О л
о о
00 о
cu i
5
7,5
10
15
20
25
30
40
50
60
75
100
Диаметры шейки
d
45
58
64
70
83
96
103
118
128
143
166
192
do
38
48
54
60
68
81
88
103
108
123
140
160
dx*
48
60
67
73
86
98
106
120
130
145
170
195
d2*
53
65
72
78
95
105
116
130
140
155
180
212
s
Cu o3
Э CO
90
100
120
140
160
180
200
220
240
260
290
300
h
90
110
130
160
170
190
205
230
255
280
320
360
1
{
78
95
110
135
145
160
170
200
220
240
270
300
Сечение
b2
30
40
45
50
55
65
70
75
80
90
100
120
h'
•
75
95
110
140
150
165
180
205
225
250
285
325
60
75
90
110
120
135
145
170
190
210
235
260
30
45
55
60
65
75
80
85
100
110
120
120
200/340
245/405
260/410
315/495
370 585
410/635
430/700
500/710
525/725
590/800
640/890
700/975
/i
85
105
115
130
150
155
170
210
220
230
260
290
U
55
70
75
80
95
no
115
130
145
160
190
210
/**
340/480
425/580
450/600
525/705
615/830
675/900
715/985
840/1050
880/1080
980/1190
1090/1340
1200/1475
* При применении упорных подшипников со сферической подкладной шайбой (см. табл. Ц, фиг. 32) эти
диаметры должны быть увеличены-
** Второй размер для крюка с длинной шейкой.
В табл. 9 (фиг. 19) приведены размеры грузовых крюков грузоподъемностью
5— 100 т. Приведенные длины I соответствуют длине нормальных стандартных
крюков, а именно, крюкам с длинной шейкой. Последние применяются для подвесных
органов кранов, у которых блоки для троса расположены на боковых цапфах траверсы
крюка (фиг. 117).
Фиг. 20.
Фиг. 21.
Специальные конструкции. Грузовые крюки для погрузки
штучных грузов на судах (фиг. 20) конструируются с загнутым во внутрь концом крюка
чтобы избежать зацепки крюком при подъеме грузов за люки трюмов.
2б

Размеры грузовых крюков с подвесными приспособлениями нормированы в
стандартах торгового пароходства (Handelsschiff-Normen-Ausschuss, HNA) для грузо-
подъемностей 2000, 3000 и 5000 кг х.
Безопасные крюки (фиг. 21) применяются, главным образом, для перегрузочных
кранов, работающих с кюбелями, и не допускают соскакивания груза. При
подвешивании груза защелка отводится от руки назад, освобождая таким образом зев крюка.
2. Двурогие крюки
Двурогие крюки (фиг. 22) изготовляются] для грузоподъемностей 5 ~ 100 т,
а в некоторых случаях и до 200 т. Размеры их шейки незначительно отклоняются
от соответствующих размеров простых крюков.
Ширина зева а двурогих крюков меньше, чем у простых крюков равной
грузоподъемности.
Фиг. 22. Двурогий крюк (расчетный эскиз).
Расчет. Резьба шейки такая же, как и у простых крюков. Вследствие
симметричного подвешивания груза напряжение в двурогом крюке по сравнению
с простым благоприятнее. Для расчета изогнутой части принимают, что каждый
зев крюка несет только половину груза. Опасное сечение — по оси /—// (фиг. 22).
Усилие -^ разлагается на нормальное усилие -^ • sin р и срезывающее — • cos p,
действующее в плоскости сечения. Изгибающий момент будет:
М = ~ • sin p • х кгсм.
Сечение, так же как и у простого крюка, представляет собой закругленную
трапецию с высотой Л и шириной bL и 62.
Если через Wx и W2 обозначить моменты сопротивления и через F площадь
поперечного сечения, то при простом расчете крюка суммарное напряжение в точках / и
// будет равно:
о/ (растяжение) =
(сжатие) = — о'
м
м
-г
Q
2
F
• sin p
F ^
аооп
кг/см2
кг/см2.
1 Vereinigte Stahlwerke A.-G. «Anker und Ketten», Dortmund, Ausgabe 1929.
27

Величины, характеризующиетрапецоидальное
сечение (см. стр. 24). Кривая напряжений дана на фиг. 12 и 13. Точный расчет крюка,
по Баху, дает, так же как и для простого крюка, большее напряжение в точке / и
меньшее в точке //.
Вследствие наклонно-действующих усилий в канатах для подвязывания грузов
надо еще проверить сечения ///—IV, приняв наибольший угол 2а = 120°.
Так же, как и при расчете простого крюка, надо производить расчет с нормальной
силой — • tg а, не принимая во внимание срезывающей силы ~.
Допускаемое напряжение берется таким же, как и для простого крюка.
Конструкции. Двурогие крюки до настоящего времени еще не
нормированы. Так же как и простые крюки, они изготовляются с нормальной или длинной
шейкой (табл. Ю и фиг, 23).
Таблица 10
ДВУРОГИЕ КРЮКИ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ ОТ 5 ДО 100 т (фиг. 23) г

подъемность, т
5
7,5
10
15
20
25
30
40
50
60
75
100
Диаметры
d
45
58
64
70
83
96
103
118
128
143
166
192
do
38
48
54
60
68
81
88
103
108
123
140
160
48
60
67
73
86
98
105
120
130
145
170
195
шейки
53
65
72
78
95
105
115
130
140
155
180
205
i
53
65
72
78
105
115
125
140
155
170
195
225
Ширина
зева а
80
95
110
130
150
160
180
200
J220
240
270
300
Размеры
, мм
Сечения
h
89
103
116
143
158
180
194
218
244
268
306
345
60
70
90
100
ПО
130
140
150
170
185
215
240
Ь,
25
30
35
40
45
50
55
60
65
75
85
100
h'
70
80
90
115
120
140
150
170
190
210
240
270
55
65
80
95
105
115
125
135
150
165
185
210
25
30
35
40
45
50
55
60
65
75
85
100
/**
200/340
245/405
260/410
315/500
370/585
410/635
430/700
500/710
525/725
590/800
640/890
700/975
85
105
115
130
150
155
170
210
220
230
260
300
и
55
70
75
80
95
ПО
115
135
145
160
190
210
/**
С w
L.M-
та о л •
о
У
* При применении упорных подшипников со сферической подкладной шайбой (см. табл. 11, фиг. 32)> эти
диаметры должны быть увеличены-
* * Второй размер для крюка с длинной шейкой
Специальные конструкции. Двурогие крюки с шарнирным
стержнем (фиг. 24) имеют преимуществом по сравнению с обычными двурогими крюками
большую подвижность.
3. Грузовые скобы
Грузовые скобы применяются, главным образом, для тяжелых кранов
(грузоподъемностью свыше 100/77), но иногда и для средней и небольшой грузоподъемности, даже
до 5 т (фиг. 25).
Вследствие замкнутой формы напряжение в скобах более благоприятно, чем
в открытых крюках, однако, их недостаток заключается в том, что канаты для
подвешивания должны быть пропущены сквозь отверстие скобы.
Для малых и средних грузоподъемностей скобы отковываются из одного куска
(фиг. 25). Напряжение на внешних волокнах (по периферии скобы) является
статически определимым, а на внутренних — трижды статически неопределимым.
Определение точных напряжений вследствие этого затруднительно и может быть
выполнено только ориентировочно.
1 См*
главка
Ст
28

На фиг. 26г показано предполагаемое направление кривой изгибающего момента
п скобе, изготовленной из одного куска. В журнале «Der praktische Maschinen-Kpn-
structeur»2 Unold приводит расчет, в результате которого получаются следующие
приближенные формулы.
Фиг. 24.
\5t
Фиг. 25. Грузовая скоба,
откованная из одного куска.
Изгибающий момент в середине нижнего поперечного бруса: Мг ж Q • ^;
изгибающий момент в наиболее изогнутых частях скобы: М2 я^ Q • ^; усилие в прямых
боковинах скобы: ^ — и усилие в середине нижнего поперечного бруса:
10'
Фиг. 26.
Фиг. 27. Скоба шарнирно
соединенная со стержнем.
Фиг. 28. Трехшарнирная
скоба.
Вычисленные Unold ориентировочные изгибающие моменты почти совпадают со
сравнительными величинами, изображаемыми кривыми, нанесенными на фиг. 26.
1 К г е 1 1, Entwerfen im Kranbau.
2 Die Berechnung des geschlossenen Lastbugels, Prakt. Masch.-Konstr., 1926, S.J317.
29

Места перехода между поперечным брусом и боковинами или стержнем и
боковинами должны быть выполнены плавно.
Так как сварка стержня и боковин не даст достаточной гарантии прочности, то
для тяжелых грузов отдают предпочтение шарнирным скобам.
На фиг. 27 изображена грузовая скоба, шарнирно соединенная со стержнем.
Скоба предназначена для башенного поворотного крана грузоподъемностью 40 т
при вылете стрелы 16 м.
Трехшарнирная скоба (фиг. 28) применяется для больших грузов (свыше 100 /л),
причем точный расчет ее частей полностью возможен. Поперечный брус
рассматривается как балка на двух опорах с центральной нагрузкой Q, работающая, кроме
того, еще на сжатие от горизонтальной слагающей усилия, действующего в боковинах.
Болты должны быть проверены на изгиб и удельное давление.
4. Подшипники крюков
Для обеспечения легкого поворота нагруженного крюка необходимы
шариковые подшипники, каковые не применяются только в дешевых ручных механизмах
(полиспастах и т. in.).
Фиг. 29.
Фиг. 30.
Фиг. 31.
При простейшем выполнении шариковых подшипников крюка (фиг. 29) в гайке
и в траверсе высверливаются кайавки (желобки), в которых перекатываются шарики
без внутреннего сепаратора.
При диаметре шариков d (фиг. 29) радиус желобков должен быть г0 = 0,6 d до
0,7 d. Число шариков z = ~ — 1. Удельная нагрузка шариков по Stribeck ь.
Q
(8)
При небольшом числе поворотов крюка (п < 1) з может быть взята от 100 до
200, в среднем 150.
Вместо указанной шариковой опоры, изготовляемой в собственном производстве,
которая применяется и для больших грузоподъемностей (приблизительно до 50 /я),
чаще применяются нормальные упорные шариковые подшипники специальных
заводов.
Упорные подшипники с плоскими шайбами (фиг. 30)~имеют тот же недостаток,
что и простые подшипники, а именно, они не могут самоустанавливаться. Если
самоустановкой крюка пренебрегают, то лучше всего применять более простой
подшипник, который может быть изготовлен в любом собственном производстве.
Для самоустанавливающегося подшипника (фиг. 31) требуется сферическая
поверхность в траверсе. Этого можно избегнуть, если взять упорный подшипник
с подкладной шайбой (фиг. 32).
При выточке необходимой для подкладной шайбы цилиндрической канавки
глубиной от 3 до 10 мм в зависимости от величины подшипника надо обратить внимание
на то, чтобы радиус выточки был немного менее радиуса шайбы.
1 ZVdl 1901, S. 322.
30

Для предохранения от пыли и Сырости подшипники закрываются колпачком
(фиг. 32).
Таблица 11
УПОРНЫЕ ПОДШИПНИКИ С ПОДКЛАДНОЙ ШАЙБОЙ ДЛЯ
ГРУЗОВЫХ КРЮКОВ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ ОТ5ДО 100 т
(фиг. 32)
(Kugelfabrik Fischer, Schweinfurt

Грузоподъемность Q, m
5
7,5
10
15
20
25
30
40
53
60
75 1
50
60
70
80
90
100
115
130
130
150
170
52
62
72
82
93
103
120
140
135
155
175
75
85
95
110
125
140
160
175
185
205
230
D
92
106
120
136
155
172
200
220
240
260
285
100
115
130
145
165
185
215
220
250
270
300
h
36
41
44
50
57
64
74
79
101
106
111
R
75
85
95
110
125
140
160
175
185
205
230
a/M)
r
1,5
2
2
2
2
2
3
3,5
3
4
4
Предельная
нагрузка
подшипника, т
7,5
9,0
11,6
15,8
20,6
26
35,5
41,5
58
67,4
77,5 j
I
Фиг. 32.
В табл. 11 приведены
размеры и предельные
нагрузки нормальных упор-
1 Диаметры шейки крюка dt в табл. 9 и 10 должны быть пригнаны НЬ1Х ПОДШИПНИКОВ С ПОД-
к внутреннему диаметру шариковых подшипников. . КЛаДНОЙ шайбой. ПоДШИП-
ники для грузоподъемно-
стей от 5 до 40 т относятся к среднетяжелой серии, а от 50 до 75 т — к тяжелой
серии.
Для крюков большей грузоподъемности (свыше 100 т) нормальные упорные
подшипники, изготовляемые на заводах шариковых подшипников, уже недостаточны
в отношении допустимой предельной нагрузки. В таких случаях применяют
подшипники с двумя рядами шариков, а в некоторых случаях и конические роликовые
подшипники, изготовляемые в собственном производстве.
5. Поперечины крюков (траверсы)
Траверса крюка шарнирно закреплена в щеках (обоймицах) из полосового железа
(фиг. 33), вследствие чего крюк может вращаться не только вокруг своей
вертикальной оси, но и вокруг
горизонтальной.
Траверса отковывается из
стали (St. 42. 11) и на концах
имеет обточенные цапфы.
Учитывая возможность отклонения,
диаметр отверстия пдд шейку
крюка должен быть выполнен
несколько большим диаметра
шейки с тем, чтобы иметь
соответствующий зазор.
Траверса подвергается действию изгибающего усилия и рассчитывается, как балка
с двумя опорами и с центральной нагрузкой Q (фиг. 34 и 35).
Максимальный изгибающий момент будет (фиг. 35):
Фиг. 33.
Фиг. 34—35.
AT
= Q *-j- КсСМ.
Момент сопротивления опасного сечения (без учета ослабления сечения
выточками для шариковых подшипников) будет:
W ^ ^- • (b — <i4) • ft2 см3. (10)
31

Допускаемое напряжение на изгиб (в зависимости от величины крюка):
здоп = 600 :- 1000 кг/см2.
Цапфы траверсы должны быть также рассчитаны на
изгиб.
Изгибающий момент будет равен:
кгсм.
(11)
Удельное давление между цапфой и обоймой (фиг. 33):
з 2d • s Кг^М . (1 Л)
Так как обоймы и косынки (планки) большей частью
склепаны или сварены, то они обе могут считаться несущей
частью, и поэтому для величины s в уравнении (12) вводится
Допускаемое удельное давление (сталь по стали) в зависимости от величины
грузоподъемности будет:
Фиг. 36—38.
= 800-ь 1500 кг/см2.
Фиг. 39.
Фиг. 40.
hOt
В зависимости от грузоподъемностей конструктивная форма траверсы
выполняется по фиг. 36—38. Цапфы траверсы должны быть закреплены при условии
сохранения возможности вращения. Это закрепление
цапф производится или, как показано на фиг. 33,
установочным кольцом с коническим штифтом,
или при помощи стопорной планки (ригеля),
подогнанной к вырезу на цапфе (фиг. 39), или
же посредством кольца из двух частей,
вставленного в вырез и закрепленного шурупами к
косынкам (планкам) обоймы (фиг. 40). У
траверсы (фиг. 41) для 40-Я2 подвесного органа
(фиг. 118 на стр. 61) предохранительным
приспособлением служит шайба, закрепленная тремя
шурупами в цапфе.
На фиг. 42 изображена траверса с боковыми
цапфами для установки на них двух канатных
блоков.
Для расчета траверсы усилия Q = 4S и -~ = 2S должны быть приняты как
равномерно распределенные нагрузки (фиг. 43). Кривая изгибающего момента приведена
на фиг. 44. Изгибающий момент в середине траверсы:
Фиг. 41.
■(»-+■
4
кгсм.
(13)
32

Изгибающий момент на цапфах:
М1 = — -
+ s0 +
кгсм.
(14)
Допускаемое напряжение на изгиб приведено на стр. 32, а удельное давление
между канатными блоками и цапфами — на стр. 71
Фиг. 42.
ЛИТЕРАТУРА
Bernhard, Berechnung von Kranhaken, «Fordertechn.», 1930 S. 153.
^G riff el, Berechnung der Lasthaken und die sich daraus ergebenden Hakenformen, Dingier
1904, S. 129. Hakenberechnung, Dingier 1906, S. 561.
P r e u s s, Versuche uber Spannungsverteilung in Kranhaken, ZVdl 1911, S. 2173 Ein prak-
tischer Kranhaken, Z. prakt. Masch. 1911, S. 1520.
^nold» Die Berechnung des geschlossenen Lastbugels (Schakels), Prakt. Masch.-Konstr. 1926,
Weidemann, Lastschlaufen, Prakt. Masch.-Konstr. 1927, S. 114.
II. ЦЕПИ И КАНАТЫ
1. Сварные цепи (звеньевые цепи)
На фиг. 45 дана форма чаще всего применяемой для подъемных устройств коротко-
звенной цепи (крановая цепь). Основные размеры цепи следующие: d — диаметр, или
толщина стального стержня цепи; / — внутренняя длина, или
шаг цепи, и b — внутренняя ширина овала.
Материал. Цепи изготовляются из стали (St 37. 11).
Цепи из пудлинговой стали выполняются только по особому
заказу. Свойства прочности обоих материалов зависят не только Фиг. 45.
от химического' состава, но и от механической и термической
предварительной обработки. Многочисленные опыты г показали, что литая сталь
(St. 37. 11) у цепей с диаметром до 30 мм в отношении качества равноценна с
пудлинговой сталью. Для более прочных цепей предпочтение отдается пудлинговой стали,
так как она менее чувствительна к перегреву и образованию зернистости.
Недостатки цепей. По сравнению с проволочными канатами цепи
имеют следующие недостатки: чувствительность к толчкам и перегрузкам,
незначительная эластичность и внезапное наступление разрыва.
Вследствие трения цепи звенья ее подвержены сильному износу в головках.
В силу своего большого веса и получающихся вследствие этого больших
инерционных усилий цепи не годятся для лебедок с большой скоростью подъема.
Полезная и пробная, нагрузки. Нужно различать, во-первых,
полезную нагрузку (обыкновенно полезный груз или допускаемая нагрузка), под
действием^^которой цепь нагружена постоянно, во-вторых, пробную (растягивающая
1 Vereinigte Stahlwerke A.-G., Dortmund.
Лебедки и краны—19 — 3 оо

или испытательная) нагрузку, которая действует на всю цепь при испытании и,
в-третьих, разрушающую нагрузку, которую должны выдержать три звена в любом
месте цепи при испытании.
Наименьшее временное сопротивление зависит от применяемого материала и
должно составлять самое меньшее 35 кг/мм2. В месте сварки оно обычно ниже на
25—30%.
На основании этих величин принимают: разрушающее напряжение 24 кг/мм2,
пробное напряжение 12 кг/мм2] расчетное напряжение б кг/мм2; коэфициент
запаса прочности (3 = ~ = 4.
Некалиброванные цепи. Применение. Некалиброванные цепи
в строительстве подъемных устройств в настоящее время почти не применяются как
подъемный орган, так как теперь вообще отдается предпочтение проволочным
канатам. Зато они обычно применяются, как цепи для подвязывания штучных грузов
к крюкам (см. раздел Б, «Грузозахватные приспособления»).
По DIN 672 нормированы некалиброванные цепи для подъемных механизмов
(фиг. 45) диаметром d = 7 ~ 44 мм и при полезной нагрузке от 350 до 18 500 кг.
Вес цепи — от 1,1 до 45 кг/пог. м.
Калиброванные цепи. У калиброванных цепей (DIN 671, табл. 12) каждое
звено обрабатывается по точному размеру, что является непременным условием
для работы цепи на зубчатых блоках или на звездочках (стр. 52).
Электросварные цепи однороднее и точнее, чем цепи ручной сварки. Допустимое отклонение
от размеров установлено стандартом для электросварочных цепей в ± 0,25%. Для
цепей ручной сварки не существует в этом отношении каких-либо обязательных
правил.
Таблица 12
КАЛИБРОВАННЫЕ ЦЕПИ ПО DIN 671 (фиг. 45). ОБОЗНАЧЕНИЕ КАЛИБРОВАННОЙ ЦЕПИ
ДИАМЕТРОМ d = 16 мм; цепь 16 DIN 671
мм
Диаметр
d
7
8
9,5
И

Внутренняя
ширина
Ъ
8
9,5
11
13

Внутренняя
длина1
/
22
24
27
31
Полезная
нагрузка
та гткк*п
1 \J J1 £> I\ V J
ТТГТС1 1Л Л 7" IT
для
ручной pa.*»
боты
кг
350
500
750
1000
Вес2
одного
метра
кг
1
1,3
1,9
2,7
Диаметр
d
13
16
19
23

Внутренняя
ширина
Ъ
16
19
23
28

Внутренняя
длина1
/
36
45
53
64
Полезная
нагрузка
Т*Г\ ГС 11 If П
lUJlJbKU
ТТ ТТ €Т "fr"\\ Г ТТ
для
ручной
работы
кг
1500
2 500
3 500
5000
Вес2
одного
метра
кг
3,75
5,8
8
12
1 Для электросварных цепей допустимо отклонение в каждом отдельном звене во внутренней длине овала
на zb 0,25°Уо- Допускаемое отклонение в размерах внутренней длины овала при ручной сварке должно быть
согласовано с изготовителем.
2 Приведенный вес не обязателен. Цепи должны быть проверены на всей длине на двукратную полезную,
нагрузку. При приемке цепей надо брать при пробе на разрушающую нагрузку пробный кусок через
каждые 50 м.
Разрушающая нагрузка > 4 X расчетную нагрузку. Получающаяся при опускании вследствие
замедления сила инерции, сложенная с нагрузкой, не должна быть выше полезной нагрузки, указанной в таблице
При заказах надо указывать длину в м, например: «5 0 м цепи 16D Щ 671»- Материал: литая сталь.
Применение. Калиброванные цепи применяются для ручных
полиспастов, ручных лебедок и кранов как цепи для подъема и как ручные приводные цепи
для тяговых колес (см. стр. 81).
Преимуществом калиброванных цепей для названных выше ручных подъемных
устройств является то, что они допускают применение звездочек с небольшим числом
зубцов и небольшим диаметром. Таким образом достигается небольшое плечо нагрузки
и, как следствие, компактная конструкция и небольшой вес подъемного механизма.
34

Фиг. 46.
Это имеет исключительное значение для переносных подъемных механизмов, как,
например, полиспастов.
Крепление цепей. На фиг. 46 показано крепление грузовой подъемной
цепи к остову ручной кошки.
Сварное концевое звено, выполненное из
круглой стали и надетое на болт, так же
как и обыкновенное звено цепи, является
статически определимым в отношении
наружных волокон и трижды статически
неопределимым в отношении внутренних волокон.
Напряжения этого звена могут быть
определены с достаточной точностью по способу
Унольда х.
Складывание (собирание)
цепей. У ручных полиспастов и кошек
с большой высотой подъема свешивающийся
при наивысшем положении крюка конец цепи
подвешивается еще раз. Если же свешивающийся на половину своей длины конец цепи
еще мешает во время работы, то на тележках устраиваются ящики из листового
железа для укладывания цепи.
2. Шарнирные цепи (цепи Галля)
Они изготовляются из прямых или изогнутых пластинок (фиг. 47), соединенных
шарнирно между собой болтами. Соединение болтами делается большей частью с
расклепкой на шайбе или со шплинтами.
Главные размеры цепи,
определяющие ее выбор, следующие: / — шаг,
или строительная длина по осям
шарниров, Ьх — внутренняя ширина, d—
диаметр болтов, Ьг — внешняя
строительная ширина и b — ширина
пластин.
В качестве материала (для
пластин и болтов) применяется St 34. 11
или St 50.11.
Применение. Как
подъемный орган эти цепи применяются
для ручных полиспастов и лебедок
большой грузоподъемности. Для
подъемных механизмов, работающих от
электродвигателя, шарнирные цепи
применяются только при
сравнительно незначительной высоте подъема,
как, например, для спуска и подъема
клещей у кранов металлургических
заводов и т. д.
Раньше шарнирные цепи
применялись очень часто как тяжелые
крановые цепи, однако, в настоящее
время они совершенно вытеснены
проволочными канатами.
Шарнирные цепи имеют
следующие преимущества: так как пластины
изготовляются из целого куска и
совсем не имеют мест сварки, то они дают большую надежность в работе, чем свар
Фиг. 47.
Фиг. 48.
1 Prakt. Masch.-Konstr., 1926, S. 317.
35

ные цепи; вследствие их большей гибкости звездочки могут иметь небольшое число
зубцов и небольшой диаметр начальной окружности; благодаря этому получается
небольшое плечо груза, что уменьшает конструктивные размеры механизма и
удешевляет его; затем трение в шарнирных соединениях значительно меньше трения
равной по грузоподъемности сварной цепи.
Однако, несмотря на эти преимущества, имеются следующие недостатки:
шарнирные цепи не должны нагружаться усилием, действующим под углом в плоскости,
перпендикулярной вращению звеньев в шарнирах, так как в этом случае в
пластинах получается слишком большое, недопустимое напряжение на изгиб. Их нельзя
применять при наличии сырости и пыли, и поэтому они непригодны для лебедок и
кранов, предназначенных для установок на открытом воздухе.
Крепление цепей (фиг. 48). Для крепления цепей Галля на остове
полиспаста или лебедки служат специальные концевые звенья для большего диаметра
болтов и с более длинным шагом (табл. 13, фиг. 47).
Таблица 13
ШАРНИРНЫЕ ЦЕПИ ФИРМЫ ЦОБЕЛЬ И НЕЙБЕРТ (фиг. 47)
Полезная нагрузка равна */е разрывающего усилия
S &
нагруз
кг
100
250
500
750
1000
1500
2 000
3 000
4 000
5 000
б 000
7 500
10000
12 500
15 000
17 500
20 000
25 000
30 000
Шаг
/
мм
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
80
85
90
100
ПО
120
130
мм
12
15
18
20
22
25
30
35
40
45
45
50
60
65
70
75
80
90
100
Болты
d
мм
5
7,5
10
11
12
14
17
22
24
26
28
32
34
35
38
40
43
45
50
мм
4
б
8
9
10
12
14
17,5
21
23
24
28
30
31
34
36
38
40
45
ГЦ
Число
пласти
г
2
to to
4
4
4
4
б
6
6
б
8
8
8
8
8
8
8
8
3*
Толщи
пласти
мм
1,5
2
3
2
2
2,5
3
3
4
4
4
4,5
4,5
5
5,5
б
б
6,5
.7
03 я
ШирИ£
пласти
мм
12
15
18
20
27
30
35
38
40
46
53
53
65
70
75
80
85
100
106
2 си «
Максил
ная ши
цепи Ь
23
28
38
45
50
60
67
90
110
118
125
150
165
180
195
208
215
235
255
о а*
ь. 9-м
[ Диаме'
1 концев
1 болта (
б
9
12
13
15
18
21
26
, 32
34
36
40
45
47
50
54
56
60
65
Л си ^
Прибл
тельны
g кг/пс
0,7
1
2
2,7
3,8
4 5
7,1
1М
16,5
19
24
31,5
34
44,8
51,1
58,1
74,4
83,3
100
Примечание
С расклепкой без
шайбы
С расклепкой на
1 т т г О Т Ж £\(~\
шаиое
• Со шплинтом
Складывание (собирание) цепей. У полиспастов или ручных
тележек с небольшой высотой подъема свободный (сбегающий) конец цепи, так же как
и у сварных цепей, прикрепляется к остову полиспаста (или остову лебедки). Это
уменьшает наполовину длину свешивающейся части цепи при наивысшем положении
груза.
Лебедки с большей высотой подъема груза оборудуются специальным
приспособлением для собирания цепи. На цепи через определенные расстояния (каждые 2 — 3 м)
вставляются удлиненные болты, которые при сбегании цепи ложатся на наклонные
направляющие, состоящие из двух уголков (жолоб), и равномерно собирают
длинный конец цепи.
36

3. Проволочные канаты (тросы). Преимущества и применение
По сравнению с цепями тросы имеют следующие преимущества:
1. Меньший собственный вес и соответствующее меньшее действие
инерционных сил в подъемных механизмах с большей скоростью.
2. Большая надежность в работе и более легкое наблюдение при работе.
В то время как у цепей едва можно опознать поврежденные места, и разрыв
получается внезапно, тросы вследствие разрывания наружных проволок, более всего
подверженных износу, еще задолго до разрыва разлохмачиваются и могут быть поэтому
своевременно заменены новыми.
3. Вследствие большей эластичности тросы легче воспринимают толчки и
требуют поэтому только в исключительных случаях добавочных пружинных
приспособлений (например, у подъемных устройств кузнечных кранов).
4. Абсолютно бесшумный ход даже при больших рабочих скоростях и меньшая
стоимость по сравнению с цепями.
Вследствие приведенных преимуществ тросы почти совершенно вытеснили цепи
из строительства подъемных устройств. Для выпускаемых в настоящее время кранов,
работающих с большими скоростями, применение тросов является непременным
условием. Тросы служат в краностроении не только для подъема, но и для
передвижения тележек в горизонтальном направлении или же по плоскостям с большим
наклоном.
Фиг. 49—50. Фиг. 51—52.
Продольная крутка (крутка Альберта) L, Крестообразная крутка, правоходовая г\
правоходовая г; левоходовая /. левоходовая /.
Материал. Проволока для тросов изготовляется из тигельной литой стали
с временным сопротивлением на разрыв ав = 130 ч- 180 кг /мм2. Для предохранения
от ржавчины проволочные тросы оцинковывают. Однако грузоподъемность
оцинкованного троса составляет только 90% неоцинкованного при одинаковюм полезном
сечении.
Конструкция и изготовление. Круглые тросы из
шести прядей (стренг). Эти тросы нормированы по DIN 655 (табл. 14).
Обычно они применяются для подъема и перемещения лебедок и кранов. У круглых
тросов из шести прядей каждая прядь состоит из определенного количества тонких
стальных проволок диаметром от 0,4 до 2 мм. Эти проволоки сплетаются
винтообразно в известном порядке вокруг круглого проволочного сердечника. Пряди в свою
очередь сплетаются вокруг пенькового сердечника, называемого сердцевиной. Тросы,
подверженные действию излучаемого тепла (например, у литейных кранов), имеют
вместо пеньковой проволочную сердцевину. Эта сердцевина, естественно,
уменьшает гибкость троса и поэтому изготовляется из проволок более мягкого материала.
Вследствие незначительной прочности сечение такой сердцевины не учитывается
при расчете.
Виды крутки круглого троса из шести прядей показаны на фиг. 49—52. Тросы
с круткой Альберта (фиг. 49—50), при которой проволоки в прядях и пряди в тросе
имеют одинаковое направление кручения, более гибки, чем крестообразно
скрученные тросы. Они имеют также большую площадь прилегания в канавках блоков и
барабанов и вследствие меньшего удельного давления подвержены меньшему износу.
Тросы с круткой Альберта, однако, подвержены кручению и не годятся поэтому для
подвешивания груза, так как они легко раскручиваются, поворачивая груз. В
конструкциях подъемных устройств поэтому большей частью применяются тросы с
крестообразной круткой (фиг. 51 — 52), которые согласно DIN 655 изготовляются 4 правой
круткой, если только заказчик не предписывает какой-либо другой вид "крутки.
37

Таблица 14
ТРОСЫ ИЗ ШЕСТИ ПРЯДЕЙ ДЛЯ КРАНОВ, ПОДЪЕМНИКОВ, ПОЛИСПАСТОВ И ТОМУ
ПОДОБНЫХ УСТРОЙСТВ (DIN 655. Вид крутки на фиг- 49-52; сечение троса на фиг. 53—55)
Обозначение троса с номинальным диаметром 20 мм из шести прядей, каждая по 37 проволок,
диаметром 0,9 мм: трос В 20 по DIN 655 *
Конструкция
А (фиг- 53)
6 X 19 = 114
проволок и одна пеньковая
сердцевина
В (фиг- 54)
б X 37 = 222
проволоки и одна
пеньковая сердцевина
С (фиг. 55)
б х 61 = 366
проволок и одна пеньковая
сердцевина

Номинальный
диаметр
каната
d
мм
6,5
8
9,5
11
13
14
16
17
19
20
20
9
11
13
15
18
20
22
24
26 .
28
31
33
35
37
39
42
44
20
22
25
28
31 |
34
36
39
42
45
48
51
53
56
Диаметр

проволоки
каната
Ь
мм
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
М
,2
1,3
1,4
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
12
,3
1,4
1.5
,6
1,7
1,8
1,9
2,0
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
>,0
Попереч-
т т f\ Oi /"* а Т t /И
ное
сечение всех
проволок
каната
14,3
22,4
32,2
43,9
57,3
72,5
89,4
108,3
128,9
151,3
175,5
27,9
43,6
62,8
85,4
111,6
141,2
174,4
211,0
251,1
294,7
341,7
392,3
446,4
503,9
564,9
$29,4
697,4
140,9
183,9
232,8
287,5
347,8
413,9
485,8
563,4
646,8
735,9
830,7
931,4
1037,7
1149;8

Расчетный вес
одного

погонного метра
кг
0,135
0,21
0,30
0,41
0,54
0,68
0,84
1,02
1,22
1,43
1,66
0,26
0,41
0,59
0,81
1,06
1,04
1,65
2,00
2,38
2,80
3,24
3,72
4,24
4,78
5,36
5,97
6,62
1,33
1,74
2,21
2,73
3,30
3,93
4,61
5,35
6,14
6,99
7,89
8,84
9,85
10,92
Временное сопротивление
на разрыв кг/мм2
130
160
180
Расчетная разрушающая
нагрузка
кг
1800
2910
4 190
5700
7 450
9430
11620
14080
16 760
19 760
22 820
3 630
5 670
8 160
11 100
14510
18360
22 670
27430
32 640
38 310
44420
51000
58 030
65 510
73 440
81820
90660
18 320
23 900
30 260
37 380
45210
53 800
63 150
78240
84 080
95 670
107 990
121 080
134 900
149 470
кг
2 290
3 580
5 150
7 020
9 170
11600
14 300
17 330
20 620
24 190
28 060
4 460
6 930
10 050
13 660
17 860
25 590
27 900
33 750
40 180
47 150
54 670
62 770
71420
80620
90 380
100 700
111600
22 540
29 420
37 250
46 000
55650
66 200
77 730
90140
103 490
117 740
132 910
149 020
166 030
183 970
кг
2570
4 030
5800
7 900
10310
13 050
16 090
19 490
23 300
27 230
31590
5 020
7 850
11300
15 370
20 090
25420
31390
37*980
45 200
53 050
61510
70610
80 350
90 700
101 680
113 290
125 530
25 360
33 100
41900
51750
61600
74500
87 440
101410
116420
132460
149530
167 650
186 790
206 960
1 Тросы изготовляются крестообразной крутки и с правым ходом, если только специально не оговорена
левая крутка. В таком случае обозначение троса будет: трос BL 1 20 DIN 655. Диаметр тросов и вес
погонного метра могут отклоняться на i 5°/0 от номинальной величины- Расчетная разрушающая нагрузка
троса равна сумме разрушающих нагрузок всех проволок троса. Допускаемые отклонения временного
сопротивления отдельных проволок могут быть dz 10°/o от среднего временного сопротивления на разрыв
поперечного сечения всех проволок троса. /
Диаметры барабанов дисков и блоков долшны быть взяты приблизительно равными пятисоткратному
Диаметру проволоки. Значительные отклонения в сторону уменьшения понижают прочность (долговечность)
троса. Канавки долшны быть рассчитаны так, чтобы трос прилегал х/3 своей нарушной поверхности.
Расстояние между канавками долдано быть выбрано с учетом отклонения троса, т. е. чтобы при отклонениях тросы
между собой не соприкасались. Ни в коем случ*е нельзя допускать защемления троса в канавках.
Изготовление: тросы" из проволок с сопротивлением разрыву 130 -f- 160 кг/>ша изготовляются блестящими или
оцинкованными, и из проволоки с сопротивлением разрыву в 180 кг/мм* — только блестящими.
Материал: стальная проволока с сопротивлением разрыву 130 -г* 180 кг1ммг.
38

У тросов Tru:Lay-Neptun г каждая проволока и каждая прядь заранее
получает форму, соответствующую их положению в тросе. Поэтому в ненагруженном
состоянии в проволоках нет никакого внутреннего напряжения. Вследствие этого при
удалении перевязок на концах тросов у них нет стремления к раскручиванию, что
значительно облегчает сращивание троса.
Главное преимущество этих тросов заключается в равномерном распределении
нагрузки на отдельные проволоки, что ограничивает до минимума внутренние
напряжения и придает тросу большую гибкость.
Также уменьшается и износ троса при прохождении через блоки и барабаны,
так как ни одна проволока и ни одна прядь не выделяется и наружные проволоки
изнашиваются равномерно. Оборванные проволоки остаются в своем
первоначальном положении и ни в коем случае не отскакивают.
По сравнению с обыкновенными тросами тросы Tru-Lay-Neptun при условии
равноценного материала, одинаковой конструкции и одинаковой крутки на много
превосходят обыкновенные в отношении безопасности работы, долговечности и более
широкого применения.
Расчет. Основные положения для расчета стальных конструкций кранов
(DIN 120, проект 2)2 содержат в приложении целый ряд данных для расчета
нормированных тросов по DIN 655.
Тросы должны быть рассчитаны только на растяжение (беря за основу их
расчетное временное сопротивление на разрыв) при следующих запасах прочности:
б -т- 9-кратный запас прочности для блестящих тросов и 8 -f- 10-кратный запас
прочности для блестящих тросов, подверженных действию излучаемого тепла.
Нагрузку для оцинкованных тросов следует брать на 10% меньше, чем для
одинаковых с ними блестящих.
Отношение D : 8 (диаметр изгиба, деленный на диаметр проволоки) должно быть:
от 500 до 600 при намотке на барабаны, от 550 до 700 для направляющих блоков
и ведущих шкивов и от 300 до 400 для уравнительных блоков.
Меньшие величины должны относиться к ручным кранам, а также к кранам
с машинным приводом, менее нагруженным; большие же величины — для тяжелых,
более нагруженных устройств.
Отношение D : d (диаметр изгиба, деленный на диаметр троса) при намотке на
барабаны должно быть больше 20, для направляющих блоков больше, чем 22, для
того чтобы исключить применение слишком тонких проволок.
Для тросов достаточен расчет на растяжение, так как для прочности н&
разрыв имеет значение только растягивающее усилие.
Напряжение на изгиб влияет только на долговечность тросов, что учитывается
выбором соответствующих размеров барабанов, блоков и шкивов.
Расчет тросов по вышеприведенным данным проверен на практике. Для расчета
троса прежде всего необходимо установить тип полиспаста, при помощи которого груз
распределяется на несколько ветвей троса. Для электрических подъемных устройств
полиспасты обычно применяются в виде сдвоенных полиспастов, как показано на
фиг. 78 — 83 (стр. 48).
Подвешивание груза к одной ветви троса делается только у кранов небольшой
грузоподъемности (до 3 т) иу нормальных портовых поворотных кранов для погрузки
штучных грузов (2,5 или 3 т).
Принимая коэфициент запаса прочности® только на чистое растяжение (по DIN
120), требуемая разрушающая нагрузка будет 6 • S (запас прочности, помноженный
на полезную нагрузку троса). Затем выбирают временное сопротивление материала
проволоки (130 или 160, или 180 кг/мм2), ищут в графе «Разрушающая нагрузка» по
табл. DIN 655 (табл. 14) ближайшую величину разрушающей нагрузки и определяют
в зависимости от нее, идя влево, необходимые размеры троса. Большей частью
можно делать выбор между двумя типами тросов (А или В, соответственно В или С).
На фиг. 56 приведены характеристические кривые тросов (D1N 655) для
электрических кранов и лебедок грузоподъемностью Зч-100 т при сдвоенных полиспастах с z=4~--12
1 Felten u. Guilleaume, Carlswerk A.-G., Mulheim.
2 Berlin, 1930. Deutscher Kranverband e. V., Berlin SW 61, Wartenburgstrasse, 17.
39

1000
несущих ветвей х, дающие зависимость между разрушающей нагрузкой и полезной
грузоподъемностью в зависимости от запаса прочности. Коэфициент запаса прочности
на чистое растяжение — @ = 6,8
и 10; D4— диаметр барабана.
Общее напряжение троса
складывается из напряжения на
растяжение и напряжения на
изгиб, которое получается при
прохождении троса через блоки
и барабаны.
Если через S обозначить
статическую нагрузку троса в кг;
i — число проволок в тросе;
о — диаметр проволоки в см;
D — теоретически наименьший
диаметр блоков или барабана
то общее напряжение
получается равным (по Reulaux);
D
Е кг/см2
(15)
фуэолдъемностЬ б тоннах
Фиг. 56.
Модуль упругости материала
проволоки может быть взят
£^2 200 000 кг/см*.
Долговечность тро-
с а. Опыты Benoit und Wornle
показали, что на долговечность
троса большое влияние имеют
явления усталости. Выяснилось,
что каждый трос может
выдержать только определенное число
перегибов, после чего наступает
разрушение троса. За один
перегиб троса надо считать изгиб
троса из прямого состояния в
согнутое и из согнутого обратно
в прямое.
В схеме, изображенной на
фиг. 57, трос проходит так, что
изгибы все время получаются
в одном и том же направлении
(фиг. 58).
В схеме на фиг. 59,
наоборот, трос проходит таким
образом, что направление изгиба
постоянно меняется (фиг. 60).
Перемену направления изгиба,
которая происходит при
переходе троса с барабана а на блок с}
следует рассматривать как два
перегиба. Поэтому принципиально следует избегать такого направления троса. Если,
однако, по конструктивным причинам нельзя избежать перемены направления из-
1 Для грузоподъемности в 100 т можно брать так же, как и для 75 т, сдвоенный полиспаст
с 10 ветвями троса.
40
/I
Фиг. 57—53.
Фиг. 59—60.

гиба в схеме обводки троса, то изгибающее усилие, а следовательно, и общую нагрузку
на изгиб троса, следует принять соответственно ниже.
Число перегибов троса в одном месте определяется, если считать места
наматывания и сматывания троса на барабан и на блок за половину, а при переменном
изгибе за целый (полный) изгиб.
Трос у полиспаста (фиг. 57) во время одного рабочего цикла (спуск и подъем)
делает пять изгибов, а трос в полиспасте, изображенном на фиг. 59, девять изгибов.
Если в среднем в течение суток производятся семьдесят циклов, то трос по фиг. 57
в течение 300 рабочих дней в год дает число изгибов: 70 х 300 х 5 = 105 000
изгибов, в то время как трос по фиг. 59 при равном количестве циклов производит
70 X 300 Х9 = 189 000 изгибов.
При трехкратном запасе прочности число
изгибов, вызывающее разрыв у троса по фиг.
57, будет п == 420 000, а у троса по фиг. 59 п =
= 756 000.
гл
'2,2
Benoit г произвел исследование троса, pa- I
2,0
I"
I
го
Q*.
4*
—
/
90
1
II
///
W
О
1
1
1
II
1
II
V
Л
1
//
//
///
ш
///
Ш1
1
'II
1
1
/
О
/
/
1
1
1
/
во
L
1
щ
1
L
1 /
/
/
Г®
/
1
/
0
/
1
1
L
/
.7а
1
1
(
1
7
1
1
-в
>
/
О
/
1
1
I
7
[
so
/
I
1
о
1
/
1
.%
1
'О
1
1
та
Фиг. 61.
ботающего по обточенному чугунному блоку и
построил для него соответствующие кривые
долговечности. Трос имел крестообразную
крутку и следующие размеры:
d = 8,5 мм; о ~ 1 мм; i = 5 • 7 = 35.
Временное сопротивление на разрыв
материала проволоки: аБ = 16 500 кг/см2, модуль
упругости: Е = 2 007 000 кг/см2, напряжение в
пределе пропорциональности: 9750 кг/см2.
Кривые построены в зависимости от диаметра ка-'
навок и для а = + 2000, 4000 и 6000 кг\см2у
соответственно восьми-, четырех- и 2,7-кратному
запасу прочности.
Если бы опыты, произведенные Benoit,
распространить и на более толстые тросы, то было
бы возможным рассчитывать тросы по кривым
их долговечности. Для таких тросов надо будет
принять возможное годовое число изгибов, на
основании которого можно будет вычислить предполагаемое время работы.
На фиг. 61 дана диаграмма 2 для определения диаметра блоков и барабана в
зависимости от числа изгибов, вызывающих разрыв, при коэфициенте прочности (на
чистое растяжение) © = 4 -f- 10.
Крепление тросов. Для крепления тросов (подъемных канатов) к раме
лебедки, укосине поворотного крана или к какой-либо другой части конструкции
крана применяются следующие способы:
1. Коническая канатная втулка или канатная серьга (фиг. 62). Конец троса
продевается во втулку и обматывается позади нее проволокой. Затем он расплетается,
пеньковая сердцевина вырезается и отдельные концы проволок крючкообразно
загибаются. Расплетенный конец троса затягивается обратно во втулку и свободное
пространство заливается свинцом.
Канатные втулки (фиг. 62) изготовляются фирмой Felten u. Guilleaume, Carls-
werk A.-G., Koln-Mulheim четырех величин для тросов диаметра до 13 мм, от 14 до
18 мм, от 19 до 22 мм и от 23 до 28 мм,
2. Клиновое крепление (фиг. 63). Трос накладывается на клин, снабженный
канавкой, и затем вместе с ним вкладывается в плоскую втулку соответствующей формы
из стального литья или стали.
Под действием натяжения груза трос втягивается во втулку и там зажимается.
1 Die Drahtseilfrage, Karlsruhe i. В.: F.: Gutsch 1915.
2 По способу К re 11 (Entwerfen im Kranbau).
41

3. Канатный коуш (фиг. 64). Трос обводится вокруг коуша и его конец
сращивается с рабочей ветвью. Для полной гарантии такого соединения сращивание троса
должно производиться очень аккуратно, для чего требуются опытные мастера. Длина
места сращивания — / ж 10 -f- 15 d.
Фиг. 62.
Фиг. 63.
Коуши выполняются большей частью из стали (St. 34. 11), реже из чугуна.
В табл. 15 (фиг. 65) приведены размеры стальных и оцинкованных коушей для
диаметров тросов 6,5 ~ 20 мм.
Фиг. 65.
Фиг. 66.
РАЗМЕРЫ КАНАТНЫХ КОУШЕЙ (фиг- 65)
Таблица 15
Диаметр
троса
мм
6,5
8 и 9,5
И—14
Размеры мм
а
30
46
47
17
26
40
Ъ
9
14
16
с
3
3
,4
40
70
68
к
24
40
40
Диаметр
троса
мм
16
17
19и20
Размеры мм
а
66
76
80
36
46
48
20
25
28
с
5
3
4
/
92
126
134
к
50
77
78
Канатные коуши со сращенным концом троса являются наиболее
распространенным креплением тросов.
Вместе* сращивания конец троса может быть также соединен с рабочей ветвью
двумя зажимами.
На фиг. 66 изображено соединение троса при помощи двух зажимов — «коренной
зуб» (Backenzahn-Klammern) \ действие которых понятно из фигуры.
1 Фирмы Bleichert u. Co., Leipzig-Gohlis.
42

ЛИТЕРАТУРА
А 11 р е t е г, Die Drahtseile, ihre Konstruktion und Herstellung. Halle a. Saale, Martin Borner
1931.
E 1 s t e r, Drahtseilklemmen. Mont. Rdsch. 16. Nov. 1929. Seilklammern und Seilverbindungen.
Prakt. Masch.-Konstr. 1916, H. 45 u. 46.
Klein, Ober Bruchbiegezahlen von Drahtseilen. «Fordertechn». 1930, S. 1.
Riedig, Seil und Kette auf der Werkstoffschau 1927. «Fordertechn». 1928, S. 23. Auswechseln
beschadigter Drahtseile an Krananlagen. «Fordertechn», 1928, S. 251.
V о g d t, Bemerkungen zu DIN 655 (Drahtseile). «Fordertechn». 1930, S. 176.
W о e r n 1 e, Uber den Einfluss der Schlagart auf die Lebensdauer der Drahtseile. «Maschinenbau»,
1924, S. 763. Ein Beitrag zur Klarung der Drahtseilfrage ZVdl 1929, S. 417., Drahtseilforschung,
ZVdl 1930, S. 185.
III. БЛОКИ И ПОЛИСПАСТЫ
1. Неподвижные блоки (направляющие или отклоняющие блоки)
Трос, проходящий через блок (фиг. 67), получает нагрузку от груза Q и от
тягового усилия Z или Zo любого направления.
Следовательно, при неподвижном
блоке теоретическое тяговое усилие Zo равно
грузу Q.
Путь силы s = пути груза /г. (16)
Вследствие сопротивлений трению для
подъема груза потребуется фактически
тяговое усилие Z > Q.
Сопротивления от трения слагаются
из сопротивления изгибу троса и трения
скольжения между блоком и осью.
Сопротивление изгибу (жесткость)
происходит вследствие трения между
отдельными проволоками в тросе.
Переход троса из прямого направления в изогнутое происходит, как показано
на фиг. 70, постепенно и на известном участке.
Если взять Z ^ Q, то можно с достаточной точностью предположить, что
наматывающийся трос отклоняется на величину е во внешнем направлении от наружной
поверхности блока, а сматывающийся трос — на такую же точно
величину отклоняется во внутреннем направлении. Таким
образом получается увеличение на эту величину плеча R или же
его уменьшение.
Сопротивление на изгиб измеряется при незначительной
скорости движения троса на блоке с углом обхвата а = 180°х,
причем ось блока покоится с двух сторон на гладкой
горизонтальной поверхности. В состоянии равновесия блок не имеет
никакого горизонтального движения, отсюда следует:
Фиг. 67—68.
Фиг. 69.
Z -(R • cos<p — e) = Q • (R • cos <
1 +
R • cos 9
(17)
(18)
a
R • cos cp
Фиг. 70.
Пренебрегая значениями, имеющими незначительную величину,
после деления получим:
2е ''
cos ер
1 v. Hanffstengel, ZVdl 1913, S. 445.
(19)
43

q • —f— называется сопротивлением на изгиб троса. Для троса из шести
крестообразно сплетенных прядей, наиболее часто применяемого в краностроении (стр. 37),
диаметром d в см и радиусом блока R в см, получается момент сопротивления
изгибу г, равный:
2е = О"+°^_ й (20)
^ • COS Ф R — Ъ '
причем смазка троса не имеет значения. Результирующее давление на ось блока
при расчете потерь трения между осью и блоком (фиг. 67) будет равно:
Рг = Yz\ + Q2 — 2Z7^Q • cos (180° — р) = 2Q • sin -£-, (21)
причем
а -90° р •
Давление на ось проще всего определяется графическим путем по фиг. 68.
Если а = 180° (фиг. 69), то Zo и Q будут параллельны, следовательно, получаем
Pr~Z0 + Q=2Q. (22)
Момент сопротивления трению в оси блока при диаметре d в см и при давлении
на ось Pr ^ 2Q, при угле обхвата 180° и при коэфициенте трения ^ будет:
Mr=2Q.ji--2-- (23)
Для преодоления трения, действующего в оси блока, необходимо усилие:
P' = ^ = 2Q.a.^ = Q.^4-- (24)
Посредством сложения этой величины с величиной сопротивления изгибу троса
[уравнение (J9)] получится требуемое (фактическое) тяговое усилие:
Соотношение, полученное из уравнения (25) Z/Q, называется коэфициентом
сопротивления и равно обратной величине коэфициента полезного действия блока:
(26)
На основании уравнений (25) и (26) получаем:
1 1 , 2е .
Коэфициент сопротивления зависит, главным образом, от типа подшипников и от
смазки оси блока. У большинства конструкций блоки выполняются с втулками из
бронзового литья и свободно вращаются на осях, закрепленных стопорным
приспособлением (оседержатели).
Смазка производится посредством штауферов. При этих условиях для канатных
и цепных блоков (о. ^ 0,1) коэфициент сопротивления может быть взят:
е^ 1,05; т]^0,95.
У блоков с шариковыми или роликовыми подшипниками трением в цапфах
практически пренебрегают. Коэфициент сопротивления в этом случае берут равным:
г^ 1,02; 7)^0,98.
1 Hirschland, Dingier 1906.
44

2. Подвижные блоки (грузовые)
Груз подвешен к оси подвижного блока (фиг. 71). Конец ветви троса
закрепляется на обойме полиспаста, на раме тележки, или на конце укосины поворотного крана.
На другом конце троса действует тяговое усилие Z или Zo. Без учета
сопротивлений трению и при абсолютно гибком подъемном органе
(фиг. 71) теоретическое тяговое усилие будет райно:
Zo = So =
(28)
причем So обозначает тяговое усилие в неподвижно подвешенном конце
троса.
Учитывая потери на трение, получим:
■4
\
=eS0-s
Z =
V? *] — ~7~~ —
JL±
2s
(29)
Фиг. 71.
Вводя в уравнение (29) s = 1,05, будем иметь т) ^ 0,975. Коэфи-
циент полезного действия подвижного блока, следовательно, немного
выше, чем неподвижного. Однако при практических расчетах его берут равным
коэфициенту полезного действия неподвижного блока, а именно, 0,95.
Путь силы у подвижного блока равен двойному пути
груза, т. е.
s = 2ft. (30)
Если через vx обозначена
vs — скорость движения троса, то получим:
vs = 2vL.
скорость подъема, а через
(31)
Нагрузка на ось подвижного блока равняется грузу Q.
В случае, когда оба конца троса, как показано на фиг. 72,
не параллельны, получим:
Фиг. 72.
Z =
Q
2 cos]
2 cos
(32)
(33)
Однако большей частью обе ветви троса имеют лишь незначительное отклонение
от вертикального направления, так что тяговое усилие может быть достаточно точно
определено по уравнению (29).
3. Полиспасты
Подъемные полиспасты. Полиспасты, применяемые в конструкциях
кранов и лебедок, являются все без исключения мультипликаторными полиспастами
(полиспасты для выигрыша в силе), у которых неподвижные блоки являются верхними
блоками, а подвижные —нижними, движущимися вверх и вниз. В противоположность
схематическим изображениям, данным на фиг. 73 — 76, неподвижные и подвижные
блоки в крановых полиспастах всегда посажены на одних общих осях.
Обыкновенные (простые) полиспасты. Грузовые
полиспасты применяются как самостоятельные подъемные устройства, а также как средство
силовой передачи для лебедок и кранов. У них имеется один общий трос, один конец
которого в зависимости от числа блоков закреплен на верхней или нижней обоймице
(фиг. 73—76). Для расчета полиспастов нужно всегда предполагать, что трос
сматывается с одного подвижного блока. *
Если через z обозначено число блоков полиспаста, то число ветвей троса будет:
г + 1. Передаточное число будет равно: /г = —— .
45

Без учета сопротивлений трению сила натяжения в рабочих ветвях троса So,
или тяговое усилие Zo, на свободном конце будет равна:
с _ 7 - i О - Q
О0 - Z,o - ir • Ч - г + ! •
Соотношение между путями силы и груза равно:
s = 4-. /i = (2+ О- Л. (35)
/г v ' V
Обозначив через vx скорость подъема и через vs скорость троса, сматывающегося
с подвижного блока, будем иметь зависимость:
/^
V
\
У
t
У
Фиг. 73 — 76. Простые полиспасты.
1,00
\
I.
Г
1
075
1
>
7
[о,92
7
N
N
AS23
^^^
Фиг. 77.
Действительное тяговое усилие при коэфициенте полезного действия rjr будет:
ir-Q Q
Z =
(37)
Обозначив через г = — коэфициент сопротивления на одном блоке, получим:
1 е2 + 4 - 1
г+ 1
(38)
По вычисленным коэфициентам полезного действия простых полиспастов с коэфи-
циентом сопротивления s = 1,05 построена кривая, показанная на фиг. 77, в
зависимости от числа блоков z.
Сила натяжения в рабочих ветвях троса будет наименьшей в первой ветви и
наибольшей в (z + 1) ветви:
7+Т'
(39)
У механизмов подъема крановых передвижных лебедок тяговое усилие
нравно натяжению в тросе S на барабане.
46

Направляющий блок, помещенный на конце укосины между полиспастом и
барабаном для троса, принимается во внимание при определении общего коэфициента
полезного действия механизма подъема.
Сдвоенные полиспасты. Если поднимать груз,, подвешенный
непосредственно на конце троса, другой конец которого закреплен на барабане, из самого
низшего в наивысшее положение, то груз будет одновременно передвигаться на
определенную длину пути и в горизонтальном направлении, так как набегающая на
барабан ветвь должна перемещаться по всей длине барабана. При применении подвижного
блока также получается, правда, меньшее, но все же определенное горизонтальное
перемещение груза. Хотя этот горизонтальный путь груза и уменьшается при
увеличивающемся числе блоков полиспаста, однако, все же он часто является
нежелательным во время работы, вследствие чего простые полиспасты почтц не применяются
III
Фиг. 78.
Фиг. 79.
Сдвоенные полиспасты.
для подъемных механизмов крановых лебедок. Следующим недостатком простых
полиспастов будет то, что у подъемных механизмов большой грузоподъемности
получаются слишком толстые тросы.
Для устранения этих недостатков, в особенности для механизмов подъема
электрических лебедок, применяются сдвоенные полиспасты, обеспечивающие точно
вертикальный (отвесный) подъем груза и поднимающие его двойным количеством
ветвей троса простого полиспаста.
На фиг. 78 — 83 изображены обычно применяемые для крановых передвижных
лебедок сдвоенные полиспасты с четырьмя и до двенадцати рабочими ветвями троса.
Они получаются сдваиванием подвижных блоков (фиг. 71) и простых полиспастов
(фиг.13—76) и имеют оба конца подъемного троса закрепленными на барабане с правой
и левой нарезкой канавок. Для перехода троса с одной половины полиспаста на
другую имеется направляющий блок, который служит одновременно и для выравнивания
натяжения в тросах и компенсации длин последних. Этот уравнительный блок
обозначен на фиг. 78 — 83 буквой айв зависимости от числа ветвей полиспаста неподвижно
укреплен или на раме лебедки или на оси барабанов. На фиг. 79, 81 — 83 для
большего его выделения уравнительный блок изображен условно меньшего диаметра,
чем остальные неподвижные и подвижные блоки. У полиспастов же по фиг. 78 и 80
уравнительный блок по отношению к блокам полиспаста по конструктивным причинам
выполнен меньшего диаметра:
1. Сдвоенный полиспаст с четырьмя несущими ветвями троса (фиг. 78)
применяется для грузоподъемностей приблизительно до 25 /п. Передаточное число его:
47

ir = ~. Длина наматываемого троса на каждой половине барабана равна: / = 2ft,
т. е. удвоенной высоте подъема. Скорость троса на барабане равна: vs = 2vl9 т. е.
удвоенной скорости подъема. Коэфициент полезного действия равен: r\r ^ 0,94.
2. Сдвоенный полиспаст с шестью несущими ветвями троса (фиг. 79):
Фиг. 82.
Фиг. 83.
Сдвоенные полиспасты.
Полиспаст с шестью ветвями троса имеет тот недостаток, что вследствие
перекрещивания тросов нижняя обоймица легко может перекашиваться. Кроме того,
отклонение тросов при наивысшем положении нижней обоймицы довольно значительно, для
чего необходим широкий профиль канавок на барабане. Вследствие этого полиспасты
с шестью ветвями многими фирмами не применяются.
48

3. Сдвоенный полиспаст с восемью несущими ветвями троса (фиг. 80 — 81)
применяется для грузоподъемностей приблизительно до 75 т:
4. Сдвоенный полиспаст с десятью несущими ветвями троса (фиг. 82).
Применение — для грузоподъемностей до 100 т:
5. Сдвоенный полиспаст с двенадцатью несущими ветвями троса (фиг. 83).
Применение — для грузоподъемностей свыше 100 т:
*г = -^-; Z = 6 • Л; vs=b^u1; т)г^0,85.
Если сдвоенные полиспасты применяются для поворотных кранов, то
неподвижные блоки устанавливаются вверху на конце укосины. Для направления обеих
ветвей троса, сматываемых с нижней обоймицы и идущих затем к барабану, требуются
на конце укосины еще два добавочных блока.
Полиспасты для передвижения тележек. Для различных
систем кранов, как, например, для перегрузочных мостов и кабельных кранов, весьма
желательно иметь возможно малый вес тележек. Это достигается тем, что привод
механизмов для подъема груза и для передвижения тележки размещается не на самой
тележке, а в соответственно выбранном неподвижном месте фермы моста или опор
крана, причем в этом случае движение передается на тележку при помощи тросов.
Тележки с такого рода управлением допускают большие скорости передвижения,
чем тележки с установленными на них электродвигателями, но имеют недостаток,
выражающийся в сложной системе обводки тросов при большом пути передвижения
и большем износе подъемного троса. Поэтому их применение целесообразно только
там, где путь передвижения невелик и циклы передвижения тележки быстро следуют
один за другим. Такие условия встречаются преимущественно у портовых кранов
при перегрузке массовых грузов из одного судна в другое или из судна в бункера
или специальные питательные воронки, установленные на самом к{зане. Подобного
рода краны бывают и с наклонным передвижением тележек (наклонные разгружа-
тели).
Краны, работающие на массовых сыпучих грузах, снабжаются в качестве
захватных приспособлений опрокидными или раскрывающимися кюбелями (бадьями), но
большей частью грейферами (см. раздел Б, «Грузозахватные приспособления»).
На фиг. 84 изображена простейшая система направления тросов. Барабаны
подъемного механизма НТ и передвижного FT приводятся во вращение ^каждый своим
эл ект родвигате лем.
Тяговый трос, оба конца которого укреплены на раме тележки, обхватывает
тяговый барабан в один или два витка (см. также стр. 67 «Фрикционные барабаны»).
Такая схема имеет то преимущество, что движения подъема груза и передвижения
тележки друг от друга не зависят. Недостаток же ее тот, что подъемный трос в
нагруженном состоянии должен приводить во вращение направляющие блоки на тележке, что
вызывает увеличение сопротивления движению и быстрый износ троса. Дря уменьшения
износа перед началом движения тележки можно поднимать подвижной блок
подъемного механизма в его наивысшее положение и там закреплять при помощи защелки
или крюка. 'Механизм защелки устроен таким образом, что при опускании груза
защелка автоматически выключается.
При устройстве, изображенном на фиг. 85, оба барабана приводятся ,в движение
от одного мотора при помощи соединительных муфт.
При подъеме и спуске груза барабан механизма передвижения удерживается
при помощи тормоза, а барабан подъема НТ включается. Для передвижения тележки
оба барабана включаются и вращаются в противоположные стороны (без вращения
направляющих блоков подъемного троса). При простой подвеске груза (фиг. 85)
скорость передвижения равна скорости подъема. Так как обычно желательно иметь
скорость передвижения больше скорости подъема, то полиспаст подъема делают с двумя
Лебедки и краны—19—4 49

или тремя ветвями троса (фиг. 86). В таких случаях скорость передвижения равна
двух- или трехкратной скорости подъема. Такая система применяется часто в
небольших погрузочных мостах, кабельных кранах и поворотных кранах с передвижной
тележкой.
На фиг. 87 изображена схема направления тросов и устройство лебедки
грейферного перегружателя, у которого движения подъема и перемещения тележки
независимы друг от друга. Соединение механизма передвижения с механизмом подъема
грейфера осуществляется таким образом, что при вращении барабана передвижения
одновременно вращается барабан подъема и открытия грейфера, причем с одинаковой
Фиг. 84.
Фиг. 85—86.
скоростью. Вследствие этого при передвижении тележки грейфер не опускается и не
поднимается. При работе одного мотора подъема барабаны подъема и раскрытия
грейфера вращаются в направлении подъема груза. При помощи ленточного тормоза
на соединительной муфте и тормоза управления грейфер раскрывается и закрывается.
При одновременной работе обоих моторов скорости, получаемые от них на
барабанах a, b и с, складываются или вычитаются, вследствие чего грейфер при передвижении
тележки или опускается, или поднимается.
Фиг. 87. Схема направления тросов грейферного перегружателя.
а — барабан подъема и закрывания грейфера; Ъ — барабан открывания грейфера; с —
барабан передвижения; d — электродвигатель подъема; е — эластичная муфта с тормозом
подъема^ / — планетарная передача; д — ленточный тормоз с тормозом открывания
грейфера; Л — электродвигатель передвижения; i — эластичная муфта с тормозом для
механизма передвижения
На фиг. 88 схематически показаны привод и направление тросов перегружателя
для угля с раскрывающимися бадьями (кюбелями). Эта работа так же, как и работа
с грейфером, требует механизма подъема с двумя барабанами. Механизм подъема
(фиг. 88) имеет два мотора: один — для барабана# подъема, другой — для барабана
открывания Ч
При наматывании тяговых тросов на барабан с тележка передвигается влево, при
сматывании же троса под тяжестью бадьи или ее траверсы (при снятой бадье) она
Оба эти мотора, равно как и мотор передвижения, и их передачи на фигуре не изображены.-

движется вправо. Чтобы избежать при передвижений тележки подъема или
опускания груза, механизм передвижения Соединен с механизмом подъема1 и открывания
при помощи диференциальной передачи таким образом, что при соответствующем
движении тележки оба барабана механизма подъема вращаются или в направлении
подъема, или опускания (в ту или другую сторону).
Если предположить, что барабаны подъема и открывания грейфера неподвижны,
то также неподвижны солнечные колеса / и п. Если теперь включить мотор
передвижения, то он приводит в движение через передачу d—е планетарное колесо д, которое
начинает обкатываться по /; одновременно приходит во вращение шестерня hx и
барабан с. Шестерня д, вращаясь, приводит в движение колесо /, которое в свою очередь
приводит во вращение шестерню к, связанную с барабаном подъема Ь. Колесом /
приводится в движение колесо /, которое в свою очередь приводит в действие планетарное
колесо т. Вследствие этого шестеренка о± начинает вращаться и приводит в движение
барабан открывания а.
Передаточное число
и диаметры барабанов
подобраны таким
образом, что тросы подъема
и открывания
наматываются или сматываются
(в зависимости от
направления движения
тележки) на одну и ту же
длину. Мотор
передвижения вследствие этого
не расходует энергию на
подъем груза, а только
преодолевает
сопротивление движению, силы
инерции и
сопротивление трению в канатных
блоках и передачах. Для
осуществления подъема
и спуска груза
приводится в движение только
мотор подъема. Так как
мотор передвижения
заторможен, то барабан передвижения с также остается неподвижным, и водило
планетарного колеса д удерживается. Шестерня / таким образом через д приводит
во вращение колесо /, которое в свою очередь вращает шестеренку /с, т. е.
приводит в движение подъемный барабан Ъ и колесо /, которое заставляет вращаться
планетарное колесо /л, обкатывающееся по солнечному неподвижному колесу п.
Таким образом приводится во вращение шестерня ох и соединенный с ней
барабан а. Мотор открывания предназначен только для открывания и закрывания
кюбеля. Если он включается при выключенных остальных моторах, то начинает
вращаться только внутренняя часть одной планетарной передачи. Планетарное колесо т
катится по внутреннему зубчатому венцу колеса / и приводит во вращение через
шестеренку ог барабан открывания.
Существенным преимуществом такой системы является то, что можно
перекрывать отдельные движения, насколько это требуется по производственным
соображениям для общего ускорения работы. Можно, например, совместить движения
перемещения и подъема, спуска и открывания или также подъема, закрывания и
одновременного перемещения. Для управления лебедкой необходимо только четыре ручных
рычага, а именно, по одному для спуска и подъема, для открывания и закрывания,
для передвижения тележки и передвижения крана.
Более подробно о рассмотренной системе направления тросов см. журнал «Demag-
Nachrichten» 1930, S. 1; Greiferkrananlagen mit Ssilzugkatzen.
Фиг. 88. Схема направления тросов пзрегружателя с опрокидной
бадьей и двумя электродвигателями для механизма подъема.
я — барабан открывания; Ъ—подъемный барабан; с—барабан механизма
передвижения; d—е—передача механизма передвижения; /—солнечная шестерня;
д—планетарное колесо; ht—/г2—передача к барабану механизма
передвижения; i—колесо, на ступице которого заклинена шестеренка к передачи к—klt
приводящая в действие подъемный барабан; I—колесо для передачи движения
на планетарное колесо т; п—солнечная шестеренка; ох—о2—передача к
барабану открывания.
51

IV. ЦЕПНЫЕ БЛОКИ, ЦЕПНЫЕ КОЛЕСА (ЗВЕЗДОЧКИ) И КАНАТНЫЕ БЛОКИ
1. Гладкие цепные блоки (без зубцов) для сварных цепей
Они служат в ручных полиспастах и лебедках в качестве подвижного или
направляющего блока. Изготовляются из чугуна (Ge 21. 91).
Профиль обода выполняется с прилитыми буртиками или
без них (фиг. 89 и 90).
Цепь должна лежать с зазором в необработанной части
профиля обода.
Теоретический диаметр цепного блока для ручных
подъемных механизмов:
D>20d. (40)
Для цепных полиспастов и лебедок из-за экономии в весе
он берется обычно меньше.
Блоки свободно вращаются на оси, закрепленной
стопорными планками (оседержателями). Расчет оси ролика см.
Фиг. 89—90. СТР- 72-
Вследствие незначительного числа оборотов для ручных
подъемных устройств постановка медных втулок в ступицу блока не рекомендуется.
Коэфициент полезного действия цепного блока равен у\ » 0,95.
2. Звездочки (зубчатые цепные блоки или цепные колеса)
Применяются они как ведущие цепные колеса для ручных полиспастов и лебедок.
Звенья калиброванной цепи (DIN 671) входят с зазором в углубления (впадины)
звездочки таким образом (фиг. 91), что они при повороте звездочки свободно из них
выходят. На одном конце цепи
приложена нагрузка, в то время
как другой конец является
свободно висящим.
Преимущества.
Звездочки могут быть выполнены
с небольшим числом зубцов, а
потому вследствие их
небольшого диаметра получается
соответственно небольшое плечо
груза, что обеспечивает
компактную и дешевую конструкцию
Фиг. 91. Звездочка с четырьмя зубцами.
механизма лебедки.
Недостатки. При
переходе цепи через звездочку получается значительное сопротивление от трения,
уменьшающее по сравнению с гладкими цепными блоками коэфициент полезного
действия и вызывающее сильный износ цепи и звездочки. Поэтому цепь и звездочка
должны регулярно смазываться смесью из густого сала с графитом.
Расчет. Для размеров d и I калиброванной цепи (см. стр. 33) диаметр
начальной окружности и число зубцов звездочки х (фиг. 91) определяется следующим
образом:
0 = 2/? = ,.// —\+/ —\ „„ (41)
sin
90°
cos
90°
MM,
На фиг. 92 приведены кривые диаметров начальной окружности для звездочек
с числом зубцов z = 4 -г- 7 для нормированной по DIN 671 калиброванной цепи.
Коэфициент полезного действия звездочки равен rj ж 0,93.
1 Вывод см. Ernst, Hebezeuge, Bd. 1.
52

Конструкция. Материал. Большей частью применяется
обыкновенный чугун, лучше твердый. Стальное литье применяется только в особых случаях.
На фиг. 91 показана звездочка с минимально допустимым числом зубцов 2 = 4.
Для сохранения цепи рекомендуется большее число зубцов. При обходе звездочки
стоящие на ребрах звенья проходят по
цилиндрической канавке (фиг. 93). Наружная
ширина цепи: bx = b -\-2d (фиг. 45, стр.
33). Так как плосколежащие звенья цепи
в выемках звездочки прилегают по всей своей
длине, в них не получается никакого
добавочного напряжения на изгиб.
Радиусы закруглений зубцов выше
начальной окружности: r0^ I — l,5tf. Большей
частью предпочитают конструкцию с
боковыми бортами, которые выполняются
настолько высокими, чтобы они выступали
немного над звеном цепи. Лучше всего, если
звездочка свободно вращается на оси,
закрепленной стопорными планками. Ведущее
зубчатое колесо (червячное или цилиндрическое)
крепится в этом случае на удлиненной втулке
(ступице) звездочки шпонками (фиг. 93) или
отливается вместе со звездочкой из одного
куска. Расчет оси см. стр. 73.
Установка. Дуга обхвата цепью
звездочки должна быть не меньше 180°. Если
же этого достичь нельзя, то для получения
необходимой величины угла обхвата следует
добавить направляющий ролик. Для того
чтобы предотвратить выскакивание цепи во
время движения из звездочки, над верхней
частью устраивают чугунную скобу. Зацепление звеньев цепи в месте сбегания
устраняется посредством специального сбрасывателя.
d'7 8 V 11
I - S 3,5 11 13
Фиг. 92.
Фиг. 93. Звездочка с пятью зубцами.
Фиг. 94.
3. Цепные колеса (звездочки) для шарнирных цепей
Они применяются для цепных ручных полиспастов и лебедок грузоподъемностью
свыше 10 т. В зависимости от конструктивного оформления механизма лебедки они
или насаживаются на вал (фиг. 94), или изготовляются с ним из одного куска (фиг. 95)*,
или свободно вращаются на неподвижной, закрепленной стопорным приспособлением
оси (фиг. 96).
Материи л. В зависимости от нагрузок и конструкции применяют чугун
или литую сталь или (сталь (St 34.11).
53

На ободе колеса делаются зубцы, в выемки между которыми ложатся болты
цени. Для возможности поворота болтов форма зубца ниже диаметра начальной
окружности делается полукруглой (фиг. 94). Радиус закругления: г= / — у. Ко-
эфициент полезного действия колес для шарнирных цепей, включая трение в опорах,
равен тг) ^ 0,95.
Фиг. 95.
Фиг. 96.
Диаметр начальной окружности D (фиг. 94). Если через г
обозначено число зубцов цепного колеса, а I — шаг цепи, то:
(42)
sin
180°
MM.
В противоположность зубчатым колесам здесь шаг принимается по хорде.
Изготовление. После обточки профиля обода нарезка зубцов
производится фрезеровкой. Для того чтобы болты заходили в свои впадины без заклинивания,
зубцы в верхней части немного скашиваются по ширине или немного закругляются,
как показано на фиг. 94.
+100-
Фиг. 97. Звездочка к электрическому поворотному приспособлению
грузоподъемностью до 12 т.
а—шарнирная цепь; Ъ—звездочка; с—болт, закрепленный стопорными планками;
d—колеса привода, посаженные на втулку звездочки Ъ.
Преимуществом изготовления звездочки из одного куска с валом является то,
что число зубцов может быть доведено до г = 8 (фиг. 95).
У цепных полиспастов звездочка большей частью свободно вращается на
закрепленной оси (фиг. 96). Ведущее зубчатое колесо насаживается тогда на удлиненную
ступицу и^непосредственно приводит, во вращение звездочку. Такое расположение
54

дает компактную конструкцию лебедки, и ось в противоположность конструкциям,
показанным на фиг. 94 и 95, подвержена только напряжению изгиба. Расчет оси
блока см. стр. 73.
Для ручных подъемных механизмов, работающих с небольшой скоростью, втулки
в ступицу звездочки обычно не делаются.
Для предупреждения выскакивания цепи со звездочки применяют
предохранительные скобы.
На фиг. 97 изображена цепная звездочка электрического поворотного
приспособления для тяжелых поковок. Шарнирная цепь лежит своими параллельными
пластинами на плоских частях двенадцатигранной звездочки с боковыми бортами для
предохранения цепи от соскальзывания. Звездочка свободно насажена на свою ось и
приводится во вращение двумя парами цилиндрических зубчатых колес.
4. Канатные блоки (блоки для проволочных канатов)
В полиспастах лебедок и кранов канатные блоки для изменения направления
троса бывают или неподвижные, или подвижные, или уравнительные. («Полиспасты»
см. стр. 46, «Подвижные блоки и крановые обоймицы», — стр. 59).
Кроме этих нормальных блоков для работы канатных транспортных установок
(шпили, маневровые лебедки и транспортные канатные устройства с бесконечным
канатом) изготовляются еще специальные конструкции.
Нормальные канатные блоки. Материал. Нормальные
блоки изготовляются из чугуна или стального литья. Коэфициент полезного действия
(с учетом трения в подшипниках) г\ ^ 0,96 ~ь 0,97. При расчетах в основу большей
частью берется величина 0,95.
Диаметр блоков. Теоретический диаметр блока D зависит от толщины
проволок 8 выбранного троса. Для большей долговечности троса лучше брать
большой диаметр блока; однако для получения более компактной конструкции и для
удешевления стоимости установок для подъемных механизмов выбирают блоки
возможно меньшего диаметра.
Между этими двумя требованиями нужно найти среднее, которое отвечало бы
требованиям долговечности троса.
Согласно DIN 655 (тросы для кранов, подъемника, полиспастов и тому подобных
устройств) диаметр блока должен быть приблизительно равен 500-кратному диаметру
/проволоки взятого троса, так как значительные отклонения от этой величины
уменьшают долговечность троса.
Рекомендуется выбирать диаметр блока в зависимости от рода привода
подъемного механизма.
Для подъемных механизмов с ручным приводом диаметр блока равен:
D > 400 ч- 500 8 1
и для подъемных механизмов с моторным приводом: > (43)
D > 500 -г- 1000 8. ]
Для моторного привода надо еще принять во внимание режим работы (легкий,
нормальный или тяжелый).
Профиль обода (фиг. 98 и табл. 16). Профиль должен быть выбран таким,
чтобы трос ложился в канавку без заклинивания и мог давать достаточное откло-
Таблица 16
ПРОФИЛЬ ОБОДА БЛОКОВ ДЛЯ ПРОВОЛОЧНЫХ КАНАТОВ DIN 690 (фиг- 98)
Для диаметра
троса
от 6,5 до 9
» 9,5 » 14
» 15 » 20
» 22 » 26
Размеры, мм
а
30
40
56
72
b
20
30
40
50
с
18
25
32
40
г
1 5
8
12
15
Для диаметра
троса
от 28 до 31
» 33 » 39
» 42 » 48
» 51 » 56
Размеры, мм
а
80
95
115
135
Ь
60
72
85
100
с
48
56
64
75
г
18
22
25
30
55

нение от средней плоскости блока. Поэтому радиус канавки должен быть немного
больше радиуса троса. Величина отклонения троса определяется наклоном
внутренних стенок обода г.
Фиг. 98-
Фиг. 99.
Фиг. 100.
Конструкция. Небольшие блоки, применяемые для электрополиспастов
и других электрических небольших подъемных механизмов, изготовляются в виде
сплошных дисков и без ребер, как показано на фиг. 99.
Фиг. 101. Блок укосины "поворотного портового крана грузоподъемностью
в 2,5 т (Kampnagel).
а — укосина; Ъ — косьшка; с — предохранительная скоба; d — предохранительная
ударная колодка.
Блоки больших размеров делаются с ребрами и круглыми отверстиями в дисках
(фиг. 100, справа) или со спицами крестообразного сечения (фиг. 100 слева).
1 Об отклонении тросов см. Unold, Отклонения тросов на блоках и барабанах, «Maschinenbau»
1924, стр. 115.
50

Как правило, блоки для тросов свободно вращаются на оси, закрепленной
стопорными планками. Дл# подъемных механизмов, работающих от моторного привода,
на оси должны быть втулки из красного литья или бронзы, закрепленные
потайными шурупами.
На фиг. 101 изображено обычно применяемое крепление блока на конце укосины
электрического поворотного крана. Для предохранения троса от соскакивания с блока
на конце укосины устанавливается предохранительная скоба из полосового железа.
Трение между блоком и осью уменьшается, если
канатные блоки выполняются с опорами трения качения.
На фиг. 102 дан пример блока с шариковыми
подшипниками.
Уравнительные блоки. Они применяются для
электрических крановых лебедок, работающих со сдвоенными
полиспастами (см. стр. 47). В то время как уравнительный
блок для полиспастов с шестью и до двенадцати ветвями
Фиг. 102.
Фиг. 103.
Фиг. 104.
Фиг. 105.
канатов (фиг. 79 до 83, стр. 47—48) имеет такой же диаметр, как блоки верхней и
нижней обоймицы, блоки для очень часто применяемых полиспастов с четырьмя ветвями
(фиг. 78) и с восемью ветвями (фиг. 80) изготовляются со значительно меньшим
диаметром, определяемым по DIN 120 — D ^ 300 ч- 400 8.
Уравнительные блоки для электрополиспастов вследствие компактности
конструкции этих подъемных устройств получают возможно малый диаметр и
изготовляются в виде простых блоков (фиг. 103). У полиспаста с четырьмя ветвями каната
(фиг. 78, стр. 47) ось уравнительного блока параллельна оси подвижных блоков.
Уравнительный блок тогда устанавливается (как показано на фиг. 104) вращающимся
на оси, закрепленной в швеллерах рамы лебедки. Так как, однако, вращательное
движение при выравнивании очень незначительно, то втулки из красного литья большей
частью не применяются. ]
Для того чтобы блок не ржавел на оси, он должен быть время от времени
смазан. Канавки для смазки в этом случае (как исключение) делаются в месте
давления (наверху), в противном случае они будут бесполезны.
Если ось уравнительного блока лежит под углом в 90° к оси подвижного блока,
то уравнительный блок для возможности регулирования устанавливается
качающимся (фиг. 105).
Направляющие и несущие блоки для канатных
маневровых установ.ок. Канатные установки, оборудованные шпилем или
маневровой лебедкой, работают с открытым тяговым канатом (см. раздел Г,
«Лебедки»). Учитывая различные местные условия и требования, предъявляемые к
канатным маневровым установкам, на протяжении пути устанавливается ряд блоков,
служащих или для изменения направления каната, или для направления, его, или
же для обратного движения каната. Ца фиг. 106 и 107 показаны типы
направляющих блоков, применяемых для шпилей и маневровых лебедок, а именно, на фиг. 106 —
для нормальной работы, а на фиг. 107 — для тяжелой работы. При легкой или нор-
57

мальной меневровой работе блоки изготовляются из чугуна. Отливка с твердой корой
(отливка в изложницах) или стальное литье предпочитаются при напряженной
маневровой работе.
Блоки устанавливаются на закрепленных осях и только при тяжелой работе
снабжаются бронзовыми втулками (фиг. 107). Вес блока и возникающие во время
работы продольные по оси блока усилия
воспринимаются упорным шариковым подшипником.
Радиальные шариковые подшипники для
блоков применяются только в сложных схемах
обводки каната или по желанию заказчика.
Для маневровых установок с бесконечным
канатом (см. раздел Г, «Лебедки») требуются
специальные блоки для поддерживания
тягового каната или изменения направления в
горизонтальной и вертикальной плоскости, а
также для направления каната по кривым.
фиг. 10о.
Фиг. 107.
Несущие блоки (фиг. 108) устанавливаются на определенных расстояниях вдоль
рельсового пути и не допускают скольжения каната по земле. Для достижения
легкого вращения во время работы их подшипники имеют кольцевую смазку, причем
следует обращать внимание на хорошую защиту подшипника от пыли.
Фиг. 108.
Горизонтальные отклоняющие блоки служат для обратного"; направления каната
в конце установки. Вертикальные отклоняющие блоки применяются, когда рабочий
канат необходимо провести через стрелки, переходные мостки или передвижные плат-
58

формы. Горизонтальные и
вертикальные блоки являются
нормальными бдоками для
проволочных канатов (фиг. 100, стр.
56). Для предохранения
постоянно работающего каната эти
отклоняющие блоки делаются
достаточно большого диаметра.
Блоки для направления
каната по кривым (фиг. 109)
должны иметь форму,
обеспечивающую свободный проход захвата,
соединяющего вспомогательный
канат с рабочим. Собственный
вес блока и прочие
возникающие продольные по оси блока
усилия воспринимаются
шариковым подпятником. Это
настолько уменьшает трение ре- фиг 109
борд, что при небольшом
отклонении каната и при соответственно небольшом давлении его блоки не
останавливаются.
V. ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ДЛЯ КРЮКОВ И КРАНОВЫЕ ОБОЙМИЦЫ
1. Упряжь крюков
При небольших грузоподъемностях (приблизительно до 3 т) крюк очень часто
прикрепляется непосредственно к
подъемному органу. Однако в таких случаях
собственный вес крюка является обычно
недостаточным для преодоления трения
приводного механизма, а также для
поворота якоря электродвигателя. Поэтому
необходимо устанавливать еще какой-
нибудь специальный груз (фиг. 110).
У портовых [поворотных кранов с
наиболее распространенной
грузоподъемностью от 2,5 до 3 т упряжь крюка
обычно выполняется йо фиг. 111. Между
канатом и крюком предусматривается
несколько звеньев сварной цепи
приблизительно на 0,5 м длины, чтобы
придать крюку большую подвижность.
Пружины, применяемые для упряжи
крюка, должны смягчать толчки. Если
трос обладает достаточной
эластичностью, то они излишни и применяются
только для кузнечных кранов небольшой
грузоподъемности.
Фиг. ПО.
Фиг. 111.
2. Подвижные блоки и обоймицы
В зависимости от применения в полиспастах различных грузоподъемных устройств
(см. стр. 45) различают систему нижних блоков (обоймица крюка или нижняя обой-
мица, в которой расположены один или несколько подвижных блоков) и систему
верхних блоков (верхняя'обоймица, блоки которой закреплены на раме лебедки или на
конце укосины поворотного крана).
59

Полиспарты для лебедок и кранов, имеющих сварную или шарнирную цепь в
качестве подъемного органа, являются полиспастами i двумя ветвями и имеют только
один блок в нижней обоймице |(подвижные блоки).
Обоймица с одним блоком (фиг. 112) применяется для электрических поворотных
кранов грузоподъемностью до 5 т и для ручных поворотных крацов с.
грузоподъемностью ДО 10 /72.
Наиболее распространены сдво-
енные полиспасты (см. стр. 47),
применяемые для передвижных
лебедок и кранов. У последних в
зависимости от числа рабочих
ветвей троса требуется устанавливать
нижнюю обоймицу, состоящую из
двух, трех, четырех, пяти или
Фиг. 112. Обоймица для крюка cv
одним блоком грузоподъемностью
в 6 т (Becker).
Фиг. 113. Обоймица для крюка с двумя блоками
грузоподъемностью 5 т. Нормальный тип с
предохранительной колодкой (Ardeltwerke).
шести блоков, которые в зависимости от величины грузоподъемности снабжаются
простым или двурогим краном или каким-либо другим подвесным органом. Если в
нижней обоймице проходит шесть и более рабочих ветвей каната, то в верхней
обоймице берутся два, три, четыре или пять блоков.
Нижние обоймицы. Нормальные обоймицы с двумя блоками
применяются и изготовляются для грузоподъемностеи от 1 до 30 т (фиг. ИЗ).
Приблизительный вес их ~ 32 ч- 565 кг. В
последнее время боковые листы (щеки)
и несущие пластины уже не
соединяются заклепками, а свариваются.
Чтобы свести до минимума коли-
7Ж
чество обрезков при вырезывании
Фиг. П4. Фиг. 115. щек, целесообразно сделать на
рабочем чертеже обоймицы эскиз
по типу, показанному на фиг. 114 и 115. У обоймицы, показанной на фиг. ИЗ, пластины
удлинены выше щек над осью блоков. На их концах закреплен помощью уголков
деревянный брус, смягчающий возможные удары обоймицы по барабану и
предохраняющий таким образом могущие произойти повреждения.
Смазка штауферами из-за возможных повреждений последних во время работы
заменена в настоящее время смазкой помощью засверливания оси с закрытием
пробкой (см. стр. 78). Такая смазка применена также для обоймиц, изображенных на
фиг. 113 и 116—Ц8. Для грузоподъемностеи от 20 до 100 т применяется нормальная
нижняя обоймица с четырьмя блоками (фиг. 116). Вес обоймицы с четырьмя блоками
60 '

~ 300 ~- 3100 кг. Наиболее выгодная нагрузка для оси блоков получается, если два
блока поместить между обеими щеками, а остальные по сторонам на консоли (фиг. 116).
Фиг; Пб и 117, Обоймица для крюка с четырьмя блоками грузоподъемностью в 30 т. Тип
нормальной и короткой конструкции (Ardeltwerke).
Расчет осей блоков см.
стр. 72. У короткой
обоймицы (с меньшей
строительной высотой) на траверсе
имеются боковые цапфы,
на которых и помещены
блоки. Обоймицы с двумя
блоками этого типа
изготовляются
грузоподъемностью от 2 до 25 т (вес
48 — 450 кг) и с четырьмя
блоками (фиг. 117) от 25
до 100 т, причем вес их
~ 425 — 2200 кг.
Применение коротких обоймиц дает
возможность лучше
использовать высоту подъема
крана. Так, например, у
обоймицы на 30 т (фиг. 116
и %117) эта экономия будет
около 325 мм. Чисти
обоймицы свариваются между
собой. Болты применяются
ТОЛЬКО В тех местах, где Фиг. 118. Нижняя обоймица с четырьмя блоками для грузовой
ЭТО НеобхОДИМЙ ДЛЯ Сборки. скобы (MAN).
Обоймица с четырьмя
блоками (фиг. 118) принадлежит к передвижному башенному поворотному крану грузо-
61

подъемностью в 40 /лис вылетом стрелы в 16 м. Он оборудован подвесным органом,
описанным на стр. 29 (фиг. 27).
На фиг. 119 показана обоймица с шестью блоками тяжелого поворотного крана
грузоподъемностью на 200 т. Рабочих ветвей каната 12. Шарнирная грузовая скоба
имеет три шарнира. Подпятником скобы служит двухрядный шариковый подшипник,
желобки которого выточены непосредственно в траверсе и гайке.
Высота обоимицы ~ 4,7 м. Так как большегрузные краны, применяемые на
верфях, имеют большей частью очень большую высоту подъема (40 ч- 50 м), то соотно-
—2022
It1' il'ii1!1 . J ., t i . l! i ' ' . |\ I1 i . ' I i j .
Фиг. И9. Обоймица с шестью блоками и трехшарнирной скобой.
шение высоты обоимицы к общей высоте подъема, равное ~ у^, взято очень удачно.
У обоимицы с четырьмя блоками (фиг. П8) соотношение высоты обоимицы (около
\J м) к высоте подъема в 30 м, равное — ^, будет еще удачнее (обоймица
большегрузного крана на 250 м приведена в журнале Vdl, 1919, стр. 352).
Верхние обоимицы. Блоки верхней обоимицы устанавливаются на
раме тележки или на конце укосины поворотного крана.
В верхней обоймице у сдвоенного полиспаста с шестью (фиг. 79), восемью (фиг. 81),
десятью (фиг. 82) и двенадцатью (фиг. 83) рабочими ветвями соответственно будет два,
три, четыре и пять блоков. Конструкцию верхней обоимицы для электрической
крановой лебедки грузоподъемностью в 75 т см. в разделе «Передвижные лебедки».
G2

Фиг. 120.
Фиг. 121.
VI. БАРАБАНЫ
1. Цепные барабаны
Цепные барабаны применяются только в особых случаях для ручных пово
ротных кранов грузоподъемностью приблизительно до 5 т, предназначенных для
наружных установок.
При моторном приводе некалиброванные цепи (DIN 672) и цепные барабаны почти
не применяются.
Коэфициент полезного действия их, включая трение подшипников, составляет
т)£ ж 0,94 до 0,96, в среднем 0,95.
Материал: чугун (Ge 21.91).
Диаметр барабана. Теоретический диаметр барабана для ручной
работы (фиг. 120) берется D > 20d. При меньшем диаметре получаются излишние
добавочные напряжения на изгиб в звеньях цепи.
-fr~i _г—-j—^ Ход винтовой наре'зки s == ^ + 2 -г 3 ' мм, причем
-Щ-_ Ьг = b + Id есть внешняя ширина цепи; ширина канавки
Число витков определяется длиной сматываемой цепи,
причем для разгрузки конца крепления цепи при ее
размотке прибавляются еще один или
два запасных витка ,(фиг. 121).
Для цепей второстепенного
значения барабаны выполняются без
канавок и с бортами. В таком виде
барабан может быть использован и для
каната в качестве подъемного органа.
Толщина стенок w барабана
должна быть взята с учетом допусков
на литье. В зависимости от диаметра
цепного железа толщина стенки барабана в самом слабом месте должна быть не
меньше 10 — 20 мм. Толщина лобовых стенок должна быть взята соответственно
величине нагрузки.
Барабан и барабанное зубчатое колесо заклиниваются шпонками на валу только
в тех случаях, когда это необходимо по конструктивным соображениям. Если имеется
возможность, то они соединяются болтами и вращаются свободно на закрепленной
оси (см. раздел «Барабаны для проволочных канатов»).
2. Канатные барабаны (барабаны для проволочных канатов)
Нормальные канатные барабаны. Длина сматывающегося троса
зависит от высоты подъема и передаточного числа взятого полиспаста. У простого
полиспаста наматывается (см. стр. 45) одна ветвь, а у сдвоенного полиспаста (см.
стр. 47) — две ветви каната.
Коэфициент полезного действия, включая трение в подшипниках, равен щ ж 0,95.
Материал. Большей частью применяют чугун (Ge 21. 91) и только в
исключительных случаях и при тяжелом режиме работы — стальное литье (Stg 37. 81),
Теоретический диаметр барабана принимают по DIN 120
(см. также стр. 39) из соотношения:
D > 500 ч- 600 8, (44)
где о — обозначает диаметр проволоки троса (по DIN 655). Меньшая величина
предназначается для ручных и моторных кранов с небольшими нагрузками;
большая — для тяжелых кранов, подверженных большим нагрузкам.
Барабаны с гладкими поверхностями (без канавок) и с боковыми бортами
применяются для ручных подъемных устройств (строительные лебедки и ручные канатные
лебедки). Если надо наматывать канат большой длины в несколько рядов, то барабан
делается также гладким (обточенным) с высокими бортами.
Канавки (ручьи) барабана. У нормальных канатных барабанов
лебедок и кранов делаются выточенные, винтообразные канавки (фиг. 122). Их радиус
должен быть взят с таким расчетом, чтобы не получалось заклинивания каната.
63

Радиус канавок:
Фиг. 123. Крепление ipoca па барабане.
— трос; I — вкладной нлитт; с — нп.игтмные пииты;.
г, = -2 + (1 -f- 3 мм).
Ход винтовой нарезки:
* 5 = Л + (1 -Ь 3 Л«Л*).
При определении радиуса канавки тх
нужно учитывать отклонение каната.
Наибольшее отклонение каната получается при
самом высоком положении нижней обой-
мицы, что, однако, не имеет практического
значения, так как такое положение бывает
редко \
Фиг. 122. Барабаны, у которых наматывается
только одна ветвь каната, изготовляются
обыкновенно с правой резьбой. Если необходимо наматывать две ветви, то одна
половина делается с правой, а другая с левой резьбой (фиг. 124 и 125).
Если через / обозначить
наматываемую длину каната,
то число витков на барабане
с добавлением сверх
расчетного количества одного или
двух витков для разгрузки
крепления каната получается:
z=~ + (l или 2). (45)
В отношении
наматываемой длины каната полиспаста
см. стр. 46 и стр. 47. У
простых полиспастов длина
нарезанной части
барабана 1д равна числу
витков г, умноженному
на ход: винтовой
нарезки s. У сдвоенных
полиспастов между правой
и левой резьбой
находится еще свободный
промежуток е0 (фиг. 125),
длина которого
приблизительно соответствует
расстоянию между
блоками троса нижней обой-
мицы.
Крепление
каната. На фиг. 123
изображено крепление
каната, применяемое
большинством фирм. Его
легко регулировать
снаружи, и оно облегчает
быструю смену каната.
Отлитое в барабане
отверстие часто делается для упрощения формы шишки круглым.
Для большей безопасности крепление делается обычно двойным и диаметрально
расположеным друг к другу (фиг. 125). Так же часто применяется клиновое крепление
Фиг. 124. Барабан с центрированным снаружи колесом (Ardeltwerke).
1 U п о 1 d, Die Seilablenkung auf Rollen und Trommeln, «Maschinenbau» 1924, S. 775.
64

Каната* (фиг. 124). Выемка на барабане делается в таких случаях с таким расчетом;
чтобы клин а мог быть заложен с одной или с другой стороны.
При креплении каната, приведенном на фиг. 130 (стр. 67), кроме закладываемого
клина применен еще второй переставной клин, допускающий выход каната в правую
или левую сторону. Для разгрузки крепления каната на барабане должны оставаться
при размотанном канате один или два витка.
S(S)
Фиг. 127.
Фиг. 125 и 126. Барабан с центрированным внутри колесом.
Конструирование канатных барабанов. Барабаны с
опорой с одной стороны (установка барабана на консоли) применяются для
грузоподъемных устройств небольшой грузоподъемности и для тележек подвесных дорог. В этих
случаях груз (приблизительно до 2000 кг) висит на двух ветвях каната, закрепленных
на обоих симметрично
расположенных барабанах.
В краностроении
барабаны большей частью
устанавливаются с опорами с
обеих сторон; барабан и
барабанное зубчатое колесо
закрепляются на валу
только в том случае, когда
конструктивным соображе-
этого нельзя избежать но
ниям. Недостатком такой конструкции является то, что
вал подвержен напряжению на изгиб и на кручение.
Для того чтобы устранить напряжение на кручение,
барабан и барабанное зубчатое колесо соединяются
наглухо друг с другом и вращаются на закрепленной
оси. При моторном приводе втулки барабана и колеса
делаются из красного литья или бронзы.
Барабаны для электрических крановых лебедок при
применении сдвоенных полиспастов изготовляются с
правой и левой резьбой. Их оси закрепляются
стопорными планками в косынках из листового железа таким
образом (фиг. 126), чтобы при освобождении стопорных
планок барабан и ось могли быть вынуты вместе.
Соединение барабана с барабанным зубчатым
колесом производится различным образом. Большей частью
барабан и колесо обоюдно центрируются и соединяются
болтами. Предусмотренный для этой цели на колесе буртик, как показано на фиг. 124,
Фиг. 128. Барабан для
открывания грейфера со скользящим
фрикционным креплением
колеса к грейферному подъемному
механизму.
а — барабан; Ъ — зубчатый венец;
с — кольцевой диск для центрировки
а и b; d — болт; е —
цилиндрические пружины, прижимающие а и Ъ
друг к другу; / — пробка;
о—отверстие'для штауферной смазки.
Лебс (,кп и краны—19 — Г>
'65

асположен снаружи на фланце барабана, а у конструкции, показанной на фиг. 125,—
нутри.
Из соединительных болтов два болта, расположенных друг против друга,
делаются пригнанными или вставляются с зазором с разгрузкой от напряжения на срез
стальными кольцами (сталь St 60.11 — фиг. 127). Расчет оси барабана для
электрической крановой лебедки дан на стр. 75.
Тележки большой грузоподъемности (свыше 30 т) изготовляются с двумя
барабанами, причем один снабжается правой, а другой левой резьбой.
Барабаны для открывания грейферов (см. раздел Г «Лебедки») соединяются с
барабанным зубчатым колесом фрикционно (фиг. 128). Трение создается натяжением
пружины. Если окружное усилие на поверхностях трения становится больше, чем
величина трения, вызываемая пружиной, то колесо начинает скользить (скользящее
колесо).
ЛИТЕРАТУРА
К 1 е i n n, Die Wandstarke von Drahtseiltrommeln fur Hebezeuge, Maschinenkonstructeur, 1927,
№ 24.
Конические канатные барабаны. У механизмов для изменения
вылета укосины поворотных кранов и перегрузочных мостов тяговое усилие троса
изменяется в зависимости от величину вылета. Оно бывает
наибольшим при низшем положении укосины и
наименьшим при полностью поднятой укосине.
Для того чтобы получить приблизительно одинаковый
крутящий момент мотора, барабаны делаются коническими
(коноидальными) (фиг. 129). Максимальное тяговое усилие
Sx будет приложено тогда на наименьшем, а наименьшее
усилие S2 на наибольшем радиусе барабана.
Наименьший радиус барабана R^ определяется
конструктивно из крепления троса (фиг. 130). Наибольший
о
радиус барабана R2 = R1~1 получается из уравнения Sx- Rx=
= Sa ■ #2 (фиг. 129).
Средний радиус барабана: R =
/? -4- /?
1
После вычисления длины наматываемого троса, при
среднем диаметре барабана D, по уравнению (45)
определяется требуемое число витков г и ход винтовой
нарезки s. Длина образующего конуса будет равна:
le = z-s. (46)
Угол наклона образующей к горизонтали дается соотношением:
sin а =
Теоретическая ширина барабана равна:
b = /е • cos а.
(47)
Скорость троса на коническом барабане переменна.
Если через D обозначить средний диаметр и через щ — число оборотов барабана,
то (средняя скорость троса будет:
v = Dr> - nt м/мин.
получаем наибольшую и наименьшую
= -Vl
На основании равенства v = —
скорость троса и именно:
(48)
± = 2v — v2 и v% = 2v— vx м/мин.
Фиг. 130 изображает конструкцию конических барабанов к механизму для подъема
укосины перегрузочного моста.
бб

Фрикционные барабаны. Простые фрикционные б а^
рабаны (фиг. 131). На цилиндрическом барабане, так же как и на [обычном,
сделаны винтообразные канавки. Трос обматывается одним или несколькими витками
вокруг барабана.
Фиг. 130. Конический барабан для троса к механизму подъема укосины перегрузочного
моста (MAN).
а — клин для посадки с обеих сторон; Ъ — клин для троса; с — нажимной клип; d — нажимные
болты.
Соотношение сил натяжения на набегающем и сбегающем конце троса будет:
S1:S2**ev"=*evn*«, (49)
где п обозначает число витков каната.
S,
Фиг. 131.
Фиг. 132.
Для тросов на чугунных барабанах коэфициент трения может быть принят
равным р. » 0,13 К Ниже, в табл. 17 приведены величины е*« от одного до
шестикратного обхвата при р. = 0,13.
Журнал Berg-, Hutten-, Sal.-Wes , 1883.
67

Таблица 17
п ==
а =
ера —
1
360°
2,26
17*
540°
3,41
2'
720°
5,125
27*
900°
7,88
3
11080°
11,63
37.
1260°
17,52
4
1440°
26,31
47»
1620°
39,44
5
1800°
59,10
57.
1980°
88,00
6
2160°
134,3
Потребное окружное усилие на барабане будет:
U ^S1 — S2.
(50)
Канат перемещается по направлению оси барабана. Число канавок, а
следовательно, ширина барабана, соответствует величине передвижения каната.
Простой фрикционный барабан применяется в краностроении для привода
канатов передвижной тележки, причем канат получает на барабане два обхвата (см. также
стр. 49 «Полиспасты для механизмов передвижения тележек»).
Фрикционные барабаны по фиг. 132. Трос наматывается несколько
раз на два параллельно друг к другу расположенных барабана, причем обычно оба
барабана являются приводными4
Преимущество такого устройства заключается в том, что ширина барабана не
зависит от длины пути троса, поэтому такое устройство применяется для лебедок с
большой высотой подъема (для рудничных шахтных лебедок и тяжелых кранов).
Если, как показано на фиг. 132, Sx обозначает натяжение набегающего
(нагруженного) конца троса, S2, S3... — промежуточные натяжения, Sn+1 — силу натяжения
сбегающего конца троса, п число обхватов на обоих барабанах, а=гс— угол обхвата
одного барабана, р.—коэфициент трения между канатом и барабанами и г\к — коэфициент
полезного действия для половины обхвата канатом барабана (без учета трения в
подшипниках), то силы натяжения троса будут равны:
О 1 .О -2 "^1 .О *^1
в которые подставляется значение а = тт.
Окружное усилие на барабане / (без трения в подшипниках) будет:
Ц\=== Si —• 52 4- S3 — S4 + • •. + Sn—i — Sn\
окружное усилие на барабане // (без трения в подшипниках):
Уз в ^2 — S3 + S4 + ... + Sn — Sn+i •
Суммарное окружное усилие:
U ^U1 + U%^S1~Sn+i .
Нагрузка вала барабана /: f
P.^ + Sa + Sa^... +Sn.
Нагрузка вала барабана ,//:
(52)
(54)
(55)
(56)
Принимая во внимание трение в подшипниках, фактическое требуемое усилие
будет:
Где 1 —коэфициент трения в подшипниках барабана.
68

Общий коэфициент полезного действия будет:
Tl в
и
треб
(58)
Так как фрикционные барабаны выполняются большей частью с большим
диаметром (D = 1000 о), то можно принять х\к ^ 1.
При п = двенадцатикратному обхвату, и =
= 0,129,
0,08 и -к =-■ -fi ,будем иметь r\ ^ 0,94.
Значительные осевые давления, получаемые
у фрикционных барабанов, должны
восприниматься рамой лебедок. Для рудничных
шахтных лебедок барабаны имеют цилиндриче-'
ские поверхности катания, скользящие по
расположенным между ними роликам, вследствие
чего оси разгружаются. Сматываемый конец
троса, сила натяжения которого вследствие п =
восьми- и до двенадцатикратного обхвата очень
незначительна, собирается у рудничных
шахтных лебедок с большой длиной каната и у
кранов большой грузоподъемности на специальный
барабан, приводимый во вращение подъемным
механизмом.
На фиг. 133 изображены фрикционные
барабаны плавучего большегрузного крана
грузоподъемностью 150 т. Барабан для собирания
троса с приводится в движение цепной передачей
У±—д% и передачей цилиндрических колес ix—и.
Головки шпилей (барабаны
шпилей). Они служат для собирания
длинного троса и применяются, главным образом,
для электрических шпилей и судовых лебедок.
У шпилей, служащих для передвижки
железнодорожных вагонов, барабаны устанавливаются
всегда вертикально (фиг. 134).
Рабочий трос присоединяется посредством
крюка к вагонам и наматывается несколько раз
(большей частью двумя обхватами) вокруг
головки (барабана) шпиля, вращающегося в
направлении сматываемого конца троса. Если через Sx обозначить силу натяжения
набегающего конца троса, и — число обхватов, а == 2тш — общий угол обхвата и ^ —
коэфициент трения между тросом и барабаном шпиля, то
требуемое тяговое усилие на сбегающем конце троса будет:
Z = S = ------ =. — - - • ^59)
Фиг. 133. Фрикционные барабаны с
собиранием троса для большегрузного
крана.
а, — наматываемый (нагруженный) трос;
b—b —фрикционные барабаны; а2 —
сматываемый (разгруженный) трос; с — барабан
собирания троса; dj — d2 — передачи к барабанам;
е, — е3 — промежуточная передача; / — вал;
gi __gr, — цепной привод с натяжным роликом
h; z, — /._, — цилиндрические колеса для
привода барабана с.
Фиг. 134.
Вследствие трения троса на головке шпиля тяговое усилие Z
будет по отношению к силе натяжения 8г очень небольшим.
Коэфициент трения и ^ 0,1 ~ 0,3, в среднем 0,2.
Окружное усилие, получающееся на барабане шпиля, без учета трения в
подшипниках;
K.J — Oj О 2
(60)
Головка (барабан) шпиля или сидит свободно на закрепленной оси, или
приводится в движение венцом с внутренним зацеплением, или насаживается на
вращающийся вал (фиг, 135), расположенный на соответствующих опорах. Так как наружные
69

стенки головки образуют наклонную линию к вертикали, то на головке шпиля
всегда возникает аксиальное усилие, действующее вниз,
для восприятия которого необходим осевой подшипник
(подпятник).
Для двух различных скоростей троса шпили
выполняются, как изображено на фиг. 136 и 137, с двойными
головками (барабанами).
На фиг. 137 приведена головка шпиля,
вращающаяся на роликовых подшипниках. Нижний подшипник
взят самоустанавливающийся, а верхний подшипник с
заплечиками, воспринимающий продольные по оси усилия.
Для удешевления
стоимости шпиля опоры для
радиальных
подшипников (фиг. 136)
предпочитают с бронзовыми
втулками и
самоустанавливающимися [шари-
-270&
Фиг. 135. Барабан шпиля к
лебедке цля погрузки угля
(SSW).
а — барабан^шпиля,
заклиненный на валу Ь\ с — втулка из
t красного 7 литья.
Фиг. 136. Двухступенчатая головка шпиля с
приводом (Joh. Renk, Augsburg).
а — головка шпиля, заклиненная на валу Ъ?с—d —
радиальные подшипники со втулками красного литья;
е — подпятник (самоустанавливающийся шариковый
подшипник); / — д — червячная передача.
Фиг. 137. Головка шпиля с роликовыми
подшипниками (SKF Norma).
а — головка шпиля, заклиненная на валу Ъ;
с — самоустанавливающийся роликовый
подшипник; d — направляющий (радиальный) роликовый
подшипник; е — войлочное кольцо.
ковыми упорными подшипниками. Для этих последних лучше брать подшипник с
подкладной шайбой (фиг. 251, стр. 128), так как это позволяет сэкономить
шарообразную выточку в опорной плите подпятника.
VII. БОЛТЫ И ОСИ. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ОСЕЙ И СМАЗКА
1. БОЛТЫ
Болты изготовляются из тянутой круглой стали (St 42.11, большей частью
St 50.11). Болты для подвешивания и болты для храповиков и тормозов снабжаются
шплинтами и*прокладочными шайбами с обеих сторон. Болты с заплечиком дороже
и поэтому применяются только в исключительных случаях. Болты для цепных и
канатных блоков, звездочек и бегунков или катков устанавливаются в прокатных профилях
или косынках лебедок и кранов и закрепляются стопорными планками (см. стр. 76).
70

Болты рассчитываются на изгиб и удельное давление.
Допускаемое напряжение на и зги б St 50.11). Для
болтов стопорных собачек и тормозных рычагов *Ооп = 40<ГЧ-600 кг/а* «и для
болтов цепных и канатных блоков, бегунков и катков адоп = bUU -f- шии кг/см .
Допускаемое удельное давление между блоком или колесом
и болтом при смазке штауферами будет: .
Без втулок (Ge 21. 91 по стали 50.11) — а = 40 -*- 60 кг/а*2; со втулками (Rg 8
или GBz 14 по стали 50. 11) — з = 80 -т- 120 кг/см2.
Допускаемое удельное давление на внутренние стенки отверстия (в местах опор)
(St 50.11 по стали 37.12 или St 38.13) будет:
о = 1000 -г- 1500 кг/см2.
Консольное крепление для стопорных собачек и
тормозных рычагов (фиг. 138). Болт вставлен и закреплен в стенке из
листового железа. Опасное сечение в месте крепления в сечении/—/, ьсли через и
обозначить; давление собачки или рычага на болт, то изгибающие моменты будут:
М
max
t = Р ■ хг; М2 = Р ■ -f- кгсм.
Фиг. 138.
Фиг. 139.
Несимметрично нагруженный бол тс в арной цени
(фиг. 139). S — полезное тяговое усилие цепи (DIN 671 или 672).
Реакции опор: А = S • -у2-; В = S • -у- •
I • ly
Максимальный изгибающий момент: МШах = S • * / 2 *
Максимальное удельное давление (в левой косынке опоры,: б = -^ту-
Болт блока укосины поворотного крана (фиг. 140). Для полиспаста с
двумя ветвями каната (с подвижным блоком) сила натяжения каната будет: S = ^.
Разультирующее давление болта (см. также стр. 43):
/ ч \
in [90° 2-) •
sin
Pr
Реакции опор: А = В =
Максимальный изгибающий момент: Afmax ~рг • -§" =
Удельное давление между блоком и болтом: аг
Рг
Удельное давление в косынках опор: а3 - 2 . ^ -
71

Приведенные данные относятся к болтам уравнительных блоков (Р,. ^ 2S) и
к болтам блоков крановых обоймиц по фиг. 112 (Рг = 2S = Q) и фиг. ИЗ (Рг =
= 4S = Q).
Болт крановой обоймицы с четырьмя блоками (фиг. 141). Для того.
чтобы получить небольшой диаметр болта, два блока помещены между щеками, а два
на консоли (фиг. 116, стр. 61).
Д б Р
Давление одного блока: Р= 2S.
АР
Реакции опор: А = В = 2 = 2Р.
Изгибающие моменты (в точках А и В): Мшах
Изгибающий момент (в середине): М2 = 0.
= Р • /i = 2S
X + s + 50
^ —я-
-я—
Фиг. 140-
Фиг. 141.
Если реакцию опоры принимать не в середине s + s0, а в середине s (щеки), то
в центре болта возникает еще дополнительный изгибающий момент. Удельное
давление между болтом и блоком:
d • X. d • л
Удельное давление между болтом и щекой и пластиной (косынкой):
_ 2Р 45 _^ ^
а'2 "" rf"(5 +'5о") ~~ d-(S + 50) *
Оси для бегунка с равносторонней втулкой (фиг. 142).
Если через Р обозначено наибольшее давление на бегунок, то давление на втулках
будет: Рл = Р2 = у.
р
Реакции опор: А = В = •
Наибольший изгибающий момент: Afmax = -^ • -1-у"~ = -j" * Ci+ s)-
Удельное давление между бегунком и осью (болтом): ох = v
Удельное давление между болтом (осью) и листом:
р
2d-lx
72

Оси бегунка с неравносторонней втулкой (фиг. 143). При давлении
на бегунок Ршах получаются следующие давления на втулках:
*l — 'max
а.2
а
Реакции опор:
+
А - Рт!
р — р
В — rJlia:
•>l-
Давления во втулках Р3 и Р2
рассматриваются как сосредоточенная нагрузка,
а наибольший изгибающий момент
определяется графически х.
Для этого нужно нанести отдельные
давления на втулку (здесь 4 или 6) в виде
отрезков в соответствующем масштабе и
выбрать полюсное расстояние Н. Затем
нужно построить веревочный
многоугольник и нанести пунктиром замыкающую
линию. Луч полюса, проведенный
параллельно к замыкающей линии, определяет
на плане сил опорные^ реакции А и В.
Фиг. 142.
Фиг. 143.
Прямая, проведенная параллельно замыкающей линии к веревочному
многоугольнику, даст наибольшую ординату ут&Х9 положение которой определяется
нанесением эпюры поперечных сил. Наибольший изгибающий момент равен произведению
ординаты утах, взятой в масштабе длины и полюсного расстояния //, измеренного
в масштабе сил. Если в масштабе сил 1 см =-- а кг, а в масштабе длины 1 см = b см,
то наибольший изгибающий момент будет:
Мтах = {И см • а кг jcm) • (ушах см - b см/см) кгсм.
Удельное давление между бегунком и осью: а, = -у7—--.
Удельное давление между осью и листом: з2 = — .
О. • 5,
(61)
1 Dubbe I, Taschenbuch fur den Maschinenbau, 5. Aufl. I Bd., S. 429.
73

Болт цепной звездочки (фиг. 144). Звездочка и ведущее зубчатое
колесо, так же как и у червячных полиспастов, изготовляются или из одного куска,
или же зубчатое колесо закрепляется шпонками на удлиненной втулке звездочки
(фиг. 93, стр. 53).
Ось, закрепленная стопорными планками, испытывает напряжение изгиба (если
имеется налицо подвижной блок) в вертикальной плоскости от натяжения груза
S = -— и в наклонной плоскости от
давления Р на зубцы колеса.
Вертикальная плоскость
нагрузки. Реакции:
Давление во втулках: Р/ = S
Давления во втулках рассматриваются
как сосредоточенные нагрузки, и линия
моментов, равно как и линия поперечных
сил, строится так же, как было описано
ранее.
Наклонная плоскость
нагрузки. Реакции: А" = Р • -^-; В" = Р--^-.
Давление во втулках: Рг" = Р • —;
Диаграмма моментов строится так
же, как было описано выше, и в том же
масштабе.
Ординаты обеих линий моментов
геометрически складываются под углом а,
затем строится результирующая линия
моментов, откуда определяется наибольшая
ордината уг тах и вычисляется по
уравнению (61) наибольший результирующий
изгибающий момент Mr max.
Величина наибольшего изгибающего
момента зависит от положения шестеренки
привода или от направления давления на
зубцы. Если давление на зубцы направлено
вертикально вверх, то оно разгружает ось,
и изгибающий момент становится
наименьшим. Если же оно направлено вертикально
вниз, то результирующий момент будет
наибольший.
Наибольшее результирующее давление на втулках Рг определяется
геометрическим сложением Р/ и Р{ Подобным же образом определяется наибольшая
реакция опоры А из А и А".
2. Оси
Оси бегунков. У электрических тележек грузоподъемностью
приблизительно до 10 т, а также у передвижных поворотных кранов с нормальной шириной
74
Фиг. 144.

колеи бегунки часто заклиниваются на вращающихся осях, из которых одна
приводится в действие цилиндрической зубчатой передачей.
Ось бегунков поворотного крана (фиг. 145). Для расчета оси
в основу берется наиболынее^давление на бегунки, получаемое во время работы крана.
Если через Рг = Ртах и>4 обозначить давление на бегунки и через s—
расстояние между центрами рельсов, то
получаются следующие реакции:
"*" 2 + "2
\ Р
«-■*■■
р,Ч''+1-+-?)-р'-1
Наибольший
Мшах = М1Р1-Х-.
Удельное давление
изгибающий
2
2
момент
в подшипниках:
Фиг. 145.
d ./ '
У оси, помещенной на фигуре,
бегунки расположены на консоли. Если они
расположены между подшипниками, то расчет принципиально ничем не отличается от
приведенного, причем нагрузка на ось будет более благоприятная. Ведомая ось
подвергается еще напряжению на изгиб и кручение от давления на зубцы передачи. Она
рассчитывается по данным,
приведенным на стр. 107,
на суммарное
сопротивление.
Оси барабанов.
Барабан и барабанное
колесо большей частью
соединяются между собой
болтами и свободно вращаются
на закрепленной
стопорными планками оси.
Если барабан и колесо, как
исключение (по конструктивным соображением),
насажены на вал отдельно, то последний
подвергается усилиям на изгиб и на кручение
(см. стр. 107).
На фиг. 146 приведена ось барабана
электрической крановой лебедки с двумя
ветвями троса на барабане.
Конструкция барабана взята по фиг. 125
(стр. 65). Конструктивно определены
размеры: длина нарезанной части 1д\ расстояния
е0, ег и е2; длина втулки I; толщина
прокладных колец s0 и толщина косынок (листов) s.
На ось действует нагрузка в
вертикальном направлении от натяжения тросов S — S
на расстоянии е (груз в наинизшем положении) и от давления на зубцы Р под углом
а к вертикали.
Нагрузка от натяжения тросов. Реакции:
Фиг. 146. Расчет вала барабана.
75

Давления во втулках:
р _. §
1
4- *»
Давления во втулках рассматриваются как сосредоточенные нагрузки, и линия
моментов строится, как указывалось выше.
Расчетные изгибающие моменты:
Нагрузка от давления на зубцы. Колесо барабана (фиг. 125,
стр. 65) расположено с левой стороны и действует поэтому только на левую втулку.
Давление на втулке равно давлению на зубцы Р.
Реакции:
А.
р
- 5 -s
в" = -Р--(4
Линии моментов строятся, как указано выше.
Расчетные изгибающие моменты:
ЛГшах = М[ - А" • (X + S0 +
-р.
Затем строится результирующая линия моментов (как было описано путем
геометрического сложения моментов М! и М") и на основании этого определяется
наибольший результирующий изгибающий момент, по которому и определяются
размеры вала.
Результирующее давление во втулках Рг и результирующая реакция А
определяются геометрическим сложением.
3. Ригеля (оседержатели)
В осях, подлежащих закреплению, делается прорез (фиг. 147), в который
пригоняется стопорная планка (ригель), вырезанная из одного куска полосового железа.
Эта планка закрепляется
затем двумя шурупами с
головками на опорных косынках
'* At
Стопорные планки всегда
^ должны [помещаться против
1 -rf— ' | т / '^z \ мест передачи давления (ввер-
™ в ху). У осей с ^большим диа-
Фпг- Н7. Фиг. 148. метром делаются по две
планки, причем они размещаются
друг против друга и по сторонам от места давления (сбоку).
У электрических тележек современной конструкции барабаны для троса
помещаются на раме и вращаются с колесом, соединенным с ними болтами на
закрепленной оси. Для того чтобы иметь возможность легко вынуть барабан с осью при
какой-либо разборке, косынки вырезываются, как показано на фиг. 148, и
устанавливается соответственно более длинная стопорная планка.
В табл. 18 приведены размеры нормальных оседержателей и специальных для
осей барабанов, Они различаются между собой только размерами сие,
76

Таблица
РИГЕЛЯ. КОНСТРУКЦИЯ А (фиг. 147). КОНСТРУКЦИЯ В (фиг. 148)
Размеры, мм
№
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
d
30—35
40—45
50—55 .
60—65
70—75
80—85
90—95
100
ПО
120
130
140
150
а
30
35
40
45
50
55
60
60
65
70
75
80
80
Ь
8
8
10
12
14
14
16
16
18
18
• 18
20
20
с1
80/105
90/125
100/135
110/155
120/175
130/185
140/205
150/220
160/230
170/240
180/260
190/270
200/290
45/70
50/85
60/95
65/110
70/125
80/135
85/150
90/160
100/170
110/180
115/195
125/205
130/220
/
24-27
30—33
37—41
44—46
50—54
57—59
63—66
67
74
80
87
92
95
24—29
33—38
42—47
51—56
60—65
69—74
78—83
87
96
105
114
122
130
h
в дюймах
1/
гГ
/8
5/8
74
74
74
1
1
г
14
14
14
14
18
18
18
21
21
21
28
28
28
Первые размеры для конструкции А, вторые для конструкции В-
4. Смазка болтов и осей
Опоры вращающихся на закрепленных болтах или осях частей машин
смазываются густым салом. Канавка для смазки всегда нарезается на болте или на оси и
всегда со стороны, противоположной давлению (вверху).
Глубина канавки для смазки (в зависимости от диаметра болта или оси) делается
от 2 до 3 мм, расстояние от конца опоры — от 5 до 10 мм.
Смазочный материал подводится к местам смазки или штауферами, или же через
смазочные отверстия.
В табл. 19 (фиг. 149) приведены размеры нормированных по DIN 3411 (проект 3)
штауферных масленок (штауферов), а в табл. 20 — выбор штауферов в зависимости
от диаметра вала.
Таблица 19
ШТАУФЕРЫ ПО DIN 3411 (фиг. 149)
Обозначение легкого штауфера с чугунной крышкой и корпусом из ковкого чугуна. Тип В,
размер 4- Штауфер В 4 DIN 3411 легкий
Размеры, мм
tiff-
H- 1
Ц
и чина
7 1
JL -r
^X. 2
■4-=У{ з
■ti N 4
~JTT 5
■--* у б
V : J 7
^Ч-^ 8
9
Фиг. 149.
10
is
с; «
3€
ё s
1,7
2,7
5
12
22
40
60
90
150
270
480
d
3
3
4
4
4
4
4
5
5
6
6
Нарезка dx
в дюймах
V«
/ 8
/4
1U
V.
3/
/ 8
V.
0ч
H
_
—
—
—
з/8
v«
s
§ CO
8
10
12
12
12
12
12
12
12
15
15
D
16
17
23
32
38
48
55
68
80
98
115
17
22
30
40
50
60
66
78
94
110
130
%
a
СЧ ^
X a.
5
10
10
10
10
10
10
12
12
15
15
11
12
17
17
17
17
17
19
19
24
24
s
3
tr
*
H
—
—
—
19
19
19
24
24
30
30
b
17
15
16
19
20
23
27
30
31
35
45
h
15
17
19
21
23
27
31
34
36
40
50
{b+h)
32
32
35
40
43
50
58
64
67
75
95
Недостающие размеры являются свободными конструктивными размерами.
Номер штауфера должен быть выполнен на крышке при литье или вьшггамиован.
2 Данные в отношении наименьшей емкости относятся к наполненной крышке.
77

Тип
А
В
С
D
Материал
Крышка
Чугун
Чугун
Латунь
Литая сталь
Корпус
Чугун
Ковкий чугун
Латунь
Литая сталь
Тип
Е
F
G
Тип }
Материал
Крышка
Чугун
Литая сталь
Литая сталь
Корпус
Красное литье
Чугун
Ковкий чугун
должен быть указан при заказе
Для штауферов тяжелого типа могут подойти только типы А, В, F; для величины 0 = тип С
Нарезка для цапф: резьба Витворта по DIN 259. Штауферы типа О и D могут быть выполнены также
со стопорным приспособлением. Это должно быть согласовано при заказе.
Таблица 20
Диаметр
вала d
мм
Штауфер
До 19
В2
ВЫБОР ШТАУФЕРОВ ПО ДИАМЕТРУ ВАЛА
20—29
В2
30—40
ВЗ
45—55
В4
60—70
В5
75—90
Вб
о
о
о
В7
о
о
В8
150—160
В9
Свыше
160
В10
Фиг. 150-
Диаметр отверстия для смазки берется в зависимости от размера диаметра болта
от 3 до fi мм.
Если, например, как у бегунков, две втулки, подлежащие смазке, расположены
близко друг от друга (фиг. 321, стр. 164), то канавка прорезается] насквозь и
промежуток между обеими втулками используется как резервуар
для запаса смазки.
В тех случаях, когда место смазки трудно доступно для
обслуживания, к болту или оси присоединяют отрезок газовой
трубки, на которую уже навинчивают штауфер.
В нижних обоймицах тележек и кранов штауферы на осях
блоков часто во время работы сбиваются. Вместо них для таких
случаев лучше брать пробки с резьбой (фиг. 150), подтягиваемые
от времени до времени при помощи ключа. Свободное
пространство между пробкой и отверстием для смазки надо *делать
соответствующим емкости штауфера, необходимого для данного диаметра
болта.
Краны, предназначенные для напряженной работы, в последнее время все чаще
делают с центральной смазкой.
VIII. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ РУЧНОГО ПРИВОДА
1. Рукоятки
Применяются для реечных домкратов, паровозных козловых домкратов, стенных
лебедок, ручных канатных лебедок и ручных поворотных кранов, а также и для
электрических подъемных устройств, у которых в виде резерва предусматривается
ручной привод.
Длина плеча рукоятки или радиус круга, описываемого рукояткой (фиг. 151):
а = 200—250—300—350 и 400 мм. Меньшие радиусы берутся для реечных домкратов
(250 и 300 мм), большие радиусы (300 и 400 мм) — для остальных подъемных
механизмов. Для последних наиболее распространенный радиус 350 и 400 мм.

Мощность рукоятки. Сила одМоРо мужчины, приложенная на
рукоятке в течение приблизительно] четверти часа, может быть принята за К = 10 ч- 15 кг.
Временно в' продолжение нескольких минут она может достигать 20 ~ 25 кг.
Скорость вращения рукоятки при приложении силы 10 -г 15 яг, с ж 0,80 -г
-ьО,45 м/сек. Этой скорости вращения рукоятки при радиусе ее в 350 или 400 мм .будет
соответствовать число оборотов]вала п = 22 до 12 или 19 до 11 об/мин.
Мощность рукоятки (при силе 10 ч- 15 кг) L = К • с ж 8 ~- 6,75 кгм/сек.
Типы и размеры. У наиболее распространенного типа (фиг. 151)
плечо| рукоятки отковано из стали и насаживается на квадрат вала. Деревянная
Фиг.451. Нормальная рукоятка.
Фиг. 152. Переставная рукоятка.
вращающаяся ручка сидит на стержне, соединенном с плечом заклепкой или болтом.
Диаметр ручки d0 = 40 -=- 45 мм.
Длина ручки для одного рабочего / = 250 ~ 350 мм.
Длина ручки для двух рабочих / = 400 ~ 500 мм.
Сечение плеча рукоятки (в зависимости1 от величины):
b • с = 35 • 10 -*- 60 • 20 мм.
Нормальный квадрат
йг = 23 мм при d = 30 мм (диаметр вала);
30
d = 40 мм
Длина втулки: е = 40 -f- 60 мм.
Переставные рукоятки (фиг. 152) применяются, главным образом, для лебедок
с червячной передачей и допускают возможность поднимать быстрее, при меньшей
длине плеча, небольшие грузы или порожний крюк. Кованая железная рукоятка
закрепляется в чугунном держателе, помещенном на валу, или шурупом с
шестигранной головкой, или барашком. При отошедшем шурупе или барашке рукоятка
удерживается от выпадения конической шпилькой.
Установка рукоятки. Высота вала рукоятки от пола ~ 1000 мм.
У реечных домкратов эта высота по конструктивным соображениям будет только
400 — 500 мм.
У стенных лебедок расстояние центра ручки рукоятки не должно быть от стены
здания менее 500 мм.
Рукоятки, которые не снимаются регулярно, насаживаются на цилиндрически
обточенную часть вала и предохраняются от вращения пружиной шпонкой, а
против смещения — установочным кольцом; или же рукоятка сидит на коническом
выступе и соединена штифтом с валом. При двух рукоятках щ одном валу они распо-
79'

лагакУгся под углом в 120°. Часто встречающееся й применяемое расположение под
углом в 180° не рекомендуется.
Для того чтобы у лебедок со свободным обратным движением груза рукоятка
во время опускания груза не вращалась и не представляла опасности для
обслуживающих рабочих, вал рукоятки делается выдвижным (в осевом направлении) или же
применяют безопасные рукоятки, тоже не вращающиеся во время спуска (о безопасных
рукоятках см. раздел «Тормоза», стр. 133)
2. Трещетки
Применяются для переносных винтовых домкратов и винтовых домкратов на
салазках (см. раздел Г, «Лебедки») для приведения в движение шпинделей подъема и
передвижения.
,- i - --г
^-^■1---
:t£_ .-
U—go
Фиг, 153. Простая трещетка для квадрата 22 х 22 мм
(Piitzer-Defries).
« — храповик: Ъ — головка трещеткя; о\-~ собачка; d—болт
собачки; е — плоская пружина, задерживающая собачка в
зацеплении; / — болты для крепления пружины е.
Газовая труба / Vz внутреннего диаметра
Фиг. 154. Трещетка для вала с диаметром в 55 мм (Krupp-Grusonwerk).
а — останов, насажанный на вал; bt — щека, на цапфе которой приклепана газовая
труба; Ь2 — щека, ггриболченная к &,; с — поворотная собачка; d —болт собачки;
е —■ нажимное приспособление, удерживающее под действием спиральной пружины /
собачку в зацеплении.
По сравнению с приводом подъемного шпинделя посредством простой ручки
трещетка имеет то преимущество, что она легче и удобнее для обслуживания. Для
привода винтового шпинделя салазок может применяться только трещетка.
На фиг. 153 приведена конструкция трещетки на салазках для винтового
домкрата грузоподъемностью на 12000 кг. Рукоятка, удлиненная отрезом газовой трубы,
поворачивается с остановочной собачкой, работающей под^действием пружины, сперва
на небольшой угол назад, причем собачка скользит над зубцами храпового колеса,
80

соединенного* квадратом с валом. При обратном повороте рукоятки собачка
прилегает к следующему зубцу храповика, и шпиндель поворачивается на величину,
соответствующую подъему рычага. Если винт должен вращаться в обратном направлении,
то трещетка надевается на квадрат шпинделя обратной стороной. Головка подъемной
трещетки имеет отверстия для ручки. Длина рычага принимается от 800 до
1000 мм. Так как речь может итти только о небольшой высоте подъема, то на рычаг
допускается приложение силы одного рабочего, приблизительно от 30 до 40 кг.
У электрических кранов, оборудованных как вспомогательным средством ручным
приводом, вместо рукояток применяются трещетки типа, изображенного на фиг. 154.
Останов такой трещетки может быть использован для изменения направления
движения как при одном, так и при другом направлении вращения по выбору.
3. Тяговые колеса
Тяговые колеса применяются в тех случаях, когда приводимые в движение валы
расположены высоко над полом, как, например, у цепных полиспастов, передвижных
тележек по двутавровым балкам и у ручных мостовых кранов.
Тяговые колеса (фиг. 155)
по своему типу похожи на цеп-
ные звездочки (см. стр. 52).
Однако, в то время как у
цепных звездочек небольшое число
зубцов или кулаков и большой
диаметр цепной стали цепи, у
тяговых колес большое число
зубцов и небольшой диаметр
цепной стали. Бесконечная цепь,
заходящая в выемки обода
тягового колеса, берется так же, как
и для звездочек, из
калиброванной круглой стали.
Для приведения в движение
вала тягового колеса надо
тянуть за правую или левую ветвь
бесконечной цепи.
В то время как рукоятку
надо вращать беспрерывно, цепь
тягового колеса тянут сверху
вниз через некоторые
промежутки времени. Чтобы рабочий не
очень уставал во время этого,
целесообразно (особенно при
большой высоте подъема) колеса
делать достаточно большими и
с усиленным ободом. Их
преимущества увеличиваются соответственно увеличению инерции масс, вследствие чего
они продолжают вращаться до тех пор, пока рабочий не потянет снова за цепь.
Мощность. Сила, которая может быть приложена одним рабочим,
принимается в Z = 20 -г 30 кг, причем временно может дойти и до 40 и 50 кг, так
как собственный вес тела рабочего помогает тянуть цепь. Путь цепи, пройденный
во время одного движения рабочего, будет приблизительно около одного метра. Если
считать, что за каждые две секунды может быть сделано одно движение, в минуту
будет сматываться около 30 м цепи, что составляет рабочую скорость с = 0,5 м/сек,
и при средней тяговой силе в 25 кг мощность L = Z • с = 25 • 0,5 ^ 12,5 кгм/сек.
При компактной конструкции подъемных устройств, как, например, у цепных
полиспастов, для подъема предельного груза допускается усилие на цепи до 100 кг,
что при наличии двух рабочих вполне доступно в течение небольшого промежутка
времени.
Фиг. 155. Тяговое колесо.
Лебедки и краны—19—6
81

В общем, тяговое усилие на цепи тяговых колес у кранов и ручных тележек
(кошек) ставят в зависимость от использования подъемного устройства и только иногда
допускают применение большого тягового усилия.
Конструкция. Для тяговых колес применяется калиброванная цепь,
согласно DIN 671 (размеры см. фиг. 45, стр. 33):
Диаметр цепи d = 5 или 6 мм; внутренняя длина овала / = 18,5 мм и
внутренняя ширина овала b = 8 мм.
Полезное тяговое усилие пятимиллиметровой цепи — 250 кг,
шестимиллиметровой — 350 кг.
Тяговые колеса для подъемных устройств обычно делаются чугунными (Ge 18.91).
Профиль обода — по фиг. 155. Внешняя ширина цепи Ьг = b + 2d.
Если через г обозначить число зубцов, то диаметр начальной окружности будет:
D l
. 90°
sin —
(62)
Таблица 21
ДИАМЕТРЫ НАЧАЛЬНОЙ ОКРУЖНОСТИ ТЯГОВЫХ КОЛЕС
z
18
20
22
Do
213
236
263
24
26
28
Do
283
304
332
z
30
32
34
Do
354
376
398
z
36
38
40
£o
425
440
473
z
42
44
46
Do
490
518
546
z
48
50
52
Do
580
592
610
|
фиг 15б
В табл. 21 приведены вычисленные по этому уравнению диаметры начальных
окружностей для колес с числом зубцов или кулако вг= 18-г52, с интервалами через каждые
два зуба. Для того чтобы не держать на складе много моделей,
изготовляют только 12 размеров (выпуская промежуточные
размеры 20, 26 и т. д.), имеющих достаточную градацию для
практических целей. Выемки в ободе остаются
необработанными, и звенья цепи заходят в них с зазором. Небольшие
п тяговые колеса делаются в виде дисков с четырьмя или ше-
стью отверстиями по окружности; большего размера делаются
ь с четырьмя или шестью спицами крестообразного сечения.
Длина цепи должна быть взята такой, чтобы нижний конец
свисающей цепи был над полом на расстоянии 600 -г
800 мм.
Для предупреждения соскакивания цепи во время работы устанавливают к колесам
предохранительные скобы из полосового железа. Они крепятся или на раме подъемного
устройства, или висят на валу тягового колеса (фиг. 156). Скоба должна быть
сделана так, чтобы центры петель совпадали с центрами цепи. Этого можно достигнуть
или утолщением горизонтальной части, или при помощи прокладок.
IX. ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ
В подъемных механизмах они служат передаточным средством между
быстроходными валами привода и тихоходными рабочими валами, как, например, валами
барабанов, ходовых колес и т. п. Для лебедок и кранов, как правило, применяются
зубчатые передачи. Передачи фрикционными колесами применяются только в виде
исключения, например, для складских лебедок при обслуживании портовых зданий.
Цепные передачи (приводные цепи) применяются также в редких случаях.
82

I. Зубчатые колеса *
Н о рмы. DIN37: условные обозначения зубчатых колес. DIN 780: зубчатые колеса
модульный ряд. DIN 867: профиль зубцов для цилиндрических и конических колес.
DIN 868: зубчатые колеса, определение, обозначение и символы. DIN 869, лист 1:
инструкции для заказа зубчатых цилиндрических колес; лист 2: то же для конических
колес. DIN 870: зубчатые колеса, сдвиг профиля при эвольвентном зацеплении.
Цилиндр и чес й^и е колеса
Преобладающее количество зубчатых колес, применяемых для подъемных
механизмов, приходится на долю цилиндрических, так как они обладают наилучшим
коэфициентом полезного действия для приводных механизмов (механизмы подъема
и передвижения).
Передачи с наружным (внешним) зацеплением (фиг. 157).
Расстояние между центрами осей (центральная линия) а = R± -\- R2. Если
через гх и z2 обозначить число зубцов, шг и со2 — угловые скорости (+ правого
и — левого направления вращения) и пг или п2 — число оборотов колес в минуту, то
передаточное число будет равно:
"" г, ~ Я, ~
(63)
Фиг. 157.
Фиг. 158.
Передачи, применяемые для механизмов подъема, всегда дают переход от быстрого
к медленному вращению.
Окружная скорость в точке качения (точка соприкосновения между колесами)
равна:
2R • пг 2R2n • п2
V =
60
60
м/сек.
(64)
Колеса передач внешнего зацепления вращаются всегда в противоположных
направлениях. Так, например, на фиг. 157 видно, что колесо / вращается направо,
а колесо // налево.
Чтобы получить вращение в одном и том же направлении, надо добавить
паразитное (промежуточное) колесо, не имеющее, однако, никакого влияния на передаточное
число,
Передачи с внутренним зацеплением (фиг. 158). Расстояние между
осями а = R 2 — Rv В противоположность колесам внешнего зацепления колеса
внутреннего зацепления вращаются всегда в одинаковом направлении. Например,
на фиг. 158 видно, что оба колеса имеют правое направление вращения.
Передачи с реечным зацеплением. Они находятся на
границе между передачами внешнего и внутреннего зацепления. Радиус большого колеса
будет /?2 = со, Передаточное число будет:
г*.
0.
(65)
1 Более подробно о зубчатых колесах см. V о 1 k, Einzelkonstruktionen aus dem Maschinenbau.
3. u. 5. Heft (Sch i e b e"l, Zahnrader), Берлин, Юлиус Шпрингер 1930.
83

Число зубцов. Если принять число зубцов ведущего колеса за гь то число
зубцов ведомого z2 определяется передаточным числом по^уравнению (63), т. е.
(НекоррегироданЬш
профилЬ
ИсходнЬш
профиль
Фиг. 159. Эвольвентное внешнее зацепление.
С — точка соприкосновения (точка качения); Rx и Rt — радиусы
начальных окружностей; а — угол зацепления (20°); Ъ\ и F2 — точки основа-
ния нормалей к линии зацепления; gfj (gj ) — радиусы основных
окружностей; (Ej—Ег- е^вх+еа)—длина линии зацепления; С
зубцов; Cf и С/ — ношки зубцов.
и CV,— головки
причем -г большей частью бывает целым числом (2 — 3 — 4—5 . . .). Для получения
компактной конструкции передачи надо стремиться брать число зубцов малого
(ведущего) колеса как можно меньшим.
Для тихоходных колес (см. стр. 87) число зубцов % берется от 12 и до 15, а в
некоторых случаях снижается до гг = 10. Для быстроходных же колес (см. стр. 87),
наоборот, для достижения большей плавности хода передачи число зубцов берется
zl » 15 -г 25, в среднем
20 зубцов.
Во всяком случае при
проектировании передачи
непременно надо
проверить, получится ли у ма-
щого колеса еще
достаточная толщина втулки,
учитывая ее ослабление
шпонкой (см. фиг. 173, стр. 90).
Если втулка получается
слишком слабой, то
диаметр начальной
окружности увеличивается
добавлением одного или двух
зубцов. Рекомендуется
отдавать предпочтение
такому увеличению втулки,
так как оно обеспечивает
лучшие условия
зацепления, чем увеличение шага.
Размеры зубцов. Зубчатые колеса, применяемые для подъемных
механизмов, большей частью изготовляются с обработанными зубцами. Относительно
обработки и изготовления зубцов см. DIN 868 и Kut z bach К., Grundlagen und
neuere Fortschritte der Zahnraderzeugung. Berlin VDI-Verlag 1925; S с h i e b e 1,
Zahnrader (drittes Heft der Einzulkonstruktionen aus dem Maschinenbau), 3 Aufl., S. 65.
Колеса с необработанными зубцами (литые зубцы) применяются только для
небольших ручных подъемных механизмов. ;
Фиг. 159 изображает зацепление с размерами зубцов нормальной формы для
цилиндрических и конических колес с зубчатой рейкой как исходным профилем.
Зацепление. Зацепление эвольвентное с углом наклона боковой рабочей
поверхности зубца в 20° (DIN 867). Шаг t^m^u (модульхЗ,14 мм). Модульный ряд
нормирован по DIN 780. Толщина зубца, измеренная по начальной окружности,
^ tj2. Головка зубца у колес (без коррекции) = т. Ножка зубца (у колес без
коррекции) = т + sk, где sk — зазор у головок зубцов (радиальный зазор) = 0,1 т -н
Закругление у основания ножки зубца г = 1,5 . sk.
Высота зубца h = 2т + sk = 2,1 -т- 2,25 т. Ширина зубца (колеса) — Ь. Она
берется кратной к шагу или модулю. У ведущей шестеренки ширина зубца большей
частью больше, чем у ведомого колеса (см. стр. 90).
Для необработанных колес (с чисто отлитыми зубцами) в литературе приводятся
19 1
следующие данные: толщина зубца равна -^ t — 0,475 t; зазор между зубцами— - t =■■=
= 0,025 /; ширина впадины между зубцами — ~- t = 0,525 t; головка зубца (без
коррекции) — 0,3 /; ножка зубца — 0,4 / и высота зубца h «= 0,7 /.
U

Для подъемных механизмов
применяются большей частью
прямые зубцы (параллельные к
оси). Колеса с косыми или
шевронными зубцами применяются
реже.
Для цилиндрических колес
с прямым зубцом диаметр
начальной окружности будет равен:
D = 2R = z . — = г • т мм;
к
= — = мм.
(67)
Зацепление. Основные
положения (определения,
обозначения и символы) — по
DIN 868.
Колеса выполняют обычно
с эвольвентным зацеплением
(фиг. 159 и до 163).
Цевочное зацепление (фиг.
164 и до 166) применяется для
передач механизмов поворота
передвижных поворотных кранов
(паровые и моторные краны) и
портовых поворотных кранов,
а также для механизмов
изменения вылета стрелы.
Фиг. 160. Эвольвентное" внутреннее зацепление
(обозначения те|же, что и по фиг.1 159).
..JL
Фиг. 161. Эвольвентное зацепление (колесо с зубчатой
рейкой). (Обозначения те же, что и по фиг. 159).
Фиг. 162. Эвольвентное зацепление
(приводное колесо — звездочка) с
четырьмя зубцами в зацеплении с
зубчатой рейкой).
Фиг. 163. Эвольвентное зацепление
(звездочка с четырьмя зубцами и
зубчатая рейка). Головка зубчатой рейки
выполнена по ортоциклоиде.
Ei —E'i — окружность качении.
При эвольвентном зацеплении линия зацепления является прямой линией,
наклоненной под углом а к касательной в точке качения сопряженных профилей (фиг. 159). Угол
зацепления а= 15-=-25°. Прежде угол зацепления брали 15°, теперь же по нормам—20°.

Для хорошей работы передачи степень перекрытия (Продолжительность
зацепления) должна быть больше 1.
Степень перекрытия е =
длина зацепления
шаг
cos а
- (фиг. 159).
Для лучшей сохранности и разгрузки зубцов продолжительность зацепления
берется для быстроходных колес не менее 20% (s > 1,2).
Фиг. 164. Цевочное внешнее зацепление.
Фиг. 165. Цевочное внутреннее зацепление.
d — диаметр цевки; /—/ — эпициклоида; С—s,—го- I—1-
ловка зубца (эквидистантная кривая к эпициклоиде).
-перициклоида; С— я, — головка зубца
(эквидистантная кривая к иерициклоиде).
С увеличением угла зацепления увеличивается продолжительность зацепления,
но вместе с тем слагающая (компонента) от давления на зубец в направлении линии
зацепления, передающая на вал нагрузку (осевое давление), становится больше.
Для того чтобы получить совершенно неподрезанный зубец, число зубцов шесте-
ренкиг (ведущего колеса) должно быть при указанной выше величине угла зацепления
и при нормальной высоте головки (равной модулю) не менее установленной величины.
Эта величина при внешнем
зацеплении и при передаточном числе
1 : 1 наименьшая, а при цевочном
зацеплении (1 : оо) наибольшая.
При внутреннем зацеплении эта
величина будет наименьшей при
больших передаточных числах
(почти 1 : оо), а при 1 :1 будет
наибольшей. Vogel x приводит кривые
для эвольвентного зацепления при
углах в 15, 20 и 25° для
нормальной высоты головки (=модулю), при
укороченном зубце ( — 0,8 модуля) и
для зацепления фирмы AEG (а =
= 15°, высота головки малого колеса
Фиг. 166. Цевочное зацепление (зубчатое колесо с рейкой). 1,5 х модуль, большого колена
/—/—эвольвента; C-st—головка зубца (эквидистантная кривая 0,5 X МОДУЛЬ). В КрИВЫХ ДаеТСЯ
к эвольвенте). наименьшее количество зубцов и
степень перекрытия (продолжительности зацепления) в зависимости от передаточного
числа.
Коррекцией зубцов (сдвигом профиля) можно снизить наименьшее число зубцов
при неподрезанном зубце. Головка зубца малого колеса становится тогда больше,
а большого — меньше.
Для того чтобы получить по возможности небольшой (дешевый) корпус коробки
в моторных передачах, зубцы большей частью выполняются косыми. Тогда для ше-
Werkstattstechnik, 1929, тетр. 14.
86

стеренки получается наименьшее число зубцов (12 — 15) и небольшое расстояние
между осями при достаточной продолжительности зацепления.
В отношении продолжительности зацепления трудности получаются у передач
с зубчатыми рейками, у которых для сохранения компактности конструкции и
незначительного веса малые зубчатые колеса выполняются с четырьмя зубцами (фиг. 162).
На фиг. 159 и до 166 даются характерные примеры зацепления, применяемого
для лебедок и кранов.
1. Эвольвентное внешнее зацепление. Пример. Зацепление для передачи
подъемного механизма портального поворотного крана с грузоподъемностью 2500 кг и с вылетом
стрелы в 13,9 л!1 (фиг. 159). Скорость подъема —0,75 м/сек; мощность электродвигателя —25 kW;
число оборотов электродвигателя — 470 (об/мин, ток трехфазный 380 V, 50 периодов; диаметр
барабана — 500 мм.
г=-16/248; т=6мм; D = 96/ш8 мм; i « j^; & = 1в0/ш мм.
Материал: сталь 50 . 11/сталь 34 . 11. Профиль обода большого колеса приведен на фиг. 182
(см. стр. 92).
2. Эвольвентное внутреннее зацепление. Пример: зацепление для передачи
механизма поворота крана по пункту 1 (фиг. 160). Зубчатый венец состоит из двух частей и укреплен
болтами на нижней ходовой тележке крана. Сцепляющееся с ним колесо (планетарное колесо)
помещено на верхней тележке:
2 == 7пв; ж»= 23 мм; D = ш/2бб8 мм; i = у-^; Ь - 15%2о мм.
Материал: сталь 50 . 11 /стальное литье 38 . 81.
3. Эвольвентное зацепление (колесо и зубчатая рейка). Пример 1.
Зацепление червячной передачи для механизма поворота портального поворотного крана для работы
с грейфером, грузоподъемностью 8 т (фиг. 161):
z - 2До; т « 12 мм; D - 85/48о мм; i = V20; b - 90 мм.
Материал: сталь 70 . 11/литая бронза 14.
Пример 2. Зацепление паровозного домкрата с зубчатой рейкой при грузоподъемности в 12 000 кг
(фиг. 162):
z = 4/©о; т = 12 мм; D = 48/оо мм; Ъ = 50 мм.
Материал: сталь 70 . 11 /сталь 60 . 11.
При небольшом числе зубцов ведущей шестерни (г = 4) продолжительность зацепления > 1 не
достигается увеличением угла зацепления, что, однако, при незначительной окружной скорости
ручных лебедок практически не имеет значения Продолжительность зацепления увеличивается тем, что
верхушка (головка) зубца профиля зубчатой рейки делается в виде ортоциклоиды (фиг. 163), а ножка
зубца ведущей шестерни прямой и радиальной. Линия зацепления этой части профиля образует
окружность, диаметр которой равен радиусу начальной окружности шестеренки.
В общем, для реечных домкратов (см. раздел Г, «Лебедки») предпочтение отдают зацеплению,
показанному на фиг. 162, и фрезеруют зубцы посредством хвостового фрезера из бруска квадратной стали.
4. Цевочное внешнее зацепление. Пример: зацепление для передачи механизма
поворота (фиг. 164).
г - Vne; т - 23 мм; D = 184/26б8 мм; i = -^5.
Диаметр цевки — 35 мм. Материал: сталь 50 . 11/сталь 50 . 11.
Зубцами большого колеса служат цилиндрические валики, линия центров которых совпадает
с начальной окружностью. Головка зубца малого колеса описана по эквидистантной кривой к
эпициклоиде (фиг. 164). Ножка зубца выполняется по дуге круга.
5. Цевочное внутреннее зацепление (фиг. 165). Замена эвольвентного внутреннего
зацепления, приведенного в п. 2. Размеры и материал по п. 4. Головка зубца планетарного колеса,
сцепляющегося с неподвижным цевочным венцом, является эквидистантной кривой к перициклоиде.
Цевочное внутреннее зацепление по конструктивным соображениям предпочитается внешнему зацеплению.
6. Цевочное зацепление (колесо с зубчатой рейкой) (фиг. 166)
гг = 8; т = 23 мм; D = 184 мм; i = 1 : оо.
Диаметр цевки — 35 лш, материал, как указано в пп. 4 и 5. Головка зубца образует
эквидистантную кривую к эвольвенте. Это зацепление применяется для механизмов изменения вылета стрелы
у портовых поворотных кранов.
Коэфициент полезного действия. О потерях на трение в
зубцах и их износе см. S с h i e b e 1, Zahnrader, I Teil (сноска на стр. 83).
Коэфициент полезного действия передачи с цилиндрическими колесами с учетом
трения в подшипниках: для передачи с литыми зубцами f\ ^ 0,90 -г- 0,92 и для
передач с обработанными зубцами yj ^ 0,94 ~- 0,96, в среднем 0,95.
1 Westhafen Berlin (Hersteller: Car) Flohr А.-С. £erlin).
87

Для передач q точно нарезанными зубцами, работающими в масляной ванне,
в зависимости от типа опор (подшипники трения, скольжения или качения): r{ ^
л 0,97 ~ 0,98.
Расчет зубцов
1. Медленно вращающиеся колеса. Расчет зубцов
производится исключительно на прочность.
Если, как показано на фиг. 167, Р обозначает давление в кг, получающееся на
головке зубца и равномерно распределяющееся по всей его ширине, a W = —.,- —
момент сопротивления зубца в опасном сечении в см3 и адоп — допускаемое
напряжение на изгиб в кг/см2, то изгибающий момент,
действующий на зубец, будет равен:
M=P.ft = W/.adon = ^-.^l. (68)
Введя в уравнение (68) h =2,25 т ^ 0,7 t и s=0,5 /
при с^0,06 . зд0|1,, получим:
P^b'C-t кг. (69)
Фиг. 167. В этом уравнении b и / берутся в см, а коэфициент
прочности зубца с — в кг /см2.
f Если отношение ширины зубца к шагу принимается за 6 = - , то, введя его
в уравнение (69), получим, что передаваемое давление на зубец будет:
Р = 6-с-/2 кг. (70)
Если вместо передаваемого давления на зубец задан крутящий момент Md =
= Р • R кгсм и если в уравнение (69) ввести Р = -— и R = ~~, то шаг будет
равен:
Г С • ф . 2
Для колес с необработанными зубцами берется 6 = -- = 2 -:- 3. Для колес с
фрезерованными зубцами и с точной установкой валов можно принимать 6 от 3 до 5.
Коэфициент прочности зубца и допускаемое напряжение на изгиб: чугун с =
= 18 -f- 30, соответственно здоп ^ 300 -f- 500 кг/см2; стальное литье с = 36 -: 60,
соответственно одоп ^ 600 -г 1000 кг/см2.
2. Быстроходные колеса (рабочие колеса). Кроме
расчета на прочность производится также расчет на износ и смятие на боковых
поверхностях, получающихся вследствие трения зубцов.
Если дано давление на зубец Р, или крутящий момент, то применяются
уравнения (69) до (71).
Для моторных передач обычно являются заданными: передаваемая мощность^
в л. с. или kW и число оборотов обоих валов в минуту п об/мин.
Если через N обозначить передаваемую мощность в л. с, п — число оборотов
вала в минуту и v — окружную скорость в м/сек, то, принимая
Md^P.R = 71620.^^- кгсм (72)
и подставляя в уравнение (71), получим, что шаг %дет равен:
у • <\> • г п
88
.»±£. см. (73)
п v '

Если же, наоборот, мощность N дана в kW, то, принимая JV л. с. = 1,36 Л/W»
получим вместо 450 в уравнении (73) величину 1,36 . 450=612 и вместо N л. с. —
величину NkW.
Учитывая значение плавности хода передачи, надо стремиться создать для
моторных передач по возможности лучшие условия зацепления, что достигается
большим числом зубцов при небольшом шаге. Поэтому эти передачи в
противоположность передачам с малой скоростью делаются с большой шириной зубца и для них
вводят соотношение:
ъ
= — = 4
6 (в среднем = 5). (74)
гго
200
740
760
7У0
720
100
60
£0
20
\
\
\
ч
\
ч
ч^
\?
It/a
Ь71
—-»^
—■' —
—,
—-^
— ч
—" I—
— i .—
Коэфициент прочности зубца с зависит
от качества материала, от окружной
скорости колес и от рода смазки.
Шестеренка мотора изготовляется
большей частью из стали (например, сталь
ЪО.П).
Большое колесо делается в
зависимости от величины нагрузки из чугуна или
стального литья. При большой мощности
мотора и при большом давлении на зубцы
для парного колеса приходится применять
стальное литье, так как передачи с
чугунными колесами получаются слишком
громоздкими.
Так как смазка имеет громадное
значение для долговечности передачи, то,
несмотря на высокую стоимость, в последнее
время передача, как правило, работает
в масляной ванне (см. стр. 95).
Коэфициент прочности зубца всегда
следует брать для материала меньшей
прочности (чугун или стальное литье против
стали).
При выборе коэфициента прочности
зубца надо прежде всего учесть род
нагрузки. Обычно для реверсивных передач
(передачи механизмов передвижения и
поворота) род нагрузки будет //. Надо
также учитывать, находится ли передача
постоянно под полной нагрузкой, или
величина груза меняется и редко до стигает своих
пределов.
На фиг. 168 приведены общеупотребительные средние величины коэфициентов'
прочности зубцов с в зависимости от окружной скорости v для материалов,
применяемых, главным образом, в строительстве подъемных устройств.
Так как в подъемных устройствах обычно средняя окружная скорость (v =
= 1 -:- 5 м/сек), то в основу можно принять следующие средние величины коэфициента,
прочности:
для чугуна с =
для стального литья с =
для стали (50.11) с =
для никелевой стали с =
для хромоникелевой стали с =
30 —
20
(L'G
Ъ: G
С: (т
°22-Я
418-31
— —
—' ..
- ■-,
-" ■»»,
S
v м/сен
Фиг. 168.
от 30 до 20 кг/см2;
» 60 », 40 »
80 »' 60 »
150 » ПО »
200 » 140 »
Для моторных передач, работающих в масляной ванне и имеющих вследствие
этого лишь незначительный износ, с может быть взято значительно выше, чем для
открытых передач.
89

Конструирование зубчатых колес. При очень небольшом числе зубцов
или диаметре начальной окружности колесо выполняется с валом из одного куска.
Материал (в зависимости от нагрузки): сталь 50.11 и до стали 70.11 или
специальная сталь (никелевая сталь, хромоникелевая сталь и т. п).
Заготовка отрезается или от стального бруска, или предварительно отковывается.
Зубцы фрезеруются после обработки вала и тела колеса. Ведущие шестеренки
моторных передач, изготовленные из одного куска с валом (фиг. 169), должны иметь очень
тщательно выполненные
закругления в местах перехода от
шестеренки к валу. Шестеренки,
с большим диаметром большей
частью делаются с выточкой,
как показано на фиг. 170.
Колеса с небольшим
диаметром начальной окружности,
закрепленные на валу ушонками,
принимая во внимание
ослабление сечения шпонкой, должны иметь достаточную толщину втулки (ступицы).
Keller **дает следующую наименьшую допустимую толщину ступицы (фиг. 173):
для чугуна 3 = 0,4 (d + Ю мм)) .
для стального литья и машиностроительной стали 8 = 0,3 (d -f 10 мм). \ '
При вычислении толщины втулки надо иметь в виду, что колесо может быть
использовано и для большого внутреннего диаметра.
Малые ведущие шестерни передач с литыми зубцами изготовляются с
односторонними или двухсторонними бортовыми шайбами (фиг. 171 и 172), что значительно
увеличивает прочность зубцов. При получаемом в настоящее время чистом литье
дополнительной обработки зубцов не требуется.
Фиг. 169—170.
■Ъ— ^
Фиг. 171—172.
Фиг. 173—174.
Ведущая шестеренка моторной передачи (фиг. 173 и 174) в тех случаях, когда для
нее не предусматривается отдельная специальная коробка, очень часто заклинивается
непосредственно на валу мотора. Такое консольное расположение шестеренки, хотя
и дешево, однако, имеет тот недостаток, что давление на зубцы дает слишком большую
нагрузку нау передний подшщшик мотора, что влечет за собой его больший износ.
Учитывая продольную игру вала мотора, моторную шестеренку делают немного
шире сцепляющегося с ней парного колеса. Также и для других передач
(промежуточные передачи, передачи барабана и бегунков) стальная шестеренка делается шире
парного колеса.
В зависимости от размеров колес ширина шестеренки (фиг. 173) берется b1 = b -\-
+ (5 -т- 20 мм).
Концы моторного вала при диаметре от 18 до 42 мм выполняются нормально
цилиндрическими по DIN, VDE 2701, а при диаметре от 45 до 100 мм — коническими
по DIN, VDE 2702.
Ведущая шестеренка изготовляется большей частью из брусков круглой стали
(например, сталь 50.11). Для увеличения прочности зубцов стальная шестеренка
делается немного шире и зубцы не прорезаются (фрезеруются) насквозь (фиг. 174).
1 Triebwerke, 4 Aufl., Munchen; Fr. Bassermann 1904.
90

Если две передачи расположены рядом друг с другом^ (фиг. 175), то шестеренка
передачи изготовляется из одного куска с удлиненной втулкой (полый вал),
а противоположное колесо другой передачи заклинивается на полом валу. Полый
вал внутри снабжается бронзовой втулкой и вращается на оси, закрепленной
стопорной планкой. Прочность зубцов шестеренки полого вала достигается тем, что, они,
как показано на фиг. 175, фрезеруются не насквозь. Ось рассчитывается на изгиб
и на удельное давление в
зависимости от длины втулки. Для
полого вала достаточно расчета
па кручение.
На фиг. 176 изображена
шестеренка, свободно сидящая
на валу и включаемая и
выключаемая посредством кулачной
Фиг. 175. муфты.
Цилиндрические
колена с большим диаметром
изготовляются в зависимости от нагрузки из чугуна или стального
литья и имеют конструктивное оформление по фиг. 177 и 178.
Толщина стенок обода ^0,5/ при небольшом шаге берется больше. Наклон
внутренних стенок обода = 1 : 10. Толщина ступицы определяется по уравнению (75).
Длина ступицы всегда немного больше, чем ширина колеса. Во избежание перекоса
колеса длина ступицы должна быть X > 1,5 d. Размеры обычно берутся в зависимости
от диаметра колеса
Фиг. 176. Шестеренка с
кулачной муфтой.
а — вал; Ъ — шестеренка с
бронзовой втулкой; с — установочное
кольцо; d — передвижная
кулачная муфта.
к = b + (0,05 -ь 0,07) • R мм,
(76)
причем Ъ обозначает ширину колеса, a R — его радиус начальной окружности.
Наклон наружных поверхностей ступицы также берется 1 : 10.
Фиг. 177.
Фиг. 178-
Несимметричная ступица применяется только тогда, когда это необходимо по
конструктивным соображениям.
В зависимости от диаметра начальной окружности колеса выполняются или
в виде простых дисков или со спицами (фиг. 178).
Определение числа спиц производится по уравнению:
U^0,15 ./Д - (77)
в котором диаметр начальной окружности D берется в мм. Число спиц бывает
большей частью равно четырем, пяти или шести.
Форма сечения спиц в зависимости от нагрузки колес выполняется, как показано
на фиг. 179 и до 181.
91

Высота h несущего (рабочего) ребра, лежащего в плоскости окружности,
уменьшается у обода (венца) колеса до 0,8 h. Толщина ребра s ж 0,2 -ч- 0,25 Л. Для ребра,
придающего жесткость сечению спицы, берется толщина sL ж 0,17 -г 0,2 /г. Это ребро
для красоты немного
скашивается.
После эскизной
наброски конструкции
колеса проверяется
прочность спиц. Так как
точно невозможно опреде-
лить нагрузку на изгиб,
действующую в спицах,
то последние
рассматривают как балки, закрепленные на ступице. При этом предполагается, что из всего
количества спиц окружное усилие Р передает на ступицу только одна их треть.
Если (фиг. 178) у обозначает расстояние отточки приложения окружного усилия Р
до опасного сечения и если во внимание принимается только сечение в плоскости
окружности (фиг. 179 и до 181), то получается следующее напряжение на изгиб:
Фиг
Фиг. 182.
W
К1
6
(78)
Для чугунных колес допускаемое напряжение на изгиб будет: адоп = 300 ~ 500
кг/см2, для колес из стального литья допускается вдвое большее напряжение.
«♦___#>
Фпг. 183.
Фиг. 184.
Для того чтобы зубцы, подверженные износу, были более прочными, корпус
колеса изготовляется из чугуна. Затем на обточенный обод колеса напрессовывается
в горячем состоянии стальное кольцо (бандаж), на котором уже потом фрезеруются
(нарезаются) зубцы (фиг. 182). Эта конструкция применяется фирмой Flohr для
передач механизмов подъема у портовых поворотных кранов.
Барабанные колеса. Они насаживаются на вал (фиг. 183) или
выполняются с заплечиком для центрирования и прибалчивания к барабану (см. стр. 64).
Барабан и его колесо снабжаются бронзовой втулкой и работают на оси,
закрепленной стопорной планкой. В зависимости от передаваемого момента колеса барабана
изготовляются или из чугуна или из стального литья. На фиг. 184 изображено колесо
барабана с наружными выступами для центрирования.
92

Разъемные колеса. Разделение тела колеса применяется только
ъ тех случаях, когда колесо не может быть насажено в продольном направлении вала
на свое место. Колеса, состоящие из двух частей, должны непременно иметь четное
число зубцов, так как иначе стык (линия соединения) не придется по центру
впадины зубцов. Соединяющие болты должны находиться как можно ближе к ступице
и к зубчатому ободу. В плоскостях соединения спиц по обеим сторонам^соедини-
тельных болтов делаются небольшие рабочие выступы. ^
Колеса с литыми зубцами и с разломанным после отливки "стыком для^.
подъемных машин применяться не могут.
Передачи с полыми колесами (ц"и линдрические
колеса с внутренним зацеплением). Они придают компактность
приводному механизму и поэтому
применяются, главным образом, в
электротельферах для приведения в движение
барабанов.
У электротельферов (см. раздел Г,
«Лебедки») зубчатый венец, выполненный
из стали 60.11, вставлен и закреплен в
корпусе барабана.
Передачи с внутренним зацеплением
применяются также для механизмов
поворота электрических поворотных кранов.
Зубчатый венец для внутреннего
зацепления крепится тогда (болтами) на
неподвижной нижней части крана. Колесо,
входящее с ним в зацепление, находится на
вращающейся части крана. При пуске мотора
колесо катится по неподвижному
зубчатому венцу, и укосина поворачивается.
Вследствие получающихся в большинстве
случаев высоких давлений на зубцы зубчатый
венец механизма поворота должен для
большей жесткости снабжаться
ребрами. Зубчатые венцы большого диаметра
изготовляются из двух или трех частей и
соединяются между собой болтами.
Цевочные передачи.
Большие зубчатые венцы для механизмов
поворота' из чугуна или стального литья очень
дороги. Предпочтение поэтому отдается
Фиг. 185. Цевочная передача механизма пово
рота полупортального поворотного крана грузо
подъемностью 2,5 т и пролетом 16 м- (Petra
vie, Wien).
и — цевочный венец (выгнутый швеллер),
закрепленный на верхней части портала; Ъ — кругообразный
ходовой рельс к поворотному кругу; с*— стыковой
угольник для крепления a; d — цевки; е — малая
приводная шестеренка; / — вертикальный
передаточный вал; а-—предохранительная шайба от выпадения
шпонки.
стального стержня, получают поверх-
более дешевым цевочным венцам (фиг. 165).
Передаточное число равняется числу
зубцов ведущей шестеренки, деленному
на число цевок колеса. Наименьшее число
зубцов ведущей шестеренки z1 = 10 --•- 12.
Материал: стальное литье или сталь. Тол-
Ицина зубца или цилиндрического валика
d ж 19/40 t; ширина зубца 6 = (2d ч- 3d).
Цевки отрезаются от цельнотянутого
ностную цементацию и вставляются в изогнутый по окружности швеллер, который
крепится затем на нижней части крана. Колесо, насаженное на вертикальный вал,
предохраняется от выпадения устройством, показанным на фиг. 185.
Цевки рассчитываются на изгиб.
Допускаемое напряжение на изгиб для стали 50.11: ^доп = 600 ~- 1000 кг/см2;
допускаемое удельное давление (сталь по стали) оаог1 = 1000 ~- 2000 кг/см2.
Передачи с зубчатыми рейка ми. Они применякУгся для подъемных
механизмов в виде исключения, главным образом, для реечных домкратов. Реечные
передачи с цевочным зацеплением применяются в механизмах изменения вылета стрелы
93

для поворотных кранов (см. раздел Г, VI),.а также и для механизмов шлюзов. У
таких передач зубчатая рейка состоит из двух кусков полосовой стали, соединенных
между собой цевками. Зацепление по фиг. 166 (стр. 86). Цевочная рейка дешевле
обыкновенной зубчатой рейки и имеет более выгодное напряжение.
Специальные передачи. Цилиндрические колеса с косыми
(винтовыми) зубцами и шевронные колеса см. Schiebel «Zahnrader» часть II.
Планетарные передачи см. D u b b e,l, Taschenbuch fur den Maschinenbau, изд. 5, т. I, стр. 744.
Переключаемые передачи с цилиндрическими
колесами. Сменные передачи. Они применяются, главным образом, для
механизмов подъема, работающих то с большей, то с меньшей скоростью.
к
Фиг. 186. Переключаемая цилиндрическая зубчатая
передача к подъемному механизму крановой лебедки
с электрическим приводом грузоподъемностью 30 и 5т
(Ardeltwerke).
а — Ь, а' — Ъ' — цилиндрические зубчатые передачи; с —
передвижная двухсторонняя кулачная муфта; d — шпиндель с
ручным колесом е для обслуживания муфты; / — траверса с тра-
пецоидальной нарезкой; д — дх— h—i — система рычагов; к —
пружинное соединение рычагов; I — тормозная шайба; т —
тормозной рычаг с грузом; / •— II -— III — неподвижные точки
вращения.
В зависимостих от конструктивных условий на залу свободно насаживаются
ведущие или ведомые колеса (фиг. 186), которые по мере надобности выключаются или
включаются при помощи двухсторонней кулачной муфты. Для ручных подъемных
лебедок грузоподъемностью до 5 т достаточно двух кулаков.
Для переключаемых (сменных) колес, работающих от мотора
(электродвигателя) муфты изготовляются с несколькими кулаками по данным, помещенным на
стр. 114).
Если для передачи с одинаковым шагом /
-- обозначает передаточное число
передачи, /=т • тг—шаг, а ^- —ее радиусы колес, то расстояние между осями а= R
У другой передачи передаточное число равно:
/' « к • / - -Ц-
(79)
при радиусах R[ и fe'. У обеих передач должно быть одинаковое расстояние между
осями и соответствующее число зубцов. Оно вычисляется^ простым способом по
Pickersgill 1.
Расстояние между центрами осей обеих передач
1 Zeitschrift fur gewerbl. Unterricht.
94

Применяя уравнение (70), в котором / = — известно, получим:
zt + z2 = z[ + z'z = z'-> • (1 +• /с • /),
откуда:
1 -f A: • z
jvr и *t«
(81)
Если у пары сменных (переключаемых) колес / и С различной величины, то для
того, чтобы расстояние между центрами осей было одинаковым, необходимо чтобы
Отсюда получаем:
+■ Zo
(82)
Требуемое число зубцов:
k-i)'
?
/С- / • Z2.
(83)
(84)
Числа зубцов z\ и z'a должны быть целыми числами.
Коробки для зубчатых передач с цилиндрическими
колесами (масляные ванны). Масляные ванны применяются только для
быстроходных передач (моторные передачи). Чугунная коробка, состоящая из одной
или двух частей, должна быть непроницаема для пыли и наполнена маслом, в
котором работает передача. Это обеспечивает высокий коэфициент полезного действия
и почти бесшумный ход. Несмотря на эти преимущества, масляные ванны имеют
высокую стоимость. Поэтому они изготовляются только для небольшого количества
стандартных размеров (табл. 22).
Таблица 22
КОРОБКИ ДЛЯ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ С РАСПОЛОЖЕНИЕМ ОСЕЙ КОЛЕС ПО
ВЕРТИКАЛИ (фиг- 188), ARDELTWERKE G. m. b. H., EBERSWALDE
о.
О,
0
I
II
III
IV
V
Пщ
§**
5 5 «
252
300
360
420
540
600
:*;
Вес в
110
145
165
210
350
450
h
85
95
95
95
105
115
45
50
55
60
75
90
50—60
55—75
60—80
65—80
90—100
100—110
Ь
180
180
180
185
240
240
/
468
-600
610
640
800
900
115
115
115
130
160
190
248
300
348
400
520
560
Размеры,
с
250
270
270
270
350
370
е
'370
380
390
404
500
540
мм
f
356
396
396
396
530
530
0
310
320
320
340
420
450
30
35
40
55
45
50
к
84
135
135
135
195
220
/г
240
260
260
260
320
360
s
16
16
20
20
23
26
т
65
65
65
65
90
90
п
35
35
35
35
40
40
Форма коробок для цилиндрических колес различна и зависит от положения
осей передачи, величины передаточного числа и диаметра колес.
У подъемных механизмов ведущий вал (моторный вал) помещается большей
частью над ведомым валом. В таких случаях коробки выполняются, как показано на
фиг. 187. Основные размеры коробки определяются центральной линией колес
(расстоянием между центрами осей), наибольшим допустимым диаметром колес и шириной
зубцов передачи.
95

Подшипники быстроходных (ведущих) валов изготовляются с бронзовыми
втулками и с кольцевой смазкой; подшипники же ведомых валов — с простыми
бронзовыми вкладышами. Плоскость разъема
большей частью проходит по осям (фиг. 187).
Нижняя часть коробки имеет боковые лапы,
соединяемые со швеллером болтами. Толщина
стенок коробки зависит от ее величины и
берется от 8 до 20 мм.
В табл. 22 (фиг. 188) даются размеры
нормированных коробок фирмы Arde'ltwerke,
в которых линия центров идет но вертикали.
Аналогичным же образом фирмой
нормированы коробки с наклонной линией между
центрами (фиг. 189).
Коробки изготовляются также и для двух
передач с цилиндрическими, колесами, рабо-
Фиг. 187 Л Коробка для зубчатых
передач с расстоянием между центрами
в 420 мм (Losenhausen).
тающими в масляной ванне.
Они дают высокий коэфициент
полезного действия и допускают
применение большого
передаточного числа (Fordertechnik, 1929,
стр. 309). В последнее время
коробки часто изготовляются
сварными со стенками из
листовой стали и толстой сталью для
корпусов подшипников, что
относится только к
ненормированным, редко применяемым типам
коробок (приблизительно до
размера III).
Примерный тип сварной
коробки см. «Die Elektroschweis- фиг-
sung» 1930, стр. 153.
Фиг. 188. Коробки для зубчатых передач с линией центров по
верти кали (табл. 22).
189. Коробки для зубчатых передач с наклонной
линией центров.
Применение опор с трением качения (шариковые или роликовые подшипники)
значительно уменьшает трение в опорах передачи и соответственно увеличивает ее
коэфициент полезного действия (до 98%).
Для опор валов передачи особенно подходят роликовые коническе радиально-
упорные подшипники (фиг. 248, стр. 128), устанавливаемые попарно таким образом,
что направляющие обойм обоих противоположных подшипников не допускают
смещения вала как в одном, так и в другом направлениях.
96

Конические колеса. В краностроении конические колеса применяются,
главным образом, для механизмов передвижения портальных вранов,
перегрузочных мостов и поворотных, кранов на порталах, в которых помощью конических колес
происходит передача вращения от горизонтального вала ходового механизма на один
или два вертикальных вала. Конические зубчатые колеса в краностроении имеют
всегда угол между осями § = 90° (фиг. 190).
Радиусами начальной окружности служат радиусы Rx и /?2 наибольших
окружностей. Ширина зубцов b измеряется в продольном
направлении по образующей SC. Последняя образует
с осями lull углы конусов §х и 82, сумма которых
равна углу между осями о. Jm
Углы конусов ог и 52 определяются через числа f
зубцов колес, гг и z2, т. е. <£
tg§x =
(85)
Фиг. 190.
Передаточное число и число зубцов. Если через а>г и ш2
обозначить угловые скорости колес, а через пх и п2 их числа оборотов, то
передаточное число будет:
^2 ^2 .. **■! Z\
sin
sin
(86)
Задавшись числом зубцов zly определяют число зубцов z2. Наименьшее число
зубцов ведущего колеса zlmin определяется в зависимости от диаметра вала и толщины
втулки ^(ступицы). Большей частью гх = 14 -— 16 зубцов.
Если / обозначает шаг, измеренный по окружности с радиусами /?х и /?2 (фиг. 190)
и т—его модуль, то будем иметь:
= гг • т мм\
D2 = 2/?2 = z2 • — = z2 • т мм.
(87)
Зацепление. Кривые профилей зубцов
наносятся на развертке так называемого
дополнительного конуса (фиг. 191). Радиус
образующей дополнительного конуса будет:
Pi
Фиг. 191.
cos S
1 2
2
-f z1
cos Ь9
мм:
MM.
(88)
Эти радиусы находят графически при вычерчивании колес.
Расчет зубцов. После определения числа зубцов zx и z2 нужно
вычислить средний шаг зубцов, уменьшающихся в вершине конуса согласно данным для
цилиндрических колес, помещенным на стр. 88. Затем вычисляют средний радиус
начальной окружности и длину средней образующей конуса 1т (фиг. 192), т. е.
Rn
~- [mm; Rm2 = \ • ?*- mm; j
m, + /?ma MM.
(89)
Лебедки и краны—19—7
97

Положенный в основу выполнения колеса наружный шаг (фиг. 191) будет:
ММ.
(90)
Приняв / = /п * it, по уравнению (87) определяют наружные диаметры начальных
окружностей.
Конструирование конических колес. Колеса с небольшим
числом зубцов изготовляются сплошными. При больших нагрузках применяется
материал — сталь 50.11. Колеса большого диаметра в целях экономии металла
делаются в виде дисковых колес с /ребрами (фиг. 193) или со спицами. В качестве
материала применяется чугун или стальное литье.
В противоположность цилиндрическим колесам, у конических колес вследствие
косо направленного давления на зубцы, возникает осевое усилие. Если Р обозначает
действующее в направлении окружности по радиусу Rmi давление на зубцы, а —
Z- п) т • цЯ-
Фиг. 192. Конические колеса
(расчетная схема).
Фиг. 193. Конические колеса (конструкция).
угол между нормальным давлением на зубцы и окружным усилием и ог — угол конуса,
то это осевое усилие будет равно:
Ра = Р • tg a • sin
(91)
Так как осевое усилие стремится сдвинуть колесо в направлении вала и вывести
его из зацепления, то во избежание этого колесо должно заклиниваться на выступе
(заплечике) вала или упираться в подшипник.
Конические колеса делаются разъемными только в исключительных случаях,
а именно, когда колесо по конструктивным причинам не может быть надето в
продольном направлении на вал.
Конические колеса с винтовыми зубцами для подъемных механизмов не
применяются.
Коробки для конических колес. Передачи с коническими
колесами механизмов передвижения кранов, работающих на открытом воздухе
(перегрузочные мосты, портальные краны, поворотные к^аны на порталах),
заключаются, для предохранения их от пыли и влияния непогоды в чугунные коробки
(фиг. 194).
Радиальные подшипники у этих коробок выполняются как простые подшипники
из красного литья; в случае необходимости опорами для вертикального вала служат
самоустанавливающиеся шариковые подшипники. Линия разъема коробки
определяется осью горизонтального вала.
Коробки для конических колес делаются в настоящее время также сварными со
стенками из листовой стали и толстой прочной сталью для корпусов подшипников.
Они легче и дешевле литых.
98

Фиг. 1Q4. Коробка с конической передачей механизма передвижения портового
поворотного крана с электрическим приводом (Ardeltwerke).
/ — горизонтальный; II — вертикальный вал механизма передвижения; а —Ъ — конические
колеса; с — радиальыый«подшипник для вала /; d — нижняя часть коробки; ev—верхний'
подшипник к валу II; / — верхняя часть коробки; д — отверстие для смазки с * крышкой.
Реверсивные передачи с
коническими колесами. Они
применяются для кранов, работающих от
мотора, как, например, паровые краны,
дизельные краны и др. Ч
Ведущее коническое колесо (фиг. 195)
заклинено на своем валу, в то время как
оба ведомых колеса свободно насажены.
В зависимости от требуемого направления
движения (вращения), с валом соединяется
правое или левое колесо. Так как введение в
зацепление происходит при непрерывном
вращении приводного вЗла, то здесь может быть
fc применена только фрикционная муфта (см.
стр. 114). В ббльшинстве случаев эта
фрикционная муфта выполняется с двумя конусами
(фиг. 195), или применяется передвижная
клиновая муфта.
Фиг. 195. Коническая зубчатая реверсивная
передача к поворотному механизму
нормального парового крана (Ardeltwerke).
а — ведущий вал; Ъ — ведомый вал; с —
коническое колесо, укрепленное шпонками на а} йг —
d2 — конические Колеса, свободно насаженные на
вал b; e — конусообразные кольца из красного
литья, укрепленные на ступицах dx — d2; f —
установочные кольца; д — муфта сцепления,
передвигаемая по валу b в продольном направлении;
. h — смазочные места для dx — d2.
1 Реверсивные передачи дают возможность перемены направления вращения для механизмов
-подъема поворота и передвижения при передаче движения к ним от одного только главного вала,
имеющего постоянное направление вращения.
99

Червячные передачи
Применение. Червячные передачи применяются при постройке лебедок
и кранов для полиспастов, ручных лебедок (лебедок с червячной передачей), для
механизмов опрокидывания литейных ковшей и в качестве первой передачи от
электродвигателя.
Передаточное число и число зубцов. Число зуцов гх
червяка соответствует числу ходов д винта. При числе зубцов червячного колеса z2
передаточное число будет:
I = iL = JL = J- . (92)
Передатрчное число, применяемое в строительстве подъемных механизмов,
лежит в пределах между 1 : 15 и 1 : 120. Червячные передачи с большим передаточным
числом применяются Для подъемников (лифтов).
Число зубцов червячного колеса г2 определяется выбранным числом ходов д
или числом зубцов червяка zt и передаточным числом /:
z2 = д • у- = zx. -f • (93)
Если, например гх = 2 (двухходовый червяк) и / = 1 : 20, то
z2 = Zl • ~ = 2 • 20 = 40.
В строительстве подъемных механизмов большей частью применяются
двухходовые червячные передали. Одноходовые передачи выполняются только для
передаточного числа 1 : 60 и выше, так как двухходовые передачи при том же самом шаге
получаются слишком большими. Для наиболее распространенного передаточного
числа 1 : 15 и до 1 : 50 одноходовые червячные передачи не применяются вследствие
их низкого коэфициента полезного действия. Только при исключительных
обстоятельствах, как, например, для передач механизмов опрокидывания литейных ковшей
(см. раздел Б, «Грузозахватные приспособления»), применяют одноходовые
самотормозящие червячные передачи.
Размеры зубцов. В среднем разрезе червячная передача имеет обычно
реечное зацепление (фиг. 161, стр. 85).
1. Червячные передачи с необработанными литыми зубцами колеса (материал
колеса: чугун) применяются только для ручных лебедок (червячные полиспасты,
настенные лебедки и т. п.), причем для получения лучшего коэфициента полезного
действия они всегда выполняются двухходовыми. Червяк изготовляется из одного
куска с валом и с нарезными или фрезерованными зубцами. Эти передачи
изготовляются по тем же размерам, что и обработанные передачи (см. стр. 84); учитывая
наличие литых зубцов колеса, необходимо предусматривать зазор между боковыми
поверхностями зубцов в 0,05 / и зазор на головках в 0,1 /. Ширина зубца
(измеренная по дуге начальной окружности червяка) Ъ = 1,5 и до 2,5/.
Одноходовые самотормозящие червячные передачи опрокидных литейных ковшей
выполняются с литым колесом и литым червяком, закрепляющимся на червячном
валу шпонками или штифтами.
Материал червяка и червячного колеса: чугун 21.91. Размеры зубцов таких
передач берутся те же, что и у необработанных передач цилиндрических колес.
2. Червячная передача с фрезерованными зубцами. У этих передач червяк всегда
изготовляется из одного куска с валом.
Так как червячные передачи с нарезанными зубцами применяются для большого
числа оборотов, то их червяки изготовляются из стали натуральной твердости
и шлифуются после обработки.
На червячном колесе венец выполняется из литой бронзы (литая бронза 14),
обтачиваемой с круговым выступом (фиг. 204 — 206, стр. 105).
Размеры зубцов червяка и колеса те же, что и пары цилиндрических колес с
обработанными зубцами (см. стр. 84). Угол подъема |3 винтовой нитки определяется
винтовой линией, проходящей по цилиндру начальной окружности червяка.
100

Если h обозначает высоту хода червяка (фиг. 196) и 2R±k — длину начальной
окружности цилиндра, то тангенс угла подъема нитки винта будет:
Высота хода является кратной числу* ходов и шагу:
/2 = g.f= Zl-t. (95)
Угол подъема нитки винта изготовляемых червячных передач в среднем
следующий:
одноходовые червяки (й = It) :£ = 4 до 10°;
двухходовые червяки (h = 2/) :р = 8 до 20°;
трехходовые червяки (h = 3/) :р = 15 до 30°.
Передачи выполняют как с право-, так и лево- Фиг. 196.
ходовыми червяками.
Коэфициент полезного действия и соотношение
усилий. Коэфициент полезного действия. Если через (3 обозначить
угол подъема нитки винта червяка и р — угол трения, то теоретический коэфициент
полезного действия будет:
"-5#Ь- <96>
При гладких боковых поверхностях зубцов и достаточной смазке можно принять
в среднем для коэфициента трения р = tgp следующие величины:
для чугуна по чугуну jj.^0,1;
для стали по бронзе (в масляной ванне) jjl^0,03.
При необработанных зубцах и недостаточной смазке коэфициент полезного
действия может дойти до 0,12, что соответствует р = 7°.
Самотормозящие червячные передачи не допускают вследствие имеющегося в
передаче трения автоматического опускания груза. Поэтому лебедки с червячными
передачами выполняются без тормоза. Самоторможение будет обеспечено, если угол
подъема нитки винта |3 менее угла трения р, т. е.
tgP<tgP. (97)
Для коэфициента трения ]i = tgp = 0,1 угол трения будет: р ж 5°45\
При р = 5° [по уравнению (96)] коэфициент полезного действия будет: г\ = 0,46.
Коэфициент полезного действия самотормозящихся передач всегда ниже 0,5 и
еще ухудшается от получающегося добавочного трения в подшипниках.
При наличии наиболее распространенных типов опор червячных передач
(см. стр. 105) с подшипниками с кольцевой смазкой и с самоустанавливающимся упорным
шариковым подшипником для вала червяка и с простым бронзовым подшипником или
подшипником из красного литья для вала колеса рабочие потзри могут быть
приняты около 8%.
Если т] обозначает теоретический коэфициент полезного действия [уравнение
(96)] и у\г — коэфициент полезного действия подшипников, то получается следующий
общий коэфициент полезного действия червячной передачи:
Ъ = Щг • Ч- (98)
При наличии указанных выше типов подшипников с рабочими потерями в 8%
он будет равен:
b- (99)
101

На фиг. 197 нанесены коэфициенты полезного действия, вычисленные по
уравнению (99), для углов подъема винтовой нитки ,3 = 2 до 45° и при коэфициенте трения
^ = tg p = 0,01 -^ 0,1. Для точно обработанных передач с закаленным стальным
червяком и венцом колеса из литой бронзы, работающих в масляной ванне, р ях 0,03.
У одноходовых червячных передач (/) ушл подъема нитки винта лежит в пределах
между 2 и 10°, у двухходовых между 7 и 20а и у трехходовых — между 12 и 30°.
100
Фиг. 197. Коэфициенты полезного действия
червячных передач при коэфициентах трения
= 0,01 —0,1.
Sh — предел самотормошения.
20
Фиг. 198-
На основании фиг. 197 для стали и бронзы (GBz 14) и при наличии масляной
ванны ({л = 0,03) получаются следующие средние величины:
одноходовая червячная передача r\s =■ 0,50 -г- 0,75;
^ двухходовая червячная передача r\s = 0,75 -*- 0,8Q;
трехходовая червячная передача r\s = 0,80-ь- 0,85.
Если передачи работают полностью на шариковых подшипниках, то это дает
значительное улучшение общего коэфициента полезного действия всей передачи, но
попутно значительно повышает ее стоимость.
Соотношение усилий
Червячные передачи для ручного привода (фиг. 198).
Если Mn~Q • R обозначает момент груза, М7 = К • а кгсм — силовой момент и -щ-
коэфициент полезного действия червячной передачи, то требуемое передаточное
102

число будет равно:
41
Q -R
— .iL
Окружное усилие червяка будет:
и-«-к-
(100)
(101)
Действующее в направлении оси червяка давление на зубцы передачи одреде-
ляется моментом груза:
(102)
Это продольно направленное давление стремится сместить вал червяка, и поэтому
для его восприятия необходим упорный подшипник. У большинства ручных лебедок
для получения лучшего коэфициента полезного действия червячные передачи
выполняются с двухходовым червяком, причем продольное давление используется для
приведения в действие тормоза, работающего от давления груза.
Фиг. 199.
Горизонтальная
плоскость
Фиг. 200-201.
Червячные передачи, работающие от мотора (фиг. 199).
Если N обозначает передаваемую передачей мощность в л. с, пг и п2—числа
оборотов ведущих и ведомых валов, то получается следующее передаточное число:
|^= ?-. (103)
пг г2
Крутящий момент на валу червяка будет:
Mi = 71620. — =
(104)
Если N дано в kW, то вместо величины 71620 надо ввести 97 400. Крутящий
момент вала червячного колеса:
Мц = ъ ■ Mi
(105)
Усилия на валу червяка. Кроме продольного давления Р и не
принимаемого во внимание трения на вал червяка действуют еще следующие
изгибающие силы (фиг. 200 и 201): окружное усилие червяка U и слагающая Рг от давления
на зубцы Я2, действующего в направлении линии зацепления.
Соотношение между окружным усилием червяка и давлением на зубцы передачи
следующее:
(7 = p.tgC3±p), (106)
причем знак плюс (+) берется для подъема груза, а знак минус (—) для его
опускания.
Если а обозначает угол зацепления зубцов червяка, то давление на зубцы,
действующее в направлении линии зацепления, раскладывается на две слагающие —
103

фиг-
окружное усилие Р червячного колеса и радиальное усилие Рг = Р tga,
направленное перпендикулярно к обоим валам.
Р и U лежат в одной горизонтальной плоскости. Их равнодействующая Р/
направлена перпендикулярно к ниткам червяка и образует поэтому с Р угол р. Р и Рх
расположены в одной вертикальной плоскости.
Их равнодействующая Pz действует в направлении линии зацепления и
находится поэтому под углом а к горизонтали.
Действующие на вал червяка усилия Р, U и Р19 а также и их равнодействующая
Рг изображены графически на фиг. 202.
Усилия Рх и Р изгибают вал червячного колеса, а усилие U является
продольной осевой силой.
Расчет зубцов. 1. Червячные передачи с ручным
приводом. Материал обработанного червяка: сталь 60.11,
червячного колеса — чугун.
В основу расчета зубцов положен расчет исключительно
на прочность.
В уравнение
P0 = b.c-t кг (107)
вводят b = ф • t ж 1,5 -г- 2,5 /, в среднем 2t. Если расчет ведется для чугуна, то
принимается с = 30 кг [см2, тогда:
Ро= 2 t • 30 • /^60/2. (108)
* 2. Червячные передачи, работающие от мотора. Червяк изготовляется из рату-
ральной твердой стали, а венец червячного колеса из литой бронзы. Передача всегда
помещается в коробке и работает в масляной ванне.
При расчете зубцов кроме прочности надо учитывать износ и нагревание.
В уравнении (107) надо брать Ъ = ф • / ж 2,5 ч~ 3. Коэфициент прочности зубцов
для литой бронзы (GBz 14): с = 40 ~ 60 кг/см2.
Размеры и конструирование. Червяк. Так как износ зубцов
зависит от окружной скорости червяка, то его диаметр берут возможно меньшим
насколько это допускается диаметром вала. Размер этого вала должен совершенно
исключать недопустимый прогиб вала червяка, во избежание нарушения
правильности зацепления. Червяк и вал червяка большей частью изготовляются из одного
куска (фиг. 203).
В нижепомещенной табл. 23 приводятся диаметры начальных окружностей Dx
червяков, принимаемых для моторных передач \
Таблица 23
мм
Модуль . . .
Диаметр
Модуль . . .
Диаметр. . .
т = 3
£>! = 40
т =13
£>! = 90
4
45
14
95
5
50
15
100
б
55
16
105
7
60
17
ПО
8
65
18
115
9
70
19
12СУ
10
75
20
125
11
80
12
85
Наименьшая длина червяка должна полностью обусловливать хорошее
зацепление. Целесообразно брать длину ls ^ М -т- 6f.
Вал червяка должен быть рассчитан на сложное сопротивление (на изгиб и
кручение). Пример дан на стр. 110 в разделе «Валы».
Для чугунных червяков, посаженных на вал на шпонках, наименьшая толщина
втулки должна быть Ь = 0,4 (d + Ю мм), где d — диаметр вала.
Червячное колесо. Для передач, работающих от мотора, тело колеса
выполняется из чугуна с закрепленным на нем бронзовым венцом.
Maschinenfabrik Prometheus, Berlin-Reinickendorf.
104

Так как углы зубцов колеса не влияют на величину рабочей поверхности
зацепления, но между тем легко могут вызвать нарушение зацепления, то они большей
частью стачиваются (фиг. 206).
Соединение бронзового зубчатого венца с чугунным телом колеса показано на
фиг. 204 и до 206.
Диаметр начальной окружности червячного колеса
мм.
(109)
к 1
Фиг. 203.
Фиг. 204—206.
Для ограничения давления на боковые поверхности зубцов рекомендуется делать
зубец червячного колеса как можно шире. Червячные передачи изготовляются
как право-, так и левоходовыми.
Коробки червячных передач. По конструктивным соображениям у
червячных передач, применяемых для механизмов подъема и передвижения, червяк
всегда располагается на верху колеса (фиг. 207).
Фиг. 207. Червячная передача с верхним расположением червяка (Renk).
Вследствие большого числа оборотов вала червяка (от 700 до 1000 об/мин)
подшипники выполняются преимущественно со втулками (буксами) из красного
литья с кольцевой смазкой. Продольное по оси давление, равное окружному усилию
червячного колеса, воспринимается шариковым подшипником (подпятником). Этот
последний устанавливается в колпаке, приболченном к коробке червяка. Шариковый
подшипник бывает или двухрядный (фиг. 207) или однорядный (фиг. 256, стр. 129).
Для подшипников вала червячного колеса обычно достаточно простых
вкладышей красного литья (без кольцевой смазки). Шариковые подпятники для восприятия
105

продольного по оси давления, получающегося от окружного усилия червяка, не
требуются, так как вполне достаточно прилегания ступицы колеса к подшипнику.
Коробка разделяется в горизонтальной плоскости на две части по валу
червячного колеса. Обычно избегают разделять коробку по валу червяка;
подшипники этого вала крепят при помощи фланцев к
коробке.
В последнее время для корпусов
подшипников стали применять вместо чугунных коробок
(фиг. 207 и 208) сварные коробки из листовой стали
и квадратной стали. Как пример такой сварной
коробки для червячной передачи см. Haas, Aus-
gewahlte Schweisskonstruktionen aus dem Ma-
schinenbau.
Замена радиальных подшипников скользящего
трения шариковыми или роликовыми значительно
улучшает коэфициент полезного действия
червячной передачи, однако, и значительно увеличивает
ее стоимость.
Горизонтальные червячные передачи с
вертикальной осью колеса применяются для механизмов
поворота электрических поворотных кранов.
Коробка получает форму соответственно положению
передачи и делается со снимающейся крышкой.
Червячные передачи механизмов поворота
для предупреждения недопустимо высокой
перегрузки электродвигателя и привода выполняются
со скользящей соединительной муфтой или с
предохранительной муфтой (см. раздел «Муфты», стр. 119).
ЛИТЕРАТУРА
В о n d i, W., Beitrage zum Abnutzungsproblem mit
besonderer Berticksichtigung der Abnutzung von Zahnra'dern.
Berlin, VDI-Verlag 1927.
Droth, A., Zahnrader. 3 Auflage von A. Erlenbach,
Leipzig, Uhlands Techn. Bibliothek 1926.
F r i e d r i с h, H., Dipl. - Ing. Theoretische Untersu-
chungen fur Maschinenbau und Bearbeitung. Heft 1 «Evol-
ventenverzahnung». Berlin, Julius Springer, 1928.
G о 1 1 i a s с h, K-, Obering., Die Ermittlung der Kegel-
radabmessungen. Berechnung und Darstellung der Drehkorper
von Prazisionskegelradem und kurzer Abriss der Herstellung.
Tabellen aller Abmessungen fur die gebrauchlichsten Ueber-
setzungsverhaltnisse. Berlin, Julius Springer, 1923.
Herrmann, R., Evolventen-Stirnradgetriebe.
Berechnung, Herstellung und Priifung. Berlin, Julius Springer, 1929.
К r u g e r, P., Dr-Ing., Die Satzradersysteme der Evol-
ventenverzahnung. Grundlagen und Anleitung zu ihrer Berechnung. Berlin, Julius Springer 1926.
Maschmeier G., Untersuchungen an Zylinder- und Globoid-Schneckengetrieben (Versuchser-
gebnisse des Versuchsfeldes fur Maschinenelemente der technischen Hochschule zu Berlin). Munchen,
R. Oldenbourg 1930.
ten Bosch, M., Vorlesungen uber Maschinenelemente. 5 Hefte. 4 Heft. Reib- und Radertriebe.
Berlin, Julius Springer, 1929.
A 1 t m a n n, Antrieb von Hebezeugen durch hochubersetzende, raumsparende Stirnradgetriebe.
Maschinenbau, 1927, S. 1091.'
С г a n z, Kritische Betrachtungen zur Verzahnungstheorie. Maschinenbau 1925, № 8.
D a 1 с h a n, Der Festigkeitsfaktor in der Festigkeitsformel fur Zahnrader. Maschinenbau, 1925,
№ 8.
D о г n, Neuere Verzahnungsarten und ihre Bewahrung fur die verschiedenen praktischen Verwen-
dungszwecke. Maschinenbau 1931, S. 317.
Fischer, Die Berechnung von Evolventenzahnradern. Maschinenbau 1925, H. 2.
Goldberger, Schneckengetriebe oder Zahnradubersetzung im modernen Kranbau. «Fordertech.>>
1929, S. 309.
H a g m a n n, Korrigierte Ra'der. Prakt. Masch.-Konstr. 1919, H. 19, 20 u. f.
106 '
Фиг. 208. Горизонтальная червячная
передача (Renk).

Schmidt, Der Einfluss der Korrektion von Zahnradern auf Zahnstarke und Achsenabstand.
Werkst.-Techn. 1919, H. 6 u. 7.
Stabler, Die Zahnform der Stirnrader mit langster Lebensdauer. Betrieb, 1921, H. 14.
Betriebserfahrungen an Schneckengetrieben ZVdl 1912, S. 806.
Rechnungstafeln fur Schneckengetriebe als Grundlage fur die Normung derselben, Betrieb,
1921, № 9.
2. Фрикционные передачи
В краностроении фрикционные передачи применяются только в лебедках
фрикционного типа с колесами трения; эти колеса необходимы для быстрого включения и
выключения работающего непрерывно в одном направлении электромотора. Они
выполняются в виде цилиндрических колес с клиновидным сцеплением. Канатные лебедки
с фрикционными передачами см. раздел Г, «Стационарные и переносные лебедки».
X. ВАЛ Ы
В отношении изгибающих усилий здесь может только итти речь о давлении
на зубцы в колесных передачах и о давлениях, передаваемых на вал от колодочного
или ленточного тормозов.
Крутящий момент передается валу в каком-нибудь одном месте и отводится или
в одну, или по обе стороны вала.
Материал валов St 50.11, при переменной или ударной нагрузке,— St 60.11.
Так как при первоначальном эскизе приводного механизма крана изгибающие
усилия, действующие на валы, и их расстояние от подшипников неизвестны, то сперва
ограничиваются тем, что валы рассчитывают только на кручение (с^ небольшим
при этом запасом). Когда размеры передачи и расстояния между точками опор уже
определены, валы проверяют на сложное сопротивление (изгиб и кручение). Длинные
валы должны быть проверены еще на угол закручивания.
При расчете валов определяется также максимальное (результирующее)
давление на подшипники, которые проверяются на допускаемое удельное давление.
1. Короткие валы
Для расчета коротких валов имеет значение только напряжение материала.
Определение предварительного диаметра вала. Если
Md обозначает передаваемый крутящий момент в кгсм, idon — допускаемое
напряжение на кручение в кг/см2 и d — диаметр вала в см, то необходимый полярный
момент сопротивления
*
"доп 1Ь
(ПО)
Для учета неизвестного напряжения на изгиб аналогично расчету
трансмиссионных валов принимается пониженное напряжение на кручение.
В зависимости от рода нагрузки и качества материала tdon берется от 200 до
400, в среднем 300 кг/см2.
Расчет на сложное сопротивление (изгиб и
кручение). При определении изгибающих моментов большей частью встречаются
простые (статически определимые) случаи нагрузки — балка с двумя опорами, на
которую в одной или нескольких плоскостях действуют силы.
Валы с тремя или четырьмя опорами статически неопределимы. Для таких
валов необходимо наряду с тремя условиями равновесия составить одно или два
дополнительных уравнения деформации.
Если М обозначает изгибающий момент, а Мd — крутящий момент вала в кгсм,
то для расчета необходимо определить идеальный момент согласно гипотезе
растяжения1: ' i
% Mt = 0,35 М + 0,65 /~^T~(VV^)2 'кгсм. (111а)
rBach, Theorie der Elnstizitat und Festigkeit.
107

Соотношение напряжений а0 =
После выбора допускаемого напряжения
на изгиб одоп и допускаемого напряжения на кручение %доп определяется о0.
Уравнение прочности ■— <; <здоп.
По гипотезе скалывающего1 или сдвигающего напряжения получим:
Mi = /М2 + (а0 Mdf кгсм.
Уравнение (111b) дает большие величины, чем уравнение (111а).
Уравнение (111b) с предполагаемым а0 = 1 часто применяется как приближенное
уравнение.
(ЦК
При изменении направления
силы для St 50.11 можно
допустить: одоп = 400 — 600 кг/см2;
Чоп = 300 — 500 кг/см2.
Ниже рассматриваются
главнейшие виды нагрузки валов,
встречающиеся в краностроении.
1. Ведущий вал шестерни
передачи с цилиндрическими
колесами, помещенной в
коробке (фиг. 209). У вала с обеих сторон
подшипники с кольцевой смазкой. Шестерня
изготовлена или из одного куска с валом, или
заклинена на нем. На конце, с левой стороны
помещается фланец эластичной муфты.
Давление на Зубцы Р и опорные реакции
А = В <= -j принимаются за равномерно
распределенную нагрузку.
Максимальный изгибающий момент в
середине:
Фиг. 209.
Изгибающий момент на конце шестерни
р ля
Крутящий момент Md = Р • R± от фланца муфты передается в середину шестерни.
2. Вал с двумя опорами для ручной канатной лебедки
(фиг. 210). Давление на зубцы Рг действует в вертикальной плоскости, а давление
на зубцы Р2 под углом а к горизонтали. Давления на зубцы рассматриваются как
ссрет
сосредоточенные нагрузки.
Вертикальная
плоскость нагрузки. Реакции опор: Л' =
Максимальный изгибающий момент: Мг = А'. /х.
Изгибающий момент: М{ = В' • /4.
Наклонная плоскость нагрузки. Реакции опор: А" = Р2. А ;
В" = Р2 . А .
Максимальный изгибающий момент: М2 = В" . /4.
Изгибающие моменты вертикальной и наклонной плоскостей нагрузок реометри-
чески складываются, после чего строится результирующая. линия моментов и на
основании ее определяется Mrmax.
Von Mohr; Vgl. auch Lachmann, Anstrengungsverhaltnis und Festigkeitshypothese. Ing.-Archfv 1930.
108

Крутящий момент Md = Рг • Rt = Р2 . /?2 передается валу в точке Рг и
отводится в Р2.
По Мг и Md определяется графическим или аналитическим путем Mt и вал
рассчитывается на максимальный идеальный момент Mfmax.
Определение результирующих реакций опор А и В производится также
геометрическим сложением.
3. Червячный вал для моторной червячной передачи (фиг. 211).
Размеры вала известны, необходимо произвести проверку его на прочность.
Согласно приведенным на фиг. 211 обозначениям мы имеем: Mi— крутящий
момент червячного вала, Мц — крутящий момент вала червячного колеса в кгсм, Rt
и /?2 — радиусы начальных окружностей в см, а — угол зацепления, р — угол подъема
в градусах^ и =
давление на зубец, a Pz —
давление на зубец в кг,
действующее в
направлении линии зацепления. Все
изгибающие усилия
принимаются как
сосредоточенные нагрузки.
а) Вертикальная
п л о сХо сть нагрузки.
Изгибающая сила: Рг =
— Р .tga= Pz «sina.
Опорные реакции: А\ =
Максимальный
изгибающий момент (посредине
пролета)
-Р.-4-
Изгибающая сила Р;
последняя действует на
расстоянии Rx от оси чер^
вяка. Ее момент заменяется
эквивалентной парой сил
с плечом, равным длине чер-
явка /s:
Опорные реакции:
Щ._1
Фиг. 210.
Изгибающие моменты (по концам червяка):
ЛЙтах» ±Р'Р'
12'
Изгибающий момент посредине равен нулю; изгибающие моменты от Рг и Р
складываются, и, таким образом, мы получаем вертикальную линию моментов Мо.
(J) Горизонтальная плоскость нагрузки.
Изгибающая сила U = -J.
1
Опорные реакции: А" = В"
и
109

I ^ггтттГГГГГШТГГг^^
Фиг. 211-
Максимальный
изгибающий момент
(посредине пролета)
Mh щах = У • -г-
Результирующая
линия моментов Мг получается путем
геометрического сложения
горизонтальных и вертикальных изгибающих
моментов. Крутящий момент вводится
в вал у эластичной муфты (фиг.
211— слева) и отводится от середины
вала.
Результирующая нагрузка
определяется для левого конца червяка
(диаметр d2) и левого конца вала
(диаметр б/х).
Результирующие опорные
реакции получаются путем
геометрического сложения под углом в 90°.
Расчет валов с несколькими
опорами см. Dubbel \
Часто таки& валы
рассчитываются на максимальное усилие,
действующее на изгиб приближенно, как
балка с двумя опорами.
Предварительный расчет дает большей частью
изгибающий момент на 10 — 15% больше, чем при точном расчете, произведенном
на основе расчета статически неопределимых систем.
2. Длинные валы
При расчете длинных валов, применяемых, например, для механизмов
передвижения мостовых кранов и перегрузочных мостов, надо учитывать кроме
напряжения материала еще деформацию от скручивания.
Вал механизма передвижения мостового крана рассматривается как балка со
многими опорами, получающая изгибающую нагрузку от давления- на зубцы колес.
Крутящий момент передается на вал передачей от мотора и затем разветвляется
в обе стороны к ходовым колесам.
Если тележка с полным грузом стоит в своем крайнем левом положении, то боль-
шар часть крутящего момента, а именно Af'djJ, проходит через левую часть вала.
Вместо статически неопределимого вычисления изгибающего момента вполне
достаточно принять только давление на зубцы наиболее нагруженной передачи
бегунков Рп _ П1, не учитывая совершенно давления на зубцы передачи от мотора.
Тогда вал в этом месте рассчитывается как балка с двумя опорами (фиг. 212).
Реакции опор: А --= Рп_ш . !л-; В = Рп-т\
Максимальный изгибающий момент Мтах = А • 1г = В • /2.
Крутящий момент М'т равен давлению на зубцы Ри-ш> умноженному на
радиус начальной окружности шестерни, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом
ходового колеса.
Если вал рассматривается как сквозная балка, максимальный изгибающий
момент Мтах получается немного меньше, чем при приближенном расчете (на фиг. 212
отмечен штриховкой).
* Dubbel, Taschenbuch fur den Maschinenbau, изд. 5, т. 1, стр. 463; W i n k e 1, Der Trager
си^л^Ге1 Sttitzen> berechnet aus der Biegelinie des Tragers auf zwei Stutzen. Maschinenbau 1923—1924,
o. 10/.
110

На основе изгибающего момента Afmax и крутящего момента M'dlI вычисляется
максимальный идеальный момент Mt по уравнению (111а) или (111b), стр. 107 и 108
и определяется размер вала.
Угол закручивания вала в градусах на 1 пог. м длины:
причем G^r; 810^000 обозначает модуль сдвига* материала в кг/см2 и Jp—полярный
момент инерции в см^. ]
Допустимый угол закручивания, по Гар-
лепу («Maschinenbau» 1931, стр. 90), зависит
от скорости передвижения крана.
Для скорости v < 0,5 м/сек угол ср ж
^ 0,35° на погонный метр.
Для скорости v > 0,5 м/сек угол <р ж
^0,25° на погонный метр.
Если вал должен быть рассчитан по
заданному углу закручивания, то пользуются
указанным ниже уравнением, выведенным на
основании уравнения (112).
d = 0,674>/"Md или
(113)
см.
Вычисленный размер диаметра вала
округляется соответственно нормированным
размерам диаметров валов (табл. 24).
Вал отрезается из обточенного или
гладко протянутого куска, закрепленного в
опорах. Фиг. 212.
Валы с заплечиками дороже и
изготовляются только в тех случаях, когда это необходимо по конструктивным
соображениям.
Таблица 24
ДИАМЕТРЫ ВАЛОВ ДЛЯ ПОДЪЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ (DIN 537)
Размеры в мм
25
30
45
50
(65)
70
90
100
125
(130)
160
180
35
40
55
60
(75)
80
110
(120)
140
(150)
200
220
По возможности надо избегать размеров, взятых в скобки.
Для валов с заплечиками надо принимать во внимание влияние острых углов
у заплечиков, что повышает -напряжение от кручения.
Увеличение диаметра выступа .цапфы против диаметра вала, например: d =
=* 90 мм на dx = НО мм с радиусом заплечика г0 - 5 мм, дает^по Зонтагу:
%iax ^ 1,5 ~ Кг /СМ2
вместо т =
Md
При обточке же со 110 на 9о мм для цапфы и при г0 = 5 мм вместо т х
будет w & 2,5 g* кг/см2.
Md
Wp
111

Если вал не защищен от продольного смещения втулками колеса или шайбами,
необходимо применять одно или два установочных кольца.
Приведенные в табл. 24 размеры соответствуют нормальным диаметрам по DIN 3
и за исключением размеров, взятых в скобки, также диаметрам трансмиссионных
валов по DIN 114. Для других величин валов необходимо пользоваться размерами
по D\N 3.
XI. МУФТЫ
1. Жесткие муфты
Наиболее часто применяемой в краностроении является обычная жесткая муфта
(фиг. 213). Материал муфты: чугун (Ge 21. 91) или сталь (St 34.11). Диаметр муфты
D ^ 2d; длина L ^ 3 ~ Ad. Соединение муфты с валом помощью шпонок.
Соединение муфты осуществляется путем смещения вала на половину длины
муфты. Эта муфта применяется чаще эсего для диаметров валов d = 25 ч- 60 мм.
На фиг. 214 показана муфта,
применяемая для меньших диаметров
валов. Обе половинки муфты стяги-
ваются помощью трех болтов (сверт- Щ
Фиг. 213.
Фиг. 214.
ная муфта). В остальном в краностроении применяются муфты, известные из
трансмиссионного оборудования. Главные основные размеры этих муфт нормализованы
по DIN. Эти муфты следующие: втулочные (гильзовые) муфты, фланцевые муфты
(DIN 115), дисковые муфты (DIN 116) и муфты Селлерса.
2. Эластичные муфты
Эти муфты применяются, как правило, для соединения электромоторов с
механизмом подъема и поворота. Преимущество их — возможность компенсации
небольших неточностей в расположении валов.
Применение жестких муфт в таких случаях невозможно, так как каждый из
соединяемых валов имеет по две опоры. Несмотря на самую точную установку валов, при
затягивании болуов лап электродвигателя всегда может получиться нежелательное
защемление в подшипниках, что легко может повлечь за собой их нагревание.
Для выравнивания незначительной разности по высоте, а также небольших
углов между осями применяют пружины и деревянные, кожаные или резиновые
прокладки.
Эластичные муфты имеют, как правило, форму, дйпускающую устройство на
одной из окружностей половинки муфты тормоза (ленточного или двойного колодочного
тормоза).
На фиг. 215 — 216 приведен наиболее распространенный тип эластичной муфты,
применяемой для подъемных механизмов. По своей конструкции она соответствует
дисковой муфте, преобразованной в эластичную тем, что*на одной половине муфты на
укрепленных болтах находится целый ряд кожаных шайб, заходящих в
соответствующие углубления на другой половине муфты. Вследствие такого устройства
электродвигатель может быть соединен или разъединен с приводом без освобождения болтов.
Материал обработанных со всех сторон фланцев муфты — чугун.
Количество болтов г = 4 или 6. Крепление болтов производится, как показано
на фиг. 217, Материал болтов: сталь 38.13.
112

В местах крепления (фиг. 217) болты должны быть рассчитаны на изгиб со
следующим моментом:
.л
к.см.
(114а)
Фиг/217-
20000
15000
Здесь Md обозначает
передаваемый от муфты наибольший крутящий
момент в каем, /?2 — радиус
начальной окружности болтов, а х-— плечо
изгибающей силы в см. Допускаемое
напряжение на изгиб: <здоп = 300 -н
-~ 600 кг/см2.
Допускаемое удельное давление
между болтами и кожаными дис-
кгми:
•г -d9
= ~°~- < Ю-?- 15 кг /см2.
Ц5Ш
f
30
юс о
г
М
t
600
50 60 70 SO
—^Диаметр б /*#/
30
150
100 *<*
50
100
Фиг. 218. Передаваемые мощности и крутящие
моменты эластичных муфт.
В табл. 25 (фиг. 215—216) приведены размеры и передаваемые крутящие моменты
эластичных муфт диаметром от 175 и до 500 мм. Ширина обода дисков муфты берется
равной средней ширине тормозных дисков по DIN 4003 (стр. 140).
Таблица 25
ЭЛАСТИЧНЫЕ МУФТЫ ДЛЯ ОТВЕРСТИЯ ОТ 30 ДО 100 мм-
ТИП А (фиг. 215); ТИП В (фиг- 216)1
№
13/4
2
з-
3Vo
4
472
5
d
мм
30
40
50
60
70
80
90
100
Md
кгсм'
550
750
1500
3 000
5 500
8500
13 000
20 000
175
200
250
300
350
400
450
500
65
70
80
90
90
100
125
125
70
80
95
ПО
130
150
170
190
ПО
120
130
140
170
185
200
200
Размеры в
120
135
165
195
230
265
300
340
72"
78"
7в"
7/
7в"
7/ П
/8
V
4
4
4
4
4
4
6
6
мм
d2
18
'20
20
25
32
32
32
35
to в
d5
30
40
45
50
55
60
65
70
дюймах)
а
4
5
6
8
8
8
10
12
d*
35
45
50
55
60
65
70
80
с
20
25
35
40
45
50
55
60
d5
50
75
90
100
130
150
170
180
i
е
20
52
'70
85
100
115
125
140
D
200
250
320
400
500
600
640
640
Ъ
65
80
100
125
160
160
200
200
См-
стандарт главка ^ ^
Лебедки и краны—19—8
ИЗ

Отверстия во фланцах муфт, закрепляемых на валу электродвигателя, соответ
ствуют нормам DIN-VDE 2701 и 2702. В первых двух муфтах диаметром 175 и 200 мм
отверстия цилиндрические, а в остальных — конические.
На фиг. 218 приведена кривая номинальной мощности крановых
электродвигателей трехфазного тока при 25% продолжительности включения (25% ED), при
номинальном числе оборотов 1000—750—600 об/мин, и с нормальными концами валов
по DIN-VDE 2701 и 2702 (d = 32 -:- 100 мм).
Для крепления двойного колодочного тормоза на эластичной муфте требуется
большой диаметр дисков, а также соответственно большая их ширина. В таких
случаях форма муфты получается, как показано на фиг. 216.
Размеры таких муфт также приведены в табл. 25.
Вследствие большого числа оборотов (п = 600 -г- 1000) и необходимости
получения плавности хода эластичные муфты должны быть хорошо уравновешены
(выверены) в отношении центра тяжести. Кроме того, они должны быть как можно легче,
в противном же случае получится слишком большая инерция масс.
3. Выключаемые муфты
Кулачные муфты. Они могут быть выключаемы и включаемы только
при нерабочем состоянии валов. Каждая из обеих половин муфты снабжена
кулаками (зубцами, выступами), заходящими
td >^rfr\ в соответствующие впадины другой
половины муфты (фиг. 219). У кулачных
муфт, применяемых для соединения
двух валов, одна половина муфты
насажена на ведущий вал, другая же —
на ведомый, причем передвижение их
в продольном направлении происходит
по двум пружинным шпонкам.
Количество кулаков (выступов)
бывает в зависимости от передаваемого
крутящего момента: 2—4—6—8—10.
При прямоугольной форме кулаков требуется при включении (введении в
зацепление) муфты большей частью незначительное предварительное поворачивание одного
из валов до тех пор, пока кулаки (зубцы) одной половины не встанут точно перед
впадинами другой половины.
Лучше всего применять винтообразные кулаки (фиг. 219 и 220), или по форме,
данной на фиг. 221, допускающие моментальное
включение муфты при ее любом положении.
Фиг. 219. Кулачная муфта.
а — ъ — валы; с — часть муфты, насаженная жестко
на вал a; d — половинка муфты, передвигающаяся в
продольном направлении по валу Ъ.
Фиг. 221.
Для переключаемых передач цилиндрических колес кулачные муфты
выполняются (для попеременного включения правой или левой передачи) двухсторонними
(см. фиг. 186, стр. 94).
Фрикционные муфты. Фрикционные муфты применяются для
лебедок и кранов всегда в тех случаях, когда мотор (двигатель) привода (например,
двигатель внутреннего сгорания) пускается вхолостую. У маневровых лебедок они служат
для включения и выключения канатных барабанов. В таких случаях эти муфты
так рассчитываются, чтобы они могли работать одновременно как фрикционные и
предохранительные муфты.
Фрикционные муфты применяются, кроме того, в реверсивных передачах с
коническими колесами при необходимости получения нескольких движений крана от
постоянно вращающегося главного вала (см. фиг. 195, стр. 99).
114

Конические фрикционные муфты (фиг. 222). Ёключение муфты происходит, когда
полый (малый) конус, перемещаемый в осевом направлении (насаженный на ведомый
вал и закрепленный на нем против вращения двумя пружинными шпонками), вводится
в другой полый конус (больший), находящийся на ведущем валу.
Если, как указано на фиг. 222, R обозначает средний радиус рабочей поверхности
конуса, а N — нормальное давление муфты, то для передачи крутящего момента Md
необходима сила трения:
R'
Соответствующее осевое усилие во время работы будет:
K>N-sin a = -
Ma sin
(115)
(116)
При включении муфты требуемое нажимное усилие будет больше:
К>
Md .
R Sin a'
Sin a -f p. • COS a
__
(117)
Учитывая постепенное захватывание
ведомой части и легкое выключение муфты, надо
брать угол конуса а не слишком малым.
Целесообразно брать a > 10°. При наличии хорошо
обработанных и легко смазанных трущихся
поверхностей (чугун по чугуну) в уравнении
(115 и до 117) вводят, по Баху, коэфициент (* ^
~ 0,10 -*- 0,125.
ДЛЯ увеличения КОЭфициента трения тру- фиг> 222. Коническая фрикционная муфта
щиеся поверхности полого конуса покрываются (схема).
ферродо (ферродо-фибра или ферродо-асбест).
Коэфициент трения и давление на поверхности ферродо см. в разделе «Тормоза»,
стр 136.
Постоянно действующее нажимное давление на полом конусе передается на
выступ вала или на упорный
подшипник.
Во избежание нагревания
и быстрого износа подвижное
кольцо должно иметь
хорошую смазку.
Ход при выключении
муфты в зависимости от ее
величины равен от 5 до 10 мм.
При большей мощности
и при большем числе оборотов
рекомендуется брать для
восприятия продольного давле-
Фиг. 223. Фрикционная муфта со спиральной пружиной НИЯ муфты шариковый
ПОДШИПНИК. Ввиду того, что
нажимное усилие в большинстве
случаев высокое, при
обслуживании муфт вручную
требуется специальная система
рычагов с соответственно
большим передаточным числом.
Наиболее приемлемым видом передачи между валом ручного маховичка и
рычагом хомута является винтовой шпиндель с движущейся гайкой или червяк и сегмент
червячного колеса.
115
Фрикционная муфта со спиральной пружиной
(Schwarz).
а — муфта из твердой отливки, заклиненная шпонками на валу Ь;
с — тормозная шайба, свободно посаженная на валу; dx— d2 —
цилиндрическая зубчатая передача, ведущая шестеренка dx заклинена на
втулке с; е — шайба для включения; / — спиральная пружина,
закрепленная в шайбе с в виде ласточкина хвоста; д — накладка; h —
рычаг со скользящей подушкой i, скрепленной с другим концом
спиральной пружины; к — точка вращения рычага; I — установочное
кольцо, воспринимающее продольное давление муфты.

Для быстрого включения и выключения муфты применяется эксцентрик, вал
которого приводится в движение при помощи рукоятки.
Конические фрикционные*муфты применяются в маневровых лебедках с приводом
от электродвигателя (ом. раздел Г, «Лебедки»).
В реверсивных передачах с коническими колесами для приведения во
вращение ведомого вала в
одном или другом
направлении муфты изготовляются
двухсторонними (фиг. 195,
стр. 99).
Фрикционная
муфта со
спиральными пружинами.
На фиг. 223 изображена
такая муфта в соединении
со свободно насаженным
на вал тормозным диском,
на втулке которого
насажено на шпонках зубчатое
колесо, соединяемое с
валом. Такая муфта
применяется в грейферных
подъемных механизмах (см.
раздел Г, «Лебедки»).
Спиральная пружина
квадратного сечения
закреплена на свободно
вращающемся тормозном диске и посажена на муфте (закрепленной на валу шпонкой) из
твердой отливки со шлифованной поверхностью. Другой конец пружины. закреплен
на рычаге, поворачивающемся от передвижения включающего диска и
затягивающем своим другим концом первый виток пружины, который плотно прижимается
к поверхности муфты из твердой отливки. Получающаяся при этом сила трения
затягивает остальные витки и прижимает их к муфте. Общее трение всех витков будет
настолько велико, что крутящий момент вала безусловно передастся цилиндрическим
колесам.
Муфта применяется также для соединения двух концов валов и может быть
выполнена в виде реверсивной муфты.
Размеры фрикционных муфт со спиральными пружинами приведены в табл. 26
Таблиц а 26
ФРИКЦИОННЫЕ МУФТЫ СО СПИРАЛЬНЫМИ ПРУЖИНАМИ (фиг. 223)
W- Schwarz & Co, Dortmund
Фиг. 224. Ленточная тормозная муфта к подъемному механизму
грейферной лебедки (Losenhausenwerk, Dtisseldorf).
а — приводной вал от зубчатого колеса барабана для подъема и
закрывания; Ъ — щестеренка с прилитой тормозной шайбой с, свободно
посаженной на валу a; d — соединительная шайба муфты, закрепленная
шпонками на валу а; е — спиральная лента, покрытая ферродо; / —
неподвижное соединение ленты е со шкивом с; д — регулируемое соединение
ленты с рычагами h—h; i — г — рычаг муфты, помещенный на
поворотном болту к тормозно,й шайбы, соединенный штифтами с рычагами
h — h; I — муфта, вращающая при передвижении влево рычаги г и /г,
благодаря чему лента (у д) затягивается и Ъ — ее а соединяется вследствие
трения между d и е; т — тормозная лента тормоза открывания грейфера
расположенная на муфте.

Размер
№
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
N
п
0,03
0,05
0,10
0,14
0,21
0,29
0,42
0,64
0,81
0,98
D,
норм-
45
50
60
70
80
85
90
100
НО
120
мм
наи-
больш.
55
60
80
90
100
105
ПО
130
135
140
Dm
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
Db
180
220
260
300
340
380
420
465
500
540
D1
90
100
130
140
160
170
180
200
220
230
Размеры, мм
90
95
125
140
155
160
180
200
215
220
D2
70
85
fl)0
. 115
135
150
165
180
195
210
D5
HO
125
140
160
185
200
220
240
270
300
E
30
30
30
30
40
40
40
40
40
50
L
270
305
375
410
465
510
565
605
650
690
116

Ленточные тормозные муфты по конструкции подобны муфтам со
спиральными пружинами (фиг. 223) и применяются также для механизмов
грейферных лебедок, для включения барабанов открывания и закрывания грейферов.
Шестеренка, находящаяся в зацеплении с зубчатым колесом барабана открывания
и закрывания грейфера (фиг. 224), свободно сидит на ведущем валу и изготовляется
из одного куска с тормозным диском тормоза открывания грейфера. Стальная лента,
покрытая ферродо и закрепленная одним своим концом на тормозном диске,
охватывает два раза диск муфты, насаженной на вал; другой конец ленты затягивается
рычажной системой муфты, вследствие чего и получается затормаживание.
Для того чтобы лента муфты отходила по всей своей окружности на
одинаковый радиальный зазор, должны быть предусмотрены через определенные расстояния
установочные болты.
У муфты с тормозной лентой, изображенной на фиг. 224, диаметр равен 350 мм
и лента — левоходовая. Диаметр тормозного шкива барабана открывания равен
550 мм. Муфта изготовлена для механизма грейферной лебедки передвижного
поворотного крана грузоподъемностью в 5 т. Рычаги муфты и барабана открывания
приводятся в действие из кабины вожатого при помощи ручного рычага.
4. Предохранительные (скользящие) муфты
Приводные механизмы, у которых во время работы может получиться большое
сопротивление, выполняются для защиты электродвигателей привода с
предохранительными от перегрузки муфтами. Такие муфты встречаются у кранов для
металлургических заводов и у механизмов поворота портовых поворотных кранов. Это
большей частью фрикционные муфты, работающие от натяжения пружины и
рассчитанные на наибольший крутящий момент определенной величины.
Если, например, во время работы стрела портового поворотного крана
натолкнется на мачту судна, то электродвигатель и механизм поворота предохраняются
от возникающей при этом нагрузки тем, что электродвигатель продолжает работать
при остановившемся механизме поворота стрелы. Наибольший крутящий момент
соответственно ограничен сопротивлением трения промежуточно включенной
предохранительной муфты.
'Предохранительные муфты изготовляются как самостоятельные части машины
или конструктивно соединяются с другими частями передачи.
Для того чтобы муфта начала скользить при наибольшем крутящем моменте,
необходимо, чтобы коэфициент трения скользящих поверхностей оставался
неизменяемым. Это достигается при помощи соответственного выбора материала трущихся
поверхностей и хорошей смазки.
Предохранительная муфта, изображенная на фиг. 225, применяется, главным
образом, для кранов металлургических заводов. На ведущем валу (от мотора)
насажен диск с двумя кольцеобразными поверхностями трения. На диске муфты
ведомого вала укреплено бронзовое кольцо, другое такое же кольцо укреплено на полом
цилиндрическом диске, перемещающемся в осевом направлении на шпонках. Оба
бронзовых кольца, вращающихся в месте с ведомым диском муфты, прижимаются
к кольцеобразным поверхностям диска на валу мотора при помощи восьми болтов,
работающих от натяжения пружин, и вызывающих затягивание муфты.
Если N обозначает нажимное усилие дисков в кг, / = 2 — число
кольцеобразных поверхностей трения, dL и d2 — их наружные и внутренние диаметры в см, то
наибольший крутящий момент, передаваемый муфтой, будет:
Nv-l -Чг*- кгсм> " 018>
причем предполагается, что \>< ^ 0,1.
В муфте, приведенной на фиг. 226, конструктивно объединены эластичная и
предохранительная муфты. Предохранительная муфта, сконструирована в виде
скользящей муфты с двумя конусами.
U7

Фиг. 225. Скользящая (предохранительная) муфта для максимального диаметра вала 60 мм
а — половинка муфты, закрепленная нарвалу мотора I; Ъ — половинка муфты, закрепленная на приводном
валу II; с — аксиально передвигаемое кольцо, центрированное с Ъ и вращающееся вместе с ним благодаря
пружинной шпонке d; ег и е2 — бронзовые кольца, центрированные с втулкой а и соединенные сЬис болтами /;
д — болты со спиральными пружинами Л, затягивающие аксиально части с — е2, а, ех и Ь, так что вследствие
трения между ех и а и е2 и а оба вала I и II соединяются муфтой; i — штауферы; к — смазочные канавки в
бронзовых кольцах ех и е2.
Фиг. 226. Объединенная эластичная и предохранительная муфта для диаметра вала 90—100 мм
а — шайба муфты, посаженная на моторном валу I; т$ Ъ —- шайба муфты с внутренним конусом,
посаженная на приводном валу механизма II; с — двойной конус; d — кольцо с внутренним конусом,
центрированное с Ъ и соединенное с последним штифтами е; / — болты, затянутые на конусах в а; д —
кожаные шайбы на /, входящие в соответствующие отверстия кольца с; h — болты, затягивающие
помощью спиральных пружин i части Ъ, с и d, так что вследствие трения в конических поверхностях
происходит соединение валов; к — предохранительное кольцо, закрепленное на d и не допускающее
выпадения болтов е.
118

Воспользовавшись схемой, приведенной на стр. 115, можно определять
требуемое осевое нажимное усилие фрикционной муфты с двумя конусами, т. е.
К = 2N • sin a = 2
Sin
(119)
где N — давление муфты на трущихся поверхностях, а — угол наклона конуса и
R — средний радиус работающих поверхностей конуса.
На фиг. 227 и 228 приведены примеры двух предохранительных муфт для
механизмов поворота, причем обе они расположены между валами червяка и червячного
колеса. Одна муфта с двумя конусами,
другая — пластинчатая. У обеих муфт
осевое нажимное давление вызывается
коническими пружинами, усилие
которых регулируется гайками.
Фиг. 227. Фрикционная муфта к поворотному
механизму портового поворотного крана (Losen-
hausenwerk).
а — червячный вал (вал мотора); Ъ — корпус колеса,
закреш&нный шпонкой на вертикальном валу
червячного колеса; с — зубчатый венец из литой бронзы;
d — конус, закрепленный на валу и могущий на нем
продольно передвигаться; е — коническая пружина;
/—гайки для регулирования натяшения пружины.
Фиг. 228. Фрикционная муфта к поворотному
механизму портового поворотного крана (Аг-
deltwerke).
а — вертикальный вал червячного колеса; b —
пружинная шпонка; с — закрепленная на валу шайба
муфты; d — нажимная часть муфты, могущая
передвигаться по валу на пружинной шпонке; е —
бронзовый венец червячного колеса; / — стальные
пластины, соединенные помощью выступов ее; д —
бронзовые пластины, соединенные помощью
выступов с е; 1—5 — отверстия и йанавки для смазки.
На фиг. 228 червячная передача двухходорая, и колесо имеет 29 зубцов; шаг
колеса t = 12и мм; диаметр начальной окружности D = 92/348 мм; нормальная
мощность на валу червяка — 14,5 л. с; коэфициентполезного действия т].~ 0,69;
нормальная мощность на валу червячного колеса и на предохранительной муфте — 10 л. с.
и число оборотов — 725 и 50 об/мин. В зависимости от регулирования конических
пружин муфта начинает скользить при наибольшей мощности — 14 -^ 17 л. с.
(от 40 до 70% перегрузки против нормальной мощности).
Для механизмов подъема грейфера (см. раздел Г, «Лебедки») для затягивания
барабана открывания грейфера, соединенного с барабаном подъема, для получения
одинаковых скоростей тросов применяются специальные фрикционные муфты,
представляющие собой как бы обратное кольцо Прони.
На фиг. 229 показано колесо насаженное свободно на втулке барабана
открывания грейфера и соединенное с барабаном силой трения тормозной ленты.
U9

Тормозная лента покрыта деревянными колодками конической формы, входящими
в зацепление с соответствующей формой канавками барабана. Лента натягивается
по обоим своим концам спиральными пружинами, сила которых соответствует
наибольшему момейту трения.
Фиг. 229, Специальная фрикционная муфта к грейферному подъемному
механизму.
а — барабан открывания; Ь — цилиндрическое колесо; с — стальная лента с
деревянными колодками d; в — болты со спиральными пружинами / для затягивания
ленты; д — шарнирная накладка тормозной ленты, в выемку которой заходит
захватывающий поводок /?, закрепленный на цилиндрическом колесе.
Барабан открывания грейфера и соединенное с ним трением колесо барабана
связаны стальным захватывающим поводком, входящим в шарнирную накладку
тормозной ленты.
XII. ПОДШИПНИКИ
1. Обыкновенные подшипники скользящего трения
Радиальные подшипники (несущие подшипники). Опорное
давление перпендикулярно к оси вала. Материал корпуса подшипника: чугун (Ge 14.91).
Конструкция подшипников зависит от характера работы подъемного механизма и
может быть выполнена как с вкладышами, так и без них. Вкладыши изготовляются
из цветного литья или литой бронзы.
Нагрузка на подшипник. Если через Р обозначить наибольшее
(результирующее) опорное давление (реакция опоры) в кг, d — диаметр вала в см
и / — длину подшипника в см, то при предположении равномерного распределения
давления удельное давление будет следующим:
° = -пт кг/см2- (12°)
Допускаемое удельное давление зависит от числа оборотов вала, от типа привода
подъемного механизма и от рода смазки.
В подъемных механизмах применяется большей частью густая смазка. Смазка
маслом бывает только у подъемных механизмов с моторным приводом, при наличии
быстро вращающихся валов.
120

Для подшипников ручных подъемных механизмов, при незначительной скорости
скольжения допустимо следующее удельное давление.
сталь по чугуну (ст. 50.11 по Ge 14.91) зд0п =50 -~ 60 кг/см2;
сталь по красному литью (ст. 50.11 по Rg 9) . . здоп = 100 -~ 130 кг/см2.
Для моторных подъемных механизмов вследствие высоких скоростей
скольжения и соответственно большого износа цодшипников могут быть применимы только
подшипники со вкладышами из цветного литья или литой бронзы.
В зависимости от режима работы подъемных механизмов (легкая, нормальна я
или тяжелая работа) и величин скоростей скольжения допускаются удельные давления,
приведенные в табл. 27.
Таблица 27
УДЕЛЬНЫЕ ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ПОДШИПНИКОВ ПОДЪЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ
С МОТОРНЫМ ПРИВОДОМ
Материал
Режим работы
Допускаемое удельное давление а в кг/см2 при скорости
скольжения
v < 0,25
м/сек
м/сек
м/сек
г;<3,0
м/сек
м/сек
м/сек
Ст 50-11
по кр- литью
Rg 9
Ст 50-11 по
лит- бронзе
GBz 14
Ст 70-11 по
лит. бронзе
GBz 20
Легкая
Нормальная
Тяжелая
Легкая
Нормальная
Тяжелая
Легкая
Нормальная
Тяжелая
100
80
60
120
100
80
180
150
100
90
70
55
100
90
70
150
130
90
75
65
50
80
70
60
120
100
80
65
55
45
70
60
50
100
90
70
50
40
30
60
50
40
80
70
60
40
30
20
50
40
30
60
50
40
У глухих (нерегулируемых) подшипников при наличии длинных вкладышей
может легко получиться вследствие прогиба вала от давления на зубцы, давления
тормоза и т. п., заедание концов, что повлечет за собой значительное увеличение
расчетного удельного давления и нагревание, или сильный износ. Поэтому глухие
подшипники делаются по возможности короткими и с большим диаметром. Подобные
подшипники несут большую нагрузку, чем с малым диаметром и с большей длиной,
и, кроме того, перегрузка вкладышей вследствие заедания концов у коротких
подшипников всегда меньше, чем у длинных.
Для валов с большими пролетами между опорами регулируемые подшипники
всегда лучше, чем подшипники с короткими вкладышами, особенно при твердом
материале корпуса.
Применение 'вместо цветного литья или литой бронзы каро-бронзы г допускает
уменьшение длины скользящего подшипника. Каро-бронза — чистая фосфористая
бронза без примеси цинка (92% Си, 8%Sn и около 0,3% Р) поставляется в виде
холоднотянутых труб. Она подвержена исключительно незначительному износу и допускает
при надлежащем применении даже при больших скоростях скольжения удельное
давление приблизительно до J20QjiZJCM2.
Укороченные подшипники с трением скольжения обладают незначительным
сопротивлением трейия и требуют не много места, а поэтому во многих случаях могут
являться дешевой заменой подшипников качения.
Конструкция. Фланцевые подшипники прибалчиваются
к щитам из листовой стали или крепятся к полкам швеллера или двутаврового железа
болтами, как показано на фиг. 230 — 232. Втулка подшипника на одном конце
обтачивается по цилиндру и пригоняется к отверстию в щите или в фасонном прокатном
профиле. Вследствие этого болты не работают на срез и могут быть соответственно
меньшего диаметра.
Spezialbronze GmbH, Berlin W- 8.
121

Нормированные подшипники DIN 502 — подшипники с
фланцами для двух болтов (фиг. 230); тип Лео втулками из цветного литья (d = 25 ч-
70 мм)\ тип В без втулок цветного литья (d = 25 -ь 80 мм). DIN 503 — подшипники
Фиг. 230.
Фиг. 231.
Фиг. 232.
Фиг. 233.
с фланцами на четыре болта (фиг. 232); тип А со втулкой и с канавкой для смазки;
тип В с резьбой под штауфер (d = 35 ~ 180 мм); тип С без втулки, с камерой
для смазки; тип D без втулки и
с резьбой под штауфер (d = 45 -ь
80 мм).
Стоячий подшипник
применяется для крепления болтами на
полках уголка, швеллера или
двутаврового железа. Неразъемные
подшипники, иди стаканы (фиг.
233), применяются в тех случаях,
когда при сборке подъемного
механизма легко можно ввести вал в
отверстие подшипника. В против-
ном^случае применяют разъемные
подшипники, как показано на
фиг. 234.
У механизмов второстепенного
значения подшипники
устанавливаются непосредственно на полках
прокатных профилей, у более от-
Фиг. 234. ^Стоячие подшипники с втулками из красного
литья для диаметра вала 60 мм
'Это необходимо также
достаточна.
ветственных механизмов — на
строганых бтальных пластинах;
(плитах) (фиг. 233).
и тогда, когда конструктивная высота подшипника не-
122

Фиг. 235.
Подшипники, воспринимающие горизонтальные усилия, изготовляются или с
пригнанными болтами для лап или с пластинами, приклепанными с обеих сторон к
полкам прокатного профиля (фиг. 235).
На фиг. 236 приведена
конструкция стоячего подшипника с
кольцевой смазкой для быстровра-
щдющихся валов. Кроме этих
нормальных подшипников в
строительстве подъемных механизмов
применяются еще специальные
конструкции подшипников,
применение которых может быть
рационально только в тех случаях, когда
это вызывается конструктивными
соображениями.
При наличии коробок для передач с цилиндрическими, коническими и червячными
колесами (см. стр. 96,99 и 105) подшипники конструктивно связаны с коробками.
Ведущий вал, соединенный с мо-
тором, устанавливается на
подшипниках с кольцевой
смазкой, а ведомый, как
медленнее вращающийся,—
на простом подшипнике со
вкладышами из цветного
литья.
Нормированные
подшипники: DIN
504 — глухие подшипники
(фиг. 233); тип А со втулкой
(d=25 -~ 150 мм)) тип В без
втулки (d = 25 ~- 80 мм).
DIN 505 ■— нормальный
подшипник для крепления
двумя болтами (табл. 28,
фиг. 237). DIN 506
—нормальный подшипник для
крепления четырьмя бол-
Фиг. 236. Стоячий подшипник с кольцевой смазкой для диаметра тами (фиг. 235); КОНСТрук-
вала в 50 мм (Losenhausen). ция только С вкладышами
(d - 75 -=- 220 мм).
Упорные подшипники или подпятники. Упорные
подшипники, изготовляемые как подшипники с трением скольжения,
подъемных механизмов всегда конструктивно
соединены с радиальными подшипниками и для
поворотных кранов с вращающейся колонной
применяются в нижних опорах (см. раздел
«Поворотные краны»). Принимая во внимание возможность
регулирования, плита подпятника и ее опорная
поверхность должны были бы иметь сферическую
форму. Однако этого большей частью не делают,
а берут плоскую опорную плиту и подкладывают
под нее еще свинцовую пластину, обладающую
достаточной упругостью.
в строительстве
Фиг. 237.
Для уменьшения сопротивления трения вместо опор трения скольжения для
восприятия осевых усилий берут шариковые подшипники. Быстровращающиеся валы,
как, например, валы червячных колес, устанавливаются всегда на шариковых
подшипниках.
123

Таблица 28
НОРМАЛЬНЫЕ ПОДШИПНИК^ С КРЕПЛЕНИЕМ ДВУМЯ БОЛТАМИ. DIN 505 (фиг. 237)
Размеры в мм
Диаметр вала d
А со
вкладышами
25
30
35
40
45
50
55
60
(65)
70
(75)
80
90
100
ПО
(120)
125
(130)
140
(150) '
В без
вкладышей
35
40
45
50
55 .
60
(65)
70
(75)
80
—
—
—
Подшипники
высота
h
| 50
J 60
} 70
} 80
} 90
} 100
100
} ПО
-
1 120
| 130
длина
/
60
70
80
90
100
100
• 120
120
140
160
Основание
длина
а
180
210
240
270
300
?30
360
400
440
470
ширина
45
50
55
60
70
80
90
100
100
100
толщина
с i
- 25
30
н
45 .
50
55
60
Болты
расстояние
между
отверстиями е
140
160
180
210
240
270
300
330
360
390
диаметр
нарезки в
дюймах dL
V/-
5/ь"
7/ "
/8
1"
I1//
IV/
Примечание. Подшипники изготовляются со смазкой штауфером или со смазочной! камерой.
Надо по возмошности избегать размеров,j взятых в скобки. Отсутствующие размеры являются свободными
конструктивными размерами.
2. Шариковые и роликовые подшипники '
Применение. Вследствие преимуществ этих подшипников применение их
в строительстве кранов и лебедок возрастает.
Главным образом, они применяются для опор крюков кранов, канатных блоков,
головок шпилей, для направляющих блоков канатных маневровых устройств, для
ходовых колес катков консольных кранов и кранов с поворотными кругами/ а также
для вращающихся частей поворотных кранов на колоннах.
1 Более подробно см. V о 1 k, Einzelkonstruktionen atts dem Maschinenbau, 4. Heft: Die Walzla-
ger (Kugel und Rollen lager)JBerlin, Julius Springer 1925.
124

i
-о
Особенно важно применение опор с трением качения для быстро вращающихся
валов электродвигателей и передач от них (передачи цилиндрическими и червячными
колесами), так как получающееся при этом уменьшение трения значительно улучшает
коэфициент полезного действия, что дает соответствующую экономию энергии. Эта
экономия энергии у быстро и часто работающих кранов настолько велика, что вполне
окупает установку подшипников с трением качения, стоящих значительно дороже
подшипников с трением скольжения.
Для медленно вращающихся валов, для канатных блоков, верхних и нижних
обоймиц, а также для канатных барабанов до сих пор предпочтение отдается более
дешевым опорам с трением скольжения.
Наоборот, для бегунков ручных кошек очень часто применяют шариковые
подшипники, так как этим самым достигается
значительная экономия в затрате ручного
труда.
Для электротельферов и небольших
подъемных механизмов применяют для всех валов
шариковые подшипники, так как это в данном
случае дает кроме экономии энергии более
компактную и легкую конструкцию.
По D1N 619 нормированы шариковые
подшипники, а по 620 и 621—допуски и
способы испытания шариковых подшипников,
точность размеров и точность установки.
Радиальные подшипники. Прогиб вала, получающийся под
действием усилий, действующих перпендикулярно к оси, учитывается в конструкции тем,
что подшипник выполняется самоустанавливающимся. В зависимости от типа
радиальные подшипники могут воспринимать большие или меньшие осевые нагрузки.
Шариковые подшипники. Нормированные типы.
1. Однорядный радиальный подшипник без установочного кольца (фиг. 238).
Легкая серия (DIN 612); внутренний диаметр d = 4-f-110, 120—320 мм.
Средняя серия (DIN 613); внутренний диаметр d = 10-^95, 110-f-280 мм.
Тяжелая серия (DIN 614); внутренний диаметр d = 17—85, 90—240 мм.
Радиальные подшипники с высокими заплечиками (типа Fischer) допускают
осевую нагрузку до 25% неиспользованной допускаемой радиальной нагрузки,
вследствие чего установка специального упорного подшипника не является необходимой.
Легкая серия (размеры и нагрузка по DIN 612); d = 5-f-UO мм.
Средняя серия (DIN 613); d = 10-И 10 мм.
Тяжелая серия (DIN 614); d = 17— 85 мм.
2. Однорядный радиальный подшипник с установочным кольцом (фиг. 239).
Те же нормы и диаметры, что для п. 1.
3. Двухрядный радиальный подшипник без установочного кольца (фиг. 240).
Фиг. 238—239.
Фиг. 240-241.
Легкая серия (DIN 622); внутренний диаметр d -= 10^-110,120^320 мм.
Средняя серия (DIN 623); внутренний диаметр d = 15-f- 95,100-280 мм.
Тяжелая серия (DIN 624); внутренний диаметр d = 17-f- 85,90 —240 мм.
241).
4. Двухрядный радиальный подшипник с установочным кольцом (фиг.
Нормированные размеры и диаметры те же, что и для п. 3.
Материал шариков и колец: хромистая сталь. Обработка колец резцами из
быстрорежущей стали.
Сепаратор служит для направления шариков и отделения их друг от друга
с тем, чтобы во время работы исключалась возможность трения шариков друг о друга
Сепараторы изготовляются в виде сварных сотовых ячейковых коробок (Rheinlahd,
Fischer) или в виде проволочной клетки (Fichtel u. Sachs).
Допускаемая нагрузка. В фирменных таблицах шариковых подшипников
даются предельные допускаемые нагрузки при числе оборотов от 1 д-о 5000 об/мин.
В строительстве подъемных механизмов встречается наибольшее число оборотов
у электродвигателей) приблизительно до 1400 об/мин. При выборе шарикового под-
125

шипника надо обратить внимание на то, что в таблице предполагается равномерная
нагрузка (без толчков). Если же получается непредвиденная добавочная нагрузка,
то надо брать коэфициент запаса прочности настолько большим, чтобы он
соответствовал получающейся толчкообразной нагрузке.
Осевое давле'ние. Нормальные однорядные и двухрядные радиальные
подшипники предназначаются для нагрузок, перпендикулярных к оси вала. Если
же получается значительное усилие в направлении оси вала, то для его восприятия
должен быть взят упорный подшипник. Временно подшипники могут воспринимать
и осевые усилия, однако, эти усилия не должны составлять более чем 10% избытка
фактической получающейся радиальной предельной нагрузки, указанной в таблице.
Подшипники специальной конструкции. Качающийся
шариковый подшипник с натяжной втулкой или без нее (SKF-Norma и завода шариковых
подшипников Fischer).
Установка подшипников. Шариковые подшипники очень
чувствительны к сырости, пыли и другим посторонним частицам, а потому всегда
устанавливаются в закрытых
корпусах.
Внутреннее
кольцо (фиг. 242,
а и Ь) плотно
насаживается на вал,
наружное же кольцо
должно иметь
скользящую посадку в
корпусе. Внутреннее
кольцо прижимается
к заплечику вала или к втулке колеса гайкой или, если это требуется, специальным
промежуточным отрезком трубы, что и дает жесткое, неподвижное соединение с
валом.
У валов с несколькими опорами наружное кольцо одного подшипника
устанавливается сбоку неподвижно (неподвижный подшипник), в то время как наружное
кольцо другого подшипника имеет боковую игру (свободный подшипник).
При пригонке внутреннего кольца к валу надо обратить внимание на то, чтобы
закругление заплечика вала было меньше, чем радиус закругления кольца, так
как в противном случае здесь получится недопустимо высокое напряжение, вследствие
которого кольцо может дать трещину.
Если нельзя получить требуемого радиуса заплечика, то надо поставить
промежуточное кольцо.
При установке шариковых подшипников со смазкой маслом надо обратить
внимание на то, чтобы нижний шарик был погружен в масло только до своей середины.
Более высокий уровень масла нецелесообразен, так как масло будет или
разбрызгиваться, или начнет пениться.
Уплотнение - коробки подшипников со стороны вала производится при помощи
войлочного кольца, заложенного в коническую канавку кожуха и прижимающегося
к валу. Для подшипников с разъемной коробкой для предохранения их от сырости
применяются лабиринтные уплотнения.
На фиг. 242а и b изображен разъемный стоячий шариковый подшипник. Эти
стоячие подшипники снабжаются нормальными однорядными радиальными
подшипниками, описанными в пп. 1 и до 4 (стр. 125), и выпускаются в двух сериях:
Фиг. 242а и Ь. Стоячие шариковые подшипники (Fischer).
легкая серия:
средняя серия:
d = 254-110 мм,
d - 30^- 95 мм.
Роликовые подшипники. Нормальные типы. Нормальные типы
роликовых подшипников снабжены узкими цилиндрическими роликами и жесткими
заплечиками на внутреннем кольце (фиг. 243 и до 245) или же жесткие заплечики
делаются и на. наружном кольце.
1. Роликовый подшипник с открытым наружным кольцом (фиг. 243). У этих
подшипников ролики перемещаются свободно между обоими заплечиками внутреннего
126

кольца, в то время как путь качения наружного кольца устроен так, что он
совершенно исключает возможность односторонней нагрузки и выравнивает
незначительный прогиб вала. Роликовые подшипники с открытым наружном кольцом или
свободные подшипники могут воспринимать только радиальные усилия.
2. Роликовые подшипники с заплечиками (фиг. 244). В этих подшипниках
имеется заплечик на наружном кольце; поэтому они воспринимают осевые усилия
только в одном направлении. Вследствие этого для осевой нагрузки вала требуется
два роликовых подшипника с противоположно расположенными заплечиками.
3. Направляющие роликовые
подшипники (фиг. 245). Эти подшиипники с одной стороны
наружного кольца имеют заплечики, а с другой — свободное запле-
чиковое кольцо, прижатое во время монтажа вплотную к
наружному кольцу. Вследствие этого подшипник воспринимает
осевые усилия в обоих направлениях.
Узкие роликовые подшипники (фиг. 243 и до 245)
изготовляются для внутреннего диаметра от 25 до 250 мм (легкая
серия), от 20 до 280 мм (средняя серия) и от 25 до 240 мм Фиг- 243-245.
(тяжелая серия). Нормирование их еще не закончено, но в
основном размеры роликовых подшипников подогнаны к размерам шариковых
подшипников.
Роликовые подшипники с широкими роликами могут воспринимать при равном
внутреннем диаметре более высокую предельную нагрузку, чем подшипники с узкими
роликами. Широкие роликовые подшипники изготовляются с неподвижными
заплечиками на наружном кольце. У легкой средней серии
d = 50 ~~ 120 мм.
Допускаемая нагрузка. Предельная
нагрузка узких роликовых подшипников,
приводимая в таблицах, приблизительно на 60% больше
предельной нагрузки однорядных шариковых
подшипников. Разница же по сравнению с двухрядными
шариковыми подшипниками (фиг. 246) не настолько
велика.
Роликовые подшипники применяются для
восприятия сравнительно большой нагрузки при не
особенно большом числе оборотов вала и в тех случаях,
когда недостаточно места для установки двухрядного
шарикового подшипника. Шариковым подшипникам
отдают "предпочтение против роликовых
подшипников ввиду их более низкой стоимости и более
высокой экономичности работы.
Осевое давление. Направляющие
роликовые подшипники или роликовые подшипники
с заплечиками могут воспринимать осевое давление
приблизительно до 30% радиальной нагрузки. Однако
при наличии продолжительно действующего осевого
давления для его восприятия рекомендуется брать
не подшипник с заплечиками, а роликовый
подшипник с открытым наружным кольцом в соединении
с шариковым упорным подшипником.
Роликовые подшипники с бочкообразными
роликами типа Fischer (фиг. 247) являются
самоустанавливающимися подшипниками с выпуклым
(бочкообразным) телом качения. В соответствии с формой
тела качения у внутреннего кольца имеется полый
путь качения с двухсторонними заплечиками, между
которыми катятся ролики, имея при этом
достаточную игру. Наружное ^кольцо выполняется в виде полого шара, вследствие чего
внутреннее кольцо со всей системой роликов может самоустанавливаться соответственно
127
70 80
»- Л в л*
Фиг. 246. Сравнительная диаграмма
максимальных нагрузок шариковых,
роликовых и бочкообразных
подшипников для диаметров от 30 до
100 мм.
Среднетяшелый тип. Число оборотов 200
в минуту. Кг— однорядные
шарикоподшипники (DIN 613); К2 — двухрядные
шарикоподшипники (DIN 623); R —
роликовые подшипники; Т —
бочкообразные подшипники (Fischer).

Фиг. 247.
любому прогибу вала. Радиус выпуклости роликов немного меньше радиуса
наружного и внутреннего колец. Ролики установлены в массивных обоймах.
Допускаемая нагрузка таких бочкообразных подшипников выше, чем таковая
обыкновенных роликовых подшипйиков при равном внутреннем диаметре (фиг. 246).
Бочкообразные подшипники имеют такие же габаритные размеры, как и
нормированные шариковые и роликовые подшипники (см. стр. 125) и служат для
восприятия радиальных усилий.
Они применяются в тех случаях, когда шариковые
подшипники недостаточны и когда получаются значительные толчки
(удары) в направлении, перпендикулярном к оси в^ла, и когда
придают особое значение хорошей установке вала.
Узкие бочкообразные подшипники изготовляются в трех
сериях: внутренний диаметр d = 30 ~ 320 мм, средняя серия:
внутренний диаметр d = 20 4- 280 мм, тяжелая серия: d =
25 -ь 240 мм.
Широкие бочкообразные подшипники изготовляются
только двух се^ий. Легкая серия — d = 80-^200 мм, средняя серия — d=50-r~200 мм.
Для узких бочкообразных подшипников (для легкой и средней серии) корпуса
стоячих подшипников выполняются разъемными по типу, изображенному на фиг. 242.
Внутренний двдметр — от 30 до 110 мм или от 20 до 95 мм.
Конические роликовые подшипники (фиг. 248).^Свободное ровное
качение конических роликов на поверхности качения обусловливается тем, что
поверхности качения внутреннего и наружного колец и роликов на своем
продолжении пересекаются в общей точке на оси вращения. На внутреннем
кольце по обеим сторонам пути качения предусмотрены заплечики, из
которых больший (фиг. 248, слева), так называемый направляющий,
борт воспринимает получающиеся осевые усилия вала. Эти осевые
усилия могут все время достигать 50% неиспользованной радиальной
нагрузки, данной в таблице. Существенным преимуществом этих
подшипников является возможность их регулирования.
Легкая серия — d = 20 — , 110 мм, средняя серия — d = 15 -ь
90 мм.
Другие специальные типы роликовых под-
ш и п н"и ков, как-то: роликовые подшипники с заплечиками типа Jaeger и
качающиеся роликовые подшипники стандарт фирмы SKF-Norma.
Упорные подшипники. В зависимости от того, меняется ли направление
осевого усилия или остается без изменения, упорные подшипники разделяются на
подшипники простого и на подшипники двойного действия (подшипники для
восприятия переменных по направлению осевых усилий).
\ Нормальные упорные подшипники являются шариковыми подшипниками,
причем радиус канавок в
ш
Фиг. 248.
IX
SI
it
Фиг. 249—251.
них равняется 0,6—0,7-
кратному диаметру
шариков.
Простые
упорные подшипники.
Они изготовляются так
же, как и радиальные подшипники, трех серий (легкая, средняя и тяжелая).
1. Упорные подшипники[с плоскими шайбами (фиг. 249). У обеих
шайб внутренний диаметр различной величины. Шайба с меньшим диаметром
насаживается на конец вала, в то время как другая шайба, внутренний диаметр которой
больше чем первой на 1 — А мм, вставляется в опору. Подшипники с плоскими
шайбами не могут быть самоустанавливающимися.
2. Сферические упорные подшипники (фиг. 250). Нижняя
шайба имеет сферическую форму и вставляется в соответствующую сферическую
выточку опоры (фиг. 31, стр. 30).
Подшипник хотя и может быть самоустанавливающимся, однако, имеет тот
недостаток, что сферическая выточка трудна и дорога в изготовлении.
128

3. Упорный подшипник с установочной шайбой (фиг. 251).
Этот самоустанавливающийся подшипник имеет то преимущество, что в опоре
требуется только цилиндрическая выточка (фиг. 32, стр. 30), что в изготовлении
легче и дешевле.
Внутренний диаметр особо легкой серии d ^ 10-:-300 мм (Fischer).
Внутренний диаметр легкой серии d = Ю-т-340 мм.
Внутренний диаметр среднетяжелой серии d = 25-^-340 мм.
Внутренний диаметр тяжелой серии d =-- 200^300 мм.
Сепаратор выполняется или в виде дисковой коробки, в которой шарики
держатся завальцовыванием, или же в виде коробки из листовой стали, оба кольца
которой соединены между собой заклепками или сварены.
!
=t=
Фиг. 252—255.
Нормы (проект). DIN 711 —шариковый подшипник, упорный подшипник,
особо легкий, с одной стороны плоский; DIN 712 — упорный подшипник, легкий,
с одной стороны плоский; DIN 713 — упорный подшипник сред нетяжелый, с одной
стороны плоский; DIN 714 — упорный подшипник, тяжелый, с одной стороны
плоский,; DIN 721 —упорный подшипник, особо легкий, плоский схобеих сторон; DIN
722 — упорный подшипник, легкий, плоский с двух сторон; DIN 723 — упорный
подшипник, сред нетяжелый, плоский с двух сторон; DIN 724 — упорный
подшипник, тяжелый, плоский с двух сторон.
Допускаемая нагрузка. Так же, как и для
радиальных подшипников, в таблицах даются предельные нагрузки для
чисел оборотов от 1 до 5000 об/мин.
Простые упорные подшипники применяются в строительстве
подъемных машин для крюков кранов (см. стр. 30) и как упорные
подшипники для поворотных кранов на колоннах.
Упорные подшипники двойного действия
(для восприятия переменных по направлению осевых усилий).
Нормальные типы упорных подшипников с плоскими шайбами (фиг. 252),
упорные подшипники со сферическими шайбами (фиг. 253) и упорные
подшипники с дистанционной втулкой (фиг. 254 и 255) выпускаются
также в трех сериях.
Легкая серия,
Средняя серия,
Тяжелая серия,
Так как у
d _- 10-f-320 мм.
d = 15-^300 мм.
d - 15^-250 мм.
Фиг. 256.
Однорядный

устанавливающийся ПОДШИЦг
ник для
переменных усилий
(Fischer).
а — втулка из
двух частей;
Ъ — корпусные
шайбы.
внутренний диаметр
внутренний диаметр
внутренний диаметр
подшипников для переменных осевых усилий
несущими являются оба ряда шариков, то их предельная нагрузка
приблизительно на 30% выше простых упорных подшипников.
Подшипники для переменных усилий применяются в
строительстве подъемных механизмов, главным образом, как упорные
подшипники для валов червяка (червячные передачи см. стр. 105).
Однорядный самоустанавливающийся подшипник для переменных усилий (фиг. 256)
имеет то преимущество, что требует не много места в продольном направлении по оси
вала и вследствие этого подходит для компактных конструкций. Однако для
свободного прохождения вращающихся частей (правое кольцо шарикового подшипника
и левый боковой вкладыш) требуется игра в продольном направлении от 0,1 до 0,3 мм.
Необходимость этой продольной игры должна быть учтена при монтаже подшипника.
Легкая серия, внутренний диаметр d = 15-f 80 мм.
Средняя серия, внутренний диаметр d=20-r-60 мм.
Лебедки и краны—19-

ЛИТЕРАТУРА
v о m Ende, Die Belastbarkeit der Gleitlager (Versuchsergebnisse mit Carobronze und Guss-
bronze auf dem Lagerpruf stand Bauart Kattlmerer), Dingier 1930, S, 21/24.
H a n с h e n, Die Amvendung der Walzlager im Hebemaschinenbau. <<Maschinenbau>> 1925, S. 467
u. 578.
Klein, Reibung in Gleit-, Rollen- und Kugellagern bei aussetzendem Betrieb. ZVdl 1929, S. 1499.
Neumann, Die Reibungsverhaltnisse in Spurzapfenlagern, ZVdl 1918, S. 571.
Das Pendelrollenlager in der Fordertechnik, «Fordertechn.» 1929, S. 336.
ХШ. ОСТАНОВОЧНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ х
Остановочные приспособления, или остановы, применяются в строительстве
подъемных механизмов, главным образом, для ручных лебедок. Их задача не допустить
опускания груза при прекращении действия привода, т. е. задержать груз на
достигнутой высоте.
Остановочные приспособления применяются только в редких случаях для
механизмов поворота и передвижения.
Ручные лебедки оборудуются большей частью кроме остановочных
приспособлений еще тормозами, устраиваемыми на одном и том же валу с остановом. Для
упрощения рабочего процесса останов и тормоз механически соединяются друг с другом
(см. стр. 157, тормоза с храповиками и стр. 158, тормоза, работающие под
давлением поднятого груза).
Ниже приняты следующие обозначения: Md — крутящий момент, получаемый
от свободно висящего полного груза, средуктированный на тормозной вал, в кгсм,
Dx = 2/?! — диаметр остановочного колеса в см и U = -£- — окружное усилие
остановочного колеса в кг.
1. Храповики (зубчатые или храповые остановы)
Храповые остановы разделяются на остановы с колесами внешнего зацепления
и с колесами внутреннего зацепления.
На фиг. 257 дана конструкция
общепринятого храпового останова с внешним зацеплением.
Наиболее выгодное место зацепления
собачки — это точка касания касательной,
проходящей через точку вращения собачки с
диаметром начальной окружности. В этом случае
давление собачки имеет направление окружного
усилия.
Число зубцов и их размеры
(фиг. 257). В зависимости от назначения
храпового останова храповое колесо выполняется
со следующим числом зубцов:
z = б -т- 8 в храповиках для реечных
домкратов и для тормозов, работающих от
давления поднятого груза в червячных полиспастах;
Фиг. 257-
г = 12-5-20 для самостоятельных храповых остановов;
г = 16 -г- 25 для тормозов с храповым колесо^.
Шаг определяется также, как и для зубчатых колес,т. е., как шаг модуля t =
=/п • тг мм; диаметр начальной окружности Ьг*= z - т мм. Величина шага лежит между
t = Юн и 18 тс мм; высота зубца (в зависимости от величины окружного усилия
и материала храповика) h = б ч- 20 мм. Соотношение ширины зубца к шагу ф _=
= bjt = 0,5 -~ 1. Меньшие величины берутся для стали, большие — для чугуна.
Форма зубца применяется, как показано на фиг. 257 или 258. Лобовая поверхность
зубца направлена не радиально, а под углом трения р к радиусу, р = 12 -г- 18°. Для
1 Более подробно см. V о I k, Einzelkonstruktionen aus dem Maschinenbau, 8 Heft: Sperrwerke
und Bremsen.
130

17°30', г0 берется
0,3 Rv Напряжение на изгиб зубца (фиг. 258) будег:
Uyh Uxh
W"
кг / см2.
(121)
Фиг. 258.
Учитывая могущие быть толчки, допускаемое напряжение принимают:
для чугуна одоп = 200 ~ 300 кг/см2;
для стального литья .... <здоп = 400 -~ 600 кг /см2.
Давление между собачкой и зубцом не должно быть слишком большим. Для его
вычисления целесообразно исходить из 1 см ширины
зубца (или ширины собачки); к=-~- кг/см.
Допускаемая величина, по Крелю \ при наличии стальной
собачки: к =. 50 ~ 100 кг/см при храповом колесе чугунном
и к == 150 -f- 300 кг/см при храповом колесе из
стального литья или стали.
При наличии большого диаметра храпового колеса
окружное усилие на колесо становится меньше,
окружная же скорость увеличивается. Так как толчок, с
которым собачка ударяет в зубец, увеличивается
пропорционально квадрату окружной скорости, то надо
избегать вредного увеличения окружной скорости.
Уменьшение толчков достигается еще уменьшением пути
скольжения собачки, выбором небольшого шага, или
же применением двух или нескольких собачек, места
зацепления которых относительно друг друга смещены
на дробное число шага зубцов.
Храповое колесо. У самостоятельных
храповых механизмов и у тормозов с храповым колесом
(фиг. 308, стр. 157) оно насаживается на вал (фиг. 257).
Материал: чугун (Ge 21.91). Зубцы необработанные.
У тормозов, работающих под давлением груза,
храповое колесо сидит свободно на валу, а иногда
соединяется с ним. Небольшие храповые колеса (для реечных
домкратов и т. п.) изготовляются из стали (St. 42.11).
Собачка и защелка — стальные,
кованые (St. 34.11). Храповая собачка рассчитывается на
эксцентричное сжатие, защелка же (запирающий крюк)
(фиг. 259) на эксцентричное растяжение. Очень изогнутые собачки нецелесообразны,
так как они легко могут выгнуться и плохо работают.
Болт собачки работает на изгиб от
давления собачки. У болыниш±за храповых
остановов точка вращения собачки лежит на
касательной к диаметру начальной окружности
храпового колеса (фиг. 257),
давление собачки
колеса (К = (7Х).
Расчет см. стр. 71, п. 1. Материал: сталь
(St 50.11).
Собачки, работающие под
действием груза, и управляемые
собачки. Собачки, которые не западают под
действием собственного веса, выполняются с
добавочным грузом, или же их зацепление
происходит под действием силы пружины.
Фиг. 259.
вследствие чего
равно окружному усилию
Фиг. 260. Зубчатый останов к тормозу
с храповиком.
а — спиральная пружина, заходящая у Ь в
отверстие тормозной шайбы с, а у d в о|вер-
стие собачки.
Entwerfen im Kranbau.
131

Собауки тормозов с храповым колесом (см. стр. 157) устанавливаются на
вращающейся шайбе тормоза. Для того чтобы они не выводились из зацепления иод
влиянием центробежной силы, их подвергают действию силы пружины и
уравновешивают, как показано на фиг. 260.
Во время подъема груза зубцы храпового колеса скользят под собачкой, что
производит, особенно при быстро вращающихся валах тормоза, неприятный стук. Для
того чтобы их выполнить бесшумными, их конструируют управляемыми посредством
трения (фиг. 261). Управляемые собачки применяются только для тормозных
храповых колес, для самостоятельных храповых остановов о них не может быть и речи.
На фиг. 262 приведен храповой механизм с внутренним зацеплением. Он
применяется только для тормозных храповых колес. Его зубцы отливаются на венце
тормозного диска, свободно сидящего на валу. Собачки (одна или две) закреплены на
Фиг. 261. Храповик с управляемыми
собачками (к остановочному тормозу фирмы Lo-
senhausenwerk).
Фиг. 262.
одно- или двуплечем рычаге,
закрепленном на валу, и управляются при
помощи фрикционных колец (фиг. 309,
стр. 158). Число зубцов z = 16 -г- 30.
Высота зубца: h ^ 15 -~ 30 мм. Угол
наклона к радиусу внутренней
поверхности зубца р = 14 -~- 17°. Угол между
внутренней поверхностью зубца и линией давления собачки ? ^ 60°.
а — тормозной вал; Ь — храповое колесо,
заклиненное на а; с — собачка; d — болт собачки,
закрепленный на тормозной шайбе, посаженной
свободно на вал а; е — штифт для ограничения
подъема; / — фрикционное кольцо с шарниром д;
h — болты со спиральными пружинами для
затягивания кольца /; i — рычаги для соединения
собачки с и кольца /.
2. Фрикционные или зажимные остановы
По сравнению с зубчатыми остановами они имеют то преимущество, что
работают бесшумно и без толчков. Однако, с другой стороны, у фрикционных остановов
образуются значительно большие усилия, действующие на болт собачки и на вал.
Фрикционные остановы изготовляются только в соединении с тормозом (тормоз с
остановом).
Фрикционные остановы с внешним зацеплением и цилиндрическими плоскостями
трения в строительстве подъемных механизмов не применяются, а с клиновидными
плоскостями трения применяются только в некоторых случаях \
На фиг. 263 приведен фрикционный останов с внешним зацеплением 2, собачка
которого покрыта ферродо-фиброй и работает принудительно от пружины. Угол <р
между радиальной линией и линией давления собачки должен быть меньше угла
трения. Для собачек, покрытых ферродо (|х » 0,2 до 0,3), ц> будет равен ^ 12-ь 17е.
Для фрикционного останова с клиновидным зацеплением собачки (фиг. 264) угол
клина принимается равным,2а ^ 45 до 50°. Коэфициент трения р. ^ 0,1. Угол <р может
быть принят между 10 и 20°, в среднем — 15°. Во избежание одностороннего действия
1 «Fordertechn». 1930, стр. 315 и 367.
2 Диаметр фрикционного останова = 700 мм (Kampnagel).
132

усилий всегда предусматриваются две собачки, расположенные диаметрально друг
против, друга. Давление на болт собачки: К = ^~ • Тормозной диск должен быть
усилен радиальными ребрами для восприятия неблагоприятно действующей нагрузки
от давления собачки.
Если при диференциальном тормозе (фиг. 297, стр. 151) плечи рычага, на которые
действуют усилия от натяжения ленты S± и 52, выбраны так, что получается а2 < е*а -av
то по уравнению (163) сила торможения К будет равна нулю или будет
отрицательной. Тормоз превращается тогда (при отсутствии рукоятки) во фрикционный останов,
останавливающий груз. У этих ленточных остановов лента покрыта ферродо-фиброй,
однако, они применяются редко.
Фиг. 263. Фрикционный останов с внутренним сцеплением.
а — вал; Ъ — двухсторонний рычаг, заклиненный на валу а;
с — тормозная шайба, свободно сидящая на ступице Ь; d —
собачка с обкладкой е из ферродо; / — пружина,
удерживающая в зацеплении собачку d.
Фиг. 264. Фрикционный останов с
внутренним клиновидным^сцеплением.
XIV. ТОРМОЗА 1
Условные обозначения:
Ма — крутящий момент на тормозном валу от свободноподвешенного
груза, в кгм или кгсм;
Mbr — тормозной момент с учетом трения в приводе, действующего
тормозящим образом;
Ш — момент торможения для затормаживания живой силы
движущихся масс в течение определенного отрезка времени торможения;
D = 2/? — диаметр тормозной шайбы в см или м;
U — окружное усилие в кг, действующее на шайбе тормоза;
N — нормальное давление в кг, под действием которого части тормоза
прижимаются друг к другу;
[i. — коэфициент трения между работающими частями тормоза;
К — необходимая для торможения сила рабочего в кг на педали или
на тормозном рычаге, или усилие пружины на тормозном рычаге;
I — длина тормозного рычага от точки вращения до точки
приложения силы К, в см;
G — груз, необходимый для торможения, заменяющий силу К, в кг;
Ьо — рабочая ширина тормозного органа в см;
/о — его рабочая длина в см;
F = ^о • /о — величина тормозной поверхности в см2;
а —удельное давление на единицу тормозной поверхности в кг/см2;
п — число оборотов тормозного вала в 1 мин.;
v — ——:—- —скорость скольжения на тормозной поверхности в м/сек.;
а • v — величина, характеризующая нагрузку, допускаемую на 1 см2
тормозной поверхности.
1 Более подробно о тормозах см.: V о 1 k, Einzelkonstruktionen aus dem Maschinenbau, 8. Heft,
Sperrwerke und Bremsen.
133

1. Колодочные тормоза
Расчет. Простой колодочный тормоз. Так как при
одностороннем действии от давления колодки получается изгибающее усилие на тормозной
вал, то простой колодочный тормоз (фиг. 265 и до 267) применяется только для
затормаживания небольших моментов и при диаметре вала приблизительно до 50 мм.
Давление колодок N для затормаживания полного момента Md должно быть
таковым, чтобы вызванное им на тормозной поверхности сопротивление трению Wr
было бы равно "или больше окружного усилия тормозной шайбы, т. е. Wr = No. > U =
R
N ^
и
Относительно шайбы это сопротивление трению действует в противоположном
направлении, а по отношению
к колодке тормоза — в
направлении вращения шайбы.
Сила К, приложенная на
конце рычага тормоза, зависит
от- положения точки вращения
тормозного рычага по
отношению к шайбе.
Для цилиндрических
поверхностей трения и без учета
трения болта рычага получаются
при различных его положениях
следующие тормозные усилия:
1. Устройство По фиг. 265.
Точка вращения рычага тормоза
на расстоянии b от касательной, проведенной к шайбе, параллельно
fQ) Q
Фиг. 265 до 267. Простой колодочный тормоз
(расположение точки вращения рычага).
находится
рычагу.
Исходя из условия равновесия для рычага тормоза:
K-l—N-a + Nu.b = О
при изображенном направлении вращения шайбы сила торможения будет:
т ± ЬУ
(122)
(123)
Верхний знак берется при вращении вала по часовой стрелке, нижний — против
часовой стрелки.
2. Устройство по фиг. 266. Точка вращения рычага тормоза лежит на касательной
к шайбе, b = 0. Условие равновесия рычага тормоза:
#. /_АГ.а = О. (124)
Отсюда получается сила торможения:
U -а
(125)
Так как сила трения на окружности н входит в уравнение (Ь = 0 и N^ • b = 0),
то она и не оказывает влияния на величину силы торможения, которая будет
одинаковой при обоих направлениях вращения шайбы.
3. Устройство по фиг. 267. Точка вращения рычага тормоза лежит на
расстоянии b от касательной к центру шайбы. Исходя из условия равновесия рычага тормоза:
_дг. a
= О,
получаем силу торможения:
(126)
(127)
134

Верхний знак относится к вращению шайбы тормоза по часовой стрелке, а
нижний против часовой стрелки.
Сравнение трех типов. Устройство рассмотренных в п. 1
тормозов имеет То преимущество, что рычаг тормоза не должен быть выгнутым. Требуемая
сила торможения, однако, при вращении диска вправо в зависимости от величины
коэфициента трения приблизительно на 7—10% больше, чем при направлении
вращения влево. Объясняется это тем, что момент трения колодок йри вращении влево
действует по направлению момента силы торможения. Так как эта разница в величине
силы торможения незначительна,, то, принимая во внимание непостоянство
коэфициента трения, тормоз практически' может быть применен для обоих направлений
вращения.
При устройстве, приведенном в п. 2, сила торможения одинакова при обоих
направлениях вращения шайбы. Поэтому этот тормоз, теоретически выгоднее для
механизмов вращения и передвижения; однако, он имеет тот недостаток, что рычаг его.
должен быть выгнутым.
Устройство, приведенное в п. 3, требует еще
более сильной выгнутости рычага. В
противоположность конструкции, приведенной в п. 1, сила
торможения при вращении влево больше, чем при
вращении вправо.
Если при расположении, приведенном в п. 1,
для левого направления вращения тормоза
принимается — = Ьу то сила торможения К равна 0.
Тормоз действует тогда автоматически и цриме-
, .
Фиг. 268. Двойной'колодочный тормоз
(расчетный эскиз)*
няется как действующий в данном направлении
останов, но не как тормоз.
Аналогичное явление получается и при расположении по п. 3 при правом
направлении вращения.
В строительстве подъемных механизмов применяются деревянные колодки
(тополь), чугунные или деревянные с покрытием кожей или ферродо-фиброй (величину
коэфициента трения jj. см. стр. 136).
Передаточное число рычагов i = у берется большей частью между 1:3 и 1:6,
но практически возможно принять и до 1 : 10.
Двойной колодочный тормоз. В противоположность простому
колодочному тормозу вал не подвергается напряжению на изгиб. Поэтому он (фиг. 268)
вполне подходит для затормаживания больших моментов; дает особое преимущество
в тех случаях, когда тормоз меняет направление вращения, как, например, у
механизмов поворота и передвижения.
Двойной колодочный тормоз применяется почти исключительно для лебедок
и кранов, работающих с моторным приводом. При электрическом приводе он
затягивается грузом и оттормаживается посредством тормозного магнита или моторного
магнита (см. раздел «Электрическое оборудование лебедок и кранов»). У тормоза
Jordan x оттормаживание производится сжатым воздухом.
Устройство колодочных тормозов. На фиг. 268 дано
наиболее часто применяемое расположение рычагов двойного колодочного тормоза. Gt —
обозначает необходимый для торможения груз, a Z — тяговую силу тормозного
магнита.
Для точного регулирования пути оттормаживания требуются установочные
болты. Учитывая износ тормозной поверхности колодок, тягу, соединяющую между
собой оба рычага колодок, нужно делать регулируемой.
Так как нормальный тип (фиг. 268) часто, особенно в подъемных механизмах,
получается слишком громоздким, то тормозной рычаг располагается параллельно
S. 82.
1 См. V о 1 k, Einzelkonstruktionen aus dem Maschinenbau, 8. Heft. Sperwerke und Biemsen,

к оси вала (фиг. 279, стр. 143), или применяют специальную короткую конструкцию
тормоза (фиг. 280, стр. 144).
Так как тормоз большей частью при электрическом приводе устанавливается
на окружности эластичной муфты между электродвигателем и приводным
механизмом, то мощность торможения ограничивается передаваемой мощностью муфты.
В основу расчета тормозов при нормальной работе надо брать коэфициент
запаса прочности © == 2 -*- 3. При тяжелой работе (например, краны для
металлургических заводов) берут 6 = 3-^4.
Давление колодок и коэфициент трения. При расчете
двойного колодочного тормоза (фиг.
0,5
■г
\
160°
о
120°
80°
ио°
10 20 30 МО
^ Время в минутах!
Фиг. 269.
SO
268) предполагается, что каждая
колодка затормаживает половину
окружного усилия:
и Md
Давление колодок:
vmax —•
= ^. (128)
Фактически же одна колодка (конструкции на фиг. 271 и 280) в зависимости
от направления вращения диска тормозит больше или меньше. Эта разница, однако
(см. стр. 135), настолько невелика, что практически ее можно оставить без внимания
даже для тормозов механизмов поворота и передвижения. Если требуется
одинаковое действие обеих колодок, то точка вращения тормозного рычага берется по
направлению касательной к шайбе тормоза (фиг. 268).
Коэфициент трения ц зависит от материала колодок или от их облицовки и от
состояния тормозных поверхностей (сухая или смазанная).
В настоящее время вместо кожи колодки обычно обкладываются
ферродо-фиброй г.
Ферродо-фибра является хлопчатобумажной тканью, пропитанной по
специальному патентованному способу. На ее способность трения не влияют масло, жир,
горячие пары и вода. Вследствие своего высокого коэфициента трения (\>< = 0,5 -i- 0,6)
ферродо-фибра имеет исключительное применение для прокладок тормозов и муфт.
Наивыгоднейшее удельное давление а = 0,5 -ч- 3 кг/см2. Температура нагревания
обкладки вследствие трения не должна превышать 140°.
Ферродо-асбест — это ткань из асбеста и проволоки желтой меди (латуни),
пропитанная так же, как и ферродо-фибра. Коэфициент трения ^ ,= 0,3 -г- 0,35.
Наивыгоднейшее удельное давление а == 0,5 ~ 0,6 кг/см2.
Температура нагревания может доходить до 350°. Этот материал имеет
исключительное применение для тормозов и муфт с большим углом обхвата.
Равноценными с ферродо-фиброй и ферродо-асбестом являются изделия «Jurid» *
и тормозная лента Original-Mickes3. Оба эти материала являются асбестовой
тканью с прокладкой из латунных проволок. На фиг. 269 приведена зависимость
коэфициента трения \*< и температуры t от продолжительности работы тормозной ленты
«Micke» при удельном давлении а = 3 кг/см2 и скорости скольжения = 10 м/сек.
По исследованиям Гарлепа («Maschinenbau», 1931, стр. 89) у подъемных
механизмов портовых поворотных кранов (иг = 1 м/сек) достигалось тончайшее тормозное
действие колодочного тормоза с колодками из тополя и тормозными шайбами,
температура которых оставалась все время ниже 100° (тормозные шайбы с охлаждающими
ребрами). Для того чтобы практически коэфициент трения оставался без
изменения, тормозные поверхности должны' быть постоянно покрыты легким слоем жира,
что возможно при наличии автоматически работающего смазочного приспособления.
Тогда для расчета тормоза будет достаточно при расчетном коэфициенте трения ^ =
1 Немецкое об-во «Ферродо» — Topken & Со, Berlin-Mariendorf.
2 Изготовитель: Kircl{bachsche Werke, Coswig (Sachsen).
Johannes Micke, Bremsbandfabrik, buisburg.
136

= 0,25 коэфициент запаса прочности принять © ^ 2,5. В табл. 29 приведены коэфи-
циенты трения колодочных тормозов.
Таблица 29
КОЭФИЦИЕНТЫ ТРЕНИЯ КОЛОДОЧНЫХ ТОРМОЗОВ ([л)
Материал и прокладка
колодок
Чугун (без обкладки)
Дерево (без обкладки)
Чугун или дерево с ферродо-фиброй
Сухая
0,18 — 0,20
0,30 — 0,40
0,50 - 0,60
Слегка
смазанная
0,10 — 0,15
0,15 — 0,25
0,30 — 0,40
Передаточное число системы рычагов. Плечи рычагов
всей системы определяются в начале ориентировочно при наброске схемы тормоза.
Приняв обозначения, данные на фиг. 268, получим передаточное число рычагов
до точки приложения тягового усилия Z тормозного магнита:
/b=^l.^l. «Le-L. (129)
Так как большей частью тормоз должен быть установлен в очень небольшом
пространстве, то передаточное число бывает в большинстве случаев 1 : 8 и 1 : 15
(в среднем 1 : 10). Его можно в некоторых случаях еще повысить помощью системы
рычагов специальной конструкции.
Требуемое тяговое усилие и ход тормозного магнита.
Требуемое тяговое усилие равно и противоположно грузу (G), необходимому для
затягивания тормоза, действие которого мысленно предполагается в точке
присоединения магнита.
Если Y] обозначает коэфициент полезного действия, учитывающий трение в
системе рычагов, то требуемое тяговое усилие будет (фиг. 268):
ZmPe5 = (G) = Nmax • / • -~- КЗ. (130)
Коэфициент полезного действия зависит от конструкции системы рычагов и от.
смазки их соединений; yj ж 0,90 -~ 0,95.
Если каждая колодка отходит в радиальном направлении на величину X, то
требуемый путь оттормаживания с 10% надбавкой на мертвый ход рычагов получается
(фиг. 268):
Кгреб^ Ы -2X.-f CM. (131)
Радиальный путь отхода одной колодки (в зависимости от величины тормоза)
X = 0,1 -г- 0,3 см.
На основании тягового усилия Zmpe6 и пути оттормажиЬания hmpe6 получается
требуемая работа подъема магнита:
^чпреб " "треб К2СМ-
Определение величины тормозного магнита см. в разделе: «Электрическое
оборудование лебедок и кранов».
Тормозной груз. Груз, необходимый для затягивания тормоза (фиг. 268),
будет:
0^(0) -f- = Z--r кг. (132)
Однако, так как вес якоря магнита Ga действует также затормаживающим
образом, то для учета его надо пересчитать груз тормоза, учитывая место присоединения
магнита.
Таким образом необходимый груз будет равен:
-Ga].-£- кг, (133)
137

Если самый рычаг тормоза имеет значительный вес, то вес его учитывается от точки
центра тяжести до места приложения тормозного груза, в силу чего последний также
может быть уменьшен.
Нагрузка тормоза. Если Ьо обозначает ширину колодок тормоза, а
/0 их длину (равную высоте колодок), то удельное давление, соответствующее
давлению колодок N, будет равно:
0= r-^-i^-r кг/смК (134)
Для центрального угла 2а = 45 -f- 60°, получим:
/0 ^ 0,4 D- 0,53 D.
Следовательно:
£0 • 0,40 Z>
ИЛИ
N
bQ . 0,53 £>
кг /см2. (135)
Допускаются следующие удельные давления:
для деревянных колодок (из тополя) .... одоп — 2 ч- 3 кг/см2;
для колодок с ферродо-фиброй .... ааоп = 0,5 -=- 3 кг/см2;
для колодок с ферродо-асбестом .... ааоп = 0,5 -ь 5 кг/см2.
-Принимая обозначения, данные на стр. 134, получим мощность торможения:
L = 0,236.^ = ^ kW. (136)
Без учета сопротивлений от трения в механизме привода она соответствует
полному крутящему моменту электродвигателя. Учитывая же затормаживающее действие
трения, мы получим мощность торможения соответственно меньше (умноженная на
общий коэфициент полезного действия приводного механизма).
Принимая U = 2NpHN=F-3 = bo-lo-3 для двойного колодочного тормоза
получим:
L = z-Wo^jl kw. (137)
Благодаря возможности охлаждения нагрузка тормоза будет ограничена.
Выражение а • v определяет предел нагрузки. По уравнению (137) получим:
о.ц» O\02/L кгм/см2-сек. (138)
Допускаемые величины для а • v зависят от назначения тормоза.
По данным Hutte x, для произведения удельного давления и скорости скольжения
допускают следующие величины:
для затормаживания движения по инерции или стопорного торможения . . а • v < 20;
для торможения при, спуске и плохом охлаждении з • v < 10;
для торможения при спуске и хорошем охлаждении а • v < 30.
Мощность трения на 1 см2 тормозной поверхности будет:
aV[St -_= l¥L± кгм/см2 -сек. (139)
По Крелю 2, мощность трения при естественном воздушном охлаждении должна
быть:
для легкой работы avp <Ю;
для тяжелой работы auji <; 6.
1 25 издание, т. II, стр. 707.
2 К г е 1 1, «Entwerfen im Kranbau».
t38

При редком пользовании тормозом или при хорошей смазке и охлаждении эти
величины могут быть выше.
Jordanг считает величины ov, взятые по Hiitte, низкими. Он допускает для
двойных колодочных тормозов с пневматическим управлением, со смазанными
деревянными колодками из тополя следующие величины ovy.
v = 5 м/сек; ovp^ 10; v = 10 м/сек; ovp^ 15; у= 20 м/сек; сшц~25.
В последних конструкциях тормоза Jordan w* ^ 30, причем скорость v доходит
до 40—50 м/сек.
Т а б л и ц а 30
РАСЧЕТ ДВОЙНЫХ КОЛОДОЧНЫХ ТОРМОЗОВ
Обкладка (облицовка) колодок: ферродо-фибра. Коэфициент трения [j, ^ 0,4- Запас прочности
© = 2 или 3
Dk*
d
D
b
f n-1500
LkW** 1 n==10°0
^kW 1 н = 750
Md
U = Md : Л
N = [/:2|j/
N , = @ • (/-2!x f ®==2
max ^ ' I ^x о
i
Z ,-N ■ i ■ -~ I ®=2
^mpeO "max "Л \ © = 3
X
Z A l@ = 2
bo
/o
o = N:b0. /0
г/
a • z/
a . i/ • p.
»
»
»
kW
»
»
кгсм
кг
»
»
»
—
»
см
»
»
»
кг/см"
м/сек
—
——
175
30/35
200
65
7,5
55
550
55
69
138
207
1 :9
16
24
ОД
2,5
40
60
55
80
1,57
15,7
25
10
200
40/42
250
80
11
7,5
.—
1000
80
100
200
300
1 :9
22
33
од
2,5
55
83
70
100
1,43
13,1
19
7,6
250
45/50
320
100
15
11
—
1500
94
118
236
354
1:10
25
37
0,1
2,2
55
81
90
125
1,05
16,8
18
7,0
300
55/60
400
125
30
22
—
3000
150
188
376
564
1:10
40
60
0,2
4,4
176
264
100
160
1,20
21
25
10
350
70
500
160
50
40
30
5000
200
250
500
750
1:12
44
66
0,2
5,3
234
348
140
200
0,90
26
23
9,2
400
80
500
160
—
64
50
8500
340
425
830
1275
1:12
73
112
0,2
5,3
390
600
140
200
1,50
20
30
12
450
90
640
200
—
100
80
13 000
406
507
1014
1521
1:15
71
107
0,3
9,9
700
1060
180
250
1,13
25
28
1 И
500
100
640
200
—
125
21000
656
820
1640
2460
1:15
115
173
0,3
9,9
1140
1710
180
250
1,82
20
36
14
* Размеры до ia6.i- 25, стр. 113-
** Мощности соответствуют моторам с нормальными концами валов no DIN VDE 2701 и 27 02 (см. стр. 113)
В табл. 30 приведен расчет для помещенных на большом диске эластичных муфт
(тип В, фиг. 216, стр. 113) двойных колодочных тормозов при диаметрах шайбы
тормоза от 200 до 640 мм и при нормальной работе, р. ^ 0,4; (2 = 2 или 3. Наибольшие
моменты торможения соответствуют моментам, взятым (см. стр. ИЗ) для моторов
с нормальными концами валов (DIN VDE 2701 и 2702).
Для остальных коэфициентов трения и запаса прочности (например, ^ = 0,25
и © = 2,5) таблица должна быть соответственно пересчитана,
Jordan-Bremsen-Gesellschaft, Berlin-Neukolln,
139

Конструкция двойных колодочных тормозов.
Тормозные шайбы. Для ручных подъемных механизмов они выполняются
чугунными, для подъемных же механизмов, работающих от электродвигателя, в
зависимости от назначения тормоза, — чугунными или из стального литья.
Конструкция с ребрами для усиления шайб це требуется, так как нажимное
усилие действует всегда радиальдю и колодки прилегают равномерно, вследствие чего
обод (венец) и утолщенный ко втулке диск уже имеет достаточную прочность. Для
облегчения веса диски выполняются не сплошными, а с круглыми выемками по
окружности.
Тормозные шайбы для электрических подъемных механизмов нормированы по
DIN 4003 (табл. 31, фиг. 270).
Таблица 31
ТОРМОЗНЫЕ ШАЙБЫ ДЛЯ ПОДЪЕМНЫХ УСТРОЙСТВ. DIN 4003.
Конструктивная таблица (фиг- 270 а и Ь)
Размеры, в мм
Диаметр
D
200
250
320
400
Ширина
Ь
65
80
100
125
Внутреннее отверстие

цилиндрическое
d
20-40
304-50
40^-65
504-75
коническое
di
45-г 50
50-65
554-70
Диаметр
D
500
640
800
1000
Ширина
b
160
200
250
320
Внутреннее отверстие

цилиндрическое
d
604- 90
70-rlOO
80-И 25
904-140
коническое
654- 90
804-100
1004-125
125-140
Недостающие размеры являются свободными конструктивными размерами. Если требуется другая ширина
чем та, которая по таблице устанавливается для тормозной шайбы, то она должна быть выбрана но таблице
из ряда ширины- Пазы под шпонки для цилиндрического отверстия по DIN 141. Пазы для шпонки
конического отверстия по DIN 496-
Материал: стальное литье или чугун, в зависимости от назначения тормоза.
док:
Ширине тормозных шайб по DIN 4003 соответствует следующая ширина коло-
ширина шайб b = 65 80 100 125
ширина колодок Ь{) --=- 60 70 80 100
160 200 250 320 мм;
140 180 230 300 мм.
Для быстрой отдачи тепла тормозная шайба должна обладать достаточно большой
поверхностью. Если поверхность шайбы при большой мощности торможения не
достаточна, то целесообразно выполнять шайбу с охлаждающими ребрами.
Остановочные тормоза или тормоза для
затормаживания движения по инерции для механизмов
подъема, поворота и передвижения электрических
лебедок и кранов устанавливаются большей частью
на одном из дисков эластичной муфты,
соединяющей электродвигатель с приводным механизмом.
Однако, так как диаметры нормальных эла-
СТИЧНЫХ ДИСКОВЫХ Муфт (СМ. СТр. 113, КОНСТрук-
ция А) недостаточны для размеров двойного
колодочного тормоза, то диск, на котором помещается тормоз, делается больше, а диаметры
и ширина для него берутся no DIN 4003 (конструкция В, фиг. 216, стр. 113).
На фиг. 271 дана нормальная конструкция двойного колодочного тормоза.
Тормозные колодки. Деревянные колодки крепятся на тормозном
рычаге, состоящем из двух кусков полосового железа, двумя болтами. Порода дерева:
клен или тополь. Центральный угол соприкасающейся поверхности: от 50 до 70°.
В настоящее время колодки, как правило, покрываются ферродо-фиброй (фиг. 272).
Ферродо-фибра изготовляется (см. также стр. 136) толщиной в 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12
и 16 мм и шириной от 30 до 250 мм, через каждые 5 мм. Материал отрезается требуе-
140
Фиг. 270а и Ь.

мой длины пилой в холодном состоянии, затем нагревается приблизительно до 100°,
пригоняется к поверхности колодки и крепится к ней при помощи клея и болтов.
Часть облицовки ферр.одо, прилегающая к шайбе, соединяется с деревянной
колодкой попеременно деревянными шпильками и металлическими винтами с потайными
головками. Для крепления существенно то, чтобы прокладка всегда плотно
прилегала к колодке.
Так как дерево
плохо проводит тепло,
получающееся
вследствие трения'при
торможении, то
рекомендуется колодки
изготовлять из чугуна и
покрывать
облицовкой из ферродо (фиг.
272). Крепление
ферродо заклепками или
винтами с потайными
головками на
чугунных колодках легче Фиг. 271. Конструкция двойного колодочного тормоза (нормальный тип),
и надежнее, чем на
деревянных. Чугунные колодки в противоположность деревянным крепятся на
тормозных рычагах не неподвижно, а шарнирно. При оттормаживании установочный
болт не допускает скольжения колодки по вращающемуся диску.
Нормальные ширины колодок см. стр. 140 в разделе «Тормозные шайбы».
Рычаги колодок. В краностроении они большей частью
выполняются из полосового железа (фиг. 271), отрезаемого поточной длине. В
настоящее время избегают закруглять концы или отковывать ушки, как это раньше обычно
практиковалось, так как это
удорожает конструкцию. v
Допускаемое напряжение на
изгиб тормозных рычагов берется
с учетом толчков от торможения
и в зависимости от величины
тормоза, для стали (ст. St 37.12) ааоп =
= 400 ~ 800 кг)см2.
У больших тормозов,
рассчитанных на большое давление
колодок, части из полосового железа
получаются слишком широкими.
Их лучше всего заменить двумя
швеллерами.
Тормозные рычаги,
изготовленные из чугуна или стального
литья, правда, дороже, но имеют
то преимущество, что они жестче
и у них меньше мертвый ход в
шарнирных соединениях. На фиг. 273 изображен тормозной рычаг, изготовленный из
стального литья для двойного колодочного тормоза.
Установка неподвижного болта для вращения тормозного рычага на боковой
стенке коробки передач от электродвигателя дает большое преимущество в
отношении хорошего центрирования тормозной шайбы и тормоза, приводя к хорошей работе
торхмоза.
Регулируемая тяга. Она соединяет верхний конец одного
колодочного рычага и небольшое плечо коленчатого рычага (фиг. 271) и изготовляется из
круглого железа.
На фиг. 274 и 275 приводятся наиболее распространенные конструкции
регулируемых тяг, а именно, на фиг. 274 — с двумя одинаковыми поперечными траверсами
141
Фиг. 272.

и на фиг. 275 — с приваренным ушком и поперечной траверсой. Первый тип
наилучший /в отношении изготовления.
Допускаемое напряжение на разрыв в сечении стержня тяги (сталь 37.12): одоп =
= 300 ч- 500 кг/см2. Более низкое допускаемое напряжение на разрыв принимается
для небольших тормозов, так как какой-либо недостаток в материале при
небольшом сечении стержня опаснее, чем при большем сечении.
Траверса подвергается изгибу от усилия штанги S± (фиг. 275) и рассчитывается
точно так же, как траверса крюка (см. стр. 31).
Помимо конструкций, данных на фиг. 274 и 275, регулируемые тяги
изготовляются также со стяжными муфтами (фиг. 276).
Г7П
Фиг. 273.
Фиг. 274 до 276. Конструкции регулируемых тяг.
1 — тяга из круглого железа;1. 2 — поперечина (траверса); 3 —
откованное ушко; 4 — стяжная муфта (с правой и левой
нарезкой).
Коленчатый рычаг (фиг. 271,
стр. 141). Его точка вращения находится на
верхнем конце рычага одной из колодок. Для
того, чтобы увеличить передаточное число в
системе рычагов, плечо коленчатого рычага
у регулируемой тяги делается меньше, чем
плечо, соединяющееся с вертикальной тягой.
Коленчатые рычаги изготовляются простым способом из' двух косоотрезанных
кусков листового железа. Толщина листов в зависимости от величины тормоза
выбирается от 6 до 20 мм.
Вертикальная тяга (фиг. 271). Она соединяет коленчатый рычаг с
рычагом тормоза и изготовляется из двух кусков полосовой стали.
Для того чтобы получить плавную и абсолютно без толчков работу тормоза,
вертикальная тяга в некоторых случаях соединяется с пружиной.
Тормозной рычаг. При нормальной конструкции у тормозного рычага
общая точка вращения с рычагом колодок (фиг. 271) и, как правило, он работает от
натяжения груза, реже под действием давления пружины. В зависимости от
назначения тормоза и от типа подъемного механизма он приводится в действие тормозным
магнитом или тормозным мотором, или же сжатым воздухом Ч Если тормоз находится
вблизи от кабины вожатого^, как, например, у поворотных механизмов, то' он
приводится в действие ножной педалью. Затягивание тормоза канатом встречается иногда
у механизмов передвижения мостовых кранов.
1 Jordan-Bremsen-Gesellschaft, Berlin-Neukolln.
Maschinenbau, 8. Heft: Sperrwerke und Bremsen.
142
Siehe Volk, Einzelkonstruktionen aus dem

Тормозной рычаг, как правило, изготовляется из одного или двух кусков
полосовой стали.
Тормоз но и груз. Он изготовляется чугунным и имеет круглую или
квадратную форму.
Груз тормоза насаживается
непосредственно на тормозном рычаге,
закрепляясь на нем болтом (фиг. 271),
или же подвешивается к тормозному
рычагу шарнирно (фиг. 280).
При оттормаживании тормоза
сжатым воздухом1 груз выполняется из
нескольких насаживаемых друг на друга
дисков.
Присоединение
тормозного магнита. Магнит, служащий
для управления тормозом,
устанавливается почти всегда для оттормажива-
ния (фиг. 271 и 279). Вследствие
отклонения тормозного рычага тяга якоря
магнита rie должна непосредственно
соединяться с тормозным рычагом, так
как в таком случае вместе с тяговым усилием образуется, правда, небольшая, но
добавочная горизонтальная сила, прижимающая тягу якоря к ее направляющим в
корпусе, что уменьшает полезную тяговую силу магнита. Поэтому между тягой
магнита и тормозным рычагом предусматривается шарнирная серьга (фиг. 271, 279
и 280).
Фиг. 277. Присоединение тормозного
магнита к тормозному рычагу.
1 — тяга якоря магнита; 2 — тормозной
рычаг; 3 — шарнирная серьга.
Фиг. 278.
Фиг. 279. Двойной колодочный тормоз с тормозным рычагом, расположенным
параллельно оси вала (Ardeltwerke).
а — боковые рычаги с обкладкой ферродо; Ъ — угловой рычаг; с — регулируемая тяга;
d — тормозной рычаг с грузом е; f — тяга, соединяющая Ъ и d; д — тормозной магнит;
h — подставка под магнит; i — полоски, на которых покоится тормозной рычаг; к —
установочные болты (для регулирования отхода при оттормаживании); I—I и II —
неподвижные точки вращения.
Тормозные магниты для постоянного тока имеют на нижнем конце тяги якоря
вырезы с отверстием для соединительного болта. Так как якорь этих магнитов может
1 Siehe Fussnote auf voriger Seite.
143

вращаться, то корпус магнита может быть установлен в любом положении
(относительно оси магнита).
Фиг. 280. Специальная короткая конструкция двойного колодочного
тормоза.
а — чугунные колодки с обкладкой из ферродо-фибры; Ьх—Ъ2 — рычаги колодок; с —
регулируемая тяга; d — тормозной рычаг; е — тормозной груз; / — тормозной
магнит; д—h — установочные болты; /—IT— неподвижные точки вращения.
Фиг. 281. Тормоз Голиаф с диаметром шайбы 500 мм (Kampnagel).
а — рычаги колодок; Ъ — тормозные колодки с обкладкой ферродо, шарнирно установленные на рычаге с;
d — точка вращения рычага с; е, — е2 — ограничители подъема рычага с; / — пружина, оттягивающая рычаг с
вверх (у правого рычага колодки вниз); д— угловой рычаг; h — регулируемая тяга; i — тормозной рычаг
с грузом; кх —тяга, присоединенная к рычагу контроллера; / — траверса тяги &,; т/с.—тяга к педальному
управлению; щ—щ — траверсы тяги т; рх—кулачок управления, заклиненный вместе с рычагом q на болтах
1—Z; р3 — аншлаг (упор) у тормозного рычага; г — тяги, соединенные с конечным выключателем.
У магнитов трехфазного тока якоря не вращаются. На тяге электромагнита для
присоединения тормозного рычага делаются два отверстия, смещенные в отношении
144

друг друга на 90° (фиг. 277). I Вследствие
этого магниты могут быть установлены на
раме лебедки только в двух
соответствующих положениях.
Тормозные моторы применяются
редко и всегда соединяются с тормозным
рычагом шарнирной серьгой.
Так как магниты не подвержены
действию каких-либо боковых усилий, то для
их крепления применяют болты с
дистанционными газовыми трубками (фиг. 578),
или же устанавливают подкладки из
прокатных профилей (фиг. 279 и 280).
Примеры конструкций.
В подъемных механизмах электрических
крановых лебедок обыкновенный
колодочный двойной тормоз (фиг. 271, стр. 141)
получается в большинстве случаев слишком
громоздким. В таких случаях тормозной
рычаг помещают параллельно оси вала
(фиг. 279), или же применяют тормоз
специальной короткой конструкции (фиг. 280).
На фиг. 281 приведена конструкция
тормоза Голиаф, применяемая фирмой Nagel
& Kamp для конструируемых ею
портовых кранов. Тормоз работает от натяжения
груза и соединен системой рычагов с
рукояткой контроллера. Независимо от этого
он может быть приведен в действие еще
одной тягой, соединенной, например, с
педалью из будки вожатого (тормоз
прекращения движения по инерции при подъеме,
работающий от педали), или же конечным
выключателем (тормоз прекращения
движения по инерции при подъеме с
конечным выключателем).
На фиг. -282 и до 286 показан
принцип работы тормоза Голиаф. Тормоз
отличается точным регулированием скорости
подъема и хорошо зарекомендовал себя во
многих случаях при тяжелой работе с
грейфером. У тормоза имеются еще следующие
преимущества: простое обслуживание (так
как ручка контроллера служит
одновременно и тормозным рычагом);
автоматическое действие тормоза при выключении
электродвигателя или при отсутствии тока;
плавное начало движения в направлении
подъема как с полной нагрузкой, так и с
порожним крюком; предупреждение
разбега груза при включении
электродвигателя на первое положение контроллера;
экономия энергии (так как спуск
производится без тока) и упразднение
тормозного магнита. Тормоз дает крановожатому
полную гарантию управления грузом и
вследствие этого уничтожает перебои в
работе.
Лебедки и крины—19 —10
q—r —
с
рукоФиг. 282 до 286. Тормоз Голиаф (принцип
работы).
s — контроллер (Я — подъем, 5 — спуск); &, до &5 —
тяги, соединяющие тормозной рычаг с грузом
с'рукояткой контроллера; t—педаль; т—ох до оа — тяги,
соединяющие угловой рычаг д с педалью *
тяги, соединяющие кулачок управления рх
яткой конечного выключателя»
A. Положение покоя. Тормоз затянут. Зазор
35 мм между кулачком управления рг и аншлагом
Ра У тормозного рычага (фиг. 2Я1); мотор выключен.
B. Подъем. Рукоятка контроллера поставлена в
верхнее положение. Тормоз через ^ до к&—i и т
отторможен. Мотор включен для подъема.
C. Спуск. Рукоятка контроллера поставлена в
нижнее положение. Тормоз через ку до &5 и i
отторможен.
Dt Тормошение подъема помощью педали.
Тормоз через тяги т—ог до о3 и угловой рычаг д
затянут. Е. Торможение подъема помощью
конечного выключателя. Рукоятка конечного выклю-
чателя при выключении тянет вниз тяги q—г с
кулачком управления рг. Тормоз затягивается помощью
рычага/ с грузом.
145

2. Ленточные тормоза
Расчет. Сопротивление трению (получающееся из сумм всех сил трения?
действующих на прилегающую поверхность ленты) равно разности действующих на
концах ленты усилий.
Если (фиг. 287) Sx обозначаем для принятого направления вращения шайбы
натяжное усилие на набегающем и S2 — натяжное усилие на сбегающем конце ленты,
то St > S2, и сопротивление трению на шайбе будет равно:
Wr>U~S,— S2. (140)
Если согласно фиг. 287 а обозначает угол обхвата в
радианах, р. — коэфициен^ трения между шайбой и лентой
и е ^ 2,718 — основание Натуральных логарифмов, то между
обоими натяжениями ленты получается известное
соотношение:
Принимая S2 = -~ или Sl = S2 • е]Ш в уравнении (140),
. ,о_ п „ получим:
Фиг. 287. Простои ленточ- J
ный тормоз. it/ о е^° -~ \ ___ ^ , рл. ,ч М4'Л
и момент трения тормоза:
Mr = M/r - /? = ^ — Ss) • /? - St • 7? • -■-*—-- = S2 • /? • (^ — 1). (143)
Если в уравнение (142) ввести вместо Wr тормозимое окружное усилие (7, то силы
натяжения ленты будут:
Sl=JLl?l*-- hS2- ^ • (144)
Угол обхвата а принимают в нормальных ленточных тормозах в пределах 180
и 2701\
Коэфициент трения (см. также стр. 136) может быть принят для простой стальной
ленты по обработанной шайбе тормоза:
I* = 0,15 ~- 0,20 при сухой поверхности тормоза;
\i — 0,10 -г- 0.15 при умеренно смазанной поверхности тормоза.
Для увеличения сопротивления трению при равных силах 'натяжений ленты
и при равных углах обхвата тормозная лента обкладывается, деревом, кожей или
ферродо-фиброй.
В основу расчета можно взять для этих прокладочных материалов и для чугун-
пых или литых стальных шайб следующие коэфициенты трения:
;«. - 0,20-^0,3 при умеренно смазанной поверхности;
у. ^= 0,30-ь 0,5 при сухой тормозной поверхности.
Чтобы избежать быстрого износа обкладки ленты, рекомендуется ее слегка
смазывать.
Величины е*« для разных углов обхвата между 20 и 360° могут быть взяты из
диаграммы на фиг. 288.
Простой ленточный тормоз
В этом тормозе (фиг. 287 и 289) наибольшая сила натяжения ленты St
приложена в неподвижной точке вращения тормозного рычага или в специальной точке
(фиг. 291 и 292). Вследствие этого на тормозной рычаг действует только меньшая сиЛа
натяжения S2 с моментом S2 • а.
14С)

Усилие д'ля торможения или вес тормозного груза. Из уравнения
моментов относительно точки вращения тормозного рычага / (фиг. 289) будем иметь:
К-1 — 53-а = 0,
а при введении величин из уравнения (140) получим:
(145}
К или О = S, • 4- = U •
Если тормоз вращается в
противоположном направлении, то силы натяжения ленты
Sx и S2 меняются местами, и тормозное усилие
увеличивается кратно е^. Передаточное число
рычагов у большинства конструкций лежит
между / = а : / = 1 : 3 до 1:6 и может быть
взято до 1 : 10.
Натяжение ленты S2 у тормозного рычага
должно быть приложено по возможности под
углом в 90°. Если этого нельзя выполнить при
прямом тормозном рычаге, то необходимо конец
рычага выгнуть на соответствующий угол.
Тупой угол между тормозным рычагом и силой
натяжения нецелесообразен, так как рычаг
будет работать тогда кроме изгиба еще и на
разрыв.
У конструкций, приведенных на фиг. 291
и 292, приложение усилия набегающего конца
ленты происходит не в точках вращения
тормозного рычага, а в других точках, что дает уве-
45°
135° 180° 225° 270° 315° 360°
Угол обхда/па а
Фиг. 288.
личение угла обхвата. Крепление ленты производится в таком случае к раме лебедки.
Конструкция, изображенная на фиг. 291, берется для правого направления
вращения, а по фиг. 292 — для левого направления вращения.
Усилия на опоры тормозного вала (фиг. 290). Вследствие
усилий, действующих на тормозную шайбу, на валу получается давление, которое
должно быть воспринято его подшипниками.
Вертикальное усилие на подшипники: V = (S1 + S2) • sin -|-;
Горизонтальное усилие на подшипники: Н = (S± — S2) • cos-|-;
Результирующее усилие на подшипники: Рг = -/V2 + Я2.
(147)
KIG)
Фиг. 289-290.
Фиг. 291—292.
Путь оттормаживания. Радиальный отход ленточного тормоза
берется в зависимости от величины тормоза, т. е. X = 0,1 -ь 0,5 см. У
зарекомендовавших себя конструкций тормозных лент равномерный отход ленты по всему углу
обхвата достигается тем, что над лентой к раме лебедки крепится скоба из полосового
железа с несколькими установочными болтами (фиг. 300, стр. 153).
147

На основании фиг. 289 и 293, соответственно радиальному зазору X,
определяются пути оттормаживания на тормозном рычаге и на ленте тормоза:
Размах тормозного рычага в точке приложения груза будет:
й = Х-а--^-. (149)
Простой ленточный тормоз применяется только для механизмов подъема. Он
не пригоден для механизмов передвижения, так как его тормозящее действие различно
в обоих направлениях вращения. Он имеет
преимущество против колодочного тормоза
благодаря большей тормозной поверхности. Крхще
того, затормаживание происходит в нем более
плавью и без толчков.
Ленточные тормоза для
ручных подъемных механизмов и
лебедок. У ручных подъемных механизмов
тормоз служит не только для задерживания
груза, но и для регулирования скорости
опускания груза. Для безопасности момент
торможения, положенный в основу расчета, берется на
25—50% больше, чем средуктированный на тор-
Фиг. 293. Ленточный тормоз для электри- м°зной вал крутящий момент груза,
ческих подъемных механизмов (расчет- Для ручных лебедок большей частью доста-
ный эскиз). точно гладкой стальной ленты, покрытой легким
слоем смазки. Для а ^ '0;7 • 2я = 252° и
^ ^г; 0,15, е^а будет ^2. Диаметр тормозной шайбы: 2R = 200 -~ 500 мм,
большей же частью принимают 300 -ь 400 мм. Усилие, приложенное на рукоятку:
/< sb 10—20 кг. Передаточное число рычагов тормоза: i = а/1 = г/4 до 1/ь.\
Тормозной момент:
МЪг = К • -~ • (е^ — 1) • R кгсм. (150)
Для хороших тормозных лент при ц = 0,25 и ^ж 3 тормозные моменты можно
преодолевать вдвое большие. Наибольший тормозной момент при диаметре шайбы
в 500 мм будет равен со 5000 кгсм.
Тормоза для электрических подъемных
механизмов и лебедок. Они затормаживаются грузом и оттормаживаются
тормозным магнитом (фиг. 293).
Так же, как и при двойном колодочном тормозе, мощность торможения
ограничивается передаваемой мощностью эластичной муфты, на окружности которой большей
частью устанавливается тормоз.
Для электрических подъемных механизмов берутся тормозные ленты только
с обкладками.
При [jl = 0,35 (см. стр. 136) й при среднем угле обхвата а ^ 0,7 • 360° = 252°,
Коэфициент запаса. В основу расчета и определения размеров
тормозов в электрических подъемных механизмах принимается коэфициент запаса в
зависимости от рода работы подъемного механизма (см. стр. 136, «Колодочные тормоза»).
Натяжения в ленте. Нйтяжение ленты, действующее на тормозной
рычаг (меньшее), например, для &* = 4, будет:
с — & - мг <&и _ Qu
и наибольшее натяжение, приложенное в точке вращения рычага, будет:
1 — <>2 " == ^ * *^2*
148

Требуемая подъемная сила тормозного магнита.
Если 6 обозначает коэфициент запаса, соответствующий предполагаемым
производственным условиям, Zmpe6—требуемая подъемная сила тормозного магнита и G
—тормозной груз в точке его приложения, то получим:
- 1
Для е{>л = 4 и —
= 5, оно будет равно:
1,67(2(7 кг.
(152)
(153)
Коэфициент полезного действия простых ленточных тормозов значительно выше
коэфициента полезного действия двойного колодочного
тормоза. В то время как у двойного колодочного тормоза
при общепринятой конструкции без присоединения
магнита налицо имеется семь шарнирных соединений, при
простом ленточном тормозе их только два. Вследствие
этого можно не принимать во внимание коэфициента
полезного действия рычага из-за непостоянства коэфициента
трения.
Предполагая радиальный отход ленты ). = 0,1-^-0,5 см,
производится вычисление размаха тормозного рычага hmpe6
в месте установки тормозного магнита по уравнению (149),
где / обозначает расстояние тормозного магнита от точки
вращения рычага (фиг. 293).
На основании потребной подъемной силы Zmpe6 и
требуемого подъема рычага hmpe6 выбирается нужная величина
магнита (см. раздел: «Электрическое оборудование»).
Тормозной груз. Он рассчитывается так же,
как для двойного колодочного тормоза (см. стр. 137).
Нагрузка поверхности торможения.
Наибольшее удельное давление между лентой и шайбой в
точке приложения натяжения ленты S± (фиг. 294)
постепенно понижается и достигает своей наименьшей величины в точке приложения
натяжения S2.
Если предположить, что Sx -f dSt ^ Sl9 то на единицу поверхности длиной
в 1 см и шириной в Ьо см в месте приложения натяжений ленты Sx и S± + dSx
нормальное давление определяется из соотношения (фиг. 294 и 295):
Фиг. 294-295.
J da
~R И "TV
откуда
"5?
1
(154)
(155)
На единицу поверхности в 1 см2 (Ьо = 1 см) наибольшее удельное давление будет
т
U - е*"
R • bQ R • bQ (е^ — 1) г
Подобным же образом определяется наименьшее удельное давление:
s2 и
3mm = Go = -,
я -ь0
(156)
(157)
Так как удельное давление на набегающем конце ленты наибольшее (фиг. 294),
то и произведение ov^ (см. стр. 138) в этом месте будет также наибольшее, а отсюда
149

и износ футеровки тормозной ленты будет наивысшим. Недостаточно широкие
тормозные ленты, защищенные деревянными колодками, начинают поэтому при резком
торможении в зависимости от породы дерева гореть или обугливаться в месте
приложения натяжения Sv
Если длина прилегания ленты:
/0 = 2R • тг • —у см,
то поверхность трения будет равна:
(158)
(159)
Если
обозначает мощность торможения в kW, от =
нее удельное давление, аш . i; • [л кгм/см2 • me — мощность трения тормоза, то получим:
^=/.ат.,.,х. (160)
(161)
На основании этого* определяется среднее удельное давление:
и
102 • /(х
кг/см2.
Во избежание слишком большого износа ленты на набегающем конце
наибольшая величина удельного давления ог [уравнение (156)] не должна значительно
превышать уже приведенных величин на стр. 138 для двойных колодочных тормозов. То же
самое относится и к приведенным там же величинам для мощности трения. В
противоположность двойным колодочным тормозам при ленточных тормозах большей
частью применяются эластичные муфты типа А (фиг. 215, стр. 113).
Многообхватный ленточный тормоз (с большим
углом обхвата)
Точно так же, как и у простого ленточного тормоза, набегающий конец ленты
крепится в точке вращения тормозного рычага или в какой-либо другой неподвижной
точке вращения, тогда как сбегающий конец
соединяется с тормозным рычагом (фиг. 296). У этих тормозов
лента обычно выполняется с деревянными колодками или
покрывается ферродо-фиброй. Она берется узкой и
обхватывает шайбу приблизительно на 13/4 витка. Соотношение
между обоими натяжениями вследствие этого получается
большим и в момент торможения усилие, действующее на
тормозном рычаге, будет значительно меньше усилия
при простом ленточном тормозе с небольшим углом
обхвата.
Многообхватный ленточный тормоз применяется цдя
подъемных механизмов грейферов (см. раздел Г, «Лебедки»)
как стопорный тормоз для барабанов открывания грейфера,
и соединяется большей частью с тормозной ленточной
муфтой (фиг. 224, стр. 116). (Он приводится в действие
рукояткой или педалью).
Расчет многообхватного ленточного тормоза производится так же, как и простого
ленточного тормоза, только для угла обхвата берут а « 1,75 • 2я = 630°, в то время
как у простого ленточного тормоза он берегся не более 0,75 • 2и = 270°.
Вследствие большой дуги обхвата (630°) при встречающихся йоэфициентах
трения (стр. 147) получаются следующие величины для &"\
Коэфициент трения р. = 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50
Ь—
Фиг. 296. Многообхватный
ленточный тормоз.
* — о
15
27
47
80
J38 240,
150

Натяжения на набегающем и сбегающе концах ленты вычисляются по уравнению
(151), стр. 148. Даже при большом тормозном моменте в этих тормозах получаются
незначительные величины усилий на рычаг, что особенно желательно при постоянно
встречающемся обслуживании их вручную.
Путь оттормаживания у многообхватного ленточного тормоза в точке соединения
ленты с тормозным рычагом при большом угле обхвата будет также большим. Он
вычисляется для взятого радиального отхода в 0,1 до 0,3 см по уравнению (149) и
получается приблизительно в 2-3 раза большим, чем у обыкновенного ленточного тормоза.
Диференциальный тормоз
Большее натяжение ленты St приложено также к плечу рычага (фиг. 297). Оно
меньше, чем в простых тормозах, так как имеет одно и то же направление вращения,
что и усилие торможения К.
На основании уравнения моментов,^ составленного и
для точки вращения тормозного рычага, будем иметь:
К- l + Sl-a1 — S2a2 = 0 (162)
и на основании соотношений
и
и
(см. стр. 146)
определим усилие торможения,
ющего ему груза:
К или G = 52'*2~~,5' '-^
вернее, вес соответствую
.(163)
Фиг. 297. Диференциальный
тормоз.
— 1
Усилие торможения может быть уменьшено по желанию выбором отношения
а2 : av При а2 : аг < 0 сила К получается отрицательная, (равна нулю). Тормоз
превращается во фрикционный останов и действует автоматически. Так как при
небольшом усилии торможения он будет работать толчкообразно, то должно быть
а, > е»* . ах.
Величина а± вначале определяется конструюгивно~размерами болта для вращения
тормозного рычага и болта набегающего конца ленты. Затем выбирают плечо рычага
силы натяжения на сбегающем конце ленты от а2 = 2,5 аг до 3 av '* *** ■*£* '
При противоположном направлении вращения тормозной шайбы натяжения
ленты 5Х и S2 меняются местами, и сила торможения становится в £^раз"больше.
Размах тормозного рычага. Если Л' и h" обозначают размах
плеч рычагов аг и а2, то разность этих размахов будет:
//„«ft' —ft' = X.a. (164)
Из соотношения:
получим:
JL
а.,
ft'
и h" =
U 65)
(166)
Вводя эти величины в уравнение (164), получим размах в точке приложения силы
торможения:
= к • а
а» — а\
(167)
Вследствие своего небольшого пути оттормаживания и отсутствия плавности
(толчкообразное ударное действие) диференциальный тормоз применяется только для
ручных лебедок. Однако и для них предпочтение отдается все же простому ленточному
тормозу, если это только возможно,
J51

Ленточный тормоз
направлени я
для переменного
вращения
В этом тормозе (фиг. 298 и 299) обе силы натяжения тормозной ленты приложены
к тормозному рычагу с равными плечами (аг = а2 = а) и действуют в направлении,
торможения. Поэтому получается следующее уравнение
точки вращения тормозного рычага:
К- Z —Si-a —Sa-a = 0.
противоположном силе
моментов относительно
Принимая St = S2
ей вес груза{ будет:
и Sx — S2 = U, сила торможения,
К или G = -ar
+ 1
— 1
(168)
или эквивалентный
(169)
Эта сила торможения одинакова для обоих направлений вращения, так как здесь
только меняются силы Sx и S2 [уравнение (169)], действующие с равным плечом а.
По сравнению с простым ленточным тормозом при одинаковом диаметре шайбы
и угле обхвата, а также равном
коэфициенте трения в тормозе
для переменного направления
вращения требуется сила
торможения, большая в /^* + 1)
раз. При е*а — 2 или 3 сила
торможения будет,
следовательно, в 3 или 4 раза больше.
Тормоз дЛя переменного
направления вращения нельзя
просто сравнивать с двойным
колодочным тормозом, приме-
вращения, так как у второго значи-
Фиг. 298 и 299. Ленточные тормоза для переменного
направления вращения.
няемым также для переменного направления
тельно большее передаточное число.
Для встречающегося большей частью среднего передаточного числа рычагов
(см. стр. 137) при одинаковых расчетных предпосылках груз, требуемый для двойного
колодочного тормоза, будет приблизительно на 20 — 30% меньше, чем для ленточного
тормоза.
Для механизмов поворота и передвижения предпочитают поэтому почти всегда
двойной колодочный, а не ленточный тормоз для переменного вращения.
Конструкции ленточных тормозов. Тормозные шайбы.
Для ручных лебедок они изготовляются чугунными и по своей форме походят на
обыкновенные тормозные шайбы для подъемных механизмов по DIN 4003 (см. стр. 140).
Диаметр шайб берется в пределах от 250 до 400 мм и "редко доходит до 500 мм.
Размеры тормозных шайб для ручных лебедок приведены в табл. 32.
Изготовление шайб с двух-
Т а б л и ц а 32
ТОРМОЗНЫЕ ШАЙБЫ ДЛЯ РУЧНЫХ ЛЕБЕДОК
мм
Диаметр шайбы D
Ширина шайбы Ъ
Ширина ленты Ьо
(250)
50
40
300
60
50
350
70
60
400
80
70
(450) 500
100 120
80 100
сторонними бортами не
требуется, так как обычно
тормозная лента при работе сама
правильно устанавливается
на шайбе. В некоторых
случаях над лентой выполняется
скоба из полосовой стали,
окаймляющая обод шайбы.
Для ручных лебедок иногда изготовляют тормозную шайбу и храповое колесо
из одного куска. Однако в конструктивном отношении это имеет тот недостаток, что
результирующее усилие, действующее на болт тормозного рычага, [будет приложено
на большом расстоянии от листа рамы лебедки, вследствие чего требуется очень
толстый болт.
Для электрических подъемных механизмов ленточные тормоза, так же, как
двойные колодочные, выполняются с нормированными шайбами по DIN 4003 (табл. 31,
стр. 140). Большей частью тормоз устанавливается на окружности эластичной муфты,
152

соединяющей электродвигатель с приводом. Конструкция эластичной муфты
(см. стр. 113).
На фиг. 300 приведена нормальная конструкция ленточного тормоза для
электрических подъемных механизмов.
Тормозные ленты. Для тормозов ручных лебедок достаточна гладкая
стальная лента следующих размеров:
ширина ленты
толщина ленты
?0 = 40
5 = 2
5)
3
60
3
70
4
80
4
100 лш;
4 мм.
Если по конструктивным условиям размеры тормоза ручной лебедки ограничены,
ю лента также обкладывается кожей, прикрепленной к ленте медными заклепками.
Для электрических лебедок и подъемных механизмов применяются только ленты,
выложенные деревом, или ферродо-фиброй. Размеры тормозных лент для
электрических подъемных механизмов приведены в табл. 33.
Таблица 33
РАЗМЕРЫ ТОРМОЗНЫХ' ЛЕНТ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДЪЕМНЫХ МЕХАНИЗМОВ
Ширина шайбы Ъ . .
Ширина ленты h0 . .
Толщина ленты s0 . .
Толщина ферродо Ь1 .
Толщина деревянной
колодки S., ....
Длина деревянной
колодки /2 . . . . •
. 65
. 60
3
5
30
. 60—80
80
70
4
6
30
70—90
мм
100
90
4
7
30
90—100
125
100
5
8
35
100-130
160
140
5
8
40
110—140
200
180
4
10
45
130-160
250
230
4
10
45
140-160
Фиг. 301.
Деревянная
обкладка (фиг. 300)
крепится на ленте
двумя или четырьмя
винтами для
дерева. Между каждыми
двумя деревянными
колодками надо
оставлять достаточно
большой зазор (от 4 до 6 мм). Порода
дерева: граб или тополь.
Ферродо крепится или, медными за-
Фш\ 300. Ленточный тормоз для подъемных ме- Клепками ИЛИ винтами (фиг. 301).
Ленты, состоящие из нескольких
частей, соединяются между собой или
приклепанными двумя уголками или
шарниром.
Тормозные ленты рассчитываются на
разрыв для наибольшей силы натяжения St
(см. стр. 146) с учетом ослабления сечения ленты заклепками. Если Ьо обозначает
ширину ленты, s0 — толщину ее и d — диаметр двух лежащих в сечении заклепок,
то напряжение на разрыв будет:
ханизмов с электрическим приводом.
а — тормозная шайба; Ь —■ тормозной рычаг; с —
неподвижное соединение ленты; d — регулируемое
соединение ленты; е — тормозной груз; / —■ тормозной
магнит; д — скоба с установочными болтами«1ц г — упор
для тормозного рычага.
Допускаемое напряжение на разрыв (материал — St 37 • 12):
звон *= 400 -ч- 600, в среднем 500 кг/см2.
Тормозные ленты многообхватных ленточных тормозов покрываются деревянными
колодками или ферродо-фиброй. Вследствие 1,75-кратного обхватывания они делаются
уже,, но толще обыкновенных лент. Для тормозов с диаметром шайбы от 500 до 1000 мм
рекомендуется брать следующие размеры лент:
/7o.so= 30-8, 35-10, 35-12, 40-16, 50/ 15 мм.
153

Толщина деревянных колодок от 25 до 30 мм, толщина ленты ферродо от 8 до
10 мм. Зазор между обоими обхватами (витками) от 2 до 5 мм.
Крепление тормозных лент. Оба конца лент закрепляются на
тормозном рычаге шарнирно при помощи болтов. Гладкие, непокрытые ленты,
изнашиваются незначительно и поэтому закрепляются на обоих концах жестко.
Ленты, покрытые деревом или ферродо-фиброй, закрепляются набегающим
концом неподвижно, а сбегающим — с возможностью регулирования (фиг. 300).
Конструкция креплений тормозной ленты зависит от того, состоит ли тормозной
рычаг из одного или из двух кусков полосового железа (фиг. 300).
Для ручных лебедок употребляются только простые рычаги из полосового железа.
У тормозов для электрических подъемных механизмов обычно применяется ушко
из полосовой стали (см. с
фиг. 300), которое соединяется
с лентой двумя сечениями.
Толщина полосовой стали для
петли берется приблизительно
равной 1,25-кратной толщине
тормозной ленты.
Диаметр заклепок: d =
= 8 -f- 13 мм. Наименьшее
количество заклепок: 2 = 4.
Если Sx обозначает
наибольшее усилие на ленте, то
напряжение на срез
заклепочного крепления при двух
плоскостях среза будет:
т =
• d2 тс/4
кг/см*. (171)
Удельное давление на
внутренней поверхности
отверстий в заклепочном
соединении с двумя плоскостями
среза будет:
Материал заклепок: St
34 • 13. Учитывая возможное
толчкообразное действие
тормоза, напряжение на срез
берут сравнительно низким:
таоп - 200 ~ 400 кг/cjtf, а
удельное давление на
поверхности отверстий az = 2тдоп.
Соединение тормозных
лент для ручных лебедок
заклепками (диаметр d = б -»-
: 8 мм) производится в
холодном состоянии, вследствие
чего заклепки рассчитываются не на срез, а на скольжение с эдоп ж 400 кг/см2.
Регулируемое соединение ленты при тормозном рычаге из простой полосового
железа (фиг. 300) состоит из плоской накладки с винтом, натяжной муфты d и£вилки.
Натяжная муфта изготовляется из шестигранной стали или штампуется (фиг. 300).
Узкие ленты для ленточных тормозов с большим углом обхвата имеют обычно
неподвижное соединение ленты помощью ушка (петли). При регулируемом соединении
ленты непременно применяется траверса (фиг. 303, стр. 155).
154
Фиг. 302. Тормоз подъемного механизма к портовому
поворотному крану грузоподъемностью б т.
а — тормозная лента с деревянными колодками и кожаной обкладкой;
Ь — скоба из плоского железа с установочными болтами для
регулирования отхода ленты; с — неподвижное соединение ленты; d —
регулируемое соединение ленты; е — поворотный болт; / — фланцевый
подшипник для болта е; 4 9 — тормозной рычаг, закрепленный
штифтами на болту е; h —: установочное кольцо; i — вилка, посаженная
на квадрате болта е и закрепленная гайкой; к — тормоэной груз;
/ — тормозной магнит; т — трубчатая тяга с вилками и стяжной
муфтой для торможения рычага от руки (с места вожатого); п — угловой
рычаг; о — тяга со стяжной муфтой; р — вилка с продолговатым
отверстием для соединения тяги ручного торможения с тормозным
рычагом; 1 — II—III —неподвижные точки вращения тормоза.

стали (фиг. 300). Для того чтобы радиаль-
Скоба из полосовой
ный зазор ленты мог быть
равномерным по всей дуге
обхвата тормоза, над
тормозной лентой
устраивается изогнутая скоба из
полосовой стали, оба конца
которой закрепляются
соответствующим образом на
раме лебедки. На скобе
через определенные
промежутки размещены
установочные болты,
затягиваемые гайками после от-
регулирования
радиального зазора.
Для того чтобы скоба
не могла пружинить,
толщина стали должна быть
не менее 10 — 12 мм.
Диаметр болтов: г/2~
5/8". Эти размеры
соответственно увеличиваются с
увеличением тормозов.
Тормозной
рычаг и тормозной
груз. Если тормозной
рычаг выполнен из
полосовой стали, то груз
выполняется так же, как и у
двойных колодочных
тормозов (см. стр. 143). Если
рычаг состоит из двух
частей полосовой стали, то
груз устанавливается на
них и закрепляется одним
или двумя болтами.
Для того чтобы
можно было регулировать силу
торможения, расстояние
тормозного груза от точки
вращения рычага берется
изменяемым, для чего, предусматриваются необходимые отверстия под болты.
Примеры конструкций (фиг. 302). Тормоз для механизма подъема
портового поворотного крана, работающего с
грейфером. При подъеме тормоз отпускается
тормозным магнитом, а при опускании
затормаживается от руки.
Диаметр шайбы 700 мм. Род тока трех-
j J ^>§L j Г^ / фазный 500 V, 50 периодов. Тип тормозного
^Г ЩёЯ [/* магнита (SSW): К 3830. Работа подъема 300
кгсм.
Тормоз механизма открывания грейфера
тележки с площадкой для вожатого
грузоподъемностью в 5 т (фиг. 303). Тормоз много-
обхватный ленточный обслуживается с площадки вожатого ручным рычагом.
Диаметр шайбы 600 мм.
Фиг. 303. Тормоз
открывания к грейферному
подъемному! [механизму.
а — тормозная шайба; Ъ —
тормозная лента с обкладкой фер-
родо; с — неподвижное
соединение ленты; d — регулируемое
соединение ленты (с болтом с
плоской головкой и траверсой);
е —скоба из полосовой стали для
регулирования отхода ленты; /—
двойной рычаг, заклиненный
на поворотном болту h с
грузовым рычагом о для
тормошения тормоза; i — тяга со стяш-
ной муфтой к; I и т — рычаги,
заклиненные на валу III; n —
тяга с вилкой,^ соединяющая
рычаг т с расположенным л
будке вожатого ручным
рычагом о; д — вал, на котором
заклинен рычаг о; о' —
положение о при отторможенном
тормозе; рт—скоба с вырезными
впадинами; I—IV —
неподвижные точки тормоза.
Фиг. 304 и 305. Конический фрикционный
тормоз.
155

3. Прочие системы тормозов
'Конические, дисковые и пластинчатые тормоза
По принципу работы они соответствуют фрикционным тормозам с аналогичными
названиями и в строительстве подъемных механизмов как самостоятельные тормоза не
применяются. Однако в соединении с храповым механизмом они являются существенной
составной частью то^озов, работающих от натяж ния груза (см. стр. 158), у которых
они приводятся в действие продольным давлением вала, вызываемым действием груза.
Конический тормоз (фиг. 304). Полный конус, насаженный на вал,
вжимается для задерживания груза при торможении под действием продольного
давления (например, давления на зубцы червячной передачи) в полый конус.
Если (фиг. 304) через ? обозначить половинный угол конуса и R—\ средний
радиус поверхностей трения, то момент трения тормоза будет:
sin
R кгем.
(173)
Фиг. 306, Дисковый тормоз.
Фиг. 307. Пластинчатый тормоз.
Половинный угол конуса у = 20 4- 28°. Коэфициент трения при смазанной
поверхности торможения [а = 0,10 -т- 0,15. Ширина конуса b определяется допускаемым
удельным давлением между полным и полым конусами.
N кг /см2; ЛТ Р
Ь -2Rk
N
Sin 7
(фиг. 305).
Дисковый тормоз. Если угол т конического тормоза достигает 90'
(sin т = 1), то простой конический тормоз превращается в простой дисковый тормоз
(фиг. 306). Момент трения:
Mr = Wr • R > U • R = Рц • R кгем. (174)
Пластинчатый тормоз (фиг. 307). В неподвижном кожухе 7 диски
(пластины) 2 помощью выступов или штифтов предохраняются от вращения, в то
время как диски 3 заклинены шпонками на валу и вращаются вместе с ним.
Под действием продольного давления Р вала диски прижимаются друг к другу,
чем вызывается сопротивление трения, которое соответственно числу поверхностей
трения в несколько раз больше такового в дисковом тормозе. Число поверхностей
трения в два раза больше числа вращающихся пластин.
Если через г обозначить число поверхностей трения, то момент трения, вызванный
продольным давлением Р, будет равен:
Мг = Wr • R > U • R = z - P;i ■ R кгем.
(175)
Материал дисков: сталь (St. 70. 11) и литая бронза (GBz 20). Поверхности трения
должны быть хорошо обработаны и смазаны (^ ~ 0,1). Для вращающихся дисков
берут вместр^бронзы сталь, покрытую с обеих сторон ферродо-фиброй.
р
Удельное давление а = у--^-, где F — кольцевая поверхность торможения в см2.
Допускаемое удельное давление: а = 4 -:- 8, в среднем б кг/см2.
Для небольших подъемных механизмов, работающих от электродвигателя,
пластинчатый тормоз иногда применяется как тормоз для опускания г уза. Так как во
1515

время процесса опускания значительная часть работы переходит в тепло, то тормоз
должен работать в масляной ванне. Тогда «. в 0,03 -н 0,05, в среднем 0,04.
Если v = —6g— м/сек обозначает скорость скольжения, то допускаемая нагрузка
тормоза будет: з • v < 30.
При плохом отводе тепла эта величина должна быть уменьшена на 1/.л.
Тормоза с храповиками
Тормоза с храповыми колесами и зубчатые
останов ы. На фиг. 308 изображен наиболее распространенный тип тормоза с храповым
колесом и внешним зацеплением.
Храповое колесо а заклинено на валу, в то время как тормозная шайба b сидит
на нем свободно. Тормоз затормаживается грузном с и освобождается тормозной
рукояткой. Храповые собачки
й, смещенные в
отношении друг друга на
половину шага, сидят на
болтах е, закрепленных
на тормозной шайбе, и
удерживаются в
зацеплении спиральными
пружинами /.
Работа
тормоза (фиг. 308).
1. Подъем. Тормоз
затягивается
натяжением груза, поэтому его
шайба стоит неподвижно.
Тормозной вал с
храповым колесом вращается
под влиянием усилия
привода влево
(направление вращения при
подъеме) и зубцы
храпового колеса скользят под
собачками.
2. Остановка груза. Действие усилия привода прекращается. Вал
тормоза поворачивается немного (на половину шага храпового колеса) тяговой силой
груза в направлении опускание до того момента, пока ближайший зубец храпового
колеса не ляжет на собачку (защелку). Так как тормсз затянут, то груз задерживается
защелкой, и дальнейшее опускание груза прекращается.
3. Опускание. Тормозной рычаг, находящийся под действием груза,
отпускается. Храповое колесо и тормозная шайба соединены собачкой (защелкой) и
вращаются с валом в направлении опускания (вращение вправо,,фиг. 308).
Скорость опускания груза регулируется большим или. меньшим отпусканием
тормоза.
Тормоз с храповым колесом не дает полной надежности (безопасности) работы,
так как при неумелом обращении (слишком сильное отпускание тормоза) груз
освобождается и может сорваться. Поэтому его очень часто применяют вместе с
центробежным тормозом (см. стр. 160).
Неприятный шум от стучащих собачек, происходящий при подъеме груза,
устраняется при управлении * помощью трения (см. фиг. 261, стр. 132).
Для увеличения надежности работы и для уменьшения в два раза пути
скольжения собачек они смещаются на половину шага зубца в отношении одна к другой.
Такой тормоз лучше всего выполнять в виде простого ленточного тормоза. Если
у ручных лебедок диаметр шайбы ограничен имеющимся в распоряжении местом и
157
Фиг. 308. Нормальный тормоз с храповиком для ручных канатных
лебедок (Piechatzek).
а — храповое колесо; b — тормозная шайба; с — тормозной груз; d — собачки;
е — болты собачек d, закрепленные в тормозной шайбе Ь; / — спиральные
пружины для принудительного зацепления собачки.

если груз,, необходимый для тормоза, во время опускания получается слишком
тяжелым, то для уменьшения его. веса применяется также и диференциальный
тормоз. Однако у этого последнего слишком" небольшой путь оттормаживания, что
значительно усложняет регулирование скорости опускания груза.
У тормозов с храповиками и храповым колесом с внутренним зацеплением
(фиг. 309) зубцы храпового колеса отливаются на венце тормозного диска. У этих
тормозов защелки (собачки) всегда управляются трением.
Храповые тормоза с внутренним зацеплением, применяемые для ручных лебедок
и для тормозных моментов от 2000 до 3000 кгсм (фиг. 309), имеют две защелки, которые
помещены на двуплечем рычаге, заклиненном на валу. Болты защелок
разгружены от напряжения на изгиб тем, что давление защелок прижимает заднюю
закругленную часть к соответствующим выемкам в чугунном двойном рычаге.
Фиг. 309. Тормоз с храповиком, имеющим внутреннее зацепление
с управляемыми собачками (Weismiiller).
а — тормозная шайба, свободно посаженная на валу; Ъ — зубцы
храповика,^отлитые на'шайбе а; с — двуплечий; рычаг, заклиненный на валу; d — собачки, шар-
нирно закрепленные в рычаге с е — болты собачек; / — фрикционное кольцо;
0 — спиральные прушины, затягивающие кольцо / на шайбе a; h — пружины
для оттяжки, шарнирно закрепленные у кольца / и собачек d.
Фрикционное приспособление для управления защелками состоит из диска,
прижимаемого в осевом направлении спиральной пружиной к тормозной шайбе. Этот
фрикционный диск соединяется с защелками (собачками) натягивающими пружинами.
Спускной тормоз с фрикционным остановом. Эти
тормоза применяются сравнительно редко. Применяемые как тормоза для
механизмов подъема, работающих от электродвигателя (у поворотных кранов), они
выполняются всегда с двумя защелками (собачками) с внутренним зацеплением, причем
поверхность трения последних покрыта ферродо-фиброй (фиг. 263, стр. 133). Эта
конструкция лучше, чем клиновидное зацепление защелок (собачек) (фиг. 264, стр. 133).
Конструкцию тормозов с фрикционными защелками см. V о 1 k, Einzelkonstruk-
tionen aus dem Maschinenbau, 8. Heft, S. 61 ff.
Тормоза, работающие от натяжения груза
Эти тормоза, так же, как и тормоза с храповыми колесами, представляют собой
соединение храпового останова и тормоза. Они приводятся в действие от обратно
действующего натяжения груза лебедки и применяются, главным образом, для ручных
полиспастов и лебедок (см. раздел Г). Их преимущества: автоматическая
работа, простое обслуживание и высокая надежность работы. Однако, несмотря на
158

эти преимущества, они имеют тот существенный недостаток, что груз должен
опускаться принудительно обратным вращением рукоятки или тягового колеса, что влечет
соответствующую^ лишнюю затрату времени и работы.
Применение их для электрических небольших подъемных механизмов
ограничивается мощностью электродвигателя приблизительно до § л. с.
Безопасные рукоятки
У ручных лебедок с передачей цилиндрическими колесами рукоятки,
вращающиеся во время опускания груза, часто угрожают обслуживающему персоналу.
Поэтому вал рукоятки делается выключаемым (перемещаемым в осевом направлении).
Обслуживание находящихся для этой цели на лебедке рукояток требует со стороны
рабочего известного внимания, что уменьшает надежность работы. Поэтому для
реечных домкратов и лебедок с простыми
передачами из цилиндрических колес
применяют безопасные рукоятки,
требующие очень простого обслуживания
и обеспечивающие полную безопасность
работы.
Безопасные рукоятки
с принудительным
опусканием груза (простые
безопасные рукоятки). Простые безопасные
рукоятки (фиг. 310) в конструктивном
отношении соответствуют винтовым
тормозам, работающим от натяжения груза,
только вместо шестеренки с нажимной
шайбой здесь применяется рукоятка.
Самая же шестеренка насажена на
кривошипный вал.
Обратное движение груза,
действующее на шестеренку, вызывает в
винтовой резьбе продольное усилие,
вследствие которого рукоятка, храповое
колесо и вал соединяются вместе. Это
продольное давление воспринимается
самим валом через установочное кольцо
или нажимной диск и вследствие этого
передается дальше на привод.
При подъеме груза соединенные
части вращаются вправо, причем зубцы
храпового колеса скользят под защелкой
(собачкой), которая все время находится
в зацеплении.
При прекращении усилия от привода собачки под давлением груза делают
небольшое движение в противоположном направлении до тех пор, пока ближайший зубец
храпового колеса не задержится в собачке, прекращая дальнейшее опускание груза.
Для опускания груза рукоятка вращается влево (направление опускания) и
передвигается вправо на определенный регулируемый зазор. Этим самым уничтожается
замыкание от трения, и груз опускается. Однако, как только скорость тормозного вала
будет больше скорости рукоятки, вращающейся постоянно в направлении опускания,
последняя прижимается к храповому диску, и тормоз затормаживается до тех пор,
пока угловая скорость вращения рукоятки и вала не станут одинаковыми.
При таком принудительном опускании груза не производится никакой работы
торможения, так как вследствие обратного вращения рукоятки получается постоянное
затормаживание и оттормаживание тормоза.
Для достижения хорошего торможения при опускании груза необходимо, чтобы
при опережении движения рукоятки было обеспечено требуемое для затормаживания
относительное движение винтовой гайки (втулки рукоятки) в отношении шпинделя.
159
Фиг. 310. Безопасная рукоятка для реечного
домкрата грузоподъемностью 20 т. (Piechatzek).
а — приводной вал; Ъ — втулка с нарезкой,
посаженная на квадрат вала; с — рукоятка, посаженная на
нарезанной части втулки b; d — храповое колесо,
свободно посаженное на втулке Ь; е — собачка; / — шайбы
из кожи или ферродо.

Момент трения в резьбе должен вследствие этого быть значительно меньше, чем сил
инерции рукоятки. Какое-либо увеличение силы инерции рукоятки, хотя бы путем
устройства противовеса, вызовет соответствующее вращение частей, а следовательно,
соответствующее действие торможения.
Безопасные рукоятки со спускным тормозом. Они
являются комбинированием рукоятки, тормоза и храпового механизма и не требуют
в противоположность
«безопасным рукояткам»
принудительного опускания груза. Рукоятка,
служащая рычагом торможения,
при опускании груза немного
поворачивается обратно, чем
освобождается тормоз. Большее
или меньшее оттормаживание
регулирует скорость опускания
груза — вплоть до его
свободного падения. Для устранения
возможности обрыва груза при
неумелом обращении, а также
для того чтобы скорость
опускания оставалась в пределе
допустимой скорости, «безопасные'
рукоятки» комбинируются с
центробежными тормозами.
п наличии «безопасных
руКОЯТОК» (фИГ. Oil) ТОрмОЗ
пя^птярт iscxir nafгтгттллм притли
P<*uui<aci как, раширньш лсшич-
НЫИ ТОрМОЗ, ЦИЛИНДрИЧеСКИИ
дшл< KOTopQTQ насаже„ на вал.
Фиг. 311. Безопасная рукоятка со спускным тормозом.
а— вал рукоятки; Ъ — тормозная шайба, заклиненная на валу а;
с — храповое колесо, свободно посашенное на втулке шайбы Ь;
d — собачка; е — болт собачки, закрепленный в раме лебедки;
/ — распорная лента; д — рукоятка, свободно посаженная на
валу a; h — закрепление распорной ленты на шайбе храповика;
/- закрепление у рукоятки.
p
У храпового колеса имеется прилитый сбоку диск, а самое колесо свободно сидит на
втулке тормозного диска. Его защелка (собачка) закреплена с возможностью
вращения на станине лебедки. Распорная лента вставляется в диск с предварительным
натяжением. Она соединена шарнирами
с одной стороны с диском храпового
колеса и с другой — с рычагом, свободно
насаженным на вал рукоятки.
Предварительное натяжение
распорного кольцу выбирается с тем расчетом,
чтобы его величина была достаточной
для необходимого трения при
задерживании груза.
I
f
Фиг. 312.
'/ft
ш
Центробежный тормоз
Беккера.
конструкции
Центробежные тормоза
Они применяются для ручных
лебедок с передачами цилиндрическими
колесами и должны автоматически
регулировать скорость опускания груза при
совершенно отпущенном тормозе, а также
не должны допускать падения груза.
Центробежный тормоз большей частью
применяется с храповым тормозом или
с «безопасной рукояткой» и может быть
с ним конструктивно связан.
Центробежный тормоз
Becker. Это наиболее известный и
распространенный тип центробежного тормоза (фиг. 312), который представляет собой
160
a — полая цилиндрическая [тормозная шайба,
закрепленная в раме лебедки; Ь — тормозной вал; с —
планшайба, заклиненная на валу; d — тормозные колодки,
имеющие точки вращения е в планшайбе с; / —
поверхность трения тормозных колодок; v g — тяги,
соединяющие тормозные колодки с кольцом /*; i — спиральные
пружины, с одной стороны закрепленные в планшайбе
с, а с другой — во втулке /».

тормоз с внутренними серпообразными колодками, работающими на принципе
центробежной силы.
Конструкция и работа (фиг. 312). Спиральная пружина
рассчитывается так, чтобы тормоз при малом числе оборотов оставался вне сцепления. Если
во время опускания груза получается недопустимая скорость, то колодки,
рассчитанные на центробежную силу, расходятся, преодолевая силу пружины и производя
давление на поверхность полого цилиндра неподвижного тормозного диска, что
вызывает требуемое сопротивление трения.
Число оборотов, при котором может наступить процесс торможения, полностью
зависит от силы пружины или, собственно говоря, от расчетных ее пределов, и может
быть регулируемо. Также можно получить различное торможение соответствующим
выбором диаметра тормозной шайбы, передаточного числа рычагов крлодок
центробежного тормоза, с\ также веса самых колодок.
Так как сила торможения на тормозном цилиндре увеличивается пропорционально
квадрату окружной скорости тормозного вала, то очень важно и существенно суметь
сохранить число оборотов в заранее определенных границах.
Значительный недостаток центробежного тормоза заключается в том, что число
оборотов тормозного вала и, следовательно, скорость опускания груза, уменьшается
при уменьшении груза, хотя желательно как раз обратное. Этот недостаток не может
быть устранен даже конструктивным путем.
Вследствие незначительной поверхности трения тормоз может давать только
небольшую мощность трения, и вследствие этого его применение для ручных подъемных
механизмов ограничено, так как для этих механизмов он должен быть поставлен
на кривошипном валу (вал рукоятки или тягового колеса).
Тормоз системы Becker изготовляется пяти величин: для диаметров в 250, 300,
350, 400 и 500 мм.
Так как колодки подвержены износу, то целесообразна выполнять их со сменными
частями.
Сопротивление трению можно увеличить коническим клиновидным сцеплением
колодок.
ЛИТЕРАТУРА
Kammerer, Ve 'suche mit einer elektrisch gesteuerten Fliehkraftbremse der Firma E. Becker,
Berlin-Reinickendorf. ZV&I, 1912, S. 1925.
fK 1 e i n, Die Bremskrafte bei Backenbremsen ftir Hebemaschinen. Maschinenkonstrukteur 1928,
№ 2u. 3.
Siebeck, Systematische Untersuchung und Berechnung der Bandbremsen ZVdl, 1910, S. 630.
Reibung zwischen Rad und Bremsklotz. ZVdl, 1929, S. 1208.
XV. ХОДОВЫЕ КОЛЕСА И ХОДОВЫЕ РОЛИКИ (КАТКИ)
Рельсовые пути
Колеса катится или непосредственно по верхнему горизонтальному поясу,
или же по наклонным нижним полкам двутаврового железа.
В большинстве случаев применяются специальные рельсы, укрепленные на
балках пути. Материал рельсов: St 37 . 12 или St. 60 . 31.
В качестве рельсов применяют для кранов:
1. Рельсы из полосовой стали (фиг. 313) с нормальными
размерами по табл. 34. Эти рельсы изготовляются или с закругленными, или со
скошенными, или с выпуклыми поверхностями.
2. Рельсы для мостовых кранов (специальный профиль для
краностроения). В табл. 35 (фиг. 314) приведены размеры и сечения наиболее
распространенных профилей от I до IV с номерами рельсов от 5000 до 5003. Размеры
остальных крановых рельсов от № 5004 до 5009.
3. Железнодорожные рельсы. На фиг. 315 и 316 приведены
размеры рельсов № 6 и 7 германских правительственных дорог, занумерованные под
№ 2105 и 2159 объединения сталелитейных заводов. В табл. 36 приведено сечение
и вес погонного метра этих рельсов.
Лебедки и краны —19 —11 161

Таблица 34
РЕЛЬСЫ МОСТОВЫХ КРАНОВ (фиг. 313)1
Ширина
мм
50
50
50
60
60
Высота
h
мм
25
30
40
30
40
Сучение
F
см2
12,5
15
20
18
24
Вес
а
кг/пог. м
9,81
11,70
15,60
14,02
18,70
Фиг. 313-314.
1 Stahlwerks-Verb and A.-ft. «Eisen im Hochbau»,
Berlin, Julius Springer, 192В.
T а б л и ц а 35
РЕЛЬСЫ МОСТОВЫХ КРАНОВ (фиг. 314)
№
профиля
1
2
3
4
h
55
65
75
• 85
Ъ
45
55
65
75
с
20
25
30
35
d
23,5
28,5
34
39,5
Размеры,
s
24
31
38
45
1
г
3
4
5
б
мм
125
150
175
200
54
бб
78
90
е
8
9
10
11
/
11
12,5
14
15 5
14,5
17,5
20
22
Вес g
кг
1 пог- м
22,5
32,2
43,8
57,0
Характеристика сечений и максимальные давления колес
№

профиля
1
2
3
4
Сечение
F см2
28,7
41,01
55,8
7256
Расстояние
центра
тяжести
Y) ММ
22,7
26,8
30,6
35,2
Моменты
инерции
JxCM*
94,05
180,4
328,6
523,4
Jy см*
182,4
352,6
646,12
988,7
Моменты
сопротивления
WXCM*
29,12
47,2
74,0
' 105,1
Wy CM3
29,18
47,0
73,8
98,87
Наибольшее давление
колеса в кг при к кг/см2
40
6 240
11280
17 600
25 200
50
7 800
14 100
22 000
31500
60
9 360
16 920
26400
37 800
Диаметр
ходового
колеса
D мм
400
600
800
1000
Та'блица 36
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ РЕЛЬСЫ (фиг. 315 и 316)
№
рельсов
6
7
№
фигуры
315
316
Сечение
F
см2
42,6
52,3
Вес
8
кг/пог. м
33,4
41,0
Момент
инерции
JxCM*
1040
1350
Момент

сопротивления
Wx смъ
154
193
■—105 —г** , U=— 710 —*
Фиг. 315-316.
162

Материал ходов ы>х колес. В зависимости от' системы привода
(ручной или от электродвигателя), от величины давления колес, от скорости
передвижения и режима работ (см. стр. 4) ходовые колеса изготовляются чугунными
(Ge 21 . 91), твердой отливки или из стального литья (Stg 38 . 81 до Stg 60 . 81). При
наличии большого давления колес и при тяжелом режиме работы (например, краны
металлургических заводов) корпус колеса выполняется из стального литья со
стальным бандажем, напрессованным в горячем состоянии.
Допускаемое давление на ходовые колеса.
Наибольшее давление на колесо, на которое рассчитываются ходовые колеса механизма
передвижения, Должно определяться на основании самых неблагоприятных условий.
Во всяком случае надо стремиться к получению больших диаметров при
небольшом сопротивлении движению.
Если (фи1\ 320, стр. 164) через D обозначить диаметр ходового колеса в см,
Ь — ширину рельсов в см, г — радиус закругления головки рельса в см (фиг. 314) и
к — крэфициент давления в кг[см2, то допускаемое давление на ходовое колесо будет
равно:
Р £>.(6-2г)./с кг. (176)
Допускаемый коэфициент давления зависит от скорости передвижения и от режима
работы. Приводим следующие его значения:
чугун (Ge 21.91) по стали — к = 15 ч- 40 кг/см2;
твердое литье ф стали — к = 40 -~ 60 кг/см2:
стальное литье (Stg 38 . 81) по стали — к = 40 -*- 60 кг/см2.
При интенсивной работе крана и при наличии большой скорости передвижения
получается преждевременное изнашивание поверхностей катания.
Чугунные ходовые колеса применяются только для ручных кранов или для
кранов, работающих с небольшой нагрузкой, как, например, краны, работающие от
электродвигателя в машинных отделениях мастерских. В остальных случаях применяется
стальное литье или литье с твердой закаленной поверхностью.
1. Ходовые колеса (бегунки) для двутавровых рельсовьде путей
Бегунки, передвигающиеся непосредственно по верхнему поясу двутавровых
балок, применяются только для ручных тележек.
Бегунки с двусторонними ребордами (фиг. 317) для пригонки их к различной
ширине полок балок
выпускаются с
различными по ширине
промежуточными
кольцами.
Вед ущ и е
бегунки имеют
дополнительно отлитый
зубчатый венец (фиг.318).
Бегунки с двухсторонними ребордами,
предназначенные для кошек, передвигающихся по
верхнему поясу, всегда свободно насажены на
болты, закрепленные в раме тележки.
Бегунки, передвигающиеся ПО наклонным Фиг. 319. Ходовые колеса для передви-
нижним полкам двутавровых балок, всегда жения кошки по нижнему поясу балки
устанавливаются попарно и при наличии
горизонтального болта бегуНКОВ ИЗГОТОВЛЯЮТСЯ а ~~ ходовые колеса без зубчатого венца; Ъ —
Г . J ' то же с зубчатым венцом; с — болты, закреп-
С КОНИЧеСКИМ (неМНОГО ВЫПУКЛЫМ) Профилем ленные в боковых щитах d лебедки; е — отвер-
Обода (фиг. 319), СООТВеТСТВуЮЩИМ НаКЛОНу стие для штауфера.
полок двутавровых балок.
Наклон полок двутавровых балок: 14%. Соответствующий угол наклона к
горизонтали а ^ 8°.
Бегунки посажены свободно на болтах, закрепленных на боковых щитах
лебедки, и, учитывая закругления пути, имеют некоторую продольную игру.
163
Фиг. 317—318.

Расчет свободно установленных болтов производится по данным на стр. 72.
Боковые стенки лебедок (щиты), подвергающиеся напряжению на изгиб и
растяжение, должны быть достаточно прочными и, если требуется, должны иметь ребра
жесткости.
Для ручных кошек бегунки выполняются чугунными и без бронзовых втулок.
Как правило, бегунки, находящиеся с одной стороны балки, приводятся в движение
одной шестеренкой и снабжаются зубчатыми венцами.
Тележки, работающие от электродвигателя, оборудуются бегунками из
стального литья с бронзовыми втулками.
Если болт, поддерживающий бегунки, устанавливается параллельно наклону
полок двутавровых балок рельсов, то бегунки имеют цилиндрическую (слегка
выпуклую) форму. Однако такое оформление бегунков усложняет конструкцию
привода.
2. Ходовые колеса (бегунки) для рельсов из полосовой стали, крановых
и железнодорожных рельсов
Чугунные ходовые колеса ручных кошек (тележек), предназначенные для путей
из полосовой стали или для крановых рельсов, изготовляются с ребордами с одной
.или с двух сторон (фиг. 320). Они большей частью жестко насаживаются на вал,
приводимый в действие передачей с цилиндрическими колесами.
9Л
"7,8
\//
3,8
13J
'п
252
42,
А
{/
Ж
>
f/
60
150
-го
D=200300 W0 500 600 700 800 300 :
Ь= - - 55 55 65 65 75 90 100
Г" - - U 4 5 5 6 8 10
Ъ~ V5 V5 45 46 55 55 65 75 SO
Г~ 3 3 3 3 * ■' 5 6 Я
120
12
Фиг. 320. Ходовое колесо,
заклиненное на оси.
Фиг. 321. Ходовое колесо
с заклиненным зубчатым
колесом под DIN 4005.
Фиг. 322. Допускаемые давления
нормированных ходовых колес для
профиля I (рельсы мостовых
крапов по табл. 35).
У электрических крановых лебедок (грузоподъемность ~ до 20 т) ходовые колеса
чугунные, из твердого литьяг или стального литья, точно так же заклиниваются на валу
(фиг. 320)* Однако большей частью применяют конструкцию, показанную на фиг. 323,
стр. 165, где болт ходового колеса закрепляется стопорными планками, а у
ходового колеса имеются две бронзовых втулки.
Ходовые колеса для электрических крановых тележек и кранов нормированы
по DIN 4004 и до 4009.
Наиболее распространенный тип изображен на фиг. 323, (стр. 165) с
двухсторонней'ребордой и с симметричной или несимметричной втулкой.
V ведущих ходовых колес этого типа при небольшом диаметре (D = 200 -ь 300 мм)
на его втулке заклинивается зубчатое колесо (фиг. 321).
Fr. Krupp, &.-G., Grusonwerk, Magdeburg.
164

Таблица 37
ХОДОВЫЕ КОЛЕСА С ДВУХСТОРОННЕЙ РЕБОРДОЙ И НЕСИММЕТРИЧНОЙ ВТУЛКОЙ ПО DIN 4009 (фиг. 323—326)
п I К-/71-
1
о
О-
В
400 |
500 [
600 |
700 |
800 [
900 (
1G00 [
1200 |
Ширина
Профиль
45
55
45
55
55
65
55
65
65
75
75
90
90
100
100
120
Фиг.. 323
и 324.
Ходовое колесе»
без зубчатого венца по DIN 4009.
рельсов
Профиль
II
1
1 58f
}58{
72
72
72
72
72
Диаметр
болтов
d
60
70
70
80
80
90
90
100
100
НО
ПО
125
125
140
140
160
70
80
80
90
99.
100
100
110
ПО
125
125
140 '
140
160
160
180
В
1100
1 105
1
115
125
120
130
130
140
140
155
160
170
170
190
V
15 {
20 {
}20
J25
]25
И"
127,5
}27,5
Фиг. 325
Реборда
профиль I
и
22,5
17,5
25
20
»i
27,5 {
27,51
27,5{
30 j
30 (
w
|
55 |
65 |
55 i
65 !
65
75
65
75
75
85
85
100
100
по
по
130
профиль
и,
}17
) 19,5
22,5
25
25
29
29
wx
66
66
80
80
80
82
82
и 32G.
II
12
12
12
12
12
12
12
Ходовое колесо с приболченным зубчатым венцом
no DIN 4009-
Втулка
т
140
150
}шо
]l70
|l80
J200
}220
] 250
О
70 (
801
90 |
100 |
110 {
1201
130 {
1401
число
зубцов

модуль
50
8
50
10
60
10
70
10
68
12
76
12
72
14
86
14
Зубчатый
is
О £->
СХЕ О
Н А 3
| | >>
1 400
1 500
1 600
] 700
} 816
| 912
]l008
J1204
венец
вЪ
55
60
65
70
75
90
100
120
2 %
диаметр
центрир}
щей окр^
ности Е
350 [
450 |
550 [
650 |
750 {
830 f
930 {
1120 |
Болты
число
диаметр
в
дюймах
4
4
6
6
Ye*
6
7/
6
V/
6
7/
8
1
s
диаметр
окружное
отверсти!
F
J 300 «
| 390 <
| 490 j
j 580 j
} 680 j
} 770 j
] 850 |
I 1030 |

Разгрузочное
кольцо
17
18
28
18
28
18
28
18
28
22
35
22
35
25
49
28
45
СП
Профиль I—по табл. 35> профиль II—по табл. 36, стр. 162.
Недостающие размеры являются свободными конструктивными размерами.
Для установки шариковых или роликовых подшипников ступицы колес соответственно удлиняются.
Для колес с прилитым зубчатым венцом данные нормы недействительны. Количество разгрузочных колец зависит от нагрузки.
Материал: ходовое колесо и зубчатый венец в зависимости от применения изготовляются из стального литья или чугуна.

При большем диаметре на ходовом колесе крепится на болтах центрированный
к нему зубчатый венец (фиг. 325, стр. 165). Болты крепления не работают на срез
вследствие наличия разгрузочных колец (фиг. 326, стр. 165). Количество разгрузочных
колец зависит от нагрузки (не менее двух).
Болты ходовых колес большей частью имеют бронзовые втулки и устанавливаются
в фасонной стали или швеллере, в которых они закрепляются стопорными планками
(см. стр. 76). Болты рассчитываются на изгиб и удельное давление. Для расчета
в основу берется наибольшее давление колес Ртах. Давление на зубцы, получающееся
у ведущих ходовых колес, может не учитываться при определении напряжения на изгиб.
Расчет болтов ходовых колес см. на стр. 72.
Фиг. 327 и 328. Ходовое колесо с бандажем, натянутым в горячем состоянии
а — корпус колеса из стального литья; Ъ — стальной бандаж, ^натянутый в горячем
состоянии; с — шурупы; d — зубчатый венец из стального литья.
Йормы ходовых колес. DIN 4004 — ходовые колеса с одной ребордой и
несимметричной втулкой; DIN 4005 — ходовые колеса с двухсторонней ребордой и
несимметричной втулкой; DIN 4006 — ходовые колеса с односторонней ребордой
и симметричной втулкой; DIN 4007 — ходовые колеса с двухсторонней ребордой
и симметричной втулкой; DIN 4008 — ходовые колеса с односторонней ребордой
и несимметричной втулкой; DIN 4009 — ходовые колеса с двухсторонней ребордой
и несимметричной втулкой.
В табл. 37 (фиг. 323—326) приведены размеры для нормированных по DIN 4009
ходовых колес с двухсторонней ребордой и несимметричной втулкой.
На фиг. 322 приводятся допускаемые давления нормированных по DIN 4004—
4009 ходовых колес для Т профиля при материале колес — стальное литье Stg
38 . 81 и при к = 50 кг/см2.
Ходовые колеса не должны непосредственно прилегать к косынкам опор или
к полкам швеллеров, для чего необходимо проложить с обеих сторон по одному
прокладному листу.
Смазка втулок ходовых колёс производится по данным.; приведенным на стр. 77,
как для болтов и осей.
Так как ходовые колеса поворотных кранов, передвигающихся по нормальной
колее, должны проходить по стрелкам и по закруглениям, то профиль реборды их
колеса бывает такой же, как и для нормальных железнодорожных скатов. Эти колеса,
1бб

как правило, заклиниваются шпонками на осях, причем одно из них, а иногда я оба,
бывает ведущим.
С п е ц,и альные конструкции
На фиг. 327 и 328, стр. 166 приведено ходовое колесо диаметром в 1000 мм для
тяжелого режима работ, выполняемое для кранов металлургических заводов. Бандаж
колеса, изготовленный из специальной суали, напрессован в горячем состоянии на
корпус колеса из стального литья.
В настоящее время часто применяют вместо бронзовых втулок шариковые или
роликовые подшипники.
На фиг. 329 приведено ходовое колесо с широкими роликовыми подшипниками.
3. Ходовые ролики (ходовые колеса без реборд)
Конструкция нормирована по DIN 697 — ходовые колеса без реборды. Диаметр
роликов: 200 -800 мм. Материал:
стальное литье.
У консольных кранов они передают на
верхний или нижний путь горизонтальное
давление, вызываемое моментом
опрокидывания. Опорные ролики консольных кранов
на ободе обтачиваются с небольшой вы-
Фиг. 329. Ходовое колесо на
роликовых подшипниках (Ardeltwerke).
Фиг. 330 и 331. Ходовое колесо без
реборд.
пуклостью и имеют консольную или двухстороннюю опору. Они выполняются также
с шариковыми подшипниками.
Ходовые колеса без реборд применяются также для мостовых кранов с
поворотной стрелой и служат у них как вертикальные опорные ролики для устойчивости
поворотной стрелы.
У кранов с поворотным кругом ролики установлены на вращающейся части крана
и катятся по кругообразно изогнутым рельсам, укрепленным на нижней части крана.
Эти катки имеют также слегка выпуклую форму обода, снабжены бронзовыми
втулками и вращаются на укрепленной оси (фиг. 330 и 331).
ЛИТЕРАТУРА
Fromm, Zulassige Belestungen von Reibungsgetrieben mit zylindrischen odcr kegeligtn Radcrn
Laufradern). ZVdl, 1929, S. 957.
Б. ГРУЗОЗАХВАТНЫЕ^ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ1
(Приспособления для захватывания перемещаемых грузов)
1. ГРУЗОЗАХВАТНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ЕДИНИЧНЫХ И ШТУЧНЫХ ГРУЗОВ
Для захвата единичных и штучных грузов применяются цепные или тросовые
стропы, подвешиваемые к крюкам кранов.
1 Подробнее Ы. брошюру AWF: «Lastaufnahmemittel fur Krane und Hangebahnen», Berlin,
1926. Beuth-Verlag GMBH; Berlin SW 9.
167

Крюки кранов. Крюки кранов (см. стр. 22) как однорогие, так и
двурогие допускают надевание на них бесконечных стропов или петель; в грузовых же
скобах тросы или цепи стропов должны быть продеты в отверстие скобы.
Однорогие крюки применяются обычно для грузоподъемностей до 50 т,
двурогие крюки для грузов от 25 до 100 т, а грузовые скобы для тяжелых грузов
(свыше 100 ш).
1. Цепные и тросовые стропы
Допускаемый угол наклона ветвей строп #. На фиг. 332
изображен подвешенный на двух ветвях груз.
Натяжение ветвей цепных или тросовых стропов и соответствующая
горизонтальная слагающая от веса перемещаемого груза (фиг. 333) зависят от величины угла
наклона ветвей стропа а. Если через Q обозначим полную нагрузку (наибольший груз),
то натяжение одной ветви будет:
Q
2 • cos ■
т или кг.
(177а)
3000
2 500 —
Фиг. 332—333.
1500 -
7000*
500
7Ш
&8
7ft5)<
гооо
II
//
//
/1
у
/ж?
А
Ъ77
Горизонтальная слагающая
этого натяжения:
S' = — • tg -^- т или кг. (177Ь)
Если определить усилия S и S'
для груза у = 1000 кг при углах
наклона а == 0 до 180°, то зависимость между ними
будет выражаться кривыми, представленными на фиг. 334.
Кривые, изображенные на фигуре, показывают, что
большие углы наклона вызывают в ветвях канатов или цепей
большие усилия, а также большее давление или изгиб ^перемещаемого груза.
Так как натяжение цепей и канатов не должно превышать Допускаемого
натяжения, то полезная нагрузка тяговых органов уменьшается с возрастанием угла наклона.
Если через Sn обозначить допускаемое натяжение, то полезная нагрузка в
зависимости от угла наклона будет:
30 60 SO КО 750 1SO
Фиг. 334.
угол наклона а = 0°
90 е
120°
натяжение одной ветви S= l,0Sn 0,7Sn 0,5Sn
Углы наклона не должны превышать 120°.
ЛИТЕРАТУРА
AWF-Betriebsblatter fur das Anschlagen (Anbinden) von Lasten.
Betriebsblatt № 6: Vorschriften fur Kranfiihrer und Anbinder.
В e t r i e b s b I a 11 № 23: Seilbefestigung zum Materialtransport.
Betriebsblatt № 24: «Kettenbefestigung zum Materialtransport».
Deutsche Eisen- und Stahlberufsgenossenschaften: Merkblatt fur die
Beforderung von Lasten durch Hebe- und Fahrzeuge (Tragmittel — Falsches und richtiges Anhangen
von Lasten).
Цепи
В качестве цепей для стропов обычно применяют сварные (некалибровайные)
цепи из круглой стали (DIN 672) с кольцами для подвешивания и крюками или когте-
образными захватами. Эти цепи подводятся под груз или обворачиваются вокруг
груза несколько раз и их концевые крюки закладываются в кольцо, надеваемое на
крюк крана.
168

На фиг. 335 изображена цепь с крюком и кольцом для подвешивания, на фиг. 336—
двойная цепь с крюком и кольцом для подвешивания и на фиг. 337 — когтеобразный
крюк для образования цепной петли или стропа.
Когтеобраз, ные крюки (материал: стальное литье) производятся
заводами Vereinigte Stahlwerke A.-G. Dortmund восемнадцати размеров, для
нормированных диаметров цепной стали от б до 40 мм.
Фиг. 338 и 339 изображают подвешивание бочек посредством двух цепей с
крюками и соединительными кольцами. Крюки выполнены по форме конусообразных
краев бочек (фиг. 340).
Цепи применяются, главным образом, в тяжелой промышленности, потому что
они менее чувствительны к толчкам, чем упругие тросы. В производствах с большими
температурными колебаниями, например, в литейных, где кран работает внутри и
снаружи здания (у горячих вагранок, а затем в холодных литейных дворах), следует
предпочитать цепи тросам. В производствах с постоянными высокими температурами
применяются только цепи.
о
Фиг. 335-336
Фиг. 337.
Фиг. 338-339.
Фиг. 340.
Разрывы цепей происходят в большинстве случаев чаще от плохого качества
материала, плохой сварки, или неправильно определенного веса поднимаемого груза,
чем от действия толчков.
Для предохранения кромок перемещаемых обработанных машинных частей от
повреждения цепями следует закладывать между цепью и кромками прокладки из
более мягкого материала.
Тросы
Для тяжелых грузов весьма часто применяются также тросовые стропы. Однако
они крайне неудобны, особенно при большом диаметре тросов, так как обладают
слишком большой жесткостью, легко перекручиваются и занимают много места. Вместе
с тем они имеют и преимущества перед цепями; как-то: меньший вес и большая
упругость. Заготовленные определенной длины и снабженные коушами тросы будут
целесообразны, если время от времени перемещаются тяжелые однородные грузы без
острых кромок. При перемещении грузов с острыми кромками тросы подвергаются
большому изгибу. В этом случае цепи будут целесообразнее, так как вследствие
подвижности своих звеньев они легче принимают конфигурацию перемещаемого предмета
или подкладок.
Тросы весьма чувствительны к высоким температурам, особенно тросы,
снабженные пеньковыми сердцевинами.
, Пеньковые канаты
Жестко сплетенные несмоленые пеньковые канаты применяются довольно широко
в производствах для стропов. Они хотя и имеют значительно меньшую прочность,
чем тросы, но вместе с тем обладают большей гибкостью и легко поддаются связыванию
в узлы. Так как пеньковые канаты легко повреждаются на острых кромках
перемещаемых машинных частей, то у кромок необходимы мягкие прокладки, или же
необходимо применение особых защитных угольников.
169

Фиг. 341. Траверса для, литейных с поворот-
ньши роликами (Senssenbrenner).
При подвешивании груза на цепях или канатах следует обратить внимание на то,
чтобы груз был подвешен устойчиво и не мог менять положения во время перемещения.
Горловины, колеса и тому
подобные детали, перемещаемые в
горизонтальном положении, лучше
всего подвешивать на трех ветвях.
Такое подвешивание дает
статически определимую схему.
Подвешивание на двух ветвях
при горизонтальном положении
груза недопустимо, так как груз
легко может опрокинуться.
Подвешивание на четырех ветвях
не рекомендуется, так как оно
статически неопределимо.
2. Грузовые балки (траверсы)
Траверсы имеют
преимущество надежного подвешивания
груза и применяются для
перемещения средних, главным же
образом, больших и тяжелых
грузов, как-то: паровозов,
тендеров, котлов, вагонов и т. д.
Траверсы для ли-
т е й н Ы/Х. Траверсы
применяются в литейных цехах для
подвешивания и опрокидывания
опок. Опоки подвешиваются
помощью имеющихся на них
поворотных цапф на цепях или
скобах, заложенных в
соответствующие углубления верхнего
пояса балки.
Так как большинство
несчастных случаев в литейном
производстве происходит
вследствие дефектных мест сварки на
скобах для подвески, то
предпочитаются траверсы с
поворотными роликами а (фиг. 341).
Эти поворотные ролики
допускают более легкое
перекладывание опок, нежели сварные
скобы из круглой стали
обычного типа.
Траверсы для
паровозных котлов (фиг. 342).
Траверса для паровозных котлов
конструируется в виде клепаной
коробчатой балки и
подвешивается посредством ролика к
крюку крана. Форма ролика
выполняется применительно к
очертанию крюка.
Поперечные балки траверсц на концах имеют боковые крюки-выступы, на
которые надеваются кольца проволочных канатов для подвешивания.
170
Фиг.
342. Траверса для
возных котлов.
паро-
а — котел; Щ— тросовый строп; с —
Поперечная балка траверсы с боковыми
ушками d для подвешивания тросов
стропа.
Фиг. 341 Траверса
для перемещения
(Ardeltwerke),
тяжелых грузов

Траверсы для перемещения тяжелых грузов двумя
кранами разной грузоподъемности (фиг. 343). В цехах, в
которых грузоподъемность крана для перемещения тяжелых грузов недостаточна,
пользуются двумя мостовыми кранами, работающими на общем подкрановом пути. Эти
краны соединяются траверсой (фиг. 343), которая подвешивается на оба крюка
кранов. Место подвешивания грузового крюка у траверсы или расстояния ег и еъ
определяются грузоподъемностями
Qx и Q2 кранов:
= У; е* =
Q
во =
(178а)
Q
Фиг. 344. Траверса для тендерного подъемного крана.
а — балка; Ь — нижние обоймицы тележки; с — шарнирно
прикрепленные к балке а лапы; d — вспомогательный крюк.
Если оба крана имеют
одинаковую грузоподъемность, то е1=^е2^1/2у
и грузовой крюк устанавливается
посредине траверсы.
Спаренные мостовые краны с
одной траверсой грузоподъемностью
245 т см. Demag-Nacfirichten,
October 1930, S. 2 und 3.
Траверса с лапами
для тендерного
подъемного крана (фиг. 344). Балка
непосредственно подвешена на двух полиспастах тележки. Каждый полиспаст снабжен
двумя блоками. В средине балка имеет вспомогательный крюк. Лапы шарнирно
соединены с балкой, так что при пользовании вспомогательным крюком они
поднимаются вверх или снимаются.
3. Подвески
Для перемещения однородных, регулярно перевозимых частей, как-то: колесные
скаты, оси, валы, листовое железо, днища для котлов, бунты проволоки и т. п.,
применяются подвески для захвата, имеющие форму перемещаемого груза.
Подвески для колесных скатов, осей и валов. Их тип зависит от
того, перемещаются ли короткие оси или длинные валы в отдельности или группами.
Длинные валы должны быть подвешены в нескольких местах во избежание прогиба
последних. Для групповой перевозки осей и валов применяются также переносные
несущие рамы, которые можно грузить на подвижной состав в несколько рядов.
Фиг. 345.
Фиг. 346/^Подвески с лапами для длинных валов
(Ardeltwerke).
Примеры, Фиг. 345 изображает подвеску для осей и колесных скатов.
Подвески для колесных скатов со стальными роликами для поворота последних
и подвески для перемещения двух колесных скатов см.: «Das Eisenbahrfwerk», 1925,
Heft 10.
У подвесок с лапами для длинных валов (фиг. 346) концы лап немного выгнуты
кверху, благодаря чему предупреждается боковое скатывание валов.
171

Фиг. 348.
Фиг. 349.
Подвески для перемещения листовой стали. В
зависимости от размера, толщины и количества листы перемещаются в вертикальном или
горизонтальном положениях. В последнем случае следует их так подвешивать, чтобы
угол наклона ветвей стропа (см. стр. 168) был меньше, чем 120°, и опрокидывание
листов было исключено. Обычно, когда перемещается несколько листов стали
. (пачки) одновременно, предпочитают перевозку их в горизонтальном положении.
Длинные листы должны быть связаны таким образом, чтобы они не слишком сильно
выгибались.
Примеры. Фиг. 347 изображает зажимное
приспособление rana'Mdrk для перемещения листов в
вертикальном положении.
Оно так
сконструировано, что лист
благодаря
собственному весу
защемляется и удерживается
силой трения.
Подобным по принципу
действия является также
зажимное
приспособление для листов типа
Sartorius (фиг. 348).
Для
горизонтальной перевозки
листовой стали
применяются спаренные
захватные крюкиг, или
листы подвешиваются к четырем цепям посредством струбцин, или
самозатягивающихся зажимов. Фиг. 349 изображает самозатягивающийся зажим для
горизонтального подвешивания листов. Для перемещения листов в вертикальном положении
применяются также самозатягивающиеся щипцы. Для регулярного перемещения больших
количеств листов предпочитаются грузоподъемные магниты (см. стр. 175).
4. Грузовые платформы и люльки
Для групповой или массовой перевозки штучных грузов (ящиков, мешков,
прутковой стали, машинных частей и т.д.), а также мелких грузов (брикеты, кирпич, чушки,
чугунные части и пр.) применяются грузовые платформы и люльки. При применении
этих грузозахватных приспособлений легко случается, особенно при перемещении
мелких грузов, что перевозимые предметы выпадают. Эксплоатация подобных захватов
дает целый ряд тяжелых несчастных случаев. В силу сказанного вместо открытых
грузовых платформ и люлек для мелких грузов рекомендуется применение закрытых
перевозочных ящиков или другой подобной тары, Грузовые платформы и люльки
часто так конструируются, что могут допускать перегрузку краном на открытый
подвижной состав. Для подвесных дорог подобные платформы и люльки изготовляются
съемными или опрокидывающимися.
5. Клещи и клещеобразные захватные приспособления
Стремление по возможности исключить ручной труд при захвате грузов привело
к применению клещей и клещеобразных захватных приспособлений, которые
применяются для весьма разнообразных перемещаемых грузов (мешки, кипы, бочки, ящики,
камни, рельсы, блоки, стальные сосуды, тигли, заготовки и т. д.), поэтому и типы их
очень разнообразны. Большинство клещей конструируется самозатягивающимисяh
т. е. они замыкаются под влиянием веса перемещаемого груза и открываются от руки
для освобождения груза. Широкое применение находят клещи в сталелитейных
заводах и в кузнечных и прессовых цехах (см. раздел: «Краны металлургических заводов»).
1 Deutsche Eisen- und Stahlberufsgenossenschaften: «Merkblatt zur Beforderung von Lasten durch
Hebe- und Fahrzeuge».
172

Фиг. 350 — 3543 изображают различные захватные клещи для мешков, кип,
бензиновых бочек и ящиков. Клещи подвешиваются помощью скобы к крюку крана;
удерживаются в открытом состоянии при помощи автоматически защелкивающейся
собачки и опускаются в таком виде на перемещаемый груз. После разобщения собачки
клещи замыкаются натягиванием подъемных канатов.
Фиг. 350.
Фиг. 351.
Фиг. 352.
При работе в цехах применение клещеобразных захватных органов особенно
рекомендуется при перемещении больших количеств однородных деталей заготовок,
так как они до минимума сокращают время для приема и отдачи груза.
На фиг. 355 показаны самозатягивающиеся клещи для цилиндрических деталей.
Другие типы захватных клещей, как-то: клещи для камней с раздвижной пастью для
Фиг. 353.
Фиг. 354-
Фиг. 355.
Самозатягивающиеся клещи для
цилиндрических деталей.
захвата приведены на фиг. 356 и клещи для захвата бревен, или ножницы, приведены
на фиг. 357. Для захвата и перемещения круглого леса в правильно уложенных
штабелях с диаметрами приблизительно до 200 мм и длиной приблизительно до 2 м}
например, на рудниках (крепежный лес) и на целлюлозных заводах большое применение
имеют грейферы для круглого леса (фиг. 358). Они похожи по конструкции на
грейферы для сыпучих тел (см. стр. 182) и пригодны в соответствующем выполнении для
1 Geist-Greiferwerkst^tten, Kraiburg (Bayern).
173

Фиг. 356. Клещи для камней (Wolff).
а (а') — рычаги клещей; Ъ (&') — передвижная точка опоры; с (с') — захватные щеки
с насечкой; d (d ) — коленчатые рычаги; в (е') —• перемещаемый вертикально по
направляющим шарнирный болт; s — путь перемещения шарнирного болта; и>тах —
максимальная ширина захвата клещей; min w—минимальная ширина захвата клещей.
Фиг. 357.
Фиг. 358. Грейфер для круглого леса (Mohr &XFederhaff).
а — грейферная головка; Ъ — грейферный рычаг с точкой
вращения /, расположенной в траверсе с, перемещающейся вверх и
вниз; d — наклонные \ стержни, связанные у точки II с грейферными
рычагами, а у точки III с грейферной головкой; е — разгрузочные
(подъемные) канаты; / — канаты для подъема и замыкания; д -—
неподвижные блоки; h — подвижные блоки полиспаста замыкания;
Е—Ео — кривая замыкания.
174

перемещения правильно уложенных рельсовых шпал. Устройство и конструкцию
поворотного грейфера для круглого леса см. ZVdl, 1929, стр. 1640.
II. ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ МАГНИТЫ
1. Область применения
Свою главную область применения грузоподъемные магниты находят в доменных,
сталелитейных и прокатных заводах.
На заводах машиностроительной промышленности магниты применяются,
главным образом, для обслуживания открытых складов. Особенно выгодны магниты для
захвата и перемещения обрезков, стружек, опилок и других мелких металлических
2. Принцип действия и схема включения
Магнит должен быть опущен таким образом на перемещаемый материал, чтобы
он по возможности соприкасался с ним всей своей поверхностью. Затем включаетея
ток, поступающий в обмотку
магнита, отчего образуется магнитное tr/^<*-*- iQ\\ /п
поле, мощность которого зависит ^—^^^л \ \ \ t /
от размеров магнита, числа
витков катушки и от проходящей через
обмотки силы тока.
На фиг. 359 показан поток
магнитных силовых линий при
притягивании груза. Силовые
линии переходят от сердечника
магнита в перемещаемый материал и
на. концах опять входят в
магнитный корпус. Для включения и
выключения грузоподъемных
магнитов применяются контроллеры со
сменными контактами и искро-
гасителькыми катушками (см. стр.
201), которые при включении
магнита понижают возбуждение
Й П
Фиг. 359. Круглый грузоподъемный
ными катушками.
магнит со Съем-
а — корпус магнита; Ъ — полюсный башмак; с — катушка; d —
полюсное кольцо; е — фундаментная плита; / — закрепленное
кольцо к плите е; д — крышка; h — пружины; i — полюсные
болты; к — болты к кольцу/; l -— тепловой
предохранительный патрон; т — штепсельный контакт; п —
предохранительный кожух для контактов т.
^ппа^иа"г ""' При %ТШ катУшки Дл* избежания вредного повышения
напряжения замыкаются накоротко.
Для магнитов большой грузоподъемности применяется схема включения, которая
юляет сильнее возбуждать магниты при посадке на перемещаемый материал.
П0Д0 ° начальн°го перевозбуждения возникает большая сила
притяжения, которая весьма способствует продвижению к поверхности магнита кусков
металла при рыхлом ломе и чушках.
После начального притяжения защитное реле с выдержкой времени автоматиче-
^ти/(;1агНаВЛИВаеТ меньшее возбуждение, достаточное лишь для удерживания груза.
Этим устраняется продолжительная работа магнита с повышенным возбуждением,
а также недопустимый из-за этого перегрев магнита.
3. Типы и мощность магнитов
Круглые магниты. Наиболее распространенными типами являются
круглые магниты с ровной полюсной поверхностью. Они изготовляются для диамет-
болвано ) Д° ММ ПРИ грузоподъемностях от 4000 До 30 °00 кг (для массивных
У изображенных на фиг. 359 круглых магнитов катушка после отвинчивания
оолтов вынимается. Она укреплена эластично в магнитном корпусе посредством
пружин для предохранения от толчков при посадке магнита
175

Катушка является самой важной и чувствительной частью магнита. Для ее
обмотки применяется проволоку из красной меди или алюминия. Применение
красной меди целесообразнее благодаря более высокой ее проводимости, которая
приблизительно на 50% выше, чем у алюминия. Магниты с алюминиевой обмоткой в
зависимости от величины магнита на 14 — 20% легче, чем с обмоткой из красной меди. Это
обстоятельство сказывается на мощности и расходе энергии подъемного мотора
в кранах с 80 и более циклами в час. Расход энергии в магнитах при применении
алюминиевых катушек на 28—30% выше, чем при катушках с обмоткой из красной меди.
Несмотря на этот более высокий расход энергии применение алюминия имеет
экономическое преимущество при работе с магнитами, а поэтому алюминий в последнее
время предпочитают красной меди. Так как круглые магниты применяются
преимущественно для перемещения лома, чушек и" т. д. и большей частью опускаются на
материал без замедления, то они должны быть изготовлены из хорошего материала
и иметь большие размеры. Корпус магнита изготовляется из динамного стального
литья (ст. литье 45.81 D), а основная плита из твердой оловянистой бронзы (GBz 20)
или из вязкой марганцевой стали. Таким образом износ рабочей магнитной
поверхности сокращается до наименьших пределов.
В конструкции магнита, изображенной на фиг. 359, на основании опытных данных
при испытании после продолжительной работы магнита полюсные болты разошлись.
Вследствие образовавшегося при этом воздушного зазора между полюсным кольцом
и корпусом подъемная сила магнита значительно уменьшилась, и, кроме того, во
внутренность магнита могли проникать пыль и сырость. Изоляция катушки, таким
образом, мало-по-малу испортилась, со временем получились разряды на корпус, или
короткое замыкание витков внутри катушки.
При новом способе выполнения г обнажение катушки и неплотности магнита
устраняются тем, что наружное и внутреннее полюсные кольца (/ или d на фиг. 359)
отпадают, а кольцеобразная основная плита в корпусе прикрепляется приваренными
крепительными кольцами. Возможному образованию конденсата на внутренних
стенках корпуса препятствуют свободные пространства между катушкой и стенкой
корпуса, заполненные вязкой массой, которая имеет свойство сохранять свою
консистенцию даже при нагреве до 200°.
Обмотка из алюминиевой проволоки с особой теплостойкой изоляцией значительно
улучшает качество катушки.
В новых специальных конструкциях магнитов катушка разделяется на две части,
лежащих одна над другой, что улучшает ее охлаждение.
Подъемная сила магнита с двойной катушкой для лома, чушек, чугунных частей,
металлических опилок и т. д. приблизительно на 40% больше, чем у обыкновенного
магнита с одинаковым диаметром.
Магниты изготовляются для рабочего напряжения от 110 до 600 V. Под отравной
силой магнита подразумевается тот предельный груз, который магнит может
удержать.
Полезная грузоподъемность допускается значительно ниже, приблизительно на
1/5 отрывной силы.
Грузоподъемность магнитов или их мощность определяются в среднем для подъема
больших массивных болванок, которые имеют для протекания магнитных силовых
линий большое поперечное сечение, а поэтому мощность и определяется по этим
показателям. Для других перемещаемых грузов, как-то: шаров, чушек и опилок, средняя
грузоподъемность магнитов значительно падает.
На фиг. 360 приведена диаграмма изменения средних грузоподъемностей для
круглого магнита при различных перемещаемых материалах. Диаметр магнита: 1150 мм.
Расход энергии в холодном состоянии: 4,2 kW. Диаграмма показывает, что средняя
грузоподъемность магнита при размельченной стружке, жестяных отходах, чугунных
и стальных опилках крайне низка, а при длинных стальных стружках составляет
только около 3,4% грузоподъемности единичных болванок. Однако, несмотря на это
обстоятельство, перемещение таких грузов при помощи магнита экономичнее, чем
вручную.
1 Demag-Nachrichten. 1931, S. С. 15.
176

Магниты также применимы для перемещения горячих металлических предметов
Температура перемещаемого груза при этом мало влияет на грузоподъемность магнита,
6000
5000
4000
3000
2000
WOO
n
Средняя подъемная сила
{для одного подъема)
\
\
i
I
1
I
%
ш
У/У
ш
%
ш
%
Honpo6bie ядра.
щ
ш
щ
У//
!
i
1
Средняя стрит на\
1
1
болЬшие об редкилист стали
1
1
V///
i
1
i
f77?
j
100 42 16 17 6 8,4 2,2 3,4 5,8 4,2
%от подъемной с илbi. для массиб-
нЬ/х болван о н
Фиг. 360.
Фиг. 361 и 362.
Прямоугольный магнит (Ardeltwerke).
1 — корпус магнита; 2 — ушки
для подвешивания; 3 —
катушка; 4—предохранительная плита;
5 — основная плита; 6 —
подвод тока.
так как металлические предметы с
температурой от 400 до 500° еще с достаточной
надежностью удерживаются магнитом.
Магниты для перемещения горячих
предметов снабжаются особой тепловой
изоляцией и могут тогда поднимать сталь с
температурой приблизительно до 600°. Эта
температура является пределом в
отношении электрических свойств, так как,
начиная с 600°, способность намагничивания стали быстро падает и практически при
700° становится равной 0.
Намагничивание стали
также падает с увеличением
содержания марганца. Сталь с
содержанием около 7% марганца не
может быть перемещаема
магнитами.
Прямоугольные
магнит ы. Прямоугольные
магниты (фиг. 361 и 362) служат
для перемещения болванок и
чушек правильной формы, а
также для вальцов, балок, круг-
Фиг. 363 и 364. Подковообразные магниты (Lauchhammer).
1 — сердечник; 2 — катушка; 3 — полюсные пластины; 4 —
полюсные поверхности; 5—ушки для подвешивания; 6 — корпус;
лого материала, листовой стали ? —подвод тока.
и т. д. Конструкция катушки
в принципе та же самая, как и у круглых магнитов. Изображенный на фиг. 361 и
362 магнит изготовляется трех размеров: a- b = 770-270, 1016*416 и 1520 ♦ 420 мм.
Подъемная сила магнитов для массивных болванок — 3000, 12 000 и 20 000 кг.
Подковообразные магниты. Подковообразные магниты (фиг. 363
и 364) имеют узкие полюсные поверхности и поэтому хорошо приспособлены для
Лебедки и краны —19—12
177

подъема рельсов, балок, прутковой стали и т. д., которые хорошо могут ими
притягиваться. Магниты выполняются четырех размеров: а • b = 400 х 500, 490 < 600,
610 х Ю00 и 810 х 1300 мм, грузоподъемностью от 400 до 4000 кг.
Магниты с подвижными полюсами. Эти магниты (фиг. 365)
служат для погрузки правильно сложенного материала, как-то: болванок, рельсов,
балок и т. д. Их квадратные узкие полюсные пальцы устанавливаются в соответствии
Фиг. 365. Магнит с подвижными полюсами.
а — корпус магнита; Ь — катушка; с — крышка; d — подвижные полюса; е —
подвод тока.
с небольшими неровностями поверхности груза, благодаря чему действие магнита
соответственно увеличивается. Для копровых ядер производятся также специальные
магниты, так как полезная грузоподъемность круглых магнитов с плоской полюсной
поверхностью из-за незначительной площади соприкосновения ядра с магнитом
слишком мала.
III. СОСУДЫ (КЮБЕЛЯ) ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ СЫПУЧИХ ТЕЛ
1. Опрокидные кюбеля
У опрокидных кюбелей (фиг. 366) сосуд для перемещения подвешен посредством
бугеля к крановому крюку и может опрокидываться вокруг горизонтальной оси.
Центр тяжести нагруженного кюбеля выбирается таким образом, чтобы он под
влиянием веса перемещаемого груза опрокидывался сам, чему, однако, прешггствует
соответствующая защелка. После расцепления защелки кюбель опрокидывается, и
перемещаемый груз выпадает.
Так как центр тяжести порожнего кюбеля
расположен ниже опрокидной оси, то кюбель
автоматически возвращается в положение
загрузки, в котором он вновь запирается.
Применяемые при работе с кранами
опрокидные кюбеля имеют большей частью форму
устарелого кюбеля (Brown) с пологой стенкой со
стороны опрокидывания. Эта форма дает
возможность подать кюбель к откосу перемеща-'
емого материала, так что материал большей
частью попадает в кюбель самотеком, и лишь
остаток его забрасывается лопатами. Пологая
также облегчает выпадение материала, и
Фиг. 366. Опрокидной кюбель.
а — сосуд для перемещения, вращающийся
вокруг оси I—I и подвешенный посредством
бугеля Ьк крановому крюку; с запорный ры
паРГи "п"РоУьшОдРьта§ии
рд
запорный ры- ПОЛНОе ОПрОКИДЫВанИе СОСуда, ТаКИМ обраЗОМ,
, Гт
становится излишним. Наполненный сосуд замы-
кается или рычагом с выступом, как показано
на фиг. 366, который открывается от руки,
или между половинками несущего бугеля расположены два коленчатых рычага,
которые запирают поднятый кюбель защелкой в прорезях и удерживают его в этом
положении силой пружины. При опорожнении выступающие концы замыкающих рыча-
178

гов упираются в разгрузочное кольцо. Таким образом преодолевается сила пружины,
запор открывается, и кюбель опрокидывается. Опрокидывание кюбеля ограничивается
упорами, которые прикрепляются к сосуду и в крайнем положении опрокидывания
прижимаются к бугелю. Для того чтобы кюбель при ударе о разгрузочное кольцо
не мог выскочить из грузового крюка, последний применяют с предохранителем
(см. стр. 26).
Опрокидные кюбеля применяются в том случае, если материал выгружается на
одной и той же высоте, например, в бункер.
Опрокидные кюбеля изготовляются следующих емкостей:,
Емкость 0,5 1,0 2,0 3,0 ж3;
вес кюбеля 265 540 780 1620 кг.
2. Сосуды для перемещения с опорожнением с боков или днища
Они применяются при работе с кранами для перегрузки гравия, песка, земли
и т. д. и имеют преимущество "перед опрокидными кюбелями в том, что они при
опорожнении не так сильно разбрасывают материал. Кюбель
с откидным днищем, схематически изображенный на
фиг. 367, подвешен помощью несущей крестовины и
одной трубы к подъемным канатам с — с. Дверцы
откидного днища шарнирно просоединены посредством
тяг к вертикальному стержню, верхний конец которого
соединяется с разгрузочным канатом.
В закрытом положении кюбель висит на канате Л,
а канаты с — с только слегка натянуты. Для
опорожнения канаты с ~ с удерживаются, а канат h
ослабляется, и дверцы откидного днища под влиянием веса
материала открываются.
На фиг. 368 изображен кюбель для перемещения с
откидным днищем для разгрузки и с автоматическим
запором. Дверцы откидного днища удерживаются в
закрытом положении посредством запора с защелкой.
Если кюбель должен быть опорожнен, то запорный рычаг
открывается, и дверцы под давлением разгружаемого
материала раскрываются. После опорожнения дверцы
откидного днища автоматически под влиянием
противовеса закрываются и запираются.
Кюбеля для перемещения сыпучих тел
изготовляются для следующих емкостей:
Фиг. 367. Кюбель с
разгрузкой через днище (Zobel & Neu-
bert).
емкость 0,4
вес сосуда . . . 200
0,5
260
0,75
410
1,00 м3;
560 кг.
Сосуды с боковой разгрузкой в краностроении
применяются лишь в виде исключения.
а—сосуд, подвешенный посредством
несущей крестовины к трубе Ь; с —
подъемные' канаты, прикрепленные
к фланцу трубы Ъ; d — дверцы
откидного днища; е — упорки для
дверец d; f — тяги, соединенные с
вертикальным стержнем д;
h—разгрузочный канат, прикрепленный
к стержню д.
3. Раздвижные кюбеля (раздвижные ковши)
Корытообразный сосуд (фиг. 369) имеет посредине плоскость разъема, так что
обе половинки (чаши) раскрываются для выгрузки материала вокруг
горизонтальной оси.
Оба подъемных каната кюбеля прикреплены к одной траверсе, к которой кюбель
подвешен своими точками вращения посредством цепей. К верхним боковым
кромкам чаш прикреплены разгрузочные цепи, которые так же, как и разгрузочные канаты,
прикреплены к траверсе.
Для привода раздвижных кюбелей требуется специальный подъемный механизм
с двумя барабанами, который по конструкции подобен грейферному подъемному
механизму (см. стр. 253).
179

ОС
о
'/ ! h\
h I V
Фиг,
368. Кюбель для перемещения сыпучих тел с разгрузкой через днище,
емкостью 0,75 м* (Weyermann).
а — подвесная скоба; Ь — дверцы откидного днища; с— шарниры для дверец Ь; Ь'—дверцы
откидного днища в открытом положении; d — запорные цепи, скрепленные с дверцами Ъ и
соединенные с одним концом шарнирной цепи е; /— цепные колеса, заклиненные на валу д; h—противовес,
птпшенченныи на другом конце шарнирных цепей е и служащий для автоматического закрывания
дверей днипг Г—направляющие для противовеса Л; к — рычаг с вилкой, посаженный на квадрат
inTi Q цепного" колеса; к' — положение рычага с вилкой при открытом сосуде; / — ролик для
г>ыччга V- т — запорный рычаг, вращающийся в точке п и нагруженный грузом о; р — упор для
«ычага т- Q — предохранительный кожух к приводу запорной цепи; О — направление вращения
ватта цепного колеса при открывании; S — то же при закрывании дверец днища.
Фиг. 369. Раздвижной кюбель для перегрузки руды
а — чаши; Ь — точка вращения чаш; с — подъемная
траверса к которой подвешен кюбель помощью цепей d;
е—цепи, прикрепленные с одной стороны к разгрузочной
траверсе /, с другой стороны подвешенные в точке д к
чашам; h — подъемные канаты, прикрепленные к
траверсе с; г — разгрузочные канаты, прикрепленные к
траверсе /.

При загрузке, подъеме и опускании кюбель подвешен в точках вращения чаш
и остается в закрытом положении благодаря весу чаш и перемещаемого материала.
Для открывания (опорожнения) кюбеля (фиг. 369) удерживаются
разгрузочные канаты и отпускаются подъемные. Траверса подъемного каната движется при
этом вниз, чаши раздвигаются, и материал высыпается. Удерживанием подъемных
канатов и ослаблением разгрузочных кюбель вновь закрывается.
Раздвижные кюбеля изготовляются следующих емкостей:
емкость 1,0
вес 500
1,5
580
2,0
650
2,5
750
•3,0 л*3;
900 л:г.
I
f
Фиг. 370. Раздвижной кюбель с клещеобразными подвесками (Ardeltwerke).
«--чаши кюбеля; Ь — ось вращения, вокруг которой раскрываются чаши а — а; с
трнверса; d — с — крюки, на которых подвешивается кюбель к траверсе с; ( — траверса,
передвигающаяся вверх и вниз; д — направляющая рама для траверсы /, на нижней части
которой прикреплена траверса с; h — клещеобразные рычаги, бугели которых захватывают
помощью крюков г чаши кюбеля; А* — ось вращения клещеобразных рычагов h в раме
д, движущаяся вверх и вниз; / — рычаги между / и h; т — подъемные канаты,
прикрепленные к д; п — разгрузочные канаты, прикрепленные к /.
При меньшей емкости и менее интенсивной работе раздвижные кюбеля могут
иметь привод и без специального подъемного механизма. Во время загрузки и
перемещения кюбель подвешен в точках вращения чаш, и поэтому остается закрытым. Для
опорожнения кюбедь открывается. Цепи подъемной траверсы присоединяются к
точкам вращения чаш, а разгрузочные цепи подвешиваются к крановому крюку.
Притягиванием подъемных канатов чаши открываются, и материал выгружается.
Для перемещения руды раздвижные кюбеля получают вместо обычной
полукруглой формы плоскую и выполняются с возможно низкими боковыми стенками,
для того чтобы не приходилось слишком высоко поднимать материал при загрузке
лопатами в чаши (фи*\ 369).
В угольных портовых складах применяются раздвижные кюбеля емкостью до
6 и 8 мд. Несколько кюбелей (без приспособлений для подвешивания) ставится на
181

платформу тележки и наполняются через загрузочную воронку бункера. Тележки
затем откатываются к месту загрузки парохода. Здесь кюбеля принимаются
поворотными кранами на порталах, снабженными соответствующими подвесками но типу,
изображенному на фиг. 370, и выгружаются в трюм* парохода.
Подвески кюбелей выполняются такой конструкции, чтобы они, будучи надеты
на сосуды, при ослаблении канатов автоматически снимались с них.
4. Канатные грейферы
Перегрузка больших количеств сыпучих материалов быстрее и экономичнее
производится грейферами.
Двухканатные грейферы. Двухканатные грейферы могут
опоражниваться на любой высоте, но требуют так же, как и раздвижные кюбеля, подъемного
механизма с двумя барабанами.
Среди различных типов грейферов особенно
зарекомендовала себя конструкция грейфера Priestmann с внутренними
осями вращения челюстей, перемещающимися вверх и вниз,
и наружным подвешанием челюстей посредством направляющих
Фиг. 371—374. Принцип работы рычажного грейфера (схематическое изображение без полиспаста
замыкания).
Sl — замыкающий канат; S2 — подъемный канат; а} — барабан замыкающего каната; а2 — подъемный барабан.
тяг г (стержней). Этот тип грейфера с небольшими конструктивными изменениями
изготовляется большинством крановых фирм.
На фиг. 371—374 изображена схема действия рычажного грейфера без полиспаста
замыкания.
Грейфер подвешен к подъемному канату и раскрывается или замыкается
посредством отпуска или натягивания замыкающего каната.
В конструкции (фиг. 375) предусмотрены дба подъемных и два замыкающих
каната. Первые шарнирно прикреплены к траверсе грейферной головки, последние
же служат в качестве тяговых органов сдвоенного полиспаста, неподвижные блоки
которого расположены в траверсе грейферной головки, а подвижные блоки — на
движущейся траверсе.
Схема работы грейфера при одном рабочем цикле.
1. Спуск открытого грейфера (фиг. 371). Грейфер висит на подъемном канате.
Оба барабана ах и а2 вращаются в направлении спуска (в правую сторону). Грейфер
опускается до тех пор, пока он не упадет и не врежется в перемещаемый материал.
2. Замыкание и наполнение грейфера (фиг. 372). Замыкающий барабан at
вращается в сторону подъема (в левую сторону). Замыкающий канат натягивается,
подвижная траверса идет вверх, и челюсти, захватывая материал, сходятся, пока их
лезвия плотно не соприкоснутся.
1 Kammcrer, Versuche mit Selbstgreifern, ZVdl, 1912, S. 617.
182

3. Подъем (фиг. 373). Если грейфер закрыт, то оба барабана вращаются в сто рону
подъема (в левом направлении), и замыкающее движение переходит непосредственно
в*иодъемное. Грейфер висит на замыкающем канате, между тем как подъемный канат
не натянут.
4. Открывание и опорожнение (фиг. 374). Подъемный барабан затормаживается,
а замыкающий барабан вращается в сторону спуска (в правую сторону).
Замыкающие канаты ослабевают, и траверса опускается под влиянием своего-веса и веса
челюстей (а также перегружаемого материала) настолько, пока щеки челюстей не дойдут
до упора, и грейфер не достигнет своей наибольшей ширины зева (фиг. 371). Подъем
порожнего грейфера происходит, как изложено в п. 1, при этом вращаются оба
барабана в направлении подъема (в левом направлении).
Фиг. 375. Двухканатный грейфер.
а — грейферная головка; Ь — челюсти; с — траверса; d — оси вращения челюстей,
расположенные в траверсе с, е — направляющие тяги; / — подъемные канаты, шарнирно
прикрепленные к грейферной головке; д — замыкающие канаты; Л — крепления замыкающих
ьанатов г/ в подвижной траверсе; г — неподвижные блоки; к — подвижные блоки
замыкающего полиспаста; I — упоры в щеках, челюстей для ограничения максимальной ширины
зева.
Грейферные челюсти для тяжелого крупнозернистого материала выгодно
выполнять с плоскими днищами, между тем как для песка, легко текучих солей, зерна и пр.
выпуклая, полукруглая форма более рациональна. Грейферные лезвия выполняются
в зависимости от рода перемещаемого материала гладкими (фиг. 375) или с зубцами.
Для специальных целей, как, например, для захвата каменистого грунта челюсти
изготовляются также из заостренных стальных стержней.
Помещенный в грейфере полиспаст замыкания обычно является сдвоенным
полиспастом и служит для выигрыша в силе между натяжением каната замыкающего
барабана и силой замыкания на кромках челюстей. Величина передаточного числа зависит
от рода перемещаемого материала и составляет в грейферах для угля и руды от гД до 3/б-
Увеличение силы замыкания может достигаться также еще применением коленчатых
рычагов.
На фиг. 375 изображено устройство двухканатного грейфера, главные размеры
которого приведены в табл. 38.
Конструкция в зависимости от рода перемещаемого материала осуществляется
трех типов*
183

Та б л п ц а 38
ГЛАВНЫЕ РАЗМЕРЫ, ВЕС И ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ КРАНОВ ДЛЯ ДВУХКАНАТНЫХ
ГРЕЙФЕРОВ (фиг. 375)
Главные
размеры
А мм
В мм
С мм
D мм
Е мм
Вес кг

Грузоподъемность крана
кг
Вес кг .

Грузоподъемность крана
кг
Вес кг . . . .

Грузоподъемность крана
кг . . . . •
Расчетная емкость грейферов, мА
1780
1000
1850
2050
2300
1350
2000
1700
3000
1
I860
1050
2055
2250
2500
1500
2500
2500
4250
3400
5500
2000
1150
2200
2350
2700
1700
2750
2800
5000
3700
6500
IV.
2050
1200
2300
2650
2750
1800
3000
3000
5750
4100
7500
2250
1300
2300
2750
2850
1950
3500
3000
6250
4600
8500
2
2370
1400
2650
2850
3000
2200
4000
3600
7000
5100
9500
2V4
2370
1500
2650
2850
3000
2300
4250
4000
8000
5700
10500
21/.
2500
1600
2680
3000
3315
2650
4750
4600
9000
6300
12 000
274
2500
1700
2680
3000
3315
3
2700
1700
3000
3250
3700
372
3000
1850
3250
3450
3900
2700 |3200|Зб00
5500
5200
10000
6000
6750
4
3100
1950
3400
3650
4050
4000
7500
472
3200
2050
3500
3850
4200
4250
8250
5
3200
2100
3500
3700
4200
4900
9000
8
3550
2300
3870
4440
4730
J
10
3620
2500
4100
4900
4950
легкий
1 ТИП
средний
тип
тяжелый
тип
Грейферы легкого типа нормально выполняются 14 величин емкостью от 3/4 до
5 ж3 и предназначаются для угля, не особенно твердого и не крупнокускового кокса,
для мелкой руды, солей и т. д.
Для твердого крупнокускового угля, руды среднего удельного веса, клинкера,
гравия и песка применяются грейферы среднего типа (9 величин от 3/4 до
23/4 л*3); грейферы тяжелого типа (7 величин от 1 до 2,5 м3) служат для захвата
и перемещения твердых пород руды с крупными кусками и других сыпучих
материалов одинаковых свойств.
Для разгрузки сыпучих материалов из железнодорожных вагонов рекомендуется
не применять грейферов слишком большой емкости (не свыше 2 vw3), так как иначе
стенки вагонов легко могут быть повреждены.
Грейферы изготовлюются или с подвешиванием по фиг. 375, при котором болт
неподвижных блоков полиспаста расположен параллельно к плоскости движения
грейфера, или же болт блоков располагается под углом 90° к плоскости движения,
а с ним и весь грейфер с канатами для подвешивания. Способ подвешивания грейфера
имеет большое значение при погрузке и разгрузке железнодорожных вагонов, так
как при этом плоскость движения грейфера всегда должна совпадать с направлением
рельсов вагонов.
Другие современные типы грейферов. У грейфера типа
Laudi (фиг. 376) вместо направляющих тяг сконструирована система коленчатых
рычагов, передающая усилия на челюсти помощью треугольных рычагов. Благодаря
этому замыкающее усилие значительно увеличивается, и грейфер может быть с
успехом применен для перегрузки твердого материала, как, например, руды и
крупнокускового угля. Общий вес движущихся частей грейфера имеет значение во время
открывания, так как грейфер висит на подъемных канатах, и большой вес необходим для
преодоления больших замыкающих усилий коленчатых рычагов в начале открывания.
Эти большие замыкающие усилия передаются на треугольные рычаги и действуют
через ось вращения челюстей Аа последние, а также на подъемный канат. Они через
184

подъемный канат приводят в движение подъемный механизм в направлении спуска,
отчего получается экономия в работе и времени.
Фирма Laudi снабжает также свои грейферы специальным приспособлением
для уничтожения толчков, происходящих в конце процесса замыкания (герм. пат.
№ 378592). В грейферной головке помещено несколько масляных тормозов,
смягчающих удары в случае быстрого смыкания челюстей, что часто наблюдается при
Фиг. 376. Грейфер Laudi емкостью 23/4
а __ грейферная головка; Ь — челюсти; с — подвижная траверса, в которой находятся
оси вращения d челюстей; е — треугольные рычаги с вертикально перемещающейся осью
вращения / деные уде челюстями й чаг 1г с грейфер
ной
ры
вращения d челюстей; е треугольные рычаги с ер рщщ
ащения /, шарнирно соединенные уде челюстями и через коленчатый рычаг 1г с
грейферй головкой; г — направляющий стержень для получения симметричного открывания
рычажной системы; к — подъемные канаты, прикрепленные к грейферной головке; I —
замыкающие канаты; т — неподвижные блоки замыкающего полиспаста, расположенные ^
в грейферной головке; п — подвижные блоки, расположенные в траверсе; о —
направляющие ролики к замыкающим канатам; р — крепления концов замыкающих канатов в
траверсе; q поршневые штоки, встроенных в грейферной головке масляных тормозов для
спокойного замыкания грейфера.
дроблении попавших между кромками челюстей кусков твердых материалов, в силу
чего достигается спокойное замыкание. Сила замыкания самого грейфера при этом
приспособлении йе уменьшается.
Грейфер типа «Vulcaan» г может быть применен, с одной стороны, как нормальный
грейфер, а с другой, — как грейфер для перегрузки сыпучих материалов на суда.
Он отличается большой величиной раскрытия зева.
Его производительность при разгрузке судов на 25% больше, чем у
нормального, грейфера. Благодаря его применению получаются значительные экономии
в расходах по перегрузке и в большинстве случаев избегаются повреждения судов.
Denug-Nachrichten, Sonderheft zur 2. Weltkra/tkonferenz. 1930, S. 55.
185

Грейфер «Полип» имеет восемь шаровидных выгнутых челюстей, которые своими
лопатообразными острыми когтями проникают в материал и гарантируют хорошее
наполнение грейфера. Такие грейферы применяются для перегрузки крупнокусковой
руды, угля, кокса и брикетов бурого угля.
Сказанные материалы при применении грейфера «Полип» более предохраняются
от крошения, чем при обыкновенном двухчелюстном грейфере.
Шаровидные челюсти грейфера «Полип» имеют такое крепление в рычагах, что
их легко можно снять. Грейфер «Полип» применим для захватывания штыкового
чугуна, обрезков листовой стали, длинных металлических стружек и т. д. вместо
подъемного магнита. «Полип» также применяется как роющий грейфер, так как вследствие
Фиг. 377. Одноканатный грейфер фирмы MAN.
а -- верхняя траверса; Ь — средняя траверса; с — нижняя траверса с точками вращения
челюстей; d—стержни, прикрепленные к траверсе с и служащие для вертикального
направления траверс; е— подвижные блоки к обоим замыкающим полиспастам; / — замыкающие
канаты, прикрепленные на пружинах д у верхней траверсы; h—-крепление замыкающих
канатов у бугеля i для подвески грейфера; к — подвижной болт блоков; / до о — запорные
приспособления для соединения траверс b и с; р — тяговая цепь для разобщения запорного
приспособления; q — пружина, удерживающая запорный рычаг т. в зацеплении; I —
неподвижная точка вращения средней траверсы.
большой замыкающей силы он может захватывать и поднимать большие камни и
глыбы. «Полип» изготовляется одноканатный (с улавливающим колоколом) и как
моторный грейфер (Pohiig).
Одноканатные грейферы. Применяются в кранах, которые
преимущественно перегружают штучные грузы и лишь изредка сыпучие материалы.
Одноканатные грейферы имеют то преимущество, что они не требуют специального
подъемного механизма (с двумя барабанами) и при необходимости могут быть прямо
подвешены к крановому крюку. Одноканатный грейфер так же, как и двухканатный, в
открытом состоянии бросают на перемещаемый материал. Он замыкается натягиванием
подъемных канатов и в этом положении удерживается остановом с защелкой. В
обычных конструкциях запирающая и отпирающая головка протягивается через
разгрузочное кольцо (или улавливающий колокол), которое подвешено на конце укосины
крана. Грейфер тогда опускается до тех пор, пока защелка не удержится
разгрузочным кольцом. Дальнейшим опусканием подъемных канатов останов с защелками
186

разобщается, и грейфер разгружается. После опорожнения грейферная головка при
втягивании собачек проходит разгрузочное кольцо и в раскрытом состоянии может
быть опущена. Опорожнение одноканатного грейфера происходит только на высоте
разгрузочного кольца. Такое положение регулируется тем, что цепи или канаты,
к которым подвешено разгрузочное кольцо, прикрепляются не к концу укосины,
а к барабану маленькой ручной лебедки, расположенной в будке машиниста.
На фиг. 377 изображена основная схема одноканатного грейфера фирмы MAN,
который от других типов отличается разгрузочным устройством. Грейфер имеет две
траверсы, передвигаемые вверх и вниз, которые направляются стержнями у головки
грейфера. Подвижные блоки обоих замыкающих полиспастов расположены в средней
траверсе, между тем как точки вращения челюстей помещены по нижней траверсе.
Неподвижные концы канатов полиспастов прикреплены к грейферной головке на
пружинах. Оба подвижных конца канатов прикреплены к одному подвесному бугелю,
который подвешивается к крановому крюку. У средней траверсы помещен запор,
рычаг задвижки которого при опускании грейфера захватывает болт нижней траверсы.
Таким способом обе траверсы соединяются между собой, и при подъеме их
грейфер замыкается.
Для ^згрузки запор открывается от руки посредством тяговой цепи. Нижняя
траверса перемещается вниз, как у двухканатного грейфера, и грейфер разгружается.
Управление грейфером может бьггь выполнено так, чтобы можно было управлять из
будки машиниста крана. Если открытый грейфер опускается на материал и канаты
полиспаста ослабляются, то и верхняя траверса опускается на нижнюю, и они вновь
соединяются при защелкивании запора. При натягивании подъемных канатов обе
траверсы поднимаются, и грейфер замыкается. Габаритные размеры и вес одноканатных
грейферов фирмы MAN приведены в табл. 39.
Таблица 39
ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ И ВЕС ОДНОКАНАТНЫХ ГРЕЙФЕРОВ ФИРМЫ MAN (фиг- 377)
Емкость
0,5
1.0
1.5
А
1500
1700
1900
В
1800
2100
2400
Размеры, мл
С
1300
1600
1900
i
D
3250
3450
3(350
Е
1400
1600
1700
Вес, кг
1200
1600
2100
Моторные грейфер ы. Моторные грейферы (фиг. 378) соответствуют
но конструкции двухканатным грейферам; они только замыкаются при помощи
электромотора с пыленепроницаемым кожухом и соответствующей лебедки, которые
устанавливаются или в грейферной головке или на подвижной траверсе .грейфера.
Ток подводится к замыкающему мотору грейфера гибким кабелем, который
соединяется с штепсельной розеткой. Для пуска в ход мотора служит маленький
контроллер в будке машиниста.
Если моторный грейфер подвешен к паровому крану, то ток к нему подводится
через штепсельные розетки, расположенные вдоль линии кранового пути, к которым
приключается гибкий кабель „моторного грейфера.
Моторный грейфер типа Laudi (фиг. 378) предназначен для крупнокускового
материала (камней и т. д.); его ножи для этой цели снабжены стальными зубцами.
Замыкающий полиспаст грейфера является сдвоенным полиспастом с шестью
несущими ветвями канатов. Моторный грейфер в работе имеет большие
преимущества. Его высокая стоимость из-за встроенной моторной лебедки компенсируется
отчасти тем, что кран при нем не требует специального двухбарабанного подъемного
механизма. В кранах, которые одновременно могут быть применяемы для штучных
187

и сыпучих грузов, отпадает операция по разобщению грейфера от крановых канатов
и подвеска траверсы, чем значительно экономится время.
Моторный грейфер, кроме того, может быть открыт частично, что в некоторых
случаях желательно, как, например, при высыпании формовочного песка в литейной,
где не требуется всего содержимого грейфера сразу. В литейном производстве
моторный грейфер может быть применен помимо перемещения сыпучих тел (кокс, песок
и т. п.) также для рытья изложниц. Тцк как он быстро может быть снят, то грузовой
крюк крана во всякое время будет готовым для перемещения изложниц, моделей
и чугунных частей.
Другие типы моторных грейферов («Maschinenbau», 1922,
Heft 4, S. 230), Losenhausenwerk («Maschinenbau», 1923/1924, Heft 16, S. 575).
-2Ш
Фиг. 378. Моторный грейфер типа Laudi для крупнокускового материала.
а грейферная головка; Ь — челюсти; с — заостренные стальные зубцы; d— траверса;
е Оси вращения в траверсе d; / — угловой рычаг, соединенный с челюстями шарниром
f/ и имеющий точку вращения h в траверсе; г — направляющие тяги, имеющие шарниры
в а и /• /с — направляющие тяги для принудительного симметричного'открывания челюстей;
/ — подвижные блоки; т — направляющие ролики; п — уравнительный блок; о — барабан
(упор) выключателя, прикрепленный к траверсе.
Грейфер типа Ulmog машиностроительного завода Unruh & Liebig представляет
собой электрогидравлический моторный грейфер, который отличается от обычного типа
рычажных грейферов. Его главные преимущества следующие: меньшая строительная
высота и меньший вес, а также больший зев и более высокая сила замыкания по
сравнению с обычными моторными и двухканатными грейферами.
Количественное отношение полезного груза к мертвому грузу удачнее, чем у
других типов. Например, это отношение для угля с насыпным весом 0,8 m/л/3 будет
больше, чем 1.
Время замыкания и открывания грейфера очень небольшое, что имеет
последствием соответственно большее число циклов в час и повышение производительности.
Для грейферов емкостью от 1 до 2,5 мг время замыкания, примерно, равно от 10 до 13
секунд, а время открывания 4—5 секундам. Грейфер обладает простым управлением,
так как (при переменном токе) для приведения его в действие служит выключатель,
который имеет лишь положения: «закрыть» и «открыть». Так как этот выклю-
188

Фиг. 379. Крановый разливочный ковш с вилкой (Senssenbrenner).
а — ковш; Ь — несущее кольцо с цапфой; с — скоба для подвешивании
к крановому крюку; d—-опрокидное приспособление (вилка); е —остаиои
для установки ковша во время перемещения.
чатель "и контроллер для подъема обслуживаются одновременно, то оба движения без
опасности могут быть включены вместе. Конструкцию грейфера Ulmog см. ZVdl
1930, стр. 161.
IV. ЛИТЕЙНЫЕ КОВШИ (СОСУДЫ ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
РАСПЛАВЛЕННОЙ СТАЛИ, ЧУГУНА И ДРУГИХ МЕТАЛЛОВ)
1. Плавильные тигли
Плавильные тигли изготовляются из огнеупорного материала и применяются для
плавки медных сплавов,
для переплавки ковкого
чугуна и для изготовления
тигельной литой стали.
Емкость тиглей от 40
до 300 кг.
Для выемки тиглей из
стационарных тигельцых
печей, а также для
переноски их служат
специальные захваты в виде
щипцов и вилок, которые
захватывают тигли таким
образом, что стенки тиглей
не портятся (вследствие
высокой температуры тигли
мало устойчивы). Для
выемки из печей тиглей
большой емкости необходимы специальные
захватные приспособления.
2. Разливочные ковши
Разливочные поворотные ковши
для выливания металла изготовляются
из листовой стали и выложены внутри
огнеупорным кирпичом. Разливочные'
ковши небольшой емкости
облицовываются глиной и перемещаются вручную.
Ручные разливочные ковши емкостью от
15 до 25 кг имеют приклепанную ручку,
ковши же емкостью от 50 до 300 кг
переносятся при помощи специальных
вилкообразных захватов. Разливочные
ковши более крупных размеров
(емкостью более 300 кг) перевозятся на
узкоколейках, подвесных дорогах или
помощью кранов.
Применяемые в литейных крановые
разливочные ковши строятся емкостью
от 0,3 до 15 т. Они выполняются слегка
конусообразной формы и с внутренним
диаметром от 400 и 500 до 1500 и
1650 мм.
Внутренняя высота их от 470 до
1650 мм; толщина стенок — от 6 до
16 мм и вес (включая шамотную
облицовку) — от 105 до 3000 кг.
Ковши подвешиваются к крановому крюку на опрокидном бугеле. Этот бугель
изготовляется для маленьких ковшей из изогнутой полосовой стали, а для
больших — примерно, как изображено на фиг. 379.
Фиг. 380.
Разливочный ковш емкостью 5000 кг
металла (Ardeltwerke).
а — ковш с приклепанным днищем; Ь — шамотная
футеровка; с — носик (с двух сторон); d — кольцо с
цапфой; е — подвесной бугель; / — ручной маховик к
опрокидному механизму; д—h — коническая зубчатая
передача; г—к — червячная передача.
189

Фиг. 381. Разливной ковш для стали с пробковым запором.
а—ковш; /> — кольцо с приваренной цапфой с; id— подвесная скоба для
ковша; « — цонньге звенья для подвешивания опрокидной цепи; / — пробка
для закрытия отнеротин в дне; и — ручной рычаг для приведения в действие
пробки.
Фиг. 382. Приспособление для закрытия
выходного отверстия литейных ковшей (Ardeltwerke).
а — отверстие для слива; Ь — пробка; с — пробочный
стержень с оболочкой из огнеупорного материала; d —
рычаг, прикрепленный на стержне е, передвигаемом
вверх и вниз; / — / — направляющие для стержня е;
у — ручной рычаг для приведения в действие
приспособления.
Особого внимания
требует опрокидывание
разливочных ковшей.
Крановые разливочные
ковши малой емкости
опрокидываются
посредством вилок от руки
(фиг. 379) и
предохраняются от
произвольного опрокидывания
специальным остановом.
Ковши этого рода
допускаются только для
емкости металла до
1000 кг. Опрокидывание
больших ковшей
производится особым
опрокидным устройством,
приводимым в действие
ручным маховиком.
Передача опрокидного
устройства представляет
собой в зависимости от
величины разливочного
ковша одноходовую
самотормозящую червячную передачу или
коническую зубчатую и червячную
передачу (фиг. 380). При первом варианте
вал ручного маховика перекрещивается
с опрокидной осью; „при последнем
варианте он расположен параллельно ей.
Эта конструкция имеет то
преимущество, что рабочие не так подвержены
действию излучаемого ею тепла.
Разливочные ковши с донным
выпуском (фиг. 381) имеют на дне ковша
отверстие для слива, которое
закрывается пробкой, насаженной на
передвигаемом стержне. Стержни для
закрытия (фиг. 382) управляются боковой
системой рычагов и должны обладать
достаточно большой игрой вследствие
температурного расширения. Ввиду
быстрого износа вследствие угара
различные отдельные части должны быть
достаточно больших размеров и легко
сменяемы.
Подвески ковшей требуют
тщательно выполненной конструкции. Несущие
цапфы ковшей должны быть достаточно
большого размера и откованы с
кольцом из одного куска, а не отдельно
приклепаны. Ушки тяговых стержней,
в .которых почкоятся цапфы ковшей,
должны быть достаточно широкими,
так как иначе легко может произойти
заедание.
190

Литейные ковши, применяемые в сталелитейных заводах, (фиг. 381), имеют
соответственно большим перемещаемым количествам металла емкость от 30 до 100 /л, в
последнее время даже до 150 ш. Для вливания расплавленной стали в изложницы
разливочные ковши на дне имеют спускное отверстие с пробковым запором. Для наклонения
литейного ковша приклепаны ушки, к которым прикреплены тросы электрического
приспособления для опрокидывания. Оно осуществляется или вспомогательным
подъемным механизмом на тележке крана, или кран получает специальную
вспомогательную тележку, которая передвигается по нижним поясам главной и боковой балок.
(См. раздел: «Краны для металлургических заводов»).
3. Разливочные барабаны
Разливочные барабаны емкостью от 0,5 до 5 т (фиг. 383) применяются в литейном
производстве и изготовляются для перемещения помощью узкоколеек или кранов.
Применение разливочных барабанов дает
следующие преимущества: легкое
обращение, совершенно безопасное обслуживание
и незначительные потери от излучения
тепла благодаря закрытой форме сосудов.
Кроме того, рабочие лучше предохранены
от теплоизлучения, чем при разливочных
ковшах.
Для опрокидывания разливочного
барабана требуется меньший расход силы,
чем для разливочного ковша одинаковой
емкости, который должен быть только
несколько приподнят; у разливочных же
барабанов должно быть преодолено трение
расплавленного металла о стенки барабана
и трение цапф. Облицовка разливочных
барабанов производится после снятия
легко отбалчиваемых боковых стенок. Так
как разливочные барабаны по всей свФей
поверхности испытывают одинаковое напряжение, то продолжительность их службы
значительно выше, чем у разливочных ковшей.
Обычные типы разливочных барабанов для перемещения кранами:
Фиг. 383. ^лзлпвоччый барабан (Senssenbrenner).
а — бараб;ш, обложенный внутри шамотными
кирпичами; b — сноба для подвешивания: с'—ручной
маховик, служащий для: опрокидывания барабана
и работающий посредством зубчатой передачи d -
с и колеса / на внутренний зубчатый венец д,
прикрепленный к лобовой стенке барабана.
емкость . . .
вес
0,5
270
1,0
350
1,5
470
2,0
575
2,5
705
3
885
4
950
5
1200
т
кг
Приложение
Новый автоматический грейфер для штучных
грузов (конструкция Gerders). Машинист крана, управляя из будки, опускает крюк
для надевания его на несущее ушко грейфера и поднимает затем грейфер вверх. При
этом обе челюсти грейферной головки соединяются с обоймицей крюка, обхватывая
ее, вследствие чего грейфер предохранен от нежелательного скручивания. Машинист
поэтому может правильно захватить груз, выгрузить его по желанию и опять снять
грейфер. Он может также без подсобных рабочих складывать грузы в штабеля или
снимать со штабелей. Грейфер имеет определенный путь замыкания и является
специальной конструкцией для однородных штучных грузов. Он предназначается для
изложниц, машинных частей, ковшей без скоб, для подвесок и т. п., а также для
валков, труб, бочек, болванок и т. д.
ЛИТЕРАТУРА
Aumund, Das Verladen und Lagern umladeempfindlicher Guter, ZVdl 1928, S. 1221.
Borchers, Starrgefuhrte Greifer, ihre Vorteile und Entwicklungsmoglichkeiten, lahrb. Schiffs-
baut. Ges. 1919.
G о t z, Kranwaagen, «Forder-techm. Bd 20, S. 22; Seilablenkwaage der Mannheimer Maschinenfabrik
Mohr & Fcderhaff, «F'ordertechn». Bd 21, S. 40.
П9

H a'n c h e n, Die Lastaufnahmemittel der Krarte, Maschinenbau (Gestaitutig) 1022/23, S. 197,
1923/24, S. 1, S. 567, 717; Die Lasthebemagnete und ihre Anwendung im Werkstattenbetriebe, Betrieb
1921, S. 157.
Muller, Lasthebemagnete, Dingier 1917, S. 246.
N i n e e 1 t, Ueber Kraft- und Arbeitsverteilung an Greifern, besonder san Motorgreifern, «Forder-
techn». 1927, S. 174;
Pfahl, Versuche mit Selbstgreifern, ZVdl 1912, S. 2005; Krafteverteilung bei Selbstgreifern,
ZVdl 1913, S. 1182. *
Dingier 1921, Ss 228, Тепловой предохранительный патрон.
Demag-Nachricht "jn 1928, S. 43, Подъемные магниты.
«Fordertechn». 19 >1, S. 325, Крановые кюбели (кюбели для бетона) с регулировкой опорожнения
(конструкция Wolff).
Demag-Nachrichten 1929, S. 86. Перегрузочные устройства с раздвижными кюбелями.
ZVdl 1919, S. 937, Грейферы емкостью 23 м3.
>> 1929, S. 1174, Современный грейфер для леса (Mohr & Federhaff, Mannheim).
>> 1929, стр. 1640, Поворотный грейфер для леса.
Demag-Nachrichten 1931, S. А 19, Грейфер для рудничного крепежного леса.
Dingier 1920, S. 32, Электрический моторный грейфер.
ZVdl 1931, S. 269, Специальные типы грейферов (тримгрейферы и многочелюстные грейферы).
Demag-Nachrichten 1929, S. 26, Грейферы «Полип».
«Fordertechn». 1931, S. 78, Одноканатные грейферы фирмы Dango & Dienenthal, Siegen.
«Fordertechn». 1930, стр. 416, Применение одноканатных грейферов в литейных (типа Milwaukee
Electric Crane and Hoist Corporation).
«Fordertechn». 1931, стр. 351. Четырехканатный грейфер конструкции Orenstein & Кор-
pel, A.-G., Berlin. Грейфер может быть открыт или закрыт в любом положении по высоте быстро или
медленно, т. е. представляется возможность частично открыть грейферные челюсти или вновь закрыть,
если еще часть материала находится в грейфере. Содержимое грейфера может быть разгружено в
разных местах. Оба замыкающих каната и оба подъемных каната не разделены в самом грейфере, а
состоят каждый из одного общего каната, который в грейфере проходит через уравнительный блок.
Благодаря этому устройству отпадает регулирование грейфера, и последний в любом состоянии
автоматически устанавливается в самое выгодное вертикальное положение.
В. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕБЕДОК И КРАНОВ1
К электрическому оборудованию кранов относятся: моторы, аппараты
управления, сопротивления, тормозные магниты, предохранительные приспособления,
распределительные устройства, троллейные провода, токоприемники, а также
изолированные соединительные провода, проложенные на кране. (Электрический привод см.
стр. 13 «Привод лебедок и кранов»).
Работа лебедок и кранов является прерывистой работой.
Рабочие условия прерывистой работы
При выборе и расчете частей электрооборудования кранов исходят из
следующих четырех положений:
1. Относительная продолжительность включения.
Отношение
__ продолжительность включения в течение одного рабочего цикла __ t г>од\
w "" продолжительность рабочего цикла Ts \ФИГ* ^o*v
называется относительной продолжительностью включения.
Эта величина, умноженная на сто, называется относительной
продолжительностью включения, выраженной в процентах (% ED).
Для относительной продолжительности включения установлены следующие
нормы: 15%, 25% и 40% ED.
1 Schiebeler, Electromotoren fur aussetzende Betriebe und Planting von Hebezeugantrieben,
Leipzig; S. Hirzel 1926.
SSW, Berechnung von Kranmotoren fur gegebene Arbeitsspiele.
SSW, Fahr- und Hubwerkschaltungen fur Hebezeuge.
VDE, Normen ftir die Betriebsspannungen electrischer Starkstromanlagen Sonderdruck №393.
VDE, Regeln fur die Bewertung und Prufung von electrischen Maschinen, REM, 1923 (SD
№ 288).
VDE, Regeln fur die Bewertung und Prufung von Steuergeraten Widerstandsgeraten und
Bremsluftern fur aussetzenden Betrieb.
RAB, 1927 (SD № 368).
VDE, Leitsatze fur die Errichtung von Fahrleitungen fur Hebezeuge und Transportgerate (SD
№ 322).
192

Продолжительность рабочего цикла для определения прерывистой мощности
моторов при испытании установлена в 10 минут, что соответствует шести рабочим
циклам в час.
Помещенные в каталогах электротехнических фирм моторы с тремя режимами
относительной продолжительности включения должны в течение любого времени
работать при номинальной мощности, не превышая установленных REM г норм нагрева
по следующим циклам: /с||
при 15% ED (фиг. 384)
» 25% ED4 » 384
» 40% ED » 384
/ = 90 сек.,
/ = 150 »
/ = 240 »
/s = 600 сек.
/s = 600 »
/s = 600 »
Фиг. 384.
Диаграмма продолжительности включения и пауз в течение определенного
рабочего периода является рабочим циклом или процессом перемещения.
Цикл работы можно установить только
при регулярно работающих грузоподъемных
машинах, например, подъемный механизм
грейферного крана (фиг. 385).
Диаграмма на фиг. 385 показывает, что
суммарная продолжительность включения
составляет 74 секунды, а продолжительность
рабочего цикла — 150 секунд.
Относительная продолжительность
включения поэтому составляет:
но
го
1
/у
г
V
1
ВТ
/-
■""1
'щ 1
и
1
го чо 60
80
100 ПО 140 сек
Фиг. 385. Рабочий цикл подъемного
механизма грейферного поворотного крана (SSW).
/. Период закрывания грейфера .... 10 сек.
II. Период подъема наполненного грей-
ттт ФеРа 20 »
III. Период спуска наполненного
грейфера (схема тормошения) Ю »
IV. Период открывания грейфера .... 5 »
V. Период подъема порожнего грейфера 15 »
VI. Период спуска грейфера (схема
тормошения) 14 »
100
_74_
150
Суммарная продолжительность
включений
74 сек.
Так как в каталогах приведены моторы
только до 40% ED, то средняя квадратичная
мощность, установленная по диаграмме при
49% ED, должна быть перерассчитана на
й
5S
\SOceft
4U/0 bD, чтобы иметь возможность выбрать соответствующий мотор.
Для большинства грузоподъемных машин
(например, краны, работающие в мастерских) рабочий цикл
не может быть определен, так как условия работы их
беспрерывно меняются. Относительная
продолжительность включения должна быть поэтому определена по
опытным данным. Фиг. 386 дает сравнение прерывистых
мощностей мотора (DH 203^10 — 600 SSW) при 15, 25
и 40% ED и показывает мощности NkW при
увеличивающемся ED.
Моторы 15% ED в настоящее время применяются
редко; чаще всего встречается 40 и 50% ED. В особых
случаях (например, в стрипперных кранах) требуется
70—75% ED (см. также на стр. 225 литературу).
2. Относительный груз. Цикл работы
крана, например, мостового, слагается из следующих
отдельных рабочих процессов.
Передвижение крана без груза, передвижение
тележки без груза, спуск порожнего крюка, прикрепление
груза, подъем нагруженного крюка, передвижение
нагруженной тележки, передвижение нагруженного крана,
спуск нагруженного крюка и снятие груза.
При этом производятся движения один раз с полным грузом (полезный груз
+ мертвый груз) и один раз с мертвым грузом.
1 Правила и нормы, относящиеся|к электрическим машинам.
Лебедки и краны—19—13
-240 сек-ъ>
Фиг. 386-
193

В подъемных устройствах кранов для перемещения штучных грузов величина
полезного груза каждый раз меняется соответственно условиям эксплоатации.
Решающим для расчета подъемного механизма является полный груз Q =
максимальному полезному Qn + мертвы^ груз QQ.
Мертвый груз (порожний крюк, подвески, клещи и т. п.) в подъемных устройствах
для штучных грузов вообще незначителен по сравнению с полным грузом, между тем
как в магнитных, грейферных или литейных ковшевых кранах он весьма значителен.
Для ходового механизма тележки собственный вес последней, включая
приспособление для подъема, < считается мертвым грузом; для ходового механизма крана
мертвым грузом будет общий вес крана.
Относительный груз характеризует переменную нагрузку, выражаемую средним
значением отношения моментов вращения на валу мотора при полной нагрузке (М)
и при мертвом грузе (Мо) к моменту вращения при полной нагрузке.
Относительный груз:
Для подъемного мотора крана при штучных грузах момент вращения при
мертвом грузе Мо ^ 0,1 М, а относительный груз Мг = 0,55.
В грейферном кране вес порожнего грейфера составляет приблизительно
половину веса наполненноро грейфера: Мо ж 0,5 М; Мг = 0,75.
Для ходовых механизмов тележек относительный груз в среднем будет Мг =
= 0,65 ч- 0,75, а для ходовых механизмов кранов, в зависимости от величины пролета
Мг = 0,75 -V- 0,90.
При определении величины Мо/М следует также принимать во внимание коэфи-
циент полезного действия приводного механизма, который уменьшается при
меньшем грузе.
Мощности моторов по каталогам (AEG) рассчитаны для относительного груза = 1,
т. е. для постоянного груза. При переменной нагрузке мотор может быть нагружен
во столько раз больше, во сколько раз будет меньше относительный груз.
Понятие об относительном грузе для размеров моторов не имеет особого
значения. Так, например, подъемный мотор должен соответствовать полному грузу
в отношении пускового момента, даже если подъем производится редко.
Вообще средняя нагрузка мотора определяется по средней квадратичной
мощности.
3. Ускорение. Учет ускорений при разгоне моторов как постоянного,
так и трехфазного тока, обычно не требуется, поскольку таковые учтены уже в
константах моторов. Это, главным образом, относится к крановым приводным
механизмам, у которых сумма маховых моментов приведенных к валу мотора приводных
деталей незначительна по сравнению с вращающимися маховыми массами мотора
(якорь и эластичная муфта).
Проверка пускового момента мотора с учетом ускорения лишь изредка может
потребоваться, например, для мотора передвижения тележки перегрузочного моста,
при большей скорости передвижения.
4. Частота включений. Число включений в час при интенсивной
работе и предъявляемые к крану требования в отношении регулировки определяют
режим его работы.
Условия работы
Нормальный режим. В этом случае требуется запуск мотора без
толчков, но без особой точной регулировки оборотов его.
Пример. Небольшие подъемные механизмы и мостовые краны на электрических станциях.
Наибольшее число включений в час — 30.
Мостовые краны в мастерских и подобные им краны: наибольшее число включений в
час — 120.
Пускорегулирующий режим. Здесь требуется плавный запуск
мотора и регулировка оборотов его на первых положениях контроллера.
194

Пример. Литейные, монтажные и мостовые краны для механической клепки. Наибольшее число
включений в час — от 150 до 300.
Тяжелый режим. Требуется быстрый запуск мотора, связанного с
большими массами, причем контроллер быстро переводится в последнее положение.
Пример. Грейферные краны, краны для металлургических заводов и рольганги для болванок
в прокатных цехах. Число включений в час — от 240 до 300 и 600.
I. МОТОРЫ
1. Условия работы моторов
(Моторы постоянного тока)
Сериесные моторы, или моторы с последовательным
возбуждением. Якорь и магнитные катушки поля включакуг ся последовательно
(фиг. 387). Для пуска мотора применяется включенный последовательно пусковой
реостат, который постепенно выключается, по мере того как
мотор достигнет своего нормального числа оборотов.
Изменение направления вращения мотора производится
изменением направления тока в якоре при сохранении
направления тока в полюсах.
Сериесный мотор имеет большой пусковой момент, равный,
примерно, 2,5—3-кратному от нормального момента вращения
(момент полной нагрузки). При возрастающей нагрузке число
оборотов его уменьшается, при уменьшающейся нагрузке он
развивает более высокое число оборотов (см. кривую vx на
фиг. 388). Благодаря этому свойству мотор с последовательным
возбуждением является самым подходящим крановым мотором,
и около 95% всех крановых моторов постоянного тока
выбирается с последовательным возбуждением.
Разнос моторов с последовательным возбуждением имеет
место только в случаях холостого хода (например, при
спадении ремня). Однако в крановых устройствах холостой ход вряд
ли может иметь место, так как сопротивление от трения
передаточного механизма уже представляет достаточную нагрузку для мотора. Например, в
подъемных устройствах портовых поворотных кранов для штучных грузов
(грузоподъемностью от 2,5 до 3 /л), которые имеют
лишь одну цилиндрическую зубчатую
передачу, работающую в масле, с точно
фрезерованными зубцами и
соответственно высоким коэфициентом
полезного действия, было установлено, чтс*
момент для подъема порожнего крюка
составляет около 10% момента вращения
при полной нагрузке (S с h i e b е 1 е г,
Die elektrischen Ausrustungen der Hebe-
zeugein Hafenanlagen. Jahrb. der Hafen-
bautechn. Gesellschaft, 1920).
Такая недогрузка, однако,
допустима при тихоходном моторе.
При спуске тяжелых грузов мотор
приводится в движение последними, а
поэтому имеет отрицательную нагрузку.
Также и в этом случае не может
произойти разнос мотора, так как груз для
регулировки скорости спуска
притормаживается механическим или
электрическим путем (см. стр. 207).
Моторы с последовательным возбуждением со вспомогательными полюсами (с
добавочными полюсами) предотвращают при тяжелых условиях работы (например,
195
Фиг. 387. Схема
соединений мотора с
последовательным
возбуждением
Р — дг — сеть; А — В —
якорь; Е —F —
магнитное поле.
' 5OQ
7ООО
7500 , 2000
*»Груэ в кг
2500 JOOO
Фиг. 388. Кривые мотора постоянного тока для
подъемного механизма портального поворотного
крана для штучных грузов грузоподъемностью
3 т (AEG).
Мотор 28 kW; 400 об/мин; 440 V-
Vi — скорость подъема в м/сек; I — ток в амперах;
щ — коэфициент полезного действия подъемного
механизма; (\т — коэфициент полезного действия мотора;
т)е — электрический • коэфициент полезного действия;
т) — общий коэфициент полезного действия; х)
—"порожний крюк.

ё кранах для металлургических заводов) возможность искрообразования на
коллекторе, которое может произойти вследствие чрезмерной перегрузки, потребного |[быст-
рого пуска в ход и мгновенного торможения. ,Р
Дополнительные полюса хотя и увеличивают стоимость | К N
мотора, но повышают его безопасность в эксплоатации и про- о% °
должительность службы. °\£^
Шунтов ые моторы. Обмотка поля включена па- пусковой
раллельно якорю (фиг. 389). Шунтовой мотор ведет себя, как реостат
мотор с независимым возбуждением, и ток магнитного
возбуждения его остается постоянным. Если мотор вращается в
холостую, то он расходует незначительное количество тока,
потребного для покрытия потерь холостого хода. Число оборотов его
ограничено, так как он в противоположность мотору с
последовательным возбуждением работает при полном магнитном
потоке. С увеличением нагрузки число оборотов меняется лишь
незначительно, а поэтому практически оно может быть
принято, как постоянное. Запуск мотора происходит быстро, так
как напряжение на клеммах сохраняет свою первоначальную
величину. Он применяется там, где при переменной нагрузке
требуется почти постоянная скорость (подъемники, транспортирующие
машины и т. п.).
Моторы трехфазного тока. Применяемые в
подъемных сооружениях моторы трехфазного тока представляют собой
индукционные асинхронные моторы Ч
Моторы с короткозамкнутыми роторами применяются лишь при
малых мощностях (в небольших подъемных устройствах). Во всех
других случаях роторы снабжены контактными кольцами (фиг. 390).
При небольших мощностях ротор имеет двухфазную, а при
средних и больших мощностях — трехфазную обмотку. Статорная
обмотка мотора трехфазного тока включается непосредственно (без
сопротивления) в сеть. Концы роторной обмотки подведены к трем
контактным кольцам (фиг. 390), к которым присоединяется пусков
регулируемое сопротивление. Это сопротивление включается и
выключается аппаратом управления. Реверс хода мотора осущет
ствляется посред-
Фиг. 389. Схема
соединений шунтового
мотора.
Р — jv — сеть; А — В —
якорь; С — D —
магнитное поле.
Фиг. 390. Мотор
трехфазного тока
с ротором и с
контактными кольцами
(схема соединений).
ством
переключения двух каких-
либо обмоток мотора. Номинальные
числа оборотов при 50 периодах в
секунду — 1500, 1000, 750 и 600.
Номинальное число оборотов
асинхронного мотора трехфазного
тока сохраняется при холостом ходе,
а также тогда, когда сопротивление
включено в цепь ротора. Под
нагрузкой при включенном сопротивлении
число оборотов мотора может быть
только уменьшено. При роторе,
замкнутом накоротко, и нагрузке,
соответствующей полному моменту, число
оборртов падает приблизительно
только на 5% и поэтому считается
практически постоянным, так же как и у
шунтовых моторов постоянного тока
(кривая vt на фиг. 391).
JOOO
Фиг. 391. Кривые мотора^трехфазного TOKaJ"
подъемного механизма портального поворотного крана для
штучных грузов грузоподъемностью 3 m (AEG).
Мотор: 33,2^ kW (45 л. с); 585 об/мин; 380 V,
50 пер. в сек.
??! — скорость подъема в м/сек; 2VX — потребляемая
мощность в kW; N\ — отдаваемая мощность^ л. с; 7)^__коэ-
фициент полезного действия подъемного механизма в
процентах; т)ш—коэфициент полезного действия мотора, Is — ток
статора в амперах (при 380 V); cos ср — коэфициент
мощности; х) — порошний крюк.
1 В последнее время в краиостроении применяются также коллекторные моторы (моторы с
последовательным возбуждением трехфазного тока), число оборотов которых может быть регулируемо
SSW).
196

Если мотор трехфазного тока приводится в движение протягивающим грузом
и работает как генератор, то число оборотов его становится выше синхронного по мере
увеличения сопротивления в цепи ротора.
Наибольший момент вращения мотора трехфазного тока~(фиг. 392) называется
опрокидывающим моментом. Асинхронный мотор трехфазного тока останавливается
при нагрузке выше критического момента, а при снижении нагрузки он опять начнет
работать.
Синхронный мотор в таких случаях не работал бы дальше и должен был бы
быть вновь пущен в ход. Поэтому он для подъемных устройств непригоден.
Опрокидывающий момент (пусковой момент) асинхронного мотора при 25% ED
составляет от 2,5 до 2,8-кратного от номинального момента. При 15% ED он меньше,
а при 40% ED — больше. Двухскоростный крановый мотор фирмы AEG отличается
Мотор
ОпронадЬ/бающии тмеут
+п 2000
ns -синхронное число оборотов
— числи оборот о 6 холостого хода
Генератор
-г.5 х номинален, момент 0/?0щем(/£
Фиг. 392. Характеристические кривые асинхронного мотора трехфазного тока
при разных величинах сопротивления (r2 = _j в цепи ротора (Юбскпег).
от нормального асинхронного мотора с контактными кольцами тем, что он в статоре
и роторе имеет вторую обмотку с меньшим числом полюсов. Статорная обмотка с
большим числом полюсов совместно с роторной обмоткой и с контактными кольцами дает
меньшее число оборотов, вторая статорная обмотка с меньшим числом полюсов
совместно с короткозамкнутой обмоткой в роторе дает большее число оборотов. Для
небольших мощностей двухскоростный крановый мотор выполняется для синхронных
чисел оборотов 750 и 1500, для более высоких мощностей для чисел оборотов — 600
и 1000. Обе обмотки мотора для подъемных крановых механизмов рассчитываются для
одинаковой мощности. Главное преимущество этого мотора заключается в повышенной
производительности, обусловленной увеличением скорости. Это преимущество
проявляется также при незначительных высотах подъема, потому что переход с нормально-
на двойную скорость очень быстро осуществляется. В портовых кранах для штучных
грузов при подъеме половинного груза переход от нормальной на двойную скорость
происходил бы в 1,5 сек. Двухскоростный крановый мотор потребляет меньше
энергии и имеет лучший коэфициент мощности, чем нормальный асинхронный мотор.
При спуске протягивающих грузов возврат энергии при включении короткозамкнутой
обмотки вдвое больше (при п = 1500) или в 1,66 раз больше (при п = 1000), чем
при нормальном асинхронном моторе, вращающемся сверхсинхронно с одинаковым
наибольшим числом оборотов при включенном сопротивлении.
197

2. Конструкции моторов
Крановые моторы в большинстве случаев строятся с лапами для нормального
крепления. В зависимости от конструкции различают открытые и закрытые моторы.
Открытые моторы. Они лучше охлаждаются и поэтому могут
воспринимать большую нагрузку, чем закрытые моторы. Открытые моторы стоят дешевле
и применяются всюду, где только возможно. Они устанавливаются на краны,
работающие в закрытых сухих помещениях без пыли (монтажные цехи и т. д.), а также на
краны, работающие на открытом воздухе, если на последних предусмотрены закрытые
кожухи для них (портовые поворотные краны и т. п.).
Моторы закрытого исполнения применяются на кранах,
работающих на открытом воздухе или в пыльных помещениях (литейных,
металлургических заводах и т. д.).
Закрытые моторы находят большее применение, чем открытые^ Ротор мотора
трехфазного тока из-за малого воздушного зазора (0,25 до 1,25 мм) требует точной
установки, так как большинство аварий с этими моторами происходит вследствие трения
роторной обмотки статора при износе подшипников. Установка роликовых
подшипников, которые при продолжительной службе почти не изнашиваются, позволяет
надолго сохранять неизменным воздушный зазор.
В моторах трехфазного тока для подъемных устройств с наружным охлаждением
(SSW) установлен добавочный вентилятор, создающий сильный поток наружного
воздуха между охлаждающими ребрами? Благодаря этому мероприятию удалось
увеличить нагрузку этих моторов, которые, таким образом, обходятся дешевле прежних
(Fordertechnik, 1931, стр. 225, Новые моторы трехфазного тока для крановых
устройств).
Кроме моторов для крепления на лапах строятся еще моторы с фланцевым
креплением и центрирующими кромками как для постоянного, так и дня трехфазного тока.
Эти фланцевые моторы, однако, применяются только для небольших подъемных
устройств (например, в электротельферах) и поэтому строятся только для малых
мощностей (приблизительно до 8 kW).
3. Мощность, число оборотов и нормы моторов
В прейскурантах электрических фирм на моторы даются мощности в kW для
15, 25 и 40% ED. Номинальное число оборотов моторов трехфазного тока определяется
числом периодов. При постоянном токе число оборотов соответствует характеристике
двигателя с последовательным возбуждением и по возможности приравнивается к
числам оборотов моторов трехфазного тока.
.£,-
'—rf-1
Фиг. 393.
Фиг. 394.
DIN VDE 2010 — Крановые nTo't o]p ы постоянного тока
с последовательным возбуждением. Закрытое исполнение.
Нормальные мощности и числа оборотов, номинальные мощности в kW и числа оборотов
в 1 минуту при 25% ED. Нормальные напряжения: ПО, 220, 440, 500, [550] V
(фиг. 393 и 394).
DIN VDE 2105 — Крановые моторы постоянного тока.
Зависимость размеров концов вала от мощности (концы валов для d = 18 ч- 42 мм
нормально цилиндрические по DIN VDE 2701 (табл. 40), для d = 45 -f- 100 мм
нормально конические по DIN VDE 2702 (табл. 41)].
DIN VDE 2660 — Крановые моторы трехфазного тока
с контактными кольц ами. Закрытое исполнение. Нормальные
мощности (номинальные мощности в kW при 25% ED).

Таблица 40
КРАНОВЫЕ МОТОРЫ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА
Цилиндрические концы валов DIN VDE 2701 (фиг- 393)
(выполняется для d = 18-f-42 мм)
Зависимость размеров концов вала
от мощности

номинальная
мощность в kW
при 25%
ED
0,8
1,1'
1,5
2,2
3
4
5,5
7,5
11
диаметр d * для номинального
числа оборотов
1500
18
20
22
25
28
30
32
35
(38 или) 40
1000
22
25
28
30
32
35
(38 или) 40
(42)
750
•(42)
d
18
•20
22
25
28
30
32
35
(38)
40
(42)
конец
50
55
60
65
75
80
85
90
95
100
105
Размеры
вала
Ь
\ 6
(
V
|
10
1
/1?
(12
t
3,5
4
4,5
Л Р»
4,0
в мм
глубина
отверстия
в ступице
со
шпоночной
канавкой
h
20,5
22,5
24,5
28
31
33
35,5
38,5
41,5
43,5
45,5
ПГТ£Т 1ПГТПТ4КЧ1
JJ^Jl/1 lXiil\J xXi\tl
с головкой
noDIN493**
b -7z • /a
6-6-30
6 • 6 • 35'
6-6-40
8 • 7 • 45
8-7-60
8-7-60
10-8-70
10-8-70
10-8-70
12-8-80
12-8-80
* Диаметры для указанных номинальных мощностей являются обязательными,
* * Шпонки с головкой не поставляются.
КРАНОВЫЕ МОТОРЫ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА
Конические концы валов DIN VDE 2702
(выполняются для d = 45 до 100 мм) (фиг- 394)1
Таблица 41
Зависимость размеров концов
вала от мощности

номинальная
мощность kW
при 25%
ED
7,5
11
15
22
30
40
50
64
ЯП
ои
100
125
диаметр d * для
номинального числа
оборотов
1000
45
(45
или)50
55
60
70
70
750
45
(45
или)50
55
60
70
70
80
80
90
90
600
70
70
80
80
90
ПА
Уи
100
100
d
45
50
55
60
70
80
90
100
i
I
ПО
120
130
140
170
185
200
220
<онец вала
h
75
85
95
100
120
130
140
150
b
37,5') н
41,5
45,5
50
58
67
76
85
J
16
18
20
| 24
28
Размеры
t
635
7,5
8,5
9
10,5
12
цапфа
кой \
d2**
R 7/8"
R Г
R 1"
R 17/
R 1V2"
R I3//
R2"
R 272"
в мл
г
с нарез-
i гайкой
s
46
50
50
65
75
85
90
ПО
Ч
53,1
57,7
57,7
75
86,5
98
104
127
глубина
отверстия
в ступице со
шпоночной
канавкой
h
47,9
52,9
57,9
62,9
73,4
83,9
93,9
104,5
1
Шпонки
по DIN
496
b . h • /2
14- 9- 55
14. 9- 65
16-10. 75
18-Ц. 80
20-12- 95
24-14-100
24.14-110
28-16-120
* Диаметры Для указанных номинальных мощностей являются обязательными.
** Трубная нарезка по Витворту с зазором по DIN 260. Допускается такдае метрическая мелкая нарезка 3
по DIN 243. Обработанные шестигранные части по DIN 934- Пружинные кольца по DIN 127.
1 См. стандарт главка. Ст. 8—4096.
199

to
о
о
Вес: 71
tnaxn: 3000
95
30Q0
71
3000
95
3000
96/9
178
2200
Tun: DH96/6
Вес: 177
тахть: 2200
126/6
289
2200
156/6
473
2000
183/6
810
2000
126/8
288
2200
156/8
475
2000
183/8
810
2000
213/8
1120
1600
2*3/8
1530
1600
15
14
13
ь
г
I
35
j
к
2.8
..... 3J
и
1370-
1W0
щ
п
14i
J
I
ii
2Л
2.Я
X
10 Л
w
5
i
f.—7tf7(/—i
. mo
/
|
2.1
*—& '
97
&
0
310 j
>5J
4
F
Ц053
*0%
Ш2
0,188
GD2
Ц226
W
0Щ
—so
32
931
M
711^
я
I
i
in
920
' 330 J
1}
0
Й
0%
1
mo
mo и_
n
930
940
/
15
25
7,5
5,0-
41
\ /'25%
GD
—n,-
1
1
1
1
i
if
if
ts—
J
Щ26
183/fO 213/Ю 243/10 263/10
800 1110 1530 2200
2000 1600 1600 1300
0,43
Bee: 45 83
?axn: 3000 3000
64s/6
из 83
3000 3000
2200
Tun ;DH76/6
Bee: 1¥¥
0
116/6 136/6
210 366
maxn: 2200 2200 2000
163/6 116/8
620 209
2000 2200
136/8 163/8 203/8 223/8 253/8 163/10 203/10 223/10 253/10 _
610 1025 1470 183$ 605 1015 1460 1830
2000 1600 1600 1600 2000 1600 1600 1600
364
2000
Фиг. 395. Закрытые крановые моторы трехфазного тока с ротором и с контактными кольцами (Тип ВЗ SSW см. лист F 50, Juli 1928) х.
Neueste Liste: F 71 v. Guli 1931, S. 2: О berf] achengekiihlte Drehstrommotoren (Type hOR).

4. Выбор моторов
В грузоподъемных устройствах, для которых нельзя точно установить рабочий
цикл (например, краны для мастерских), потребная мощность мотора рассчитывается
для наибольшего груза и его скорости. Если рабочий цикл может быть определен
(при регулярно работающем кране), например, фиг. 385, стр. 193, то применяют
следующие методы для определения величины мотора. Для закрытых моторов постоянного
тока, по Osborn'y, ETZ, 1922, стр. 681, для закрытых моторов трехфазного тока, по
Liwschitz, 1926, стр. 1345 \
Фиг. 395 дает графическое изображение основных характеристик для закрытых
крановых моторов трехфазного тока (SSW).
Обозначения: NkjW — номинальная мощность мотора для 15, 25 и 40% ED;
п — номинальное число оборотов в минуту; Мк : М — отношение опрокидывающего
момента к номинальному моменту вращения при указанных процентах ЕЕ) и GU1 —
маховой момент ротора в кгм2.
Моторы для кранов металлургических заводов (DH 204 — 8 до DH 284—10)
предназначаются только для 25 и 40% ED. Эти моторы предусмотрены во всех случаях
для большого числа рабочих циклов при значительном ED. При меньших мощностях,
чем указанные выше типы, могут быть применены нормальные типы DH 3 или DH 6
(фиг. 395).
Моторы трехфазного тока с наружным охлаждением (SSW) см. на стр. 225 в
литературе.
II. ПРИБОРЫ УПРАВЛЕНИЯ
Приборы управления служат для пуска моторов в ход, для реверса их и для
регулировки скорости.
Запуск моторов постоянного тока и асинхронных моторов трехфазного тока
и регулировка скорости производится сопротивлениями, в большинстве случаев
установленными отдельно от приборов управления (регулировка сопротивлением).
Однофазными (репульсионными) моторами и коллекторными моторами с последовательным
возбуждением трехфазного тока управляют путем смещения щеток. Этот способ
управления происходит без потерь энергии, как по системе Леонарда.
1. Конструкция
В зависимости от частоты включений (см. стр. 103), условий работы (нормальный
режим, пускорегулирующий или тяжелый режим) и
наибольшей пусковой мощности (в процентах от номинальной
мощности) применяются следующие типы приборов
управления: барабанные контроллеры с контактными сегментами
и скользящими пальцами, кулачковые контроллеры с
накатывающимися контактами и контакторное управление.
Двумя первыми приборами] управления маневрируют
от руки, последним — посредством так называемого ко-
мандо-контроллера и системы контакторов, воздействуя на
них через электромагнитные катушки.
Барабанные контроллеры. Эти
контроллеры являются самыми распространенными
приборами управления в краностроении.
Нормальный контроллер (фиг. [396 и 397) состоит из
следующих основных частей: корпуса со стальным
кожухом и открывающейся крышкой, рейки с молотками или
пальцами, вращающегося барабана с контактными
сегментами и изоляционной искроупорной перегородки.
Контроллер приводится в действие большей частью посредством
ручного маховика, насаженного на валик барабана
храповика (не показанного на фиг. 396).
Фиг. 396. Контроллер
постоянного тока ,со\ снятой
крышкой SSW.
1 Die Druckschrift der SSW, Berechnung von Kranmotoren fur gegebene Arbeitsspiele (2. Aufl.)f
gibt Beispiele fur diese Berechnungsverfahren..
201

При постоянном токе прибавляется искрогаситель, прерывающий вольтову
дугу между контактами (фиг. 397). Установленная на верхней части корпуса
контроллера розетка со шкалой и укрепленная на поворотной части стрелка указывают
положения барабана. Эти положения чувствуются благодаря храповику и входящей в
зубцы его защелке с пружиной. Контактные пальцы (фиг. 398 до 400) изолированы
между собой; они укреплены на четырехгранной рейке и присоединяются к токоподво-
дящим проводам посредством винтов т. На
четырехгранном валу контроллера установлены
изолированно медные контактные кольцевые сегменты.
Поворотом контроллера эти контактные сегменты
соприкасаются с пружинящими контактными
пальцами, замыкая таким образом цепь тока.
Количество и форма сегментов и число
контактных пальцев зависят от выбранной схемы
включения (см. стр. 205, п. /).
Так как контактные части вследствие искро-
образования при переключении подвергаются
сильному износу, то кольцевые сегменты
предусмотрены со сменными контактами, а пальцы — со
сменными головками из красной меди. Для
возможности смены контактные пальцы получают
такую форму, чтобы их легко можно было вынуть
(фиг. 398 до 400). Для этой цели пружины / так
расположены* что палец можно повернуть на 90°.
В таком положении его легко снять в направлении
стрелки / (фиг. 399) и после преодоления силы пружины вновь вставить
нажатием в направлении стрелки // (фиг. 400). Особым преимуществом изображенной
конструкции контактного пальца является то, что для снятия контактных пальцев
со сменными головками не
приходится разбирать
соединений и не требуется
никаких инструментов.
Переход искр от одного
контактного сегмента к
другому предотвращается
искроупорными
перегородками, укрепленными сбоку
на откидной стенке (фиг.
396). Описание радиально
скользящего пальца (фирмы
Klockner, Koln-Bayenthal)
см. Hanchen, Аппараты
управления и
распределительные ящики для элек-
- молотковая рейка; / — основной корпус; /г — скобы, изолированно
Фиг." 397. Контроллер постоянного
тока — поперечный разрез (SSW).
а — контактный сегмент; Ъ — сегменто-
дершатель, изолированно укрепленный на
четырехгранной оси с; d — сменные
контакты; е — скоба для крепления молотка
к оси; / — д — контактные молотки; h —
головка молотка из красной меди; т —
зашим для провода; п — корпус; о —
отверстие для ввода провода; р — откидная
крышка корпуса; q — искрогаситель.
Фиг. 398 до 400. Сменный контактный молоток (SSW).
солотковая реа; / н ру; /г , р
укрепленные на е; д — контактный палец с молотковой головкой /г; г —
штифт для захвата д; к — штифт для захвата д через прорезь у /; I —■
бронзовые и стальные пружины, находящиеся одна на другой; т — зажим
для провода.
трических кранов Helios,
1924, стр. 21.
Фирма Mannheim
выполняет свои контроллеры
только для четырех величин, мощностью 15, 30, 60 и 100 kW при напряжении 500 V.
Эти четыре величины контроллеров соответствуют мощностям применяемых в крано-
строении моторов и вполне себя оправдали. Они применяются для постоянного или
трехфазного тока для разных схем включения.
Кулачковые контроллеры. Кулачковые контроллеры применяются
при большом количестве включений в час и больших пусковых мощностях. Эти
контроллеры с внешней стороны похожи на барабанные контроллеры. Они состоят из
серии отдельных выключателей, которые через кулачковые шайбы механически
размыкаются и замыкаются.
202

Согласно § 8 инструкций RAB, 1927 (Нормы выбора и испытания аппаратов
управления для прерывистой работы) установлены следующие наибольшие пусковые
мощности в процентах от номинальных (каталожных) мощностей.
1) пускорегулирующий режим (240 включений в час) — 120%;
2) тяжелый режим (240, 300, 600 и 1000 включений в час) — 115, 110, 100 и 80%.
В контроллерах фирмы SSW неподвижные части отдельных выключателей
(фиг. 401 а и Ь) укреплены на изолированных стальных полосах. Между отдельными
выключателями установлены искровые экраны, препятствующие перекрытию
выключателей вольтовой дугой. В каждом
выключателе осуществление контакта при
включении его производится с помощью пружины
(фиг. 401а), а размыкание — посредством
кулачковых шайб после преодоления усилий
пружины (фиг. 401Ь). Кулачковый вал из
шестигранной стали, обложенный регулитом,
вращается вверху и внизу на
шарикоподшипниках.
С помощью храповика и запорной
защелки крановожатый ощущает отдельные
положения кулачкового контроллера.
При трехфазном токе статорные
выключатели выполняются с искрогасительными
катушками, а роторные без них.
Кулачковые контроллеры хорошо зарекомендовали
себя при самых тяжелых условиях работы,
они требуют меньшего ухода, чем барабанные
контроллеры и контакторное управление, и
во многих случаях заменяют последние. Они
строятся для всех встречающихся схем
включения.
При этом должно быть предусмотрено
необходимое количество отдельных
выключателей и соответственно сконструированные
кулачки.
Контакторное управление.
Управление моторами больших мощностей
требует соответственно больших барабанных
контроллеров. Но так как маневрирование
ими требует большого усилия, то в этом
случае применяют контакторное управление.
При этом управлении машинист маневрирует
маленьким барабанным контроллером, так
называемым командо-контроллером, который
со своей стороны управляет известным числом
контакторов (фиг. 402 до 404).
Так как командо-контроллер включает только магнитные катушки контакторов,
а последние воздействием магнитных катушек замыкают цепь главного тока, то
контакторное управление легко поддается маневрированию также при интенсивной,
тяжелой работе.
Контакторное управление применяется, главным образом, для кранов более чем
с тремя моторами в тех случаях, когда к крановожатому предъявляются большие
требования в отношении управления.
Привод контроллеров. Самым удобным и надежным элементом
управления является маховичок, который поэтому больше всего и применяется.
Управление контроллерами посредством рычагов (фиг. 405 до 407) имеет тот
недостаток, что машинист не ощущает в полной мере отдельных положений барабана,
как при маховичке.
Фиг. 401а и Ь. Кулачковый контроллер
фирмы SSW (отдельные выключатели,
замыкающиеся и размыкающиеся)"
а — планки, обложенные изолировочным
материалом; Ъ — зажимы для провода; сг —
неподвижные, с2 — подвижные взаимно сменные контакты;
d — двухколенчатый рычаг, вращаемый вокруг
неподвижного болта е; / — кулачковый ролик,
установленный в d; g — пружина, замыкающая
контакт ст — с2; h — вал аппарата управления,
вращаемый маховичком или рычагом; г — шайба
аппарата управления (изолированно
укрепленная на h) с кулачком к; I — искрогасительная
катушка.
203

Однако по степени отклонений рычага от горизонтального или вертикального
положения крановожатый узнает отдельные положения контроллерного барабана.
Некоторым преимуществом управления посредством ручного рычага является то,
что рычаг может быть установлен с возможностью направления его движения соот-
//////У//////Ш//Л.
Фиг. 408 и 409.
Универсальное управление.
Фиг. 402 до 404. Контакторное управление (AEG); Фш\405 до 407. Управление рычагом (AEG).
ветственно движению груза. Для подъемных контроллеров рычаг в нулевом
положении в этом случае будет горизонтален (фиг. 405), а для передвижных или поворотных
контроллеров — вертикален (фиг. 406). Боковой рычаг управления (фиг. 407) "дает
возможность одновременно обслуживать и тормозную рычажную систему.
Управление 'двумя контроллерами, например,
подъемным контроллером и контроллером для передвижения
тележки (фиг. 408), или контроллером для передвижения
тележки и крана (фиг. 409) посредством одного общего рычага
(так называемое «универсальное управление») облегчает
машинисту управление кранами со многими моторами,
работающими в тяжелых условиях. Для; управления
контроллерами, Остановленными на раме тележек или на остове
крановых мостов, применяют канатные шкивы,
обслуживаемые с пола тяговыми канатами.
Привод снабжен обратно-действующей пружиной,
автоматически переводящей барабан контроллера в нулевое положение по освобождении
тяговых канатов. Привод с канатным шкивом применяется для контроллеров при
незначительных мощностях моторов (приблизительно до 8 kW).
2. Схемы электрических соединений
Ниже приведены схемы включения аппаратов управления. В схемах (например,
фиг. 410) барабан контроллера представлен развернутым, причем нулевая линия
контроллера совпадает с контактными пальцами (Е до 52).
В зависимости от направления движения развернутый барабан передвигается
вправо или влево, и контакты один за другим включаются или выключаются.
Различные положения контроллера характеризуются диаграммами (например, фиг. 411),
в которых абсциссы изображают положения контроллера, а ординаты —
соответствующий им крутящий момент (М). Степень регулировки видна по диаграмме, в которой
крутящий момент на валу мотора в процентах нанесен на оси абсцисс, а число
оборотов в процентах на оси ординат.
Крутящие моменты, соответствующие движению вперед или вверх, нанесены над
абсциссами, а соответствующие движению, — в обратном направлении, и моменту
торможения — под абсциссами.
Схемы постоянного тока
Направление вращения мотора меняется переменой направления тока в якоре.
Для пуска в ход мотора и регулировки скорости служит сопротивление, включаемое
в цепь мотора.
204

Схемы для мёханйзмой передвижения и поворота.
Процесс движения в обе стороны одинаков, а поэтому схема симметрична. Простая
схема для передвижения (схема для передвижения а) изображена на фиг. 410 и 411,
где показаны схемы и крутящий момент.
В первом положении контроллера все сопротивление от wx до w5 включено в цепь
мотора. Оно так рассчитано, что даже ненагруженный механизм передвижения может
передвигаться с незначительной скоростью. В следующих положениях контроллера
сопротивление постепенно выключается, благодаря чему скорость увеличивается.
При полном выключенном сопротивлении (положение 6) мотор вращается со своей
наибольшей скоростью.
Обе стороны схемы отличаются лишь
переключением мотора соответственно
движению вперед или назад.
мв
Вперед \ (Назад nfs
659321 О '123156
ч/У
Фиг. 410 и 411. Простая схема для
механизмов передвижения (SSW):|
р—IV.,-сеть* А—В —якорь; Е—F— магнитное
поле; MB — тормозной магнит; wt — ш5 —
сопротивления; /&«- искрогаситель.
Фиг. 412 и 413. Схема, с электрическим
торможением для механизмов
передвижения (SSW).
* Контактные положения: жирные линии
для торможения при движении вперед;
пунктирные — для тормошения при движении назад.
Фиг. 414, стр. 207 (правая половина) изображает зависимость чисел оборо ов
от! крутящего момента в каждом отдельном положении контроллера. Фиг.- 410
изображает простую реверсивную схему без конечного выключения. Если
предусматривается шунтовой тормозной магнит, то он присоединяется к контактам Ьг и Е
контроллера. Тормозной магнит главного тока включается между F и N. Магнит
удерживает тормоз отторможенным до тех пор, пока мотор находится под током,
после чего в нулевом положении тормоз падает.
Торможение противотоком применяют только в крайнем случае.
Схема для передвижения обыкновенно выполняется с конечным выключением
главного или вспомогательного тока (см. стр. 220).
Конечное выключение применяется для ходовых механизмов тележек и кранов,
а также для поворотных механизмов. При больших скоростях движения (свыше 30м
в минуту) для уменьшения мертвого хода и для точной остановки применяется
механический тормоз.
205

Схема для механизмов передвижения С
электрическим торможением с переходом на генераторный
режим 1 (фиг. 412 и 413, схема и крутящие моменты). Схема такая же, как по
фиг. 410, только посредине между положениями вперед и назад (6 <- I или 7 -> 6) j
имеются еще три тормозных положения Вх — В2 — Въ которые применяются как
для правого, так и левого направления вращения мотора. Изменение направления тока
в якоре производится скользящими выключателями в последнем положении.
В тормозных положениях Вг — В2 — Вх мотор отключается от сети и накоротко
замыкается на сопротивлении. Он поэтому работает как генератор и превращает
живую силу движущихся масс в электрическую энергию, которая, таким образом,
расходуется на сопротивление (торможение при коротком замыкании якоря). Чем меньше
это сопротивление, тем больше сила торможения и получающийся при этом толчок
тока. Следовательно, в положении «тормоз В2» сила торможения приобретает
наибольшую величину, а в положении «тормоз В±ь — наименьшую. При переводе
контроллерного барабана со среднего тормозного положения В2 в положение Вх цепь тока не
прерывается, но сила торможения только уменьшается, так как якорь выключается
скользящим выключателем лишь тогда, когда все тормозные положения пройдены,
и барабан контроллера находится на одном из двух нулевых положений.
Тормозной магнит во всех тормозных положениях выключен. Среднее
тормозное положение Б2 является нулевым положением контроллера.
Схема с электрическим торможением ходового механизма применяется при
нормальном режиме работы (см. стр. 195) и при небольших скоростях передвижения.
При больших скоростях и в поворотных кранах предпочитают механический
.тормоз (ножной или магнитный тормоз) тормозу, действующему при замыкании
накоротко якоря.
При пускорегулирующем режиме работы, где необходима точная и надежная
остановка, схема с электрическим торможением не применяется, так как для
возбуждения мотора требуется некоторое время, и, таким образом, до тех пор, пока тормоз
не действует, передвижэние продолжается. Механический тормоз (ручной или ножной)
в этом случае чаще всего применяется, так как он очень чувствительно поддается
регулированию.
При тяжелом режиме работы схема с электрическим торможением движения
находит большое применение. Так как в этом случае переключения происходят в
короткие промежутки времени, то легко может случиться, что, переключая, контроглер на
обратный ход, машинист остановит механизм, что вдечет за собой сильный износ
контактных частей контроллера и недопустимо высокую нагрузку коллектора. Это
устраняется контроллером с электрическим торможением. Ходовые механизмы с большими
инерционными массами предусматриваются с торможением посредством замыкания
накоротко якоря и механическим тормозом (ручной, ножной или грузовой тормоз
с шунтовым тормозным магнитом).
Магнит в этом случае может быть так включен, что на первых тормозных
положениях он еще остается включенным и лишь на последнем (среднем) положении
торможения выключается.
Фиг. 414 изображает регулировочные кривые схемы с электрическим торможением
для механизма передвижения.
Схема для электрического торможения механизма
передвижения шунтированием якоря сопротивлением
(схема для электрического торможенияшпо системе
SSW). Низкие числа оборотов (например, в литейных кранах) даже при наименьшей
нагрузке механизма для передвижения достигаются тем, что параллельно якорю
подключается сопротивление. Вследствие этого получается усиление магнитного поля
мотора и тем самым уменьшение числа оборотов. Принимая во внимание
регулировочные свойства такой схемы, несколько больший расход тока, обусловленный
параллельным включением якоря и сопротивления, несуществен.
Схема для электрического торможения механизма
для передвижения с делением магнитного поля (DRP
1 Fahrbremsschaltung с der SSW
206

392920) (SSW). Более усовершенствованные регулировочные и тормозные свойства
мотора с последовательным возбуждением достигаются делением на части обмотки
магнитного поля. Она выполняется таким образом, что, например, при четырехпо-
люсном моторе с последовательно расположенными магнитными катушками обмотки
каждых двух противоположных полюсов, при сохранении их полярности, включаются
последовательно и включенные попарно составляют общую обмотку магнитного поля.
Особенность схемы состоит в том, что якорь включается параллельно к одной паре
катушек поля и одной части пускового сопротивления.
Описание схемы с изображением ее кривых тока и регулировочных кривых
см. SSW: «Схемы для механизмов передвижения и подъема».
Схемы для подъема, и спуска грузов. Процесс подъема
и спуска, а, в особенности надежный спуск груза и необходимость регулирования
скорости спуска соответственно грузу, осложняют схемы подъемных механизмов больше,
чем схемы для механизмов передвижения. Схемы подъемных механизмов
подразделяются на 2 группы: схемы с
механическим торможением спуска
(фрикционный, тормоз) и электрическим
(спуск с торможением и силовой
спуск). Они отличаются друг от друга
только способом торможения при
спуске, при подъеме же все схемы в
большинстве случаев идентичны. Во
всех электрических схемах для
спуска требуется всегда механический
тормоз (ленточный или двойной
колодочный тормоз), который
заторможен грузом и оттормаживается шун-
товым тормозным магнитом. В
нулевом положении контроллера тормоз
заторможен, так как мотор и магнит
отключены от сети (стопорный
тормоз).
Во время подъема и спуска тормоз отторможе^. При движении вверх и вниз
тормоз служит для уменьшения мертвого хода.
Во время спуска мотор замыкается на пусковое сопротивление и работает как
генератор, приводимый в движение грузом. Груз, таким образом, вращает мотор.
Вследствие потерь на трение в приводном механизме грузовой момент, потребный
для вращения мотора в обратную сторону, будет меньше, чем крутящий момент мотора,
потребный для подъема груза.
При коэфициенте полезного действия подъемного механизма в 70% грузовЬй
момент, потребный для спуска груза на валу мотора, составляет только 50% потребного
подъемного момента при одинаковом грузе г. Так как коэфициент полезного действия
подъемного механизма при спуске с увеличением груза падает, то количество энергии
в процентах, забираемое мотором при спуске легких грузов, будет еще меньше.
Схема для электрического торможения при спуске
с усиленным независимым возбуждением (Схема Л, фиг. 415).
Схема для подъема (/ до 6) соответствует схеме для передвижения (фиг. 410). При
спуске груза в положении / тормоз оттормаживается. При этом якорь мотора замкнут
накоротко на часть пускового сопротивления. Мотор приводится в движение
опускающимся грузом и работает как генератор. Выработанная им электрическая
энергия превращается в тепло в сопротивлениях; сопротивление при этом так выбирается,
что даже максимальный груз медленно опускается. В следующих положениях (// и
IV) увеличивается включаемое сопротивление и скорость спуска увеличивается.
Скорость спуска максимального груза может быть регулируема в пределах между 20
и 150%. При малом грузе максимальная скорость в положении // приблизительно
100 80" 60 W 'го 0 20 UO 60 вО ~ МО "120 W 160 180 200 220 2<fO 2S0
крутящий /w/чент б процентах на балу мотора
Фиг. 414. Регулировочные кривые схемы торможения
для механизмов передвижения.
А — передвижение; В — тормошение; J — ток.
1 Ri tz
ter, 1924.
Ueber die Ausnutzungsmoglichkeiten der Kransteuerungen. Westdeutsche Techn. Blat-
207

равна 120%. Если при одинаковом грузе на крюке и соответственно при одинаковом
крутящем моменте производится дальнейшее включение сопротивления, то скорость
спуска продолжает увеличиваться. Если подвешенный груз такой величины, что он
только преодолевает трение в подъемном механизме, но чрезмерного ускорения не
вызывает, то переводят контроллерный барабан в положение падения О перед
следующими положениями «спуск — сила». При этом тормозной магнит (шунтовый) также
отторможен, а якорь совершенно отключен от сети, как и цепь короткого замыкания.
Если груз на крюке окажется не достаточным, чтобы преодолеть трение привода,
то следует включать на «спуск — сила» (2 <- /).
В этих обоих положениях мотор включен в
направлении спуска. В положении свободного падения (О между
IV и /) груз при неосторожном управлении предоставлен
самому себе;
it
AY/? I
у Спусн Подъем
Силовой фуэобоа
21 О 1ГШЛ1 О 123*56
Крутящий момент б процентах
Фиг. 415. Схема торможения при спуске безГконечного выключения Фиг. 416. Регулировочные
(Klockner). *"" кривые схемы торможения
p_iV сеть; А — В — якорь; E — F — магнитное поле; МБ — тормозной при спуске.
магнит; Ъ—Ьх— &2 — сопротивление для MB; wt—ш5 (и ш) — сопротивления;
спец. 29 — только для моторов компаунд.
Надежность управления поэтому гарантируется только опытностью со стороны
крановожатого. Кривые регулировки схемы (фиг. 416) показывают, что легкие грузы
могут опускаться также со сравнительно большой скоростью.
Схема с электрически^ торможением при спуске является обычной схемой,
применяемой в таких случаях. Условием для применения этой схемы является подъемный
механизм с хорошим коэфициентом полезного действия (60 -т- 80%).
Схема* силового спуска (схема г) (фиг. 417). Благодаря
свойству самой схемы нет надобности прибегать к особым вспомогательным средствам для
трогания груза с места. Мотор во всех положениях спуска включен в сеть и в
зависимости от величины груза работает как мотор или генератор. Так как большая часть
регулировочной кривой мотора представляет собой шунтовую характеристику, то,
следовательно, скорость спуска с увеличением груза незначительно меняется.
Регулировочные кривые (фиг. 418) показывают прекрасную регулировочную
способность схемы, главным образом, при малых грузах. Включенные последовательно
с якорем и магнитным полем сопротивления дак>т такие возможности регулировки.
Максимальный крутящий момент мотора при спуске пустого крюка вообще составляет
не более 30-5-40% крутящего момента полного груза. Поэтому можно работать со
сравнительно слабым магнитным полем, т. е. с незначительным расходом энергии.
Низкие числа оборотов якоря при этой схеме достигаются включением добавочного
сопротивления в цепь якоря. При небольшом положительном потребном крутящем
моменте сопротивление поглощает мало энергии.
Независимость возбуждения магнитного поля от регулировки тока в якоре
объясняется тем, что встроенное тормозное сопротивление или мостик сопротивления w—Е
208

не зависит от регулировки включенного последовательно с якорем и магнитным полем
сопротивления. Если с изменением крутящего момента мотор приводится в действие,
как генератор, то ток переходит через мостик сопротивления немагнитные катушки
и действует тормозящим образом на якорь. Так как тормозящий "ток усиливает поле,
то достигается вопреки сравнительно слабому возбуждению поля из сети сильное
действие торможения.
Для того чтобы схема работала экономично, коэфициент полезного действия
механизма подъема должен быть выше 75%. Это относится к пускорегулирующим
схемам и тяжелым условиям работыз
Новейшие схемы для подъемных механизмов разработаны
фирмой SSW \
I //\ 7,
Фиг. 417. Схема силового спуска без конечного выключения
(Klockner). Обозначения, как на фиг. 415.
Фиг. 418. Регулировочные
кривые схемы силового спуска.
Безопасная схема спуска с торможением и
питанием из сети (схема /, DRP 253448 и 307292). Схема отличается ^большим
диапазоном чисел оборотов мотора, в пределах которых скорость спуска может быть
регулируема.
Безопасная схема спуска с торможением и
возвращением энергии всеть (схема г, DRP 304722). Подъем на малых скоростях
и затормаживание движения при остановке достигаются усилением магнитного поля
помощью параллельного включения якоря и сопротивления (см. стр. 207) на 7
и также на 2 положении контроллера со стороны подъема.
Таким образом можно удовлетворять требованиям регулировки в широких
пределах.
Сторона спуска контроллера состоит из положений генераторного торможения
без забора тока из сети при спуске протягивающих грузов и из положений силового
спуска для легких грузов и порожнего крюка. Расход энергии незначителен, так как
краноэожатый при данной схеме имеет возможность опускать средние и тяжелые
грузы без забора тока из сети. При разумном пользовании положениями силового
спуска при спуске тяжелых грузов энергия может быть возвращаема обратно в сеть
в значительных количествах.
Безопасная схема спуска с делением поля (схема w,
DRP 448370). Особое преимущество схемы заключается в возможности регулировки
мотора в пределах всего диапазона крутящих моментов как при подъеме, так и при
спуске.
Схемы постоянного тока AEQ для подъемных
механизмов: схема с торможением при спуске (контроллер типа R-SB).
1 SSW, Fahr- und Hubwerkschaltungen fur Hebezeuge.
Лебедки и краны—19—14
209

u. R
Вперед Торможение Тормот. Назад
j гЩЬ 0 B26fi23 4 5
Схема силового спуска (контроллер типа R-SK):
Спец. 12. Подъем. Схема с торможением при спуске и конечным выключением
вспомогательным током при подъеме.
Спец. 16. Подъем. Предохранительное конечное выключение.
Спец. 12. Подъем—29. Конечное выключение вспомогательным током при подъеме
для одного мотора и максимальная и нулевая защита для многих моторов.
Спец. 32. Подъем. Конечное выключение главным током при подъеме.
Спец. 51. Схема силового спуска с повышенной регулировкой чисел оборотов
вниз.
Спец. 82. Схема силового спуска с увеличением чисел оборотов при средних
и легких грузах \
Схемы трехфазного тока
Изменение направления вращения мотора производится посредством
переключения двух фаз обмоток статора. Пусковые сопротивления включаются в цепь ротора.
щ^ ^ Схемы для механизмов
передвижения и поворота.
Схемы для механизмов передвижения
(обыкновенная реверсивная схема для
механизмов передвижения а). Схема
выполняется также с конечным
выключением главного или
вспомогательного тока.
В случаях опасности движение
может быть заторможено
противотоком; контроллер в таких случаях
переводится в положения обратного
направления движения и мотор
реверсируется. Как только мотор будет
остановлен, контроллер тотчас же
должен быть поставлен на нулевое
положение. Частое торможение
противотоком вызывает преждевременный
износ контактов контроллера и так
же вредно отражается на моторе.
Схема для механизмов
передвижения с
торможением при остановке
(схема с для передвижения с торможением при остановке SSW, DRPa). Схема и
кривая крутящего момента показаны на фиг. 419. В положениях торможения мотор
включается в сеть точно так же, как однофазный индукционный мотор.
Если кинетическая энергия движущегося ходового механизма вращает ротор,
то взаимодействующее поле статора и ротора образует крутящий момент,
противоположный направлению вращения ротора. Образующийся тормозящий момент зависит
от числа оборотов и от величины включенного в цепь ротора сопротивления.
Так же, как в двигателе постоянного тока с последовательным возбуждением,,
торможение сильно падает с уменьшением числа оборотов и совсем бездействует при
небольшом числе оборотов.
Что касается механического тормоза, то и здесь действительны данные,
приведенные при разборе схемы постоянного тока с торможением движения при остановке.
Фиг. 420 изображает кривые регулировки этой простой схемы.
Схемы для механизма подъема. Безопасная схема (схема ag
SSW). При этой простой системе управления трехфазного тока для подъема груза
мотор включается в направлении подъема и скорость его соответственно регулируется
сопротивлением в цепи ротора.
1 Специальные схемы: спец. 51 и 82 см. Steigerung der Produktion und Regulierfghigkeit von
Hebezeugen durch neue Hub-und Senkschaltungen. ETZ 1924, S. 242.
210
Фиг. 419. Схема трехфазного тока с торможением
при остановке (SSW) для механизмов передвижения.
RST—сеть; UVW— статор; ш ш—ротор; Ът—тормозной магнит;
Вх—В2 — тормозные положения; их —щ, vt —v3, Wj_ —ш3 —
сопротивления в цепи ротора.

А — передвижение;
При спуске протягивающего
груза мотор работает как генератор,
и число его оборотов выше
синхронного. При этом он возвращает
энергию в сеть. Число оборотов
мотора будет тем больше, чем
больше груз и чем больше
сопротивление, включенное в цепь
ротора. Наибольшая
сверхсинхронная скорость соответствует
допустимому наибольшему числу
оборотов мотора (см. фиг. 392, стр.
197) и регулируется
сопротивлением. При подъеме груза и спуске
порожнего крюка скорость может
быть регулируема почти до
синхронной. При дальнейшем
повороте контроллера скорость
уменьшается (при уменьшающемся
сопротивлении). Удерживание груза
подвешенным осуществляется контргрузом
стопорного тормоза, тормозный
электромагнит которого включен параллельно
статору мотора. Несмотря на
неудовлетворительные условия регулировки
безопасная схема спуска является самой
распространенной для механизмов
подъема.
Схема торможения
спуска по системе
противотока (Схема е SSW). Схема дает
хорошую характеристику числа оборотов,
но, однако, имеет тот недостаток, что
для обеспечения бесперебойной работы
требуются сложные приспособления (подъемный и
спускной тормоз с храповиком, скользящий и
центробежный выключатель и т. п.). Поэтому
предпочитают ее нижеследующим схемам.
Двухмоторная схема
торможения приспуске (схема г SSW, DRP 308092)
(фиг. 421 — схема; фиг. 421а — кривые крутящих
моментов). При этой схеме два одинаковых
асинхронных мотора жестко соединены между собой.
Каждый из этих моторов имеет свое пусковое
сопротивление и отдельную цепь переключений.
Суммарная мощность обоих моторов соответствует
потребной мощности для подъема полного груза. При
подъеме груза оба мотора включаются для вращения
в одинаковом направлении, при спуске — для
вращения в противоположных направлениях. Подъем
с двумя моторами и регулировка скорости
подъема производятся включением сопротивлений в цепь
ротора так же, как при одном моторе.
Для tnycKa один мотор включается в
направлении подъема, другой в направлении спуска.
И то и другое производится одним
контроллером, посредством которого осуществляются все
необходимые движения груза.
Крутящий тмент б процентах на балу ло/лора
Фиг. 420. Регулировочные кривые схемы трехфазного
тока с торможением при остановке.
В — торможение; J — статорный ток;
г — роторный ток.
Фиг. 421. Двухмоторная схема
торможения при спуске (SSW).
а — подъемный мотор; Ь — мотор для
спуска; Ът — тормозной магнит; 1—7—
положения подъема; I — IV — положения
тормозного спуска; 1 — положение силового
спуска; Ue— Ule — контакторы подъемного
мотора; Lh — контактор мотора для
спуска, действующий на концевой
выключатель d — ей.
211

Салобоп
спуск
Фиг. 421а. Кривые крутящих
моментов для двухмоторной
схемы торможения при спуске.
На первом положении спуска (/) контроллера в цепь ротора каждого из этих
моторов включается одинаковой величины сопротивление, которое так рассчитано,
что моторы развивают полный крутящий момент. При ненагруженном крюке моторы
находятся в равновесии, и подъемный механизм
неподвижен.
Подвешенный к крюку груз действует^ так же, как
мотор, включенный для вращения в направлении спуска.
Начинается движение в сторону спуска, и увеличение
скорости происходит до тех пор, пока грузовой момент и
крутящий момент мотора, вращающегося в направлении
спуска, не будут равны крутящему моменту подъемного
мотора. При этом сопротивления в положении / контроллера
остаются без изменения, между тем напряжение на клеммах
ротора подъемного мотора увеличивается вследствие увеличения его числа оборотов,
а напряжение на клеммах мотора для спуска уменьшается.
Потеря мощности в
сопротивлениях и вместе с тем крутящие
моменты изменяются по мере того,
как грузовой момент и крутящий
момент мотора, вращающегося в
сторону спуска, становятся
равными крутящему моменту
подъемного мотора. Таким образом
достигается то, что сдвоенные моторы
как бы эластично
приспособляются каждый раз к грузу, не
увеличивая чрезмерно числа
оборотов.
Фиг. 422 изображает кривые
регулировки двухмоторной схемы.
Кривые регулировки II и III
получаются, если роторное
сопротивление включенного в направлении
подъема мотора увеличивается, а
сопротивление мотора для спуска
уменьшается.
Большие скорости спуска
достигаются при совершенно
выключенном подъемном моторе в
положениях IV до VI контроллера.
При этом работа производится
только мотором для спуска по
схеме сверхсинхронной скорости
при спуске (см. стр. 211).
Двухмоторная схема
равноценна самым
усовершенствованным схемам постоянного тока и
применяется в таких кранах,
которые требуют плавной регулировки
скорости и спуска на малых
скоростях, что имеет место, в литейных
и монтажных кранах.
Безопасная схема
2W
220
200
180
160
по
120
100
80
60
20
О
20
60
80
700
120
140
160
180
POD
в
С
\
\
Г
О
\
ч
\
О 20 б
>
N
\
ч
\
N
\
\^
\м
\
ч
\
V
N
\
—
=
К
>
к*
\
\
\
\
\
Щ
\
о
I
Е
Ш
Ш
7
Z
—I 1
■^
А
-я*
s
/
гшттт
- —
//
/7
■"^^
_
20 ЬО 60 80 100 120 140 160 180 200 220 2U0 260
Мрутясцип молем/п б процентах нл балу мотора
Фиг. 422. Регулировочные кривые двухмоторной схемы с
торможением при спуске:
В — тормошение при остановке; С — силовой
D — спуск с электрическим тормошением.
А — подъем;
спуск
для ни жес инхронно г о
4 ф 424
спуска
торможения (схема eh фирмы SSW DRPa) (фиг. 423 —схема; фиг. 424 —
кривые крутящего момента). Введением однофазного торможения удалось получить,
как при схеме для механизмов передвижения с торможением приостановке (фиг. 419),
простую надежную схему регулировки. Схема применима для статора, соединенного
как звездой, так и треугольником. Если статор при подъеме соединен звездой, то при
212

спуске одна из фаз статора
включается в сеть, последовательно с
двумя другими параллельно
соединенными фазами так, что мотор не
может развивать силового
крутящего момента. Лишь тогда, когда
ротор под действием опускаемого
груза начинает вращаться,
образуется тормозящий момент
взаимодействием статорного и роторного
поля. Число оборотов ротора
увеличивается до тех пор, пока
крутящие моменты мотора и груза не
уравновешиваются. Число
оборотов будет тем больше, чем больше
включенное в цепь ротора
сопротивление. Регулировочные кривые
схемы (фиг. 425) имеют более
благоприятный вид, чем при схеме
торможения при спуске противотоком.
Потребление тока из сети больше
/всего происходит при наименьшей
скорости спуска, оставаясь в
допустимых пределах до 1,8-кратного
от номинального тока. В кранах
с коэфициентом полезного действия
подъемного механизма в 70% при
данной схеме можно получить
число оборотов при спуске, равное
приблизительно 50% номинального
числа оборотов.
В кранах с более высоким
коэфициентом полезного действия для
получения таких же малых
скоростей спуска положение спуска
/ должно соответствовать схеме
торможения- спуска противотоком.
Если подъемный механизм имеет
коэфициент полезного действия в
80%, то полный груз на
положении спуска / может быть спущен
со скоростью, равной
приблизительно 40% от нормальной
скорости. При этом регулировочное
сопротивление ротора рассчитано для
крутящего момента мотора
приблизительно в 50% от нормального (в
отношении номинальной мощности).
Если крутящий момент груза
плюс момент трения меньше, чем
крутящий момент мотора, то груз
будет подниматься, вместо того,
чтобы опускаться. Тогда следует
быстро перевести контроллер в
положение //, в котором мотор
начнет вращаться в сторону спуска,
или совсем остановится. При
дальнейшем переключении на следую-
R S Т
Фиг. 423 : 424. Безопасная схема спуска для
нижесинхронного торможения (SSW):
RST — сеть; UVW — статор; uvw — ротор; MB — тормозной
магнит; щ до щ, v0 до у2, щ до ш3 — сопротивления в цепи
ротора; b — концевой выключатель.
260
20 О 20 J-0 GO 80 Ш 120 1W ISO 180 200 220 2W 2SO
® Крутящий, момент 6 процентах на валу мотора
Фиг. 425. Регулировочные кривые схемы
нижесинхронного торможения при спуске. ^
А — подъем; В — спуск с электрическим тормошением; С —
силовой спуск.
213

щие положения контроллера груз будет опущен. Для спуска порожнего крюка имеется
еще положение «силовой спуск» (/), в котором мотор включается как при подъеме
только для обратного направления вращения.
При случайной остановке контроллера на промежуточных положениях (—)
не получится недопустимо большой скорости спуска, так как мотор включен в сеть,
как однофазный с соответственно малым регулирующим сопротивлением ротора.
Включенный таким образом вращающийся асинхронный мотор может образовать как
силовой, так и тормозящий моменты.
Особыми преимуществами новой схемы торможения при спуске является
следующее. Простота конструкции без всяких вспомогательных аппаратов (в
противоположность схеме торможения при спуске противотоком), плавная регулировка и почти
прямые линии кривых чисел оборотов (в пределах от нижесинхронной до
сверхсинхронной скорости вращения, без применения положений свободного падения); благодаря
торможению при нижесинхронной скорости вращения механические тормоза хорошо
сохраняются; нежелательное направление движения груза, которое в положении
спуска / может иметь место в зависимости от величины груза, устраняется при спуске
легких грузов переводом контроллера в следующие положения.
Схемы трехфазного тока фирмы AEG для механизмов
подъема: 1) Схема та же, как и для механизмов передвижения, но со
сверхсинхронной скоростью при спуске (контроллер тип D). 2) Схема с периодическим
включением — выключением для точной остановки (D спец. 51 и D спец. 52) Ч
Протягивающие грузы спускаются по системе противотока. Эта схема применяется, если
предъявляются большие требования в отношении регулировки. 3) Схема торможения
спуска противотоком и сверхсинхронной скоростью спуска (типы контроллеров DZ
353 SBS, DZ 273 SBS, DZ 343 SP и DZ 303 SP). Переход от положений тормозного
спуска на положения силового спуска производится без положения свободного
падения (DRP) и опасность короткого замыкания устранена уничтожением вольтовой дуги
статорного контактора (DRP). Применяется при больших мощностях. 4) Специальные
схемы для двухскоростных крановых моторов (см. стр, 195). 5) Специальные схемы для
двух не имеющих механического соединения подъемных моторов (например, в паровоз
ных подъемных кранах с двумя тележками передвижения). 6) Схемы для грейферных
подъемных механизмов (см. раздел Г, «Лебедки»).
Контакторные управления
В то время как при барабанных и кулачковых контроллерах включение и
выключение каждого отдельного контакта производится крановожатым непосредственно
(см. стр. 202), при контакторном управлении это происходит через посредство
контакторов. Крановожатый маневрирует малым контроллером, так называемым командо-
контроллером (фиг. 426), посредством которого воздействует на магнитные катушки
определенного числа контакторов, и последние замыкаются или размыкаются.
Контакторы (фиг. 402 до 404, стр. 204) изготовляются для постоянного тока
однополюсными или двухполюсными; для трехфазного тока — только двухполюсными.
Количество потребных контакторов зависит от выбранной схемы. Все описанные на стр. 204
и далее схемы применимы и для контакторного управления. На фиг. 426 изображена
простая реверсивная схема для трехфазного тока. Так как командо-контроллер
включается в цепь вспомогательного тока, то он имеет небольшие размеры, и им легко
управлять при больших мощностях мотора.
Точно так же при большом числе включений, как это бывает на многих кранах
металлургических заводов, крановожатый менее утомляется в продолжение всей смены.
Если приходится обслуживать одновременно несколько установок, то контакторное
управление дает возможность обойтись одним лишь крановожатым, и, таким образом,
получается экономия в эксплоатации крана. Так как установленные в цепи главного
тока контакторы соединены только электрически с командо-контроллером, то они
могут быть установлены отдельно от поста управления и в удобном месте. Для защиты
мотора от чрезмерно большого пускового тока включается последовательно с
контакторами наибольшее реле (фиг. 426),
1 Tippschaltung.
214

T S в
\и v
9
-AW
Фиг. 426. Контакторное управление при
трехфазном токе (Sachsenwerk).
RST — сеть; UVW —"статор; uiw — ротор; MB -—
тормозной магнит; AW — пусковое сопротивление;
SW — сопротивление скольжения; НА —
максимальный выключатель.
Р N
to
ел
Фиг. 427. Схема Леонарда (SSW).
Dy — динамо управления; М — рабочий мотор; StW—контроллер;
Леонарда ш0—сопротивление; wt до ш12 (w*)—регулировочные
сопротивления; тх — перегрузочный контакт; hk — вспомогательный
контакт; /ш — сопротивление для ослабления магнитного поля;
pwt и pw2 — шунтовое сопротивление; d • — кнопочный контакт;
iWy—vw2 — добавочные сопротивления; тЪ — тормозной магнит;
ss, — защитный контактор; si — предохранители; fb —
искрогасители; е*—е^ —концевые выключатели со ступенчатым выключением.

Управление по системе Леонарда.
Управление по системе Леонарда (схема фиг. 427) применяется в подъемных
устройствах с большими мощностями моторов (краны для больших тяжелых
грузов), для литейных мостовых кранов и; главным образом, для подъемных машин.
Эта система отличается особо плавной регулировкой, которой невозможно достигнуть
обыкновенной системой управления.
Так как при управлении по системе Леонарда нет потерь в регулирующих
сопротивлениях, то такие установки работают с высоким Коэфициентом полезного действия
(60 ч- 80%). Недостатком системы Леонарда является увеличенная первоначальная
стоимость оборудования, вызванная добавочной динамомашиной управления.
Динамомашина управления соединена с приводным мотором (постоянного или
трехфазного тока) посредством эластичной муфты и работает беспрерывно за
исключением больших перерывов в работе. Число оборотов рабочего мотора, питающегося
от динамомашины, зависит от напряжения последней. Для регулирования
напряжения служит особый контроллер (фиг. 427). При вращении барабана контроллера в одну
сторону от нулевого положения повышается число оборотов в соответствующем
направлении; при вращении его в другую сторону повышается число оборотов в
противоположном направлении. При возвращении контроллера обратно производился
уменьшение числа оборотов (торможеь^ие). Так как рабочий мотор подчиняется каждому
движению аппарата управления, то возможна плавная регулировка скорости его
в широких пределах. Ослаблением магнитного поля рабочего мотора его число
оборотов может быть увеличено вдвое. Влияние точности аппарата управления, остаточного
магнетизма и потерь может быть парализовано соответствующими схемами.
Особенно вредным является получающийся в корпусе динамо управления
остаточный магнетизм. При переводе контроллера на нулевое положение рабочий мотор
должен останавливаться. Однако вследствие остаточного магнетизма динамомашина
управления (хотя ее обмотка возбуждения обесточена) отдает энергию рабочему мотору
и приводит его в движение. Это произвольное движение предотвращается тем, что
обмотка возбуждения, которая нормально питается от независимого источника,
незадолго до остановки машин переключается на клеммах динамомашины управления,
которая, таким образом, получает самовозбуждение. Это противоположное
самовозбуждение размагничивает полюса, ослабляя остаточный магнетизм.
Таким образом падает напряжение, и рабочий мотор останавливается
III. ОТТОРМАЖИВАЮЩИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Для отпуска тормозов, снабженных грузами, применяются в зависимости от
рода тока и назначения тормоза тормозные магниты или тормозные электромоторы.
Последние через контроллер включаются в сеть и отпускают тормоз до тех пор, пока
происходит движение. Когда контроллер переводится на нулевое положение,
электромагнит выключается, груз падает, и тормоз затормаживается.
1. Тормозные электромагниты
Тормозные электромагниты постоянного тока
В чугунном корпусе (фиг. 428) расположена катушка. В ней установлен
цилиндрический якорный сердечник, передвигаемый вверх и вниз, в нижней части которого
предусмотрено отверстие для присоединения к тормозному рычагу. Действие магнита
состоит в том, что образующееся при прохождении тока в катушке магнитное поле
притягивает якорный сердечник, и тормоз оттормаживается. Так как вес магнитного
якоря действует тормозящим образом, то его следует учитывать при определении места
укрепления тормозного груза и из последнего вычитать. Следует также обращать
внимание на то, чтобы магнитный якорь при выключенном тормозе мог быть полностью
втянут. Указанная в каталогах электротехнических фирм высота подъема является
предельной, и во избежание изнашивания тормозных колодок и надежного втягивания
якоря не следует использовать ее полностью,
216

Во избежание толчков при оттормаживании тормозные магниты снабжены
воздушным буфером, демпфер которого регулируется при помощи установочного винта.
Отверстие якорного сердечника соединяется [при помощи серьги, чтобы
воспрепятствовать образованию перпендикулярных к движению сердечника усилий и
недопустимо большого трения в направляющих сердечника. Так как сердечник якоря
тормозных магнитов постоянного тока может вращаться, то магнитный корпус может
быть укреплен в любом положении.
Существенным для выбора тормозных магнитов является относительная
продолжительность включения (15, 25 и 40% ED), частота включении и вычисленное по этим
данным максимальное время включения. В редких случаях ЕЬ составляет 100%
(продолжительное включение).
Тормозные электромагниты
главного тока. Сериесный тормозный
электромагнит включается в цепь мотора. Поэтому
при применении его не требуется никаких особых
контактов в контроллере и никаких добавочных
троллейных провбдов для питания его. Это весьма
существенно при длинных троллейных проводах,
как, например, в поперечных троллеях
перегрузочных мостов.
Недостатком сериесного магнита является
большее падение напряжения в нем, которое
уменьшает число оборотов и мощность мотора, в цепь
которого он включен. Это особенно вредно
отражается на работе подъемных механизмов, так как
пуск их в ход должен производиться осторожно, и
пусковой ток составляет, примерно, одну треть
нормального рабочего тока. В подъемных механизмах
с электрическим торможением при спуске
применение магнитов главного тока исключается, так как
ток в моторе появляется лишь при спуске груза,
а тормоз еще раньше должен быть отторможен.
Шунтов ые тормозные электромагниты. Шунтовый
тормозной электромагнит присоединяется параллельно к мотору. Сила тока в нем поэтому
независима от моторного тока, что весьма существенно для бесперебойной работы
тормоза. При шунтовом тормозном магните должен быть предусмотрен особый контакт
в контроллере и отдельный троллейный провод. При применении конечного
выключателя требуется даже два особых троллейных провода. Шунтовый тормозной магнит
имеет наибольшее применение.
При схемах с торможением спуска применение шунтового магнита является
обязательным. Для длительного включения (например, в ходовых механизмах тележек
перегрузочных мостов и в механизмах для передвижения кранов, при большой длине
подкранового пути) магнитные тормоза должны быть предусмотрены с диференциаль-
ным выключателем.
Диференциальный выключатель автоматически выключается, после того когда
якорь втянут (тем самым включается сопротивление последовательно с обмоткой магнита,
благодаря чему расход тока уменьшается в течение последующего времени
включения). В табл. 42 приведены характеристики и размеры шунтовых магнитов
постоянного тока.
2. Тормозные магниты трехфазного тока
Тормозной магнит трехфазного тока включается параллельно к статору мотора.
Ввиду наличия трехфазной обмотки магнитный якорь имеет плоскую вилкообразную
форму. Якорь поэтому не вращается. Для присоединения к тормозному рычагу в
штанге якоря предусмотрено два отверстия, расположенных между собой под углом
в 90°. Магнитный корпус поэтому может быть укреплен только в двух
соответствующих положениях. Магнит трехфазного тока в момент включения забирает сравнительно
2П
Фиг. 428 до 430.|Тормозной магнит
постоянного тока типа К 2830.

Таблица 42
ШУНТОВЫЕ ТОРМОЗНЫЕ МАГНИТЫ i ДЛЯ ПРЕРЫВИСТОЙ РАБОТЫ SSW
(фиг. 428 до 430)
Наибольшая допускаемая продолжительность рабочего цикла = 5 мин-
1 Тип
К 2830 0
К 2830 /
К 2830 //
К 2830 ///
К 2830 IV
К 2830 V
Относительная
продол-
жительность
включения —
О г
с £:
бот,
а, с
си 5
75
100
230
400
825
1670
с?
о
X
4
5
5
5
5
5
(г*
fdo>
о
CQ
1,6
2,7
5,4
8,9
17,5
32,5
15°/с
)

потребляемая мощ-
о
см
300
340
470
570
880
1120
W
о
390
400
600
770
1150
1370
о
о
ю
450
465
600
810
1220
1560
Относительная
продол-
жительиость включе-
.
о
с «
о ~
1© ТО
03 §
Cucu
40
75
150
300
600
1200
ния —
с?
о
X
4
5
5
5
5
5
fdo>
о
га
1,6
2,7
5,4
8,9
17,5
32,5
25°/с
)

потребляемая мощ-
о
О]
см
185
200
330
410
585
620
W
о
290
250
360
о
о
350
300
365
485 490
690
840
730
915
Относительная
продол-
жительность включе-
О Л)
с «
о -
Ю сз
35
45
115
220
480
850
ния —
о
X
4
5
5
5
5
5
оГ
кор:
tx
о
га
1,6
2,7
5,4
8,9
17,5
32,5
40о/
)

потребляемая мощ-
о
см
см
130
140
185
260
375
410
W
о
230
175
240
310
425
525
о
о
ю
260
200
285
210
460
525
Размеры, мм
Тип
К 2830 0/40
К 2830 //75
К 2830 П/150
К 2830 III/300
К 2830 IV/600
К 2830 V11200
а
300
340
385
425
470
500
Ь
П6
128
167
202
230
290
с
135
145
160
180
200
235
d
116
128
130
130
130
130
е
160
160
230
230
310
310
/
60
60
80
80
ПО
по
д
10,5
10,5
14
14
17
17
h
40
50
50
50
50
50
i
190
190
270
270
370
370
к'
90
90
120
120
170
170
/
18
18
28
28
40
40
т
40
30
34
34
50
50
п
20
20
30
30
45
45
0
8
8
13
13
20
20
Р
14
14
20
20
30
30
Я
30
40
40
40
50
50
— а.
1 Тормозные магниты изготовляются для номинальных напряжений, указанных в таблице. При
ненормальных напряжениях нише 600 V они снабжаются обмоткой для ближайшего номинального напряжения
с соответствующим добавочным сопротивлением.
Отступления от номинальных напряжений до ± 5°/о Допустимы.
большой ток, который затем быстро снижается. Его мощность поэтому менее зависит
от продолжительности включения, чем от числа включений. Поэтому для выбора
величины магнита
трехфазного тока играет роль
относительная
продолжительность включения и
количество включений в час
(частота включений). В
каталогах предусмотрены
магниты для включений от
120 до 300 в час и для
длительного включения.
Вследствие небольшого расхода
тока (удерживающего тока),
после того как якорь
втянут, магниты трехфазного
тока (благодаря их
уменьшенной мощности)
явля-79а—
Фиг. 431 и 432. Тормозные магниты трехфазного тока типа
К 3830/0 и К 3830 / до К 3830 IV.
ются наиболее подходящими для длительного включения. Магниты трехфазного тока
218

должны быть установлены так, чтобы якорь мог быть полностью втянут без
препятствий со стороны тормозных рычагов, пока не произойдет соприкосновения полюсных
плоскостей. Если этого не будет, то катушки сгорят. Для защиты катушек от
чрезмерно большой силы тока, которая может быть в случае защемления в системе
тормозных рычагов, применяются специальные предохранители. Увеличенный ток,
расходуемый при втягивании магнитов трехфазного тока, прибавляется к рабочему току
мотора. По этому суммарному току и выбираются предохранители. В табл. 43
приведены характеристики и размеры тормозных магнитов трехфазного тока.
Таблица 43
ТОРМОЗНЫЕ МАГНИТЫ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА ДЛЯ ПРЕРЫВИСТОЙ РАБОТЫ
ФИРМЫ SSW (фиг. 431 и 432)
Напряжение: 125, 220; 380. и 500 V; 50 периодов
Тип
К 3829 . .
К 3830 0
К 3830 / ,
К 3830 //
К 3830 ///
К 3830 IV .
К 3830 V ,
к;
с якоря,
0,9
2
3,5
4,5
12
.22
54
g
о
X
2
п
5
5
5
5
5
Наибольший допускаемый рабочий цикл =
=5 мин-, пои 15 Дс
частота включений
до
ч
03 ^
о «
ГС g
О- си
15
40
75
150
300
600
1200
120 в час
2
жущаяся
щность в
мент вкл
ния V.A
сз о о а>
* £ 5 V
2 150
4 500
9400
15000
33 000
68 000
128 000
, 1
I'S.
щность п
итянутом
оре W
о р,Х
£ с к
50
70
110
90
160
450
650
) 40 ED
частота включений
до
1О оз"
—
50
100
250
400
675
300 в час г
2
жущаяся
щность в
мент вкл:
ния, V.A
сз о о о>
\С £ £ У
—
6 000
10 000
30 000
47 000
67 000
Он
щность ц
итянутом
оре, W
о си а
IS С Ds
_
65
85
130
180
275
При длительном
12
37
65
140
280
450
900
включенииг
2
жущаяся
щность в
мент вкл]
ния, V.A
СЗ О О О)
tf £ £ У
2 040
4 100
8 000
15 000
33 000
50 000
93 000
Си
ЩНОСТЬ П
итянутом
оре, *W
О О- "oS
£ С (X
40
50
75
90
160
240
410
Размеры мм
Тип
К 3830 / ' . .
К 3830 // . .
К 3830 /// , .
К 3830 IV . .
а
374
434
515
596
Ъ
125
137
155
190
с
245
260
334
390
d
60
60
60
82
е
160
230
230
310
/
60
80
80
НО
9
10,5
14
14
17
h
50
50
50
50
i
190
270
270
370
k
90
120
120
170
/
18
28
28
40
т
30
34
34
50
п
20
30
30
45
0
8
13
13
20
Р
14
18
18
30
Я
40
40
40
50
1 Тормозной груз должен быть настолько большим, чтобы тяговое усилие использовано по крайней мерс
было на 2/3-
Тормозные электромоторы. При трехфазном токе (и однофазном
переменном токе) применяются также тормозные электромоторы.
Небольшой асинхронный мотор с короткозамкнутым ротором или с контактными
кольцами приводит в движение через цилиндрическую зубчатую передачу кривошип,
который посредством тяговой штанги соединен с тормозным рычагом. Если мотор
включен, то тормоз отторможен.
В высшем положении тормоза живая сила ротора воспринимается буфером из
спиральной пружины. Воздушный буфер, демпфер которого можно регулировать
помощью установочного винта, воспринимает толчок в конечном положении.
Тормозные электромоторы применяются в тех случаях, когда необходимо
избегать больших толчков тока, включаемых электромагнитов и соответствующего
падения напряжения.
219

1
Для выбора тормозных электромоторов число включений их в час не существенно,
так как ток включения не больше, чем удерживающий ток. Тормозные электромоторы
для большей длительности включения должны быть предусмотрены с особой обмоткой.
При длительном включении применяются тормозные магниты.
IV. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
1. Концевые выключатели
Конструкция концевых выключателей, служащих для ограничения пути
движения, зависит от типа приводного механизма (подъемного или передвижного), от
мощности выключаемого мотора, от характера желаемого концевого выключения
(аварийного или нормального рабочего выключения) и от величины проводимого пути после
выключения (мертвый ход).
В качестве концевых выключателей нормально применяются простые
приспособления, как-то: рычажные концевые выключатели, шпиндельные и звездчатые.
Рычажные концевые выключатели
Выключатель (фиг. 433) в основном состоит из маленького выключающего
барабана (вроде контроллера), встроенного в чугунный корпус, обратно действующей
пружины, удерживающей барабан в
положении включения, и роликового рычага,
сидящего на валу барабана. Рычаг поворачивается
соответствующим приспособлением [например,
скошенной линейкой (фиг. 433} или другим
механическим устройством], вследствие чего
размыкается цепь мотора, а в
соответствующем случае и цепь тормозного магнита, и
приводной механизм останавливается.
Соответственно способу действия и
конструкции различают концевые выключатели
главного и вспомогательного тока. Концевые
выключатели главного тока (фиг. 434 и 436)
размыкают непосредственно цепь мотора.
Выключение должно произойти до достижения
конечного положения, для того чтобы
движущиеся по инерции массы могли еще продвинуться по определенному участку пути
(мертвый ход). Если выключающий аппарат (линейка и т. д.) освобождает концевой
выключатель, то он
автоматически вновь включается.
Концевые выключатели
постоянного тока бывают
однополюсные и двухполюсные.
Однополюсные концевые
выключатели не дают
возможности одновременно
выключать и тормозной магнит.
Концевые выключатели
трехфазного тока бывают
двух- и трехполюсные.
При КОНЦевыХ ВЫКЛЮЧа- фиг 434. Концевой выклю- Фиг. 435. Концевой выключатель
телях вспомогательного тока чатель главной цепи посто- вспомогательной цепи постоянного
(фиг. 435 и 437) выключаю- янного тока. тока.
щий аппарат действует лишь
на небольшой вспомогательный выключатель (е, е± или е2). Последний выключает
магнитную катушку контактора S, который в свою очередь размыкает цепь мотора, а
также в соответствующих случаях цепь тормозного магнита.
220
Фиг. 433. Рычажный концевой выключатель
(AEG)
а — корпус выключателя; Ь — рукоятка с
роликом с; г — радиус рукоятки; d — линейка; I —
положение при включении; II—III —
положения при выключении.

Концевые выключатели вспомогательного тока применяются при частом
выключении при больших мощностях мотора и при больших расстояниях выключателя
от места управления. Концевые выключатели вспомогательного тока обычно строятся
однополюсными^ е концевые выключатели. Обходное выключение
дает возможность после выключения мотора продолжать движение не только в
обратном направлении, но ив прежнем направлении после вторичного включения и, таким
образом, уменьшить мертвый ход. Обходный выключатель устанавливается
параллельно конечному выключателю и увеличивает степень его влияния. Он
устанавливается около контроллера и замыкается нажатием педали.
Обходные выключатели применяются в ходовых механизмах, передвижение
которых ч^сто происходит вблизи конечных положений. В подъемных механизмах
Фиг. 436. Концевой выключатель
главной цепи трехфазного тока.
Фиг. 437. Концевой выключатель
вспомогательной цепи трехфазного
тока (шпиндельный).
а — шпиндель; Ъ — привод шпинделя;
с — движущаяся гайка (с обеспечением
невозможности вращения); ег и е2 —
и скорость, а также мертвый ход,
с концевым выключением в высшем положении
крюка обходные выключатели применяются
только тогда, если высота подъема по
возможности должна быть полностью использована.
Выключатель тогда устанавливается для умень-
шения мертвого хода порожнего крюка, так
как в этом случае влияние груза уменьшается,
увеличены^ ^ ^ выключение с уменьшением скорости.
Такое выключение применяется в том случае, если мертвый ход слишком велик и раоо-
чий путь недопустимо укорочен.
При этой схеме рычажный концевой выключатель дважды приводится в
действие, и скорость по ступеням уменьшается.
Шпиндельный концевой выключатель
Эти выключатели применяются для подъемных механизмов и обеспечивают
надежное концевое выключение.
Шпиндель (фиг. 437) приводится в действие от медленно вращающейся детали
приводного механизма, например, от барабанного колеса, посредством небольших
зубчатых колес или цепной передачи. На шпинделе установлена передвигающаяся
гайка, которая в положениях, соответствующих высшему и низшему положениям
крюка, размыкает цепь мотора и тормозного магнита.
Шпиндельные концевые выключатели изготовляются электротехническими
фирмами только для конечного выключения вспомогательного тока.
Шпиндельные выключатели встраиваются в чугунный корпус, наполненный
маслом. Заводы подъемных сооружений иногда сами изготовляют шпиндель с опорами
22!

и с передвигающейся гайкой, и в зависимости от того, будет ли осуществлено
выключение только в высшем или в высшем и низшем положениях крюка, его соединяют
с одним или двумя рычажными концевыми выключателями.
Конечные звездчатые выключатели
Эти выключатели применяются для механизмов передвижения тележек и кранов
для выключения вспомогательного тока.
Конечный звездчатый выключатель применим для обоих направлений движения.
При приближении к предельному пункту сидящая на валу выключателя звезда
с шестью зубцами ударяется в укрепленный на пути передвижения упорный болт,
снабженный роликом, благодаря чему звезда поворачивается из положения
свободного передвижения в положение замедления хода. Таким образом скорость
автоматически уменьшается (примерно, наполовину), так что тележка или кран может
подъезжать до буферов без сильного толчка в конечных положениях. При особенно больших
инерционных массах, как, например, при быстроходных тележках перегрузочных
мостов, или в мостовых кранах, предусматривается два положения замедления. Скорость
тогда снижается двумя ступенями на одну треть от нормальной скорости. Если
требуется автоматическое выключение до достижения конечного положения, то второе
положение замедления хода используется для выключения тормозного
электромагнита. Размеры концевых выключателей зависят от мощности выключения и частоты
включений.
2. Максимальное реле
Аппараты, защищающие моторы от перегрузки, должны отвечать следующим
условиям: 1) пуск мотора в ход должен быть возможен во всех случаях при полной
нагрузке; 2) во время работы мотор должен быть защищен от длительных перегрузок
более 20%; 3) при коротком замыкании мотор должен
быть немедленно выключен.
Этим требованиям не могут удовлетворять плавкие
предохранители, которые через определенный
промежуток времени расплавляются, и при некоторых
обстоятельствах мотор за это время может быть поврежден.
Установка новых предохранителей при интенсивной
работе кранов неудобна, и, кроме того, получается
сравнительно большой расход предохранителей.
Совершенная защита моторов достигается
применением максимальных реле, которые действуют на
автоматический выключатель (максимальный выключатель).
Максимальные реле строятся в виде магнитных
реле с выдержкой времени или термических реле вре-
оо „ , мени. Реле устанавливаются вместе с максимальным
2Г™ 4f мРгГве,3РГ<лХ: выключателем, а также с амперметрами и вольтметрами
нием (SSW). в общем распределительном ящике (см. стр. 224
«Распределительное устройство»).
При защите крановой установки посредством реле предусматривается для
каждого мотора отдельное реле, выключающие контакты которого установлены в цепи
магнитной катушки максимального выключателя. Схематически изображенное на
фиг. 438 реле так устроено, что оно допускает большой пусковой ток, обусловленный
требуемым пусковым моментом в течение определенного времени. Если же перегрузка,
соответствующая даже меньшей силе тока, чем при пуске, слишком долго длится, или
если получаются толчки тока короткозамкнутого характера, то реле воздействует
на максимальный выключатель, и последний отключает мотор из сети. Реле,
следовательно, при небольших перегрузках работает с выдержкой времени и при
коротком замыкании воздействует мгновенно.
Принцип действия реле. Тяговое усилие вращающегося якоря а
уравновешивается пружиной Ь. Под действием реле упор с вращающегося якоря
надавливает на рычаг й тормозящей системы е, которая выполнена в виде простых часов.
222

Эта система тормозящего приспособления препятствует дальнейшему (вращательному
движению якоря и его тогда лишь освобождает его, когда предусмотренная в
тормозящем приспособлении собачка освобождается упором. Этот упор можно легко
переставлять поворотом крышки корпуса тормозящего приспособления, и, таким образом,
можно регулировать продолжительность торможения. Шкала указывает положение
регулировочного тормозящего приспособления.
Если якорь освобожден, то пружинящий рычаг / попадает на упор д и размыкает
контакт Л.
Для быстрого выключения при больших толчках тока упор d находится под
влиянием силы пружины.
Образующийся при толчках тока в
якоре момент вращения в состоянии
повернуть пружинящий конец вилки d
настолько, что упор с может обойти его и тем
сакым разомкнуть реле. По прекращении
перегрузки якорь реле вновь переводится
в свое прежнее положение посредством
пружины Ь. Тяговое усилие пружины b, a
вместе с ним выключающаяся сила тока
реле, регулируется при помощи
установочного винта. При установке на кране
нескольких моторов предусматривается для
каждого мотора отдельное реле и все
вместе действуют на контакт h (фиг. 438).
Выключатель максимального тока
изготовляется со свободным расцеплением.
Выключатель так соединяется с
контроллером, что он может быть вновь включен
лишь после предварительного перевода
контроллера в нулевое положение.
Схему трехфазного тока для мостового
крана с защитным реле см. в разделе:
«Мостовые краны».
Фиг. 439 изображает схему
соединений контакторных выключателей Н 920 ///
для нескольких моторов, разработанную i i и ж v ш
заводами SSW на основании обширных Фиг. 439. Схема контакторных выключателей
испытаний. Выключатели совершенно
закрыты и пригодны для всех многомоторных
установок, в особенности для кранов и
перегрузочных мостов. Ток подведен от
сети к сборным шинам, расположенным в
нижней части корпуса А/С, к которым
присоединены провода, идущие к отдельным
моторам.
В средней фазе V каждого мотора
установлено встроенное в корпус максимальное
реле. Выключатель выполняется двух- или
трехполюсным и с одной или двумя парами
выключающих контактов без выдержки времени. Автоматический выключатель может
быть установлен в одном ящике с 2—4 или 5—б парами выключающих контактов,
так что одновременно может быть защищено б моторов. Находящиеся в
распределительном ящике SK реле я, катушки которых рассчитаны для суммарного тока,
мгновенно выключают, действуя механически на выключающее устройство. Они так
отрегулированы, что при одновременном пуске, например, двух моторов, они не действуют,
но защищают только от короткого замыкания.
Находящиеся в нижнем ящике максимальные реле с защищают Шоторы как от
короткого замыкания, так и от перегрузки.
223
для многих моторов.
RST — сеть; I — VI — соединительные провода к
статорам для шести моторов; АК — ящик
автоматических выключателей SK; V—вольтметр, А —
амперметр; а — максимальное реле без выдержки
времени; Ъ — катушка искрогасителя; с —
максимальное реле для общего выключения; d — термическое
реле; е — выключающая штанга; / — добавочное
сопротивление для термического реле; д —
контакты максимальных выключателей для
термического реле; h — автоматический выключатель при
понижении напряжения; г — двухполюсный
вспомогательный выключатель к автоматическому
выключателю напряжения; к — предохранитель; / —
контакт (замкнутый в нулевом положении
контроллера); т — сигнализирующий выключатель.

При перегрузке они выключают с выдержкой времени, посредством включения
находящегося в ящике термического реле d — d, а при коротком замыкании они
мгновенно выключают, воздействуя механически на выключающее устройство. Катушки
отдельных реле выбираются по соответствующему номинальному току моторов.
Выключение с выдержкой времени может быть так отрегулировано, что мотор будет защищен
от перегрузки более 20%.
Независимо от силы тока время выдержки может быть отрегулировано от 10
до 20 секунд, так что за это время мотор может развить полную скорость, и величина
тока станет нормальной. Посредством добавочных сопротивлений, предусмотренных
к каждому элемент^ термических реле, время выдержки может быть отрегулировано
для каждого мотора отдельно. Мгновенное выключение должно быть выбрано так,
чтобы пусковой ток не вызвал аварии.
Помимо описанных выше максимальных реле выключатель может быть снабжен
еще катушкой нулевого напряжения Л.
Дальнейшее описание многомоторных защитных реле см. SSW-Druckschrift
«Selbstschalter R 910 und H 910».
Максимальное реле AEG см. прейскурант D — Кг 2, Teil I «Drehstrom-Steuergferate
fur Hebezeuge und Transportmaschinen».
V. РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Применявшиеся до сих пор открытые распределительные устройства с
мраморной или другой изолированной доской не годятся при грубой работе кранов с сильными
сотрясениями. Они также мало пригодны из-за недостаточной защиты выключающих
аппаратов и предохранителей от поражений при возможном соприкосновении с ними
в тесной будке машиниста, а также от засорения и сырости. В последнее время
поэтому применяются крановые распределительные ящики, в которых монтированы
главный автоматический рубильник, максимальные реле и прочие аппараты, а также
амперметры и вольтметры. Дверцы распределительных ящиков герметически
закрываются, так что выключающие части предохранены от пыли и сырости.
Многомоторный контакторный выключатель фиг. 439 имеет два ящика, которые
соединены между собой. Кроме расположенного в верхнем ящике ручного рычага
для включения главного автоматического рубильника ящики не имеют
выступающих частей.
Положение рубильника («включено» или «выключено») указано в маленьком
окошечке дверцы буквами Е или А. На верхней части ящика укреплен второй корпус,
в котором монтированы амперметры и вольтметры.
Троллейные провода и токоприемники см. в разделе «Мостовые краны», а
кольцевые скользящие контакты — в разделе «Поворотные краны».
ЛИТЕРАТУРА
A d I e r und Schiebeler, Die Leistungsbewertung der Motoren fur aussetzende Betriebe,
ETZ 1920, № 25 u. 26.
В е h n e, Zweimotorensteuerung fur Selbstgreifer, Bergmann Mitt., 1925, S. 208.
E n g e 1, Elektrische Ausrustungen fur Hebezeuge und Transportanlagen im Gaswerk, AEG-Mit-
teilungen 1929, S. 249. Steuerungen fur Greiferhub.werke, AEG-Mitteilungen 1928, S. 369.
F r i s с h, Dieneuenoberflachengekuhlten Drehstrommotoren fur Walzwerkhilfs- und Kranbetriebe,
Siemens-Zeitschrift 193Q, H. 12.
В последнее время имеются тенденции лучшего использования в производстве прерывисто
работающих машин, основанные на возможности сокращения неиспользованной части рабочего цикла.
Моторы поэтому требуются для большего ED, чем до сих пор. При установленных в 1923 г-
нормальных относительных продолжительностях включения в 15, 25 и 40% наиболее часто
применяемой величиной была 25%.
В настоящее время 15% ED редко встречаются. Самой распространенной величиной следует
считать 40% ED. Также требуются значительно большие ED (для стрипперных кранов, например,
считаются почти нормальными 70-f-75% ED), так что потребность в закрытых моторах для
грузоподъемных машин при ббльшйх, чем в 50%, ED стала значительной. Это требование было учтено
заводами SSW в их новых моторах типа «Лор» для грузоподъемных машин с наружным охлаждением.
224

Лор-моторы являются специальными мотороми, которые отвечают требованиям самой Грубой
работы.
Они, примерно, на 20% легче, чем прежние DH-моторы одинаковой мощности (фиг. 395).
Их маховой момент также значительно меньше, чем таковой DH-моторов.
G e w е с k e Die neuen untersynchronen Drehstrornbremsschaltungen fur Hebezeuge, Siemens-
Zeitschrift 1929, S. 565. Ein vereinfachtes Verfahren zur Bestimmung der Motorgrosse bei Hebezeugtrieb-
werken, «F or der tech n.» 1931, S. 1.
Hanchen, Die elektrische Ausrustung der Krane, Helios 1923, S. 105. Steuervorrichtungen und
Schaltkasten fur elektrisch betriebene Krane, Helios 1924, S. 21.
H u t h, Der ElektromotoralsAntriebsmittel fur Hebezeuge und die Ermittelung der erforderlichen
Leistung, Prakt. Masch.-Konstr. 1926, S. 198.
Meyer, Neuerungen im elektrischen Antrieb von Hebezeugen, ZVdl 1919, S. 617.
Michenfelder, Fortschritte der Elektrizitat in der Fordertechnik, ETZ 1928, № 42.
R i с h t e r, Berechnung der Kranmotoren fur aussetzenden Betrieb, ZVdl 24, III, 1928.
R о t h e, Steuerungen fur Greiferwinden (SSW-Broschure).
Schiebeler, Derimotor oder Drehstrom-Asynchronmotor fur Kranhubwerke? «Fordertechn.»
Bd. 19, S. 273.
Schiebeler, Drehstrom-Asynchronmotoren fur Kranhubwerke, «Fordertechn.» 1926, H. 18 u. 25.
Schiebeler, Elektrische Ausrustung von Hebezeugen und Transportmaschinen in Hutten-
werken, Stahleisen 1919, № 6.
Schiebeler, Neuerungen bei elektrischen Ausrustungen von Giessereikranen, Die Giesserei
1930, H. 8.
Unold, Elektrische Kranschaltungen, Prakt. Masch.-Konstr., 1927, № 18.
W e i 1 e r, Regelung und Strombedarf bei Kran- und Hubwerkschaltungen fur Gleichstrom-Haupt -
strommotoren, «Fordertechn.» 15, IV, 1927.
W e i 1 e r, Wahl der elektrischen Steuergerate, Widerstandsgerate und Bremslufter bei aussetzen-
dem Betrieb, ZVdl 1928, S. 511.
Stahleisen 1930, S. 53, AEG-Feinregelung durch Tippschaltung fur Montage-, Giesserei- und Niet*
krane.
Stahleisen 24/XII 1931 (Anz.-S. 29) AEG-Schnellhubschaltungen fur Gleichstrom- und Dreh-
strom-Krane.
«Fordertechn.» 1929, S. 30, Steuerungen fur Greiferhubwerke (AEG).
«Fordertechn.» 1931, S. 300, Ober Magnetbremslufter» (auf Grund von Versuchen entwickelte neue
Bauart eines Bremslufters der Firma Brown, Boveri & Co, A.-G., Mannheim).
Г. ЛЕБЕДКИ
I. СТАЦИОНАРНЫЕ И ПЕРЕНОСНЫЕ ЛЕБЕДКИ
1. Домкраты с зубчатой рейкой
Эти домкраты применяются для монтажных целей, при ремонте и обслуживании
паровозов, вагонов и т. п.
У домкратов с зубчатой рейкой (фиг. 440) груз покоится на поворотной головке,
прикрепленной к зубчатой рейке, имеющей направляющие в корпусе. В других
конструкциях груз покоится на лапе, расположенной у подножья рейки (фиг. 447).
Однако лапа домкрата может быть нагружена (ввиду эксцентричной нагрузки) только
половинным грузом от полной грузоподъемности домкрата.
Привод обычно осуществляется ручной рукояткой, которая через одну или две
цилиндрические зубчатые передачи приводит в движение ведущее колесо, находящееся
в зацеплении с зубчатой рейкой.
Для удержания груза на любой высоте служит храповик, собачка которого при
опускании груза с ним разобщается.
Домкраты с зубчатой рейкой (паровозные домкраты) изготовляются
грузоподъемностью 2 -ь 25 т. Высота подъема (в зависимости от грузоподъемности) —
300 t-r- 400 мм. Вес в зависимости от грузоподъемности и типа — 30 -*- 130 кг.
'Расчет (фиг. 440). Для достижения портативности домкратов с зубчатой
рейкой главным условием при выполнении их является компактность конструкции и
незначительный собственный вес.
Зубцы зубчатой рейки и ведущего колеса вырезаются непосредственно из
целых брусков и получают наименьшее допустимое число зубцов 2min = 4 (фиг. 441).
Для того чтобы домкраты имели возможно меньший вес; зубчатые .передачи в них
для восприятия больших усилий изготовляются из высококачественной стали.
Лебедки и краны—19—15 225

1. Малая
сталь 70 . 11 или
ведущая шестерня зубчатой рейки,
цементированная легированная сталь (см. стр. 17).
ширины зубца к шагу равно:
ф-А» 1,0* 1,3.
290-
Материал:
Отношение
-83 $j*#~
Фиг. 441. Вал рукоятки к домкрату с
зубчатой рейкой по фиг. 447.
а — квадрат; Ъ — подшипник; с — храповое колесо;
(1 — рукоятка; е — ведущая шестерня, выфрезеро-
ванная из квадратного бруска стали.
Так как зубцы выфрезеровываются из
четырехгранных брусков стали (зацепление
см. фиг. 162 и 163) и получают жесткость
через остающийся сбоку материал (фиг. 441),
то можно допускать сравнительно высокие
напряжения, т. е. с — 150—210 кг/см2, что
соответствует одоп = 2500 -ь 3500 кг/см2.
2. Зубчатая рейка (фиг. 442). Материал: сталь 70 . 11 или цементирова-
ная легированная сталь. Работает рейка на сжатие от наибольшего груза Q. Нагрузка
на изгиб| образуется от горизонтальной слагающей Р' давления на зубец Pz и от пары
сил Qe = PL Оба момента М' и М/ (фиг. 443 и 444) дают максимальный
результирующий изгибающий момент Мгтах
(фиг. 445). Наибольшее результирующее
напряжение (фиг. 446) будет:
кг /см2. (179)
Фиг. 440. Домкрат с зубчатой рейкой
(расчетная схема).
' Ь - h
Фиг. 442 До 445. Расчет зубчатой рейки.
Одоп = 2200 -ь 3000 кг /см2.
Затем рассчитывают опасное
поперечное сечение несущей
лапы, нагруженной силой Q/2
(фиг. 447), на эксцентричную
нагрузку.
3. Потребное
передаточное число.
Если через Q - Ro обозначить
момент груза (момент
ведущего колеса зубчатой рейки)
в кгсм, К — усилие на
рукок
1
Фиг. 446-
ятку в кг, а— радиус рукоятки в см и г\ — коэфициент полезного действия домкрата,
то передаточное число будет:
. ц- К • а гг z3
Q • Ro
(180)
Усилие на рукоятку принимается при малой высоте подъема равным: К = 20 —
-ь 30 кг; радиус рукоятки а = 250 -ч- 300 мм и коэфицигент полезного действия —
т] « 0,70.
226

4. Передаточный механизм. Число зубцов ведущих колес: zx =*
== z3 = 4. Допускаемое напряжение в зубцах (St. 70 . 11 или цементированная
легированная сталь) с = 130 -г- 180 и соответственно: одоп =. 2200 -т- 3000 кг/см2.
Зацепление по преимуществу применяется эвольвентное (см. стр. 84). Для валов,
изготовленных из квадратной стали с выфрезерованными ведущими колесами (фиг. 441),
в местах постановки подшипников может быть допущено напряжение изгиба одоп =
= 1000 — 1500 кг /см2; напряжение на кручение: •zdon = 600 -f- 800 кг /см2 и
допускаемое давление в подшипниках: одоп = 200-^300 кг /см2.
О 1?сюп нг
в
Фиг. 447. Домкрат с зубчатой рейкой груз >-
подъемностыо 12 т и 360 мм высотой подъема
(Piechatzek).
а — зубчатая: poiifta; Ь — поворотная головка; с —
несущая лапа; d — приводное колесо зубч.Чтон
ройки; е — рукоятка; /—g — порван передача; h — i—
вторая передача; к — храповик; /—запорная
собачка; т — направляющая зубчатой рейки; п —
кожух из листовой стали; о — фланцевые подшипники
боковых стенок, приклепанные к п; р —
распорные трубки со стяжными болтами; q — несущее
кольцо.
Общее передаточное число домкратов с зубчатой рейкой равно
(фиг. 440):
'■ = %-4---г- = -!г- о81)
Конструкция. Так называемые паровозные домкраты (фиг» 447)
изготовляются с кожухом из листовой стали.
Все части, подверженные износу (как-то: колеса, валы), цементируются.
Благодаря двойному приводу от средней передачи и применению двух ведущих шестеренок,
зацепляющихся с зубчатой рейкой (фиг. 448), достигается повышенная надежность
от поломки зубцов и легкий (свободный от толчков) ход подъемного механизма. Груз
у домкратов с зубчатой рейкой опускается при открытой собачке и обратном вращении
рукоятки.
Домкраты изготовляются также с безопасными рукоятками (см. стр. 159).
Домкраты с зубчатой рейкой и с самотормозящей червячной передачей (первая передача)
227

допускают вполне надежное опускание груза обратным вращением рукоятки, однако,
они имеют низкий коэфициент полезного действия.
2. Винтовые домкраты
Винтовые домкраты применяются при клепке,
монтаже и опускании кружал на постройках.
Грузоподъемность нормальных винтовых
домкратов составляет от 2 до 25 т; высота подъема
100 -т- 300 мм; вес в зависимости от
грузоподъемности и типа: 5 -f- 50 кг.
Привод винтового шпинделя осуществляется
от ручного рычага или трещетки (см.
«Приспособления для ручного привода», стр 80).
Груз в винтовых домкратах (фиг. 449) покоится на
поворотной головке, прикрепленной к верхнему
концу шпинделя. Шпиндельная гайка вставлена
в верхней части корпуса, или же нарезка
выполняется непосредственно в корпусе. Для того чтобы
груз остановился в любом положении при подъеме,
без применения стопорного механизма, одноходо-
вая винтовая нарезка должна быть
самотормозящей. Коэфициент полезного действия винтовых
домкратов составляет поэтому только 30 и 40%.
Винтовые домкраты стоят дешевле, чем домкраты
с зубчатой рейкой, однако они имеют меньшую
скорость подъема груза. Поэтому они меньше
применяются для подъема и спуска грузов, а больше для
удерживания (подпорки) грузов.
Расчет (фиг. 449). Обозначим через d —
наружный диаметр винта шпинделя И d0 —
внутренний диаметр, гт — средний радиус нарезки,
s — ход винта в см, а — средний угол подъема в
градусах (тангенс угла подъема tg а = -^——) ,
Р — угол трения (коэфициент трения между
шпинделем и гайкой jjl = tg р), Ро — теоретическое
приводное усилие и Р — действительное приводное
усилие, измеренное на радиусе гт.
^ * Потребное усилие у ручного рычага или у
трещетки будет^равяо, если а обозначает длину плеча
рычага: ^
K = P-lf. (182)
Не принимая во внимание трение в
подпятнике между поворотной головкой и шпинделем,
будем иметь усилие, измеренное на радиусе гт:
Ро = Q . tg а; Р = Q • tg (а ± р); (183)
знак + относится к подъему груза, знак —
относится к спуску груза. *
Условие самоторможения против непроизволь-
при а<р,
поэтому а да 4 -ч- 5°.
момент без учета трения в подпятнике выразится:
= Q ' гт • tg (ос + р) кгсм. (184а)
Фиг. 448. Домкрат с
зубчатой рейкой и
двумя ведущими
колесами.
Фиг. 449. Винтовой домкрат
(расчетная схема).
ного опускания будет соблюдено
Для р = tg рж0,1, р^^б°, а
Потребный для подъема груза
228

Если х обозначает средний радиус кольца плоскости головки, а ^ — коэфициент
трения между головкой и шпинделем, то приводной момент, с учетом трения в
подпятнике, будет равен:
Ма = К • а = Q • [гт • tg (а + р) + цг • г]. (184Ь)
При длине рычага а потребное приводное усилие выразится:
К e Q • "f Ч (а + Р) или К = ^ . [гш • tg (а + р) + н . г] кг. (185)
Коэфициент полезного действия при подъеме, без учета трения в подпятнике:
7]=:^ = t tgaa (186a)
Принимая во внимание трение подпятника, будем иметь:
„ tgj;
^~ мг.г# (186Ь)
tg (« ~Ь р) 4- ——
1. Винтовой шпиндель. Материал шпинделя St 50 . 11. Нарезка
нормированная трапецевидная или пилообразная.
Шпиндель подвергается усилию на сжатие и на кручение.
Напряжение на сжатие: a = -—9—— кг /см2;
df я/4
напряжение на кручение: х = Мл _ к ' а Q кг 1см
уу W тт/164
(187)
При этом Wp обозначает полярный момент сопротивления поперечного сечения
сердечника в см*\
Результирующее напряжение (по теории напряжения от сдвига) равно:
го.т)2 кг/см2. (188)
Допускаемое напряжение на сжатие — одО1г = 800-f- 1000 кг/см2;
допускаемое напряжение на кручение — ^Оп~ 600 кз/см2
и отношение напряжений а0 = доп—.
При большей длине шпинделя необходимо произвести проверку на продольный
изгиб.
Степень безопасности от продольного изгиба v ^ 4 т 6,
2. Корпус и гайка. Корпус изготовляется (в зависимости от
конструкции) из чугуна, ковкого-чугуна или стального литья. Нарезка гайки производится
или непосредственно в корпусе, или гайка изготовляется из бронзы (Rg 9) и
вставляется в корпус.
Допускаемое удельное давление:
сталь по чугуну (Ge 22.91): одоп =-• 40-^-60, в среднем 50 кг/см2;
сталь по бронзе (Rg 9): <здоп = 80-^ 120, в среднем 100 кг/см2.
Испытание на прочность корпуса большей частью не требуется, так как
размеры его, принимая во внимание конструктивное выполнение, получаются
достаточной величины.
Откованная из стали поворотная головка должна иметь достаточно большую
площадь опоры у шпиндельной головки, так как иначе получится слишком большой
износ в плоскости трения,
229

Допускаемое удельное давление (сталь по стали) о ^ 100 кг /см2.
Выполнение. Трапецевидная и пилообразная нарезка (фиг. 16 и 17) в
настоящее время заменяется прямоугольной, так как последняя может быть получена
без фрезеровки.
Установленная на шпинделе поворотная головка удерживается установочным
винтом, который входит в углубление шпинделя. При приводе шпинделя ручным
рычагом шпиндельная головка просверливается крест-накрест. Привод посредством
трещетки дороже, однако, более удобен в обслуживании.
и?—775
Фиг. 450. Винтовой домкрат на салазках грузоподъемностью 20 т, 250 мм высоты
подъема и 350 мм пути перемещения (Putzer-Defries).
а шпиндель- Ъ корпус шпинделя; с — поворотная шпиндельная головка; d —
подъемная трещетка;' е — салазки, на которых передвигается корпус Ь; f — шпиндель салазок;
д трещетка для осуществления продольного передвижения по салазкам.
Для корпуса кожуха, особенно у домкратов с большой грузоподъемностью,
существенным является наличие большего опорного основания. Для портативности корпус
снабжается прилитой ручкой. Для того чтобы шпиндель в ненагруженном состоянии
мог быть быстро вывинчен, гайка и корпус выполняются отдельными друг от друга.
Гайка от поворота закрепляется в этом случае двумя поручнями.
Когда шпиндель установлен на желаемой высоте, гайка укрепляется болтом
с чекой, входящей в корпус домкрата г.
В качестве строительных домкратов для .монтажа мостов и других стальных
конструкций, а также при установке кружал для бетонных строений применяются дом-
Fr. Krupp A.-G , Grusonwerk, Magdeburg.
230

краты с большой опорной поверхностью. Таковые изготовляются для грузоподъем-
ностей от 12 до 35 т и для высоты подъема от 190 до 320 мм (Putzer-Defries, Dusseldorf).
Винтовые домкраты на салазках (фиг. 450) дают
возможность кроме перемещения груза вверх и вниз также передвигать его в
горизонтальном направлении, которое в зависимости от грузоподъемности домкрата (5 ч- 20 т)
составляет от 180 до 300 мм. Корпус домкрата со своей нижней частью покоится на
салазках и передвигается при помощи установленного в салазках шпинделя посредством
простой трещетки, наподобие показанной на фиг. 153. При этом должно быть
преодолено сопротивление трения, противодействующее движению:
Wr = Q • pi кг.
(189)
Благодаря обработке и смазке поверхностей скольжения коэфициент трения
принимается сравнительно высокий: р. = 0,2 -f- 0,3.
Если обозначить через гт средний радиус винта и а — длину рычага трещетки,
то потребное приводное усилие для перемещения груза, без учета трения подошвы
шпинделя, будет равно:
кг.
(190)
Шпиндель для перемещения получает больший угол подъема, чем подъемный
шпиндель, так как самоторможения не требуется. Он должен быть рассчитан на
сложное сопротивление.
3. Паровозные домкраты
Паровозные винтовые домкраты применяются в железнодорожном деле как
подъемные средства при ремонтных работах для паровозов, тендеров и вагонов.
Они являются винтовыми домкратами с высотой подъема 1200 ч- 2200 мм и
изготовляются для грузоподъемно-
стей до 100 т каждый комплект.
К комплектному набору (фиг.
451) относятся четыре отдельных
козла, которые попарно
устанавливаются на переднем или заднем
конце паровоза и соединяются
между собой каждый одной
несущей балкой. Эти несущие балки
покоятся на вертикально
расположенных гайках подъемных
козлов и, передвигаясь при
соответствующем направлении вращения
шпинделей вверх, поднимают
паровоз за передний и задний конец
рамы (фиг. 451).
Пролет несущих балок, или
расстояние между центрами шпинделей одной пары домкратов, составляет 2500 ч-
ч- 4000 мм. Несущие балки изготовляются из двутаврового железа с приклепанными
или приваренными вилками.
Повышение грузоподъемности двутавровых балок достигается приклепыванием
поясных листов (фиг. 452).
Паровозные домкраты с' ручным приводом. При ручном
приводе каждый домкрат снабжается двумя рукоятками для одного или двух рабочих.
Фиг. 452 изображает конструкцию паровозного домкрата с ручным приводом
грузоподъемностью в 15 /лис высотой подъема 2100 мм.
Винтовой шпиндель покоится в одном нижнем упорном и радиальном подшипнике
и одном верхнем радиальном подшипнике.
Передачей между валом рукоятки и шпинделем служат коническая и
цилиндрическая зубчатые передачи; большая шестерня зубчатой передачи заклинена на шпин-
231
Фиг. 451. Паровозные подъемные домкраты с приводом
от передвижного электромотора (Krupp, Essen).

деле. Шпиндельная гайка, несущая груз, установлена в остове домкрата вертикально
и может быть передвигаема вверх и вниз. Высота шпиндельной гайки, изготовляемой
л
Фиг. 452. Паровозный домкрат с ручным
приводом, грузоподъемностью 15 т и
высотой подъема 2000 мм (Schafstaedt).
а — остов; Ъ — винтовой шпиндель; с —
нижний упорный и радиальный подшипник; d —
верхний радиальный подшипник шпинделя Ь;
е — шпиндельная гайка, на которой
насажена вилка / несущей балки д; h —
направляющая остова для гайки; г — рукоятка; к —
вал рукоятки; h/h — коническая зубчатая
передача; т — вертикальный вал передачи;
Пх—Пг — цилиндрическая зубчатая передача,
шестерня которой п2 заклинена на шпинделе Ь.
из чугуна (Ge 22 . 91) равна 250 мм. Радиус рукояток при одном рабочем равен 350 мм.
Все зубчатые колеса имеют фрезерованные зубцы.
'* Ь Шпиндели паровозных домкратов конструкции, изображенной на фиг. 452,
подвергаются сжатию и кручению и поэтому для самого высокого положения
232

гайки должны быть рассчитаны на
продольный изгиб, (v « 4 ~- 6). Удачной в
отношении нагрузки шпинделя является
конструкция с цилиндрической
зубчатой передачей, установленной вверху,
и упорным подшипником,
расположенным также вверху. Шпиндель тогда
подвергается усилию на растяжение и
кручение.
Для получения лучшего
распределения давления от нагруженной несущей
балки на шпиндельную гайку
последнюю насаживают не на гайку, а на
опорную пластину со сферическим
основанием (фиг. 453).
Домкраты с электри ч^е-
ским приводом работают
значительно быстрее, чем с ручным
приводом. Для их обслуживания требуется)
один — два рабочих. I
Фиг .^453. Шпиндельная гайка со сферической
установочной maM6oHJJ(Schafstaedt).
а — бронзовая букса, в которую впрессована шпиндельная
гайка Ь; с — сферическая упорная шайба для вилок
несущей балки.
C-+U р— ¥00 -650
9
Фиг."454. Передвижной
электрический домкрат
конструкции Kutruff грузоподъемностью
10 т; высота подъема—1000 мм
(Schafstaedt).
а — козлы; Ъ — катки для
передвижения домкрата, установленные
на эксцентричном валу в а; с —
квадратный выступ эксцентричного
вала для установки катков или
остова на пол; d — болты для
укрепления эксцентричного вала; е —
винтовой шпиндель; / — нижний;
9 — верхний шпиндельный
подшипник; h—шпиндельная гайка; г —
тележка ~гс ^несущими лапами "с двухсторонней цапфой h;Jk — несущая лапа, вылет которой изменяется
помощью ручного колеса I и шпинделя; тх—ш2 — опорные ролики, передающие момент несущих лап на остов;
п — мотор; Ох — о, — моторная передача на вал р; qt —q2 — цепная передача; г — червячная передача,
червячное колесо которой заклинено на подъемном шпинделе е;— s резервные рукоятки, которые при ручном приводе
насаживаются на вал р; t — контроллер для одновременного управления всеми четырьмя моторами комплекта
~ домкратов; и — контроллер для управления моторами по свободному выбору, г
233

Устройство привода таково, что все четыре домкрата приводятся в движение от
передвижного мотора (фиг. 451), или каждый подъемник получает свой особый
мотор. Моторы двух соединенных между собой посредством несущей балки домкратов
управляются одним общим контроллером.
Паровозные домкраты системы Kutruff (фиг. 454) отличаются тем, что
работают не с несущими балками, а с несущими лапами, которые направляются передними
и задними опорными роликами на остове домкрата и помощью шпинделей
передвигаются вверх и вниз. Несущие лапы имеют или постоянный, или переменный вылет.
Изображенный на фиг. 454 электрический домкрат типа Kutruff передвигается
на трех роликах. Эти ролики так эксцентрично установлены, что домкрат при
вращении роликовых осей в одном направлении опускается на пол, а в другом—
приподнимается. Грузоподъемность домкрата равна 10 т, высота подъема — 1000 мм;
наименьший и наибольший вылет несущих лап — 400 и 600 мм; скорость подъема 0,2 м/мин
(мотор — 2,2 л. с. при 945 об/мин).
Передача между мотором и шпинделем: цилиндрическая зубчатая передача,
цепная и червячная передачи. Наружный и внутренний диаметры шпинделя
соответственно равны: 80 и 64 мм. Четыре мотора одного комплекта подъемника управляются
от одного козла. У подножья этого козла установлены два контроллера, из которых
один служит для одновременного пуска всех четырех моторов и предусмотрен для
мощности в 10 л. с. Другим контроллером каждый мотор попеременно может быть
включен или выключен. Паровозные винтовые подъемные козлы в настоящее время
применяются в небольших низких помещениях депо. В современных ремонтных
мастерских применяются специальные передвижные краны (см. в разделе «Краны»
—«железнодорожные краны»).
4. Гидравлические домкраты
Применение. Гидравлические домкраты применяются для, подъема и
перемещения тяжелых грузов при монтаже стальных конструкций, при постройке
мостов, а также в судостроении и на
машиностроительных заводах. Как монтажные домкраты
они применяются при установке котлов на
электростанциях, а в железнодорожном деле,
предпочитаются другим подъемным средствам с
малой высотой подъема, так как могут быть
использованы еще и для специальных работ,
например, выправление выпучин и вмятин у
котлов, прессовка колес, выравнивание тяжелых
заготовок у металлообрабатывающих машин и
т. д. Затем они применяются в горном деле для
монтажа шахтных кольцевых креплений.
Необходимое давление в гидравлических домкратах
осуществляется насосом простого действия,
который обслуживается посредством рукоятки, и
цилиндр которого наполняется маслом или
(большей частью) водой. Напорная вода
предохраняется от замерзания прибавлением глицерина
(1 часть глицерина на 2 части воды).
Достигаемая посредством гидравлических домкратов большая мощность зависит
от большего передаточного числа между площадью сечения подъемного стержня
и плунжера, а также от хорошего коэфициента полезного действия (примерно, 70%).
Гидравлические домкраты выполняются с неподвижным цилиндром и движущимся
поршнем, или с неподвижным поршнем и передвигающимся цилиндром. Первые
называются гидравлическими домкратами (фиг. 456 и 457), а вторые — гидравлическими
подъемными воротами (фиг. 459).
Расчет. Обозначив через (фиг. 455): D — диаметр подъемного поршня
(диаметр рабочего цилиндра), d — диаметр плунжера, а — длину кулачка, движущего
плунжер, и / — длину ручного рычага от рукоятки до середины кулачного вала в см,
234
Фиг. 455. Гидравлический домкрат
(расчетная схема).

получим, что общее передаточное число будет равно:
Давление воды в цилиндре равно:
D2
р == кг/см2.
(191)
(192)
Фиг. 456 и 457. Гидравлический
домкрат (конструкция Рйtzer-Defries).
а — рабочий цилиндр; Ь — подъемный
поршень; с — кожаная манжета; d —
водяная коробка; е — запорный болт для
отверстия при наполнении; / — насосный
цилиндр со всасывающим и нагнеталь-
ным клапанами; д — плунжер; h —
крышка водяной коробки, служащая
направляющей плунжера; i — кулачок, входящий
в выемку плунжерного стержня; к — вал
кулачка с квадратиком Z для насаживания
ручного рычага; т — сальник для вала
кулачка; п — винт вентиля с ручкой для
регулировки спуска; о — канал, через
который напорная вода в высшем
положении стержня вытекает наружу.
Фиг. 458. Приспособление для опускания
груза посредством ручного рычага (Piitzer-
Defries).
1 — цилиндр насоса; 2 — всасывающий вентиль;
3 — нагнетательный вентиль; 4 — спускной
вентиль;, 5 — "плунжер; 6 — ручной рычаг; 7 — упор
у плунжера для открывания выпускного винта,
причем одновременно нажимной винт на конце
плунжера напорного вентиля открывается.
Давление плунжера:
р « d2 -J- • р кг.
(193)
Потребное усилие у ручного рычага:
— кг.
(194)
Если, например, домкрат имеет грузоподъемность Q = 100 т, высоту подъема — 160 мм, диаметр
поршня D = 180 мм, диаметр плунжера d = 18 мм, длину кулачка и --= 38 мм и длину ручного
рычага / =800лш, то рассчитанное по уравнению (192) давление воды будет: р - 394 £400 кг/см2.
Давление плунжера по уравнению (193): Р £ 1030 кг. Коэфициент полезного действия ij^0,70.
Потребное усилие у рычага насоса [(уравнение (194)]. К Z 69 кг.
Выполнение. Фиг. 456 и 457 изображают конструкцию нормального
гидравлического домкрата (гидравлического судового домкрата), грузоподъемностью
100 ш, при высоте подъема 160 мм, с приведенными выше размерами.
Подъем при полном движении рычага — 0,35 мм; расчетная скорость подъема
при одном рабочем и 30 рычажных движениях в минуту — 10,5 м/мин; время для
подъема полного груза на 160 мм при 30 движениях рычага — 15 мин. В новых
конструкциях отпадает вентиль п, и груз опускается простым способом посредством
поворотного ручного рычага (фиг. 458).
Для опускания груза ручной рычаг поворачивается назад больше предельного
положения. Таким образом плунжер выдвигается настолько (фиг. 458), что упор 7
у плунжера надавливает на выпускной конус вентиля, а винт на конце плунжера —
235

на конус напорного клапана 3. Оба вентиля, таким образом, открываются, напорная
вода возвращается в водяной сборник, и груз
опускается. Большим или меньшим
открыванием вентилей регулируется спуск
груза.
Домкраты могут быть изготовлены не
только для вертикального, но и для
горизонтального передвижения грузов.
Рабочий цилиндр изготовляется из
круглой стали (St 34. 11) из цельного
массивного куска, между тем как подъемный
поршень и водяная коробка изготовляются
из чугуна. Установленный на кулачковом
валу ручной рычаг для привода в действие
насоса откован из стали. Насосный цилиндр,
всасывающий, нагнетательный и спускной
конус выполняются из дельта-металла,
плунжер — из бронзы. Нормальные
гидравлические подъемные домкраты гГо фиг. 456
и 457 изготовляются для грузоподъемностей
от 7 до 300 т и для одинаковой высоты
подъема 160 мм. Диаметр плунжера в
домкратах для грузоподъемностей от 20 до
30 т составляем 18 мм. Вес подъемных
домкратов грузоподъемностью от 7 до 300 т
составляет 45 -т- 700 кг.
Фиг. 459 изображает конструкцию
гидравлического домкрата, у которого
поршень неподвижен, а цилиндр с водяной
коробкой передвигается вверх и вниз. Крышка
водяной коробки выполнена как несущая
плита, а для подъема более легких грузов
у цилиндра еще имеется несущая лапа,
которая, однако, может быть нагружена только
ги частью указанной грузоподъемности.
Данные подъемные вороты изготовляются
для грузоподъемностей 3-ьбОт, при высоте
подъема 155 ~ 300 мм.
При применении гидравлического
подъемного домкрата «Перпетуум» х подъем и
опускание тяжелых грузов (мостовых балок
и т. д.) значительно облегчается и
ускоряется тем, что подъемное движение
домкрата не прерывается, и домкрат
освобождает для новой подставки свою опорную
поверхность для подъема своего
собственного фундамента. Высота подъема только
лимитируется стабильностью подставки и
ее типом.
Специальные подъемные сооружения
типа «Stella» для железных дорог (домкраты
для подъема рельсовых путей,
паровозные подъемные домкраты, гидравлические
домкраты и т. д.) см. Schiess-Defries
Nachrichten 1931, стр. 90.
Фиг.1 459. Подъемный домкрат (ворот)
грузоподъемностью 4 т и 320 мм высоты подъема.
(Krupp-Grusonwerk).
а — неподвижный поршень; Ь — подъемный грузовой
цилиндр с несущей лапой с; d— корпус насоса;
е — крышка к корпусу d, служащая несущей плитой
для груза; / — кожаная манжета; д — цилиндр
насоса; h — плунжер; г — кожаная набивка к
плунжеру h; k — кулачок для движения h; I — вал ку-
ланка; т — ручной рычаг для обслуживания насоса,
заклиненный на I; пг — винт для запора наливного
отверстия; п2 —■ сетка; о — всасывающий вентиль;
р — нагнетательный вентиль; q — винт для
регулировки спуска; г — ручка для переноски подъемного
домкрата.
Putzer-Defries, Dusseldorf.
236

5. Полиспасты (тали)
Портативность их требует, так же как и у домкратов с малой высотой подъема
(домкраты с зубчатой рейкой, винтовые домкраты и гидравлические домкраты),
компактной конструкции и малого собственного веса.
Ручные полиспасты
Простые канатные полиспасты являются обыкновенными
полиспастами для выигрыша в силе и имеют в качестве тягового органа пеньковый или
проволочный канат. Число блоков (верхнего и нижнего) зависит от величины
передаточного числа. У полиспастов для выигрыша в силе с тремя, четырьмя, пятью и шестью
несущими канатными ветвями (фиг. 73 до 76), тяговый канат для ручного
обслуживания еще направляется
добавочным роликом у неподвижного
блока. Вследствие больших рабочих
потерь и малой грузоподъемности
канатные полиспасты применяются
только для вспомогательных целей
и в строительном деле. При
тяговом усилии одного рабочего Z =
= 50 кг, передаточном числе
полиспаста / = х/8 (по 4 блока в
верхней и нижней обоймице) и коэ-
фициенте полезного действия цгХ
'rZ 0,75 грузоподъемность одного
канатного полиспаста будет равна:
= 50*8-0,75^300 кг. (195)
Для подъема более тяжелых
грузов применяют цепные
полиспасты, которые допускают большее
передаточное число.
Винтовые или
червячные полиспасты.
Калиброванная цепь, служащая
грузовой цепью (фиг. 460), подвешена
у корпуса полиспаста, проходит
через подвижной блок и
обхватывает ведущую цепную звездочку,
у которой ненагруженный конец
цепи свободно сбегает. Передачей
между приводом от тягового колеса
и звездочкой служит двухходовая
червячная передача, колесо которой
вместе со звездочкой изготовлено из
одного куска и свободно посажено
на закрепленной оси.
Натяжение груза стремится вращать звездочку и червячное колесо вправо
(фиг. 460) и продвинуть вал червяка влево. Этим продольным давлением червячного.
вала, которое всегда одинаково по отношению к грузу, приводится в действие
самодействующий тормоз с осевым давлением, который в старой конструкции Беккера является
простым коническим тормозом (фиг. 304). В более новых конструкциях
самодействующий тормоз с осевым давлением сконструирован наподобие фиг. 460 и имеет на одну
плоскость трения больше.
237
Фиг. 460. Червячный полиспаст грузоподъемностью 1500 кг
(Becker).
а — крюк для подвешивания полиспаста; Ъ — крепление
грузовой цепи; с — подвижной блок; dx — нагруженный. d2 —.
свободный конец цепи; е — звездочка, отлитая с червячным
колесом / из одного куска; д — цепной бугель; h — скребок
для отвода звеньев; г — червячный вал с тяговым колесом к;
I — цепная скоба к тяговому колесу к; т — упорный диск,
изготовленный из одного целого куска с корпусом п; о —
сплошной конус; р — храповое колесо с полым конусом; q —
продольно передвигаемая муфта; г — нажимной болт; s —
собачка, удерживаемая пружиной.

Принцип действия. При подъеме сплошной конус червячного вала
благодаря продольному давлению сцепляется с полым конусом храповика. Когда
продольное давление воспринимается поперечной планкой упорного диска,
храповое колесо вращается в направлении часовой стрелки и его зубцы скользят под
собачкой с пружиной. Если приводное усилие прекращается, то груз вращает
червячное колесо и червячный вал в обратную сторону, собачка захватывает храповик,
и груз удерживается трением между обеими тормозными плоскостями. Сила трения
поэтому должна быть немного больше окружного усилия, действующего в плоскости
торможения и соответствующего грузу.
Для спуска груза тяговое колесо вращается в обратную сторону, трение в
тормозных плоскостях преодолевается натяжением цепи тягового колеса, и груз
принудительно спускается.
Червячные полиспасты
изготовляются для грузоподъем-
ностей от 500 до 20 000 кг.
Высота прдъема составляет,
примерно, 10 м. Вес при
высоте подъема вЗж(в
зависимости от
грузоподъемности) составляет 25 -г-
700 кг. Подъемным
органом при грузоподъемности
до 10 000 кг служит
калиброванная сварная цепь,
свыше 10 000 кг —
шарнирная цепь. Полиспасты
грузоподъемностью 500 кг не
имеют подвижных блоков.
Груз у них непосредственно
висит на цепи. Угол
подъема двухходовой червячной
передачи *^ 18-*-20°. Ко-
эфициент полезного
действия полиспастов г^0,55-~
ч-0,70.
Червячные полиспасты
классифицируются в
зависимости от применяемого
самодействующего тормоза
с осевым давлением.
Звездочку и червячное колесо
рационально изготовлять
Фиг. 461. Червячный полиспаст с подвижным блоком (Piechatzek).
а — крюк для подвешивания полиспаста; Ъ — крепление грузовой цепи;
с — нагруженный и d — свободный конец цепи; е — звездочка, отлитая
с червячным колесом / из одного куска; д — цепная скоба; h — скребок
для отвода звеньев; г — червячный вал с тяговым колесом k; I —
упорная букса, прикрепленная к боковым щитам т; п — буртик червячного
вала; о — ферродо-диск; р — храповое колесо, свободно насаженное на
вал г; q — упорная коробка; г — вкладыш, воспринимающий
продольное давление червячного вала; s — собачка, удерживаемая пружиной.
из одного куска с
отбеленной отливкой. Зубцы червячного колеса остаются необработанными, так как
фрезеровка из цельного куска слишком дорога. Винтовая нарезка червячного вала
выполняется резцом или фрезеруется, после чего червячный вал цементируется.
Вместо того чтобы корпус полиспаста выполнять из стального литья (фиг. 460),
большинство фирм применяет простые щиты из листовой стали толщиной 8 -*-15 мм
(фиг. 461).
Упорная букса изготовляется штамповкой в ковочном штампе. Червячные
полиспасты изготовляются серийно и испытываются полуторакратным грузом.
Принцип работы полиспастов с тормозом Людерса (фиг. 461) тот же, что и
полиспастов Беккера.
Червячный вал с буртиком соединен с упорной буксой, которая вращается
благодаря наличию пружинной шпонки, соединяющей ее с валом. Продольное давление
вала воспринимается упорным вкладышем или закаленным нажимным винтом. Между
буртиком и упорной буксой свободно на валу посажено храповое колесо. Оно
выполнено полым для приема штауферного сала и снабжено смазочными отверстиями.
238

Для увеличения трения между буртиком и храповым колесом вставлена шайба из
кожи или ферродо-фибры.
Полиспасты с цилиндрическими колесами. Они
работают с двойной или тройной цилиндрической зубчатой передачей и поэтому имеют
коэфициент полезного действия 75 ~ 85%. Так как приводной вал полиспастов с
цилиндрическими колесами не имеет продольного давления, вызываемого грузом для
приведения в действие тормоза как у червячных полиспастов, то таковое должно
быть искусственно вызвано винтом (фиг. 462).
Фиг. 462. Полиспаст с цилиндрическими колесами грузоподъемностью 2000 кг
(Putzer-Defries).
а — крюк для подвешивания полиспаста; Ь-— с — грузовая цепь, имеющая крепление d
к боковым щитам и идущая через подвижной блок на звездочку е; / — свободный конец цепи;
д — скребок для отвода звеньев; h — направляющий угольник к грузовой цепи; г —
тяговое колесо; к — направляющий угольник к тяговой цепи; I — тормоз упорного подшипника;
т—П} о—р — цилиндрические зубчатые передачи; q — боковые щиты-стенки из листовой
стали; г — предохранительный лист.
Полиспасты с цилиндрическими колесами изготовляются для грузоподъемностей
250 ~ Ю 000 кг.
Высота подъема: до 10 м. Подъемным органом служит большей частью
калиброванная цепь из круглой стали (фиг. 462). При большей грузоподъемности применяется
также шарнирная цепь. Конструкция без подъемного блока изготовляется для
грузоподъемностей 250 -f- 2500 кг, а с подвижным блоком для грузоподъемностей
1000 ~ 10 000 кг.
В сравнении с червячными полиспастами полиспасты с цилиндрическими
колесами тяжелее. Скорость подъема их в среднем одинаковая, между тем как рабочее
натяжение цепи полиспастов с цилиндрическими колесами, вследствие лучшего коэфи-
цйента полезного действия, значительно меньше, чем таковое у червячных
полиспастов. Цилиндрическая зубчатая передача имеет фрезерованные зубцы. Материал малых
239

шестерен: St 60. И; колес — стальное литье. В данном случае применяют также
высококачественные материалы (никелевая или хромоникелевая сталь). Число зубцов
шестерен доходит до z = 9 -ь 10. Малые шестерни обеих передач непосредственно
выфрезеровываются на валах (фиг. 462). Вторая малая шестерня передачи
изготовляется с полым валом и с наклиненным колесом первой передачи (фиг. 175). От
постановки втулок в стакан вращающегося на укрепленных болтах полого вала
при ручном приводе отказываются. Установленная свободно на оси звездочка имеет
сбоку удлиненную ступицу, на которой заклинено ведущее цилиндрическое колесо.
Очень компактная конструкция полиспастов с цилиндрическими колесами достигается
применением планетарных передач. Фиг. 463 изображает как пример такой полиспаст
«Велокс», грузоподъемностью 2000 кг. Полиспаст отличается весьма небольшой
строительной высотой, большой скоростью подъема и незначительным тяговым усилием
у ручной цепи. Он изготовляется в восьми величинах грузоподъемностью 250 -ь 5000 кг.
Фиг.МбЗ. Полиспаст с цилиндрическими колесами «Velox» грузоподъемностью 500 кг
(Schlosser <£ Feibusch).
а — крюк для подвешивания полиспаста; Ъ — траверса к крюку а; с — звездочка; d — скребок для отвода
звеньев; е — направляющая к грузовой цепи; / — приводной вал, на котором свободно насажена звездочка с; (
д — тормозной диск тормоза, действующего под давлением груза, заклиненный на валу /; h — тяговое колесо,
имеющее прямоугольную нарезку д; г — контрдиск с буртиком; к — направляющая тяговой цепи; I — храповое
колесо; т — собачка, удерживаемая пружиной п; о — кожаный дцск к тормозу, действующему под давлением
груза; р — малая шестерня, изготовленная из одного куска с валом /; qx — q2 — сателлиты; — зубчатый
внутренний венец, закрепленный в корпусе i; t — t — шайбы водила, заклиненные на ступице звездочки; и — оси,
на которых свободно насажены сателлиты qx— q2; v — крышка; w — диск собачки, соединенный распорными
болтами с корпусом s; x — стяжные накладки.
Тормоз у большинства типов полиспастов с цилиндрическими колесами является
тормозом, действующим под давлением груза с плоскими плоскостями трения и с одной
прямоугольной винтовой или трапецевидной нарезкой (фиг. 462 и 463). Она удерживает
груз в любом положении по высоте. Спуск осуществляется так же, как у червячных
полиспастов, посредством тяговой цепи.
Для защиты от пыли и атмосферных влияний передаточный механизм полиспастов
с цилиндрическими колесами снабжается листовым кожухом. Спуск порожнего крюка
приводом от тягового колеса, требующий много времени, избегается в полиспастах
с цилиндрическими колесами малой грузоподъемности (до 250 кг) тем, что свободный
конец цепи снабжается крюком. Груз тогда подвешивается к любому опущенному
крюку. Звездочка при таком выполнении — в зависимости от того, висит ли груз на
одном или другом крюке, —должна вращаться в одном или другом направлении, в силу
чего в этих быстродействующих полиспастах необходим тормоз двойного действия.
Электрополиспасты
Преимущества. По сравнению с ручными полиспастами
электрополиспасты отличаются быстрой работой и легким обслуживанием. Благодаря экономии
во времени и зарплате при их применении более высокие первоначальные
капиталовложения и расход энергии в большинстве случаев играют второстепенную роль.
Применение. Электрополиспасты (фиг. 464 до 466) имеют самые
разнообразные возможности применения. Они применяются для перемещения грузов в верх-
240

ние этажи; в этих случаях электрополиспаст подвешивается к потолку верхнего этажа.
Управление выполняется таким образом, чтобы пуск в ход был возможен с каждого
этажа.
В механических цехах, в которых полиспасты применяются для подъема и снятия
заготовок к рабочим станкам, электрополиспасты по сравнению с медленно
работающими ручными полиспастами являются более выгодными. Для электрополиспастов
изготовляются тележки с ручным или электрическимх одовым механизмом (см. раздел Г,
«Передвижные лебедки»).
Фиг. 464. Электрополиспаст (Wilhelmi).
а — ушко для подвешивания; Ъ — барабан с правой и левой нарезкой; с — уравнительный
блок; d — подъемный мотор; е — вал, соединенный с моторным валом посредством гильзы
и пружины; / — ведущая шестерня, выфрезерованная на валу е и сцепляющаяся с
внутренним |зубчатым венцом 1г, вставленным в тормозной диск д; г—ведущее колесо, выфрезеро-
ванное на валу тормозного диска и сцепляющееся с впрессованным в барабан Ъ внутренним
зубчатым венцом А*; I—т — подшипники барабана; п ■— подшипник к удлиненному
моторному валу; о — подшипник к валу тормозного диска; р — тормозной груз к тормозу
подъемного механизма; q — тормозной магнит; г — подвеска к магниту q; s — цилиндрический
корпус, с одной стороны входящий в фланец t мотора, а с другой стороны приболченный
к щиту и; v — защитный кошух из листовой стали.
Конструкция. Электрополиспасты обычно строятся для грузоподъемно-
стей 500 -|- 5000 кг. Высота подъема принимается нормально до 8 м. Скорость
подъема в зависимости от грузоподъемности составляет 4 -=- 10 м/мин; вес в зависимости
от грузоподъемности 190 ~ 660 кг.
Электрооборудование: моторы постоянного или
переменного тока для всех нормальных напряжений.
К электрополиспастам предъявляют
следующие требования: небольшая строительная
высота, компактная конструкция, возможно малый
вес, большой коэфициент полезного действия,
предохранение от водяных брызг и пыли, легкий
доступ и приятный наружный вид. Подъемным
органом обычно служит проволочный канат.
Полиспаст в этом случае является сдвоенным
с четырьмя несущими канатными ветьвями,
ввиду чего гарантируется точное
вертикальное движение груза вверх и вниз. Контроллер
для nyfcKa и управления мотора при
стационарном расположении электрополиспаста
устанавливается отдельно, и в зависимости от места
его установки управление осуществляется
ручным маховиком или тяговыми цепями.
Электрополиспасты снабжаются автоматическим конечным выключателем, чем
избегается переход крюком допустимого высшего и низшего положения при подъеме:
или спуске груза с необходимой точностью.
Лебедки и краны—19—16 241
Фиг. 465. Электрополиспаст
(общий вид).
а — обоймица с двумя блоками и крюком;
b — барабан для крюка с правой и левой
нарезкой; с — корпус; d — конечный
выключатель; е — фланец с левой стороны, с
передачами и защитной крышкой; / — мотор.

Конструктивные типы. По наружному виду большинство типов имеет
закрытую цилиндрическую форму с хорошили очертаниями. Электрополиспасты для
уменьшения себестоимости изготовляются серийно.
От применения червячных передач, несмотря на их большое передаточное число,
отказываются и предпочитают цилиндрические колеса. Большей частью выбирают
внутреннее зацепление зубцов, так как оно способствует компактности полиспаста.
Планетарные передачи редко применяются, так как они слишком дороги в
изготовлении. Большой диаметр барабана предохраняет канат и дает возможность мотор
и зубчатую передачу разместить внутри барабана:
1. Электрополиспасты фирмы Н. Wilhelmi (фиг. 464). Мотор
посредством двух цилиндрических, зубчатых передач с внутренним зубчатым
зацеплением передает движение барабану. Колесо первой зубчатой передачи (с
внутренним зацеплением) служит одновременно шайбой электромагнитного ленточного
тормоза, затягиваемого грузом; магнит тормоза подвешен шарнирно в корпусе. Все
передачи монтированы на шарикоподшипниках.
Фиг. 466. Электрополиспаст по фиг. 465 (продольный разрез).
а — барабан с правой и левой нарезкой; Ь — роликовые опорные венцы (подшипники), па
которых установлен барабан в корпусе с; d — мотор, приболченный к фланцу корпуса;
в — муфта; / — фланец с передаточным механизмом и тормозом; #,—д2, Ih—/»2» U—£> —
цилиндрические зубчатые передачи; к — ведущее колесо, передающее движение
посредством паразитного колеса /на внутренний зубчатый венец т, прикрепленный к барабан \ ;
п — ленточный тормоз; о—'Тормозной груз тормоза п; р— тормозной магнит, шпршфно
подвешенный на пальце q; г — защитный кожу\\
2. Электрополиспаст по фиг. 465. Конструкция (фиг. 465 и 466)
отличается большой простотой, дешевым исполнением отдельных частей и, главное,
удобным монтажем. Барабан установлен в корпусе на роликовых венцах с двух сторон и
составляет часть монтажной детали корпуса (фиг. 466 в середине).
К одной стороне корпуса прибалчивается фланцевый мотор (фиг. 466, справа),
к другой (фиг. 466, слева) прибалчивается фланец, на котором монтирован
передаточный механизм и тормоз, который после частичного монтажа устанавливается
в собранном виде. Тормоз у всех типов является ленточным с грузом и оттормажи-
вается тормозным магнитом. Основная характеристика этих электрополиспастов
приведена в табл. 44.
Мотор для компактности установлен внутри барабана и в последних моделях
(модель К) применяется с коническим ротором.
Тормоз представляет собой пружинный конический тормоз, который оттормажи-
вается посредством перемещения конического якоря мотора. Обоймица блоков двух-
стренговая. Грузоподъемность 750 -~ 5000 кг. Высоты подъема и скорости подъема в
этой конструкции большие, чем в конструкции по фиг. 465.
Двойной электрополиспаст является быстроходной лебедкой со встроенным
мотором трехфазного тока 3/4 л. с. Он работает так же, как быстроходные
полиспасты, с ручным приводом при двух канатных стренгах и с двумя грузовыми
крюками, которые попеременно поднимаются или опускаются. Конструкция
стационарная или передвижная; грузоподъемность — 125 или 250 кг; высота подъема выби-
242

Таблица 44
ЭЛЕКТРОПОЛИСПАСТЫ С НОРМАЛЬНОЙ ВЫСОТОЙ ПОДЪЕМА
(фиг- 465 и 466)
Грузоподъемность (при четырех ветвях каната), кг
Высота подъема (ход крюка), м
Скорость подъема, м/мин • . .
Мотор для подъема, л. с.
Вес, кг
Длина, мм
Диаметр ушка, мм
Строительная высота, мм
Наружный диаметр, мм ..-..•....•.
Расстояние между ушками, мм . . •
500
8,5
9—10
1,5
190
855
30
700
385
252
1000
8,5
6—8
2
240
920
30
750
430
252
2/3 000
7,5
4
4
420
975
45
950
500
354
5 000
8,0
4
6,3
660
1075
55
1200
635
400
рается по желанию; скорость подъема — 22 м/мин. Мотор имеет конической корот-
козамкнутый ротор, который может быть передвинут продольно на определенное
расстояние. На конце вала он соединен с пружинным тормозом (коническим
тормозом), действующим под давлением груза и расположенным в статоре. Если мотор без
тока, то тормоз силой пружины затянут. Если ток включается, то ротор через
магнитное поле втягивается в статор, и тормоз размыкается.
Область применения: для транспорта мешков, ящиков, тюков и т. д.
в сельскохозяйственном деле, в складочных помещениях, на мельницах, на
пивоваренных заводах и т. п.
6. Колесные лебедки
Они служат для подъема грузов и при больших высотах подъема работают с
одной ветвью подъемного органа (цепью или канатом). В лебедках малой грузоподъемности
грузовой крюк расположен непосредственно у подъемного органа, при большей
грузоподъемности — у нижней обоймицы полиспаста. В качестве передаточного механизма
между приводным валом и барабаном, звездочкой или цепным колесом применяются
колесные передачи. Колесные передачи применяются цилиндрические зубчатые или
червячные. Фрикционные колеса сцепления применяются лишь в особых случаях
(например, в складских лебедках).
а) Ручные лебедки
Привод осуществляется посредством рукоятки, при большом расстоянии лебедки
от пола — ручной цепью и тяговым колесом (см. «Приспособления для ручного
привода», стр. 78).
Расчет. Коэфициент полезного действия.
Ниже приняты следующие обозначения:
Q — грузоподъемность, соответствующая наибольшему грузу в кг (полный груз);
h — подъем или путь груза в м;
иг — скорость подъема в м/мин;
Ко — теоретическое приводное усилие без учета потерь на трение;
К — действительное приводное усилие в кг;
s — путь приводного усилия в м;
с — скорость точки приложения приводного усилия в м/мин;
Wr — общее сопротивление от трения лебедки в кг.
Коэфициент полезного действия у\ является отношением полезной работы к
затраченной работе, или отношением теоретического приводного усилия к действительному
и всегда < Г.
71 = -Г7Т
Q -
К
(196)
243

Если К' обозначает потребное усилие у привода для удержания или опускания
груза II если вообразить себе приводное усилие у одного конца, а груз с
сопротивлением трения у другого конца одностороннего двуплечего рычага, то получим:
при подъеме К = Q + Wr, \
при спуске К1 = Q ~ Wr.)
Если К' = 0, то для удержания не потребуется расхода усилий, и лебедка
является самотормозящей.
Для /<' = 0 в приведенном выше уравнении:
Wr = Q; К = 2Q.
Для|1Уг = 0 теоретическое приводное усилие Ко = Q.
Вставляя эти величины в уравнение (196), получим, что для самотормозящих
лебедок наибольший коэфициент полезного действия будет:
^г
Ш/feJ
К'
20
(198)
е
Фиг. 467. Ручная лебедка
(расчетный эскиз).
Для надежности оставляют коэфициент полезного
действия значительно ниже этого предела. Помимо
плохого коэфициента полезного действия самотормозящие
лебедки имеют еще тот недостаток, что груз должен
быть опущен принудительным образом, т. е.
посредством обратного вращения приводного органа.
Приводное усилие для подъема груза по формуле
(196) будет равно:
к = 44- (198а)
Но так как имеющееся в распоряжении ручное
приводное усилие по сравнению с грузом мало, то между
ними требуется передача. Передача осуществляется от быстрого вращения к медленному.
Для лебедки обычного типа примем следующие обозначения:
т],г — коэфициент полезного действия полиспаста;
r\t — коэфициент полезного действия барабана (или приводной звездочки);
4i> №2' ^з — коэфициент полезного действия передач (цилиндрическая зубчатая
передача или червячная передача); общий коэфициент полезного действия
лебедки будет равен произведению коэфициентов полезного действия
отдельных передач:
Для предварительного прЪекта лебедки общий коэфициент полезного действия
должен быть взят ориентировочно. Коэфициенты полезногЪ действия полиспастов
см. стр. 43, а передач в табл. 45.
Передаточное число. Для простых колесных лебедок, у которых
груз непосредственно приложен к барабану (фиг. 467) или звездочке, потребное
передаточное число будет равно:
момент силы
момент груза
ML
Т К • а
Q • R
(200)
где К обозначает усилие на рукоятке в кг; при приводе от тягового колеса усилие Z
будет равно тяговому усилию ручной цепи; а или Ro — радиус рукоятки или
тягового колеса, R -— радиус барабана или звездочки в см.
При применении полиспаста следует вставить вместо Q по фиг. 467 грузовое
натяжение S, действующее на барабан или звездочку. Передаточное число и коэфициент
полезного действия полиспастов см. на стр. 43.
244

Таблица 45
КОЭФИЦИЕНТЫ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПЕРЕДАТОЧНЫХ МЕХАНИЗМОВ
ЛЕБЕДОК И КРАНОВ
Тип передачи
Тип передачи
Цепные блоки (для сварных цепей)
Цепные барабаны1 • .
Звездочки и тяговые колеса 2 ...
Цепные колеса (для шарнирных
цепей) .
Блоки для канатов . .!
Барабаны для канатов
Цилиндрические и конические
зубчатые передачи- Зубцы
необработанные3
Цилиндрические и конические
зубчатые передачи. Зубцы
фрезерованные /.-...
Цилиндрические зубчатые передачи 4
редукторы с подшипниками
скольжения (колеса в масляной
ванне)
0,944-0,96
0,95ч-0,9б
0,924-0,94
0,954-0,97
0,944-0,96
0,944-0,96
0,90-^0,93
0,954-0,96
0,964-0,97
Цилиндрические зубчатые
передачи 4, редукторы с опорами
трения качения (колеса в
масляной ванне)
Червячные передачи5 одноходовые
>> >> двухходовые
>> >> трехходовые
Цевочный привод6
Фрикционные колеса с клиновым
зацеплением
Ходовые винты, одноходовые
самотормозящие 7
Ходовые винты8
>> >> одноходовые . .
* >> двухходовые . .
>> >> трехходовые . .
0,974-0,98
0,50-^0,70
0,704-0,80
0,804-0,85
0,85-т-0,90
0,88ч-0390
0,304-0,35
0,35^-0,40
0,404-0,60
0,704-0,75
1 Цепь по DIN 672» опоры со смазкой салом.
2 Калиброванная цепь по DIN 671, слегка смазанная.
3 Подшипники со смазкой салом-
4 Материал: St 50 . 11 по чугуну или стальному литью.
5 Материал: St 60 . 11 по литой бронзе 14» вал червяка с подшипниками с кольцевой смазкой и упорными
шариковыми подшипниками, вал червячного колеса на опорах с бронзовыми вкладышами.
6 Материал: стальное литье по St 50 . 11, со смазкой.
7 Материал: St 50 • 11 по чугуну со смазкой-
8 St 50 . 11 по GBz 14, опоры с бронзовыми вкладышами и упорные шариковые подшипники.
Коэфициент полезного действия лебедки определяется после выбора типа и числа
передач по уравнению (199), ориентировочно по табл. 45.
Рассчитанное по уравнению (200) передаточное число округляется в ту или другую
сторону и разбивается на обычные передаточные числа. *
Ручные лебедки с цилиндрической зубчатой передачей получают при грузоподъем-
ностях 250 ~ 1000 кг одну передачу, а при 1000 -*- 4000 кг — две передачи. При
больших грузоподъемностях устанавливают полиспаст с соответствующим передаточным
числом. Лишь в редких случаях строят ручные лебедки с тремя передачами. Обычные
передаточные числа цилиндрических зубчатых передач: 1 : 2 до 1 : б, иногда доходят
до 1:8. Большая передача по строительным причинам устанавливается у барабана.
Передачи свыше 1: б вызывают необходимость делать слишком большие барабанные
колеса, а поэтому и слишком большие габариты лебедки. Вследствие низкого коэфи-
циента полезного действия отказываются от применения одноходовых червячных
передач и обычно применяют двухходовые передачи в соединении с самодействующим
тормозом с осевым давлением (стр. 237). Обычные передаточные числа двухходовых
червячных передач— 1 : 15, 1 : 20, 1 : 25, 1 : 30 и больше.
Расчет и проектирование цилиндрических зубчатых передач см. стр. 83,
червячных передач — стр. .100.
Скорость V р у з а и изменение скоростей. Скорость груза
можно определять у ^ручных лебедок по уравнению (196) простым способом:
7] -К
t» 1
Q
с , 60 • п • К - с
— м/сек = ——i-g
м/мин.
(201)
Скорость привода может быть принята при работе от рукоятки с ж 27 ~
— 48 м/мин, при приводе тяговым колесом с ж 30 м/мин. Для экономии во времени
желателен более быстрый подъем и спуйк легких грузов, в особенности порожнего
крюка. Необходимое для этой цели изменение скоростей достигается у лебедок с
цилиндрическими колесами устройством сменных передач,
245

Выполнение. Ручные лебедки получают обычно в качестве подъемного
органа проволочный канат, который наматывается на гладкий барабан (без канавок)
в один или несколько рядов. Только у стенных лебедок с незначительной высотой
подъема для достижения компактной конструкции применяются калиброванные цепи
со звездочками.
Цилиндрические зубчатые передачи ручных лебедок имеют литые или
фрезерованные зубцы. Червяки червячных передач с валом изготовляются из одного куска.
Для ручных лебедок применяются гладкотянутые стальные валы Они устанавливаются
на фланцевых подшипниках без бронзовых втулок. Материал: St. 42 . И (DIN 502).
Быстрого вращения рукоятки под действием опускающегося груза во время спуска
избегают тем, что предусматривают безопасную рукоятку, или же вал рукоятки
выполняют расцепляющимся с механизмом.
Фиг. 468. Стенная лебедка с
цилиндрическими колесами, грузоподъемностью 1,5
(Piechatzek).
т
а — барабан; Ь — вал рукоятки; с—d — передача рукоятки; е — / — передача барабана; д —
запорный рычаг с установочными кольцами для передвигаемой вдоль вала рукоятки; h — храповой
тормоз, храповое колесо которого заклинено на ступице колеса d; I — неподвижный болт
тормозного рычага к с грузом; I — стяжные болты между щитами.
Боковые щиты лебедок обычно изготовляются из листовой стали с приклепанными
уголками или приваренными полосами для жесткости.
Стенные, или консольные, лебедки. Они применяются,
главным образом, для строительных целей, а также в магазинах, товарных складах и
бойнях. Выполняются они как лебедки с цилиндрическими колесами или с
червячными передачами. Стенная лебедка (по фиг. 468) имеет грузоподъемность 1500 кг
и работает с двумя передачами. Вал рукоятки лебедки разобщается от механизма во
время спуска груза. Тормоз является храповым тормозом наподобие фиг. 308, стр. 157.
Лебедки с цилиндрическими колесами, изготовляемые грузоподъемностью до
2000 кг, могут иметь также центробежный тормоз (см. стр 160).
Стенные лебедки с червячной передачей изготовляются ддя грузоподъемностей
200 — 3000 кг. Лебедки с малой грузоподъемностью (200 кг) получают
самотормозящую червячную передачу и поэтому не требуют тормоза. Остальные типы
изготовляются с двухходовой червячной передачей и самодействующим тормозом с
осевым давлением (см. стр. 237).
Для более быстрого подъема и спуска легких грузов предусматривается
переставная рукоятка (см. стр. 79).
Фиг. 469 изображает стенную червячную лебедку грузоподъемностью 2000 кг
с тормозом с осевым давлением, типа Людерса. Лебедка работает с калиброванной
цепью и звездочкой.
246

Ручные канатные лебедки (лебедки на козлах).
Ручные канатные лебедки (фиг. 470 и 471) пригодны как для вертикального, так и для
горизонтального движения груза. Грузоподъемность их 500 -f- 4000 кг. При
грузоподъемности 500 и
1000 кг лебедки
изготовляются с одной
(фиг. 470), а при
грузоподъемности от
1000 -г- 4000 кг — с
двумя
цилиндрическими зубчатыми
передачами. Диаметр
барабана 175 -ч- 275
мм; радиус рукоятки
300 ~ 400 мм;
передаточное число — Ye -ч-
-f- г/30; подъем груза
при одном обороте
рукоятки—96-т-31 мм.
Лебедки с
двойной колесной
передачей (фиг. 471)
выполняются таким
образом, что более легкие
грузы поднимаются
или опускаются только с одной передачей (барабанным приводом) и с соответственно
большей скоростью. При этом, однако, направление вращения рукоятки
противоположно. Останов и тормоз у лебедок с одной передачей устанавливаются у барабана,
а у лебедок с двойной передачей — на среднем валу.
Фиг. 469. Стенная лебедка со звездочкой и червячной передачей,
грузоподъемностью 2 т (Piechatzek).
а — звездочка; Ъ — направляющие цепей; с — скребок для отвода звенвев; d —
рукоятка; е — вал червяка; / — червячное колесо, отлитое с звездочкой а из
одного куска; д — самодействующий тормоз с осевым давлением — конструкция
фирмы Liiders; h — крепление траверсы подшипника со стороны рукоятки.
~А
/
Фиг. 470. Ручная канатная лебедка с одной передачей грузоподъемностью I m
(Piechatzek).
а — вал рукоятки; Ъ—с — передача; d — канатный барабан, сболченный с колесом с и
вращающийся свободно на укрепленной оси; в — храповое колесо, заклиненное на ступице
d; f — тормозной диск храпового тормоза, расположенный свободно на валу барабана;
(/ — неподвижный болт тормозного рычага; h — груз тормоза; г — щиты лебедки; к —
распорный болт; / — запорный механизм; т — установочное кольцо к передвижному валу
рукоятки а.
Конструкция с храповым тормозом имеет преимущество перед обыкновенным
ленточным тормозом заключающееся в том, что не приходится закладывать и
отбрасывать собачку, благодаря чему обслуживание лебедки значительно упрощается.
247

У ручной канатной лебедки грузоподъемностью 1500 кг (фиг. 471) вал рукоятки
может переставляться в продольном направлении.
Положение 1. (фиг. 471). Для подъема тяжелых грузов обе передачи d — е
и / — g включены.
Положение 2. Ведущее колесо d находится между колесами е и /. Вал
рукоятки расцеплен для спуска груза.
Положение 3. Ведущее колесо d сцепляется с барабанным колесом /. Работа
производится только с одной передачей (барабанной). Легкие грузы поэтому скорее
поднимаются или опускаются.
Все три положения предохранены остановом и соответствующими установочными
кольцами.
Диаметр барабана—
250 мм.
Размеры передач:
Передача 1. z = 12 36
т = 11 мм;
D = 132/396 мм;
b = 90 мм;
Передача 2. z= 12/72;
т = 11 мм;}
D= 132/792 мм;
b = 90 мм.
Диаметр шайбы
храпового тормоза = 350 мм.
Ручные канатные
лебедки могут быть
оборудованы также
центробежным тормозом (см.
стр. 160). Ручные
канатные лебедки Putzer- De-
fries изготовляются со
следующими тормозными7
устройствами: 1) с
храповым механизмом и
простым ленточным
тормозом; 2) с храповым
тормозом; 3) с односторонне действующей клиновой фрикционной собачкой; 4) с клиновой
фрикционной собачкой двойного действия; 5) с односторонне действующей клиновой
фрикционной собачкой и храповым тормозом; 6) с предохранительной рукояткой и
центробежным тормозом.
Рудничные лебедки. Они изготовляются с двойным колесным
передаточным механизмом и получают два останова и два простых ленточных
тормоза, которые затягиваются или рычагом, или (у лебедок грузоподъемностью свыше
5000 кг) ручным маховичком и винтовым шпинделем.
Грузоподъемность рудничных лебедок с двумя щитами = 5000, 7500, 10 000
и 15 000 кг; до 10 000 кг они получают двойную, свыше 10 000 кг — тройную колесную
передачу (1/30, 1/50, 1/75 и 1/85).
Диаметр барабанов (при 5000 и 7500 кг) : 300, при 10 000 и 15 000 кг и 350 мм.
Фиг. 472 изображает рудничную лебедку с подъемной силой 1000 кг. Лебедка имеет
двойной барабан для навивания 80 м каната диаметром 15 мм. Так как сила тяги
действует в одном и другом направлении, то стопорные механизмы выполнены
соответственно с перекидной собачкой. Тормоза, на диске которых прилиты зубцы стопор-
248
Фиг, 471. Ручная канатнаяТлебедка с двойной цилиндрической
зубчатой передачей.
а — барабан; Ь— рукоятка; с — переставной вал рукоятки; d—е —
цилиндрическая зубчатая передача, ведущее колесо которой d мошет быть включено
и разобщено: /—д — барабанная передача; h — запорный механизм для
установки вала с; г — храповой тормоз; к — щиты из листовой стали; I —
распорные болты.

ного механизма, выполнены как тормоза для переменного направления вращения.
При включении первой левой передачи работает лебедка с большей скоростью.
Скорость подъема тогда в 3,2jpa3a больше, чем при работе с первой правой передачей.
-L-5W
Фиг. 472. Рудничная канатная лебедка грузоподъемностью! ]l000 кг,
Zobel <£ Neubert.
a — двойной барабан, вращающийся свободно на валу Ъ; с — вал рукоятки с двумя на 180°
друг к другу установленными рукоятками; d—e — цилиндрическая зубчатая передача для
медленного хода; f—g — цилиндрическая зубчатая передача для быстрого хода, после
включения действующая на промежуточный вал h; г—к — барабанная передача, колеса к
которой сболчены с барабаном; I — тормоза с прилитым к тормозному диску храповым
колесом (для правого и левого вращения); т — переставная собачка; п — тормозной рычаг к /.
б) Моторные лебедки
Моторный привод дает возможность применения высоких рабочих скоростей.
Из различных типов моторных приводов (см. стр. 6) обычно применяется
электрический привод. Остальные типы приводов—трансмиссионный, паровой и
двигатель внутреннего сгорания — применяются лишь изредка и,только в тех случаях,
когда нет в распоряжении электроэнергии.
Расчет. Мотор. Обозначим через Q предельный груз (полезный груз +
+ мертвый груз) в кг\ vx — скорость подъема в м/мин и т) — коэфициент полезного
действия подъемного механизма, тогда потребная мощность мотора будет:
Л. С,
: 60 • 75 •
ИЛИ
0,736 Q ■ vx
4500 • Y]
" 4500 • i\
Q -Vj
6120 -y]
(202)
Коэфициент полезного действия iq лебедки зависит от выбранной схемы
полиспаста, типа и числа передач. Ориентировочный расчет см. стр. 244.
Мотор выбирается по данным стр. 201. Во время трогания с места при подъеме
мотор должен еще ускорять вращающиеся и прямолинейно движущиеся массы. Период
пуска может быть принят для подъемных механизмов /а = 2 ч- 4 сек.
Дополнительная проверка работы ускорения для трогания с места при подъеме вообще не
требуется, так как крановые моторы даже и для тяжелого режима работы имеют
достаточно большой начальный момент (см. стр. 192, «Электрическое оборудование лебедок
и кранов»).
«Передаточное число. Передаточное число (фиг. 473) между мотором
и барабаном будет:
число оборотов барабана ___ гц_
~~~ число оборотов мотора "~~ пт '
(203)

Если обозначить через ir передаточное число полиспаста («Полиспасты» см.
стр. 45), то скорость каната на барабане будет равняться:
Передаточное число большей частью применяемых полиспастов:
При диаметре барабана Dt в м число оборотов барабана будет равняться:
л* = ^~ об/мин.
(204)
Фиг. 473. Моторная
лебедка (расчетный эскиз).
Определенное по уравнению (203) передаточное число округляется до целого
числа и разбивается на отдельные передаточные числа (фиг. 473):
i = h — и • hi —и • hii —iv * • •
Если по условиям работы выбирается быстроходный мотор,
то первая передача (моторная) выполняется червячной или
берется мотор со средними числами оборотов и
предусматривается только цилиндрическая зубчатая передача.
У подъемных механизмов кранов с нормальным и тяжелым
режимом работы мотор со средними числами оборотов, несмотря
на более дорогую стоимость, всегда бывает выгоднее. При
применении его для подъемного механизма получается меньшее
передаточное число, для которого будут достаточны две или три
цилиндрических зубчатых передачи.
Моторная передача. Для цилиндрических
зубчатых передач наименьшее число зубцов: zmin == 15 -ь 20.
Отношение ширины зубцов к шагу ф = b/t = 4 -f- 6. Материал:
сталь (St 42 . 11 или 50 . 11) по чугуну или стальному литью.
Напряжение зубцов для чугуна с ~ 10 ~ 20 кг /см2; для
стального литья —вдвое больше. Обычно передачи помещаются
в чугунной коробке и работают в масле (фиг. 187 и 188).
Червячная передача применяется чаще всего двухходовая. Червяк выполняется из стали
(St 70 . 11). Колесо из чугуна с насаженным венцом из бронзы (GBz 14).
Отношение ширины зубцов к шагу (измеренное по дуге): ф = b/t = 2,5 ч- 3.
Коэфициент напряжения: с = 30 -:- 70 кг/см2. Форма коробки выполняется, как
показано на фиг. 207, однако, без подшипников, с кольцевой смазкой на валу колеса.
Передачи барабана. Материал: St 50 . 11, по чугуну или
стальному литью, ф = b/t = 2 -г- 3. Коэфициент нагрузки зубцов для чугуна с = 20 -г
-- 40 кг /см2; для стального литья — вдвое больший.
Если передача барабана получает слишком большие размеры, то она разделяется
на две паралелльные передачи. Промежуточная передача (между моторной и барабанной
передачей) рассчитывается подобным образом. Изменение скорости подъема см. в
разделе Г, «Передвижные лебедки».
Тормоза. Остановочный тормоз останавливает груз до и после подъема или
опускания и замедляет движущиеся массы во время движения спуска по инерции.
Таковой является всегда механическим тормозом (двойной колодочный или ленточный
тормоз), который затягивается грузом и разобщается тормозным магнитом. Он обычно
устанавливается на эластичной муфте между мотором и приводным механизмом.
Если место расположения машиниста находится вблизи подъемного механизма, то
остановочный тормоз может быть использован так же, как спускной тормоз. Тормозной
рычаг тогда во время спуска оттормаживается от руки, и скорость спуска регулируется
более или менее сильным оттормаживанием. Если площадка для машиниста и
подъемный механизм отделены друг cfr друга или к регулировке спуска предъявляются
большие требования, то подъемный контроллер выполняет со схемой
электрического торможения при спуске, при которой ведение груза во время спуска
осуществляется мотором.
Схемы электрического торможения при спуске см. стр. 207.
250

Типы. Стационарные электрические лебедки
1. Электрические тяговые лебедки с тяговым усилием 1100 кг
(подъемная сила) и скоростью каната 50 м/мин (фиг. 474). Лебедка служит для подъема
нагруженных вагонеток при наклонной канатной откатке карьера и для откатки
порожняка. Мотор работает посредством цилиндрической зубчатой передачи с — d на
передаточный вал 'е. Ведущее колесо /, расположенное на этом валу, сцепляется с
барабанным колесом g и может быть соединено или разобщено от мотора. Лебедка имеет два
тормоза: один храповой, с внутренним зацеплением зубцов и с управляемыми
собачками, и другой простой, расположенный на барабане ленточный тормоз, тормозной
рычаг которого одновременно служит для включения и выключения ведущего колеса
барабанной передачи.
- 195ф •
Фиг. 474. Электрическая тяговая лебедка
с тяговой силой П00 кг (Wolff).
(Г— барабан; Ь — мотор; с — d — передача к
валу е; /—д — барабанная передача, ведущее
колесо / которой может быть разъединено от
вала е; h —храповой тормоз; г —нагруженный
грузом тормозной рычаг к тормозу h; k —
ленточный тормоз, диск которого с барабаном
выполнен из одного куска; / — рычаг для
соединения / с валом и для обслуживания
ленточного тормозам/г; т — контроллер.
-~щ Тяговый канат имеет диаметр
15 мм и наматывается в три слоя
на барабане. Мотор трехфазного
тока мощностью 17 л. с.
(длительная мбщность) и 1440 об/мин.
Моторная передача: z = 14/104; т<=
= 7mm;D = 98/728 мм; b = 85/80 мм.
Барабанная передача: z =? 11/70; т = 12 мм; D = 132/840'мм; b = 100/90 мм.
Обе передачи имеют зацепление зубцов AEG; диаметр тормозных дисков —
500 мм.
2. Фрикционная лебедка с электрическим
приводом грузоподъемностью 750 кг и скоростью подъема 25 м/мин (фиг. 475).
Фрикционные лебедки служат приводными устройствами в подъемных сооружениях над люками
портовых амбаров.
Если нагруженный гирями рычаг управления помощью каната поворачивается
вверх, то большое фрикционное колесо прижимается к малому. Таким образом
сцепляется барабан с мотором, и груз поднимается. Если переводный канат опускается,
то большое фрикционное колесо прижимается к неподвижной тормозной колодке
и удерживает груз в любом положении. При частичном натяжении переводного каната
фрикционное колесо попадает в среднее положение между малым фрикционным
колесом и тормозной колодкой, так что груз опускается. При этом посредством
центробежного тормоза избегается недопустимо высокая скорость -спуска.
251

Если наивысшее положение крюка при невнимательном обслуживании выходит
из пределов, то ток мотора прерывается конечным выключателем, и груз своевременно
останавливается.
Так как мотор бывает почти не нагружен — приблизительно на 5% через
сопротивление трения моторной передачи, то при применении обычно принятого при
Фиг. 475. Электрическая
фрикционная лебедка грузоподъемностью 750 кг
I (Weyermann).
а%— мотор; Ъ — цилиндрическая зубчатая
передача; с — d — фрикционная колесная
передача; е — / — барабанная передача;
О — барабан; h — передаточный вал,
расположенный в чугунных рычагах г; А- —
вал барабана, закрепленный оседершате-
лями, * вокруг которого рычаги г имеют
небольшой размах; I—нагруженный грузом
рычаг с короткими рычагами т,
заклиненный на валу п; о — накладки,
соединяющие рычаги г с т; р — канат
управления; q — центробежный тормоз.
постоянном токе двигателя с последовательным возбуждением имеется опасение, что
мотор будет развивать недопустимо высокое число оборотов. В таком случае в виде
исключения применяется шунтовый мотор, который при всякой нагрузке, а также при
отрицательной вращается приблизительно с одинаковым числом оборотов. Мощность
мотора: 4,5 л. с; п = 1150 об/мин; диаметр барабана — 300 м.
3. Лебедка для складов
грузоподъемностью 750 кг и скоростью
подъема или спуска 60 — 70 м/мин (фиг.
475а)1. Лебедка имеет цилиндрический
корпус, который посредством прилитой
закрепительной пластины сбалчивается
с рамой из профильной стали. На одном
конце этого корпуса расположен на
консоли канатный барабан с
приспособлением для навивки каната. На другом
г
III
IB
' ^ -ПГ в
С
1 6 гг
Ш1
' 1.
_1
Фиг. 475а. Лебедка для складов (продольный
разрез через передаточный механизм).
а — конусный шкив на валу ведущего колеса; Ъ —
тормозное кольцо; с — контршайба на моторном валу; d —
тормозная пружина.
конце укреплен мотор с коническим
якорем, заменяющим тормозной
магнит. Передача вращается в масле,
муфта сцепления и тормоз расположены
в корпусе. Принимая во внимание
компактную конструкцию лебедки, важнейшие части изготовляют из
высококачественного материала. Все передаточные механизмы вращаются на шариковых
подшипниках. Лебедка отличается простотой управления, а также спокойным пуском в ход.
При мгновенном спуске с наибольшей скоростью (быстрое падение) груза положение
свободного падения исключено.
1 ZVdl, 1930. S. 1421.
252

Применение. Лебедка применяется в соединении с неподвижной или
выдвижной стрелой у люка амбара, а также с поворотным краном с углом поворота на 180°,
установленным снаружи у стены здания (см. раздел «Стационарные поворотные краны»).
Две складские лебедки с общим подъемным канатом, прикрепленные на общей
раме, могут быть использованы как фрикционные двойные лебедки. Электрическая
судовая погрузочная лебедка имеет расположенный на консоли барабан с прилитой
головкой шпиля. По наружному виду она похожа на лебедку для складов и
прикрепляется посредством двух отрезков профильной зетовой стали на палубе судна.
Наматываемый на барабан или кабестан подъемный канат проходит через отклоняющие
блоки расположенной у мачты стрелы, могущей изменять вылет. Лебедка имеет
чувствительную регулировку и в зависимости от груза может изменять скорость при работе.
Грейферные лебедки (грейферные подъемные
механизм ы). Работа двухканатных грейферов (и раздвижных кюбелей) требует особого
подъемного механизма с двумя барабанами, который конструируется соответственно
работе этих транспортных устройств.
Для большей безопасности работы и для избежания вращения грейфера при
подъеме и спуске лебедка изготовляется с четырьмя канатами, двумя подъемными
канатами и двумя замыкающими, которые попарно с правой и левой нарезкой
наматываются на подъемный и замыкающий барабаны (фиг. 476).
Для осуществления различных движений во время одного цикла работы
грейфера эти оба барабана должны вращаться в одинаковом направлении (при подъеме
и спуске), или подъемный барабан неподвижен, между тем как замыкающий барабан
вращается в одном или другом направлении (см. стр. 182: «Принцип работы двухка-
натного грейфера»).
Грейферные лебедки (подъемные механизмы) с
одним мотором. Фиг. 476 изображает простую конструкцию, которая еще и в
настоящее время применяется в кранах небольшой и средней грузоподъемности.
Принцип работы подъемного механизма. Грейфер опускается в открытом
состоянии, тормозную ленточную муфту р включают, отпускают тормоз замыкающего
механизма d и тормоз барабана подъемного каната г. Оба барабана а и b вращаются
в направлении спуска. Грейфер закрывается (наполняется); тормозная ленточная
муфта выключена. Тормоз замыкающего механизма открыт, подъемный тормоз
затянут. Мотор с включается на «подъем» так, чтобы замыкающий барабан вращался
в этом направлении, между тем как подъемный барабан неподвижен.
Подъем грейфера. Тормозная ленточная муфта включена. Оба
тормоза открыты. Мотор приводит в движение оба барабана в направлении подъема.
Грейфер разгружается. Тормозная ленточная муфта выключена.
Тормоз замыкающего механизма открыт. Подъемный тормоз затянут. Замыкающий
барабан вращается в направлении спуска до тех пор, пока не будет совершенно открыт
грейфер.
Рабочие скорости крана: подъем — 32 м/мин; вращение — 1,56 об/мин;
передвижение крана — 60 м/мцн.
Значительное улучшение этого подъемного механизма достигается тем, что
подъемный барабан во время подъема и спуска грейфера присоединяется к замыкающему
барабану посредством фрикционной муфты, сила трения в которой должна быть
достаточна для восприятия или отдачи нагрузки удерживающих канатов (ср. фиг. 128,
стр. 65 и фиг. 229, стр. 120). Приведенные в разделе «Передвижные лебедки»
грейферные передвижные тележки оборудованы такого типа подъемным механизмом.
Рассматриваемые подъемные механизмы, хотя просты по своей конструкции и требуют
незначительных затрат на сооружение, однако, имеют тот недостаток, что их обслуживание
требует опытного кранового машиниста, который должен обслуживать большое
количество переводных рычагов в определенной последовательности. Если эта
последовательность не выдерживается и если при открытом грейфере, находящемся навесу, тормозная
ленточная муфта и подъемный тормоз будут разомкнуты, то грейфер внезапно может
закрыться и упасть вниз. Во избежание подобных случаев и вызванных этим
обстоятельством расстройств в работе рычаги управления для противоположных
движений так взаимно блокируются, что приемы управления грейфером осуществимы только
в правильной последовательности (Demag-Nachric^ten 1928, S. 85, Abb. И). Грей-
253

ферный подъемный механизм с управлением тормозной ленточной муфтой и подъемным
тормозом одним общим тормозным рычагом см. Volk, Einzelconstruktionen aus dem
Maschinenbau, 7. Heft; Sperrwerke und Bremsen.
Фиг. 476. Грейферный подъемный механизм электрического портального^крана
грузоподъемностью 5 т и вылетом 15 м. $ "
а — барабан замыкающего каната; Ъ — барабан подъемного каната; с — подъемный мотор
50 л. с, 725 об/мин.; d — тормоз подъемного и замыкающего механизма, расположенный
на окружности эластичной муфты; е — тормозной магнит к тормозу d; / — система
рычагов к тормозу d; д—h —■ моторная передача (работающая в закрытой масляной ванне,
цилиндрическая зубчатая передача); г—к — передача к барабану замыкающего каната; I —
ведущая шестеренка, заклиненная на промежуточном валу т и сцепляющаяся с барабанным
колесом к; п—о — передача к барабану подъемного каната, ведущая шестерня п которой
свободно посажена на валу т и изготовлена с тормозной шайбой тормоза барабана
подъемного каната /• из одного куска (фиг 224); р — тормозная ленточная муфта для включения
и выключения шестерни п; q — система рычагов муфты р; г — тормоз барабана подъемного
каната; s — система рычагов к тормозу i; t — конечный выключатель подъемного
механизма; и — приводное колесо выключателя t, находящееся в зацеплении с колесом к.
Если тормозная ленточная муфта и подъемный тормоз управляются тормозными
магнитами, то подъемный механизм и помещение для обслуживания могут быть
отделены друг от друга (управление на расстоянии). У грейферного подъемного механизма,
254

изображенного схематически на фиг. 477 *, обычная тормозная ленточная муфта
между обоими барабанными приводами заменена планетарной передачей, корпус I
которой удерживается тормозом о. Если тормоз о затянут, а тормоз п отпущен, то
солнечное колесо /, заклиненное на передаточном валу rf, приводит в движение
планетарные колеса к, которые, обкатываясь в корпусе /, вращают планетарную шайбу т.
При этом подъемный барабан b неподвижен, между тем как замыкающий барабан а
вращается. В зависимости от направления вращения грейфер замыкается или
открывается. Если тормоз и затягивается, а тормоз о открыт, то солнечное колесо приводит
в действие планетарные колеса,
которые (так как шайба т
неподвижна) вращают корпус / и
подъемный барабан Ь. Планетарные
колеса подобраны с таким
расчетом, чтобы оба барабана
вращались с одинаковым числом обо-
рбтов.
В этой конструкции лебедки
падение грейфера исключено.
Для нормальной работы
грейфера применяются те же
электрические схемы подъемных
механизмов, как и для обыкновенных
кранов (см. стр. 207).
Схемы. Безопасная схема
постоянного тока SSW с
торможением при спуске г.
Сверхсинхронная безопасная схема трехфазного
тока для спуска а.
Нижесинхронная схема трехфазного тока
с электрическим торможением eh.
Управление
грейфером при трехфазном
токе. ID — Eh одномоторное
управление с чисто механическим
переключением посредством
рычага. ID — Zm то же с магнитным
переключателем и с двухрычажным
обслуживанием. ID—Em то же с магнитным переключателем и однорычажным
обслуживанием.
Фиг. 477. Грейферный подъемный механизм с одним
мотором и планетарной передачей (схема).
а — замыкающий барабан; Ь — подъемный барабан; с — мотор,
передающий движение на вал d; е — / — приводной механизм
к замыкающему барабану; g—h — приводной механизм к
подъемному барабану; i — солнечное ведущее колесо, заклиненное
на валу d; к — планетарные колеса; I — диск с внутренними
зубцами, заклиненный на валу с левой стороны; т — водило
планетарной передачи, свободно насаженное на валу d; n —
замыкающий тормоз; о — подъемный тормоз.
Грейферные лебедки (подъемные механизмы)
с двумя моторами
Увеличение подъемной силы и рабочих скоростей кранов вызвало введение
двухмоторного привода. В этих приводах один мотор служит для подъема и спуска
грейфера, между тем как второй (мотор управления) открывает и замыкает грейфер.
Поэтому возможно производить отдельные движения грейфера одновременно и в любой
последовательности, чем значительно ускоряются перегрузочные работы.
Фиг. 478 изображает двухмоторный подъемный механизм, у которого
планетарная передача служит соединением между подъемным и замыкающим барабаном.
Подъемный механизм управляется только двумя контроллерами — один для
подъемного мотора, другой — для замыкающего мотора. Каждый мотор имеет двойной
колодочный тормоз, затормаживаемый грузом и размыкаемый тормозным магнитом.
В то время как подъемный барабан д через передачу с — d и /х — /2 приводится
в действие от мотора а или удерживается тормозом Ь, может быть приведен в
действие замыкающий барабан s от каждого мотора (а или /), или от-обеих одновременно.
1 SSW-Druckschrift, R о t h e, Steuerungen fur Greiferwinden.
255

При замыкании грейфера мотор а без тока и тормоз b затянут. Мотор / включен
и приводит в действие планетарный механизм через передачи I—т, пх — п2 и pt— р2.
Расположенные в колесе р2 конические сателлиты q — q обкатываются по
неподвижному коническому колесу / и приводят в действие коническое колесо г замыкающего
барабана s. Поэтому барабан вращается в том же направлении, что и планетарный
корпус р2, но с большей скоростью. Замыкающие канаты S2 наматываются на барабан,
Фиг. 478. Двухмоторный грейферный подъемный механизм к портальному
поворотному крану грузоподъемностью 6/8 т и вылетом 21/16 м.
Подъемный механизм: а — подъемный мотор; Ъ — эластичная муфта с
удерживающим тормозом (двойной колодочный тормоз с грузом и электромагнитным
размыканием); с—d — моторная передача к валу е; fx—/2 — барабанная передача; д — подъемный
барабану Л — тормозной магнит к удерживающему тормозу. Замыкающий
механизм: Ч — мотор для замыкания; к — эластичная муфта с удерживающим тормозом;
I—т — моторная передача; п^—щ — передача к валу о; Pi—ведущее колесо вала о,
сцепляющееся с колесом р2, являющимся водилом планетарной передачи; q—q — конические
сателлиты, свободно насаженные на пальцах водила планетарной передачи; г — коническое
колесо, соединенное с замыкающим барабаном, s; t — коническое колесо,1 соединенное с
цилиндрическим колесом и, которое сцепляется с колесом подъемного барабана /2; v —
тормозной магнит к удерживающему тормозу;* Sx— подъемные канаты; S2 — замыкающие канаты.
и грейфер замыкается. Открывание грейфера (разгрузка) производится обратным
направлением движения замыкающего мотора i. При подъеме закрытого грейфера мотор /
без тока, тормоз к затянут и водило планетарной передачи неподвижно. Мотор а
включен в. направлении подъема и приводит в действие подъемный барабан д через
передачи с — d и Д — /2. Это движение передается через цилиндрические колеса
/2 — и и коническое колесо t сателлитом q — q, действующим как паразитные колеса
на коническое колесо г и замыкающий барабан s, который, как и подъемный барабан д
вращается в том же направлении и с тем же числом оборотов. Подъемные канаты St
и замыкающие канаты S2 наматываются, и грейфер поднимается.
256

Опускание (спуск) открытого грейфера производится обратным направлением
движения подъемного мотора.
Одновременным включением обоих моторов при различном направлении вращения
разные движения грейфера можно комбинировать по желанию.
Рабочие скорости и моторы:
По'дъем (мотор а) 50,0 м/мин;
Замыкание (мотор Ь) 27,7 » ;
Род тока—трехфазный 500 V, 50 пер.
119,7 л. с. при 730 об/мин
61,2 » » 575 »
Планетарная зубчатая передача (диференциальная передача) хорошо оправдала
себя как соединительная муфта между подъемным и замыкающим барабаном, поэтому
имеется много конструкций двухмоторный
подъемных механизмов, в которых
планетарная передача применяется в различных
вариантах (Demag-Nachrichten 1928, S. 88/).
Фиг. 479 изображает более новый
двухмоторный подъемный механизм, у которого
планетарная передача расположена на валу
замыкающего мотора. Принцип работы
лебедки такой же, как по фиг. 478. Перенесение
планетарной передачи на вал замыкающего
мотора имеет то преимущество, что передача
из-за меньшего крутящего момента будет
иметь меньшие размеры. Весь передаточный
механизм за исключением барабанной
передачи помещен в коробке и работает в масле.
Так как быстроходные валы снабжены
роликовыми подшипниками, то подъемный
механизм имеет хороший коэфициент полезного
действия (~ 90%).
Грейферные подъемные механизмы с
планетарными передачами отличаются большой
безопасностью работы и легким управлением.
Дальнейшие данные относительно
двухмоторных подъемных механизмов см. Rot he,
Управление грейферными лебедками; Druck-
schrift der SSW; Toussaint, Differential-
Greiferwindwerk mit Getriebekasten (Abb. 479). ZVdl 1929, S. 234.
Контроллеры для подъемных моторов двухмоторных лебедок рационально
применять со схемой торможения при спуске.
Для замыкающих моторов большей частью достаточна обычная реверсивная схема.
Оба контроллера могут также получать универсальный привод, причем движения
органов управления имеют одно направление с рабочими движениями.
Грейферные управления трехфазного тока AEG : Ц D — Wk, двухмоторное
управление с двухрычажным обслуживанием, с механическим соединением. II D — W,
двухмоторное управление с Двухрычажным обслуживанием без механического соединения.
IID — Е, двухмоторное управление с однорычажным обслуживанием без
механического соединения.
Управления Сименс-Шуккерт см.: DruckscHrift «Steue'rungen fur Greiferwindwerke»
(von Rothe).
Фиг. 479. Двухмоторный грейферный
подъемный механизм с планетарной передачей
на валу замыкающего мотора.
а — подъемный мотор; Ъ — замыкающий мотор;
с — подъемный барабан; d — замыкающий
барабан; е — планетарная зубчатая передача
7. Лебедки для канатных маневровых устройств
Канатные маневровые устройства для железнодорожных вагонов (шпили, манев*
ровые лебедки и лебедки для откатки с бесконечным канатом) легко приспособляются
к любой ж.-д. сети, имеют большую способность маневрирования и требуют лишь
незначительных расходов по обслуживанию и уходу. Привод обычно электрический.
Лебедки и краны—19—1
257

Фиг. 480. Электрический шпиль (Kjupp Grusonwerk).
Электрические шпйлй
Принцип работы* (фиг. 480). Канат посредством крюка прикрепляется
к вагонам, предназначенным к передвижению, и обматывается вокруг головки шпиля
в один или несколько ряйов. После пуска в ход шпиля вследствие трения каната
рабочий при малом натяжении его может воспроизводить большую силу тяги
вагонов.
Если вагоны должны быть передвинуты в противоположном направлении, то
тяговый канат направляется через отклоняющий блок (фиг. 480).
Шпили изготовляются для тяговых усилий 200 -f- 5000 кг и скоростей каната
от 45 до 15 м/мин. Начиная от усилия в 1000 кг, шпили получают двухступенчатый
барабан с двумя диаметрами различной величины. Нижняя часть с большим
диаметром служит для приема каната при нормальной силе тяги и скорости, между тем как
у верхней части с меньшим диаметром можно достигнуть большей силы тяги при
меньшей скорости каната. Род
тока—трехфазный с нормальным напряжением.
В целях защиты от дождя и воды
для шпилей следует применять лишь
моторы закрытого типа. При
постоянном токе применяют моторы с
последовательным возбуждением. Увеличение
числа оборотов мотора (встроенного
в шпиль) при холостом ходе
исключено, так как мотор вследствие
трения в червячной передаче
достаточно нагружен. Если увеличение
числа оборотов мотора с
последовательным возбуждением при слабой
нагрузке в особых случаях (короткое
расстояние рельсового пути, уклон
или неудачное расположение шпиля)
ощущается и нарушает работу, то может быть предусмотрен компаунд-мотор.
Шунтовые моторы для шпиля ввиду их небольшого крутящего момента при пуске
и проявляющихся индукционных явлений при более частом выключении мало
пр^одны.
Обратного вращения моторов в шпилях не требуется, так как канат может быть
переложен вправо или влево вокруг головки шпиля. Также не требуется
приспособления для торможения, так как груз отделяется от шпиля сбрасыванием каната.
Пуск мотора производится или торцевым ключом или ножной педалью (фиг. 480
и 481). Обслуживание торцевым ключом более распространено, так как в этом случае
конструкция шпиля становится проще и дешевле, однако, это требует более
высокой квалификации рабочего, обслуживающего шпиль. При управлении
посредством педали пусковые аппараты вполне независимы от обслуживания рабочим. )
Шпили конструируются погруженными до верхней кромки корпуса. Для осмотру
приводного механизма крышка выполняется двухстворчатой и откидной (фиг. 481),
или весь шпиль конструируется опрокидным и вращается вокруг горизонтальной
оси полуцшшндрического корпуса.
Для того чтобы иметь возможность наматывать правильно сбегающий канат со
шпиля, применяется или стационарный или передвижной барабан.
Шпили также выполняются с автоматическим наматыванием каната (Friedrich
Krupp), приспособление для которого располагается в бетонной шахте.
Это допускает применение канатов длиной до 300 м, между тем как в шпилях без
автоматического наматывания каната наибольшая длина последнего составляет не
более 120 м. Для определения силы тяги каната шпиля можно считать при
горизонтальном пути, большом радиусе закруглений и хорошо проложенной колее примерно 10 кг
на каждую тонну перемещаемого веса.
Для рельсовых путей с большим подъемом применение шпиля не рекомендуется,
так как канат может скользить.
258

Дальнейшие конструкции шпилей см. D ubbe I, Taschenbuchf. d. Maschineribati,
5. Auflage, 11 Band, S. 457, «Maschinenbau», 1923/24,, Я 854 (Bauaft Losenhausen und
Bauart Becker, ZVdl 1931, S. 512. (Конструкция фирмы Н е с к е 1.
Привод в нем для компактности и меньшего веса установлен внутри барабана
шпиля).
Лебедки для канатных маневровых устройств. Так
как рабочий цикл шпилей ограничен, то для больших расстояний передвижения
применяются маневровые лебедки, с которыми даже при длине каната до 400 м можно
удобно работать.
Фиг. 481. Электрический щпиль
с педальным управлением
(Windhoff).
Сила тяги 1500 до 2500 кг,
скорость каната 30 или 18 м/мин,
мотор — 15 л. с. при числе
оборотов 1450 в мин. Род тока —
трехфазный 220 V, 50 пер.
а — мотор; Ь — эластичная муфта; с — горизонтальная червячная передача; dt—d2 — цилиндрическая зубчатая
передача; е — двойная головка шпиля (шпиль с двумя барабанами); /—упорный шарикоподшипник; д —
контроллер; /ii—h2—цепной привод; г—двуплечий рычаг, заклиненный с цепным колесом hx на одном валу;
/Cl—fc2 — система ножных рычагов для обслуживания контроллера (Е включено, А выключено); х—72 — реостаты;
т — присоединение кабеля; п — корпус из листовой стали (в последнее время изготовляется сварным, вместо
клепаного); ох—о2 — откидные крышки на шарнирах; р — шарниры к крышкам корпуса.
Маневровые лебедки представляют собой обыкновенные барабанные лебедки
и отличаются от подъемных лебедок тем, что канат у них горизонтально наматывается
на барабан. Они также оборудуются приспособлением для направления каната.
Перед лебедкой (фиг. 482) размещены козлы с двумя канатными роликами,
которые предназначены для отклонения каната в разных направлениях. Для защиты
от влияния погоды лебедка устанавливается в здании, которое обычно строится
из волнистой стали. Для того чтобы машинист хорошо мог обозревать зону работы,
лебедка со своей защитной будкой устанавливается на возвышении на каменном
фундаменте.
У маневровой лебедки, изображенной на фиг. 482, мотор посредством двух
цилиндрических зубчатых передач приводит в движение барабан, заклиненный на валу.
Барабан включается или выключается при помощи конической фрикционной муфты.
259

Муфта служит одновременно предохранительной муфтой. Лейточный тормоз,
пристроенный к барабану» затягивается ножным рычагом. Если имеются большие подъемы
рельсового пути, те- лебедка оборудуется вместо ножного тормоза с управлением
педалью винтовым тормозом, управляемым ручным маховичком. Вместо
предохранительной муфты может быть установлен также максимальный выключатель, который
так соединен с контроллером, что может быть включен лишь в том случае, если
контроллер установлен в нулевое положение и находится без тока.
ШжШШ,
Фиг. 482. Электрическая лебедка для маневровых устройств
с предохранительной муфтой (Vogele).
а __ тяговый канат; Ъ -— направляющие ролики на козлах; с —
канатный барабан; d — мотор; е—/ — моторная передача; g—h —
передача барабана; г — коническая фрикционная муфта для включения
и выключения колеса Л, служащая в то же время и
предохранительной муфтой; к — шпиндель с ручным маховиком I для обслуживания
муфты U т — ленточный тормоз; п — педаль к тормозу т; о —
контроллер с пристроенным реостатом; р — направляющие для каната и
приспособление для разматывания каната; q — крестообразный
шпиндель пр- г ■—- 5 — цепная передача для привода q; t — защитная будна
к лебедке.
Если предусматривается максимальный выключатель, то вместо конической
фрикционной муфты устанавливается кулачковая муфта у первой зубчатой передачи,
так как она включается только при бездействующей лебедке. При очень длинных ка-
260

натах большого диаметра кроме барабана для тягового каната устанавливается еще
один барабан у лебедки, тонкий канат которого служит для приема тягового каната.
Этот барабан для привода каната приводится в действие от лебедки и включается или
размыкается кулачной муфтой.
Маневровые лебедки указанного
типа строятся пяти величии и для
тяговых усилий от 500 до 2500 кг. Скорость
движения каната (в зависимости от
величины тягового усилия): 60 до 30 лфшя.
Другие типы маневровых лебедок см.
Dubbel, Taschenbuch f. d. Maschinea-
bau, 5. Aufl., II Bd., S. 458 (Bauart
Windhoff) und «Maschinenbau» 1923/24,
S, 856.
Устройства для откатки
с бесконечным канатом.
Их применение тогда будет
рационально, если речь идет о большом количестве
обслуживаемых рельсовых путей С не; Фиг. 483. Откатка с бесконечным канатом (прин-
большим количеством переводных стре- цип работы),
лок, поворотных кругов, передвижных
платформ и переездов через железную дорогу, на которых имеется сравнительно
большое движение вагонов. По сравнению со шпилями и маневровыми лебедками
откатки с бесконечным канатом имеют то преимущество, что вагоны могут быть
передвигаемы в двух направлениях и от разных точек одновременно.
Фиг. 484. Канатный захват к откатке с бесконечным канатом (Windhoff).
а — бесконечный постоянно движущийся рабочий канат"• Ъ — вспомогательный канат;
с — вилка, соединяющая вспомогательный канат с кривошипами d; е — крюк; / —
несущая ручкам <7i — неподвижные, </2 — подвижные зажимные кулачки; h — шпиндель с
правой и левой нарезкой; z — рукоятка; кг ■— шпиндельная гайка, шарнирно установленная
у щек 7; к2 — шпиндельная гайка, соединенная шарнирно с рычагом т; п — эксцентрик,
заклиненный с кривошипом d и рычагом т на валу и передвигающий вверх и вниз щеку д2.
Для перемещения одного поезда вспомогательный канат посредством крюка
подвешивается к вагону и при помощи канатного захвата сцепляется с постоянно движущ
щимся рабочим канатом (фиг. 483). Если вагоны передвигаются в другом направлении,
то вспомогательный канат соединяется с канатом, движущимся в противоположном
261

^
Фиг. 485/Привод откатки с бесконечным канатом (Windhoff).
д —
бесконечный канат; &, — Ь2 — приводные блоки; с — отклоняющий блок; d — тяговый канат; е — груз к приспособлению для натяжения каната; / — мотор;
h — ременная передача; i—к — цилиндрическая зубчатая передача; I — фрикционная муфта; тх—тг-—т^ — передачи приводных блоков; п—о—р — система
рычагов с грузом к муфте Z.

направлении. Сопровождающий рабочий носит
канатный захват (фиг. 484), который имеет
такую форму, что он может свободно проходить
через отклоняющие и несущие блоки рабочего
каната; Привод бесконечного, постоянно в одном
направлении движущегося каната производится
от двух обхватываемых канатом блоков с
кожаной обкладкой (фиг. 485). Для натяжения
каната служит передвижной блок, который
находится под действием груза. Весьма желательно
наличие в приводе предохранительной муфты.
Чтобы не получить слишком мощного мотора,
следует конструировать приводной шкив (Л на
фиг. 485), как маховик, который имел бы
достаточно энергии, чтобы приводить в движение
поездной состав. Постоянно движущийся канат
опирается в определенных интервалах на особые
несущие блоки (фиг. 108). На закруглениях
канат проходит через так называемые
отклоняющие блоки (фиг. 109), которые
сконструированы таким образом, чтобы канатный захват мог
свободно через них проходить. Отклоняющие
блоки служат для того, чтобы приспособить
канат к направлению путей, повернуть его или
переводить канат через стрелочные переводы и
переезды через ж.-д. линию. Канат
прокладывается приблизительно на уровне 300—400 мм
над верхней кромкой рельсов. Устройства с
бесконечным канатом выполняются для
расстояний приблизительно до 2 км длины.
Скорость каната ограничена приблизительно до
60 м/мин, для того чтобы рабочий свободно мог
ходить рядом с канатом. Фиг. 486 изображает
разрез железнодорожной станции,
оборудованной откаткой с бесконечным канатом.
Наибольшая сила тяги каната . • . . . 2500 кг,
скорость движения каната 42 м/мин,
род тока: постоянный ток ' 220 V,
мотор 40 л. с. (продолжительная мощность),
приблизительно 1000 об/мин.
В установках для передвижения
груженых вагонов с двумя скоростями канат
передвигается в незагруженном состоянии, т. е. до
тех пор, пока не прицеплены вагоны с малой
скоростью. Если в каком-либо пункте
прицепляется поезд, то выключатель двух скоростей
в несколько секунд включает автоматически
ускоренную рдбочую скорость. После отцепки
груза скорость каната в течелие приблизительно
30 секунд снижается до скорости холостого
хода. Благодаря применению двухскоростного
выключателя канат хорошо предохраняется.
Это объясняется тем, что число обходов
каната сильно уменьшается, так как время хода
холостого каната приблизительно составляет
около 85% общего времени движения.
£ s
i№
II
« PC
о о
ЛИ
t;
*0
8 6]
з I!
§1о
о оо
I *
\Ч
о
'в*
CQ 5
ill
g««
263

ЛИТЕРАТУРА
В о 11 с h e r, Uber Seilreibungswinderi fur grosse Seillangen. «Fordertechn». 1919, H. 31 bis 34.
F e i g 1 Der Wirkungsgrad von Lasthebemaschinen beim Senken der Last. <<F order tech n». 1920, S. 61.
Gerhard, Elektrische Spille. Dingier 1916, S. 388.
Hanchen, Bau und Anwendung der Druckwasserhebebocke. Prakt. Masch.-Konstr. 1924, S. cb4.
H a n с h e n, Verschiebeanlagen fur Eisenbahnwagen. «Maschinenbau» 1923/24, S. 852.
Ingenert, Die Hebung der Willemsbrucke in Rotterdam. «Fordertechn». 1927, S. 415.
S e 1 t e r, Cber neuere Eisenbahnhebewinden. Glasers Annalen 1926, S. 189.
Elektrische Winden fur Schiffszwecke. Marine Review 1926, S. 60.
ElektroDoppelwinde. ZVdl 1929, S. 486.
Die Entwicklung des Elektrozuges. Demag-Nachnchten 1930, S. 1.
Elektrozug rnit Schnell-und Langsamgang (Bauart R. Stahl, Stuttgart). ZVdl 1931, S. 1085.
Die Entwicklung der Greiferwindjwerke. Demag-Nachrichten 1928, S. 81.
Uber Greiferwindwerke. «Fordertechn». Bd. 20, S. 354.
Zweimotoren-Greiferhubwerk (Bauart Bamag-Meguin). «Fordertechn». 1931, S. 325.
Hebung einer Villa (um 150 $m durch Schraubenwinden). «Fordertechn». 1927. S. 289.
Der hydraulische Hebebock «Perpetuum» (Defries, Dusseldorf). ZVdl 1923, S. 18.
Mechanische Hebemittel ;fur das Verladen von Oberbaustoffen. Gleistechnik 1928, №. 3.
Winde zu einem Schragaufzug. Demag-Nachrichten 1927, S. 19.
II. ПЕРЕДВИЖНЫЕ ЛЕБЕДКИ (КОШКИ)
1, Расчет механизма передвижения
Наибольшее давление на колеса. Для четырехколесных
лебедок с симметричным подвешиванием груза и при почти одинаковом распределении
веса кошки на четыре ходовых колеса давление колес полнозагруженной кошки
выразится:
Q + G , (205)
Рп
4
где Go обозначает ориентировочно принятый вес^ кошки (см. табл. 47, стр. 284).
При несимметричном подвешивании груза (фиг. 487), как это встречается в
крановых лебедках со
вспомогательным подъемным механизмом,
ориентировочные давления
колес кошки, нагруженной
главным грузом Q, будут равны:
Гтях —
Р . —
-* mm —
2
(206)
4't4207>
Фиг. 488.
При этом также принято
одинаковое распределение веса
кошки Go на четыре ходовых колеса, что при приводе ходового механизма (фиг. 487,
справа) /совпадает с достаточной точностью. Расчет давления колес поворотных
передвижных тележ см. в разделе: «Поворотные краны».
Размеры ходовых колес заимствуются для наибольшего давления колеса из фиг. 322,
и из таблиц DIN 4004 до 4009. «Ходовые колеса» см. стр. 164.
Сопротивление при передвижении. Если через Wr
обозначить сопротивление при передвижении полнонагруженнои кошки (мысленно
предположенное действующим на окружности ходового колеса), то момент сопротивления
при передвижении относительно оси ходового колеса (фиг. 488) будет равняться:
Mr==V/r./? = (Q + G0)-^4- + W + Go)-/==№ + Go)-(^' 4 +0 кгсм* (208)
В этом уравнении первый член правой части есть момент трения в оси ходового
колеса, а второй член —момент трения качения.
264

Из уравнения (208) получим сопротивление при передвижении:
(209)
Q и Go следует брать в кг, a R и d в см.
Коэфициент трения скольжения ^
Если лебедка движется по
кривой, то еще прибавляется добавочное
сопротивление, которое достаточно
принять равным 20-ь25% от
рассчитанного по уравнению (209).
Для удобного определения
сопротивления при передвижении
принимается в качестве исходного вес в 1 т =
= 1000 кг. Для этого веса вычисляют
удельные сопротивления при
перемещении для разных диаметров
ходовых колес и осей по уравнению:
0,1; коэфициент трения качения / == 0,05 см.
Диаметр ходового колеса!) б мя
1000
R ~
•(0,1 • 4" + 0,05) ^г. (210)
1изо
50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160
Диаметр оси d б ми
Фиг. 489/ Удельные сопротивления при передвижении
для нормированных ходовых колес.
Эти удельные сопротивления при
передвижении графически
представлены на фиг. 489. Сопротивления при
передвижении, обозначенные условно
?;"0ДС™ ДЛтм°^ппоХ К°ЛеС)
нормированных по DIN 4009.
С прибавлением от 20 -~ 25%
(добавочное сопротивление при передвижении по кривой) общее сопротивление при
передвижении выразится:
Wr= 1,2ч- 1,25-(Q + GO). wr кг, (211)
где перемещаемый вес Q + Go в т.
а) Механизмы для передвижения с ручным приводом
Привод механизма обычно осуществляется помощью ручной цепи и тягового
колеса с пола, реже — помощью рукоятки.
Передаточное число (фиг. 490). Приняв
МГ - 1,2 -s- 1,25 (Q+Go) . (0,1 • 4+ 0,05) кгсм
за момент сопротивления при передвижении
[уравнение (208)]; Мк = Z . /?0 = тяговое усилие
цепи X радиус тягового колеса в кгсм за
силовой момент и у\ — коэфициент полезного действия
ходового механизма, — получим, что передаточное
число между приводным валом и осью ходового
колеса будет:
Фиг. 490. Ходовой механизм с ручным
приводом (расчетный эскиз).
(212)
(Тяговое усилие на ручные цепи и диаметры тяговых колес см. стр. 81,
«Тяговые колеса»). '
Коэфициент полезного действия ходового механизма будет:
(213)
265

где т]0 Ж 0,93 — коэфициент полезного действия тягового колеса, и %, т]2 — ко-
эфициенты полезного действия колесных передач. Большей частью достаточны одна
или две цилиндрических зубчатых передачи, коэфициент полезного действия которых
при фрезерованных зубцах может быть принят по 0,95.
Скорость передвижения. Обозначая через Z среднее тяговое
усилие тягового колеса в кг, а через с — среднюю окружную скорость на тяговом колесе^
^0,8 ~ 1,0 м[сек, получим, что средняя скорость передвижения кошки будет равна:
V =
Mr
mJmuh.
(214)
Для более быстрого передвижения ненагруженной или мало нагруженной тележки
(кошки) скорость передвижения подразделяется по ступеням тем, что передача
тягового колеса выполняется переключаемой с двумя разными передаточными числами.
б) Моторные (электрические) механизмы передвижения
Скорость передвижения. Балочные кошки (см. стр. 268) обычно
получают большие скорости передвижения, которые, однако, при управлении
контроллером посредством тяговых канатов ограничены до 50—60 м/мин (принимая во
внимание скорость передвижения рабочего). Кошки с пристроенной кабинкой проводника
для сидения или стоянки допускают более высокие скорости (80 ~ 100 м/мин).
Скорость передвижения электрических крановых лебедок (см. стр. 280) зависит
от режима работы кранов. Для кранов с нормальным режимом работы (например,
краны для мастерских) и для грузоподъемностей 3 ч- 75 т таковая составляет от 30
до 18 м/мин (фиг. 509, стр. 279).
Мотор. Обозначив через Wr в кг рассчитанное сопротивление при
передвижении, f2 — скорость передвижения в м/мин и
yj — коэфициент полезного действия ходового
механизма, получим, что полная мощность
мотора при установившемся движении будет
равна:
wr -v2 wr-
ИЛИ
О • 75
0,736 Wr • v з
4500 • Y]
Л. С.
kW.
(215)
Фиг. 491. Ходовой механизм с моторным
приводом (расчетный эскиз).
2 4500 . y] "~ 6120-Y)
Для балочных кошек, которые
передвигаются на закруглениях, следует при расчете
сопротивления при передвижении делать
достаточно большую надбавку (приблизительно
до 50%) и, кроме того, не следует выбирать
мотор слишком маломощным.
Коэфициент полезного действия: у\ ~ % . т)2. т)3...
Колеса применяются только с фрезерованными зубцами.
Выбор мотора производится по данным стр. 193 и далее.
Во время пуска мотор должен помимо установившегося статического момента при
полной нагрузке еще преодолеть добавочный момент от ускорения прямолинейно
движущихся и вращающихся масс.
Период пуска ta = 2 -*- 4 сек.
Учет работы ускорения обычно не требуется, так как для этого уже содержатся
надбавки в константах моторов (см. также стр. 192. «Электрическое оборудование»).
Передаточное число. Потребное передаточное число между мотором
и ходовым колесом (фиг. 491) выразится:
. __1 число оборотов ходового колеса _ п\
~ число оборотов мотора ~~ пт '
(216)
Число оборотов ходового колеса получается из скорости передвижения v2 =
Drc • щ м/мин. После выбора диаметра ходового колеса найдем:
щ = -£l об/мин. (217)
266

Рассчитанное по уравнению (216) передаточное число разбивается в зависимости
от величины лебедки на две или три цилиндрических зубчатых передачи. При выборе
быстроходного мотора первая передача может быть выполнена червячной.
Тормоз. При малых скоростях передвижения (приблизительно до 25 м/мин)
большей частью отказываются от тормоза. Кошка в этом случае, после того как
контроллер установлен в нулевое положение, свободно движется по инерции до остановки.
Если требуется точный останов, то предусматриваются для сокращения свободного
движения по инерции (период замедления с момента прекращения действия силы до
остановки) механический тормоз, который удерживает кошку и при косом подъеме
груза в направлении движения.
При большей скорости движения применяют схемы с электрическим торможением
для затормаживания движения по инерции, что возможно как при постоянном, так
и при трехфазном токе (см. стр. 205 или 211). Кошки, скорость передвижения которых
больше 60 м/мин, получают еще механический остановочный или замедляющий
движение тормоз, так как электрическое торможение не достаточно.
Тормоз обычно применяется двойной колодочный и устанавливается на
эластичной муфте между мотором и приводным механизмом. Если будка для машиниста
пристроена к кошке, то тормоз затягивается ножной педалью, в других случаях —
нагружается грузом и оттормаживается тормозным магнитом.
2. Кошки для двутавровых балок
Рельсовый путь. Радиус закругления (наименьший) принимается
равным 2 -^ 3,5 ж. Рельсовый путь может быть ответвлен по желанию посредством
поворотных кругов и стрелок. Обычно предпочитают для кошек рельсовый путь по нижним
V*—'I
Фиг. 492—493.
Фиг. 494—496.
поясам двутавровых балок, так как это имеет преимуществом более простое устройство
рельсового пути. На фиг. 492—497 приводятся схематические изображения
применяемых стрелок и поворотных путей с двутавровыми балками. На фиг. 492 и 493
изображена передвижная стрелка для кошек с ездой по верхнему поясу (/ — / — главный
путь и // — переводный путь).
Передвижные стрелки требуют довольно больших габаритов конструкции для
подвешивания и поддержки движущихся частей путепровода.
На фиг. 494—496 изображены поворотные стрелки для, кошек с ездой по нижнему
поясу (/ — / — главный путь и // и /// — переводные пути).
На фиг. 494 показана правая стрелка; фиг. 495 — левая и фиг. 496 —
двухсторонняя (симметричная) стрелка.
Отклонение а поворотных стрелок зависит от строительной ширины кошки и
расстояния троллейных проводов от рельсового пути. Длина остряка L стрелки должна
быть взята такой величины, чтобы у точки вращения не образовался слишком острый
перегиб на рельсовом пути. Поэтому наименьшая длина остряка L > 7 а. Отклонение
должно быть по обе стороны симметрично, в противном случае остряк стрелки должен
быть изготовлен вдвое длиннее. Для грузоподъемностей от 500 до 5000 кг и для
двутавровых балок от № 20 до 36 применяютсяе следующие размеры:
267

L = 3500 мм; а/2 = 500 мм; a = 16°26'. Строительная высота над верхней
кромкой рельсового пути = 300 или 350 мм.
На фиг. 497 а до d изображены поворотные круги и поворотные стрелки для
кошек, движущихся по нижнему поясу (/ — / — главный путь и // и /// —
переводные пути), причем на фиг. 497а показан поворотный круг; фиг. 4976 — левая стрелка;
фиг. 497с — правая и фиг. 497rf — двухсторонняя
(симметричная) стрелка.
Поворотные круги и стрелки переводятся с пола
при помощи тяговых шнуров или ручной цепи и
тягового колеса. При рельсовых путях с ездой по
верхнему поясу допускается езда кошки
непосредственно на балке только в том случае, если она
предназначена для второстепенных транспортных
целей (небольшая грузоподъемность и короткий
прямой путь). Для путей, имеющих большие участки,
на которых передвигаются кошки большой
грузоподъемности, применяют двутавровые балки с
приклепанным рельсом, имеющим широкую подошву.
с Балочные кошки применяются только при малых
и средних грузоподъемностях, приблизительно до
5000 кг.
Привод осуществляется или от руки (цепь и тяго-
вое колесо), или посредством электрического
включения. При электрическом приводе троллейные
провода должны быть расположены всегда сбоку у путей
Ф 497а —d И ДРУГ В03ле ДРУга (а не °ДИН наД ДРУГИМ). УДЛИ-
нение или сокращение троллейных проводов,
происходящее при переводе стрелок, компенсируется
телескопическими шарнирами. Если путь для передвижения образует замкнутый
круг, то троллейные провода должны всегда лежать на одной и той же стороне.,
а) Ручные кошки
Кошки без подъемно
бой простейшую конструкцию и
снабжены траверсой для подвешивания
ручного или электрического
полиспаста. Они выполняются как
одноколесные или двухколесные кошки
с ездой по верхнему поясу или как
двух- или четырехколесные кошки с
ездой цо нижнему поясу.
Кошки грузоподъемностью менее
1000 кг выполняются без ходового
механизма, а свыше 1000 кг—с
ходовым механизмом.
Кошки с ездой по верхнему
поясу, грузоподъемностью свыше 2000 кг,
выполняются с двумя колесами и с
зубчатой передачей наподобие фиг.
498, причем ведущая шестерня,
расположенная на валу тягового колеса,
приводит в действие оба зубчатых
венца ходовых колес.
Компенсирование различных ширин [полок
двутавровых балок [производится
промежуточными] распорными г
цилиндрами й ходовых колес.
268
го механизма. Они представляют со-
Фиг. 498. Двухколесная кошка с ездой по верхнему
поясу, грузоподъемностью от 10 до 12,5 m(Piechatzek).
а — тяговое колесо, на валу которого»заклинена маленькая
шестеренка Ь; сх — части ходовых колес с зубчатыми
венцами; с2 — части ходовых колес без зубчатых венцов; d —
промежуточная средняя часть ходовых колес, которая может
быть различной ширины соответственно ширине полки В
двутавровых балок; е — болты для соединения сг — d и с2.

4
Фиг. 499.
Четырехколесная кошка с ездой по нижнему поясу
грузоподъемностью 1 т (Piechatzek).
а — тяговое колесо; Ъ — ведущая шестеренка, сцепляющаяся с
зубчатыми венцами приводных ходовых колес с; d — распорные болты,
длина которых приспособляется к ширине двутавровых балок J5.
подъемным меха-
У кошек с ездой по нижнему поясу (фиг. 499) ходовые колеса имеют только одну
реборду. Колеса выполняются соответственно уклону нижних полок двутавровых
балок (14%) конусообразно и
слегка сферическими.
Вследствие наклонно
направленного давления конических
ходовых колес боковые щиты
кошки подвергаются усилию
не только на растяжение, но
через горизонтальную
слагающую давления колеса и на
изгиб. Щиты поэтому должны
быть достаточной толщины
и иметь уголки жесткости.
Четырехколесная кошка с
ездой по нижнему поясу (фиг.
499) имеет такую форму, что
траверса, распорные болты и
трубы могут быть
приспособлены в определенных
пределах к ширине В балок
(двутавровые балки от № 18 до 36).
Кошки со встроенным подъемным механизмом.
Двухколесные кошки с ездой по верхнему поясу и четырехколесные кошки с ездой по
нижнему поясу изготовляются также
со встроенным червячным
подъемным механизмом или цилиндриче-
ским колесным
низмом/
Они пригодны там, где имеется
в распоряжении низкий рельсовый
путь.
Кошка с ездой по нижнему
поясу (фиг. 500) имеет червячный
подъемный механизм, который по
своей конструкции соответствует
нормальному червячному
полиспасту с самодействующим тормозом
и осевым давлением (см. стр. 237).
Кошка изготовляется семи
типоразмеров, грузоподъемностью 500-т-
—5000 кг. Начиная от
грузоподъемности 1000 кг, она выполняется
с подвижным блоком. Кошки со
встроенным механизмом с
цилиндрическими колесами имеют в
отношении подъемного механизма те
же преимущества, что и полиспасты
с цилиндрическими колесами (см.
стр. 239). Они работают быстрее и
требуют меньшего тягового усилия
на ручной цепи, чем полиспаст с
червячной передачей. Скорость
движения кошек с ездой по нижнему
поясу, грузоподъемностью от 500
до 5000 кг, при скорости ручной
цепи в 30 м/мин колеблется между 9,7 и 4,3 м/мин. Потребное тяговое усилие на
ручной цепи составляет 12 ч-42 кг.
269
500kg
Фиг. 500. Кошка с ездой по нижнему поясу со встроенным
червячным подъемным механизмом грузоподъемностью
500 кг (Bolzani).
а — подъемная цепь (калиброванная цепь из круглой стали) с
грузовым крюком; Ъ — звездочка с предохранительной скобой
и скребком для отвода звеньев; с — свободный конец цепи;
d — тяговое колесо к подъемному механизму; е — / —
червячная передача, колесо / которой вместе со звездочкой отлито
из одного куска; о — самодействующий тормоз с осевым
давлением типа «Максим»; h — тяговое колесо к механизму
передвижения кошки; i — ведущая шестеренка на валу тягового
колеса, которая сцепляется с зубчатыми венцами к приводных
ходовых колес.

б) Электрические тележки (тельферы)
Применяются они для больших высот подъема и длинных дистанций, а также при
частом использовании. Самой простой и дешевой конструкцией тельфера являются
новейшие конструкции со встроенными электрополиспастами (так называемые
передвижные электротельферы). Они
изготовляются обычно с тележкой для езды по
нижнему поясу, к которой подвешен
электрополиспаст для грузоподъемностей
500-5000 кг:
Для более коротких дистанций
тележки получают ручной ходовой
механизм (с калиброванной цепью и тяговым
колесом), а для более длинных
дистанций — электрический ходовой механизм.
На фиг. 501 изображен нормальный
электротельфер с электрическим ходовым
механизмом. Он имеет такую конструкцию,
что оба ходовых катка одной стороны
балки являются ведущими. Контроллеры
для подъемного и ходового мотора
пристроены к корпусу тележки и обслужи-
' ваются с пола тяговыми канатами.
Грузоподъемности, высоты подъема, скорости подъема и размеры тельферов для
нормальных высот подъема приведены в табл. 46. Электротельферы конструируются
компактными и в силу небольшого расстояния между центрами ходовых колес (табл. 46)
могут передвигаться на закруглениях с наименьшим радиусом до 3 м.
Таблица 46
ТЕЛЬФЕРЫ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ МЕХАНИЗМОМ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ДЛЯ НОРМАЛЬНОЙ
ВЫСОТЫ ПОДЪЕМА (фиг. 501) ,
Фиг. 501. Тельфер с электрическим ходовым
механизмом.
а -*- электрополиспаст (фиг. 465 и 466, стр.241); Ъ —
мотор для передвижения; с — приводные; d —
холостые ходовые колеса; е — подъемный контроллер;
/ — контроллер для передвижения.
Грузоподъемность, кг
Т балки ходового пути №...
корость передвижения х, м/мин
Мотор для передвижения, л. с-
Расстояние между колесами, мм
Вес, кг
1 По горизонтальному пути.
500
18—28
35
1
203
300
1000
18—28
4 35
1.3
203
375
2/3 000
24—34
30
1,5
292
600
5 000
32—42,5
30
2
349
910
Тележки с небольшой строительной высотой (фиг. 502) применяются для
двутавровых рельсовых путей в низких заводских помещениях и изготовляются для
нормальных высот подъема (см. стр. 242). Вследствие их большой ширины они не могут
проходить по нормальным поворотным кругам и стрелкам. Тельферы с небольшой
строительной высотой и ручным механизмом для передвижения имеют в ходовых колесах
двойные шариковые подшипники.
Токоподводящие провода прокладываются параллельно пути передвижения
тельфера. Не укрепленные и проложенные друг над другом провода для скользящего
контакта применяются только для тельферов с прямым путем передвижения. Для
тельферов, которые передвигаются по кривым, поворотным кругам и стрелкам, провода
монтируются неподвижно и рядом друг с другом. В этих случаях применяются
роликовые токоприемники.
На закруглениях в качестве приводов для скользящего контакта прокладываются
чаще всего шины из плоской меди.
Тельферы, к которым предъявляют большие требования в смысле
производительности (свыше 5 т грузоподъемности), снабжаются вместо электрополиспаста
обыкновенным электрическим подъемным механизмом.
270

Тельферы с кабиной для машиниста. Для больших
участков движения тельферы получают соответственно большие скорости (80 -*- 120 м/ман).
Так как у этих тельферов управлениеЦконтроллеров тяговым канатом
неприменимо, то они получают пристроенное сидение для машиниста или пристроенную
Фиг. 502. Тельфер с небольшой^ строительной высотой.
а — обоймица с двумя блоками и крюком; Ъ — электрополиспаст; с — мотор
для передвижения; d — контроллер для подъема; е — контроллер для
движения.
будку. Фиг. 503 изображает тельфер с сидением для машиниста со встроенным
электрополиспастом [конструкции «Wilhelmi».
Рабочие скорости и моторы:
Подъем . 8 м/мин; 2,5 л. с. при 940 об/мин.
Передвижение , . . 60 » ; 1,5 » | » 940 »
Фиг. 503. Тельфер с сидением для проводника со встроенным электрополиспастом
грузоподъемностью 1000 кг (Wilhelmi).
а — электрополиспаст; Ь — поворотный остов; с — мотор для движения; d — моторная
передача; е — передача ходового колеса; / — тормоз ходового механизма; д — ножная педаль
для затягивания тормоза /; h -— сидение для машиниста; г — контроллер для подъема; к—
контроллер для передвижения; I — сопротивления; т — троллейный провод.
Для быстрого затормаживания по инерции, предусмотрен тормоз, который
затягивается с места машиниста ножной педалью. Тельферы, работающие на
открытом воздухе, имеют над сидением проводника предохранительную крышу.
Электротельферы для двутавровых балок строятся также и для работ с
грейфером с проводником и с пристроенной будкой для машиниста (фиг. 504 и 505). В этом
случае они пригодны для быстрой перегрузки сыпучих грузов, в особенности угля.
Для разгрузки железнодорожных вагонов грейфер емкостью 1 м3 является самым
рациональным. Наибольшая емкость грейферов не должна превышать 2 м3.
271

-зш
Фиг. 504. Электротель-
фер с будкой для
машиниста и грейфером,
грузоподъемностью 5
т, при высоте
подъема 14 м (Zobel &
Neubert).
а — грейфер; Ъ —
замыкающий барабан; с —
подъемный барабан; d —
подъемный, мотор; е —
эластичная муфта с
тормозом подъемного меха-
низма (двойной
колодочный тормоз); f% — /а —
моторная передача с
масляной ванной; Яг—о*~
промежуточная передача
hx—/г2—передача к
барабану Ь\ гх—г3 — передача
для привода в движение
вала к (колесо U
посредством скользящей
фрикционной муфты соединено
с барабаном с); U—1% —
передача к барабану с;
т —ленточная тормозная
муфта для соединения
шестерни h с валом /с;
Wl—удерживающий
тормоз (ленточный тормоз с
многократным обхватом)»
расположенный на
шайбе т; п—тормозной
магнит к тормозу подъемного
механизма; о —
поворотная тележка; v — шар-
нирные болты к телешке о\
q—мотор для движения;
fx — (Г2) — г3 — моторная
передача с проможуточ-
ным колесом; г4— п—гс—
промежуточная передача;
г? _ Г8 — передача
ходовых колес; s — тормоз
механизма для
передвижения; i — тормозной
магнит к тормозу *;—1>—
будка машиниста; v —
контроллер для подъема;
w — контроллер для
передвижения;
Хз—х2—сопротивления к v— w;
у — распределительный
ящик; z — токоприем-

Тельферы дли грейферной работы снабжаются й зависимости of принципа работы
двухканатных грейферов (см. стр. 182) подъемным механизмом с двумя барабанами и
соответственным управлением. О подъемных грейферных механизмах см. стр. 255
На фиг. 504 изображен тельфер с ездой по нижнему поясу для работы с грейфером
грузоподъемностью 5000 кг. Емкость грейфера — 2,5 м*. Принимая во внимание дви-
Фиг. 505. Электротельфер с будкой для машиниста и грейфером, грузоподъемностью 3 т (Flohr)
а — грейфер емкостью I1 /2 м5; Ъ — замыкающие [канаты; с — уравнительный блок к подъемным канатам; d —
отклоняющие блоки к подъемным канатам; fx — подъемный барабан; /2 — замыкающий барабан; д ~-
подъемный мотор- h — моторная передача; г — промежуточная передача; кх—кг — передача к барабану /2; к* —
включаемая и выключаемая ведущая шестерня для привода в движение вала 7; т — барабанная1 передача к
подъемному барабану; п — тормоз подъемного механизма; о — разгружающий магнит к тормозу п; р — тормозная
ленточная муфта к шестерне к3; q — система рычагов к муфте р; г — удерживающий тормоз; s — система
рычагов к тормозу г- sx — рычаг к конечному выключателю; tx—U — поворотная тележка, к которой подвешен остов
лебедки- и — поворотная цапфа к U или U; и — траверса поворотной цапфы, шарнирно укрепленная в остове
лебедки: w — мотор для передвижения; хг — х2 — моторная передача; ха—х, — цилиндрическая зубчатая
передача для привода ходовых колес поворотной тележки U; у — тормоз ходового механизма (простои колодочный
тормоз с грузом); ух — педаль; у2 — канатная тяга для оттормаживания у; гх и г2 — ручные рычаги для обслу-,
живания муфты риг; za — реостат; z4 — будка машиниста.
жение по кривым (до 3,5 м) тельфер снабжается часто двумя четырехколесными
поворотными тележками.
Рабочие скорости и моторы (к фиг. 504)-
Подъем 25,4 м/мин; 40,8 л. с. при 975 об/мшь
Передвижение 148 >> ; 2x7,75 » » 965 »
Род тока трехфазный. Напряжение 500 V, 50 пер.
Лебедки и краны—19—18
273

Тельферы с ездой по нижнему поясу имеют следующие преимущества перед
тельферами с ездой по верхнему поясу (фиг. 505): значительно меньшая строительная
высота и лучшее использование данной высоты пути; более низкие затраты на сооружение
Ёследствие простого крепления рельсового пути из двутавровой балки и простой
конструкции механизма передвижения; незначительные колебания тельфера при
передвижении на поворотах, так как центр тяжести масс расположен очень близко под путем;
свободное передвижение, так как они применимы на любой разветвленной рельсовой
сети и могут переходить на передвижные краны. Тельферы с ездой по верхнему поясу
(фиг. 505) имеют, наоборот, меньшее сопротивление передвижения и допускают
применение более дешевых стрелок.
Вследствие одностороннего подвешивания остова тельфера к поворотным
шкворням передней оси тележки (поворотной тележке) они легко подвергаются колебаниям,
в особенности на поворотах. Слишком сильное качание уменьшается тем, что скорость
движения' на поворотах уменьшается.
Тельферы с ездой по верхнему поясу обладают большой строительной высотой
и поэтому применяются при установке путей на открытом воздухе. В разгрузочных
и погрузочных устройствах их рельсовая \сеть часто соединяется с передвижным
мостом. Это устройство особенно выгодно для обслуживания складочных мест.
Изображенный на фиг. 505 тельфер с ездой по верхнему поясу снабжен
грейфером емкостью 1,75 м3.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 15 м/мин; ' 12,5 л. с. при 1000 об/мин
Передвижение . . 130 » ; 15,0 » » 1000 »
Род тока трехфазный, 500 V, 50 пер.
Электрическое оборудование SSW.
У грейферных тельферов, работающих на разгрузке железнодорожных вагонов,
следует обращать внимание на правильное подвешивание грейфера. Если
железнодорожный путь параллелен пути передвижения тельфера, то грейфер должен
открываться в направлении пути перемещения (фиг. 505). Если же железнодорожный путь
пересекает рельсовый путь тельфера, то грейфер должен быть так расположен, чтобы
он открывался в направлении железнодорожной колеи, а следовательно,
перпендикулярно пути перемещения тельфера.
3. Крановые передвижные лебедки
Они конструируются для передвижения по двухрельсовым путям и применяются
для мостовых, консольных и поворотных кранов с изменяющимся вылетом (при
помощи тельфера или тележки).
Расчет подъемного механизма см. стр. 243, механизма передвижения—стр. 265.
а) Передвижные лебедки с ручным приводом
Привод осуществляется обычно помощью ручной цепи и тягового колеса.
Выполняются лебедки с червячным подъемным механизмом или с цилиндрической
зубчатой передачей. Они обычно передвигаются на рельсах из плоской стали или
на специальных рельсах (см. стр. 162), которые прикрепляются к главным балкам
крана.
Ходовые колеса могут быть изготовлены и для непосредственного передвижения
по верхнему поясу двутавровых балок.
Передвижные лебедки с червячным механизмом .
Грузоподъемность: 1000 ~ 20 000 кг. Расстояние между рельсами (между
внутренними гранями головок рельсов): 340 ■—■ 1040 мм. Вес (включая цепи для высоты
3 м): 100 ~ 1500 кг.
Подъемный механизм соответствует по своей конструкции
червячным полиспастам с самодействующим тормозом с осевым давлением (см. стр. 237).
Подъемным органом до 10 000 кг служит калиброванная цепь из круглой стали,
свыше 10 000 кг — шарнирная цепь.
274

Бинормальных конструкциях тяговое колесо непосредственно насажено на
червячный вал. Между тяговым колесом и червячной передачей расположена еще
переключаемая цилиндрическая зубчатая передача, муфта которой обслуживается с пола
цепной тягой (фиг. 506).
Эта цилиндрическая зубчатая передача имеет преимуществом возможность
получения двух скоростей подъема разной величины. Легкие грузы и порожний крюк
поднимаются или опускаются с большей скоростью, тяжелые — с меньшей.
Фиг. 506. Передвижная лебедка с червячным механизмом и тормозом Людерса. Грузоподъемность
10 т (Piechatzek).
Подъемный механизм: а — обоймица с цепным блоком; Ъ — крепление конца калиброванной цепи;
с — звездочка с червячным колесом, свободно насаженная на оси; d — свободный конец цепи, прикрепленный
к е; / — предохранительный кожух для направления цепи; д — скребок для отвода звеньев цепи; h — тяговое
колесо; гх—кг и г2 — к2—цилиндрическая зубчатая передача, переключаемая двухсторонней кулачной муфтой;
I — приспособление для переключения, приводимое в действие помощью цепной тяги га; п — червячный вал;
о — самодействующий тормоз с осевым давлением типа Людерса.
Ходовой механизм: Pi — ходовые колеса (для плоских рельсов); р3 — ходовые колеса для двутавровой
балки; q — приводная ось ходового колеса; г — тяговое колесо; sL — sa — цилиндрическая зубчатая передача
К ПрИВОДНОЙ ОСИ q.
Передвижные лебедки с большой высотой подъема и с одной шарнирной цепью
в качестве подъемного органа, оборудуются приспособлением для собирания цепи,
так как висящий свободный конец цепи мешает при работе с лебедкой.
Коэфициент полезного действия, усилия на тяговом колесе и скорости подъема
см. стр. 237.
Ходовой механизм (фиг. 506). У лебедок меньшей грузоподъемности
(приблизительно до 4000 кг) тяговое колесо непосредственно насажено на приводной
оси ходового колеса. Лебедки большей грузоподъемности получают одну или две
цилиндрических зубчатых передачи.
275

Усилие цепи тягового колёса в зависимости от веса и грузоподъёмности тележки
составляет 35 ~ 100 кг. Скорость передвижения при скорости ручной цепи в 30 м/мин—
15,4 ~~ 2,5 м/мин.
Ручные передвижные тележки с червячным подъемным механизмом имеют
компактное устройство и незначительный вес. Их основной недостаток заключается в том,
что спуск груза должен происходить принудительно.
Пример № 1. Расчет ручной передвижной тележки с червячным подъемным механизмом
грузоподъемностью 10 т. Конструкция с подвижным блоком и калиброванной цепью из круглой стали по
DIN 671. Для получения двух скоростей подъема устанавливается между тяговым колесом и
червячной передачей переключаемая цилиндрическая зубчатая передача. Соотношение малой и большой
скорости подъема: 1:2.
Общий вид тележки представлен на фиг. 506.
Подъемный механизм
1.*Це п ь Усилие в цепи: 5 - А - -^Цр. = 5000 кг.
По DIN 671 (табл. 12) выбираем цепь: 23 DIN 671. Диаметр d = 23 мм; внутренняя длина / =
—64 мм (фиг. 45). Полезное усилие в цепи при ручном приводе = 5000 кг.
2. Подвижной блок. По уравнению (40) необходимый теоретический диаметр блока:
D X 20d = 20 • 23 = 460 мм.
Выбираем: D = 330 + d = 330 + 23 = 353 мм.
3. Звездочка. Для 5 зубцов (г = 5) и диаметра цепи d = 23 мм диаметр начальной
окружности звездочки (по фиг. 92) D = 208,5 мм. Грузовой момент (момент на звездочке) Ml = 5 • R =
= 5000 • 10,425 X 52 150 кгсм.
4. Тяговое колесо. Ручная цепь: 6 DIN 671 (см. стр. 81). Диаметр d = 6 мм; внутренняя
длина / = 18,5 мм; полезное тяговое усилие (только при ручной работе) — 250 кг. Число зубцов
тягового колеса z = 40. Диаметр начальной окружности (табл. 21) Do = 473 мм. Усилие в ручной цепи
Z = 65 кг. Силовой момент (момент на тяговом колесе) Мк = Z • Ro = 65 • 23,65 ZZ 1540 кгсм.
5. Необходимое передаточное число
• = *) 'Мк = °>55 • 1540 1 ^ J_ _ J_ J_
Z Mb 52 150 ~ 61,5 ~ 60 ~ 2 "30"'
Коэфициент полезного действия подъемного механизма:
v] = yjt • щ . т)Л • Y]j_^/jr . y)jj_ /и = 0,95 • 0,93 • 0,93 • 0,95 • 0,70^0,55,
где коэфициенты полезного действия в отдельности: Yjr—подвижного блока; f\k — звездочки;
щ—тягового колеса; ^ц^ц— переключаемой цилиндрической зубчатой передачи; ^ц__1ц— червячной
передачи. J
1 2
6. Червячная передача: гЛ—/л ~ "oq"J 2==7>~О*' материал червяка — St 60. И;
материал червячного колеса, отлитого из одного куска вместе со звездочкой для цепи,— отливка с
твердой корой или стальное литье 38 . 81.
Нагрузка на зубец: сдоп ^ 70 кг/см2.
Соотношение ширины зубца к шагу: ф = b/t £1 2,5.
Шар
з
t =
Диаметр начальной окружности червячного колеса Dr = 60 • 10 = 600 мм.
Ширина зубца: b - 25 t = 2,5 • 10 • 3,14=78 мм.
Диаметр начальной окружности червяка: Ds = 70 мм.
Диаметр червячного вала d = 40 мм.
РХод червяка: s = g . t =2 • 31,4^62,8 мм.
Коэфициент трения
t* = tgp£O,i; р£6°.
Тангенс угла подъема (см. стр. 100): tg р » пд ' * - 2 ' '10 '- = 0,286; р g 15° 58'.
I/s «it /U • те
Коэфициент полезного действия передачи (при учете 10% на трение в подшипниках):
родольное давление червячного вала, действующее на тормоз, работающий под давлением
груза, типа Людерса (фиг. 461), при полной нагрузке равно:
Р "«-_«»» ,740 С1800 «.
Кг о\)
276

7. Переключаемая цилиндрическая з у]6 ч а т а я передача. Медлен
пый ход: г/—и] = 1/2'> z = 12/345 т = 1 мм, D = 84/ie8 -^ расстояние между центрами я = 126 мм
Ъ =* ™/60 ллс.
Материал: St 50-11 или Ge 18.91. Быстрый ход: i'i_n = —,-; г' = —^— = 18 (для обо-
1 Of{
их колес); т = 7 лш; /}' = -—- лш; расстояние между центрами а = 126 лш; 6' = 60 лш.
Материал: Ge 18-91 (для обоих колес).
Наибольшее давление на зубец: Pi-u= - А- = ■ ^370 кг.
Jxi 4,2
Нагрузка на зубец: с == 1~^ = 6 . Q ^7°3 ы - £ 28 кг/еж2; cJO/l£30 кг/сл*2.
Диаметр вала тягового колеса dx = 35 мм.
Следовательно, толщина ступицы ведущего колеса с 12 зубцами
4- (84 - 35 - 2 • -- • 7^ ^ 16 мм.
8. Скорость подъема^ груза. Если в минуту разматываются 30 м тяговой цепи, то
скорость у тягового колеса будет равна: с = 30 м/мин.
Скорость груза при медленном ходе [уравнение (204),]
Скорость груза при быстром ходе:
г// = 2 • иг = 2 • 0,11 = 0,22 м/мин.
Ходовой механизм тележки.
Вес тележки Go ^ 600 «г; рельс плоский — Ь • /г = 50 • 25 мм (табл. 34).
1. Наибольшее максимальное давление колес:
о + с. _ 10000 + 600
4 4
2. Ходовые к ол е с а: диаметр D = 300 Л1Л«.
Материал — Ge 18 . 91.
Нагрузка: к = -^— = 3^ = 17'7 - l8
Ходовые колеса заклинены попарно па осях (материал St 50 . 11).
Диаметр оси в необработанных местах == 70 мм; диаметр в подшипниках — 65 мм; диаметр^
на местах посадки колес — 60 мм.
Расстояние между подшипниками (DIN 504) / = 90 мм. Расстояние от середины рельса до
подшипника: х ^ 90 мм.
Изгибающий момент для оси: М = Р • х~ 2650 • 9,0^24000 кгсм.
Момент сопротивления: W = 6,53 • — = 26,96 см3.
Напряжение на изгиб: а' = — = ^890 кг/см* • <?аои~1000 кг/см2.
3. Сопротивление движению. Расчет производится по уравнению (211), стр, 265,
с прибавлением 10%:
Wr = 1Д • (Q + Go) • wr = 1,1 (10 + 0,6) • 25 - 290 ^300 кг.
Момент сопротивления движению Мг — Wr • R = 300 • 15=4500 тем.
4- Т я г о в о е колесо. Ручная цепь: 6DIN 671; число зубцов тягового колеса г ^ 30; дназ
лштр начальной окружности (табл. 21), Do == 354 мм. Усилие в ручной цепи: Z ^ 55 кг±
Силовой момент (момент на тяговом колесе) Мк = Z • Ro. = 55 • 17,7 ^ 975 кгем.
277

5. Потребное п е р е д а т о ч н о <е lj число. Коэфициент полезного действия механизма
передвижения (при цилиндрической зубчатой передаче)
f\ = Щ • v]i _ 7/ - 0,93 • 0,95 ^ 0,88,
где отдельные коэфициенты полезного действия: щ—тягового колеса, •q/__// —передачи.
По }фавнению (212):
4500 5,2 ~ 5 *
б- Цилиндрическая зубчат ая передача iL _ и = / =^ — .
Число зубцов: г=^= 12/60; модуль: т = 1 мм; диаметры начальных окружностей D = 84/420 мм.
Ширина зубцов: Ь = 10/Щмм; материал: St 50 . 11 или Ge 18 . 91 (чугун). Давление на зубец:
Rz 21
Нагрузка зубцов: с = -у~~ = 6 .о 7^3 14 ~ 16 лг/СЛ|2; сдоп X 25 кг/с л*2.
Диаметр вала тягового колеса — 40 мм; у ступицы ведущего колеса — 32 мм. Толщина ступицы
ведущего_колеса
1 / 7 \
х "' .32 — 2 • —- • 7 1^ 18 мм.
б /
7. Скорость передвижения. Если в минуту сматывают 30 м цепи, то скорость на
окружности тягового колеса: с = 30 м/мин.
Скорость передвижения [уравнение (214)]:
„ _ ___3_с_ _ 0,88 • 55 • 17,7 • 30 . 5ддаб ^UH
v 5
Передвижные лебедки с цилиндрической зубчатой
передачей. Грузоподъемность — 2000 -f- 25 000 кг. Ширина колеи (тип с
чугунными зубчатыми колесами) — 420 —• 850 мм. Вес (включая цепи для 3 м высоты) —
350 ~ 2400 кг.
' Колесные лебедки (фиг. 507) имеют значительно лучший коэфициент полезного
действия, чем червячные лебедки.
В зависимости от конструкции ч\ ж 0,70 до 0,85. Они, однако, значительно
тяжелее, чем червячные лебедки и поэтому требуют соответственно больших затрат на
сооружение.
Подъемный механизм. Подъемным органом служит до 10 т
калиброванная цепь из круглой стали, свыше 10 т — шарнирная цепь или же в
большинстве случаев проволочный канат. В последнем случае применяют, одинарный канат
с подвижным блоком. Сдвоенный полиспаст с четырьмя несущими канатными ветвями
(см. стр. 47) был бы рациональнее, так как он гарантирует точный вертикальный
подъем и спуск груза.
Конструкция подъемного механизма лебедок с цепным подъемным органом
(фиг. 507) в основном та же, как и у полиспастов с цилиндрическими колесами (см.
стр. 239). Для передачи в зависимости от грузоподъемности служат две (фиг. 507)
или три цилиндрических зубчатых передачи с фрезерованными зубцами. Для двух
скоростей подъема первая передача позади тягового колеса выполняется также
переключаемой. Она управляется с пола посредством тяговой цепи. Тормоз, в зависимости от
конструкции тележки, является или винтовым тормозом, действующим под давлением
груза, или применяется односторонне действующий зажимный останов или тормоз
с храповиком (фиг. 507).
Во избежание перехода допустимой скорости спуска при слишком сильном от-
тормаживании храповой тормоз соединяется с центробежным тормозом (см. стр. 160).
Ходовой механизм. Конструкция такая же, как и у червячных
тележек. Скорости передвижения точно так же мало отличаются друг од друга (при
скорости размотки цепей — 30 м/мин).
278

Al
Фиг. 507. Передвижная лебедка с цилиндрической
зубчатой передачей и ручным приводом
грузоподъемностью 5 т (Bolzani).
а — подвижной цепной блок; Ъ — цепная звездочка; Ъг—
/?2 — подвешивание двух концов калиброванной цепи из
круглой стали; g с — тяговое колесо подъемного механизма
(Я—подъем, S—спуск); d—е—первая передача;
/—д—передача на вал звездочки Л; г — тормоз с храповиком; к —
ручная цепь для оттормаживания г; I — направляющие
ролики к цепи к; т — предохранительный кожух для
звездочки; п — скребок для отвода звеньев; о — тяговое колесо
ходового механизма; р—q — передача к ходовому колесу;
г — ходовые колеса с двумя ребордами (для рельса из
плоской стали); s — ходовое колесо с односторонней ребордой
(для рельсового пути из двутавровой балки);
t—установочные кольца для ходовых колес, свободно посаженных
на осях.
lO 20 JC w Jv ou
fpyconodbemwcmb б тоннах
Фиг. 508* Скорости подъема (vx) и
мощности моторов (Nx) нормальных крановых
передвижных лебедок.
зо
36
7,5
\й
w
w—
уннах
W
Фиг. 509. Скорости передвижения (v2) и
мощности моторов (N2) нормальных
крановых передвижных лебедок.
279

б) Передвижные лебедки с электрическим приводом
Тележки с электрическим приводом отличаются компактной конструкцией,
небольшой длиной и малой
стоимостью. Конструкция
при сдвоенном
полиспасте с четырьмя ветвями
изготовлйется в двух
величинах,
грузоподъемностью 3000 и 5000 кг.
Высота подъема: 25
и 8 м. Скорость
подъема: 4,0 м/мин.
Мотор для подъема:
4,0 или 6,3 л. с.
Если подвешивается
половина груза (1500 или
2500 кг), на двух ветвях
каната, то высота и
скорость подъема будет в
два раза больше.
Ходовой механизм
выполняется с ручным
или электрическим
приводом. Скорость
передвижения (при
электрическом приводе) — 30
м/мин. Ходовой мотор:
1,5 -ь 2 л. с. Ширина
колеи (между s осями
рельсов 680-^745 мм. Вес
тележки (при
электрическом ходовом
механизме) — 600 -~ 900 кг.
Нормальные
электрические крановые
передвижные лебедки
изготовляются для гру-
зоподъемностей от 3 до
100 т. Высота подъема:
8—10—12 м и больше.
Скорости подъема и
перемещения, а также
мощности моторов
нормальных крановых
передвижных лебедок —- от 3 до
75 т грузоподъемностью
см. фиг. 508 и 509.
Тележки меньшей
грузоподъемности (3 и 5 /л),
которые передвигаются лишь
на короткие расстояния
(в кранах с меньшими
пролетами), лучше
снабжать ручным механизмом
для передвижения вместо
электрического. Элек-
Фиг. 510. Электрическая крановая передвижная лебедка
грузоподъемностью 5 т и высотой подъема 10 м.
а — крановая обоймица с двумя блоками; Ь — канатный барабан с правой
и левой нарезкой; с — уравнительный блок; d — подъемный мотор; е —
эластичная муфта; / — моторная передача (двухходовая червячная передача);
д — барабанная передача; h — тормоз подъемного механизма; г — тормозной
магнит к ft; k — мотор для передвижения лебедки; I — эластичная муфта;
т — моторная передача (двухходовая червячная передача); п—о —передача
ходовых колес.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем: 15 м/мин., 27,2 л. с. при
Передвижение тележки1 20 » 4,62 » »
Род тока постоянный, 440 V. Электрическое оборудование SSW.
870 об/мин.
765 »
трический механизм передвижения был бы при малых расстояниях передвижения
280

неэкономичен, так как мотор, едва получив полное число оборотов, вновь уже должен
быть остановлен.
Подъемный
механизм. Подъемный орган —
обычно проволочный канат [/^
(см. стр. 37). Полиспаст— 1 1^^==^ /_';_>.<:
сдвоенный полиспаст с 4, 8,
10 или 12 несущими
канатными ветвями (фиг. 78—83).
Расчет подъемного
механизма производится по
данным стр. 249.
В последнее время стали
предпочитать установку
барабана на раме тележки (фиг.
510 и 511), так как в этом
случае тележка получает
меньшую строительную
высоту и в отношении
использования высоты подъема
выгоднее прежней конструкции
с барабаном, висящим снизу.
Однако прежняя
конструкция дает меньшее расстояние
между колесами, а в связи
с этим и меньшую мертвую
часть пролета у кранов.
У тележек
грузоподъемностью в 30 т и выше
барабан и барабанная передача
выполняются двойными (фиг.
516). При выборе
быстроходного мотора для передачи
между мотором и барабаном
применяют червячную
передачу и одну или две
цилиндрических зубчатых передачи
(фиг. 510). Если при моторе
со средним числом оборотов
предусматривается
цилиндрическая зубчатая передача
(фиг. 511), то первая
передача (моторная) для
получения хорошего коэфициента
полезного действия
устанавливается в
пыленепроницаемой коробке и работает в
масле (фиг. 187 — 189).
Соединение мотора с
приводным механизмом обычно
осуществляется посредством
эластичной муфты по фиг. 215
или 216.
Только у колесных
лебедок малой
грузоподъемности (приблизительно до 5 т) ведущая моторная шестеренка [непосредственно
устанавливается на свободном конце моторного вала. Остановочный тормоз подъемного
механизма обычно затягивается грузом и оттормаживается тормозным магнитом или
281
Фиг. 511. Электрическая крановая передвижная лебедка грузо"
подъемностью 7,5 т и 10 м высоты подъема.
а — крановая обоймица с двумя блоками; Ъ — уравнительный блок*
с — барабан; d — подъемный мотор; е — эластичная муфта; / —- Q —-
моторная передача (цилиндрическая зубчатая передача); п—г —
барабанная передача; к — мотор для движения лебедки; I — эластичная
муфта; т-п — моторная передача (цилиндрическая зубчатая
передача); о—р—q—цилиндрическая зубчатая передача с промежуточным
колесом на ось ходового колеса г.
Рабочие скорости и мощности ыиторов
Подъем 12 м1мин.у 25 л. с. при 720 об1мин.
Передвижение лебедки 40 » 8,1 » *> 1000 »
Род тока трехфазный, 500 V. Электрические оборудование завода
SSW.

тормозным мотором. Он выполняется, как тормоз с двумя колодками или как
простой ленточный тормоз.
Для получения возможно малого тормозного момента тормоз устанавливается
на окружности эластичной муфты или на втором (заднем) свободном конце вала мотора.
Расчет и конструкцию тормозов с двумя колодками см. на стр. 134, ленточных
тормозов — на стр. 146.
Регулирование скорости спуска груза мотором соответственно схеме спуска,
выбранной применительно к условиям работы, см. на стр. 207, «Схемы подъемных
механизмов».
Изменение скорости подъема. Изменение скорости подъема
в зависимости от величины груза достигается при постоянном токе двигателем с
последовательным возбуждением (сериес-мотор). При подъеме порожнего крюка —
повышение скорости примерно на 100% от скорости при полной нагрузке. Асинхронный
мотор трехфазного тока имеет почти неизменное число оборотов, независимое от
нагрузки, а поэтому имеется стремление при трехфазном токе изменять скорость
механическим путем следующими способами.
1. Переключаемая цилиндрическая зубчатая
передача
В зависимости от того, поднимаются ли время от времени тяжелые или легкие
грузы, передача включается на медленный или быстрый ход. При этом отношение
большой к малой подъемной скорости по строительным причинам не превышает
отношения 2,5 : 1. Конструкция переключаемой передачи или передачи со сменными
колесами такова, что или приводные колеса или ведомые колеса свободно расположены
на соответствующем валу. При помощи двухсторонней кулачной муфты включается
одно или другое колесо, соединяемое с вращающимся валом (см. стр. 94). При этом
способе переключения машинист должен каждый раз выходить на крановую площадку,
что крайне неудобно и требует много времени.
Другие типы тележек с переключаемыми передачами имеют то преимущество,
что тележка подъезжает к будке машиниста на такое расстояние, что возможно от руки
производить переключение. Во время переключения подъемный механизм должен
быть разгружен. Если во время подъема или спуска производится переключение, то
часть зубцов колес некоторое время находится вне зацепления, и поэтому возможен
обрыв груза.
Применяемая фирмой Arnold Georg A.-G. Neuwied для электрических мостовых
кранов передача со сменными колесами 1 так сконструирована, что несчастные случаи
исключаются. Передача управляется из будки машиниста электрическим способом
и переключается под нагрузкой, не требуя никакого расхода времени и силы.
Во многих случаях требуется передвигать грузы с очень медленной скоростью
на несколько миллиметров, например, в литейных для выемки моделей при вставлении
шишек (стержней) и для насадки готовых формовочных опок или же, например, в
монтажных цехах для тяжелых машинных частей во время монтажа. Такого рода точная
и мелкоступенчатая регулировка подъемной скорости достигается механическим
способом—применением планетарных зубчатых передач, и электрическим способом—при
помощи соединения Леонарда.
2. Двойная передача MAN (фиг. 512)
В передаче работают два одинаковых мотора на подъемный механизм с
планетарной передачей. Таким образом имеется возможность получения двух основных
скоростей, которые можно изменять при помощи контроллеров в пределах широких границ
и мелкими ступенями.
Медленный ход. Мртор аг передает движение с помощью червячной
передачи Ьх — сг, цилиндрической зубчатой передачи й± — ev конического колеса Д
и планетарной зубчатой передачи h — г на вал к и через передачу / — т на барабан.
1 ZVdl, Bd. 68, № 48, Claes, Hebezeugs mit Wechselgetrieben.
282

Быстрый ход. Мотор а2 передает движение посредством червячной
передачи Ь% — с2 конического колеса /2 и планетарной зубчатой передачи Л — /на вал к
и от не*го опять через передачу I — т на барабан.
Для каждого мотора или хода предусмотрен электромагнитный остановочный
тормоз с грузом. В зависимости от величины груза и желаемой скорости работает один
или другой мотор; оба в одинаковом или оба в противоположном направлении. Если
моторы вращаются в противоположном направлении, то скорость может быть снижена
до полной остановки груза.
Благодаря применению двойной передачи MAN отпадает вспомогательный
подъемный механизм для быстрого подъема более
легких грузов.
Схематически изображенный на фиг.
512 подъемный механизм предназначен
для тележки грузоподъемностью 15 /п. Он
имеет обычный четырехканатный полиспаст
и диаметр барабана 450 мм. Мощность
обоих моторов — по 12 л. с, при 940 об/мин.
Скорости подъема (без регулирования
посредством сопротивлений) при полной
нагрузке— 2 м/мин f при средней нагрузке —
7 mJmuh; без груза—15 м/мин.
Более или менее точная регулировка
подъема и скорости спуска достигается
также механическим путем при приводе
типа Bury-Humboldt (Fordertechnik und
Frachtverkehr, Bd. XX, Heft 1, S. 12).
3. Уп равление Леонарда
Схема и принцип работы — см. стр.
216.
Фиг. 512. Двойная передача MAN.
ai и а2 —- моторы; Ъх—ct и &2—с2 — червячные перс-
дачи; dt — ег — цилиндрическая зубчатая передача;
h—/г—9i—02—h—г—планетарная зубчатая передача;
к — вал, на котором заклинено водило планетарной
передачи (с колесами г); I — т — барабанная
передача; п — барабан.
Краны, оборудованные управлением
Леонарда, получают динамо управления,
которое в мостовых кранах
устанавливается на одном из помостов. Управление
Леонарда, главным образом, применяется в тяжелых кранах большой
грузоподъемности.
Вспомогательный подъемный механизм. Лебедки
большой грузоподъемности (свыше 10 т) получают часто второй подъемный механизм
меньшей грузоподъемности и большей скорости подъема.
На фиг. 513 и 514 изображена тележка, грузоподъемностью 20 т со
вспомогательным подъемным механизмом, грузоподъемностью 5 т.
Высота подъема:—10 м.
Рабочие скорости и моторы:
Главный подъем (20 т) — 9,1 м/мин; 50 л. с. при 585 об/мин.
Вспомогательный подъем (5 т) —17,0 » ; 25 » » 720 »
Передвижение тележки —30,0 » ; 7,5 » » 950 »
Остановочные тормоза обоих подъемных механизмов представляют собой двухко-
лодочные тормоза с грузом и с диаметром шайбы 600 или 400 мм. Работа подъема
тормозных магнитов составляет 300 или 200 кгсм.
Механизм передвижения тележки. Расчет — см. на стр. 264.
В табл. 47 приведены: ширина колеи (расстояния между серединами рельсов),
расстояния между колесами, вес тележки и давления колес нормальных электрических
крановых передвижных лебедок без вспомогательного подъемного механизма для
грузоподъемностей от 5 до 50 т.
283

Таблица 47
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КРАНОВЫЕ ПЕРЕДВИЖНЫЕ ЛЕБЕДКИ
ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ ОТ 5 ДО 50 /л*

Грузоподъемность
t
5
7,5
10
12,5
15
20
25
30
40
50
Ширина
колеи
мм
1400
1500
1550
1600
1700
1800
2 00Q
2 200
2 300
2 400
Расстояние
между
колесами,лш
1650
1700
1800
1900
2 0Q0
2 200
2 300
2 400
2 500
2 600
Вес
лебедки
t
3,00
3,70
4,20
4,70
5,30
5,80
7,00
8,60
9,60
10,80
Давление на
колеса
t
2,00
2,80
3,56
4,30
5,08
6,45
8,00
9,67
12,40
15,20
Фиг. 513 и 514. Электрическая крановая передвижная лебедка
грузоподъемностью 20 и 5 т.
а, и а2 — обоймицы с двумя блоками; bt—Ъ2 — уравнительные блоки для
канатов; с,—с2—барабаны; dx—d2 — подъемные моторы; ех и
е2—эластичные муфты с тормозами подъемных механизмов; /i и /2 — моторные
передачи в закрытых коробках; <7i — промежуточная передача к подъемному
механизму 20 т; hx и /г2 — барабанная передача; гх и г2 — тормозной
магнит; кх—к2 — конечный выключатель к главному и
вспомогательному подъемному механизму; I — мотор для движения; т — эластичная
муфта; п — моторная передача в закрытой коробке; о — промежуточная
передача на вал р; q — приводные ходовые колеса,
* См. ОСТ 8824 и 8825,
В лебедках примерно
до Ю т грузоподъемности
ходовые колеса
заклиниваются на обеих
вращающихся осях, из которых
одна приводится в действие
(фиг. 510). Если оси, как
в лебедке типа фиг. 511,
расположены в
подшипниках с крышками (по DIN
505), то передача к
ходовому колесу по
строительным причинам получает
промежуточное
(паразитное) колесо.
В тележках
грузоподъемностью свыше 10 т в
последнее время для всех
величин применяют колеса,
вращающиеся свободно на
осях (фиг. 323),
закрепленных в буксовых лапах.
Приводные ходовые колеса
имеют при меньшем
диаметре (до 300 мм)
заклиненные на ступицах
ходовых колес зубчатые колеса
(DIN 692), при большем
диаметре — приболченные
зубчатые венцы (DIN 4009).
Ходовые колеса см. стр.
164.
Так же, как у
подъемного механизма, мотор
соединяется с приводным
механизмом при помещи
эластичной муфты. Только у
лебедок с небольшой
грузоподъемностью ведущее
колесо моторной передачи
непосредственно
заклинивается на свободном конце
моторного вала. Тормоз
ходовой части
предусматривается только при
больших скоростях
передвижения и при
необходимости в точной остановке
(см. также стр. 267). В
быстроходных тележках
(например, перегрузочных
мостов) при электрическом
торможении происходит
перегрузка ходового
механизма от тормозных
толчков, которые при влажных
рельсах могут *иривести
к скольжению приводных
284

ходовых колес. Эти силы при сухих рельсах еще значительно увеличиваются и
переходят величину 0,25 х давление колес до 0,30 х давление колес Ч
При хорошо сконструированных механических тормозах тормозные толчки бывают
всегда слабее, чем при электрическом торможении, включая и схемы с замедляющим
выключением.
Если SP обозначает давления заторможенных ходовых колёс, jx — коэфициент
трения между колесом и рельсом, то сила торможения равна наибольшему
сопротивлению скольжения £Р^. Если m обозначает массу тележки, v — скорость передвижения
в м/сек и s — тормозной путь в л/,
Мотор
Т для подъема
ToEPjx-s = m- — и сила
торможения:
При пбстоянном замедлении b
время торможения выразится:
/ = —- сек.
v
Для скоростей передвижения
v = 1,5 -ь 3 и*/шс время
торможения te6 сек; при u=3-f-5 м/сек
можно рассчитывать с /^8 ч-Ю шс.
Табл. 48 представляет сводку
важнейших данных для расчета
подъемных и передвижных
механизмов электрических крановых
передвижных лебедок
грузоподъемностью от 5 до 100 т. Род
тока трехфазный.
Пример М 2. Расчет электрической передвижной крановой лебедки грузоподъемностью 30 /пи
высотой подъема 12 м. Режим работы: нормальная работа. Рабочие скорости (фиг. 508 и 509): подъем
их = 4,4 м/мин, передвижение тележки v2 = 30 м/мин. Род тока трехфазный, 500 V, 50 пер.
Конструкция с цилиндрической зубчатой передачей (фиг. 515).
Подъемный механизм
1. Полиспаст. Для тележек от 30 до 60 т применяется восьмистренговый полиспаст (фиг. 80).
Тяговое усилие в канате S = -^- = —-— = 3750 кг.
Фиг. 515. Тележка с электрическим приводом
(расчетная схема).
1 — нижняя обоймица с четырьмя блоками; 2 — верхняя обой-
мица с двумя блоками; 3 — уравнительный блок; 4 — барабан;
5 — эластичная муфта с тормозным диском; б — приводные
ходовые колеса.
Передаточное число полиспаста: ir = —-
Скорость каната на барабане: vs = 4 - vx = 4 • 4,4 ^ 17,6 м/мин. Длина каната, наматываемого
па каждой половине барабана, / == 4хвысоту подъема = 4 • 12=48 л*.
Коэфициент полезного действия полиспаста Yjr ^ 0,90.
2. Проволочный канат. Степень надежности © ^ 8.
Разрушающая нагрузка каната © • 5 = 8 • 3750-30 000 кг.
По DIN 655 (табл. 14) выбран проволочный канат В 22, ав = 180 кг/мм2.
Число проволок (тип В) / = 222; диаметр каната d = 22 мм.
Диаметр проволоки: 5 = 1,0 мм; наименьший диаметр блоков или барабанов: D = 500 о »
= 500- 1,0=500 мм.
Расчетная разрушающая нагрузка: 31 390 кг.
3. Нижняя обоймица (обоймица с крюком). По конструкции обоймица разделяется
на нормальный (фиг. 116) и короткий тип (фиг. 117). Теоретический диаметр блоков D = 500 мм.
Желобчатый профиль канатных блоков выполняется по DIN 690, с радиусом/* « 15 мм (табл. 16).
4. Верхняя обоймица состоит из двух расположенных на раме тележки канатных
блоков. Теоретический диаметр блоков и профиль желобков принимаются такими же, как и у нижней
обоймицы.
Garlepp («Maschinenbau» 1931, S. 86).
285

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПЕРЕДВИЖНЫЕ КРАНОВЫЕ ЛЕБЕДКШ
Грузоподъемность Q в/п
7,5
10
эЯ
3
X
Скорость подъема vx м/мин
Число несущих канатных ветвей г ....
Разрушающая нагрузка © • 5 = 8 5 кг . . .
Выбранный канат DIN 655; аБ =180 кг/мм2
Диаметр блока £>=500 Ь мм
Диаметр барабана DT =600 8 мм
D/d
Число оборотов барабана пт об/мин
Коэфициент полезного действия г\ .
Потребная мощность N± kW ....
Выбранный тип мотора
Мощность мотора (25% ED kW) . . . .
Число оборотов мотора п об/мин . . .
Номинальный крутящий момент М кгсм
Потребное передаточное число / . , . .
7,5
4
10 000
В 13
300
350
23
13,6
0,80
7,65
DH 116—8
750
7,5
720
1030
1/53
7,5
4
15 000
£15
350
400
23,4
11,9
0,80
11,5
DH 126—8
750
И
725
1 490
1/61
9
4
20000
В 18
400
450
22
12,7
0,80
18,4
DH 156-
750
22
730
2340
1/57,5,
Скорость передвижения v2 м/мин
Вес лебедки Go m
Максимальное, давление на колеса Pmax m
Диаметр ходового колесов D мм
Ширина рельсов b мм . . . .
Диаметр оси ходового колеса d мм . . .
Число оборотов ходового колеса nL об/мин
Сопротивление передвижению Wr кг , . ,
Коэфициент полезного действия т{
Потребная мощность N2 kW
Выбранный тип мотора
Мощность мотора (25% ED kW)
Число оборотов мотора п об/мин
Потребное передаточное число i
30
3
2
300
45
55
31,8
211
0,85
1,3
hR 54 /I—б
1000
2,6
920
1/29
30
3,7
3
300
45
60
31,8
316
0,85
2
hR 54 л—6
1000
2,6
920
1/29
30
4,2
4
400
55
70
24
340
0,85
2
hR 54 /М
1 000 i
2,6
920
1/38
i-80

Таблица 4S
ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ ОТ 5 ДО
15
8,8
4
30 000
В 22
500
600
22,7
П,2
0,80
27
DH 163—8
750
30
730
4 000
1/65
30
5
5
400
55
70
24
480
0,85
3
hR 64 s~6
1000
3,1
920
1/38
20
6,6
4
40 000
В 26
600
700
23
6
0,80
27
DH 163—8
750
30
730
4 000
1x122
30
6
6,5
500
55
80
19
562
0,85
3,5
hR 64 s—6
1000
3,1
920
1/49
30
4,4
8
30 000
В 22
500
600
23
9,35
0,76
28,4
DH 183—10
600
30
585
5 000
1/62
30
8,6
10
500
55
80
19
835
0,85
5
DH 76—6'
1000
5,5
945
1/50
100 т (РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ)
40
4,2
8
40000
J5 26
600
700
23
7,6
0,76
36
DH 203—10
600
40
585
5 000
1/77
30
10
12,5
600
65
90
16
1000
0,85
6
DH 96-6
1000
7,5
950
1/60
50
3,3
8
50000
В 28
650
750
23
5,6
0,76
35,5
DH 203—10
600
40
585
5 000
1/105
26
12
15
600
65
90
13,8
1200
0,85
6
DH 96—6
1000
7,5
950
1/69
60
3,3
8
60 000
В 31
700
850
22,5
5
0,76
42,5
DH203—10
600
40
585
6650
1/117
22
14
19
700
65
100
10
1400
0,85
6,5
DH 116—8
750
7,5
720
1/72
75
2,6
10
60 000
В 33
750*
900
22,7
3,7
0.74
43
£#213—10
600
50
585
6 650
1/158
18
18
23
700
65
100
8,1
1700
0,85
6,5
DH 126—8
750
11
725
1/90
100
2
10
80 000
В 35
800
1000
22,8
2,5
0,74
44
DH 213-10
600
50
585
6 650
1/234
14
20
30
700
75
100
6,5
2 300
0,85
8
DH 126—8
750
11
725
1/110
287

■ 5. Уравнительный блок также расположен на раме тележки (фиг. 515). Диаметр
и профиль желобков принимаются такими же, как и у обоймиц.
б. Барабан. Теоретический диаметр барабана по строительным причинам принимается
больше, чем диаметр канатных блоков D? = 600 лм. Шаг нарезки па барабане (фиг. 122) s = d -\-
-\-2 мм = 22 + 2 - 24 мм.
Длина каната, наматываемого на каждой половине барабана (см. п. 1), / = 48 м; длина одного
витка DTn = 0,600 • 3,14 £^ 1,884 м.
I 48
Потребное количество витков — г = — \- 2 = -ттгЛ-г + 2 ^ 28.
и^к 1,оо4
Длина нарезки (на каждой стороне барабана) lg = z • 5 = 28 • 24 = 672 мм. Расстояние между
правой и левой нарезкой е{) = 500 мм. Диаметр оси барабана равен: d ^ 100 мм.
Число оборотов барабана ит = —^ = ~7T^~Vti—~9,35 об/мин.
JJTk "л> * о,14
7. Мотор. Расчет потребной мощности производится по уравнению (202), при Q = 30 000 кг
и v1== 4,4 м/мин. Коэфициент полезного действия подъемного механизма будет:
п = Yjr • tqt • yj7 _ jj • rin __nr fiIU _Iv = 0,92 • 0,95 • 0,97 . 0,95 • 0,95 ~ 0,76.
Выбираем мотор (фиг. 395) типа DH 183-10, с номинальной мощностью, при продолжительности
включения 25%, 30 kW с номинальным числом' оборотов = 585 об/мин.
30
Нормальный крутящий момент М = 97 400 • к£Н^50(Ю кгсм.
Отношение момента опрокидывания к нормальному крутящемуЪоменту выразится: Ми ' М^З.
Наибольшее допускаемое число оборотов нтах = 2000.
Маховой момент ротора — GD2 ^ 15,8 кгм2.
Вес мотора — 800 кг. Диаметр конца моторного вала (DIN VDE, 2702) — d = 70 мм. '
в.Потребное передаточное число (фиг.515): /=ЧИСло оборотов баЦ|^.
число оборотов мотора 585 о^,о
Передаточное число разбито на следующие передаточные числа:
•==-i_ = _i- _L _L
1 62,5 5 '2,5 5 '
9. Моторная передача. Конструкция выполняется с закрытой коробкой (табл. 22).
Передача работает в масляной ванне. Материал: St 50 . И/стальное литье 38 . 81. /7_7i = —. г _
= 2%оо- Окружная скорость передачи — v^b—1 м/сек. Допускаемая нагрузка на зубец (фиг. 168,
стР.89)с0оп~35 кг/см\
Отношение ширины зубца к шагу ф = b/t — 4 ~ 5.
Шаг определяется по уравнению (73)
.V 612 000 .^wl = V 612 00
У с . ф • 2 « (/ 35-4,5-
,20 585
Диаметры начальных окружностей — D = 2 • w = 140/^oo -/w-yw-
Расстояние между осями а = -—- + — = 420 мм.
Следовательно, при полученных габаритах передачи можно принять коробку №/// (табл. 22).
Ширина зубца Ъ = 4,5 t = 4,5 • 7 . 3,14 = 99 мм; Ъ = 15о/юо мм; отверстие в ступице d =
== 70/90 мм.
Имеющаяся толщина ступицы ведущего колеса: & = - - (d — 2— т - d) = 27 лш. По данным
(стр. 90) эта величина недостаточна, поэтому ведущая шестеренка и вал изготовляются из целого
куска.
10. Барабанная передача zm_/v = 7*»" г = 16Ло-
Материал: St 50.11/стальное литье 45.81; v - 0,5 Ai/fce/c. c5 = 60 ~ 50 кг/см2; ф = ^Д =
-2^3.
288

Крутящий момент определится: Mdrv = 25 • Я . — • —— » 2 • 3750 • 30 .
~ 260 000 кгсм.
з -- ъг _-
Шаг определится по уравнению (71): t = "1/ . ikff/jy — 1 / . 260000 ~
J/ с . Ф . z у 60 • 3 • 80
— т/^Ш = 4,80 см *£, 15 тс лш.
Диаметр начальных окружностей £> = 24O/i2oo Л1Л1-
Ширина зубца Ъ = 200/140 лш; толщина ступицы ведущей шестеренки о ~ 60 Л1Л1; отверстие
в ступице d = 90/ioo мм.
И. Промежуточная передача: in—in= V2>5; 2" = 26/вб- Материал: St 50 . 11 на
стальное литье 38.81; v=-\-^2 м/сек; сдоп^55 до 45 кг/см2; ф = ^ « 3 — 4.
Крутящий момент: Mdrr « ^dr • ■: *^]r_ /j = 4800 -5 • 0,97^23 300 кгсм.
^ р ——-
Шаг: t = 1 / 2 >3?ii 23 300 = ^"36 - 3,3 см X 10 тс лш.
|/ 45 • 3,5 • 26 v
Диаметры начальных окружностей D =• 26%5o мм-
Ширина зубца — Ъ = 3,5 / = 3,5 . 10 • 3,14 ^ ПО мм; Ъ = 150/ц0 мм; толщина ступицы
ведущей шестеренки Ь = 52 мм; отверстие в ступице d = 90/100 мм.
12. Тормоз. Конструкция — электромагнитный тормоз с двумя колодками и с грузом.
Тормоз расположен на большем диске эластичной муфты, между мотором и приводным механизмом.
Для того чтобы тормоз имел малые габаритные размеры, тормозной рычаг с грузом устанавливается
параллельно моторному валу (фиг. 279). Диаметр конца моторного вала d = 70 мм.
Из табл. 25 выбираем: диаметр шайбы эластичной муфты — DK «= 350 мм; диаметр тормозного
диска D = 500 мм; ширина тормозного диска — £ = 160 мм.
Тормозным моментом будет полный крутящий момент мотора Mj = 5000 кгсм (см. п. 7):
Усилие на окружности тормозного диска:
Степень надежности б ~ 2 • © £/ = 2 • 200 = 400 кг- Футеровка тормоза — ферродо«фибра (см;
стр. 136). (л ^ 0,4. Тормоз вначале вычерчивается эскизно (в масштабе 1:5).
Высота вала / над верхней кромкой рамы тележки равна расстоянию между центрами коробки
скоростей -{-высота подшипников вала // (табл. 22), т. е. = 420+Ю0=520 мм; высота мотора =
- 290 мм. •
Толщина плит под мотор 30 мм, поэтому высота швеллеров фундаментной подставки для мотора
должна быть равной/200 мм (швеллер № 20).
Оси вращения рычагов колодок размещаются в уголке 100x10.
Расстояние центра отверстия оси от внешней поверхности полки угольника ^ 60 мм.
Из эскизного чертежа тормоза заимствованы следующие размеры передаточных чисел рычагов:
ах 260 1
колодочный рычаг — = — = —-;
а3 120 1
коленчатый рычаг —~ = ^—р- = -рг-;
я4 240 2
а5 180 1
тормозной рычаг —~ = -^г = 0-р-;
передаточное число системы тормозных рычагов (см. стр. 137).
iii 1
==: ~Z * ~~Z * Г" о " ') * о р> 1 п *
Потребное давление колодок : TVmax = ~— = ~ t Q . = 500 кг.
Потребное тяговое усилие тормозного магнита —Znomp « //max • i • -— — 500ч» -jg~ • ^— ~
Радиальный воздушный зазор одной тормозной колодки при оттормаживании Х*»0,2 см.
Лебедки м краны—19—19 289

Потребный путь оттормаживания тормозного магнита ктреб ** 1,2 • 2 • А . — - 1,2 • 2 • 0,2 • 10=
" 4>8
8 СЛ1- * ллл,
В этом уравнении принята во внимание надбавка 20% для мертвого хода рычагов.
Потребная подъемная работа тормозного магнита Znomp X hnomp =53 • 4,8 £^264 кгсм.
Выбираем по табл. 43 тормозной магнит SSWTnna К 3830/1II, вес сердечника его 12 кг; подъем—
5,0 см и подъемная работа — 300 кгсм при частоте включения 120 в час.
На расстоянии 1г = 900 ммдпотребный тормозной груз будет:
C1==(Z-Ga) .-£- = (53-12) -Ц-^20 кг.
Материал^тормозного груза Ge 12 . 91 (чугун); удельный вес у = 7,25. Объем тормозного груза
Толщина тормозного груза X 100 мм. Площадь —а» == 2,8 дм2; я ~ 170 мм.
Ширина тормозных колодок Ъо = 140 мм, длина (проекция) /0 = 200 мм. Тормозная поверхность
©дной колодки — Fo - bo • l0 - 14 - 20=280 см2.
Давление на поверхность между тормозной колодкой и диском
500 ^ 0
1°5
что допустимо для ферродо-фибры на Ge 18 . 91 (чугун) (см. стр. 137) одоп = 0,5-~-3 кг/см2.
D-n-nL 0,5-3,14-585 ^1г;м//>/)(.
Скорость скольжения v = —^ = — ^ ~ *о м/сек.
Примерная величина для параметра нагрузки тормоза a • v = 1,05 • 15 ~ 16; допустимо?
g • г/ ~ 20 яг/сл!2; с • z/. t* = 1,05 • 15 • 0,4 ~ б.
Механизм передвижения тележки
1. Наибольшее максимальное давление на колесо. Вес тележки
Сщ ^ 8600 кг. Наибольшее давление на колесо:
= 30 + 8'6 =
9,65- 10 т.
2. Ходовые колеса приняты по DIN 4009 (табл. 37). Диаметр ходовых колес D = 500 мм;
ширина рельсов £=55 мм (рельс № 2, табл. 35); диаметр оси с? = 80 мм; радиус закругления головок
рельсов г «= 4 мм. Материал ходового колеса: стальное литье 38.81. Нагрузка ходового колеса
определяется из уравнения (176), т. е.:
k - ~D.{b^2r) WT5,5-2 .0,4)
kdon = 40 -5- 60 кг/см2.
3. Сопротивление движению. Расчет производится по уравнению (211), т. е.
Wr = 1,2 (Q + Go). wr = l ,2 (30 + 8,6) • 18 ^ 835 кг.
Удельное сопротивление движению wr для 1 т = 1000 кг передвигаемого веса см. фиг. 489.
4. Мотор передвижения. Потребная мощность определяется по уравнению (215):
N - Wr.y2 „ 835^30 ^л1 k
л1 k
6120-y, 6120-0,87 4>7kW'
Коэфициент полезного действия механизма передвижения (при 3 передачах)
0,95 . 0,95 ^ 0,87.
Выбранный мотор (фиг. 395) типа DH 76—6 с номинальной мощностью 5,5 kW (25% ED).
Номинальное число оборотов по п = 945; Мк: М = 3,2; М ~ 567 кгсм; наибольшее допускаемое число
оборотов: Птах=2200; маховой момент GD2 =0,43 кгм2; вес 144 кг; диаметр цилиндрического конца
моторного вала (VDE DN 2701), d - 35 мм.
5. Передаточное число [уравнение (216)],
. _ число оборотов ходового колеса ж 19 ^ 1
число оборотов мотора 945 ' ' 50 "
290

Число оооротов ходового колеса определяется по Уравнению (217).
6. Передача к ходовому колесу. По DIN 4009 (табл. 37) размеры зубчатого венца
бегунка диаметром 500 мм следующие: число зубцов г *= 50; модуль т -«= 10 мм; диаметр начальной
окружности D = 500 мм; ширина зубца Ъ = 60 мм.
Материал зубчатого венца: стальное литье 38 . 81.
Диаметр вала ходового механизма (вал ///) d3= 60 мм.
Наименьший диаметр начальной окружности ведущей шестеренки
Dmin = d + 25 + 2 • -g- m = 60 + 2 • 28 -f 2 • 12 - 140 мм.
Число зубцов г = 16/бо"> модуль т = 10 мм; диаметр начальной окружности D— Je%oo MM
ширина зубца Ъ = 8о/во мм.
Материал: сталь 50-11 /стальное литье 38-81.
Передаточное число привода 1цр__1У =079"•
тт г по с
Давление на зубец РШ„1У = -'- = -^-^417 кг.
Р 417
Нагрузка на зубцы: с = -JJLrJZ = -— ^22 кг/см2.
Окружная скорость v = -—- = -гтг = 0,5
оО ои
По фиг. 168 сдоп^55 кг/см2.
7. Моторная передача. Передаточное число /1—12 = 1/4,5. Число зубцов г =* 2%0;
модуль т = 5 мм, диаметр начальной окружности D = 1<1О/45о мм\ расстояние между центрами
а = 275 мм. » » ;
Выбираем коробку редуктора по табл.' 22fразмер / с fl = 300 Л1Л«.
Соответственно принятой коробке получим измененные размеры передачи:
у _ 22/ . ,' __ . w К «lAf. Г) __ 110/ MM* h ^О/^ ММ
£ ~~ /98» li~-ii —4 46' — ~ ° —
Материал: сталь 50 . 11 /стальное литье 38J. 81.
Давление па зубец Рх_ 1Х = -™- == ^^88 кг.
Нагрузка на зубцы с - Р[~и - -=—nf^TTI^8 кг1смК
Окружная скорость у = '^J == 0>И * 3,14 - 945 ^^ 5 ^/С£/с. сао„ ^35 кг/см2. Колесо пере-
\ 60 60
дачи поэтому может быть изготовлено из чугуна (Ge 21*91).
от_- i j гт • irr ттт 4,46 «3,12 _, 1
о* Промежуточная передача: г Тг_ттт = —-—А———LU- = ^Тч ^QA-
11 ххх inomp SU ^?0
Число зубцов г = 18/в5; модуль m ~ 8 лш.
^ Диаметры начальных окружностей: D = 144/б2о -w<*«; ширина зубца ^> — l20/!j0 мм% Материал:
сталь 50 . 11 /стальное литье 38 . 81. Давление на зубец
— ^а * лак . оО 1 о>7Л »^-»
ZlV) Kc.
гип -
271
9 -0,8
— 0.
-IV
0
• 3,14
!2f
12
И) 0,95
кг/см2.
Нагрузка зубцов c=[PlI-~ ш = n ,™ Q 1yt 12 /сг/сж2. г/ = 0,5 .—
/
Так же, как и моторная, промежуточная передача мало использована. Однако они обе
получают по строительным причинам указанные габаритные размеры.
Размеры передач подъемного и передвижного механизмов тележки, мощности, числа оборотов,
крутящие моменты и т. д. представлены наглядно в табл. 49.
,9. Эластичная муфта. По табл. 25 выбирается муфта № 1 3Д с отверстием 35 мм.
Диаметр муфты Dk = WbjdM. Передаваемый момент муфты ^ 550 кгсм.
Рама тележки конструируется в виде жесткой стальной рамы из
швеллеров. Для установки подшипников передач предусматриваются соответственно
продольные и поперечные балки.
291

Таблица 4§
ХАРАКТЕРИСТИКА ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ КРАНОВОЙ ПЕРЕДВИЖНОЙ ЛЕБЕДКИ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ 30 /яр
ВЫСОТА ПОДЪЕМА 12 м
1
Передаточный
механизм
Подъемный механизм
Механизм для
передвижения тележки
2
№
////
//////
1II/IV
J/II
I1/JII
I1I/IV
3
Род передачи
Цилиндрические колеса
Цилиндрические колеса
4
Передаточноо число i
1
5
1
2,5
1
5
1
4,46
1
1
3,12
5

Мощность N
kW
28,5/27,6
—
—
4,7/4,55
—
—
6
Число
оборотов
п
об/ми н
585/117
117/46,8"
46,8/9,35
945/212
212/59
59/19
7
Крутящий
момент М
*■-. кгсм
4800/23300
23 300/55000
55000/260000
484/2 060
2 060/7 030
7 030/20900
8
Число
зубцов
г
20/100
26/65
16/80
22/98
18/65
16/50
!
9
Модуль т, мм
1
10
15
5
8
10
10
Диаметр
D
мм
140/700
260/650
240/1200
110/490
144/520
160/500
11
Расстояние между
осями а, мм
420
—
300
—
—
12
Ширина
зубцов
Ь, мм
150/100
150/110
200/140
100/70
120/90
80/50
13

Отверстие
d
мм
70/80
80/90
90/100
35/50
50/60
60/80
14
Давление на зубец Р, кг
680
1700
4 330
88
270
417
15
Имеющееся напряжение
в зубцах с, кг)смг
31
49
66
8
12
22
16
Окружная скорость
v, м/сек
4,3
1,6
0,6
5,5.
1,6
0,5
17
Допускаемое
напряжение на зубцы Сдоп, кг/см2
38
48
65
20
50
55
18
Материала
St 50-11
Stg 38-81
St 50-11
Stg 38-11
St 50-11
Stg 45-81
St 50-11
Ge 22-91
St 50-1!
Stg 38.81
St 50-11
Stg 38-81

Балки между собой и рамой соединяются посредством уголков. На углах рамы
и в других важных местах соединений следует предусмотреть еще листы или косынки
жесткости. Несущие части, подверженные нагрузке от канатов, следует рассчитать на
изгиб после наброски проекта рамы лебедки. Также следует проверить заклепочные
соединения отдельных балок.
В последнее время предпочитают заменять заклепочные соединения сварными.
В табл. 50 приведены данные для выбора величин швеллерных балок для тележек
3 -г- 30 т грузоподъемности.
Таблица 50
Грузопод емность, т
(3)
16
5
18
(7,5)
20
10
22
(12,5)
24
15
26
20
28
25
30
30
40
У лебедок большей грузоподъемности самый большой швеллер (40) недостаточен.
В этом случае балки рамы изготовляют (фиг. 516) в виде ребер оплошной балки
с односторонними поясными уголками.
В последнее время отдельные части рам лебедок между собой больше не
склепываются, а свариваются. Благодаря сварке рамы лебедок получаются легче и
дешевле в изготовлении, а также упрощается монтаж машинных частей.
Примеры сварных рам лебедок см. Die Electroschsweissung, 1930, S. 153, Abb» 1,
und ZVdl, 1931, S. 653, Abb. 5.
Управление моторами
Предохранительные приспособления. У тележек малой
грузоподъемности (приблизительно до 5 т) устанавливаются контроллеры на крано^
вом мосту и управляются они с пола при помощи тяговых канатов. Большей же частью
контроллеры установлены в будке машиниста крана. Тележки с пристроенной будкой
для машиниста (фиг. 519 и 520) применяются для кранов с большим расстоянием
передвижения тележек и обладают тем преимуществом, что машинисты всегда имеют груз
перед глазами.
У лебедок с большими рабочими скоростями требуются приспособления (фиг. 516)
для*ограничения конечных положений груза. Для подъемных механизмов большей
частью достаточно предусмотреть конечный выключатель для ограничения
наибольшего допустимого по высоте положения крюка. Если крюк перейдет за наибольшие
пределы, то выключатель разъединяется механическим приспособлением, ток мотора
прерывается, и груз останавливается. Конструкция и принцип работы конечных
выключателей см. стр. 192, «Электрическое оборудование».
Фиг. 517 изображает конечное выключение к подъемному механизму
перегрузочной тележки грузоподъемностью 12,5 /п. Выключатель приводится в действие
траверсой /, которая движется вверх и вниз.
Выключение начинается в положении / и кончается у //. Холостой ход начинается
в положении // и кончается у ///. Длина пути выключения s = 475 мм, длина
движения по инерции s± = 500 мм.
У ходовых механизмов тележек на обоих концах пути передвижения
устанавливают конечные выключатели, которые прерывают ток мотора. Если предусмотрен
тормоз для механизма передвижения, то свободное движение по инерции сокращается
замыканием тормоза.
На фиг. 518 изображено конечное выключение механизма для передвижения
тележки. К раме тележки прикреплены косые линейки (дг и д2), которые поворачивают
выключающие рычаги в конечных положениях в обратную сторону и, таким образом,
прерывают ток мотора. У быстроходных тележек перегрузочных мостов
рекомендуется применение звездчатых выключателей с маховичком (см. стр. 222). Они
применяются как для постоянного, так и для трехфазного тока и уменьшают скорость
движения автоматически на две ступени, приблизительно на г/3 их полной величины.
Звездчатый выключатель применим для обоих направлений движения. При въезде
293

на конечные участки с обеих сторон выключающая звезда, снабженная шестью
зубцами, ударяет один за другим поочередно в два роликовых болта, вследствие чего
контроллер из положения «свободный путь» переводится в «замедляющие положения».
Звездчатый выключатель не выключает ток мотора непосредственно, а помощью
одного реле, которое одновременно выключает тормозной магнит и включает тормоз
механизма движения. Дальнейшие предохранительные приспособления
(предохранители и выключатели наибольшего тока) предохраняют моторы от недопустимо
высокого тока.
Фиг. 516. Электрическая крановая передвижная
лебедка грузоподъемностью 75 т и высотой
подъема 9,0 м (Zobel <£ Neubert).
cf— нижняя обоймица с пятью блоками и двойным
крюком; b — верхняя обоймица с четырьмя блоками;
с—с — барабаны; d — подъемный мотор; е — эластичная
муфта с подъемным тормозом; / — д — моторная
передача (цилиндрическая зубчатая передача); Л —г
—цилиндрическая зубчатая передача; к— I — барабанная
передача; т — тормозной магнит к е; п — мотор для
. передвижения лебедки; о — эластичная муфта; р — а —
моторная передача (цилиндрическая зубчатая передача); r—s —цилиндрическая зубчатая передача- t — и —
передача ходовых колес.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем: 1,81 м/мин, 46 л. с. при 290 об/мин.
Передвижение лебедки 21,2 » 18 » » 440 »
Род тока постоянный ток 500 V. Электрическое оборудование SSW.
Подробности об управлении моторами и о предохранительных приспособлениях
см. стр. 192, «Электрическое оборудование».
Конструкции
1. Магнитные тележки с будкой для машиниста (фиг. 519)
Грузоподъемность — 5 т, высота подъема —Юм.
> Для удерживания в натянутом состоянии магнитного кабеля служит кабельный
барабан, который сболчен с канатным барабаном. Канат, набегающий на этот барабан,
294

проходит через полиспаст, подвижной блок которого установлен вертикально и
нагружен грузом.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 25,2 м/мин; 35,0 л. с. при 600 об/мин
Передвижение тележки . 82,0 » ; 8,7 » » 600 »
Род тока постоянный 220^V. Электрическое оборудование SSW.
Фиг. 517. Конечный выключатель к подъемному механизму грейферной передвижкой тележки,
грузоподъемностью 12,5 т (Petravic).
на раме телеяши; Ъ — выключающий рычаг с роликом с; d — дву-
дуги вращает распределительную рукоятку.
2. Грейферные передвижные тележки с будкой для
машиниста (фиг. 520). Тележка принадлежит к перегрузочному мосту для
рудного склада, грузоподъемностью 5/пи пролетом 45 м. Емкость грейфера — 174 м3.
295

Фиг. 518. Конечное выключение к ходовому механизму тележки^_(Р;1опг).
а — рама тележки; Ъх — правое, Ь.г — левое ходовое колесо; с — главная балка —^верхний пояс;*, ctg— помост
крана; ег — правый, е2 — левый конечный выключатель (SSW, тип А 313/10); /х — /2 — выключающие рычаги,
ролики которых набегают на линейки дг или д..
Фиг. 519. Магнитная_передвижная тележка с будкой для машиниста. Грузоподъемность: 5 т (Lauch-
hammer).
а — магнит для подъема грузов; Ъ — барабан; с — обоймица с двумя блоками; ct — уравнительный блок сдво"
енного полиспаста; d — подъемный мотор; е — эластичная муфта; /i—/2 — моторная передача; gt—д2 — бара"
банная передача; h — тормоз подъемного механизма; г — тормозной магнит к тормозу Л; к — магнитный кабель;
I — кабельный барабан; т — канатный барабан к приспособлению для удерживания кабелей в натянутом
состоянии, сболченный с I; оба вращаются свободно на укрепленной оси; п —^полиспаст; о — р — неподвиданые
блоки; q — подвижные блоки с натяжным грузом г; s — мотор для передвижения лебедки; U — 12 — моторная
передача; их—иг — передача ходовых колес; v — тормоз механизма передвижения; юг — подъемный контроллер;
и>2 — контроллер для передвижения; wz—ш4 — реостаты к wt или ш2; х — ножная педаль для размыкания тор-
моза г; у — лестница; z — поперечный троллейный провод.
296

Грейферная лебедка управляется тремя ручными рычагами у \*»*
■ служит для оттормаживания тормоза подъемного механизма, v2 - для вклю
исключения ленточной тормозной муфты иц,-для затягивания и размыкания
УДеТРГ3ЩГреХ°е3нИя тележки затягивается ножным рычагом и размыкается
грузом.
Фиг 520 Электрическая грейферная передвижная тележка, грузоподъемностью 5 т.
а - грейфер;' Ь - замыкающий барабан; с ЖЯ££Я%3£Г^J%3^i££2?7WS3b
т.-'ленточная тормозная муфтадля включения^ ^од^емно^у л^ехНиайу; о - зубчатое колесо, сцепляющееся
кратным обхватом); «—щечный выключатель к подъемно^ у р_мотор для передвижения тележки;
с шестерней к± и приводящее в Действие шшшдвш »" передача; s — передача ходовых колес t; u,—
ч- эластичная муфта с остановочным ™рмозом, г^^моторнаярПереда^ м ^еханизмом; ш - педаль для
и, - контроллеры; v.-o, - РУк0«™а дл« УпР^ле^.ия /£! ^лейные провода тележки; у, — токоприемник;
втягивания «I^aV«»«g™^™SS«ltonSoB<wm; I- рельсовый путь тележки.
В затянутом состоянии он может быть блокирован собачкой, так что движение
В ТкТк %$^1!£F2$^^V*o™ в полиспастах грейферов,
скорей изнашиваются, то как подъемные канаты, так и грейферные снабжены соеди-
Х:би:^Т^ш^7ш!гиВагь ж юшап» замки на замыкающий
барабан, последний имеет соответствующую профилированную нарезку (желобчатую
поверхность).
V 297

ж^яжщэз
^ Фиг. 521. Передвижная тележка с опрокидным устройством. Грузоподъемность 40 я?.
Л —'ж.-д. вагон полезной грузоподъемности 20 т; В — откидная головная стенка вагона А; С — платформа; D — буфер для платформы С; Ех — Е2 —
подвески платформы; F — спускной жолоб; ах— подъемная обоймица; а2— подъемная и опрокидная обоймица; Ь — тяги, укрепленные шарнирно в ai, о, и С; с —
приспособления для натяжения; d—е—шарниры платформы; /х—полиспаст для подъема; д — уравнительные блоки к полиспасту /а; /2 — подъемные и опрокидные канаты*
ht — канатные барабаны, на которые наматываются и разматываются /х и /2; 1ц — канатные барабаны (барабаны для опрокидывания), на которые наматываются
другие концы канатов /2; гх — подъемный мотор; кг — тормоз подъемного механизма, расположенный на эластичной муфте; h — моторная передача (цилиндрическая
зубчатая передача); т1— промежуточная передача; п, — барабанная передача к барабанам /it; о — тормозной магнит к kt pt — конечный выключатель для
наивысшего положения платформы; дх — шпиндель к выключателю ри приводимый в действие от ведущей шестерни одной из барабанных передач щ; г2 — мотор для
опрокидывания; &2 — остановочный тормоз к опрокидному механизму, расположенный на эластичной муфте; Z2 — моторная передача (цилиндрическая зубчатая передача);
т2 — промежуточная передача; п2 — барабанная передача к барабану hs; ох — тормозной магнит к кг; рц — конечный выключатель; q2 — шпиндель к выключателю р»,
приводимый в действие от ведущей шестерни барабанной передачи п2; г — мотор для движения тележки; » •— остановочный тормоз, расположенный на эластичной муфте;
t—моторная передача (цилиндрическая губчатая передача); и — промежуточная передача; v — передача к ходовым колесам; ш — тормозной магнит к s; x —
конечный выключатель (звездчатый выключатель к ходовому механизму); у0 — реле; уг—уг — пусковые реостаты; z — троллейный провод для тележки; G — будка
машинистами"—.стойки для подвески G; I — motoIp для движения крана; К—L — валы ходового механизма; М—главная ферма; N — боков ш ферма к крановому мосту
<^:г^ШРеДШшщая кошка для монтажа; Р — путь, передвижения кошки О.

Рабочие скорости, мощности моторов и род тока тележки — см. в разделе
«Перегрузочные мосты».
3. Передвижная тележка с опрокидным
устройством грузоподъемностью 40 т (фиг. 521). Тележка принадлежит к
перегрузочному мосту доменного завода и служит для разгрузки руды, известняка
и кокса из железнодорожных вагонов в бункера. Пролет моста — 29,7 м.
Вагоны подаются посредством электрического шпиля на подъездном пути.
Неправильно стоящие вагоны с будками тормозного кондуктора предварительно
поворачиваются на поворотном кругу.
Так как платформа опрокидной тележки опускается в углубление приемной
площадки рудного двора, то не требуется приспособления для накатки вагонов.
К платформе пристроен жесткцй спускной жолоб с навесом, чем избегается
образование пыли.
Опрокидное приспособление во избежание опрокидывания вагонов снабжено
конечным выключателем (р2). Тяжелая тележка оборудована конечным выключателем
с замедлением движения (AEG—звездчатый выключатель типа Е 61).
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 10,9 м/мин; 111 л. с. при 650 об/мин
Опрокидывание .... 8,6 » 55,5 » » 475 »
Передвижение тележки 50,0 » 30,6 » » 730 »
Передвижение моста . 58,0 » 115 » » 690 »
Род тока — постоянный 220 V, электрическое оборудование AEG-
ЛИТЕРАТУРА
Н а п с h e n, Berechnung und Entwurf einer elektrischbetriebenen Kranlaufwinde von 30/10 t
Tragkraft, Prakt. Masch.-Konstr., S. 18, 177 u. 209.
J a h n, Die Beziehungen zwischen Rad und Schiene hinsichtlich des Kra'ftespiels und der Bewe-
gungsverhaltnisse, ZVdl 1918, S. 121.
К arch, Regelbare Laufkatze, ZVd 171925, S. 1115.
, Oer likon, Versuchsergebnisse an einer Laufwinde von 50 t Tragkraft, ZVdl 1914, S. 1309.
Rosenbaum, Laufkatze mit veranderlichemLaufraddruckeauf einemdoppelt gestutzten Trager,
«Fordertechn.» 1929, S. 183.
S с h u 1 z e, Geschweisste Drehlaufkatzen, ZVdl 1929, S. 1755.
Elektrozuge zur Bedienung von Dampfgruben, «Fiorder techn.», 1930 S. 265. Sonderbauarten von
Elektroflaschenzug-Katzen, Demag-Nachrichten 1927, S. 23. Der neue Demag-Zug, Demag Nachrichten
Г921, S. B. 18. Weichen und Drehscheiben fur Eintragerhangebahnen mit Elektrozugen.
Demag-Nachrichten 1928, S. 21. Sonderrechentafel fur die Vorkalkulation von Hubwerken, «Maschinenbau» 1930, S. 297.
Д. КРАНЫ
ЛИТЕРАТУРА
Dub, Neuere Hebezeuge, «Fordertechn.» 1930, S. 315 u. 367,
v. Hanffstengel, Die Entwicklung der F order- und Verladeanlagen zu grossen Abmessun-
gen und Leistungen (I. Krane und Verladebrucken), «Maschinenbau» 1924, S. 557.
Hubert, Wahl der Arbeitsgeschwindigkeiten von Kranen bei gegebener Gesamtantriebs- und
Transportleistung, «Fordertechn.» 1930, S. 130.
Keller, Neuzeitliche Krananlagen, Iron Steel Engr. Bd. 85, № 12.
R i 11 e r, Leitsatze fur den Bau und die Instandhaltung von Kranen- und.Kranfahrbahnen,«For-
dertechn.» 8/VII, 1927.
Weber, Fristmassige Prufung grosserer Krane. Organ Fortschr. Eisenbahnwes. 1919, S. 21.
Anwendung und Leistungsfahigkeit amerikanischer Krananlagen, ZVdl 1927, S. 1373. Glasgiesskran.
ZVdl 1928, S. 1234.
Обычные типы кранов
I. МОСТОВЫЕ КРАНЫ
Применение. Мостовые краны применяются, главным образом, для
внутреннего обслуживания мастерских, металлургических заводов и складочных помещений,
для подачи угля к газогенераторам и как монтажные краны машинных зданий. Кроме
того, в наружных установках они применяются на эстакадах для обслуживания складов.
299

Привод. Ручнбй привод применяется только при неболыиГой грузоподъемности
и при коротких расстояниях перемещения или при редком пользовании краном.
В других случаях обычно применяется электрический привод с отдельным мотором
для каждого движения крана.
Иногда предусматривается в кранах неболыио^грузоподъемности также смешанный
привод. Например, при небольшом пролете крана подъем и передвижение крана имеют
электрический привод, а передвижение тележки — ручной.
Преимущества. Мостовые краны не требуют фундамента, не препятствуют
движению на земле при работе крана и поэтому допускают при электрическом
приводе применение больших скоростей передвижения.
1. Нормальные мостовые краны
Мостовые краны состоят из следующих главных частей: кранового моста,
механизма для передвижения крана и движущейся на главных фермах моста передвижной
лебедки или тележки. Обычно они имеют поэтому три рода движений груза: движение
вверх или вниз, движение тележки, или поперечное движение, и движение крана,
или продольное движение. Из этих движений могут при электрическом приводе
выполняться одновременно два, благодаря чему соответственно сокращается время рабочего
цикла крана.
Площадь, обслуживаемая краном, представляет собой прямоугольник, ширина
которого равняется пролету крана за вычетом мертвой части справа и слева, а длина
соответствует наибольшему пути движения крана.
а) Мостовые краны с ручным приводом
Привод осуществляется обычно с пола, посредством ручной цепи и тягового
колеса. Привод сверху, посредством вращения рукоятки с кранового помоста, реко^
Фиг. 522. Нормальный мостовой кран с ручным приводом, грузоподъемностью 5 т
и пролетом^Ю м (Piechatzek).
а — тележка с червячным механизмом и тормозом типа Людерса; Ъ — ведущие ходовые
колеса,- с - тяговое колесо к механизму для передвижения крана; d — цепная скоба к
тяговому колесу с; е— — передача ходовых колес; д — валы механизма передвижения; h —_
отрезок вала!из трубы, длина которого зависит от пролета крана; г — муфты для соединения
д и h; к — главная балка; Z — поперечная балка; т — листы жесткости между к и /; п —
предохранители от схода с рельсов.
мендуется применять лишь в особых случаях. Такой способ может применяться лишь
в кранах для строительных работ или в тех случаях когда площадь, обслуживаемая
краном, имеет места, где обслуживающий персонал может подвергаться опасности.
Самая простая и экономичная конструкция ручных мостовых кранов — это
конструкция крана с мостом, состоящим из одной двутавровой балки. Конструкция
с электротельфером с ручным приводом тележки, а также ручным приводом механизма
для передвижения крана приведена на фиг. 527. У кранов с одной двутавровой балкой
главная ферма состоит из Двутавровой балки, по нижним поясам которой
передвигается кошка с подвешенным электрополиспастом или со встроенным полиспастом
с зубчатой или червячной передачей. Кошка с ручным приводом описана на стр. 269.
Мостовые краны из одних двутавровых балок строятся для грузоподъемностей от 500
до 5000 кг и для пролетов от 3 до 8 м. Если двутавровая балка, служащая главной
300

фермой, недостаточно жестка в горизонтальной плоскости, то для увеличения
жесткости балка снабжается горизонтальной фермой (фиг. 527).
Нормальные ручные мостовые краны (фиг. 522) имеют две главных балки, на
верхнем поясе которых передвигается тележка. Они строятся для грузоподъемностей
от 2000 до 15 000 кг и для пролетов от б до 18 м.
Тележка. Тележки применяются с червячным подъемным механизмом или
с цилиндрическими зубчатыми колесами. Механизмы с червячной передачей легче
и дешевле, чем с зубчатыми колесами, однако, они имеют тот недостаток, что при
работе с ними необходимо прилагать усилие для спуска груза (посредством тяговых
колес). Тележки с ручным приводом см. стр. 284.
Механизм для передвижения крана. Наибольшее давление
на ходовое колесо крана возникает при подходе нагруженной тележки к мертвой части
пролета е (фиг. 523). Расчет производится по уравнению (220). После выбора ходовых
колес и установления на- ^.е ^
грузки на них определяет- Lfl i д
ся сопротивление пере- i ' I
движению (стр. 264),
причем делается надбавка
около 30—50%, принимая
во внимание возможность
перекоса крана.
Передаточное число
(1 или 2 пары
цилиндрических колес) определяется по
данным, приведенным для
ходового механизма
тележки с ручным приводом (см.
стр. 265), в зависимости от скорости передвижения крана.
На фиг. 523 изображено приводное тяговое колесо, расположенное на валу
механизма передвижения, на концах которого помещены два зубчатых колеса,
находящихся в зацеплении с зубчатыми венцами ведущих ходовых колес.
Если желательно получить хороший коэфициент полезного действия, то следует
изготовить колеса с фрезерованными зубцами и подшипники с бронзовыми втулками.
Значительное улучшение коэфициента полезного действия достигается тем, что
ходовые колеса устанавливаются на шарикоподшипниках вместо подшипников
скользящего трения.
Пример М 3. Расчет механизма передвижения мостового крана с ручным приводом.
Грузоподъемность Q = 5 /72; пролет L = 12 м; расстояние между бегунками / = 1800 мм; нагрузка на бегунок
Я max=3,75 т; диаметр бегунка D =500 мм; мертвая часть пролета 550 и 625 мм; полный вес крана
с тележкой (при высоте рельсового пути над уровнем пола 5 м) G.k=4750 кг; вес тележки Go=350 кг;
вес крана без тележки G — 4400 кг; расстояние между бегунками тележки Ъ = 600 мм; расстояние
по осям рельсов тележки s = 600 мм (фиг. 522).
1 Наибольшее давлен иена ходовое колесо (фиг. 523):
Фиг. 523. Механизм для передвижения крана с ручным приводом
(схема).
G
Q
4 т
5,0+0,35 12 — 0,55
12
= 3,65 ~ 3/7 m.
Принятый рельс b • h = 50x25 мм (табл. 34).
2. Ходовые колеса. Материал Ge 22 .91. Диаметр D = 500 мм. Диаметр осей: d = 60 мм.
Нагрузка ходового колеса:
D • Ъ
3700
50 -5
: 15 кг/см2, кдоп = 15 -г 40 кг/см*.
3. Сопротивление при передвижении. Расчет производится по уравнению
(211) с надбавкой 30%:
Wr = 1,3 (Q + Go + G)t . wr - 1,3(5 + 4,75) • 14 = 177,5,^' 180 кг.
Удельное сопротивление при передвижении ivr для 1 т «= 1000 кг (в зависимости от
перемещаемого груза) найдено по диаграмме (фиг. 489).
301

Для стоящей на мертвой части пролета е « 550 мм тележки сопротивление при передвижении
более нагруженной левой стороны крана будет:
W/ - 1,3
■wr+(Q+G0)
+ (5 + 0,35) •
4,75-0,35
12
Момент сопротивления при передвижении будет:
^4500
4. Тяговое колесо. Ручная цепь — 6 DIN 691; диаметр d = 6 мм; внутренняя длина
/ *= 18,5 мм; полезная грузоподъемность (только для ручного привода) 250 кг. Число зубцов
тягового колеса г = 46; диаметр начальной окружности Do = 546 мм (фиг. 21). Тяговое усилие цепи
Z « 35 кг. Силовой момент Мк = Z • Ro= 35 • 27,3 ^ 955 кгсм.
5. Потребное передаточное число [уравнение (212)]:
у] Мк 0,88 • 955
у\ Мк
гтреб = -j^—
4500
Коэфициент полезного действия механизма:
•П = \ ••*)/-л = 0,93.0,95;
^0,88,
где щ — к. п. д. тягового колеса,
зубцами).
— передача ходовых колес (выполнение с фрезерованными
6. Передача ходовых колес. Принятое передаточное число г/ // = р-^; числа зубцов
Z = 12/в5; модуль m = 8 мм; диаметры начальных окружностей D = 96/52о мм; ширина зубцов
b = 8%5 мм> материал St. 50 . 11/Ge 22 . 91; давление на зубец: Р ~ W/ = 131 кг. Напряжение
Р 131
в зубцах с=
,0,8-3,14
8
сдоп
20 ^ 23
Поэтому передача была бы достаточной и для кранов с большим пролетом (до L ^j 14 jw).
Диаметр необработанного вала в средней части =45 мм. Диаметр же вала у шестерни и муфты
(обработанного) d = 40 мм. Толщина ступицы малой шестерни равна:
\ = К — ж —
= 48— 10 — 20 - 18 мм.
7. Скорость передвижения
крана. Принята скорость тяговой цепи 30 м/мин
Скорость движения [уравнение (214)]:
0,88 -35-27,3
30
?5,6 м/мин.
4500
Крановый мост. Расчет
и конструкцию — см. на стр. 319.
Главными фермами у кранов с
небольшим пролетом являются двутавровые
балки с плоским рельсом или
специальными шинами (фиг. 550 или 551).
При больших пролетах
предусматриваются решетчатые фермы. В
ручных мостовых кранах с балками
можно применять большие грузопо ъем-
ности, так как в этих кранах не
появляется больших усилий от инерции
движущихся масс в силу больших
скоростей передвижения крана.
Расчет и конструкцию решетчатых ферм
см. на стр. 332.
Поперечные балки, в которых расположены ходовые колеса, состоят из двух
швеллерных балок. Расчет на изгиб см. на стр. 356. Для того чтобы крановый мост
302
Фиг. 524 до 526. Строительная высота мостовых
кранов с ручным приводом.

so время перекоса движущегося крана имел достаточную жесткость, следует
соединять главные балки с поперечными балками помощью жестких косынок. В .кранах
с большими пролетами необходимы еще особые горизонтальные связи, так как иначе
главные фермы не окажутся достаточно устойчивыми в отношении жесткости в
горизонтальной плоскости.
Строительная высота крановых мостов (hv h2 и А8, фиг. 524—526) в зависимости
от рода креплений главной и поперечной балок может быть различна и может быть
приспособлена к различным местным1 условиям при достаточно большом диаметре
ходового колеса. Конструкция креплений по фиг. 524 обладает наибольшей
строительной высотой, а по фиг. 526 — наименьшей.
б) Электрические мостовые краны
При небольшой грузоподъемности и небольшом пролете, желая получить меньший
вес крана и меньшую стоимость его, изготовляют последние по типу мостовых кранов
с ручным приводом с одной только двутавровой балкой.
v///////7//////7/////////////////7////////////^ '/У////////////////////////////////;
I
Фиг. 527. Мостовой кран с одной балкой и передвижным электротельфером.
а электрополиспаст; Ь — подъемный контроллер с канатным управлением; с —
тяговое колесо для передвижения кошки; d — вал; е — привод с тяговым колесом для механизма
передвижения крана; / — ведущие ходовые колеса; д—h — передача ходовых колес; г —
главная балка (двутавровая балка); к — боковая баяка; I — поперечные связи; т —
поперечная балка.
Эти краны выполняются с одной двутавровой балкой и кошкой,^ передвигающейся
по нижним поясам балки. Допустимая нагрузка двутавровых балок, ограничивает
грузоподъемность и пролет этих кранов. Грузоподъемность — 500 ~ 5000 кг.
Пролет — 4 -ь 10 м.
Кошка всегда снабжается электрическим подъемным механизмом, так как на
подъем необходимо большее усилие и время. Для передвижения кошки и крана
выбирается ручной или электрический привод в зависимости от пролета и длины пути
перемещения. Фиг. 527 изображает мостовой кран с одной двутавровой балкой и электри-
303

X 3
!
о
ё
S
О
си
с
ю
2
I
5 а>
аи
и<
Г
0Q
S
Си
С
1
Си
а»
о
X
a
о
CQ
О
00
Я « § g с"
ческим подъемным механизмом (электротельфер) и приводом с тяговым колесом для
передвижения кошки и крана. При электрическом механизме для передвижения крана
обычно достаточна скорость передвижения ~ 30 м/мин. При моторном* передвижении
кранов применяются фланцевые электромоторы, приболченные к чугунному
корпусу редуктора. Если требуется более высокая скорость передвижения крана
(до 60 м/мин), то механизм
движения крана согласно правилам
безопасности снабжается
остановочным тормозом, каковой
обычно выполняется в виде грузо-'
вого | двухколодочного тормоза.
Этот тормоз служит также при
работе крана на открытом
воздухе ^ для затормаживания его
при передвижении от ветра.
Горизонтальная ферма (фиг.
527) придает двутавровой балке
необходимую жесткость против
усилий от инерции движущихся
масс при остановке крана и
препятствует выворачиванию балки
при односторонней нагрузке
тележки.
О нормированных крановых
устройствах небольшой
грузоподъемности (подвесные краны
грузоподъемностью 1000 кг) см.
статью Kemma, ZVdl 1931, S.
329.
Нормальные мостовые краны
с электрическим приводом (фиг.
528 и 529) имеют две главных
фермы и управляются из будки
машиниста, подвешенной к
крановому мосту. Управление кон-,
троллерами с помощью тяговых
цепей осуществляется только в
небольших кранах. Габариты
мостовых электрических кранов
нормированы для грузоподъем-
ностей от 5 до 100 т и для
пролетов от 10 до 30 м (DIN 698,
стр. 1 и 2).
Режим работы
кранов. По режиму работы краны
подразделяются на:
1. Краны для
легкой работы. Эти краны
мало применяются и редко
работают при полной нагрузке
(например, мостовые краны в
машинных зданиях и на
электростанциях).
2. Краны для
нормальной работы.
Суточная продолжительность работы не превышает 10—12 часов. Они редко нагружаются
до их полной грузоподъемности (эти краны больше всего применяются в мастерских и
на складочных пунктах).
304
5*
е
«iiSi?
м tf Ы о flJ !
аз ее 3 f£ »S
И О к ft ' ч
ts a o5'»
1 « g I I
X 4
02 О
ill

3. Краны для тяжелой работы. Эти краны круглые сутки нахо-*
дятся на тяжелой работе и обычно работают с полной нагрузкой (мостовые краны
в чугунноплавильных, сталеплавильных и прокатных производствах).
о
ю
в «о И
Приведенные три режима работ являются доминирующими при выборе рабочих
скоростей, электрооборудования, размеров машинных частей и допускаемых нагрузок
металлической конструкции ферм кранов.
По нормам (DIN 120).все краны разделяются по относительной
продолжительности работы, относительной величине нагрузки и проявляющихся при работе крана
толчков (ударов) на 4 группы (см. стр. 4).
Л§б§дкж и
—19—20
30§

По этим четырем труппам рассчитываются и выбираются металлические
конструкции ферм мостовых кранов. В табл. 51 (фиг. 530) приведены габариты (DIN 698),
давления ходовых колес, скорости передвижения мощности моторов и вес
нормальных электрических мостовых кранов.
Нормальные мостовые краны являются кранами с ездой тележки по верхнему
поясу главной фермы (фиг. 529 и 530). В особых случаях строятся также мостовые краны
«нижнего пояса» (фиг. 630), у которых тележка передвигается по нижним поясам
и между двумя главными фермами.
1. Крановая передвижная лебедка (тележка)
Расчет и конструкцию нормальных электрических крановых передвижных
лебедок см. на стр. 280.
Для грузоподъемностей от 10 т и выше применяются также тележки со
вспомогательным подъемным механизмом (фиг. 513 и 514, стр. 284).
Специальные типы: тележки с переключаемой передачей в подъемном
механизме, тележки для литейных ковшей, тележки с магнитом, грейферные тележки,
тележки к кранам металлургических заводов.
В зависимости от назначения тележки оборудуются подвесным устройством для
перемещения мульд, с загрузочными приспособлениями, клещами и т. д.
2. Механизм передвижения крана
Механизм передвижения крана расположен на одной из площадок кранового моста
(фиг. 529). Установленный на середине крана мотор для передвижения посредством
цилиндрической зубчатой передачи приводит во вращение вал ходового механизма,
на концах которого заклинены шестерни, сцепляющиеся с зубчатыми венцами обоих
ведущих ходовых колес-
Фиг. 531. Расчет давления на ходовые колеса (мостовой кран с 4 ходовыми
колесами).
Наибольшее давление на ходовое колесо. Наибольшее
давление на ходовое колесо получится, если нагруженная тележка находится на
мертвой части пролета (фиг. 531).
Если через G (фиг. 531) обозначить вес крана (без тележки) и О0 вес тележки,
то максимальное давление на ходовое колесо четырехколесного крана с достаточной
точностью можно определить по формуле:
JS_^ Q+Go
4
* тпя*5Г '^w :
max
(219)
В кранах с большей грузоподъемностью и пролетом из-за слишком высокого
давления на ходовые колеса наличие четырех ходовых колес недостаточно; в таких
случаях предусматриваются восемь ходовых колес.
306

Таблица 5i
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МОСТОВЫЕ КРАНЫ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ ОТ 3 ДО 100 т
С ПРОЛЕТОМ ОТ 10 ДО 30 м (фиг- 530) К
Размеры I (расстояние между ходовыми колесами крана) и давления на ходовые колеса относятся к
мостовым кранам с четырьмя ходовыми колесами. Если машинист для прохода в будку должен проходить между
стеной здания и краном, то наименьшее расстояние между вы-тупаюЩими частями крана и стеной здания
должно быть не менее 400 мм во избежание контузии машиниста. Это расстояние может быть уменьшено до
100 мм, если здание снабжено особыми помостами. В кранах, которые работают и в здании и на открытом
воздухе, тележки для предохрчнения от дождя снабжаются крышей. Для таких кранов размер а должен
быть увеличен приблизительно на Ю0 мм. Величины в столбцах d и е являются мертвой частью пролета для
главного крюка со вспомогательным подъемным механизмом, причем вспомогательный крюк расположен
влево от главного крюка, помеченного на фигуре- Если же вспомогательный крюк будет расположен с правой
стороны главного крюка, то остаются в силе те же цифровые данные, однако, с переменой букв е и d.
Расстояние вспомогательного от главного крюка получается вычитанием размера е без вспомогательного подъема из
размера е со вспомогательным подъемом.
Рабочие скорости и мощности моторов тележек с электрическим приводом см. на диаграммах фиг. 508
и 509, стр. 279.
*^
ность
узоподъем
о
о
к
о
7 Р»
н
о
О-
10
12
14
16
18
20
22
24
26
<£iU
28
30
10
12
14
16
18
9ft
4U
22
24
26
28
30
10
12
14
16
18
9П
ZU
22
24
26
28
30
змер, а
сз
CL
1500
1 fiOO
1 UUU
1600
1700
1700
1800
b
1 OU
9ЛЛ
uAJyJ
99ft
С
250
■«маша
150
400
300
400
300
Размеры,
без

могательного
подъема
d
75ft
850
Qftft
5?UU
e
7ftft
1 \JvJ
75ft
I vJU
flftft
со
вспомога»
тельным
подъемом
d
e
MM
i
40ft
HrUU
AC\(\
'tUU
400
1
1
О
X
сстояние
ми колеса
оз з
G* CQ
2300
2400
2500
2600
2700
9ЯЛ0
£j Ouv
3 000
3200
Я 500
О \J\jys
3800
4000
2400
2 500
2600
2700
2800
3200
3400
3 600
3800
4000
2 600
2 600
2 600
2 700
2800
Q ftftft
О \J\J\J
3200
3 400
3 600
3 800
4000
8
—
750
950
1050
1 9ftft
1 £t\J\J
1300
1450
1 fiOft
1 \J\J\J
1700
1900
250
400
550
700
900
t ftftft
1 UUU
1 100
1400
1500
1600
1800
250
400
550
600
800
1 ллл
i vj\j\j
1 100
1300
1400
1500
1700
m
45ft
500
eca. ml
e;
о
О)
ХОДОВ
вление на
4,3
4,6
4,9
5,3
5,6
5,9
6,3
6,7
7 1
f,i
7,6
8,1
6,0
6,3
6,5
6,8
7,1
7,5
7,8
8,2
8,5
8,8
9,0
7,5
7,8
8,1
8,5
8,8
9,2
9,5
9,9
10,3
10,8
11,3
ьсов
прина рел
а
45
55
45
55
45
45
55
55
55
ее
55
55
55
55
55
Скорость

движения
крана
125
115
ПО
105
100
Q5
90
85
80
ои
75
70
125
115
105
100
95
90
85
80
75
70
100
95
90
85
80
75
i «j
75
70
70
65
60
9,0
10
10
1 U
Вес
ком-
плекта
крана
тель-|
а, т I
з вспомога
го подъем,
6 о
V© X
8,6
9,8
10,5
11,6
12,7
13,9
15,3
16,9
1ft ^
1О,О
20,3
22,4
10,0
11,0
'12,0
13,0
14,1
15,5
17,0
18,5
20,2
21,9
23,7
11,2
12,2
13Д
14,4
15,8
17,2
19,1
20,9
22,5
24,5
26,6
вспомога1
м подъеме
О Я
о х
1 См. ОСТ 6769.
S07

ю
о
Грузоподъемность, т
CO Ю ГО Ю tO Ю
oooo^too
Пролет L,
to
s
о
00
о
о
Размер, а
го
ел
ю
со
о
о
о
ел
о
о
со
о
о
о
о
8
4
О
О
о
о
о
о
о
о
о
о
о
о
§ 1-
8
О
о
о
о
со
сл
о
to
СД
О
§3
* 5 з
О3 F О D3
<т> а т о
£ £ ¥ я
§3 о
о
4
о
о
4^СОСОСОСОСОСОСОСОСОСО
о о о о о о о о о с
з8§§8!ёК
о о о о о о о
lilililllll
О OjO CO00j*4j<lp^p) СЛр!
СЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛ
4^СОСОСОСОСОСОСОСОСОСО
00004^tOtOtOtOtOtOtO
"-0000000000
" > о о о
> to
эсл
> о
Oi О) С _ _
СЛ СЛ СЛ СЛ UI С
" DC
» со со to to
4^. 00 tO Vj lo "О О С» "^ "<I tO
СПОСЛО^О^СЛСЛСЛСЛСЛСЛ
СЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛ
000 0 4^*0 00000 00 0000
о о <г
РОС
Расстояние между
ходовыми колесами, /
§
о
со to to ^ ,7* о о о юю*о
^»Ъо to оо со "lo^^^-J^ о
Давление на ходовые колеса т
слсл
СЛСЛ
слслслсл
СЛСЛСЛСЛ
Ширина рельсов
я
о
^JOOOOOOOOcOCOCOtOO
СЛСЛООСЛСЛООСЛСЛО
<1<1000000СОЮОО
ослоослослосл
OO
СЛ
со
to
to
о
JJOOOOOOOOtOCOOO»
СЛСЛООСЛСЛОСЛОСЛО
to
о
о-а-^оооооосоюоо —
слослослслослосло
м/мин
4*
cototototo«— — »-* i— ►-* »—
О j-J СЛ ^CO j— JO 00 p> pi ^ JjO
cocotoiotototo»-*»— — *-
to о ~j ^сл со и— о оо ^i Oi сл
to о t^'oo To оо ю Vi'co ^-* о
л. с
^4^4COCOCOCOtOtOtOtO
р^соооослсоооосл 4^f jo
^Ъ»1^! о w o"-j сл сл о"«о
......
о сл о сл to сл сл сл сл о сл
cococotototototo — н-^-
GWOOOO^tOOtO^O)
о "го оо сл сл сл Ь. <|г-Ъ> to
без
вспомогательного подъема, ш
oooogm ЬсйЬЬ о
44COCOCCOtOtOfcOtOtO
ю о j<» ^сл tojz> ро р> *w jo j—
Ъо'оЪГо boobb ^
cocococotototototo—ч—
ооссооооа>4ю<ооо
со
вспомогательным подъемом т,
о
сл

eotototototo»
0000 4t0 0
О
О
со
о
о
о
О
О
§
о
о
о
о
о
о
ГО
СП
О
CD
О
1
о
со
-л
ел
со
о
о
4*.
ел
о
а
о
8
ОСЛСЛелОелСЛСЛСлСЛСЛ
Ю( _
о
to
о
to
s
о
00
о
о
о
о
ел
о
о
о
о
to
to
ел
о
tototototototototototo
ооо<
00 ^ч| ^*1 ""Л ^*J ^J} £уъ CJ) £^) £?) Q}
оелоооелелелелелел
о»
eotototototo
0 00 054tOO
о
о
ю
ел
со
to
ец
8
о
о
о
со
о
о
ел
о
о
о
ооо<_._ _
ооооооооооо
ооооооооо о о
^СО00О)*>.С0*-*<—
оелооо
ооооо
елелелелел
ооооо
Грузоподъемность, m
Пролет JL, Л1
Размер, а
и О Q
§ з "
*i ч w
Расстояние между
ходовыми колесами /
ел ел ел ел 4^ £» >ь. ^
ел^ю»—сооооел
оо -j Oi ел ^ со ьо ^-* р j
Ъ "Ъ ^ "со Ъ> "со "to ел 4^. со
4ь»4а«.сососоеосососососо
J— О JO OOj-qpjjJX ^ СО tO 7^
со V 4* ел "ел о> * j <i ^ bo bo
cocococococotototototo
4^ CaJ НО Mj- О Ю 00 00 <1 О)
Ъз "ел "<i о ю 4^ о) оо о "to V
Давление на ходовые колеса, т
а
«о
о
оооооооо°
со со со •
оооелелелелелелелел
Ширина рельсов
ооелелооооелелс
м[мин
я _ о
ел
00
со
<1
л. с
оо "to ел "со "со со "ю to to to со
сл оо о
00 "ОО 00 О 00 tO "rfi. Oi "►— 00 О
ел to и- со "ел Ъ> to со о> 45». V
без вспомогатель
ного подъема т
>о>елелел4^4^4^
<О*Ю СЛ^-* -^ СО О ^1 4^ tO
о to ел "о о о "со со lobls
е7105оелел4>»4^4^4^сосо
до*± о р> со со О) со — оо о
о о о о о ео ел <i ^-ob
со
вспомогательным подъемом, ш

Продол ж» та б л- 51
л
Грузоподъемност
100
Пролет L, м
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
Размер, а
3200
3400
Ь
450
с
1500
без

могательного
подъема
d
1400
е
1800
Размеры, мм
со

могательным
подъемом
d
е
>
600
Расстояние межд
выми колесами,
8
т
«Г
о
а>
a
CQ
Давление на ходо
Ширина рельсов
Скорость

движения
крана
м/мин
Вес
-
ком-
плекта
крана
без вспомогатель
ного подъема, т
|со
вспомогательным подъемом, л
Статически определимое распределение давления на колеса при установке восьми
ходовых колес достигается тем, что разделяют поперечные балки в середине,
соединяя их шарнирно (фиг. 532), или же ходовые колеса попарно устанавливаются в
поворотных балансирных тележках.
Эта конструкция дороже и применяется только в тяжелых кранах
(грузоподъемностью свыше 100 т).
Давления на ходовые колеса восьмиколесного крана (фиг. 532) будут:
р _ о' d п / G . Q+GQ L — e\n.
/"max - ft = Иг • j~ « ^— + ^ L~ ' ' /Г ?
^4 ^ ' 77 ~ V 4 + 2
(220)
Средние ходовые колеса соответственно меньшему давлению на них выполняются
с меньшим диаметром.
Расстояние между ходовыми колесами. Для того чтобы
кран при движении не защемлялся, расстояние между колесами должно быть
достаточно большим. Наименьшее расстояние между колесами / четырехколесного крана
фиг. 530) определяется шириной колеи s тележки, диаметром ходовых колес крана,
наибольшим диаметром коробки моторной передачи и достаточно большим зазором
между коробкой и главной фермой.
Ходовые колеса. Расчет и конструкции см. стр. 164.
Сопротивление при передвижении. Принимая во внимание
фиг. 488 и пользуясь обозначениями стр. 264, сопротивление от трения при
передвижении крана в прямом направлении определим из уравнения:
R
f-
wr
(221)
где jx принимается равным приблизительно 0,1 и / ж 0,5 см.
310

При этом при перекосе крана из-за трения реборд ходовых колес и трения ступиц
еще прибавляется дополнительное сопротивление при передвижении, которое может
быть принято в пределах 30—50% от получаемого по уравнению (221)* результата:
Принимая во внимание указанный выше процент • надбавки, сопротивление от
трения при передвижении можно выразить: г
',= 1,3-*-1,5-(Q+G0+C)t-w, кг.
(222)
Удельное сопротивление wr на каждуютонну веса при передвижении может быть
найдено из кривых диаграммы фиг. 489 для нормальных крановых ходовых колес.
Для ориентировочных расчетов достаточно будет принять wr = 15 ~ 20 кг на 1 т
веса при передвижении.
Во время разбега мотора при трвгании с
места к сопротивлению от трения
прибавляется еще сопротивление от инерции масс.
Сопротивление от инерции, измеренное на
окружности ходового колеса, будет равно:
Z?l кг
h кг,
(223)
где Go — вес тележки, G — вес крана (без
тележки) в кг, д = 9,81 м/сек2 — ускорение
силы тяжести, i>3 — скорость передвижения
крана в MJceK и Лг — время разбега в
секундах.
В зависимости от величины передвигаемых
масс и скорости передвижения принимается
tx = 3 -г- 6 секунд.
Скорость передвижения принимается
соответственно грузоподъемности и пролету крана.
Скорости передвижения нормальных мостовых кранов (режим работы //)
приведены в табл. 51, в столбце /.
Мотор. Мощность мотора в состоянии установившегося движения
определяется из уравнения:
Р'
Фиг. 532.^[Расчет давления™"иа"ходовые
колеса (мостовой кран с 8 колесами).
J — главная ферма; 2 — составная поперечная
балка; 3 — шарниры.
6120
kW,
(224)
где Wr — сопротивление от трения при передвижении, определяемое по
уравнению (222), и vs — скорость передвижения крана в м/мин.
Коэфициент полезного действия механизма для передвижения крана при двух
цилиндрических зубчатых передачах (фиг. 533) г\ ^ 0,90, а при трех у\ ж 0,85.
Мотор во время разбега при трогании с места должен отдать большую мощность,
соответственно сопротивлению масс. В отношении допускаемого ускоряющего момента
при разбеге см. данные на стр. 193,
Передаточное число (фиг. 533) определяется так же, как и для
механизма передвижения тележки (см. стр. 266):
. __ число оборотов ходового колеса __ nL
~~ число оборотов мотора """ пт'
(225)
Если через v3 обозначить скорость передвижения крана в м/мин, то число
оборотов ходового колеса будет равно: пг = vs/Dk.
Определенное расчетом передаточное число разбивается в маломощных и средних
кранах на передачи мотора и ходовых колес. В зависимости от передаточного числа
передачи ходовых колес определяются размеры зубчатого венца (DIN 4009), прибол-
ченного к ходовому колесу. Передаточное число передачи ходовых колес ограничено
диаметром вала (//) ходового механизма и потребной толщиной ступицы ведущей
1 «Fordertechno, 1927, S, 261 и. 1929, S. 29.
311

шестеренки. Мотор снабжается фундаментом из профильной стали (обычно швеллера),
размер которого определяется габаритными размерами коробки редуктора и мотора.
На фиг. 534 изображен моторный фундамент для мостового крана
грузоподъемностью 7,5 т и пролетом 14 м.
Моторная передача устанавливается в закрытой коробке и работает в масле.
Размеры нормальных коробок для зубчатых колес приведены в табл. 22, стр. 95.
тахР
I HI I'll 1.1
тахР
Фиг. 533. Схема механизма передвижения крана^
Шестерня ходового колеса устанавливается консольно только в кранах
небольшой грузоподъемности; в средних и тяжелых кранах она устанавливается на
подшипниках с обеих сторон (фиг. 535).
Для того чтобы иметь возможность выравнивать при монтаже кранов
незначительную разность в пролете крана, к каждому ходовому колесу устанавливается с двух
сторон по две шайбы, толщиной 5 мм (фиг. 535). Таким образом можно выравнивать
разность в пролете крана до ± 20 им.
Фиг. 534. Фундамент для мотора к ходовому механизму; крана. Фиг. 535. Установка
а — мотор; Ь — фундамент; с — лист площадки; d — эластичная муфта; Крановых ходовых
е — опорная часть к тормозу ходового механизма; / — коробка для моторной колес,
передачи; д — вал ходового механизма; h — дисковая муфта к д.
Для того чтобы устранить аксиальное смещение (сдвиг), ведущая шестеренка
должна быть шире колеса и расположена на достаточном расстоянии от реборд
ходовых колес.
Наибольшее давление на зубец, на которое рассчитывается передача ходовых
колес, получится, если нагруженная тележка находится на мертвой части пролета
(фиг. 533). Оно равняется части сопротивления при передвижении, действующей на
этой стороне, т. е.:
г- S> г ^
(226)
Рп - m= W'r = (1,3 -:- 1,5) • [-§■ + (Q + Go) • ^-] • wv кг,
где G — вес крана без тележки, Go — вес тележки и wr — удельное
сопротивление при]передвижении (на каждую тонну перемещаемого груза).
з \2

Вал ходового механизма. Расчет производится по данным,
приведенным на стр. 111. #
Тормоз ходового механизма имеет целью воспринять энергию
движения поступательно движущихся и вращающихся масс в течение определенного
времени торможения, т. е. превратить ее в теплоту. Тормоз помимо этого служит еще
для затормаживания движения крана при перекосе груза и предохранения его при
движении на открытом воздухе под давлением ветра.
Конструкция тормоза — двойной колодочный тормоз с грузом, оттормажи-
ваемый тормозным магнитом (см. стр. 134). Установка тормоза осуществляется
почти всегда на эластичной муфте, между мотором и механизмом
передвижения (фиг. 534). Если тормоз устанавливается на валу механизма передвижения
(фиг. 529), то потребуется больший тормозной момент, причем степень увеличения
будет определяться передаточным числом моторной передачи, и тормоз соответственно
будет дороже. Иногда тормоз, установленный на валу механизма передвижения,
приводится в действие с помощью натяжения каната или ножной педали из будки
машиниста.
1. Поступательно-движущиеся массы. Если через Go
обозначить вес тележки, G — вес крана (без тележки) в кг и д— ускорение силы тяжести
в м/сек2, то масса будет равна:
т _ q + gk _ Q+Go+G кг • сек
При времени торможения / в секундах, воображаемая сила инерции,
действующая на окружности ходового колеса, будет равна:
<$=т*Ъ = т-Ц-кг, (228)
где b — принятое постоянным замедление в м\секг, a v3 — скорость передвижения
крана в м/сек.
' Момент замедления, средуцированный на вал мотора, от поступательно движущихся
масс, будет равен:
Щ f Gk=% • /?L • ' • ~~ кгм, (229)
где Gk = Go + G —- общий вес крана, RL — радиус ходового колеса в м, i —
передаточное число и Y] — коэфициент полезного действия ходового механизма.
Средуцированный на вал мотора момент сопротивления при передвижении, действующий
тормозящим образом, будет равен:
Мг1 = Wr • Rl • / • — кгм. (230)
Соответствующий оттормаживанию момент поступательно движущихся масс на
валу мотора будет равен:
Щ , gk- МГ=(Щ- Wr) . RL . / • __L КШт (231)
2. Вращающиеся массы. Вопрос идет о массах, находящихся на
моторном валу, моторном якоре (роторе), эластичной муфте и ведущей шестеренке.
Остальные массы или, вернее, их моменты инерции (ходовые колеса и передача
ходового колеса) редуцируются на моторный вал.
На фиг. 536 приведено графическое изображение редуцированных на моторный
вал ускоряющих моментов поступательно движущихся и вращающихся масс и их
величины в процентах.
Из схемы можно усмотреть, что поступательно движущиеся массы имеют
наибольшее значение (свыше 80%). Моторный якорь (ротор) и эластичная муфта составляют
вместе около 10—12%. Моменты же ходовых колес и передачи ходовых колес в про*
313

центном отношении очень незначительны, поэтому ими можно пренебречь или принять
их в расчет соответствующим процентным начислением.
Маховой момент моторного якоря GD2 кгм2 указан в проспектах моторов
электротехнических фирм. Для закрытых моторов трехфазного тока фирмы SSW может быть
принят маховой момент ротора по диаграмме (фиг. 395).
Момент инерции моторного якоря (ротора)
равен:
1
щ
1
1
|
I
%
1
1
1
i
%
70а
J а
кг м-сек2.
(232)
Угловая скорость моторного вала:
60
Момент замедления якоря:
-у- кем.
(233)
Тормоз
Ходовое
колесо
г
Для определения момента инерции
эластичной муфты следует разбить ее на
участки — три полых цилиндра (фиг. 537а), после
чего находят моменты инерции отдельных
частей, и сложив их, определяют момент
• инерции: всей муфты.
Момент инерции муфты будет:
Фиг. 536. Редукция ускоряющих моментов
* к моторному валу.
-гг- Л кем • сек2
(234)
где Оя^ вес кащдого полого цилиндра в кг, # = 9,81 м/сек2 ~ ускорение силы
тяжести, и т—масса каждого полого цилиндра вкг'сек"-
т
При определении момента инерции зубчатых колес допускают, что грани зубцов
выше начальной окружности срезаны, а впадины зубцов у подножья заполнены ими
(фиг. 537Ь), после4 чего находят момент инерции для наружного цилиндра так же, как
и для муфты.
Замедляющий момент муфты будет:
1к=/х • — кем.
Если принимаются во внимание зубчатые колеса, насаженные на вал
ходового механизма), то их следует редуцировать на вал /
(вал мотора), умножая их на квадрат отношения чисел обо-
ротов.
Редуцированный на вал / инерционный момент
зубчатого колеса, насаженного на вал //, будет равен:
(235)
// (вал
Однако, как видно из фиг. 536, влияние этих приводных
частей настолько незначительно, что ими в большинстве
случаев можно пренебречь.
Общий момейт, соответствующий оттормаживанию на моторном валу,
Мы
: gk — Mri) + Ша +
кем.
б.
равен:
(236)
314

Если через R = D/2 обозначить радиус тормозного диска в м, то окружное усилие
тормоза будет равно:
Если замедление b принимается постоянным, иг обозначает начальную скорость
в м/сек, a v0 конечную скорость в конце торможения (t —время торможения), равную
нулю, то У3= b . t м/сек.
Путь торможения s=~~ м.
Для учета тормозного давления, не достигающего моментально полной
величины, следует прибавить еще 3% на
вычисленный путь торможения.
Действительный путь торможения будет:
s = 1,03 • -g- м.
(238)
300
На фиг. 538 дано графическое
изображение пути торможения и тормозного момента
в зависимости от времени торможения.
Если принимают во внимание лишь
поступательно движущиеся массы и
пренебрегают вращающимися массами, то без
торможения:
^200
wo
11
1
1
\
<
<S
у'
■—.II-,
■in in.
т
s,
(239)
Фиг. 538. Тормозной момент и путь торможев-
ния в зависимости от времени торможения.
т. е. вся энергия движения поглощается при передвижении сопротивлением Wr на
пути s во время остановки.
Путь по инерции равен:
т-
S =
м.
Время движения по инерции
= ~2s СеК-
(240)
(241)
ЛИТЕРАТУРА
Bethmann, Berechntmg der Kranfahrbremsen fur elektrische Laufkrane, «Fordertechn.» 1929,
S. 4.
Пример М 4. Расчет механизма передвижения электрического мостового крана. Грузоподъемность
Q = 30 т; пролет L == 16 м, расстояние между колесами / = 4,0 м; давление на колеса Ртах = 22,7 т;
ширина кранового рельса Ъ = 75 мм (рельс № 4); скорость передвижения крана vz = 90 м/мин^
=1,5 м/сек. Полный вес крана Gut = 28,5 т (табл. 51); вес тележки Go=8600 кг; расстояние между
колесами тележки Ъ — 2400 мм; мертвая часть пролета е =-- 1300 мм; род тока трехфазный 500 V,
50 пер.
1. Наибольшее давление на ходовые колеса (фиг. 531):
JL Q-f-Go L"e__ 28,5 — 8,6 30 + 8,6 16—1,3
4+ 2 ' L~ ~ 4 + 2 ' 16
Ртах
' 22,65 ~ 22,7 т,
Эти данные соответствуют цифрам табл. 51.
2. Ходовые колеса выбраны по D1N 4009 (табл. 37), диаметр ходового колеса
D =800мм; ширина рельсов 6=75 мм (рельсы № 4); радиус закругления рельсовой головки г=^б мм,
диаметр оси d — ПО мм. Материал: стальное литье 38 . 81.
Нагрузка ходового колеса [уравнение (176)]:
Ртах 22 700 _ 45 ^^ ^ _4Q ^ ^ ^^
D • (Ь — 2г) 6,80.(7,5 — 2 • 0,6)
Число оборотов ходового колеса п , == ~ = .^~z
90
= 35,9^36 об/мин.
315

3-Сопротивление при передвижении. Расчет производится по уравнению
(222), т. е.
Wr = 1,4 (Q + G + Go) • wr - 1,4 • (30+ 20 + 8,6) ♦ 15^ 1230 кг.
Удельное сопротивление при передвижении wr на 1 т = 1000 кг веса перемещаемого груза,
см. фиг. 489.
Для стоящей на мертвой части пролета тележки сопротивление при передвижении более
нагруженной левой стороны крана (фиг. 533, будет:
if_. Wr%+(Q + G0) .±— .WJ = 1,4 Г-*-. 15 +
+ (30 + 8,6) . 16уб1>3 • 15*1 ^955 кг.
Сопротивление при передвижении правой, менее загруженной, стороны равно:
[
|;.«,r+(Q + Ce).JL
1,4 \Ц- • 15 + (30 + 8,6) • Ь| • 15*1 ^275 «г;
И^Р = Wr + И/г - 955 + 275 - 1230 кг,
4. Мотор. Потребная мощность по формуле (224):
* ■" wSf = б!20°0,90 « 20 kW; Ч " Ч/ - и ■ Пи - /я - 0,97 • 0,95 - 0,92 ~ 0,90.
Мотор выбран по фиг. 395, стр. 200.
Тип DH 156—8; номинальная мощность при продолжительности включения 25%: 22 kW;
номинальное число оборотовА730^об/мин; нормальный крутящий момент:
Mi = 97 400 . Ц^^40 кгсм.
! Отношение опрокидывающего момента к нормальному крутящему моменту Мк '. М « 3,8;
наибольшее допускаемое число оборотов лтах= 2000; маховой момент ротора — GD2 = 5,1 кгм*; вес
мотора г- 475 кг; диаметр конца моторного вала (DIN VDE 2702) — d = 60 мм.
5. По требноекпередаточное число [уравнение (225),
п^ ~*i~ 730 20,3 ~ 20 1~п ги-и*-
6. Передача ходовых колес. По DIN 4009,^ размеры приболченного к ходовому
колесу зубчатого венца следующие: количество зубцов г = 68; модуль m = 12 мм; диаметр
начальной окружности D = 816 мм; ширина зубцов Ъ = 75 мм; материал — Stg 38 . 81.
Диаметр вала ходового механизма (вал // на фиг. 533) dn = 70 мм.
Приблизительный диаметр начальной окружности ведущего колеса:
D =dn +2 ч0,4 (d+ 10 мм)+ 2 • -~- m = 70+2 • 0,4 • 80 + 2 • ~~ • \2^\б2 мм,
Число зубцов ведущего колеса: г = — = -рг- X 14.
Размеры передачи: г = 14/68; in - ш - -—-; D = 168/816; m « 12 jk^i; 6 « 100/75 aijhj мате-
4,оО
риал « St 50 • И /Stg 38*81.
Число оборотов вала ходового механизма:
пн = пш '-■ = 36 • 4,86^ 175 об/мин.
4i—ill
Окружная скорость передачи: v - Dn '^ni - 0> 168 - 3,14 - 175 _ 154~ \$ MjceK.
олл
Давление на зубцы передачи Рп _ щ = 955 • ^тн ~ 935 кг.
Нагрузка: с - ^^ - __g^_^33 кг/сл,-
316

t. Моторная передача:
. . д 4,86 ^ч ^ t
"""* """" ^U»3 4,lo 4,^
Расстояние между осями д = — -f- -— =* 420 лш.
Передача выбрана по табл. 22. Коробка редуктора № ///; [а = 420 мм; Ъ - хб%оо *ж; отверстие
d «* 60/70 лм. Материал — сталь 50 . 11, вернее, стальное литье 38 . 81.
Окружная скорость передачи: v — —~тг^~ в — 161 " 3>14 ? '^А "/"w
OU
Давление на зубцы: Рх - и « -~ « ~8 05~"~365 *г*
Нагрузка зубцов: с - ^7"' = "Ю . 0 7% 14 ^ 16>б^ П
Шестеренка передачи поэтому может быть выполнена из чугуна (Ge 22 . 91).
8. Эластичная муфта. Мотор, принятый по DIN VDE 2702, имеет конический конец
вала d « 60 мм. Этому диаметру соответствует эластичная муфта диаметром 300 мм. Диаметр
тормозного диска D = 400 мм; ширина тормозного диска Ь == 125 мм (табл. 25); передаваемый момент
муфтой — Mi = 3000 кгсм.
9. Вал ходового механизма (вал //, фиг. 533). Диаметр d = 70 мм. Материал —
сталь 50 . 11.
Если полно нагруженная тележка находится на левой мертвой части пролета, то сопротивление
при передвижении у левого ходового колеса (см. п. 3): Wr « 955 кг. Поэтому крутящий момент,
идущий от моторной передачи влево (больший), составляет:
Мйп - W* • R » 955 • 8,4^8000 кгсм,
где R обозначает радиус гведущей шестерни передачи ходового колеса (см. п. 6).
Напряжение на кручение вала:
- = ^£ll „ 8000 ^
После вычерчивания ходового колеса определяются реакции от давлений на зубец для левой
и правой опоры (фиг. 212): 1г = 287,5 мм и /2 = 162,5 мм. Расстояние между осями подшипников —
/= 450 мм. Вал представляет собой балку на п опорах (равных числу подшипников), нагруженных
наклонным давлением на зубец Рц—ш и горизонтальным давлением на зубец Pi—п. Расчетом вала на
л-опорах пренебрегают, вал с давлением на зубец Рц—ш и с расстоянием между опорами /
рассчитывается как балка на двух опорах. См. стр. 107 «Валы».
Реакции опор: Л = РП- щ • -*- = 955- ^^^345 кг; В - Рп-ш • -^
. 610 яг.
Изгибающий момент: М =* А * /2 « 345 • 28,75 = 9930 кг.
Идеальный момент по уравнению (Ulb):
Mi - Ум2 + («0 • Mdf = /99302 + (1,15- 8000? ^ 13 130 кгсм;
Qdon *= б0° кг/см2; таоп « 400 кг/см2; ао~ 1,15.
Результирующее напряжение: аг - ~~- « зз^ ^390 кг1см^ ^доп^®00 кг/см*-
»,л,. Угол с«ру,„,а„„я 5уд№ , - IS. «Sffi. . ™
-0,238^— град/лог. л; <ра(Щ « А грая/пог. м.
10. Тормоз ходового механизма устанавливается на эластичной муфте,
соединяющей мотор с ходовым механизмом («Эластичная муфта» см. п. 8).
317

Поступательно движущиеся массы [уравнение (227)],
я - ° + с" - зооо^мвоо жяио кгсек^
Я У j о 1
Время замедления t = 3 сел*.
Сила инерции Р = ^—^8 « 597° ' 1>5 £22990 яг,
Средуцированный на моторный вал момент поступательно движущихся масс будет:
Wq + Gk = $ • Rl • / • — « 2990 • 40 . 4r • ^^ ^ 6650 /сгсл«.
Y] 20 0,90
Момент сопротивления при передвижении отнесенный к моторному валу:
Мп = Wr • Rl • г • --- = 1230 • 40 • -— • ~ ^2730 кгсм.
Средуцированный на моторный вал тормозной момент поступательно движущихся масс будет:
Ш?С> + Gk —Mr = 6650 — 2730 * 3290 кгсм.
Из вращающихся масс принимаются во внимание только массы ротора и эластичной муфты;
остальными вращающимися массами пренебрегают.
Маховой момент ротора ££>2^5,1 кгм2.
GD2 5 1
Момент инерции: ]а ** —— = -——' с^ 0,13 кгмсек2*
пп± 3,14- 730 ^по в 1
Угловая скорость моторного вала: со = -~~ = ——~- ^1Ь,5 ——.
о\) оО сек
Момент Ша =с/а-^~ = 0,13 • ^—-^3,31 кгм «331
Момент инерции эластичной муфты: JK =0,115 кгмсек2.
Момент: Шк =Jk • ~ « 0,115 . ~6;5 ^2,93 /сг^ = 293 кгсм.
Общий момент, подлежащий торможению, будет: Мьг = (3^0+ G& — Mri) 4-
(6650 — 2730) + 331 + 293 ^ 4540 /сгсл£.
Окружное усилие тормозного диска:
Тормоз при передаваемом эластичной муфтой моменте (см» табл. 25) имеет окружное уси*
3000
лие: U «= •~2Q~ = 150 «г. Следовательно, он должен быть рассчитан с удвоенной степенью
надежности. Поэтому наибольшая сила торможения на окружности будет равна £/тах «= 300 кг.
Путь торможения [формула (238)]: *
*= ЬОЗ JJLll . 1,03 b^ll-j 2,32 м.
Для времени торможения / = 4 сек. тормозной момент составляет Мы X 2500 кгсм и путь
торможения 5 » 3,1 лс.
Без торможения и при пренебрежении вращающимися массами путь, проходимый по инерции
полно нагруженного крана по уравнению (240), будет равен:
4
гп—1
2 5970 • 1,52
Wr 2 . 1150
Продолжительность движения по инерции:
, 2s 2 .5,85
а 5,85 М.
7,80^8 се/с.

см. табл. 51,
16000
1WO0
13000
12000
3. Крановые мостовые фермы1
(Статический расчет и конструкции)
Общий вес всего крана при расчете принимается ориентировочно 2
Общие веса мостовых кранов для нормального режима работы —
(стр. 307).
Веса нормальных крановых лебедок (тележек) грузоподъемностью от 5 до 50 т
и расстояния между колесами — см.
табл. 47 стр. 284.
Из общего веса крана вычитается
вес тележки и остающийся вес
распределяется на механизм передвижения
крана без ходовых колес, ходовые
колеса с осями, будку машиниста с
приспособлениями для управления и
распределительным устройством, две
главные фермы, две вспомогательные
(боковые) фермы, поперечные связи (с двух
сторон), настил, перила и пр.
а) Главная ферма. В
зависимости от грузоподъемности и пролета
фермы конструируются как балки, со
сплошной стенкой (двутавровые) или
как решетчатые балки.
Балки со сплошной стенкой
применяются для пролетов, примерно, до 16 м,
решетчатые балки — для пролетов от
12 м и больше.
Нагрузками в вертикальном
направлении являются: собственный вес
(постоянная нагрузка) и давление колес
нагруженной передвижной лебедки
(подвижная нагрузка).
Сплошные балки.
Руководящими факторами для расчета
сплошных балок является допускаемое
напряжение на изгиб и допускаемый
прогиб балки.
Изгибающие моменты и
поперечные усилия от
действия собственного веса.
Собственный вес=весу главной фермы+
механизма передвижения (без
9000
<о 8000
6000
3000
У
у
у
у
/
У
у.
Т.
у
у
7
г
У
/
У
j
А
7
у
**"
(
/
Л
f
S
У
у
1
f/y
'у
у
у
/
/"
у
//
л
/
/
/
у*
У
у
у
У
у
У
/
у
/
!
у
у
/
у
у
у
у
J
/
/
у
у
/
/
у
у
/
*
/
У
у
У
у
у
./
/
у
У
у
/
2
>
V
п.
ф
А
у
у
■■>>
J
/
—
у_
у
/
/
/
у
-
у
/
у
у
го гг
Лралетвм
2$ 2S
Фиг. 539. Собственные веса главных ферм.
VW — сплошная балка; FW — решетчатая балка*
ходовых колес) + х/2 веса поперечных
связей и настила, расположенных на одной стороне моста.
На фиг. 539 приведены собственные веса главных ферм нормальных
электрических мостовых кранов грузоподъемностью от 5 до 50 т для пролетов от
10 до 30 м.
Если через L обозначить пролет в м, G ~ собственный вес в т, распределенный
приблизительно равномерно по длине пролета (фиг. 540а), д — собственный вес в /л,
приходящийся на один пог. м, то изгибающий момент на расстоянии х от левой опоры
будет:
Мд^д-^-х — д ♦:£-« #• ~.(L — x) тм. (242)
1 Под редакцией инж. П. Е. Богуславского
2 При поверочном расчете конструкции принимаются действительные веса согласно
выполненному проекту.
319

Максимальный изгибающий момент при х
Мд max = 9 • -о- = G •
L/2:
L
/7Ш.
(243)
чением
Изгибающий момент распределяется по параболе, построенной на длине L со
знаМ й б (ф 540
р р
выраженным стрелой подъема параболы (фиг. 5406).
П
(ф )
Поперечная сила на
расстоянии х от левой опоры:
;= 9- (4~ —
т.
(244)
Наибольшая поперечная сила
на правой или левой опоре (х = 0):
Tinas = ±.
(245)
Кривая распределения
поперечных сил показана на фиг. 540е.
Изгибающие моменты
и поперечные силы от
действия подвижной
нагрузки1.
1-й ^случай. На балке
передвигаются два одинаковых
груза Р—Р, отстоящие друг от друга
на расстоянии b (фиг. 540а). Расчет
давления колес от нагруженной
тележки см. стр. 264.
Изгибающий момент от
давления левого колеса, находящегося
на расстоянии х от левой опоры
будет:
— х 1 .х тм. (246)
Наибольший изгибающий момент
будет в сечении, отстоящем на
расстоянии Ь/4 от середины пролета балки:
_ _.._ __ _ Л1р max =
Фиг. 540 а до д. Изгибающие моменты и поперечные силы
от собственного веса и подвижной нагрузки (2 одинако- ~ — . /V —V тм (247)
вых давления колес Р—Р). 2L \ 2 / • \ )
Изгибающий момент согласно формуле (246) распределяется по параболе,
построенной на длине L~bj2, со значением МРтах, выраженным стрелой подъема
параболы (фиг. 540с).
Эта кривая действительна лишь до тех пор, пока правый груз находится над
правой опорой.
Линия моментов для самого неблагоприятного (невыгодного) положения грузов
будет 0—1—2—3 (фиг. 540с).
Наибольший изгибающий момент уменьшается с увеличением расстояния между
колесами.
Для b > 0,5857 L наибольший момент будет при расположении только одного
груза Р, посредине пролета:
iWpmax e Р * ~т~*
1 A n d г е е, Die Statik des Kranbaues.
320

Если расстояние между колесами (например, у лебедок с ручным приводом) по
отношению к пролету очень мало, то с достаточной точностью можно принять b = О
и Мр тах = 2Р • -j- = Р • -у. В обоих случаях изгибающий момент [распределяется по
параболе, построенной на длине L со стрелой подъема: Р • -^ , или Р • -^ •
От давления правого колеса (если движение подвижных грузов рассматривать
по отношению к правой опоре) изгибающие моменты возникают аналогично
предыдущему.
Закон распределения представляет также параболу с теми же размерами (фиг. 540с)
Поперечная сила на
расстоянии х от левой опоры (фиг. 540 /):
Наибольшая поперечная сила
на левой опоре (х = 0):
Г -А-2Р .(L—— )~
*• max — -*1 — г I *-' о/—'
2 )
= 2Р —P«-f- m.
(249)
Поперечная сила на расстоянии
L — b от левой опоры:
7 =Р.-^
(250)
Кривая поперечной силы
(линия А) изображена на фиг. 540/.
Линия В является ее зеркальным
отражением.
2-й случай. На балке
передвигаются два груза с разными
давлениями Рг и Р2Г с точками
приложения находящимися на расстоянии b
(фиг. 541).
Если, согласно фиг. 541, V =
=rjf\+rP2 Является равнодейству- фиг 541 изгибающие моменты и поперечные силы от
ЮЩеИ обеих нагрузок колес, Ох = подвижной нагрузки (2 различных давления на колеса
" г " г р р \
р2 - ъ h
т , И U о
—
расстояния, определяющие положения этой равнодействующей, то изгибающий момент в
сечении под левым колесом, отстоящим на расстоянии х от левой опоры, будет:.
М'р = • [(£ — ft1) — х] • х тм. (251)
Наибольший изгибающий момент будет под грузом Рг и на расстоянии Ьг/2 от
середины балки:
Afp = J£-. (L — ftx)2 /тм. (252)
Уравнение (251) представляет собой параболу, построенную на длине L — bl
с наибольшей стрелой подъема, выражающей Мр' тах.
На- расстоянии х от правой опоры таким же образом определяются моменты под
грузом Р2:
-£-[• [(L — Ь2) — X] • X 7ПЛ1.
Мп
V
4Г
{L — Ь2)2 тм.
(253)
(254)
Лебедки и краны-—19—21
321

Парабола, изображающая распределение изгибающего момента, построена на
длине L — Ь% со стрелой подъема Мр" тах.
Поперечная сила расстояния х:
£- ■ [(L
х\т.
Наибольшая поперечная сила у левой опоры (х = 0):
(255)
(256)
ь* = Л = -2- • (L -ft) =
Пролет б м w
Фиг. 542.
Поперечная сила на расстоянии L — b
Яролетб л
Фиг. 543-
от левой опоры:
(257)
Распределение поперечной силы (линия Л) показано на фиг. 541. Линия В строится
таким же способом.
На фиг. 542 даны диаграммы значений моментов Мд от действия собственного веса,
а на фиг. 543 — наибольших моментов Мртж от действия подвижных грузов для
главных ферм кранов грузоподъемностью от 5 до 50 т и для пролетов от 10 до 30 м.
Сложение линий моментов от действия собственного веса (фиг. 5406) и подвижных
грузов (фиг. 540с) дает суммарную (расчетную) линию моментов (фиг. 540d — см.
заштрихованную площадь). Умножая моменты сопротивления в различных сечениях балки
на допускаемое напряжение, получают кривую прочности балки (кривую Едопу-
скаемых моментов — фиг. 540d, наружная линия). Эту кривую называют также
эпюрой материала, так как ею удобно пользоваться при определении мест обреза
горизонтальных листов балки. Допускаемые напряжения, приведенные в нормах
(DIN 120), соответствуют продольным усилиям, изгибающим моментам и поперечным
силам, возникающим в элементах конструкции, при условии воздействия на
сооружение спокойной (идеальной — статической) нагрузки. Для того чтобы напряжения,
322

5апЕГРН° fleftcTB»eM подвижной нагрузке, могли быть сравнимы
напряжениями, соответствующими воздействию спокойной нагрузки
ГаЮЩИе СИЛ°ВЫе факТоры пРивести пУтем Умножения их на попра^
K СЛуЧаЮ спокойного (идеального) воздействия нагрузки. При
г внимание «а то, что на поправочный коэфициент следует умно-
и момен™ У У> соответствУюЩие нагрузке стержневые усилия, поперечные силы
Й К ° Э Ф " Ц И е Н Т' Так как Допускаемые напряжения при
L 2JZ Щ подвижной нагрузке зависят не только от ее наибольшей ве-
меняются также в зависимости от скорости и характера этого изменения
ZrZKZtmmT * Д°ЛЖеН ЗЗВИСеТЬ "Т ЭТИХ Условий Поправочный ко-
ф поэтому определяется в зависимости от
группы, к которой отнесен кран (см. стр 4) где
все эти влияния предусмотрены. На фиг. 544
приведена кривая поправочных коэфициентов для расчета
напряжений в зависимости от характера действующей
нагрузки соответственно группам 1—IV.
Коэфициент толчков. Если
конструкция, подлежащая расчету, должна передвигаться, то
и собственный вес в связи с толчками от этого
передвижения не вызывает чисто спокойных, идеальных
напряжений.
Для того чтобы иметь возможность сравнивать
напряжения, возникающие от действия собственного
^^Л"ГИ ДЛЯ СЛУ йй
Группа
и
^
Фиг. 544. Поправочный
коэфициент.
для случая спокойной идеальной нагрузки, следует умножать
собственного веса стержневые продольные усилия, поперечные силы
на коэфициент толчков <р, зависящий от скорости передвижения конструк-
Величина коэфициента толчков:
1) конструкция в спокойном положении ср = Ю;
2) конструкция со скоростью передвижения до 60 м/мин <р = 1,1;
<*) конструкция со скоростью передвижения свыше 60 м/мин <р = 1,2.
от с?бСст^чнпНаЧИМ че5!зЛ1^ах определенный по уравнению(243) наибольший момент
/оЛ^Са> Ртах'—наибольший момент от действия груза, определенный
mJrf ^Гт!НИЮ V >' вдоп ~АопУскаемое напряжение на изгиб, то момент сопротивления
лишь при условии учета основных усилий (от собственного веса и груза) будет равен
W
треб
доп
(258)
от
STИсТилияЫЙ М0М6НТ прибавляется ei^e Для балки мостового крана момент
т°Рмозная сила> Действующая в направлении передвижения на вы-
тормомых колеей" релЬС0В' принимается по ВЕК (DIN 120) как V? нагрузки всех
В пР°це.ссе Работы инерционные усилия (силы ускорения и замед-
°Т ГРУЗа' вни М0ГуТ быть явлены без внимания, если величина их
^f отношению к дополнительным силам (давление ветра и т. д.). Для
расчете можно0п йеГеч?^ ™ ОТКрытом B0Wxe, давлением ветра при статическом
пои т°сПчОетГ^ЛрГЙ М°М6НТ М"г 0ТТ0РМ03ных сил должен быть принят во внимание
при расчете действительного напряжения при изгибе.
™г^Л™В!^ИСЛе"ИЯ необх°Димого момента сопротивления по уравнению (258) до-
5.S™ Д^ствии спокойной нагрузки и принятии во внимание только главных
(основных) сил следующее наибольшее напряжение при изгибе-
1400 ■
2400
(259)
323

Для обычно применяемого в стальных конструкциях материала St. 37 . 12 (см.
табл. 6) предел упругости а5^2400 кг/см2.
При этом значении наибольшее допускаемое напряжение на изгиб в уравнении
(259) будет адоп = 1400 кг/см2.
В случае применения высококачественной стали St 48 (табл. 6) при пределе
упругости as = 3120 кг/см2 можно принять одоп = 1820 кг/см2.
Деформация (прогиб). Слишком большой прогиб балки, особенно
в электрических мостовых кранах с тяжелым режимом работы и большой
грузоподъемностью, вызывает колебания балки, которые при работе влияют неблагоприятным
образом. Это влияние сказывается, например, в литейных цехах при наложении
верхней опоки на нижнюю. Такого рода колебания также легко вызывают ослабление
заклепочных соединений.
Для безукоризненной работы допускаемый прогиб при действии груза в
электрических мостовых кранах в зависимости от< режима работ (см. стр. 4) не должен
превышать следующую величину:
~J L см. (260)
В мостовых кранах с ручным
Фиг. 545. Фиг. 546. приводом допускаются более
значительные прогибы (щ L до зд^ LA.
Для того чтобы прогиб не превысил допускаемой нормы, балка должна иметь
достаточную высоту и достаточный момент инерции.
Для балки с постоянным моментом инерции J в ои4 наибольший прогиб от
собственного веса (фиг. 545) будет равен:
* - inr'т *»> <261а>
Где через G обозначен собственный вес в кг и Е ж 2 200 000 кг/см2 — модуль
упругости.
Прогиб от подвижных грузов можно определить с достаточной степенью
точности, если установить два груза Р — Р симметрично в середине пролета крана (фиг. 546):
(261Ь)
Для расчета сплошной балки рекомендуется решать уравнение (261 b) no J
й вставлять в уравнение допускаемую цифру для 8". По полученному значению Jmpe5
можно подобраЛ сечение балки или выбрать прокатную двутавровую балку с
ближайшим большим Jx.
По этим данным следует определить допускаемый наибольший изгибающий момент
Л^ и действительное напряжение на изгиб о'.
Пример № 5. Расчет главной балки ручного мостового крана грузоподъемностью 5 т и
пролетом 12 м.
Конструкция — двутавровая балка, с приболченным рельсом из полосовой стали.
Расстояние между колесами крана / = 1900 мм; общий вес крана Gk = 4750 кг; вес тележки
GQ= 350 кг; расстояние между колесами тележки Ъ =850 мм; расстояние между осями рельсов
s = 550 мм (фиг. 522).
По условиям работы ручной мостовой кран относится к группе? / (см. табл. 2).
Относительная продолжительность работы — нормальная; относительный груз — переменный;
толчки — нормальные.
Коэфициент толчков при скорости передвижения до 60 м/мин <р= 1,1. Поправочный коэфициент
ф = 1,2.
1. Прогиб. Предположим, что допускается прогиб
*'' = б00^Ш-1200 = 2сл1в
324

По уравнению (261 b) определяем необходимый момент инерции
t*-b).[L* + (l + bf] 1340 • (1200-85) ■ [12002 + (1200 + 85)*]
Jmpe6 ^
48.2 100 000-2
'27 25° СМ '
Этому моменту инерции соответствует прокатная двутавровая балка № 40 с ]х = 29 210 см*
и Wx = 146О см*.
Однако при выборе балки №38 с Jx = 24 010 см4 и И^ = 1260 смг, прогиб будет:
_ 29210 У
1200 "500*
Эта величина прогиба считается еще возможной для ручного мостового крана.
2. Момент от собственного веса. Нагрузка от собственного веса балки
ориентировочно будет:
G= 1600 кг;
= G • -£ =1,6 • -^-= 2,4 тм; фМя = 1,1 -2,4-2,64
о о
3. Момент от подвижных грузов. Наибольшее давление колес тележки Р
= 1340 кг:
4)
= ^" " (L - 4") == "JT
~ 0,85)2^6,94 яш; ? М
4. Действительное напряжение на изгиб:
1,2 • 6,94 ~ 8,34 тм.
= Й^= 1260^87
сдоп = 1400 кг/см2 (для St 37-12).
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости (из-за возможного наклонного подъема груза)
Mh = JL фМР = -—■ • 1,2 • 694000 = 83 400 хгслс.
Момент сопротивления Wy = 131 ел!3. Напряжение от изгиба в горизонтальной плоскости
Результирующее напряжение на изгиб будет: о'г = |/ (аг)2 + ( ^)2 = у" 8702 + 637^"
~ 1075 кг/см2; сдоп= 1400 или 1600 кг/см2 (DIN 120).
Клепаные сплошные балки
применяются, если прокатные двутавровые балки
окажутся недостаточными.
Высота балки (фиг. 547 — 549) h ^
Очертание балки. Балка,
соответствующая теоретическому очертанию с изогнутым
нижним поясом (фиг. 547), дает преимущество
хорошего использования материала, но
дороже стоит.
Балка с параллельными поясами (фиг. фиг 547 549.f клепаные сплошные балки
548) более проста в исполнении, но тяжела (формы очертаний),
по весу. Поэтому выбирают среднее между
обеими конструкциями балок и изготовляют балки большей частью по фиг. 549
с двухсторонним скашиванием. Длина скашивания с ^ г/л L.
Высота концов балок Ло определяется обычно высотой концевых поперечных
балок (см. стр. 355).
Подбор и расчет поперечного сечения балок. В
кранах меньшей грузоподъемности и небольшого пролета достаточна прокатная двутав-
' ровая балка с приболченным или приклепанным рельсом (фиг. 550—552).
325

Прямоугольные крановые рельсы (табл. 34). прикрепляются обычно посредством
потайных болтов (фиг. 550).
Диаметр болтов — 5/8" -f- 7/8"« Расстояние между болтами 300 ~ 500 мм.
Вследствие недостаточно жесткого соединения рельса с балкой по фиг. 550
и 551 следует рассчитывать только сечение балки, пренебрегая рельсом.
Если применяется нормальный крановый рельс с широкой подошвой (табл. 35),
который склепывается с балкой (фиг. 552), то он представляет собой элемент, вводимый
в общее сечение балки, отчего основное сечение балки несколько уменьшается (так
как на изгиб работает также и рельс).
В справочнике «Stahl im Hochbau» 8. Aufl. 1930 приведена таблица поперечных
сечений двутавровых балок № 26 до 60 с приклепанным крановым рельсом
(нормальный лрофиль № 1—4).
Ч
X
Фиг. 550—552.
Фиг. 553 до 555. Сплошные клепаные балки
(формы поперечных сечений).
В мостовых кранах, не имеющих помоста для обслуживания, обыкновенные
двутавровые балки, воспринимая горизонтальную нагрузку (см. стр. 339), в большинстве
случаев бывают недостаточно прочны при действии изгиба. Достаточная прочность
на изгиб достигается применением горизонтальных ферм, которые выполняются
как показано на фиг. 603а.
Для сплошных балок (фиг. 553 до 555) следует выбирать толщину стального листа s
между 8 и 13 мм х. Чаще всего s = 10 мм. Для высот вертикальных листов необходимо
принимать по возможности округленные размеры, соответствующие стандартным
размерам (например, 800, 1000, 1200, 1500 мм).
Поперечное сечение сплошной балки соответствует по своей форме двутавровому
сечению. Швеллерные балки в качестве основных в крановых конструкциях не
применяются.
Толщину поясного уголка (фиг. 553 — 555) следует выбирать равной толщине
листа s или на 1 мм толще.
Для более удобного присоединения поперечных уголков и настилочного листа
часто применяются в качестве поясных уголков на одной стороне балки неравнобокие
уголки (фиг. 553).
Рельс в большинстве случаев применяется нормальный, крановый по табл. 35,
и привинчивается к поясным уголкам (фиг. 553) или приклепывается (фиг. 555).
В первом случае рельс не является прочным элементом, и расчет балки значительно
проще, так как рельс не учитывается. Если же применяется рельс из полосовой стали
(фиг. 554), то он предварительно склепывается с поясными листами (впотай сверху
и снизу), и последние затем приклепываются к поясным уголкам.
Если для усиления поперечного сечения балки (фиг. 554 и 555) требуется
применение поясных листов, то их следует брать толщиной 12 ~ 15 мм и со свесами 5 -г- 10 мм.
1 В СССР стандартные толщины листов, начиная с 8 мм и выше, имеют четные числа: 8—10—
12—14 и т. д.—Я. Б^
326

Для присоединения настилочного листа необходимо верхний поясной лист взять
более широким (фиг. 554 и 555).
Заклепки. Диаметр заклепки (диаметр отверстия) следует определить по
толщине вертикального листа. Если s обозначает толщину вертикального листа в см,
то диаметр заклепки обычно берут равным:
d = /5s — 0,2 см. (262)
Нижеследующая таблицаг дает данные для обычных толщин вертикальных
листов:
Толщина листа s =6—7 8—10 1\—\3 мм
Диаметр отверстия d ==17 20 23 »
Диаметр заклепок d' = 16 19 22 »
Дополнительная проверка подобранного поперечного
сечения. У балок с приболченным
рельсом (фиг. 550 и 553) поперечное
сечение балки симметрично и напряже- г—г
ния при изгибе в верхних и нижних
волокнах между собой одинаковы.
Для определения момента инерции
и моментов сопротивления
несимметричного поперечного сечения (фиг. 556а)
следует сперва определить положение
нейтрального волокна X — X, которое
проходит через центр тяжести
поперечного сечения на расстояниях ех и £2.
Если Fv F2, F3... — площади
отдельных элементов 1, 2, 3..., %, щ,
т]3... — расстояния их центров тяжести
от оси / — I и F — площадь всего
поперечного сечения, то статический
момент (не учитывая заклепочных
отверстий) будет равен:
Р . ех = Fx • r\± -f- F2 • YJ2 4~ Фиг- ^56а и Ь. Расчет сплошных балок.
+/V43+ ... см\ (263)
Расстояние центра тяжести от нижних волокон без учета наличия заклепочных
отверстий будет равно:
1
"42
см.
(264)
Расстояние от верхних волокон е2 определяется таким же образом, но только
следует взять расстояния центров тяжести %', ri2> V ••• от оси И — ^« Положение
нейтрального волокна X — X будет найдено правильно, если h = ег -\-е2.
Рекомендуется для лучшей наглядности выполнить расчет в виде таблицы.
Момент инерции. Если (фиг. 556а) J19 J2, /3--- обозначают моменты
инерции отдельных элементов сечения, у19 у2, у3... —- расстояния центров тяЖести этих
элементов от нейтрального волокна X — X, то без учета заклепочных отверстий
будем иметь:
+ .../Г1-У? + /72'3;2 + ^зу1+ ...см* (265)
с учетом заклепочных отверстий
/о = 2 (1^1
ds>
. {уу)
Так как обе первые величины по отношению к обеим последним сравнительно
малы, то ими обычно пренебрегают. По ВЕК (см. дальше) отверстия для заклепок учиты-
1 На цифры этой таблицы надо смотреть только, как на ориентировочные данные. Я. Б.
327

ваются лишь в растянутом поясе. В таком случае отпадает вторая и четвертая часть
в уравнении (266).
Рабочий момент инерции Ц — нетто):
Jn = J — Jo- (267)
Для получения необходимого поперечного сечения балки приходится
производить (смотря по обстоятельствам) в большинстве случаев двойной, а иногда и тройной
перерасчет, который значительно облегчается посредством составления таблицы.
Рабочие моменты сопротивления (W — нетто):
W± = Jf- и W2 = -у0 см*- (268)
Наименьший момент сопротивления W± =~ Д°л>*<ен быть равен необходимому
моменту сопротивления (стр. 323) Wmpe6 или быть несколько большим.
/1щнЩрабо/80}
Серединаирана
/250-
d ,c
1=10/1-
Фиг. 557.|Сплошная балка (главная ферма) к мостовому крану, грузоподъемностью 50 т и
пролетом 10 м (Ardeltwerke).
а — вертикальный лист (1000X12 мм); Ъ — уголок верхнего пояса (1_ 90 X 11); с — поясной лист (250X8 мм);
d—ходовой рельс тележки (60X40 мм), наверху и внизу склепанный "с с помощью потайных заклепок; е—уголок
нижнего пояса (|_ 100 X 12 вернее— 150 X 100 X 12); / — уголок жесткости ([_ 70 X 7); g — прокладка
(70 X 12 мм); h — поперечная балка (колесная балка); ъ — упорный брус; к — ходовой крановый рельс; I —
поперечное крепление между главной и вспомогательной балками; т — настил помоста (дырчатая сталь 4 мм
толщины); п — крепление будки машиниста; о — троллейный провод тележки.
Действительное напряжение от изгиба. Если через Wt
и W2 (фиг. 556а), обозначить рабочие моменты сопротивления, то при учете только
главных сил напряжения в крайних волокнах будут следующие:
М
д max "
a; = ±li.
мР
°доп-
(269)
На фиг. 556Ь изображена эпюра напряжений от изгиба с расположением
ординат растяжения вправо, а сжатия — влево.
В ВЕК (DIN 120) приводятся для расчета клепаных сплошных балок (фиг. 557)
следующие данные.
Поясные листы клепаных балок работают лишь в том случае, если они
присоединены необходимым количеством заклепок соответственно их рабочему
поперечному сечению. ™
Каждый поясной лист должен быть выпущен за пределы его теоретического места
обрыва по крайней мере на два ряда заклепок. При определении необходимого
поперечного сечения клепаных балок следует вычесть заклепочные отверстия в растянутом
поясе.
Если заклепки установлены на расстоянии /, меньшем, чем 2rf, то необходимо
отверстия для заклепки вычитать.
У балок без поясных листов следует вычесть отверстие одной заклепки для
растянутого пояса, заклепочные же отверстия в сжатом поясе не требуется вычитать.
При определении шага поясных заклепок балки следует ввести момент инерции
всего поперечного сечения и статический момент поперечного сечения пояса без вычета
заклепочных отверстий.
Если рельсы лежат непосредственно на поясе, то вертикальный лист сплошной
балки следует так изготовить, чтобы давление на рельс воспринималось непосред-
328

ственно через вертикальный лист сплошной балки. В противном случае следует
определять расстояния между заклепками таким образом, чтобы они были в состоянии еще
передать опорное давление рельсов на вертикальный лист сплошной балки. При наличии
дополнительных вертикальных коротышей, или коротких ребер, расположенных не
реже, чем через 60 см, плотно пригнанных или приваренных к горизонтальным полкам
верхнего пояса, разрешается не производить пристружки вертикального листа,
принимая на коротыши, или ребра, не более 60% вертикального усилия и передавая остаток
на поясные заклепки.
Конструкция сплошных балок. В ВЕК (DIN 120) приводятся
следующие основные правила.
Если крановый рельс (как это имеется у большинства конструкций) расположен
непосредственно на верхнем поясе балки, то давления от колес тележки должны
нагружать только вертикальный лист. Верхняя кромка вертикального листа поэтому должна
быть соответственно обработана, и следует позаботиться, чтобы она (стенка) при
приклепывании поясных уголков не опускалась ниже обушков, так как иначе заклепки
поясных уголков будут перенапряжены.
Вертикальный лист должен быть укреплен в
достаточной мере, в особенности в местах, где он
воспринимает сосредоточенные нагрузки Ч
Поясные листы должны быть на 5 мм шире пояса,
образуемого горизонтальными , полками поясных
уголков.
Если имеются два или более поясных листа, и
они не выбраны такой ширины, чтобы можно было
поставить дополнительный ряд заклепок, то расстоя- ф
ние от кромки листа до крайнего ряда заклепок не
должно быть больше, чем 4 d.
Ходовые рельсы, которые приклепываются к верхнему поясу балки (это относится
также и к решетчатым фермам) и образуют с балкой (верхним поясом)
комбинированное поперечное сечение, должны иметь крепление соответственно действующему
поперечному усилию.
Если рельсы будут скреплены посредством зажимных планок (съемных), то
необходимо воспрепятствовать продольному сдвигу (смещению) соответствующими
упорами рельсов.
Чтобы избежать высадки уголков жесткости (фиг. 557), применяются прокладки
между верхними и нижними поясными уголками. При применении ребер (листов)
жесткости последние выбираются достаточно жесткими, в особенности на концах
балки, где поперечная сила наибольшая. Промежутки между вертикальными
уголками жесткости определяются величиной панелей вспомогательной фермы,
сконструированной в виде решетчатой фермы.
Шаг заклепок поясных уголков и поясных листов (фиг. 558). Если
через J обозначить момент инерции балки в см*; MS=F • у—статический момент
поперечного сечения пояса (уголки и листы) в см3; Т—поперечную силу, в кг; d—диаметр
заклепочного отверстия; s — толщину вертикального листа в см и с/ — допустимое
давление на стенки отверстия в кг/см2, то шаг поясных заклепок, рассчитанный из
условий давления на стенки отверстия, будет равен:
При расчете на срез:
t
MST
2-d2
~4~
см-
Одоп СМ.
(270а)
(270Ь)
Уравнение (270а) действительно также и для расчета шага заклепочного шва
поясных листов при условии одинакового диаметра заклепок, только следует вставить
для Ms значение статического момента М/ — F' • у' поперечного сечения листов
(без вычета заклепочных отверстий).
1 Автор, очевидно, подразумевает постановку уголков жесткости, о чем см. ниже—Я. £>.
329

Для небольших высот балок формулы для расчета шага поясных заклепок s см.
Stahl im Hochbau. 8 Aufl., Berlin 1930. Jul. Springer.
Стык вертикального листа. Основными данными для расчета
являются следующие: момент и поперечная сила в месте стыка. Момент инерции обеих
перекрывающих накладок (фиг. 559а) должен по крайней мере равняться моменту
инерции,вертикального листа.
Отсюда и определяется толщина стыковых накладок:
Si = 0,5 s- (h :
0,66 s до 1,0 s;
см,
= 8 мм.
У стыка (по фиг. 559а) перекрывающие накладки расположены между поясными
уголками. Перегрузка поясных уголков избегается применением листовых или
уголковых накладок.
Если d обозначает диаметр заклепки
(диаметр отверстия), то о = 2й\ е = 3d -~
-f- 4rf; t = 3d -s- М.
78 20
Фиг. 559а. Стык вертикального'^ и ста сплош- Фиг. 559Ь. Расчет стыка (значения / для
ной балки (клепаной). двух- и четырехрядных заклепочных швов
по Otto, Eisenbrtickenbau).
Рядовое расположение заклепок (фиг. 559а) предпочтительнее шахматного,
потому что при этом в крайнем горизонтальном ряду / — / имеем на одну заклепку
больше.
Напряжения в заклепках пропорциональны их расстояниям от нейтрального
волокна X — X.
Момент, приходящийся на вертикальный' лист сплошной балки, составляет:
М — s
ааоп кгсм.
(271)
Давление на стенки заклепочного отверстия (напряжение смятия) для наиболее
удаленного от нейтральной оси X—X шва при условии одинакового вертикального
шага заклепочного шва:
М
d .5
(272)
Величины /, рассчитанные для расположения заклепки в шахматном порядке по
Otto \ даны в диаграммах (фиг. 559Ь) для двух-, трех- in четырехрядных заклепочных
швов.
«Eisenbrtickenbau» и в «Stahl im Hochbau»;
330

Допускаемое давление на стенки отверстия (напряжение смятия) будет:
az == 2-тдоп.
Стыкпоясных уголков и листов. Поясные уголки стыкуются так,
чтобы рабочее поперечное сечение стыковых уголков равнялось рабочему
поперечному сечению стыкуемых поясных уголков.
Обозначая через F рабочее поперечное сечение стыкуемых частей пояса, одоп —
основное допускаемое, напряжение и az — допускаемое давление на стенки отверстия
(напряжение смятия) в кг/см2у найдем, что необходимое поперечное сечение заклепок
на каждой стыковой стороне будет:
"доп
^- см2
(273а)
Фиг. 560а до с.
Сварные
сплошные балки.
Необходимое^ поперечное сечение
заклепочного отверстия:
/, = F
= n-d-s см*,
(273Ь)
Фиг. 561 а и Ь. Сварной стык
вертикального листа (V- и Х-швы со
стыковыми накладками).
где п обозначает количество заклепок,
располагаемых на каждой стороне стыка.
Особого внимания требует соединение торца сплошной балки с концевой
(поперечной) балкой (см. стр. 355), так как в этом месте поперечная сила достигает
наибольшего значения.
Сварные балки (фиг. 560а и b) отличаются от клепаных тем, что для
них не требуется никаких уголков для связи поясов с вертикальным листом.
Отсутствие поясных уголков создает более благоприятное использование
материала, так как все поперечное сечение пояса распределяется ближе к крайнему, больше
всего нагруженному, волокну. Балка поэтому будет легче, чем равноценная клепаная
балка и дешевле в производстве.
Поясные листы выбираются для сварных балок более толстыми, чем для клепаных.
Если одного поясного листа не будет достаточно, то предусматривают второй, который
для-более удобного размещения сварочных швов выбирается немного шире (фиг. 560Ь).
Более двух поясных листов не применяют из-за экономии сварочных швов.
Сварочные швы выполняются возможно тоньше, чтобы ослабить влияние усадочных и
температурных напряжений. Толстые швы не рациональны, так как поперечное сечение шва
(его объем) увеличивается в квадратной зависимости от его толщины.
Во избежание несимметричного действия усадочных и температурных
напряжений необходимо обратить внимание на правильное расположение сварочных швов.
Расположение швов, как показано на фиг. 560Ь, в этом отношении лучше, однако
балка должна быть трижды окантована. Швы выполняются прерывистыми (фиг. 561Ь)
или непрерывными, но с меньшей толщиной.
У кранов, работающих на открытом воздухе, следует предпочитать непрерывные
швы для лучшего предохранения конструкции от ржавчины.
331

CD
О
О
tmnm
CUD
О
о
Расчет сварочных швов см. стр. 349.
Согласно постановлению Прусского министерства от 10/V 1931 г. (Die Elektro-
schweissung 1931. Heft 6) принято наименьшее временное сопротивление разрыву
сварочных соединений в 3000 кг/см2. Этой норме соответствует при St 37 . 12
наименьшее сопротивление разрыву сплошного материала — 3700 кг/см2.
Допускаемое напряжение сварных швов согласно нормам
Допускаемое напряжение для St 37 . 12:
одоп = 1400 кг/см2 (см. то же, стр. 323).
Следовательно, рдоп = 700 кг/см2.
У сварных конструкций стыковые накладки
вертикального листа (фиг. 561а и Ь) получаются
значительно меньше, чем при клепаном стыке (фиг.
559а), что дает соответствующую экономию в
материале. Если четыре боковых шва (фиг. 561а и Ь)
по статическому расчету не будут достаточны,
тикального листа что^ы воспринимать изгибающий момент и попе-
соИшвамиС'в про^Ть^ГкаГдобавоч^ речную силу, действующие в месте стыка, то они
ными. пополняются швом V- или Х-образным (фиг. 561а,
или Ь). Шов V-образный требует столько же
сварочного материала, сколько и шов Х-образный. Он из-за меньшей обработки
обходится дешевле и поэтому предпочитается. Если же недостаточно 5 швов, то
применяется сварка впрорезь для усиления (фиг. 561с).
Для стыковых накладок обычно достаточна ширина 50 — 70 мм.
Увеличивающиеся в сторону поясов напряжения можно уравновесить тем, что
сварочные швы от нейтрального волокна к поясам постепенно будут усилены. Если
только возможно, необходимо отказываться от сварки впритык г (Stumpfnaht).
Для ребер жесткости балки следует выбирать плоскую или угловую сталь
(фиг. 560с). Первая легче и обыкновенно является вполне достаточной. Во
избежание недопустимого ослабления вертикального листа из-за возможного излишнего
провара стенки, а также из-за слишком сильного скопления тепла противоположные
ребра жесткости должны быть поставлены в шахматном порядке (фиг. 560с).
Литературу о сварных стальных
конструкциях см. дальше.
Решетчатые фермы* Системы:
высота фермы Л = у^ ^ "^ То ^"
Фермы С Криволинейным НИЖНИМ фиг 562. Ферма '^криволинейным (параболической
поясом (фиг. 562) наиболее рациональ- формы) нижним поясом.
ны, так как они соответствуют по
форме кривой моментов от собственного веса и подвижной нагрузки (фиг. 540d).
Преимущества: хорошая форма и незначительный вес.
Недостаток: дорогое производство вследствие хордообразно выполняемого
нижнего пояса и различной длины промежуточных стержней (вертикальных и диагоналей).
Фермы с параллельными поясами (фиг. 574) применяются преимущественно для
кранов складочных помещений. Они применяются в тех случаях, если в плоскости
нижних поясов главной и боковой фермы передвигается вспомогательная тележка или
если нагрузка от направляющих роликов (например, в мостовых кранах с выдвижной
стрелой) передается на нижний пояс (в мостовых кранах с поворотной стрелой и
загрузочных кранах).
Преимущество: одинаковые длины промежуточных стержней и поэтому простое
производство.
Недостаток: большой вес фермы по сравнению с фиг. 562.
1 Die Elektroschweissung 1931, S. 127 f.: «Ausfuhrungen uber die Anwendung der «Vorschriften fur
geschweisste Stahlbauten» mit Beispielen. Y°n Dr.-Ing. H. Schmuckler.
332

Фермы со скошенным с Двух cf oj)oh нижним поясом (фиг. 5ёЗа) дают нечто
Среднее между преимуществами и недостатками систем фиг. 562 и 574, а поэтому они обычно
и предпочитаются.
Конечная высота Ло фермы зависит от высоты концевой поперечной балки (см.
стр. 355) Ло ^ 0,4 h ~- 0,45 Л. Ширина панели X ^ Л. По производственным причинам
рекомендуется выбирать четное число панелей. Раскосы (диагонали), как показано
на вышеупомянутых фигурах, направлены попеременно вверх и вниз (так называемая
треугольная решетка).
Вертикальные (дополнительные) стержни не являются основными^ стержнями
и служат для уменьшения наполовину расстояния между главными узлами верхнего
пояса, подвергнутого действию местного изгиба вследствие непосредственного
давления от колес тележки.
Усилия в стержнях *] Д Л £\ /J\ Л д
от собственного веса. ^t.j.t, ^t,—
Ориентировочное распределение
общего веса крана за вычетом веса
ходовых тележек на механизм
передвижения крана, главную ферму
и т. д., а также определение
собственного веса производятся по данным
на стр. 319 и 320 в разделе
«Сплошные балки».
Усилия, возникающие в
стержнях от действия собственного веса,
проще всего определяются
графически, путем построения диаграммы
Кремона. При этом собственный вес G ^ весу главной фермы + г/2 веса ходового
механизма (без катков) + г/2 веса поперечных связей и г/2 веса настила одного
помоста распределяется на узловые точки верхнего пояса (фиг. 563а), так что:
Фиг. 563а и Ь^ Определение усилий в стержнях
фермы от собственного веса.
+кп,
(275)
Так как оба концевых узла вместе считаются как один узел, получается число
узлов п — 1, и нагрузка на узел будет равна:
G
После того как узловые нагрузки будут нанесены в соответствующем масштабе,
производится построение диаграммы усилий (фиг. 563Ь), которая, однако, ввиду
симметрии строится только для одной половины фермы. Стержень Ох усилия не имеет
(так называемый нулевой стержень).
При построении диаграммы Кремона нужно, чтобы последовательность при
обходе стержней всегда была одинакова (например, по направлению часовой
стрелки). На диаграмме Кремона нагрузки и опорные реакции вычерчиваются
жирными линиями и отмечаются стрелками соответственно направлениям их действия.
Усилия в стержнях отмечаются тонкими линиями и на диаграмме усилий не получают
никаких стрелок. Стрелки наносятся на схему фермы в соответствии с обходом по
многоугольнику сил. Каждый стержень получает две стрелки: одну — от
многоугольника сил одного узла, а другую — от многоугольника сил другого узла. Если обе
стрелки одного стержня (например, у нижнего пояса фиг. 563а) идут от узлов, то
усилие стержня будет растягивающим; если же они идут по направлению к узлам, то
усилие (например, у верхнего пояса) будет сжимающим.
Растяжение и сжатие обозначаются знаками + и — .
Стержневые усилия от собственного веса, полученные по диаграмме, вносятся
в табл. 52, где все данные, относящиеся к статическому расчету, наглядно
сгруппированы.
ззз

не имеет усилия
Стержневые усилия от действия подвижных гру-
з.ов. От действия подвижных грузов Р— Р, вернее Рх—Р2, отстоящих на
определенном расстоянии Ьу верхний пояс фермы подвергается (фиг. 564 до 572) сжатию,
а нижний пояс — растяжению. Диагонали Z)2 до D9 получают в зависимости от
положения тележки растяжение или сжатие. Вертикали в системе являются лишь
вспомогательными стержнями и служат для уменьшения расстояния между опорами
верхнего пояса, подвергающегося непосредственному
изгибу от подвижного груза.
Положение нагрузки, при котором
отдельные стержни испытывают максимальные усилия,
вполне может быть определено (фиг. 564 до 572).
Передвигая тележку от левой опоры к
правой и ставя последовательно левое колесо над
узлами //, ///... до IXу два стержня каждый
раз испытывают максимальные усилия.
Наибольшие усилия растяжения или сжатия
в стержнях, возникающие при этих положениях
нагрузки, обозначены на фиг. 564 до 572,
соответственно жирными и тонкими линиями.
Стержни верхнего пояса Ог и 06 (фиг. 573а
и 574) не испытывают никакого усилия. У
системы фиг. 562, наоборот,
стержень нижнего пояса Uv
Диагонали Dx—D3—D5 левой части фермы
испытывают при указанных положениях груза
максимальное сжатие, а диагонали D2 и D4
—максимальное растяжение.
Если тележка, передвигаемая вправо,
перейдет середину пролета фермы, то диагонали D6
(Z)5) и D8(DS) испытывают максимальное
растяжение, а диагонали А(£>4)—наибольшее сжатие.
Так как расстояние между колесами тележки
больше, чем длина панели, то самое неудачное
положение груза для максимального сжатия
2) уже не играет роли.
Если расстояние между колесами меньше
длины панели или если по ферме передвигается
только один груз (например, Р = 1 т), то эта
наибольшая величина также может быть
установлена.
Чтобы получить величину сжатия стержня
DQ(D2) при b > \y следует нагруженную тележку
поставить в пределах нулевой панели е (табл. 51)
и распределить давление колес Р—Р, как Pi—
Р2 — Р3 на соседние узлы IX до XI (фиг. 572)
и построить многоугольник сил, из которого £>9 будет определено.
Стержневые усилия определяются согласно аналитическому расчету по методу
Риттера, но в большинстве случаев графически.
Проще и удобнее всего является способ расчета по диаграмме Кремона для
состояния А = 1 т в соединении с линией А,
Вообразим, что ферма (фиг. 573а) закреплена в В и нагружена у А силой в 1 т,
действующей вверх. Для этой опорной силы следует построить при выборе
соответствующего масштаба (примерно, 1 т = 20 мм) диаграмму (фиг. 573с), из которой
определяются усилия в стержнях.
Вертикальные стержни как вспомогательные не принадлежат к основной системе
и поэтому на диаграмму нЬ попадают.
Если вместо единичной силы в 1 т принять опорное усилие А у левой опоры,
которое соответствует самому невыгодному положению тележки для соответствующего
334
UP)
Фиг. 564—572.

стержнями которое берется из линии А (фиг 573Ь), то, например, наибольшие усилия
ш Л ж х
стержней О2, t/2 и D3 будут равны
ЛА),
Л
D8=-Di.(A).
Часто применяется также метод
расчета по линиям моментов и
поперечных сил (линии Л).
Линия моментов для подвижных
грузов, например Рх и Р2 (фиг. 574),
строится так же, как для сплошной
балки.
По этой линии М определяются
значения максимальных изгибающих
моментов соответственно положению
главных узлов в пролете и затем уже
известным способом определяются
максимальные усилия в стержнях
верхнего и нижнего поясов.
Обозначая через Мр изгибающий
момент, соответствующий каждому
положению груза (под левым ходовым
колесом) и через h — высоту пояса
фермы, получим:
= —Y (сжатие);
U = + -£- (растяжение).
Для фермы фиг. 574 наибольшие
усилия в верхнем и нижнем поясах
будут:
м
PVI
Значения поперечных сил,
соответствующих различным положениям
подвижных грузов на ферме,
определяются по линии А, построенной
в определенном масштабе (фиг. 564
до 572).
Если, например, тележка левым
колесом стоит над узлом V, то А будет
поперечная сила, соответствующая
этому положению груза.
На фиг. 576 линия А построена
вверх, а линия В вниз. Наибольшие
усилия растяжения и сжатия
диагоналей вследствие параллельности
поясов определяются поперечными си-
Фиг. 573 а до с. Определение усилий в стержнях от
подвижных грузов (А—линия и А=7 — план).
Фиг. 574 до 576. Определение усилий в стержнях
помощью линий моментов и поперечных сил.
лами, действующими в каждой панели. Усилия определяются, если разложить
поперечную силу в горизонтальном направлении и в направлении соответствующих
диагоналей (фиг. 576).
Если, например, передвигающаяся тележка от А к В левым колесом стоит над
узлом 1у, то диагональ D3 испытывает максимальную силу сжатия — £)3.
335

Наибольшая величина растяжения этой же Диагонали +£>8 получается, если
тележка левым колесом стоит над узлом IX.
Очень нагляден метод инфлюентных линий (фиг. 577 до 582), который ясно
показывает изменение усилий в диагоналях (фиг. 581 и 582).
Этот метод в особенности уместен тогда, если необходимо рассчитать несколько
кранов с одинаковым пролетом (с одной и той же схемой) и различной
грузоподъемностью или если на ферме передвигаются две тележки.
Пусть по ферме перемещается груз в 1 т и необходимо построить инфлюентные
линии усилий в стержнях.
Стержни верхнего
пояса: стержень Ох не
имеет усилия; стержень О2
(фиг. 577), имеющий
единичный груз 1 /л,
устанавливается над узлом /// (самое
невыгодное положение
груза) и вызывает на левой
опоре опорную реакцию
А= 1
(277)
причем в' = 8Х.
Из уравнения момен-
тов (точка моментов у с)
имеем:
О2. ft = А .
(278)
где е = 2Х, определяется
осевое усилие, возникшее
от действия груза 1 т\
в
Т
Фиг. 577 и 578. Линии влияния верхних и нижних поясных
стержней.
Соответственно:
Уравнение (279)
представляет собой уравнение
прямой линии:
(O2):er = jr:L. (280)
На правой опоре
реакция будет:
е
Т'
(281)
(282)
Уравнения (280) и (282), изображенные в соответствующем масштабе графически
на фиг. 578, и дают линию влияния для усилия, возникающего в стержне О2. Так как
речь идет о сжимаемом стержне (— ), то линия влияния наносится ниже оси абсцисс.
Если единичный груз в 1 m находится, например, над узлом ///, то стержневое
усилие (О2) равняется наибольшей величине ординаты i\v
Равным образом строятся линии влияния остальных стержней верхнего пояса
О3, О4... (фиг. 578).
ЗЗб

Стержне нижнего пояса. Стержень U} (фиг. 577). Уравнение моментов
относительно точки // будет:
и^Нг^А-е, (283)
где е = X.
Подставив значение опорного давления А = 1 • -—[уравнение (277)], будем иметь:
U. • йх = 1 ~~ • г (284)
или, выраженное в виде
отношения:
(£Л):г= --:L. (285)
Пользуясь значением правой
опорной реакции В (уравнение
(281), соответственно получаем:
(иг):е' = ~:1.. (286)
Так как речь идет о
растягиваемом стержне (+), то линия
влияния усилия (фиг. 578)
наносится выше оси абсцисс.
Стержень (/2 (фиг. 577).
Уравнение моментов
относительно точки IV будет:
U2 • ft = A • е, (287а)
где е = ЗХ и е' = 7Х.
Подставляя значение
опорного давления А = 1 • ^-
[уравнение (277)], получаем:
-1^
(288)
Пользуясь значением
правой опорной реакции В
[уравнение (281)], соответственно
получаем:
(U2):e = -£-:L. (289)
Очертание линий влияния
для усилий в стержнях U3, U^...
такое же, как и для усилия U2
(фиг. 578).
Раскосы (диагонали). Стержень D± (фиг. 579) рассматривается как стержень
верхнего пояса и поэтому подвергается только сжатию.
Линия влияния для его усилия строится так же, как и для усилия Uly причем
момент берется относительно точки с (фиг. 579):
(DJ-.e^ — iL, (290а)
Фиг. 579 до 582. Линии влияния диагоналей.
Лебедки и краны—1С—'Z'Z
(290b)
337

Линию влияния см. на фиг. 580.
Линия влияния для Dx может быть также построена (подобно последующим
диагоналям) путем откладывания под опорой А отрезка -— (фиг. 580).
Остальные диагонали получат в зависимости от положения тележки
наибольшее усилие растяжения ( -(-) или сжатия (—) (фиг. 581 и 582).
Стержень D2 (фиг. 579). Единичный груз (1 т) ставится над узлом ///и вызывает
наибольшее усилие растяжения
Д ^f ; Д (291)
ф ) + Д + f Д
4 4/ sin ос ' L sin
где
Уравнение (291) можно записать ввиде уравнения
Д :L (292а)
Sin a
Где _— откладывается под А.
Sin oi
Если единичный груз устанавливается над узлом //, то при опорном давлении
I . _i_ [уравнение (281)] получается наибольшее усилие сжатия:
или
причем величина 1/sln а откладывается под опорой В.
Передвигающийся от опоры В к А груз в 1 т вызывает до узла ///
увеличивающиеся усилия растяжения. Между узлами О и II наступает перемена усилия и у узла //
усилие сжатия достигает высшего значения, которое по направлению к А падает до
нуля.
Участок, где меняется усилие, получается нанесением соединительной линии.
Точно так же, как и для D2, строятся линии влияния для усилий в остальных
диагоналях £)3, Аи-- (Фиг- 581 и 582).
Ордината ч дает при данном положении единичного груза соответствующее усилие
в стержне.
Если вместо 1 т ставится любой груз величиной Р, то усилие стержня будет
S = Р - -ц.
Если на балке перемещается несколько грузов Pv P2... с определенными
расстояниями между ними, то усилие в стержне будет равно:
S = P1-rll + P2.rl2+ ..., (294)
которое достигнет максимального значения в случае, когда грузы будут поставлены
над наибольшими ординатами.
Для стержня О2 (фиг. 577 и 578) имеем:
Диагонали могут иметь положительную и отрицательную наибольшую величину
усилий в зависимости от положения грузов в пролете.
Так, например, для диагонали D3 наибольшее усилие растяжения достигается,
если тележка, идущая слева правым колесом, стоит над самой большой
положительной ординатой.
338

Наибольшее усилие сжатия наступит, если тележка, идущая справа налево,
левым (с самым большим давлением) колесом стоит над самой большой отрицательной
ординатой.
При двух одинаковых давлениях колес Р — Р, например, (фиг. 582):
Усилия в вертикальных стержнях (вертикалях). Вертикали являются
лишь вспомогательными стержнями и имеют задачу наполовину уменьшить пролет
между узлами верхнего пояса. Они подвергаются сжатию передвижными грузами
Р — Р или Рг — Р2.
Если больший груз Рг ставится над вертикальным стержнем и расстояние между
колесами Ь меньше, чем ширина панели X (фиг. 583), то усилие стержня будет равно:
(295)
Если b = \ или b > X, то усилие стержня V равно большему грузу Pv
При равных нагрузках колес тележки вместо Рг и Р2 необходимо подставить
нагрузки Р — Р.
Фиг. 583.
Фиг. 584. Специальная схема фермы.
При больших пролетах расстояние между колесами по отношению к длине панели
в большинстве случаев незначительно, и верхний пояс фермы подвержен тогда
большим напряжениям на изгиб от непосредственного давления колес тележки (см. стр. 344).
Для уменьшения нагрузки на изгиб иногда выбирают специальную схему (шпрен-
гельную) фермы (фиг. 584), благодаря которой напряжение на изгиб уменьшается
пропорционально длине панели.
Дополнительные усилия. Верхний пояс в горизонтальной
плоскости работает еще на изгиб под влиянием усилий торможения движущихся масс
нагруженной, находящейся в невыгодном положении тележки.
Давление масс достигает наибольшей величины, если ходовые колеса,
находящиеся в движении, внезапно будут заторможены. Тогда крановый мост скользит на
некотором расстоянии, и замедление скользящего мостового крана должно быть равным
замедлению груженой тележки.
Если обозначить через Q поднимаемый груз, Go — вес тележки, G — вес крана
(без тележки) в кг, д = 9,81 Ж Ю м /сек2 — ускорение силы тяжести и \х — коэфи-
циент трения между ходовым колесом и рельсом, то, если половина крановых колес
будет заторможена, получим:
+ Со + G . tg а = Q + Go + G
О * 2
замедление: tg a = р. • ~.
Давление масс тележки будет:
При }х = 0,2 получим:
1
То"
(296)
(297}
(298)
Так как это давление масс передается на рельсы обеих главных ферм, то каждый
верхний пояс и его горизонтальные элементы жесткости (через поперечные связи
воспринимают половину давления масс.
339

Наибольший изгибающий момент получится на расстоянии ^ от середины пролета
крана и рассчитается по уравнению (247). В это уравнение следует вставить вместо
вертикального давления колес Р горизонтальное давление:
_ 1 J3_+Go
11 ~ 10 "4 ~ *
Наибольший горизонтальный момент изгиба будет:
2
(299)
По DIN 120 (Основы расчета стальных крановых конструкций) следует принимать
наибольшую силу торможения, действующую на высоте верхней кромки рельсов, равную
*/7 нагрузки(всех заторможенных колес.
«Stahl im Hochbau» x приводит в разделе Bremskrafte und
Schragzug bei Laufkranen 2 исходные данные для расчета
мостовых кранов.
Для учета этих усилий при расчете пути для самого крана
могут быть даны лишь приблизительные величины. Наибольшая
сила торможения мостовых кранов в направлении крановых
рельсов составляет, примерно, 0,13 (Q + Gk), причем Q является
наибольшим грузом, и GK — полным весом крана.
Сила торможения тележек, действующая перпендикулярно
к крановым рельсам, может быть определена при помощи
интерполирования по диаграмме, приведенной на фиг. 585.
Указанные цифры относятся к нормированным
мостовым кранам по DIN 698 (табл. 51). Эти
цифры следует также умножить на (Q + @к) для
определения силы торможения.
Давление ветра. При расчете мосто-
вых кранов, работающих на открытом воздухе,
*ю давление ветра, как дополнительная нагрузка, не
ПрИНИМается во внимание. Однако следует иметь
в виду, чтобы кран при внезапных штормах мог
быть остановлен в любом месте пути (см. раздел
«Портальные краны»).
Подбор сечений стержней. Усилия стержней, возникающие от
действия собственного веса и подвижных грузов, наглядно сгруппированы в табл. 52.
Усилия стержней Sg от собственного веса умножаются на коэфициент толчков <р
(см. стр. 323), зависящий от скорости передвижения крана.
Усилия стержней Sp от действия подвижных грузов умножаются на поправочный
коэфициент ф (см. стр. 323), так как они получаются от переменном нагрузки.
Необходимое поперечное сечение растянутого стержня без учета дополнительных
усилий равно:
фиг 585
* треб — 1,1 Э
СМ*
°доп
(300)
Для обычно применяемой стали St 37 . 12 при действии главных усилий
допускаемое напряжение на растяжение (см. стр. 323): адоп = 1400 кг/см2 *.
Ослабление поперечного сечения от заклепок, составляющее около 15%, принято
во внимание тем, что в уравнении (300) вставлен коэфициент 1,15.
Для высококачественной стали St 48 со средним пределом растяжения'
(пределом упругости) as = 3120 кг/см2 получим ааоп£Г 1800 кг/см2.
1 8. Auflage, Berlin, Julius Springer 1930.
2 Согласно германским предписаниям по технике безопасности запрещено производить подъем
груза при наклонном положении грузового каната. Австрийские производственные нормы дают для
величины усилий при «косом» подъеме груза х/1б от силы торможения крана. При нескольких кранах
необходимо принять в расчет только величину силы наиболее тяжелого крапа при однотипном расчете.
* DIN 120, Berechnungsgrundlagen fur die Eisenkonstruktionen von Kranen.
340

Сжимаемые стержни должны быть всегда рассчитываемы на продольный изгиб (на
устойчивость), так как при этом необходимый минимальный момент инерции требует
2W0
ггсс
20
60 80 100 120- 140
Стеленд гибности'Х
160
180
200
25Q
Фиг. 586. Кривые чисел продольного изгиба и коэфициентов^запаса па
продольный изгиб для St 37 . 12 и acion = 1400 кг/см2.
большего поперечного сечения, чем при расчете на
простое сжатие. Согласно германским техническим
условиям на стальные конструкции и в соответствии
с предписаниями прусского министерства
относительно литой стали необходимая площадь
поперечного сечения сжатого стержня, работающего
в пределах неупругой области продольного изгиба
(к < 100; фиг. 586) и случая // действия нагрузки,
определяется по формуле:
* треб
+0,577-&.s|
(зо1)
В это уравнение So и Sp следует подставлять
в тоннах; sk—свободная длина стержня при
продольном изгибе (теоретическая длина стержня)
принимается в м; к—коэфициент, зависящий от
принятого типа сечения и имеющий значения: в случае
одного уголка — 6,2, при двух уголках (по фиг.
587) — 4,86 и (по фиг. 588) — 2,9, при двух
швеллерах (фиг. 589) и двутавровых балках с номером
свыше восьмого — 8,2. В пределах упругой
области продольного изгиба (X > 100) и случая
//действия нагрузки принимают коэфициент запаса на
Фиг. 587 до 589. Составные сжатые
стержни (к дополнительному расчету
на продольный изгиб). J
продольный изгиб такой же, как
341

и в общем случае, т. е. v = 3,5:
1,7 (<f Sg + $Sp)s£ CM*. (302)
В этом уравнении Sg и Sp следует подставить в m, a sk в л*. После того как
поперечное сечение стержня выбрано, следует определить гибкость стержня
= -j1 /, = 1 / р см (радиусу инерции).
Значения момента инерции J и площади поперечного сечения F принимаются без
вычета заклепочных отверстий. После опеределения значения гибкости X отыскивается
соответствующее число продольного изгиба ш на диаграмме фиг. 586. Усилие стержня
(сжимающая сила) умножается на число продольного изгиба, и стержень с усилием
ш ( Sg +<\SP) рассчитывается, как растянутый, только с той разницей, что
заклепочные отверстия при определении рабочего поперечного сечения сжимаемого стержня
не вычитаются (так называемый ш-метод расчета на продольный изгиб). Для каждого
сжимаемого стержня определяется наибольшее напряжение о = ш . ^—^^-JL9
которое не должно превосходить допускаемого напряжения. На фиг. 586 приведены
кривые чисел продольного изгиба, коэфициенты запаса на продольный изгиб, а также
критические напряжения, вызывающие продольный изгиб для стали St 37 . 12, в
зависимости от гибкости стержня. Напряжение при продольном изгибе ок (фиг. 586), т. е.
напряжение, при котором стержень изгибается при значениях X = 0 до X = 60, равно
пределу упругости as = 2400 кг /см2; при X = 100 до 250 изменение ок принимается по
кривой Эйлера 1ок = —р-1; при значениях \=60 до Х = 100 изменение ок принимается
по закону прямой, соединяющей горизонтальную прямую предела упругости с
кривой Эйлера. В основу расчета допускаемого напряжения на сжатие принимается,
как было указано выше, коэфициент запаса на продольный изгиб v = 3,5,
соответственно значениям X = 100 до X = 250. Допускаемое напряжение на сжатие в этой
области рассчитывается, как отношение критического напряжения ок к коэфициенту
запаса (v): cddon = -? .
Для получения всей кривой cd доп допускаемое напряжение на сжатие в пределах
от X = 0 до X = 100 принято изменяющимся по параболе, которая соприкасается
с кривой допускаемого напряжения на сжатие (зао11 = 1400 кг/см2) в точке X = 0.
Коэфициент запаса для этой части был получен, как частное от деления критического
напряжения на допускаемое при сжатии I v = j. Числа продольного изгиба ш
получаются путем деления основного допускаемого напряжения (при изгибе) на
допускаемое напряжение при сжатии (со— —-— )• В составных стержнях, состоящих изнесколь-
у Gd доп )
ких элементов (фиг. 587 до 589), гибкость отдельных элементов не должна быть больше
гибкости всего стержня и во всяком случае не должна быть больше, чем X = 30. За
свободную длину при продольном изгибе отдельных элементов (s'K фиг. 587) при
соединительной решетке или планках принимается расстояние между заклепками
соседних узлов решетки или планок (фиг. 587).
Если гибкость одного элемента составного стержня > 30, то следует определить
допускаемое усилие на этот элемент. При расчете составных стержней наибольшее
допускаемое усилие на один из составляющих элементов, определенное по методу Крона,
будет: Р± = Р Toaj—s~s Для случая, если стержень состоит только из двух элементов;
в случае более чем двух элементов
р . р . ^i. 272
F 272_f
342

Это усилие относится к элементу, наиболее удаленному от общего центра
тяжести сечения стержня.
В приведенных выше формулах обозначения следующие:
р _ ц$д + tySp — общее усилие в стержнях в т, Л — расстояние осей центров
тяжести единичных стержней в см, sK—длина при продольном изгибе всего стержня
в CMf px — площадь поперечного сечения самого отдаленного от нейтральной оси
элемента в см2, F — поперечное сечение всего стержня в см2 и i — радиус инерции
всего стержня в см. По этим признакам следует определять допускаемую свободную
длину при продольном изгибе отдельных элементов. Узлы решетчатых соединений
или планок следует рассчитать по поперечной силе, каковая должна быть принята в
размере 2% от наибольшей силы сжатия всего стержня (без умножения на величину
числа продольного изгиба <о), если поперечная сила не будет определена точно.
Вследствие эксцентрического действия усилий в местах клепки стержней
возникают дополнительные напряжения. Применением планок (фиг. 587 до 589) достигается
разгрузка соединения. Знакопеременными стержнями являются такие стержни,
в которых при работе чередуются усилия растяжения и сжатия. По этим усилиям
производится расчет так же, как и в случаях растянутых и сжимаемых стержней.
Кроме того, следует эти стержни проверить только на действие главных усилий (без
добавочных усилий). Принимая в расчет коэфициент толчков ? и поправочный ко-
эфициент ф, получим:
Smax = fi • Sg + tySp — наибольшее растягивающее усилие;
Smln = — ср. Sg — <bSp —наименьшее усилие сжатия.
Для знакопеременных стержней без учета величин Smax или Smm получим:
_жт главнЫх СИЛ, еСЛИ Smax > Sm\n\
л Q О ! С
;тах + тш^ адоп — для главных сил, если Smax >
где F — поперечное сечение (без учета заклепочных отверстий) и Fn — рабочее
поперечное сечение (за вычетом заклепочных отверстий).
Определение предварительного поперечного сечения стержня на основании
данных возможно только для нижнего пояса и промежуточных стержней (вертикали
и диагонали).
Для верхнего пояса, который кроме восприятия усилий сжатия от действия
собственного веса и подвижных грузов подвергается еще изгибу от непосредственного
давления колес тележки в вертикальной плоскости и в горизонтальной плоскости —
от давления масс (см. стр. 339), принимается соответствующего типа поперечное
сечение, которое дополнительно проверяется на прочность (см. стр. 344).
Выбор типа поперечного сечения стержня и проверка
на прочность. Верхний и нижний пояс. В кранах небольшой
грузоподъемности и малого пролета достаточно будет в качестве сечения для верхнего пояса
швеллерное^железо с приболченным или приклепанным полосовым рельсом (фиг. 590).
Нижний пояс в этом случае состоит из двух уголков.
В кранах больших размеров верхний пояс состоит из двух швеллеров (фиг. 591).
Это поперечное сечение требует больших узловых листов для присоединения
промежуточных стержней, и поэтому в большинстве случаев предпочитают тавровое сечение
(фиг. 592 до 594). Для присоединения настилочного листа устанавливают с одной
стороны неравнобокий уголок (фиг. 592) или выпускают поясной лист настолько, чтобы
было возможно поставить необходимые заклепки (фиг. 593 и 594).
Для экономии заклепочных работ рекомендуется по возможности не применять
поясного листа в нижнем поясе,
343

Если нельзя обойтись без поясных листов, то их применяют соответственно
действующему усилию.
В тяжелых кранах (свыше 100 т) для верхнего и нижнего поясов применяются
коробчатые сечения (фиг. 596).
Верхний пояс подвергается сжатию, а от подвижных грузов — еще изгибу. Так
как пояс представляет собой неразрезную балку на и опорах (соответственно числу
узлов), то изгибающий момент определяют приблизительно.
Если Рг обозначает наибольшее давление колеса (фиг. 597), помещенного в
середине панели наиболее нагруженного стержня (фиг. 577 и 578), то изгибающий момент
в этом случае может быть определен по формуле
"*т~* 1 g —
= 0,167 Рх. X1
(положительный). (303)
Изгибающий
момент в соседних
узлах принимается с
достаточной степенью
точности равным
половине момента под
нагрузкой
Фиг. 590 до 596. Поперечные с-.чения верхнего и нижнего поясов.
19 =50,0835 Рг1 (отрицательный).
(304)
Моменты Мт и Мкп Для дальнейшего расчета должны быть умножены на
поправочный коэфициент ф (см. стр. 323).
Для определения напряжения в верхнем поясе следует предварительно
подобрать поперечное сечение стержня F (без вычета заклепочных отверстий), определить
расстояния ег и е% нейтрального волокна X — X,
момент инерции у, рабочие моменты инерции Jn
и*моменты сопротивления
W± = +3- и W. - J± -
1 ^i, - е2
В стержнях, подверженных действию
эксцентричной нагрузки, или которые кроме осевого
усилия еще подвергаются усилию от изгибающего
момента, наибольшее напряжение крайних волокон
не должно быть больше, чем допускаемое
напряжение. Для каждого крайнего волокна опасного
поперечного сечения определяется суммарное
напряжение от наибольшего напряжения на изгиб
и от напряжения при действии осевого усилия.
В самом невыгодном случае наибольшее напряжение крайнего волокна в опасном
поперечном сечении равняется:
Фиг. 597.
где шх обозначает число продольного изгиба, соответствующее гибкости
рассматриваемого стержня.
На фиг. 598 показаны эпюры напряжений от сжатия з, изгиба о' и
результирующего напряжения аг для наиболее нагруженного поперечного сечения (середина
стержня), а на фиг. 599 — эпюры напряжений у узлов.
Андре, Статика краностроения, 1925.
344

Унольд г (Unold) рассматривает верхний пояс, как неразрезную балку, и
производит расчет только для наиболее нагруженного стержня О3 (фиг. 577 и 578),
находящегося по соседству с серединой пролета. Строятся линии влияния изгибающих
моментов для середины панели стержня О3 и для двух соседних узлов при условии
равенства панелей.
От давления колес тележки Рг и Р2 возникают моменты Мрт (положительные)
и Мрк (отрицательные).
Обозначая через Рг и Р2 давления колес тележки, J — момент инерции стержня
верхнего пояса и Jn — момент инерции сечений верхнего и нижнего поясов главной
фермы (при данной высоте схемы), находим, что от всей нагрузки тележки V = Рг -j-
+ Р2 (или 2Р) на верхний пояс передается часть V = V , j.
Тогда для рассматриваемой середины пролета изгибающий момент
= V
(положительный),
JL.
УзлЫ
Фиг. 598 и 599. Диаграммы напряжений верхнего пояса.
причем в этом случае пренебрегают незначительной разницей между
положениями в пролете середины рассматриваемой панели и средним узлом фермы.
Собственный вес G главной фермы дает для стержня верхнего пояса часть
т
Jh + J
и изгибающий момент Mg = Gf • g .
Сложение моментов дает в середине стержня:
М„г = Мд + Мрш + Мк (положительный) (306а)
и у обоих узлов
MJ<n = Мд+ МРк + Мк (отрицательный) (ЗО6Ь)
Обозначая (гфи одинаковых давлениях колес Р — Р в гп) через X — ширину
панели и b — расстояние между колесами тележки в м, получим: по линиям влияния
МРт = сг • Р • X (положительный);
Мрк = с2- Р • X (отрицательный).
Фиг. 600 дает вычисленные данные q и с2 в зависимости от соотношения b : I.
В уравнениях 306а и b следует умножить момент от собственного веса М'д на ко-
эфициент толчков у, а моменты груза Мр и МК на коэфициент ф (см. стр. 323).
Прогиб решетчатой фермы под влиянием нагрузки учитывается тем, что схеме
придают так называемый строительный подъем (фиг. 601), и этим самым стержням
сообщается предварительное напряжение. Подъем среднего узла принимается около 7шю
пролета. Для определения положений остальных узлов принимается в основу
парабола. В горизонтальной плоскости верхний пояс еще подвергается изгибу от действия
масс тележки, находящейся в самом невыгодном положении (см. стр. 323).
1 Statik f. d. Eisen- und Maschinenbau, Berlin, Julius Springer 1925.
345

Это давление масс воспринимается поперечным сечением (фиг. 602) или
горизонтальной фермой, расположенной между главной и боковой фермами (фиг. 603а).
Если (при отсутствии горизонтальной
фермы) настил из листовой стали
принимается несущим, то горизонтальные
напряжения наружны* волокон
определяются по уравнению (299).
Моменты сопротивления (фиг. 602)
будут:
W\' = 1±; W'2 =U- см*.
Ввиду наличия отверстий следует
принять сечение настила из листовой стали
используемым только на 60%.
В зависимости от направления
движения крана напряжения от изгиба являются
попеременно напряжениями сжатия или растяжения. Если давление масс
воспринимается горизонтальной фермой (фиг. 603а), то следует распределить давления колес Ph
тележки, находящейся в наиневыгоднеишем положении, на смежные узлы, определить
горизонтальные реакции Нг и Я2 и построить диаграмму Кремона (фиг. 603Ь).
Фиг. 600.
N11
Фиг. 601. Схем! фермы со строительным подъемом.
По этой диаграмме определяются добавочные усилия в стержнях О3 и О2, которые
являются сжимающими усилиями для принятого направления передвижения крана.
Горизонтальное добавочное напряжение зЛ ^- — -£h- кг/см2 прибавляется к
наибольшему вертикальному напряжению
от сжатия (у узла на фиг. 599) и,
таким образом, определяется
наибольшее напряжение в верхнем
поясе. Нижний пояс подвергается
только растяжению. Поперечные
сечения см. фиг. 590 до 596.
Промеж уточные
стержни (вертикали и
диагонали). Вертикали (стойки)
подвергаются сжатию, а
диагонали — в зависимости от положения
тележки — растяжению или сжа-
Фиг. 602. Горизонтальное напряжение на изгиб верхнего тию. Необходимые поперечные
пояса от давления масс полно загруженной тележки. сечения рассчитываются ПО данным
стр. 340 и в зависимости от
величины усилия и свободной длины при продольном изгибе могут быть подобраны но
одному из следующих типов:
1) два уголка по фиг. 587. Это поперечное сечение применяется в большинстве
случаев:
/
Ji\
* Эти обозначения соответствуют обозначениям германских таблиц профильной стали (vgl,
Taschenbuch des Stahlwerk-Verbandes <<Stahl im Hochbau»).
346

2) два уголка по фиг. 588. Поперечное сечение дает хорошее использование
материала, однако, в решетчатой ферме будет довольно широким:
/mill — JI ~ 2/S;
3) два швеллера по фиг. 589. Поперечное сечение применяется, если таковое по
пп. \\ и 2) не будет достаточным:
/mm = Ji = 2Jy + 2Fe2; Jn = 2/, > /,.
Для того чтобы уголок или швеллер этих поперечных сечений в отдельности'-не
изгибались, таковые связываются между собой на определенном расстоянии планками
(фиг. 587) или решеткой (см. стр. 340 «Составные сжатые стержни»).
Допускаемые напряжения. Наибольшие величины для
напряжений от растяжения и изгиба при действии спокойной (идеальной) нагрузки для
St 37 . 12 допускаются по DIN 120: для главных усилий — абоп =• 1400 кг/см2; для
главных усилий и дополнительных (см. стр. 339) — одоп — 1600 кг/см2.
Те элементы конструкции, которые подбираются с учетом главных и
дополнительных усилий, должны иметь такре напряжение от действия главных усилий,
которое допускается для главных усилий без учета дополнительных.
-Ог
(во-
Верхний^ пояс
г лоб ной фер/fd/
Верхний пояс „т ^
вспомозателон ферме-/
Фиг. 603а и Ь. Определение усилий в стержнях горизонтальных ферм от давления масс тележки.
Для высококачественных материалов следует увеличить допускаемые напряжения
от растяжения и изгиба соответственно большему пределу растяжения (упругости)
этого материала. При среднем пределе растяжения (упругости) 2400 кг/см2 для
St 37 . 12 может быть допущено для более высококачественного материала: при
= 1400 • -777К77- кг/см2; при действии главных усилий
действии главных усилии одоп
и дополнительных сил одоп == 1600
2400
2400
кг/см2.
Для высококачественной строительной стали St 48 со средним пределом
растяжения (упругости) as — 3120 кг/см2 допускается адоп = 1820 кг /см2 только при
действии главных усилий и зд0п = 2080 кг/см2 при совместном действии главных и
добавочных усилий.
Заклепочные соединения промежуточных стержней.
Заклепочные соединения промежуточных стержней (вертикали и диагонали) к
вертикальному листу верхнего пояса и узловым фасонкам нижнего пояса имеют в поперечных
сечениях стержней (фиг. 604 до 607) две плоскости среза.
Диаметр заклепочного отверстия d выбирается в зависимости от толщины листа s.
Обычно принимают:
d = /!Ts —0,2 см.
Толщина листа s ^ 6 -:- 7; 8 -:~ 10; 11 ч- 13;
Диаметр отверстия d= 17; 20; 23;
Диаметр необработанной
f = 16; 19; 22;
(307)
14 и больше мм.
26 »
заклепки
25
выби-
Диаметр необработанных заклепок, размеры головок и длину заклепок
рают по нормам DIN.
DIN 124: заклепки с полукруглой головкой диаметром от 10 до 43 мм.
DIN 302/303: заклепка с потайной и полупотайной головками от 10 до 43 мм.
347

Заклепки и болты на чертежах стальных конструкций обозначаются согласно
DIN 139 !.
При S = <$Sg + &Sp — передаваемое усилие в стержнях в кг,
d — диаметр заклепочного отверстия в см,
т — 1 или 2 плоскости среза заклепочного соединения и
Тдоп -— допускаемое напряжение заклепки в кг/см2 на срез, необходимое число
заклепок будет равно:
s
(308)
4
При допускаемом
напряжении смятия ог (между стержнем
заклепки и стенкой отверстия)
требуется следующее число
заклепок:
Ъ = -тЛтт- (309)
Фиг. 604 и 605. Заклепочные соединения
промежуточных стержней в верхнем поясе.
Для выполнения соединений принимается наибольшее число заклепок,
рассчитанное по уравнениям (308) и (309). В отношении допускаемого напряжения на срез
и смятие заклепочных и болтовых соединений имеются следующие указания (DIN 120).
В качестве предела для напряжения среза при действии спокойной (идеальной)
нагрузки принимаются 8/10 допускаемого напряжения на растяжение, стало быть, для
заклепочной стали St 34 . «13 (см. табл. 6): тдоп = 1120 кг/см* только при действии
главных усилий и тдоп = 1280 кг/см2 при совместном действии главных и добавочных
усилий вместе. Эти нормы принимаются также для пригнанных болтов, а для
необработанных болтов допускается лишь 3/4 указанных значений.
Заклепочные и болтовые соединения, которые рассчитываются с учетом главных
и добавочных усилий, должны иметь такие напряжения, которые допускаются при
действии только одних главных усилий.
Если для заклепок применяется материал большей прочности, то
вышеуказанные величины для напряжений среза соответственно могут быть увеличены; нельзя
вводить в расчет для заклепок материал большей прочности, чем это допускается
для» соединяемых элементов
конструкции, ч
Допускаемое напряжение
смятия составляет двухкратную
величину от "допускаемого напряжения
при срезе:
°/ = 2таоп кг/см2.
Если число заклепок у
диагоналей окажется слишком большим
и вследствие этого получаются
большие размеры узловых фасонок,
то в целях уменьшения этих
размеров можно применить маленькие добавочные уголки (коротыши) (фиг. 604),
поместив на их полках несколько заклепок.
При наличии таких добавочных уголков Garlepp 2 рекомендует ставить на одну
заклепку больше, чем требуется, вследствие возникающих дополнительных напряжений \
1 См. ОСТ па заклепки № 301, 302 и 303.—Я. Б.
2 «Maschinenbau», 1931, S. 86.
3 В таких случаях рекомендуется размещать на той полке коротыша, которая приклепывается кфа-
сонке, недостающее число заклепок, а на другой полке, приклепываемой к выступающей полке
основного уголка, ставить в 1,5 раза больше заклепок. Например, если недостающее число заклепок =
= 4, то на выступающей полке должно быть расположено б заклепок,—Д. £>.
348
4^ \[/ ф Ч' ™T£^^"^i7~K
Фиг. 606 и 607. Заклепочные соединения промежуточных
стержней в нижнем поясе.

По ВЕК (DIN 120) наименьшее расстояние между центрами заклепок не должно
составлять менее 3,5 d, в особых случаях по крайней мере 3 й.
Расстояние от края элемента до центра ближайшей заклепки по направлению
усилия — не меньше 2 d, а в перпендикулярном направлении не менее 1,5 d.
Сварные решетчатые фермы легче по сравнению с клепаными
и обходятся дешевле в изготовлении. Поэтому в последнее время все чаще переходят
на сварку, и комплектные стальные конструкции кранов поэтому изготовляются
сварными. Для расчета строительных конструкций и приемки сварных крановых стальных
сооружений действуют «Предписания для сварных стальных конструкций х (DIN 1400)
от 10/V 1931 г. К этим предписаниям Schmuckler2 дает разъяснения об их применении
и дополняет их многочисленными конструктивными расчетами и примерами.
Расчет и выбор размеров элементов сварной решетчатой фермы такой же, как
и клепаной (см. табл. 52, раздел 1—22). Так как элементы сварных конструкций,
в противоположность клепаным,
не имеют, однако, ослабления
поперечного сечения, то в уравнении
(300) (стр. 340) отпадает коэфици-
ент 1,15. Также отпадают столбцы
12 и 14 табл. 52.
Для расчета напряжений от
растяжения, сжатия или среза
сварных швов служит
нижеследующее уравнение:
= -%Р,?Р- ><г1см2> (31°) /s
где а — толщина и / — длина
отдельных швов за вычетом конечных
углублений (кратеров) (фиг. 608
и 609).
Если через b обозначить
ширину шва, то толщина шва,
которую следует ввести в расчет, будет
а - Ъ : /2.
Фиг. 608 и 609. Соединения промежуточных стержней
в сварных решетчатых фермах.
равна:
Согласно нормам (DIN 1400, § б, цифра 8) ширина шва не должна быть больше,
чем самый тонкий из соединяемых листов. Вследствие наличия выкружек угловой стали
может быть шов у плоских стенок тоньше, чем нормальный. Относительно толщины >
сварочных швов следует заметить, что более тонкие и длинные швы дешевле, чем
толстые и короткие. Так, например, шов в 10 мм требует в 4 раза больше сварочного
материала, чем шов в 5 мм, хотя таковой может передать только двойное усилие по
сравнению со швом в 5 мм.
Для валиковых швов согласно правилам длины швов не должны быть меньше,
чем 40 мм. Самый длинный валиковый шов установлен в 40а.
Допускаемое напряжение сварочных швов (валиковых и торцевых) равняется
половине допускаемых напряжений для элементов конструкции:
Рдоп =■ 0,5- збоп кг /см2.
Для обычно применяемой стали St 37 . 12 по ВЕК (DIN 120) допускаемое
напряжение при действии только основных усилий адоп.= 1400 кг/см2. Поэтому допускаемое
напряжение сварочного шва будет: рооп = 0,5 . 1400 = 700 кг/см2.
Согласно § 6, п. 4 предписаний линия, проходящая через центр тяжести
сварного соединения, должна совпадать с таковой вновь присоединяемого стержня.
1 Die Elektroschweissung 1931, Heft 6.
- То же 1931, стр. 127.
349

Для расчета необходимой длины швов при условии одинаковой толщины их
(толщина на фиг. 608 и 609) служат следующие формулы:
Рдоп
2а •
—) ?доп-2а-
+S/o.
(311)
;
/Г
Если при больших поперечных сечениях стержней соединение торцевыми и вали-
ковыми швами не окажется достаточным вследствие малой общей длины присоедини
ний, то оно может быть заменено швами в прорезь, согласно § 6, цифра 9 (Die Elektro-
schweissung 1931, S. 130).
Фиг. 608 и 609 изображают
соединение вертикалей и диагоналей на верхнем
и нижнем поясе фермы.
Достаточно жесткое сечение верхнего
пояса состоит из вертикального листа и
приваренного поясного листа. Рельс при-
болчен. Если рельс приварить, то увеличи-
л |""ijb"'v чшJ|L^ вается момент инерции сечения, и верхний
Т ~ - -|—. р- _^— _ч- _ пояс соответственно станет устойчивее.
Ч 3....,!,.,..с ^JliJ для нижнего пояса можно принять
тавровое сечение, полученное из одной
половины прокатной двутавровой балки,
причем размер тавра определяется с таким
расчетом, чтобы он был достаточен в
отношении возникающих напряжений
растяжения и при этом было возможно осущес-«
твить приварку промежуточных
стержней. Поскольку до сих пор не
изготовляется нормальная • Т-образная сталь с
достаточно высокой стенкой и без уклона
пояса, то находят выход в том, что
прокатная двутавровая балка автогенным
способом разрезается на две половины, которые применяются для главных поясов. Если
одна половина двутавровой балки не окажется достаточной, то таковая может быть
усилена посредством приварки поясного листа.
Вертикальный стержень (стойка) должен быть еще прикреплен к нижнему поясу
посредством торцевых швов, если фланговые швы не будут достаточными.
Во избежание дополнительных напряжений на изгиб к уголкам привариваются
планки у места присоединения их к поясам фермы (на фиг. 6 Юа и Ь). См. также фиг. 587.
Стыкование вертикального листа верхнего пояса или половины двутавровой балки
фермы производится впритык с перекрытием накладками с двух сторон стыка.
При статическом расчете сварных стальных конструкций отпадают столбцы 23
до 27 табл. 52 (расчет заклепок) и заменяются соответствующими расчетными
величинами сварных швов. Литература о сварочных стальных конструкциях см. дальше г.
Пример №6- Расчет главной фермы электрического мостового крана, грузоподъемностью 30 т и
пролетом 16 м. Конструкция — решетчатая ферма со схемой по фиг. 563а (стр. 333). Высота
фермы h = 1,6 м9 а на опоре ho^0,70 м; число панелей — 10; длина панели X = 1,6 м; давление
на колеса тележки Р = 10 т; расстояние между колесами 6 = 2500 м; скорость передвижения
крана v3— 90 м/мин.
Данный кран является краном большой грузоподъемности для мастерских. Поэтому он
относится к группе II табл. 2, коэфициент толчков «в = 1,2; поправочный коэфициент ф = 1,4.
Фиг. 61 Оа и Ь. Сварные соединения пряжками
отдельных стержней (/с — узловой
лист).
1 На русском языке имеются следующие книги: 1) Лейкин, Руководство по расчету и констру*
ированию сварных металлических конструкций; 2) Г р ум - Г р ж и м а й л о, ^Опытный сварной
раскосный крановый мост; 3) в качестве общего руководства по сварным конструкциям можно
рекомендовать: проф. Николаев Г. А., Элементы сварных конструкций — П- Б.
350

1. Усилия от Действий собственlijors*° веса.
Нагрузка от собственного веса фермы (взято из фиг. 539).
G ££ 5500 кг.
Узловые нагрузки: кх = кп = 275 кг; к2 = к2 = к10 = 550 кг.
Реакция опор: А = В = 2750 «г. 4
Масштаб схемы фермы: 1 : 100; масштаб для диаграммы Кремона: 1 мм = 200 кг. Полученные
по диаграмме усилия Sg и величина ySg указаны в столбцах 2 и 3 на табл. 52.
2. У с^и ли я от действия подвижного груза. Масштаб схемы фермы: 1 : 100;
масштаб линии*А: 1 мм — 200 кг; масштаб для диаграммы усилий А = 1 : 1 т = 20 мм.
Рассчитанные по плану А—1 и линии А. на стр. 334 стержневые усилия от подвижного груза 5/>
и величины <\>Sp указаны в столбцах 4 и 5 табл. 52.
По сумме стержневых усилий <?-Sg+<\>Sp (столбец 6) были рассчитаны Fmpe6 (столбец 8) для
растяжения по уравнению (300), а также Fтреб и /треб(столбец 9) для сжатия по уравнению (301) или (302).
Материал: St 37 . 12; адоп = 1400 кг/см* только для главных усилий.
Выбранные поперечные сечения приведены в столбце 10.
Расчет сжатых стержней (столбцы 15 до 21) производится по данным стр. 340.
3. Верхний пояс. Расстояния крайних волокон от нейтральной оси при приклепанном
рельсе J№ 2: ег = 336 мм; е2 = 129 мм; высота пояса h = 465 мм. Диаметр заклепки (диаметр
отверстия) d = 20 мм. Момент инерции: J ~ 17 314 см*; Jn~ \7 000 см*. Моменты сопротивления (без
ослабления заклепками): И^х =516 см3; W2 = \34Q смг. Рабочие моменты сопротивления: Wnl=508 см2;
\уП2 = 1320 см3. Наиболее нагруженный стержень верхнего пояса О8 (О4) имеет усилие (столбец 6):
ф5у -j- <\>SP = — 66 200 кг. Изгибающие моменты для стержня О3 были определены по метбду Унольда
(см. стр.|34б), причем одно колесо с давлением Р находится на середине длины панели X.
Расстояния волокон сечения нижнего пояса: ех = 26,2 мм, е2 = 85,8 мм. Высота пояса h = 112 мм.
Момент инерции: /ц^537 см*. Момент^илерции главной фермы /jy^l 107 000 см*. Собственный вес
главной фермы (см. стр. 350): G —45500 кг.
Отсюда на стержень верхнего пояса приходится часть:
G' = G =550°- Mw
^ 1 Ю7 000+
Изгибающий момент: м' = G' ■—- » 85 • —--- = 17 000 кгсм.
У о о
Нагрузка тележки V = 2Р = 2 • 10 000 - 20 000 кг.
На стержень верхнего пояса приходится часть:
XTT И 070000+ .73.4
Изгибающий момент: Мк = V • -—- = 308 —~—■ Ж 123 000 кгсм.
Отношение расстояния между колесами к длине панели равно:
Ь 2500 _
1Г~Тб00"~ 1>0Ь"
Изгибающий момент в середине (положительный)
Мрт = сг • Р • I = 0,1775 • 10 000 • 160 ~ 284 000 кгсм.
Величина сх выбирается по диаграмме фиг. 600. Суммарный момент в середине панели
(положительный) будет:
Мт= +фМ/ + фМ/; + фМрт = 1,2- 17 000+1,4. 123 000+ 1,4 -284 000^
^ +590000 кгсм.
Изгибающий момент в узлах:
Мрк = с2 • Р • X ~ 0,0925 • 10000 • 160 £ 148 000 кгсм.
Суммарный изгибающий момент на обоих узлах (отрицательный):
Мкп = - vM'g - ф • М/с - ф . Мрк == - 1,2 • 17000- 1,4 • 123000-1,4 • 148 000£ - 399400 кг l.u
Напряжения для середины панели:
vSg + ibSp , Мот t 66200 590000
нижнее волокно — ^ = шх • -^—^-' т / ■ + -гр; = — 1 • ■ ■■ -\ ^— =
« _ 533 + 1160 - + 627 кг/см2;
351

К СТАТИЧЕСКОМУ РАСЧЕТУ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МОСТОВОГО?
1
Стержень
—
02 - 0.
ut = ut
us
v.
Dx = Dlo
DS (Dsf
■ D< .
(0,)
(D6)
2
s»
m
—
— 4,0
— 6,0
+ 3,1
■+■ 5.3
+ 6,3
— 0,5
— 3,3
+ 1,4
-1,8
+ 1,1
+ 1,1
— 0,4
— 0,4
3
<?Sg
1,2 Sg
m
—
— 4,8
7 9
+ 3,7
+ 6,4
+ 7,6
— 0,6
-4,0
+ 1,7
— 2,2
+ 1,3
+ 1,3
— 0,5
— 0,5
4
5
1.4 Sp
m | m
—
— 29
— 42
+ 22
4-37
+ 43
— 10
— 25
+ 14
— 18
+ 15
— 6,5
— 12
+ 9,2
—
-41
— 59
+ 31,0
+ 52
+ 60
— 14
— 35
+ 19,6
— 25
+ 21
— 9,1
— 16,8
+ 13,0
6
lx
m
—
— 45,8
— 63,2
+ 31,7
+ 58,4
+ 67,6
— 14,6
— 9,7
— 39
+ 213
— 27,2
— 14,3
+ 22,3
— 7,8
— 4,15
— 17,3
— 9,24
+ 12,5
7
sk
M
—
1 6
1,6
—
—
1,6
0,26
1,75
—
2,27
0,465
__
2,27
0,465
2,27
0,465
8
Ртреб
CM'1
—
—
—
28,3
49,0
55,5
17,5
36,0
17,5
33, J
18,0
19,87
26,1
10,3
9
Jmpe6
CM*
—
—
—
—
—
—
63,5
203
—
2^8
—
68,2
152
—
10
Выбранное
сечение
II
F
— | см'1
ЛрофилЬ
#2 ^
L 100 W
1
*!fe i»
L15010010
WO 10
21.100701%
1
Z L100 70
Gpl. 220 12
2^^2L70L
I
г l wo 70м з
2L80-8 1
г l юо ю |
—1
1
2L80 8 j
1
—
124,4
124.4
38,4
64,8
61,8
18,8
9,4
38,4
24,6
1-8,4
19,2
24,6
24,6
12,3
24,6
12,3
24,6
12
Fn
CM2
—
—
34,4
56,0
56,0
—
—
21,4
—
21,4
—
—
21,4
13 ]
J :
CM*
— .
17 33QI
17 336
— ]
— i
__
Щ
354 '
354
73,3
—
144,6
29,6
144,6
29,6
—
1 Присоединение к концевому листу у поперечной балки.
8 Вторая строчка: расчет по формуле «Krohn».
3 Так как диагональ по всей длине прикреплена на концевом листе, то уголок 80X8 Достаточен.
4 Если тележка стоит на мертвой части пролета с правой стороны, то D& получит небольшое сжимающее усилие
5 DH получает растягивающее усилие 3 т, которым мошно пренебречь.
1 Величина j = 1475 (столбец °2) немного высока, в данном случае следует выбрать уголок 9 0 X 9-
р
верхнее волокно: а2 = тх • ~
<р Sg + ф Sp
~— ——
+
М„
_
66 200 590000
124 + 1320
Напряжения в узлах;
нижнее волокно 7Х =* —
верхнее волокно а2 = —
= — 533 — 477 - — 980 кг/см2.
66 200 399400
124
66 200
508
399400
— 533 — 785 = — 1318 кг/см0-,
= — 533 + 302 - —. 231 кг /см2.
124 г 1320
Эпюры напряжений показаны на фиг. 598 (середина) и 599 (узлы).
Допускаемое напряжение (только главные усилия):
°доп == 1400 кг /см2.
Для определения дополнительного напряжения от давления масс тележки, находящейся в
невыгоднейшем положении на расстоянии левого колеса относительно середины пролета Ь/4,
предполагается, что только одна горизонтальная ферма (фиг. 603а) является рабочей.
352

КРАНА ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ 30 т И ПРОЛЕТОМ 16 м
Таблица 52
14
Jn
15
i
16
X
см* | см \ —
—
16 980
16 980
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
11,8
11,8
—
—
—
2,12.
2,12
3,04
—
3,04
1,95
—
2,42
1,55
2,42
1,55
__
—
13,6
13,6
—
—
—
75,4
10,2
57,6
—
74,6
24,0
—
94,0
30,0
94,0
30,0
—
17
(О
—
—
1,013
1,013
—
—
—
1,49
1,01
1,28
—
1,5
1,04
—
2,1
1Д
2,1
1,1
—
18 | 19
О)
т
—
— 47,2
— 68,2
—
—
—
— 22,0
— 9,79
— 50,00
— 40,8
— 14,8
—
— 16,4
- 4,56
— 36,3
— 10,20
V
__
—
1,78
1,78
—
—
—
2,4
1,7
2,1
2,4
1,77
—
3,1
1,8
3,1
1,8
20
9оп
кг/см2
—
1390
1390
*
—
—
930
1390
1 130
950
1350
—
670
1320
670
1320
—
21 | 22
кг/см2
—
2 400
2 400
—
—
—
2 240
2 400
2 400
—
2 275
2400
—
2 110
2 400
2110
2 400
а
кг/см2
—
1160
Г 388
1001
1040
1210
1 160
1040
1300
1000
1065
770
89,0
670
370
1 475
827
580
23
fmpe6
СМ2
—
—
—
31,0
—
—
13,0
34,9
19,0
24,3
19,9
7,0
15,4
П,2
24
г )
—
—
8
—
—
4
9
5
7
5
5
5
5
25
^действ
СМ2
—
—
—
50,2
25,0
56,5
31,4
44
31,4
31,4
31,4
31,4
26
^действ
кг/см2
—
—
—
690
—
_
585
690
678
618
710
249
550
400
27
а1действ
кг/см2
—
—
—
21701
—
—
1825
2 170
2 130
1 945
2230
780
17306
1250
(—6,0 m), для которого стержень будет достаточно прочным в отношении продольного изгиба.
Горизонтальное давление колес: Ри = -у^ •
1 30 000+10 000
= 1000 кг.
Эти давления распределяются на смежные узлы.
Распределенные давления колес: Рх = 172 кг; Р2 = 828 кг; Р3 = 610 кг; Р4 =* 390 кг.
По схеме и диаграмме Кремона (фиг. 603Ь) (масштаб длины 1 : 100; масштаб усилий: 1
250 кг) определяется для стержня О8 усилие 5/г ^ = — 6170 кг.
Дополнительное напряжение:
см «
■6170
124
*Х — 70 кг/см*.]
Наибольшее напряжение в стержне Ог (на узлах внизу) ощах — — gx-— ол = — 1318 —^70 =
= — 1388 кг]с2.
Допускаемое напряжение, принимая во внимание дополнительные усилия: адоп = 1600 кг/см2.
Таким же образом рассчитывается и наибольшее напряжение для стержня верхнего пояса и2.
Таковое равно (см. колонку 21, табл. 52): ащах « — П60 кг/см2.
Лебедки и краны—19—23
35

4. Заклепочные соединения пр ом еж уточных стержней. Они
рассчитываются по данным на стр. 348 с занесением результатов в столбцы 23 —27 табл. 52.
Если ферма сваривается, то столбцы 23 — 27 соответственным образом изменяются.
б) Вспомогательные фермы (фермы помоста —
боковые ф е р м ы). | В небольших мостовых кранах, главной фермой которых является
двутавровая балка, боковая ферма конструируется как?ферма с параллельными
поясами и попеременно"восходя-
щими и нисходящими
направлениями диагоналей. Высота
балки = высоте перила 1,0 м.
Верхний и нижний пояс
состоят из одних только
уголков и соединяются с узловыми
фасонками через вертикали и
диагонали помощью односрез^-
ных заклепочных соединений
1500
500
1 Г
——
f
■■ »-
—1 —
——"
— —
ттттт
ы
— —
- »
■■' ' —
- ■—
... -
-■ -
.- —
р——■
I II , —
■ж
77"
^
— —
——
———
м -■
■■ —
_——
»■ —
иг—Г
— "
•——
——•
——
—i —
г——
——
и,, —
■ —
■»| ■
—| ■■
тмшя&.
т, •
»м -
1— *
_-—1
*——
—' —
=
г-—:
- —
—
... '■-
Пролет б /у
Фиг.\б11. Harpy3Kii боковых балок (балки помоста).
Так как такие свободно
стоящие фермы с
параллельными поясами при прогибе
кранового моста имеют
стремление к боковому изгибу (выпучиванию), то необходимо иметь жесткие крепления
на определенных расстояниях.
В больших кранах, главная ферма которых представляет собой скошенную на
обоих концах сплошную балку (фиг. 557), боковая ферма имеет очертание главной балки
и получает такой же вид, как у крана с решетчатой фермой, причем в последнем случае
ее схема будет одинакова со схемой главной фермы. Толькоjl боковая ферма
соответственно ее меньшей нагрузке имеет меньшие сечения элементов. ^ ~
Нагрузки, приходящиеся на боковую ферму, следующие: ее собственный
вес, вес половины поперечных связей и половины настила одной стороны,
половина веса механизма передвижения и иногда' тяжелая монтажная часть
тележки (например, барабан с барабанным колесом).
По ВЕК (DIN 120) балки помоста должны быть рассчитаны на подвижный
груз в 300 кг.
На фиг. 611 указаны нагрузки боковых балок
для нормальных электрических мостовых кранов от
5 до 50 т грузоподъемностью и пролетами от 10 до
30 м.
В силу сотрясений, причиняемых крановым
передвижным мотором, находящимся в середине помоста
с одной стороны крана, следует заменить узловые
фасонки верхнего пояса обеих средних панелей
боковой балки сплошным непрерывным листом высотой
и толщиной, соответствующими узловым фасонкам,
или следует жестко укрепить средний узел, как
показано на фиг. 529.
в) Поперечные .'связи ферм и
настил. Главная и боковая фермы между собой
соединяются поперечными связями (фиг. 529).
Для того чтобы поперечные связи были
достаточно жестки, устанавливают в плоскости вертикалей
главной и боковой ферм диагонали (фиг. 612).
По верху поперечных связей кладется настил
помоста. Настил раньше выполнялся из дерева или
рифленой стали. Так как современные мастерские получают свет, главным образом,
сверху, то деревянное и рифленое устройство настила не подходит, так как оно
бросает тень в мастерскую. Поэтому в настоящее время настил изготовляется из
перфорированной (дырчатой) стали, которая имеет отверстия, как показано на фиг.
613 до 617. Толщина настилочной стали около 5 мм, ширина 800, 1000 и 1200 мм.
354
Фиг. 612. Поперечное жесткое
крепление кранового мос*та.
а — главная ферма (сплошная балка);
Ъ — боковая балка (решетчатая
балка); сх до с3 — поперечное крепление;
d — настил из листовой стали; е — вал
ходового механизма; / — перила.

Настил из листовой стали сваривается или склепывается с верхними поясами
главной и боковой ферм, с поперечными соединительными уголками и на концах
балок с поперечными балками.
Настил из листовой стали в каждой второй панели имеет стык.
0
°ооо<
охох<
Фиг. 618.
Фиг. 613 до 617. Образцы отверстий настилочных листов.
/a K.Q4 стыков вместо уголков поперечной связи устанавливаются швеллеры
(фиг. Ы8), которые выбираются такой величины, чтобы можно было поставить два
ряда заклепок.
Диаметр настилочных заклепок — 12 — 16 мм
Шаг заклепок — t = Ш -f- 50d.
nvJ100™ Т0Г° как стальная конструкция крана спроектирована, настил из
линиями. СТЗЛИ И ПЛ0СК0СТИ для пР<>бивания отверстий обводятся пунктирными
Помосты снабжаются на наружной стороне (над боковыми
балками) перилами, которые обычно изготовляются из угловой
стали.
По DIN 120 мостки и лестницы обычно должны быть
рассчитаны для передвижного груза в 300 кг. Эта нагрузка должна
быть принята во внимание только для балок помоста и для соединений помостов и
лестниц и может быть оставлена без внимания во всех других конструктивных частях
(главных фермах), которые подвержены главной нагрузке.
Перила должны быть рассчитаны на подвижной горизонтальный сосредоточенный
Груз В о\) Кд.
При не нагруженных мостках и лестницах, которыми к тому же редко
пользуются (доступы к смазочным местам, укосины поворотных кранов и т. д.), вышеуказанные
величины могут быть снижены на 50%.
г) Поперечные концевые балки*
Главные и боковые балки покоятся своими концами
на концевых балках и с ними прочно укреплены. На
поперечных балках установлены (фиг. 619) ходовые
колеса крана. Наименьшее расстояние между
колесами / определяется расстоянием между осями
рельсов тележки, величиной ходовых колес и
необходимым зазором между ходовыми колесами и главными
фермами.
Расстояния между колесами нормальных
электрических мостовых кранов см. табл. 51, стр. 307.
Самое подходящее поперечное сечение концевых
балок* принимая во внимание установку ходовых
а R колес, два швеллера (фиг. 528) или у больших кранов
две балки склепанные из листовой стали в виде швеллеров (фиг 535)
Поперечные балки подвергнуты изгибу весом главных ферм и давлением полно
нагруженной тележки; они получат наибольшую нагрузку, если полно нагруженная
тележка находится на нулевой панели (фиг. 531). Тогда получаются у ходовых колес
опорные реакции, равные по величине изгибающему усилию и противоположные ему
по направлению. v J
Величина изгибающего усилия или опорной реакции с достаточной точностью
^!Ll™b/o?n4H5rra раВН0Й наибольшемУ Давлению на колесо Ртах, рассчитанному по
то*Р
/7?а л h
Фиг. 619. Поперечная балка
(расчетный эскиз).
355

В давление Pmax включается собственный вес поперечной балки, определяемый по
диаграмме на фиг. 620 для кранов от 5 до 50 т грузоподъемности и 10—30 м пролета.
Наибольший изгибающий
3soox—,—,—,—г—1—I—I—I—г—т—I—I—I—г—т—I—I—г-т-7! момент будет равен при
наибольшем давлении на колеса
Лпах и с обозначениями по
фиг. 619
су, 2000
1000 *
У
*У
Ф*У
У
У
г
у
у
У
у
у
у
м
I-
с.
(312)
Этот момент
распределяется на обе половины балки
в отношении:
о
т + 0 т + О
18 20 22
Пролет в /1
(фиг. 535), причем размеры
длины ступиц т и о
принимаются по нормам DIN.
Для расчета швеллеров или клепаной балки принимается наибольший момент:
Фиг. 620. Веса^поперечных балок.
' = М-
(313)
т + 0'
который должен быть еще умножен на поправочный коэфициент ф (см. стр. 323).
Допускаемое напряжение на изгиб по конструктивным соображениям
рекомендуется принять соответственно ниже, в зависимости от грузоподъемности и величины
крана:
<W= 800 -г- 1200 кг/см2.
Фиг. 621. Конструкция поперечных балок.
1 — поперечная балка; 2 — соединение с главной фермой; 3 — боковая балка; 4 — листы
жесткого крепления; 5 — стык поперечной балки; 6 — настил из листовой стали; 7
упорные брусья; 8 — токоприемники.
Если потребный момент сопротивления будет больше, чем Wx швеллеров № 40,
то балка изготовляется клепаной из листовой стали, как изображено на фиг. 621
и 535.
Момент сопротивления (без учета ослабления заклепками) будет:
(314)
356

Сварные поперечные балки изготовляются с сечением согласно фиг. 622, для того
чтобы ходовые колеса могли выкатываться во время ремонтных работ.
Поперечные балки имеют стык в средней части и сбалчиваются на месте установки
с применением стыковых накладок. Стык (фиг. 621) должен воспринять полный момент.
Расчет стыка см. стр. 330.
Стыкование поперечных балок необходимо по условиям перевозки и монтажным
причинам. Каждая половина крана, состоящая из главной фермы, боковых балок,
соответствующих поперечных связей с настилом и половины поперечной балки,
склепывается и грузится для перевозки отдельно. Только в кранах с очень большим
пролетом необходимо разделение по длине фермы. Лебедка и будка для машиниста
с приспособлениями для управления грузятся отдельно. Они присоединяются
к мосту крана на месте установки.
В тяжелых кранах с восемью ходовыми колесами (фиг. 532) обе половины
поперечной балки шарнирно соединяются. Только в тяжелых кранах (грузоподъемностью
свыше 100 т) по два ходовых колеса устанавливаются на шарикоподшипниках в
колесных рамах, шарнирно установленных в поперечной балке.
Во всех вышеприведенных случаях расчет поперечных балок
статически определим.
Поперечные балки кроме вертикальных нагрузок должны
также воспринимать значительные горизонтальные усилия,
например, при пуске в ход или при затормаживании тяжелой
тележки, при трогании с места крана с тележкой, находящейся на одной
стороне, или при ударе (неправильно установленные буфера на
крановом пути). Поперечные балки поэтому также должны быть
достаточно жестко укреплены в горизонтальной плоскости
мощными листами. Перекашивание поперечных балок в этой
плоскости создает перекос ходовых колес; таким образом получается
большое сопротивление при передвижении и более быстрый износ
частей механизма передвижения.
Если потребуется, следует устроить поперечные балки (вернее,
их части над ходовыми колесами) разъемными, для того чтобы
можно было легче сменить ходовые колеса, прокладки и другие лежащие внутри
части приводного механизма.
Поперечные балки имеют предохранители на случай могущего произойти излома
оси ходового колеса. Они преимущественно изготовляются из швеллеров и
устанавливаются на расстоянии от 5 до 10 мм от ходового рельса. Предохранители должны
быть прикреплены достаточным числом заклепок к поперечным балкам.
Поперечные балки на обоих концах имеют деревянные упорные брусья, которые
должны уменьшить действие толчка от наезжающего на упоры в конце пути крана.
Пример № 7. Расчет поперечной балки к электрическому мостовому крану грузоподъемностью 30 т
и пролетом 16 м (пример стр. 350). Конструкция согласно фиг. 621. Расстояние между колесами—
/ %= 4000 мм; ширина колес тележки — s = 2500 мм; наибольшее давление на колеса Ртах= 22 700 кг;
высота балки h0 = 700 мм.
Изгибающий момент по уравнению (312):
М = Ртах • с = 22 700 • 75 2 1 700000 кгсм.
Расстояние между втулками выбранного ходового колеса (табл. 37):
т = 180 мм; о = 110 мм.
Изгибающий момент более нагруженной (левой) балки:
Фиг. 622. Сварная
концевая балка.
т
L_ =1700 000
о
180
290
£1 055 000 кгсм.
Принятые размеры сечения (фиг. 621): вертикальный лист: s = 10 мм; h0 = 700 мм; поясной
уголок: ЮОх ЮОхЮ.
Рассчитанный по уравнению (314) момент инерции без ослабления заклепок: Jx£ 68 600 см4.
Момент сопротивления: ^£1960 см3.
Напряжение при изгибе: а
1,4-1 055 000
1960
Л55 кг/см2.
357

шшшш. 'шшш/шшшштшш///////тш^^^^^
Фиг. 623. Мостовой кран с электрическим приводом грузоподъемностью 10 т и~пролетом 16,5 м.
a ■— подъемный мотор; Ь — мотор для передвижения тележки; с — мотор для передвижения крана; d — моторная передача; е — вал механизма
/ — тормоз механизма передвижения; д — система тормозных рычагов к /; h — кабина крановожатого; i — входное отверстие в кабину; к и
моста; т — троллейные провода крана; п — троллейные провода тележки.
Рабочие скорости имоторы:
Подъем 12 м/мин; 40 л. с. при 970 об/мин.
Передвижение тележки 30 » 6 » » 1450 »
Передвижение крана 100 » 21 » » 970 »
Ток трехфазный, 220 V, 50 пер.
Электрическое оборудование AEG-.
передвижения;
I — настил, по-

С учетом ослабления заклепок эти цифры будут соответственно выше. Если допускаемая величина
(адоп = 1400 кг/см2) будет превышена, то для увеличения момента инерции берутся более крупные
поясные уголки.
Давление на стенки между осями ходовых колес и вертикальным листом будет равно:
P^x"ft«-Ji57-22700gsi4I00«.
В месте расположения ходового колеса поперечное сечение усилено приклепанной накладкой
толщиной 50 = 10 мм.
Напряжение в стенке отверстия:
_ !!Ш_Я64ок. «• _2240
Вперед Назад
16Л*А? 1 QЛ234567
Фиг. 624. Схема трехмоторного мостового крана (SSW).
Род тока постоянный, НО V • Мг — мотор для подъема; М2 — мотор для
передвижения тележки; М3 — мотор для передвижения крана (А—В якорь, Е—F поле); SfWr —
контроллер для подъема; StW2 — контроллер для тележки; StWz — контроллер для крана;
Вг — тормозной магнит; ES — конечный выключатель к подъемному механизму; SLt —
троллейный провод крана; SL2 — троллейный провод тележки; ST —
распределительный щит; As — рубильник; Si — предохранители; Str — амперметр; DS — выключатель
для освещения; StD — штепсельная розетка; wt до ш; — сопротивления; fb —
электромагнитный искрогаситель.
д) Кабина крановожатого, управление и
предохранительные приспособления. Небольшие мостовые краны,
грузоподъемностью приблизительно до 5 т и скоростью передвижения до 50 м/мин строятся
иногда без кабин для крановожатого. Контроллеры в таком случае устанавливаются
на крановом мосту и управляются с пола помощью тяговых шнуров.
Обычно мостовые краны имеют лишь одну будку для крановожатого, которая
в кранах с небольшим пролетом подвешивается к мосту крана сбоку (фиг. 623).
В кранах со средним пролетом кабина подвешивается в середине моста, а в
кранах с большим пролетом — к тележке. Основная площадь кабины в зависимости от
величины крана — от 1,75 до 3,0 м2. Направление движения органов обслуживания
аппаратов управления (маховик или рычаг) должно соответствовать направлению
движений крана.
359

SiW1
Фиг. 625. Схема трехмоторного мостового крана (SSW).
Род тока трехфазный, напряжение 500 V, 50 пер. Мл—мотор для подъема; ^М2— мотор для передвижения тележки; М3 _ ., _ ,. ^ ...
StWi—контроллер подъема; SfW2— контроллер для передвижения тележки; i StWs — контроллер для передвижения крана; Wl9 W2, W8 — пусковые сопротивления
к контроллерам; Вги Вг2, Вг8—тормозные магниты; ES — конечный, выключатель к подъемному механизму; StS — ступенчатый выключатель; FK — центробежный
выключатель к ступенчатому выключателю; BS — блокирующий выключатель; VK — замыкающий контакт; ' i, £72 — реверсивные контакторы статора; о до g —
контакторы ротора; h — контактор к тормозному магниту подъемного механизма Brx; SK — распределительный ящик; Д, S, Т — собирательные шины; Ma-Sp-
^___^ .RS — максимально-нулевой автомат; RJt R2> R3 — реле; RK — ящик для реле; Str — амперметр.
- мотор для передвижения крана;

Распределительным устройством раньше обычно служил мраморный щит, на
котором были установлены: главный рубильник, предохранители для моторов, вольт-
и амперметры, а также выключатели для электрического освещения крана.
В последнее время применяют распределительный ящик, запирающийся на
замок, в котором помещается главный рубильник, а вместо предохранителей
максимальный автомат. Вольтметры и амперметры устанавливаются в особом ящике
в кабине крановожатого.
Количество троллейных проводов, передающих электроэнергию к моторам тележки,
определяется схемой крана.
Фиг. 624 дает как пример схему для мостового крана при работе на постоянном
токе. Контроллер подъема предусмотрен для торможения спуска (схема ag SSW);
контроллер для передвижения тележки предусмотрен со схемой торможения
остановки, а контроллер передвижения крана является простым реверсивным реостатом.
'=£
-ггоо
Фиг. 626. Конечное включение к механизму передвижения крана (Petravic).
а — поперечная балка крана;г' Ъг — правый, Ь2 — левый конечный выключатель с роликовым рычагом; сх и
с2 — направляющая линейка для ролика|рычага; I—I — включено; II—II — выключено; SO — верхняя кромка
рельсов подкранового пути.
На фиг. 625 приведена схема мостового крана для трехфазного тока.
Для подъемного механизма предусмотрено торможение противо^ком, причем
статорные и роторные контакторы включаются при помощи ступенчатого
выключателя, который контролируется центробежным выключателем.
Предохранительные приспособления применяются следующие:
1. Конечные выключатели подъемного механизма, размыкающие цепь мотора
в крайнем верхнем положении крюка (см. стр. 192 «Электрическое оборудование»
и стр. 264 «Тележки»).
2. Конечные выключатели для ограничения пути передвижения тележки при
нормальном режиме работы обычно не требуются и применяются только при тяжелой
работе, например, в кранах для металлургических заводов. Переход конечных
положений (мертвой части пролета) тележки избегается прочными тормозными башмаками
(фиг. 621).
3. Конечные выключатели для ограничения пути крана. От них в большинстве
случаев можно отказаться. Однако на поперечных балках мостовых кранов
устанавливаются деревянные упорные брусья, которые смягчают толчки при набегании на
упоры в концах пути.
Фиг. 626 показывает в качестве примера предохранительное приспособление для
мостового крана от толчков в концах пути и от столкновения с другими на том же пути
движущимися мостовыми кранами.
361

Если продольные или поперечные троллейные провода проложены на стороне
кабины крановожатого, то с этой стороны необходимо предусмотреть предохранительную
решетку.
^^ шжт
Фиг. 627а. Скользящие токоприемники,
расположенные друг над другом (AEG).
а — опоры проводов; Ъ — токоприемники.
Фиг. 627Ь. Роликовые токоприемники,
расположенные друг возле друга (AEG).
а — опоры проводов; Ь — токопр иемники.
4. Защита моторов от перегрузки. В кранах с легкой или нормальной работой
достаточны плавкие предохранители. Краны с тяжелым рабочим режимом защищаются
максимальными автоматами и реле (фиг. 625) или многомоторной соответствующей
защитой (см. стр. 192, «Электрическое оборудование»).
Фиг. 628а. Роликовый токоприемник с поворотным Фиг. 628Ь. Валиковый токоприемник. На-
рычагом (AEG). правление давления вниз (AEG).
[ — наивысшее ^положение; II — нормальное; III — самое I — наивысшее положение; 11\— нормальное;
низкое 1 положение троллейного провода. III — самое низкое положение троллейного про-
""" вода.
Троллейные провода и токоприемники. Свободно
подвешенные провода (фиг. 627а и Ь) применяются при скоростях передвижения
приблизительно до 90 м/мин.
Троллейные провода нормально изготовляются круглого сечения и в концах
укрепляются на изоляторах.
Сечение провода (красная медь): 25 -ь 120 мм2 при диаметре
5,7 -V-12,4 мм. Во избежание слишком большого провеса и
больших колебаний устанавливаются через каждые 8 м опоры, на
которых и располагаются провода. Питание проводов производится на
конечных пунктах. Размещение проводов производится друг над
другом (фиг. 627а) или друг возле друга (фиг. 627Ь).
Токоприемники применяются или скользящие (фиг. 627а) или роликовые
(фиг. 627Ь).
Жестко подвешенные троллейные провода (фиг. 628а и Ь)
имеют круглое или профилированное сечение (ru-, ri- или по-про-
вода). Они натягиваются и через определенные промежутки
укрепляются на изолированных провододержателях. Расстояния между
провододержателями на прямом пути около 8 м, а на
закруглениях — меньше. Питание проводов может быть в любом месте, но чаще всего
посредине, для уменьшения падения напряжения, что применяется при медных проводах
362
Фиг. 629.
Рельсовый троллей со
съемным проводом
из красной меди.

с сечением свыше 80 мм2 и при скоростях передвижения свыше 90 м/мин.
Токоприемники скользящие роликовые или валиковые.
При больших скоростях передвижения применяются валиковые токоприемники
(фиг. 628 Ь).
Рельсовые троллеи по типу фиг. 629 применяются при передвижениях на
закруглениях и при передаче больших мощностей при больших скоростях передвижения,
а также при напряженной работе (например, в перегрузочных мостах).
Рельсовые троллеи (фиг. 629) соединяются медными профильными проводами
сечением от 65 до 400 мм2 при помощи накладок и болтов.
б) Специальные конструкции
1. Мостовые краны с передвижением по нижнему
поясу
Путем передвижения для тележки является швеллер или двутавровая балка с
наклепанным или наболченным рельсом из плоской стали. Путь прикреплен к нижним
поперечным балкам, которые, со своей стороны, у нижнего пояса связываются с главной
фермой и боковой балкой (фиг. 630).
Фиг. 630. Мостовой кран с передвижением по нижнему поясу, грузоподъемностью 7,5 т и пролетом
15 м.
а — нормальная крановая передвишная лебедка; Ъ — главная ферма; с — боковая балка; d — поперечные
соединения между Ъ и с, к которым прикреплен путь теледаки; е — мотор для крана; f — будка машиниста.
При одинаковой высоте подкранового пути мостовые краны нижнего пояса имеют
больший свободный профиль в нижней части крана и поэтому способствуют лучшему
использованию высоты подъема лебедки.
Этот больший свободный профиль в особенности тогда выгоден, когда под
мостовым краном еще передвигаются консольные краны, высота подъема которых по возмож-
Фиг. 631 а к Ъ.
Фиг. 632а до с. Мостовой кран нижнего пояса (расчет).
ности должна быть использована. Недостатками мостовых кранов нижнего пояса
являются неудобная конструкция кранового моста и вследствие этого
возникающие большие расходы по сооружению, препятствующие осуществлению кранового
помоста через диагонали поперечного креплейия.
Фиг. 630 изображает простую конструкцию мостового крана нижнего пояса,
главные и боковые фермы которого выполнены как фермы с параллельными поясами.
Поперечные балки, к которым прикреплен передвижной путь тележки,
подвергаются изгибу от момента М = Р с (фиг. 631а).
363

Момент Р • с подвергает скручиванию одну половину фермы (главную ферму,
боковые фермы и поперечные связи). В противоположность кранам верхнего пояса
вертикали главной фермы получают растяжение, а вертикали боковой балки
подвергаются сжатию:
с -f- m .
В = Р-—.
(315)
л1
и' %
Л. %
%
Ы
Os
1Н
Q
В больших кранах обе половины моста между собой соединяются негнущимися
стержнями (фиг. 631Ь), давление которых получается из соотношения:
H-h = P-c (316)
кН = Р.^
Если эти поперечные стержни
для соединения обеих половинок
моста недостаточны, то
предусматривается в плоскости верхнего
пояса диагональная или решетчатая
связь.
Для1 того] чтобы расположить
кран возможно выше и подогнать
его к форме перекрытия, схема ферм
выполняется по типу фиг. 632Ь,
Крановый мост получает
поперечное сечение по фиг. 632Ь, в
Фиг. 633 и 634. Мостовой кран нижнего пояса (опре- КОторОЙ наружные фермы ДОЛЖНЫ
быть рассматриваемы как главные
фермы.
Путь для передвижения тележки
при устройстве по фиг. 632Ь
связывается подвесной системой, располо-
\в женной между обеими главными
фермами, которая передает давления
колес тележки на главные фермы и
одновременно образует хорошее
горизонтальное жесткое крепление обеих
главных ферм.
Для передачи давлений от
тележки на главные фермы следует
рассматривать лишь простую балку
(фиг. 632с) и действующие на нее силы:
деление стержневых усилий от собственного веса).
4
Фиг. 635 и 636. Мостовой кран нижнего пояса
(диаграмма усилий для А = 1 т).
Для расчета усилий в стержнях согласно стр. 334 усилия в
стержнях в плане сил для А=1 следует обозначать: О/, Dx'9
У/ и т. д.
Р' = p. i+m.
(317)
В остальном главные фермы рассчитываются таким же образом, как и в мостовых
кранах верхнего пояса. Фиг. 633 и 634 изображают диаграмму усилий от собственного
веса к схеме фиг. 632, а фиг. 635 и 636 — диаграмму усилий для А = 1 т (см. также
стр. 334).
2. Мостовые грейферные краны
На электрических центральных станциях они служат для разгрузки и укладки
в штабели прибывающих горючих материалов, а также для загрузки газогенераторов.
Тележка получает соответственно работе двухканатных грейферов подъемный
механизм с двумя барабанами (барабан для подъема и для замыкания).
О грейферных подъемных устройствах см. стр. 253. Конструкцию грейферной
тележки грузоподъемностью 5 т см. фиг. 520.
364

Другие специальные конструкции мостовых кранов — краны на заводах для
изготовления льда, мостовые краны для элингов (см. раздел «Краны для верфей»),
мостовые краны для подъема и перемещения паровозов, тендеров и железнодорожных
вагонов (см. раздел «Железнодорожные краны») и мостовые краны для доменных
печей, сталелитейных и прокатных заводов (см. «Металлургические краны»).
2. Мостовые краны для обслуживания большей площади
Если предстоит, как, например, в многопролетных мастерских (см. раздел «Краны
для мастерских»), грузы перебросить из одного пролета в другой без помощи других
транспортных средств на
уровне земли, то
применяют в зависимости
от местных и
производственных условий
мостовые краны с передви-
• жной стрелой, краны
с поворотной стрелой
или мостовые краны
с переходными
мостиками.
а)Мостовые
краны с передвижной
стрелой. Площадь
обслуживания в этих
кранах (фиг. 637)
увеличивается тем, что на
Фиг. 637. Мостовой кран со стрелой (расчетный эскиз).
крановом мосту вместо обычной передвижной лебедки устанавливается тележка, к
которой параллельно главным фермам пристроена решетчатая поперечина (стрела),
сконструированная в виде фермы с параллельными поясами. На нижнем поясе, внутри
стрелы, передвигается нормальная крановая лебедка или тележка, подъемный
механизм и передвижение которой осуществляются помощью канатов от механизма,
установленного на основной тележке.
Мостовые краны с передвигаемой стрелой имеют 4 рабочих движения: подъем,
передвижение тележки, передвижение стрелы и передвижение кранд. В зависимости
от назначения они получают односторонний или двухсторонний вылет (фиг. 637 и 639).
Недостатком мостовых кранов со стрелой против нормальных мостовых кранов
является то обстоятельство, что в них вследствие добавления веса стрелы и
дополнительного момента получаются значительно большие
давления колес.
Безопасность от
опрокидывания крана и давления колес
тележки стрелы. Передвигаемая на
верхнем поясе главной фермы тележка стрелы при
вполне выдвинутом положении передвижной
лебедки (фиг. 638) устойчива, если равнодействующее
усилие от груза, веса лебедки и стрелы
находится внутри базы bv Это условие выполнимо
посредством устройства противовеса на заднем
конце стрелы или же без него при меньшем
полезном вылете и достаточно большом расстоянии
между колесами тележки стрелы. Устройство
противовеса не раионально, так как из-за него и без того
большой вес стрелы еще увеличится. Также невыгодно большое расстояние между
колесами, так как оно требует длинной стрелы и уменьшает путь передвижения.
Поэтому предпочитают тележку стрелы выполнять устойчивой посредством
установки задней пары опорных роликов, действующей на нижний пояс главной фермы
(фиг. 638).
36Ь
Фиг. 638. Определение давлений колес
тележки стрелы.

В этом случае получаются следующие давления колес тележки стрелы (фиг. 638):
Pi = +4'
о) • (а + 4) + °г-ег М
/ м
(318)
Давление крановых колес. Максимальное и минимальное
давления колес получаются, если тележка стрелы находится на мертвой части пролета еа,
а нагруженная передвижная лебедка находится на максимальном вылете а (фиг. 637).
Если обозначим (фиг. 637) через Go вес передвижной лебедки, Gx — вес
передвигаемой стрелы, G—вес кранового моста и аг — полезный вылет, то получаются
следующие давления колес для крана, перемещаемого на 4 колесах:
Ртах = Pi^~r'\(Q+G0) ♦ (L Ца^+О,. (L-c-e2) + G- \ 1; ]
Г L 1 (319)
f(e2 + c)+G~ — (Q-{ Go) • fli J. J
У кранов с двухсторонним вылетом (фиг. 639) расчет идентичен и должен быть
выполнен еще для находящейся на левой мертвой части пролета тележки стрелы и с
полно нагруженной передвижной лебедкой, находящейся на другом полезном вылете.
Исследование устойчивости крана в оощем излишне и только тогда выполняется,
когда давление колес Pmin будет очень небольшим.
Пример № 8. Для мостового крана со стрзлой (фиг. 639) следует определить давление колес крана.
Грузоподъемность: Q = 10 т; пролет: L = 13,24 м, вылет с правой стороны: ах = 4,0 м; вылет с левой
стороны: а2 = 1,0 м; вес передвижной лебедки: Go = 4,2 т; вес тележки стрелы: Gx — 8 т, расстояние
между колесами (фиг. 637): ^=2,66 м; расстояния: е± = 2,40ж, е2 — 0,2 бл*; мертвая часть пролета
тележки стрелы (фиг. 637): еа = 1,93 м; расстояние: с = еа = 1,93 '-— = 0,60 м\ вылет
(фиг. 637): а = аг + с-\- -1- =4,0+ 0,60+-^— = 5,93 м; вес кранового моста (без тележки стрелы
и перецвижной лебедки): G = 16 т.
Тележка стрелы передвигается на 8 колесах.
Расстояние между колесами (фиг. 532) / - 6,9 м; расстояния: т = 1,25 м; п - 0,75 м; 1Х = 2,0 м.
1. Давления колес тележки стрелы (фиг. 638). Подстановкой величин в
уравнение (318) получим следующие результаты:
Р т т — "—" "
у ру
2)66 • (Ю + 4,2)- /5,93 + ?|^j + 8-2,4 U ~-• [103 + 19,2] ~ 23 m.
8,0-0,26-(10+4,2)- /б,93-?|5.| = - ~ ■ (2,08-65,4)
« П,9~—12 /п.
2. Давления колес крана (фиг. 637). Подстановкой величин в уравнение (319)
получим:
Pi = 2 . ^ 24 • (Ю + 4,2) • (13,24 + 4,0) + 8 • (13,24 - 0,60 - 0,26) + 16 . Щ
-■2б!48 •[245 + д9+106]=;17т.
Это давление колес распределяется на 2 ходовых колеса с расстояниями шипот середины
главной фермы с расстоянием между ^колесами 1г (фиг. 532):
Р'4 ^ рг . _J_ = и . -^L- ^6,4 w; Pj = Рх • -у- = 17
2 . 13,34
1
8,0- 0,86+16 --^^- — (10 + 4,2) 4,0 =
26 48 '[6,87 + 106-56,8] =2,11^2,1 ж.
366

У////////////////'//////////////////////. У/'/"///.'/////////.'////////.- '////У /i'////.'//'/■ У'/////'/////////////
101
Фиг. 639. Электрический мостовой кран с передвижной стрелой, грузоподъемностью 10 т, пролетом 13,24 м, вылетом 4 или 1 м.
а — крановый мост: Ъ — передвигаемая ^стрела; с — нормальная передвишная лебедка Ют; d— мотор ходового механизма "стрелы; е—;ходовые колеса тележки
стрелы
крана
и; /i—/2—опорные ролики, предохраняющие опрокидывание тележки стрелы; д — шарнирное соединение поперечной » алки; л — мотор для передвижения
j it—i2 — ведущие ходовые колеса крана; *к — цепная передача для привода г2 от га; г — кабина машиниста; т — лестница для доступа к I с кранового
помоста; п — мостик для доступа к крану.
Фиг. 640. Потолочный передвижной кран с
поворотной стрелой, грузоподъемностью 2 т
и вылетом 4 м.
а — ходовая часть; Ъ — мотор для передвижения
крана; с — ведущие ходовые колеса: d —
поворотная колонна, к которой подвешена стрела е;
f — мотор для вращения; д — червячная
передача; h — г, к — I — цилиндрическая зубчатая
передача к поворотному механизму; т — мотор
для подъема; п — бар*абан; о — блок стрелы;
р — подвижной блок; q — противовес стрелы;
г — будка машиниста.

Распределение давления колес на оба ходовых колеса:
Р'2 = Р2 . JL ~ 2,1 • -Щ- - 0,79 т; Р\ - Р2 . -f = 2,1 . -b*L . j,31 m;
27 =7,1 4-4+8— (6,4+ 10,60 +0,79+ 1,31)^0.
Так как давления колес с левой стороны Р2' и Р2" положительны, т. е. действуют вверх, то кран
при самом невыгодном положении груза будет устойчив.
Пример конструкции. Мостовой кран со стрелой, грузоподъемностью
в 10 т, пролетом 13,24 м и полезным вылетом 4,0 или 1,0 м (см, фиг. 639).
Передвигаемая на нижних поясах передвижной стрелы нормальная
электрическая передвижная лебедка см. стр. 264. Устойчивость тележки стрелы гарантируется
парами опорных роликов /i и /2. Для того чтобы при нахождении тележки стрелы
в обоих крайних положениях с полно нагруженной передвижной лебедкой кран не
буксовал, приводятся в движение все четыре ходовых колеса одной половины крана
(фиг. 639 — боковой разрез).
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 12 м/мин; 41 л. с. при 730 об/мин
Передвижение лебедки 35—40 » ; 8,8 » » 710 »
Передвижение стрелы . 25 » ; 8,8 » » 710 »
Передвижение крана . 100—105 » » 41 » » 730 »
Род тока трехфазный, 500 V, 50 пер.
б) Мостовые краны с поворотной стрелой. Фиг. 640
изображает передвижной кран с поворотной стрелой, грузоподъемностью 2/пивылетом
4 м. Стрела крана подвешена к поворотной колонне, которая имеет в ходовой части,
вверху, радиальные и упорный подшипники, а в нижней части — роликовую четырех-
катковую опору.
Чтобы получить возможно меньшее усилие на изгиб колонны, установлен на
заднем конце стрелы противовес, который уравновешивает грузовой момент полностью,
а момент от собственного веса стрелы—наполовину. Установленный на заднем конце
стрелы подъемный механизм помогает действию противовеса.
Мотор для поворота приводит в движение посредством горизонтальной червячной
и цилиндрической зубчатой передачи шестерню /с, которая соединяется с зубчатым
колесом /, укрепленным на крановой колонне.
О расчете и конструкции вращающейся части крана и поворотного механизма
см. раздел «Поворотные краны».
Обычно передвижной кран с поворотной стрелой (фиг. 640) имеет подвесное
устройство обыкновенного передвижного поворотного крана, от которого он отличается тем,
что вместо неподвижной опорной колонны имеет поворотную колонну.
Определение наибольшего давления крановых ходовых колес и расчет ходового
механизма крана см. раздел «Передвижные поворотные краны».
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 6,0 м/мин; 4,62 kW 930 об/мин
Поворот 50,0 » ; 2,18 » 1020 »
Передвижение крана . . 70,0 » ; 4,62 » 930 »
Род тока постоянный, 220 V.
Электрическое оборудование SSW-
У большинства мостовых кранов с поворотной стрелой поворотный кран
передвигается на верхнем поясе главных ферм.
Поворотный кран выполняется или с вращающейся колонной (стр. 643), или с
поворотным кругом (фиг. 641).
Мостовые краны с поворотной стрелой перед мостовыми кранами имеют
преимущество большей маневренной способности.
368

Они также дают возможность легко и удобно маневрировать стрелой в
зависимости от любого положения груза, благодаря чему достигается любая точка
рабочего ноля действия крана. Ввиду этих преимуществ для обслуживания соседних
Фиг. 641. Мостовой кран с поворотной стрелой (расчетный эскиз).
пролетов боЯыпее предпочтение отдают мостовым кранам с поворотной стрелой,
нежели кранам с передвигаемой стрелой.
Тележка с поворотной стрелой. В большинстве случаев применяют
конструкцию с поворотным кругом и центрируют поворотную стрелу в станине тележки
в центральной цапфе четырьмя
горизонтальными опорными роликами,
перекатывающимися внутри по головке кругообразно
выгнутого рельса.
Исследование устойчивости
вращающейся части см. в разделе «Краны с
поворотным кругом».
Давления колес тележки Pj до PJV
определяются согласно приведенным ниже
четырем уравнениям в разделе «Краны с
поворотным кругом», при t = 0.
Вместо / и s, по фиг. 642, берутся
обозначения Ь± и st. Угол поворота а = 0°
(стрела перпендикулярна пути перемещения
крана), а = 45° (стрела над колесом 7) и
а = 90° (стрела параллельна пути
перемещения крана).
Вес ходовой части G2 (фиг. 642)
следует равномерно распределять на все
четыре ходовых колеса.
Определение давления на
крановые колеса. Полно
нагруженный поворотный кран устанавливается
в свое начальное положение (размер еау
фиг. 641), причем предполагается, что вес
кранового моста G (без поворотной тележки)> Фиг. 4342. Определение давлений колес в тележке
равномерно распределяется на все четыре? с поворотной стрелой,
ходовых колеся крана.
В этом случае крановый ходовой механизм может быть рассчитан отдельно,
с учетом того, что одни колеса нагружаются больше, а другие меньше.
Лебедки и краны—19—2 4
360

1. Стрела перпендикулярна к пути перемещения крана:
1 __ 4 .^ _ -р- 7 . —.~ г и . ^-
-?- + Рп .
(320)
Р/ и Рп давления колес для угла поворота а = 0° (фиг. 642).
2. Стрела под углом 45° к пути перемещения крана. Давления колес на наиболее
загруженной (правой) стороне:
Pi-
4
L ~)т ' 2Г~ +
— с
in
L-с\ I—
A_ii__ c у1
L
b1
L —с
(321)
1 iV/ L / 2/ *
Р2 __•_ piV давления колес для угла поворота а = 45°.
Таким же образом определяются давления колес и на менее загруженной
(левой) стороне.
3. Стрела стоит параллельно пути перемещения крана. Давления колес на
наиболее загруженной (правой) стороне:
_G
L
Рх
2/
L
Рш
(2L — b1 — 2c)
21 :
(322)
^1 ^) oi ' L v г ' 2/
Р/ и Рт давления колес для угла поворота а = 90 \
Давления колес Р2 и Р3 определяются соответствующими уравнениями.
Определение давлений колес крана может быть проведено также и для всего крана
с тележкой, находящейся на мертвой части пролета еа. Для частичных давлений колес
от поворотной части действует при применении выведенных в разделе «Краны с
поворотным кругом» четырех уравнений одна и та же «равнодействующая» V и
одинаковое расстояние е, как и при расчете давления колес тележки. Вместо s подставляется
пролет L крана:
— -2" ва-
Пример М 9. Для мостового крана с поворотной стрелой (фиг. 641)1 необходимо рассчитать
давления колес тележки и крана. Грузоподъемность (2=5 т; пролет L^\6 м; вылет а=1м; расстояние
между колесами тележки 62= 2,9 м, ширина колес (расстояние между центрами рельсов) тележки
5Х = 3,0 м; вес вращающейся части (без противовеса) G± = 7 m; ее расстояние от оси вращения ег =
= 1,0 м; противовес стрелы Gg = 8 m; его расстояние от оси вращения ед = 2,2 м\ расстояние пары
роликов от оси вращения (см. раздел «Кр^аны с поворотным кругом») ег = 1,35 м; вес тележки (без
вращающейся части) G2 = б т; мертвый путь тележки еа = 2,3 м\ расстояние между колесами
четырехколесного крана / = 4,35 М) вес кранового моста (без тележки) G £ 12 т.
Давления колес тележки с поворотной стрел ой (фиг. 642). Равнодействующая
вертикальных сил вращающейся части V = Q + Gx -\- Gg = 54-7+8=20 т. Расстояние
равнодействующей от оси вращения
Q - a+G1-e1 — Gg -ед 5-7 + 7 • 1,0 — 8 -2,2
в == ■
: 1,22 м.
7 20
Вращающаяся часть поэтому при полной нагрузке устойчива; она центрирована одной парой
горизонтальных передних и задних опорных роликов, "которые прижимаются к внутренним
вертикальным верхним плоскостям кругообразно выгнутого рельса.
Расчет давлений колес Р/ до PJy производится согласно четырем приведенным в разделе «Краны
с поворотным кругом» уравнениям.
Nach einer Ausfuhrung dcr ATG, Leipzig-Grosszschocher.
370

В эти уравнения подставляются V =~ 20 т; ^ — 1,22 м; а ^ о° (стрела перпендикулярна
рельсовому пути крана): а = 45° и а-90° (стрела параллельна рельсовому пути крана); /*=0; /=^«=2,9 м;
S «« 5г » 3,0 Af •
К этим давлениям колес еще прибавляется четвертая часть веса тележки (без вращающейся
части):
£ * ,,5«.
4 4
Следовательно, давления колес будут равны:
1. Стрела стоит перпендикулярно рельсовому пути крана (а=0°):
Pi = Piv S 10,7 т; Рп = Рш - 2,3 ж;
ZK = Q + Gx + (^ -f G2 - (/>/ + Рп + Рш + Piv) = 0.
2. Стрела стоит под углом 45° к рельсовому пути крана (а = 45°).
Наибольшая величина: Р/ = 14,05 т; Рц = 4,7 т.
Наименьшая величина: Рт = 2,35 т; Piy £ 4,9 т.
3. Стрела стоит параллельно рельсовому пути крана (а = 90°).
Рх = рп = ю,5б т; Рш = Piy - 2,44 ж.
Давления колес крана (фиг. 641). Вес кранового моста (без тележки)
распределяется равномерно.частями на все четыре крановых колеса:
— = — = 3 т на каждое колесо.
4 4
От тележки, стоящей на мертвой части пролета еа, получаются следующие давления колес
[уравнения (320) до (322)].?
1. Стрела стоит перпендикулярно рельсовому пути крана:
Рх = />4 = 15 т; Р2 = Р3 = 4,0 т.
SK =Q + d + Gg+ G2 + G?— (Л + Р2+Р3 + ^4) «=5+ 7 + 8 + 6+12-(2- 15 + 2 • 4) - 0.
2. Стрела стоит под углом 45° к рельсовому пути крана:
Рг = 17,6 т; Р2 » 5,0 ж; Р3 = 8,7 ж; Р4 « 6,5 w.
3. Стрела стоит параллельно рельсовому пути крана
Рх£18,5ж; Р2£6,0ж; Р3^7 т\ Р4^6,4 т.
Пример конструкции. Мостовой кран с поворотной стрелой,
грузоподъемностью 5 /л, пролетом 29 м и 5,1 м полезного вылета (фиг. 643).
Стрела крана подвешена к вращающейся колонне, верхняя опора которой имеет
упорный и радиальный подшипники, а нижняя опора установлена на катках с
четырьмя роликами. Будка машиниста крана подвешена сбоку у стрелы.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 12 м/мин; 18,4 л. с. при 790 об/мин
Поворот , . 2 в мин; 6,4 >> » 865 »
Передвижение поворотного крана 25 м/мин; 6,4 » » 865 »
Передвижение крана ...... 80 » ; 29,2 » » 775 »
Род тока трехфазный, 500 V, 50 пер.
В кранах, работающих на открытом воздухе, иногда устанавливается нормальный
поворотный кран вместо тележки с поворотной стрелой на крановом мосту (фиг. 644).
Это устройство имеет то преимущество, что обе главные фермы между собой жестко
скрепляются, а боковые фермы отпадают.
б) Мостовые краны со стационарными переходными
мостиками. Целесообразным средством для перемещения легких и средних
грузов из одного пролета в другой без помощи транспортных средств на уровне
земли является крановое сооружение с переходными мостиками (фиг. 645).
В этой установке, выполненной для верфи Wilhelmshaven, верхний мостовой
кран, грузоподъемностью 7,5 т, служит для транспорта тяжелых грузов в пределах
среднего пролета.
Мостовые краны а в среднем и боковых пролетах, поперечное сечение мостов
которых видно на фиг. 645, обслуживаются электрическими лебедками,
передвигающимися по нижнему поясу Ь и имеющими грузоподъемность по 2,5 т.
371

Фиг. 643. Электрический мостовой кран с поворотной стрелой, грузоподъемностью 5| т, гролетсм 29 м и вылетом 7 м (Ardeltwerke).
а — двухблочная крановая обоймица; b — канатный уравнительный блок; Ci—с2—направляющие блоки стрелы; d — барабан;"е — подъемный мотор, передающий'движение
посредством двух передач с цилиндрическими колесами к d; f — стрела, подвешенная к поворотной колонне Щд; h — верхний радиальный и упорный подшипники
(встроенные в ходовой части телешки); г — нижняя роликовая опора к д; к — противовес стрелы; I — мотор поворота; т — ходовой мотор тележки; п — ходовой |
мотор крана; о — площадка для машиниста с контроллерами, /—1,*11—II — мертвые части пролета тележки с поворотной стрелой. !
\/\/v
Фиг. 644. Мостовой кран с передвигающимся
наверху поворотным краном.
Фиг. 645. Крановая установка с переходными
мостами (Flohr).
а — мостовые краны; Ъ — тележка, дущ
нем поясе кранов; с — рельсовый путь крана, к
которому подвешены переходные мосты d.

На путях перемещения с этих кранов установлены на определенном расстоянии
переходные мосты d, на которых тележки, если два крана стоят перед мостом, могут
перевозить грузы из одного пролета в другой.
Переходные места путей перемещения тележки обоих кранов так предохранены,
что передвижные лебедки только тогда могут их покинуть, когда оба крана точно стоят
перед мостами.
Контроллеры управления верхнего крана в 7,5 т установлены в будке
машиниста, подвешенной в середине крана, между тем как контроллеры кранов в 2,5 т
управляются с пола при помощи канатов.
ЛИТЕРАТУРА
D е с k e, Elektrisch geschweisster Laufkran in Oberschlesien. ZVdl 1931, S. 233..
Freudenthal, Der Einfluss des Lastpendelns beim Bremsen von Lauikranen. «Fordertechn.»
1930, S. 249.
Gottfeld, Ausbildung geschweisster Blechtrager. ZVdl 1930, S. 1755.
G о 11 f e 1 d, Schweissung und Probebelastung eines Blechtragers von 200 t Tragkraft. Elektro-
schweissung 1931, Heft 1.
H i 1 p e r t, Geschweisste Stahlbauten in Deutschland. (Versuche an einem elektrisch geschweissten
Krantrager. Dieser als Fachwerktragar gestaltete Versuchstrager der Ardeltwerke GmbH, Eberswalde,
hatte 3,2 m Sttitzweite. Radstand der Katze: 200 mm. Belastung aus Eigengewicht der Katze plus Last:
910 bis 5030 kg.) Elektroschweissung 1930, S. 5.
M e 1 с h e r, Verhutung des Werfens beim Schweissen von Krantragern. «Fordertechn.» 1930, S. 337.
Pirnsch, Beitrag zur Ermittlung von Krantrager-Obergurtstaben. ZVdl 1919, № 44.
Rosenberg, Elektrisch geschweisste Eisenkostruktionen. ZVdl 1929, S. 1742.
Rosenberg, Elektrisch geschweisste Krane und ihre behordiiche Genehmigung. ZVdl 1929,
S. 1345.
R u с к e r, Allgemeine Darstellung uber das Ecken der Laufkrane und ihre Spurkranzreibung. «Fb'r-
dertechn.» 1929, S. 4 u. 27.
Stockman n, Untersuchungen am Laufkran. (Ein Beitrag zur Kenntnis der Fahrwiderstande).
«Fordertechn.» 1927, S. 261.
W о г с h, Der statisch bestimmte Kranbahntrager mit 7-Stutzen. Bautechn. 1927, № 52.
Arbeitsgeschwindigkeiten und Anlaufregelung, bei Laufkranen. Demag-Nachrichten, April 1929.
Die Wirkung der bewegten Massen der Laufkrane. Prakt. Masch.-Konstr. 1926, S. 200.
Einrichtung zum Verhindern des Lastpendelns bei Laufkranen. Kruppsche Monatshefte 1925, S. 112.
Geschweisste Laufkatzen und Lauftrager fur Krane (amenkanische Ausftihrungen). «F order tech n.»
1930, S. 282.
Laufkrane fur explosionsgefahrliche Raume. Demag-Nachrichten 1929, S. 70.
Laufkran mit Kurvenfahrwerk. Kruppsche Monatshefte 1926, S. 223.
Montagekrane in Grosskraftwerken. Demag-Nachrichten, Sonderheft zur 2. Weltkraftkonferenz
1930, S. 44.
Geschweisste Krane. ZVdl 1931, S. 652.
II. ПОРТАЛЬНЫЕ (КОЗЛОВЫЕ) КРАНЫ
Применение и конструкции. Портальные краны применяются
на железных дорогах, на фабричных дворах, на открытых складах и на каменоломнях
для перегрузочных работ. При сооружении стальных мостов они применяются в
качестве монтажных кранов. Крановый остов имеет вид портала или полупортала и
перекрывает одну или две железнодорожных колеи.
1. Стационарные портальные краны и стационарные перегрузочные устройства
Стационарные портальные кра'ны имеют незначительную область применения,
будучи используемы только как перегрузочные краны на железнодорожных станциях
и в промышленных предприятиях.
Стационарные портальные краны. Нормальные
стационарные портальные краны с ручным приводом германских правительственных железных
дорог обладают грузоподъемностью 5—10—15—20 т; пролет между двумя опорами —
7,25—7,5—8 м. Высота просвета портала (от головки рельса до нижней кромки
продольной балки) — 6,0—6,5—7,0 м.
Привод подъемного и передвижного механизмов тележки в большинстве случаев
помещается в нижней части одной из опор сооружения. Все движения передаются
тележке помощью канатной или цепной тяги (см. «Полиспасты»).
373

В других конструкциях к главным фермам пристраиваются на консолях помосты,
с которых тележки непосредственно приводятся в действие помощью рукояток.
Большим недостатком перегрузочных кранов с ручным приводом является то,
что их тяжелые тележки для перегружаемых в большинстве случаев легких грузов
работают слишком медленно. Эти краны можно улучшить, подвесив к мосту
добавочную двутавровую балку, по нижней полке которой будет передвигаться
электротельфер грузоподъемностью от 2 до 5 т.
Передвижение тележки тельфера осуществляется от руки или электроприводом.
Поэтому легкие грузы перегружаются быстрее и без затраты усилия при помощи
вспомогательного подъемного механизма (электротельфера), тогда как изредка
попадающиеся более тяжелые грузы поднимаются посредством ручной лебедки.
Фиг. 646. Стационарное перегрузочное устройство с двухсторонними консолями.
а — нормальная колея; Ь—Ъ — две узкие колеи; с — остов перегрузочного устройства; d — тележка с
электрическими механизмами для подъема и передвижения; е — опрокидной кузов; / — путь передвижения тележки
(двутавровая балка); д — будка машиниста.
Рабочиескорости и моторы:
Подъем 5,0 м/мищ 8,5 л. с. при 1075 об/мин.
Передвижение тележки 30 » 2,0 » » 1020
Грузоподъемность 5000 кг. Род тока постоянный, 440 V
Если портальный кран устанавливается непосредственно возле заводского здания,
то опора крана со стороны здания отпадает, и главные балки получают опору на
каменной стене здания (полупортальный кран).
Стационарные перегрузочные устройства с
электрической тележкой обычно применяются для перегрузки сыпучих тел и оборудуются
перегрузочными сосудами (опрокидными кюбелями, кюбелями с откидными днищами
или стенками, или грейферами).
Перегрузочное устройство, изображенное на фиг. 646, обладает грузоподъемностью
5 т; расстояние между опорами в нем 5 м, консольные вылеты 4 и 3,3 м. Установка
служит для перегрузки угля из железнодорожных вагонов в узкоколейные вагонетки.
Последние имеют опрокидной кузов, который помощью подъемного механизма тележки
снимается и переносится к железнодорожному вагону, где наполняется, доставляется
обратно к узкоколейной вагонетке,и устанавливается на нее.
374

Тележка передвигается по нижним полкам двутавровой балки и управляется из
будки машиниста, смонтированной на одной из опор сооружения.
2. Передвижные портальные краны
Они применяются для перемещения грузов и обслуживания складов (фиг. 647)
и почти всегда снабжаются электроприводом.
Ручной привод применяется только для кранов небольшой грузоподъемности,
которыми редко пользуются.
Передвигающиеся по горизонтальной площадке электрические портальные
краны требуют значительно меньше расходов по [установке, чем мостовые краны
(см. стр. 303). Зато
портальные краны цри одинаковых
грузоподъемностях и
пролетах значительно тяжелее, что
в свою очередь
обусловливает больший расход энергии
при передвижении крана.
Во многих случаях,
однако, в особенности при
напряженной работе, отдается
предпочтение мостовым кранам,
так как экономия энергии
в сравнении с портальными
кранами с течением времени
может покрыть расходы по
устройству подкрановых
путей.
Кроме того, подкрановые
пути, расположенные высоко,
не мешают движению на земле
и допускают большие
скорости передвижения крана, что
особенно важно при больших
расстояниях передвижения и
иногда является решающим
обстоятельством. Скорость же
передвижения портальных
кранов в целях безопасности
при эксплоатации ограничена.
Передвижные
электрические портальные краны
строятся двух типов: либо как портальные (фиг. 648), либо как полупортальные (фиг. 660)
для грузоподъемностей 5 -~ 150 т.
Пролет (в зависимости от грузоподъемности) бывает 5 ч- 30 м\ высота в свету —
5 ™ 10 м.
Для уменьшения пролета портальные краны снабжаются одной (фиг. 649) или
двумя консолями (фиг. 651).
а) Передвижная лебедка (тележка). Для портальйых кранов
применяются, так же как и для мостовых, нормальные крановые тележки (см. стр. 280).
Для портальных кранов с ручным приводом и грузоподъемностью, примерно, до 10 т
предпочитают обычно тележки с червячной передачей, более дешевые по сравнению
с тележками, снабженными цилиндрической зубчатой передачей.
Тележки для электрических портальных кранов снабжаются закрытыми моторами
и защищаются от атмосферных влияний обшивкой из дерева или листового металла.
б) Механизм передвижения «крана. Механизм передвижения
крана (фиг. 650) аналогичен механизму передвижения мостового крана (см. стр. 306),
с той только разницей, что для привода ходовых колес добавляется еще два
вертикальных вала с соответствующими коническими зубчатыми передачами.
375
Фиг. 647. Передвижной портальный кран с электрическим
приводом для обслуживания склада опок (Ardeltwerke).
Грузоподъемность — 5000 кг. Пролет — 8 м.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем ... .6 м/лшп; 10 л. с. при 950 об/мин.
Передвижение тележки 20 » 1,4 » » 950 »
Передвижение крана 60 » Ю » » 950 »
Род тока трехфазный, 500, V, 50 пер.

Максимальное давление nv колеса. Для портальных
кранов без консолей (фиг. 648) наибольшее давление на колеса будет тогда, когда
нагруженная тележка находится в крайнем положении у опоры крана.
Полагая, что вес крана распределяется равномерно на все четыре ходовых колеса,
наибольшее давление на колесо, так же как и у мостового крана, определяют по
уравнению (219), стр. 306. Если кран
снабжен консолью (фиг. 649) с
на ибольшим полезным вылетом а,
то максимальное давление на
колесо будет:
^ max —
G % L-c
Фиг. 648. Портальный кран с
(схема):
решетчатым остовом
1 — жесткая опора; 2 — шарнирная опора.
Фиг. 649. Портальный кран с одной консолью (схема).
+ Wi+Ji2- . к+± пи (323)
В кранах, работающих на
открытом воздухе, при определении
давлений на колеса должно быть
принято во внимание давление
ветра.
Если давление на колесо
достигает слишком большой
величины, то вместо четырех
устанавливается восемь ходовых колес,
которые попарно помещаются в
балансирных колесных рамах.
Размеры и конструкцию
ходовых колес см. стр. 164.
Сопротивление
передвижению и мощность
мотора определяются по
данным, приведенным на стр. 306 в
главе о мостовых кранах.
При расчете мощности мотора
по уравнению (224) следует, однако,
коэфициент полезного действия т]
ходового механизма крана понизить ввиду наличия дополнительных конических
зубчатых передач.
Для схематически изображенного на фиг. 650 ходового механизма крана можно
принять коэфициент т]^0,80.
Для портальных кранов, передвигающихся с полным грузом против ветра, следует
учесть добавочное сопротивление передвижению от давления ветра.
Передаточное число и зубчатые передачи. После
определения по уравнению (225) общего передаточного числа последнее разбивается на
отдельные передаточные числа соответственно принятой схеме механизма
передвижения. Так же как и у мостовых кранов, моторная зубчатая передача помещается
в чугунной коробке и работает в масляной ванне (фиг. 188). В кранах, работающих
с ^большой нагрузкой и подверженных действию ветра, моторную передачу для
изменения скорости передвижения выполняют с переключением для получения двух
скоростей.
Конические колеса для предохранения от пыли и сырости помещаются в закрытых
коробках, которые выполняются согласно фиг. 194, стр. 99.
Валы. Горизонтальный вал ходового механизма рассчитывается аналогично
трансмиссионному валу мостовых кранов (см. стр. 312). Между горизонтальным валом
ходового механизма и передачей к ходовым колесам валы в вертикальной плоскости
устанавливаются вертикально или наклонно. Наклонное расположение валов в
отношении крепления подшипников конструктивно неудобно. Поэтому в большинстве
376

ш
т
случаев предпочитают располагать валы вертикально в той же плоскости, что и
горизонтальный вал; благодаря этому передача к ходовым колесам снабжается
промежуточной (паразитной) шестерней (фиг. 650). Последнего, впрочем, можно избежать
установкой дополнительной пары цилиндрических колес между нижней конической
передачей и передачей к ходовым колесам, причем эта дополнительная
цилиндрическая передача может участвовать в распределении общего передаточного числа. С
добавлением этой передачи в некоторых случаях возможны приводы с коническими
колесами с передаточным числом, равным единице. Тогда все восемь имеющихся на
кране конических колес будут
одинакового диаметра, что в
отношении изготовления
представляет некоторую выгоду.
Продольное давление
вертикальных валов ходового
механизма целесообразно
передать на шариковые
подпятники, которые
устанавливаются в верхней или нижней
коробке конических колес.
Во избежание колебаний
вертикальных валов во время
работы необходимо на опорах
(ногах) крана поместить на
соответствующих расстояниях
подшипники.
В полупортальных
кранах (фиг. 660) отпадает один
вертикальный вал (фиг. 650),
поэтому устройство привода
ходового колеса и
расположение движущихся на верхнем
подкрановом пути ходовых
колес в конструктивном
отношении те же самые, что и у мостовых кранов (см. стр. 312).
Тормоз ходового механизма устанавливается или на эластичной муфте между
мотором и моторной передачей или на горизонтальном валу ходового механизма.
Тормоз обычно применяется двойной колодочный; он затормаживается грузом
и отпускается магнитом. При достаточных расчетных размерах он предохраняет кран
также и от произвольного перемещения под действием силы ветра.
в) Остов крана. Конструкция со сплошными
балками. В небольших кранах (фиг. 647) главные балки и опоры (ноги) изготовляются
из прокатных двутавровых балок или швеллерного железа. Большие краны имеют
крановый остов, сконструированный из клепаных балок.
Остов портального крана на фиг. 647 вследствие наличия жестких углов в местах
перехода главных ферм к опорам (ногам) статически неопределим (один раз). От этой
статической неопределимости можно избавиться тем, что одну опору, как это показано
на фиг. 648 и 649 у решетчатых кранов, выполняют в виде шарнирной опоры, другая
же опора должна быть так сконструирована, чтобы была возможность воспринимать
усилия в направлении передвижения тележки (сила торможения и давление ветра).
Шарнирная опора в последнее время применяется также и у портальных кранов с
находящимися на них поворотными кранами (см. раздел «Передвижные поворотные краны»).
Описание передвижного электрического портального крана (со сплошными
балками и решетчатыми ногами) грузоподъемностью 480 т и пролетом 15 м приведено
в Genie Civil Bd 90, S. 569.
Конструкция с решетчатыми фермами. В портальных
кранах без консолей остов крана выполняется по фиг. 648. Настил на поперечных связях,
служащий площадкой, изготовляется из перфорированной дырчатой стали толщиной
в 5 мм. Вместо поперечных балок, как у мостовых кранов, в портальных кранах име-
377
Фиг. 650. Механизм передвижения портального крана (схема).
а — мотор; Ь/с — моторная передача в закрытой коробке; d/e, fig —
конические зубчатые передачи; h — шестерня, передающая движение
зубчатому венцу к ходового колеса при помощи промежуточной
(паразитной) шестерни f.

ются опоры, которые рационально выполнять одинаковой конструкции; жесткая опора
для противодействия продольным силам, действующим в направлении движения
тележки, присоединяется к последней панели главных ферм и составляет с ней одну
решетчатую систему.
В кранах с большим пролетом прибавляют к остову одну (фиг. 649) или две
консоли (фиг. 651) и путь для передвижения тележки помещают внутри главных ферм.
Фиг. 651 до 657. Портальный кран с двумя консолями (расчет остова). Схема бокового сечения
опоры (фиг. 651). Линия моментов от собственного веса (фиг. 652). Линия моментов от подвижных
грузов Р—Р (фиг. 653). Поперечные силы от собственного веса (фиг. 654). Поперечные силы от
подвижных грузов Р—Р (фиг. 655). Опора кактрехшарнирная ферма и подвесная система (фиг. 656 и 657).
В качестве путей для передвижения тележки служат две швеллерных или
двутавровых балки, которые крепятся к стержням нижних поперечных связей (фиг. 651,
боковой разрез).
При выполнении с консолями крановый остов получается значительно легче;
при этом создается экономия в материале.
Для расчета главных ферм можно ограничиться данными, приведенными на стр. 332
о мостовых кранах.
К давлению масс на остов крана полно нагруженной тележки (см. стр. 313),
действующему в направлении движения тележки, присоединяется еще в портальных кранах
давление ветра как добавочная горизонтальная сила. Для восприятия этих сил опоры
портала должны выполняться в виде треугольной системы.
378

Опоры будут иметь наибольшую вертикальную загрузку при крайнем положении
нагруженной тележки (фиг. 648).
Такая же нагрузка в кранах с консолями (фиг. 641 и 651) возникает при
положении тележки в точке наибольшего вылета.
Опоры портальных кранов с консолями должны быть сконструированы так, чтобы
тележка с грузом могла свободно передвигаться внутри их (фиг. 651).
Фиг. 652—655 представляют эпюры изгибающих
моментов и поперечных сил от собственного веса и
подвижной нагрузки для портального крана с
двухсторонними консолями. Сила торможения тележки
-. и. Коэфициент трения между колесом и
рельсом р. ^г 0,15.
Давление ветра в направлении движения крана
(при полной нагрузке) составляет 20—25 кг/м2.
Горизонтальное результирующее усилие от давления ветра
и силы торможения (в направлении движения
тележки) будет: #0 = Нш + Ни-
Определение усилий в стержнях главных ферм
производится по данным стр. 332.
Опоры и их соединения с главными фермами
конструируются таким образом, чтобы пути для
передвижения тележки помещались на нижних
поясах продольных ферм, будучи подвешенными к
верхней ферме опоры (фиг. 651, 656 и 657), служащей
одновременно в качестве поперечных связей
жесткости для моста и передающей все горизонтальные
силы (от давления масс и ветра) на горизонтальные
связи, находящиеся в верхней продольной плоскости
ферм.
Давление тележки на узлы верхней фермы опор
(фиг. 656) будет:
P1=s p . L+JL.
Конструкция опор (фиг. 651, боковой разрез)
статически неопределима. Довольно точный расчет, по
Андре, становится возможным только благодаря тому,
что опору при расчете заменяют трехшарнирной аркой
(фиг. 656).
Если обозначить через Q груз и через Go вес тележки, то вертикальные опорные
реакции при положении тележки над опорой (без учета веса крана) будут равны:
Фиг. 658 и 659. Определение
усилия в стержнях опоры крана.
Горизонтальные опорные (реакции будут:
4 • h
Ь).
(324)
(325)
Усилия в стержнях от вертикальной нагрузки определяются графически (фиг. 658
и 659).
Опорные реакции от горизонтальной силы Н, действующей на головную часть
опоры и являющейся результирующей от косого подъема груза и ветра (или одного
ветра), будут:
h
jrvv1 L -* v """" * * 1
Ah = Вн =
И
~2~"
(326)
379

Усилия, возникающие в стержнях от действия горизонтальных сил, определяются
построением диаграммы Кремона.
При условии невысокого допускаемого напряжения материала (около 75% от
напряжения материала в главных фермах) в опорах могут быть устранены все три
шарнира, если, во-первых, ввести в верхнюю часть опоры верхний горизонтальный
соединительный стержень и, во-вторых, произвести жесткое крепление нижних опор.
Это изменение статических условий оказывает более благоприятное влияние на
распределение усилий в стержнях. При этом надо учитывать, что некоторые из
промежуточных стержней фермы могут быть более нагруженными и должны быть
соответственно рассчитаны.
Нижние (колесные) балки опор крана подвергаются кроме растяжения еще
изгибу, так как ходовые колеса, вернее, балансирные рамы для колес, по
конструктивным причинам не могут быть установлены в теоретических опорных точках.
Они устанавливаются или между опорами (фиг. 648), или на консоли (фиг. 651).
При определении конструктивных размеров жесткой опоры следует обратить
внимание на то, что горизонтальная сила Нк или Но может действовать вдоль пути
передвижения тележки (сила торможения и давление ветра) в обоих направлениях.
г) Устойчивость. Условия устойчивости особенно неблагоприятны в кранах
с небольшим расстоянием между опорами и сравнительно большим вылетом консолей.
Эти, краны легко опрокидываются и поэтому должны иметь противовесы на
нижних балках опор. При расчете устойчивости следует также принять во внимание
давление ветра.
Обозначая по фиг. 649 через © коэфициент устойчивости против опрокидывания
вполне нагруженного крана, через W — действующее сбоку на кран давление ветра,
через у — его расстояние от головки рельса, через G — вес крана без тележки, с —
его расстояние от кромки опрокидывания (/) и через Gg — противовес, необходимый
для обеспечения устойчивости, будем иметь следующее уравнение моментов
относительно кромки опрокидывания:
© (Q + Go) • а + W • у - G • с - Gg • L - 0, (327)
откуда величина противовеса будет:
G.= ~ -IS'W + Goba + W.y-G.c]. (328)
В DIN 120 «Основы расчета стальных конструкций кранов» приводятся
следующие данные для расчета устойчивости.
Обычно устойчивость крана должна быть гарантирована для 1,5-кратного
пробного груза в спокойном состоянии (кран без движения).
В рабочем состоянии при перегрузке в 25% и давлении ветра 50 кг/м2 должен
еще иметься достаточный запас устойчивости. Кроме того, без нагрузки в нерабочем
состоянии краны не должны опрокидываться при давлении ветра 200 кг/м2 на
материке при значительном удалении от морей и 250 кг/м2 — на морском берегу.
Для кранов, не подверженных вовсе или слабо подверженных действию ветра
(краны в закрытых помещениях и в местах, защищенных от ветра), давление ветра
в расчет не принимается.
В полупортальных кранах путь для передвижения тележки устраивается или на
верхнем поясе главных ферм (фиг. 660) или на нижнем (фиг. 661).
При больших пролетах чаще предпочитают конструкцию с внутренним
расположением тележки. В таком случае главные фермы имеют тот же вид, что и в мостовых
кранах с внутренней тележкой.
На фиг. 661 изображен полупортальный магнитный кран для обслуживания склада
рельсов. Тележка крана передвигается по нижним поясам главных продольных балок.
Диаметр магнита — 1350 мм; вес — 1600 кг.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 10 м/мин; 48 kW, при 1000 об/мин
Передвижение тележки 30 » ; 5,8 kW » 1000 »
Передвижение крана . . . . ПО » ; 20 kW * 1000 »
Род тока постоянный. 440 V.
Электрооборудование SSW-
380

400
-6800
Фиг. 660. Схема полу портального крана.
^ш№^^^
Фиг. 661. Электрический полупорталькый кран грузоподъемностью 17,5 т, пролетом в 22,7 м (Zobel & Neubert).
а — грузоподъемный магнит; Ь—обоймица с двумя блоками; с — мотор для подъема; d — мотор для передвижения телешки; е — кабельный барабан; / — путь для
передвижения телешки; д — мотор для передвижения крана: h — горизонтальный вал; I — наклонный вал ходового механизма; к}—рельсовый захват; I — будка
машиниста.

Па фиг. 662 приведена схема полупортального крана с одной консолью,
д) Управление и предохранительные устройства.
Контроллеры устанавливаются на крановом мосту и управляются помощью тяговых
канатов только в кранах с небольшой грузоподъемностью и незначительной скоростью
передвижения (менее 50 м/мин).
Краны с большой грузоподъемностью обычно управляются из кабины машиниста,
которая монтируется к одной из ног крана на некоторой высоте. Тележка с будкой для
машиниста почти не встречается ввиду сравнительно небольших пролетов в
портальных кранах.
Кроме имеющихся в мостовых кранах предохранительных устройств (см. стр. 359)
портальные краны нуждаются еще в одном таком устройстве для предупреждения
движения крана под действием
j силы ветра.
У крана, приведенного на
фиг. 661, в качестве
предохранителя служит рельсовый
захват, который затягивается при
остановке крана посредством
ручного маховичка и шпинделя.
В кранах, место стоянки
которых окружено зданиями,
силы ветра достаточен обычный
Фиг. 662. Полупортальный кран с консолью (схема).
для предохранения от движения под действием
электромагнитный тормоз с грузом, установленный для механизма передвижения.
Краны, которые не снабжены предохранительными устройствами, целесообразно,
так же как и перегрузочные мосты (см. стр. 383), после прекращения работы
прикреплять к упорному брусу при помощи специального запора.
е) Крановый рельсовый путь и подвод тока. Рельсы
для портальных кранов прокладываются непосредственно на бетонном фундаменте,
а еще лучще крепить их на рельсовых подушках типа, изображенного на фиг. 663
и 664 \
Фиг. 663 и 664. Крепление подкрановых рельсов на горизонтальной
поверхности на универсальных рельсовых подушках (конструкция
Hahmann, Hannover).
ь-
а — железнодорожный рельс;
- рельсовые подушки.
Универсальная рельсовая подушка типа Hahmann представляет собой
тангенциальную скользящую опору, которая противодействует изгибу рельсов и
предотвращает недопустимые давления на кромках. Изображенная на фигуре рельсовая
подушка ввиду большого давления на нее колес крана (52 т) сконструирована особо
прочной.
Обычно бывают достаточны для работы крана применяемые в железнодорожном
строительстве более легкие конструкции оснований для укладки рельсов. Для
крепления рельсов на подушках применяются обычные плитки с болтами, гайками и
пружинящими шайбами. Подвод тока в большинстве случаев надземный и лишь в особых
случаях — подземный (см. стр. 362).
ж) Специальные типы портальных кранов.
Портальные краны с поворотными колесными рамами. Для об-
1 Н е n k e s, Die Befestigung von Kranschienen auf massiven Unterstutzungen mit Universalschie-
nenstiihlen. «Fordertechn.» 7, Juni 1929 (примеры выполнения — см. Kruppsche Monatshefte, Juni 1921:
Umsetzkrane zur Redienung grosser Logerplatze).
382

служивания широких складских площадей и при соответствующем устройстве
рельсовых путей портальные краны вследствие их значительно меньшего пролета часто
экономичнее, чем перегрузочные мосты, перекрывающие складскую площадь по всей
ширине.
Портальные краны с поворотными колесными рамами отличаются тем, что их
ходовые колеса могут не только устанавливаться в направлении передвижения, но
и могут вращаться вокруг вертикальной оси вместе с колесными рамами.
Если такой кран, находящийся в одном пролете, должен быть переведен в
смежный пролет складской площади, то его подводят к месту скрещивания путей. При
этом одну крановую опору при помощи соответствующего подъемного
приспособления приподнимают настолько, чтобы колеса могли свободно проходить над рельсами.
После освобождения стопорного механизма обеих колесных рам их поворачивают
на 90° и вновь застопоривают.
После поворота крановую опору опускаютJh оба колесных ската ставят на
переводные рельсы.
После поворота на 90° и опускания колесных скатов другой крановой опоры кран
может перемещаться в направлении переводных рельсов.
В месте скрещивания переводных рельсов с рельсами следующего кранового
пролета колесные рамы подобным же образом устанавливаются в новом направлении
движения.
Для подъема тяжелых кранов применяются описанные на стр. 234
гидравлические домкраты грузоподъемностью до 300 т.
III. ПЕРЕГРУЗОЧНЫЕ МОСТЫ
Применение. Перегрузочные мосты применяются для перегрузки
больших количеств грузов, в особенности сыпучих тел — угля, кокса, руды и т. д., между
судном или железной дорогой и обширной складской площадью, находящейся
непосредственно у места перегрузки.
Поэтому перегрузочные мосты устанавливаются, главным образом, в портах, на
рудниках, на газовых заводах и на электрических станциях. Кроме того, ими
обслуживаются большие складские площади для металла и лесных материалов.
Большинство передвижных перегрузочных мостов похоже по внешней форме
своего кранового остова на портальные краны (см. стр. 375), однако, они обладают
большими пролетами и большими просветами по высоте.
Привод в них всегда электрический. Грузоподъемность зависит от рода
перемещаемого материала и условий перегрузки и составляет, примерно, от 3 до 20 т. При работе
с грейферами грузоподъемность доходит до 30 т. Расстояние между опорами (пролет)
составляет до 120 м.
Для достижения большей производительности перегрузочные мосты должны
обладать большими рабочими скоростями. Скорость подъема в зависимости от
грузоподъемности и высоты подъема составляет 30—90 м/мин; скорость передвижения тележки
60—300 м/мин; скорость передвижения (крана) — 20—60 м/мин. Производительность
зависит от рода перемещаемого груза, длины пути и т. д.
Время рабочего цикла (например, фиг. 385) и число циклов крана в час
определяются обычно графически по диаграмме. Производительность при перегрузке угля
доходит до 500 т в час и максимум до 750 т/час.
1. Конструктивные типы
В зависимости от конструкций различают перегрузочные мосты с тележкой и с
верхним передвижным поворотным краном.
а) Перегрузочные мосты с тележкой. Двухмоторная тележка
с кабиной для машиниста.
Преимущества. Большая надежность действия и хорошее наблюдение во
время процесса работы.
383

Недостатки. Тяжелая
тележка^ и поэтому более
значительное сопротивление масс
при пуске в ход, а также более
значительная нагрузка
кранового моста, чем при прежде
применявшейся конструкции с
канатной тележкой (полиспасты,
см. фиг. 84—88.
Для грузоподъемности
приблизительно до 5 т и при
небольшой часовой
производительности вместо тележки
применяют нормальный тельфер (см.
стр. 270). Его рельсовый путь
состоит из двутавровой балки,
прикрепленной к нижнему
поясу продольных балок, по типу
крепления в перегрузочном
устройстве (фиг. 646, стр. 374).
Эта конструкция имеет то
преимущество, что тельфер] может
быть переведен на
разветвленную подвесную дорогу,
благодаря чему создается
возможность более полного
обслуживания также неудобно
расположенных складских
площадей.
При грузоподъемности
свыше 5 я? применяется
нормальная двухрельсовая тележка,
путь которой устраивается
между двумя главными фермами по
нижнему поясу их. Только в
мостах с небольшим пролетом
(без консолей)
предусматривается рельсовый путь для
тележки по верхнему поясу
главных ферм (см. стр. 377,
«Портальные краны»).
Пример
выполнения. Перегрузочный мост с
грейферной тележкой
грузоподъемностью 5 т, пролетом
45 м и длиной консолей по
5,5 м (фиг. 665). Емкость
грейфера 1,25 м3.
Пролет моста перекрывает
склад руды металлургического
завода. Находящаяся на складе
руда служит резервом при
перебоях в доставке.
На фиг. 665 кран показан
с одной консолью. Для второй
же консоли в случае
необходимости предусмотрены
соответствующие крепления.

Рабочие скорости и моторы:
Подъем 45 м/мин; 70,7 л. с. при 625 об/мин
Передвижение тележки....... 70 » ; 13,6 » » 745 »
» крана 20 » ; 25,2 » » 630 »
Род тока постоянный, 440 V-
Электрическое оборудование SSW-
Тележка с поворотной стрелой. При помощи передвижной
тележки с поворотной стрелой (фиг. 666) увеличивается площадь обслуживания и
облегчается установка груза над загрузочными люками судов.
Фиг. 666. Перегрузочный[ мост с тележкой с поворотной стрелой и подъемной консолью
(MAN, Werk Nurnberg)1.
а — жесткая опора; Ъ — шарнирная опора; с — тележка с поворотной стрелой и грейфером (емкость
грейфера 2,5 м*); d — подъемная консоль; е — полиспаст; / — привод механизма подъема консоли; д—двухшарнирмая
штанга, разгружающая полиспаст при самом низком положении консоли; h — ветровые связи.
Грузоподъемность—15 т; расстояние между опорами—55 м; высота подъема — 20 м.
Рабочие скорости:
Подъем 60 м/мин, 2 X 127 л. с. 690 об/мин i
Поворот 120 » 18 » 760 »
Передвижение тележки 150 » 56 » 800 »
■ Подъем стрелы 15 мин. 37 » 930 »
Передвижение моста . . 22 м/мин. 2 X 37 » 930 »
Род тока постоянный, 500 V, Электрическое оборудование AEG. Производительность 300 т/час.
В этом случае перегрузочный мост приходится передвигать реже, чем при
обыкновенной тележке.
Недостатком тележки с поворотной стрелой является ее значительный собственный
вес. Вследствие этого, а также из-за добавочного опрокидывающего момента от стрелы
мостовая ферма подвергается соответственно большей нагрузке. Далее, такая тележка
требует большей высоты моста и, соответственно вылету стрелы, большего габарита
для проезда между опорами.
б) Перегрузочные мосты с верхним передвижным
поворотным краном. Эта конструкция (фиг. 667) дает большую площадь
обслуживания. Перегрузочный мост при таком устройстве перемещается во время
работы реже, чем мост с нормальной тележкой.
1 Число перегрузочных мостов три. Четвертый мост приблизительно таких же габаритов
строится.
Лебедки и краны—19—25 385

Так как перегрузочные мосты с верхним передвижным поворотным краном имеют
вполне свободный профиль проезда, то они при одинаковой высоте порталов
допускают более значительную высоту укладки груза на складе, чем мосты с тележками.
При обычно большом вылете поворотного крана (12—16 м) консоль моста со
стороны берега может быть укорочена настолько, чтобы она не препятствовала
причаливанию судов. Дорогое устройство моста с откидной консолью при конструкции с
поворотным краном отпадает.
Кроме того, здесь выгодна простая конструкция моста, позволяющая более
удобное и простое крепление главных ферм, благодаря чему они хорошо
сопротивляются горизонтальным усилиям, действующим в направлении движения крана.
Недостатком является большой собственный вес поворотного крана, который при
поперечном передвижении требует значительного расхода энергии и обусловливает
Фиг. 667. Перегрузочный мост с верхним передвижным поворотным краном.
а — жесткая опора; Ъ — шарнирная опора моста; с — поворотный кран с грейфером; d —
самоустанавливающиеся колесные рамы; I—I, II—II — крайние положения поворотного крана.
большое сопротивление масс при пуске. Кроме того, мост воспринимает значительно
большую нагрузку, вследствие больших давлений колес, а также ввиду более
эксцентрично действующего кранового момента по сравнению с конструкцией с передвижной
тележкой.
Фиг. 667 изображает перегрузочный мост с грейферным поворотным краном,
грузоподъемностью 8 т. Емкость — 2,5 м3. Вылет поворотного крана — 15,55 м.
Расстояние между опорами моста — 44 м. Полезные длины консолей — 9,9 и 5,825 м.
Мост служит для перегрузки угля между судном и железнодорожными вагонами
или между судном и складом.
При большом вылете над водой (около 25 м) кран может обслуживать свободно
два рядом поставленных судна.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 38,5 м/мин; ' 87,3 л. с, при 720 об/мин
Поворот 1,5 раза в мин. 17,7 » » 965 »
Передвижение поворотного крана 100 м/мин; 43,5 » » 975 »
Передвижение моста 15,6 » ; 32,0 » » 730 »
Род тока переменный, 500 V, 50 пер.
Электрическое оборудование AEG.
2. Механизм передвижения крана
Большой собственный вес перегрузочных мостов обусловливает значительные
опорные давления, передающиеся при помощи ходовых колес подкрановому пути.
Максимал ь*н ое давление на колеса. Так как величина
давления на колеса ограничена (имея в виду допускаемую нагрузку на фундамент под-
386

крановых путей), то в больших мостах требуется значительное количество ходовые
колес, попарно установленных в балансирных колесных тележках.
Вместо двух ходовых колес у каждой ноги применяются поэтому до шестнадцати
ходовых колес.
Если это количество ходовых колес при очень большом давлении на опору
недостаточно, то наиболее нагруженный подкрановый путь выполняется двухрельсовым,
и количество ходовых колес этой опоры, таким образом, удваивается.
Расчёт максимального давления ходовых колес при работе моста производится
при самом неблагоприятном положении груза и в зависимости от условий перегрузки
для давлений ветра в 25 или 50 кг/м2. В нерабочем состоянии крана для определения
давления колес берется в основу в зависимости от места стоянки моста давление
ветра в 200 или 250 кг/м2 (см. также стр. 392).
Устройство ходового механизма. При передвижении моста
с грузом, расположенным на одной стороне (фиг. 665) на обеих опорах возникают,
как результат различных опорных давлений, разные величины сопротивления
перемещению, которые необходимо выравнять.
Для выравнивания этой разности в сопротивлениях передвижению, т. е. для
достижения равномерного хода обеих опор, необходимо, чтобы:
1. Ходовой механизм выполнялся подобно механизму портального крана
(см. стр. 376). Установленный в середине кранового моста мотор передает дрижение
посредством цилиндрической зубчатой передачи на горизонтальный вал ходового
механизма и от последнего при помощи конической зубчатой передачи и вертикально или
наклонно установленных валов — ходовым колесам. При этом устройстве, применимом для
мостов с расстоянием между опорами приблизительно до 50 м, горизонтальный вал
ходового механизма служит в качестве уравнительного. Электрический привод с
одним мотором обладает простотой и надежностью; он, однако, не пригоден для мостов
с большим пролетом, так как в этом случае размеры валов и расходы по сооружению
ходового механизма получаются чрезмерно большими.
Ввиду этого для мостов с большим пролетом применяются Следующие устройства
ходового механизма: ""
2. Каждая из двух опор приводится в движение отдельно одним или двумя
моторами и, кроме того, ходовые механизмы обеих опор соединяются между собой одним
уравнительным валом, который рассчитывается на половинную разность сопротивлений
передвижению.
Это устройство имеет то преимущество, что разгружается стальная конструкция
моста. Благодаря уравнительному валу и еще двум добавочным вертикальным валам
с относящимися, к ним коническим зубчатым передачам общее сопротивление
передвижению будет почти то же, что и при первом устройстве.
Моторы ходовых механизмов обеих опор имеют такуй схему электрического
соединения, что при разрыве цепи тока в моторе одной опоры другой мотор
автоматически выключается.
Если, например, мотор одной опоры моста перегружается, то приходит в действие
его максимальный автомат (см. стр. 222), останавливающий одновременно и мотор
другой опоры.
3. Каждая из обеих опор приводится в действие одним или двумя моторами без
уравнительного вала. Это устройство по сравнению с устройством, приведенным в п. 2,
имеет те преимущества, что сопротивление передвижению получается минимальным,
и ходовой механизм конструктивно становится более простым. Разность частичных
сопротивлений передвижению обоих ходовых механизмов воспринимается стальной
конструкцией моста, которая в горизонтальной плоскости подвергается изгибу от
момента, равному произведению полуразности частичных сопротивлений на расстояние
между опорами.
Ввиду отсутствия уравнительного вала и возможности деформации конструкции
моторы обеих опор должны быть соединены между собой схемой электрического
блокирования, что выполнимо как при постоянном, так и при трехфазном токе. Для
получения приблизительно синхронного хода моторов предусматриваются
уравнительные сопротивления. Так как при этом точность выравнивания недостаточна, то время
от времени необходимо выправлять мост следующим образом: мотор одной опоры
387

останавливается, другая же опора включением своего мотора продвигается вперед
или назад на нужную величину.
4. Привод обеих опор одинаков, как указано в п. 3, разница состоит лишь в том,
что опоры соединены с балками моста шарнирно (см. стр. 392, «Специальные
конструкции»).
При устройстве с шарнирными опорами одна опора в зависимости от
конструктивного выполнения может продвигаться вперед или назад до тех пор, пока мост не
достигнет определенного максимального косого положения.
Переход за это предельное косое положение предупреждается ограничителями,
которые останавливают моторы.
При этом схема соединения моторов такова, что забегающая опора может быть
подана только назад, а отстающая — только вперед. Включение обоих моторов в
одинаковом направлении возможно лишь тогда, когда обе опоры находятся в одинаковом
положении.
Конструктивное выполнение перегрузочных мостов с шарнирными опорами —
см. фиг. 322.
Тормоза ходорого механизма. Каждый привод ходового
механизма моста снабжен остановочным тормозом, вернее, тормозом для замедления
движения, который обычно устанавливается на эластичной муфте между мотором и
приводным механизмом. Эти тормоза выполняются как двойные колодочные тормоза,
затормаживаемые грузом, с электромагнитным отпуском; данные тормоза являются
также предохранением от передвижения моста под действием давления ветра.
3. Мост крана
Мост крана состоит из двух главных ферм, поперечных связей между ними
(ветровые или горизонтальные связи), помоста и двух опорных ног с колесными рамами.
В последнее время обычно одна опорная нога связывается жестко с мостовой
фермой, в то время как другая соединяется с ней шарнирно. Эта шарнирная опора
(см. также стр. 378) делает систему статически определимой и выравнивает изменения
длины продольных балок, которые возникают вследствие влияния нагрузки и
колебаний температуры.
а) Механизм для подъема стрелы. Перегрузочные мосты с
тележкой, служащие для перегрузки грузов в гаванях, снабжаются подъемной стрелой,
чтобы не препятствовать причаливанию и буксированию судов со стороны воды
(фиг. 666 и 674). Стрела представляет собой удлинение пути передвижения тележки
и присоединена на шарнирах к балкам моста (фиг. 666). Подъем стрелы производится
в перегрузочных мостах обычно полиспастом, концы канатов которого прикреплены
к барабанам механизма, который устанавливается на мосту.
В самом низком (горизонтальном) положении стрелы полиспасты разгружены
тягами, которые при подъеме складываются, поворачиваясь на шарнирах.
Часто также устанавливаются автоматические защелкивающие крюки' для
удержания стрелы в ее наивысшем положении. Эти крюки также разгружают полиспасты.
Момент стрелы в горизонтальном ее положении (в начале подъема) наибольший;
с уменьшением расстояния центра тяжести стрелы до оси вращения он уменьшается
и в наивысшем положении стрелы является наименьшим (в некоторых случаях он
равен нулю).
О расчете механизма для подъема стрелы — см. раздел «Поворотные краны».
У механизма для подъема стрелы, изображенного на фиг. 668, полиспаст
представляет собой сдвоенную систему блоков с 2 х 6= 12 несущими канатами, концы которых
прикреплены к двум коническим барабанам. Благодаря этим барабанам (см. стр. 67)
достигается почти равномерная нагрузка мотора для подъема стрелы.
Мотор (фиг. 669) посредством червячной и цилиндрической передачи вращает
барабаны. Остановочный тормоз на эластичной муфте между мотором и приводным
механизмом является обычным двойным колодочным тормозом с грузом и магнитным
оттормаживанием.
Механизм для подъема стрелы имеет по одному конечному выключателю для
наивысшего и наинизшего положения стрелы.
33S

Эти выключатели приводятся в действие при помощи шпинделя, который в свою
очередь приводится в движение посредством цепной передачи от вала барабана.
б) Главные фермы (продольные балки). Конструкция моста
с параллельными фермами отличается простотой, поэтому ее большей частью
предпочитают другим конструкциям. В больших мостах с передвижной тележкой
верхний пояс ферм конструируется с учетом изменения величины изгибающих
моментов. Мосты с подъемной стрелой (фиг. 666) имеют над главцыми фермами
добавочную ферму, соединенную с жесткой опорой; при помощи добавочной фермы передаются
на всю систему горизонтальные усилия, возникающие при подъеме стрелы.
В перегрузочных мостах неболь-
шой грузоподъемности
(приблизительно до 5 т) часто в целях
уменьшения стоимости сооружения
применяется тельфер, передвигающийся по
нижним полкам двутавровой балки.
Несущая балка тельфера
подвешивается, как изображено н^ фиг.
670, на поперечных связях обеих
главных ферм, нижние пояса которых
также имеют жесткие соединения с
V
V
f ' e у
Фиг. 668. Подъемная стрела перегрузочного крана (схема).
а — крановый остов; Ъ — стрела; с — ось вращения стрелы Ь; d — тяга, поддерживающая
стрелу в горизонтальном положении; е — 12-канатный сдвоенный полиспаст; / —
подвижные блоки; д — неподвижные блоки; h — уравнительные блоки к е; г — конические
канатные барабаны механизма для подъема стрелы. I—I — ось середины механизма для
подъема стрелы.
поперечными связями; однакр при такой подвеске строительная высота сечения
увеличивается.
Для более часто встречающихся двухрельсовых тележек поперечное сечение
мостовых ферм выполняется по фиг. 671 и 672. К преимуществам этого устройства
относится меньшая строительная высота, а к недостаткам — отсутствие жесткого
крепления главных ферм вв1аду передвижения тележки между ними.
У мостов с верхним передвижным поворотным краном поперечное сечение
выполняется, как изображено на фиг. 667 и 673. Это устройство в противоположность
предыдущим не требует никаких особых балок, поддерживающих рельсовый путь. Оно
имеет также хорошее крепление нижних поясов в горизонтальной плоскости,
отличающееся жесткостью.
При больших пролетах в главных фермах получаются длинные панели. Верхний
пояс при конструкции моста с верхним передвижным поворотным краном испытывает
значительные изгибающие напряжения под действием местного изгиба ' вследствие
значительных давлений колес. Изгибающие моменты можно уменьшить тем, что схемы
главных ферм устраивают по типу, указанному на фиг. 673, благодаря чему плечо
изгибающего момента уменьшается наполовину.
389

4 Фиг. 669. Механизм для подъема стрелы перегрузочного крана (MAN).
di—а2 — конические канатные барабаны с правой и левой нарезкой; Ъ — мотор; с —
эластичная муфта с ^остановочным тормозом (двойным колодочным тормозом); d — моторная
передача (одноходовая червячная передача); ех—е2 — цилиндрическая зубчатая передача,
передающая вращение на барабанный вал /; д — магнит для отпуска тормоза с; hx—h2 —
конечные выключатели для наивысшего и наинизшего положения стрелы; г — шпиндель
с блуждающей гайкой к hx—Л2; к—I — цепная передача к шпинделю г от вала барабанов;
m — швеллерная стальная рама; п — кабина машиниста; о — контроллер; р —
сопротивление к о; I—I—ось середины стрелы; Л—ось середины направляющих блоков (см. фиг. 668).
390

В перегрузочных мостах с тележкой также часто пользуются этой схемой
(фиг. 665 и 672).
Консоли мостов скашиваются для экономии строительного материала, причем
в зависимости от конструкции моста скашивается или верхний, или нижний пояс.
Часто довольствуются скашиванием пояса только в последней панели.
/
\
Фиг. 670.
Фиг. 671.
в) Ветровые связи. Вследствие горизонтальной нагрузки главных ферм,
вызванной давлением ветра и силами инерции масс, действующими в направлении пути
передвижения крана, необходимо прочное горизонтальное жесткое крепление ферм.
Это крепление удобнее всего осуществить в конструкциях с тельфером (фиг. 670)
и с верхним ^передвижным поворотным краном (фиг. 667), так как оба варианта допу^
екают устройство ветровых связей в плоскости как верхнего, так! и нижнего пояса.
Мостовые фермы с тележками, передвигающимися по нижнему поясу внутри главных
ферм (фиг. 665 и 666), допускают ветровые связи только в плоскости верхнего пояса.
г) Опоры. Шарнирная
опора сопротивляется только
вертикальным силам (груз и
собственный вес) и горизонтальным силам
в направлении пути передвижения
крана.
Появляющаяся еще в
направлении передвижения тележки
горизонтальная сила (сила торможения
и давление ветра) воспринимается
соответственно сконструированной
жесткой опорой. Соединение
шарнирной опоры с балками моста
посредством^ двух болтов, [хотя и
отличается полной подвижностью,
однако, представляет
конструктивные неудобства, особенно в мостах с тележкой, передвигающейся внутри. Поэтому
шарнирную опору доводят до верхнего пояса фермы и крепят жестко к обоим поясам.
Опора рассчитывается на сжатие и продольный изгиб под действием вертикальных сил
(груза, веса тележки и ферм) и поэтому имеет сравнительно слабое поперечное сечение
в направлении передвижения тележки.
Вследствие такого слабого поперечного сечения соединение опоры должно быть
выполнено достаточно гибким для восприятия продольных перемещений балок моста и
практически может быть рассматриваемо как шарнирное.
Нагрузка и допускаемые напряжения. Перегрузочные
мосты нуждаются в тщательном расчете на давление ветра, который по местным и
эксплоатационным условиям моста принимается: 50 кг/м2 для моста при работе и 200
или 250 кг/м2 для моста в1 нерабочем состоянии.
О давлении ветра см. также стр. 380.
К этим, нагрузкам прибавляются еще следующие дополнительные силы: сила
торможения в направлении движения тележки и сила при ударе тележки или поворот-
391

ного крана о буфер на конце мостовой балки, а также сила торможения в направлении
движения крана.
Допускаемые напряжения (St 37 . 12):
1. Мост в нерабочем состоянии и под давлением ветра в 200 или 250 кг/м2 адоп =
= 1600 кг/см2.
2. Мост в состоянии покоя, поворотный кран или тележка в работе заоп= 1400 кг /см2.
3. Мост затормаживается на полном ходу, до скольжения колес здоп = 1200 кг/см2.
Garlepp [«Maschinenbau» (Der Betrieb) 1931. S. 86] рекомендует для перегрузочных
мостов (с большими скоростями передвижения тележки ^2^-5 м/сек) при St 37 . 12
следующие допускаемые напряжения:
1. Мост в работе, давление ветра 50 кг/м2, а также удар о буфер одоп << 1150 кг/см2.
2. Мост в работе, давление ветра 50кг/м2, а также удар о буфер. Для деталей моста,
которые непосредственно подвергаются действиям ударов от давления колес, причем
собственный вес и ветер не влекут никаких существенных дополнительных нагрузок
(например, отдельно подвешенные пути тележки и. т. д.) адоп <; 1000 кг/см2. *
3. Мост в нерабочем состоянии при давлении ветра 150 кг/м2 и при любом
положении тележки без ударов о буфер одоп <; 1350 кг/м2.
В части статического расчета перегрузочных мостов необходимо пользоваться
следующей специальной литературой: A n d r e e, Die Statik des Kranbaues; Bern-
hard, Die Berechnung der Brukenkrane.
д) Специальные конструкции. Косо устанавливаемые
(переставные под углом) перегрузочные мосты. Каждая
из обеих опор самостоятельно приводится в действие. В противоположность
нормальным типам мостовая ферма настолько подвижно соединена с опорами, что мост может
устанавливаться под определенным углом к своему нормальному положению (фиг. 674).
Возможность отклонения под углом имеет то преимущество, что два смежных
моста одновременно могут обслуживать два рядом расположенных трюма судна
(фиг. 674); это устройство дает также большую подвижность в работе, простую
конструкцию ходового механизма и соответственные известные статические
соотношения.
Фиг. 674 изображает конструкцию с грейферной тележкой и подъемной надводной
стрелой. -
Грузоподъемность тележки 30 т. Емкость грейфера 6,5 м3. Расстояние между
опорами 118 м. Вылет со стороны воды 52 м.
Мостовая ферма, к которой подвешен путь для передвижения тележки,
соединена с опорами посредством двух подпятников и решетчатых главных колонн, при
этом ферма может отклоняться в обе стороны на угол а = 15° (фиг. 674 в плане).
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 83 м/мин; 2 по 395 л. с, при 460 об/мин
Передвижение тележки .... 300 » ; 2 » 200 » » 550 »
Подъем- стрелы 80 >> >> 730 »
Передвижение крана 1 раз в 10 мин, 30 >> 4 по 80 >> » 730 »
(опора со стороны воды)
То же 4 по 35 л. с, при 730 об/мин
(опора со стороны земли)
Производительность каждого моста — 500 т угля в час. Род тока трехфазный,
500 V, 50 пер/сек. Электрическое оборудование SSW.
Устанавливающийся под углом мост перегрузочной установки для руды с
грейферным поворотным краном, изображенной на фиг. 675, имеет грузоподъемность 8 т,
расстояние между опорами — 78,5 м и длину консоли — 36 и 24 м. Вылет поворотного
крана — 10,5 м. Высота подъема — 36 м.
Мостовая ферма опирается на шарнирную опорную ногу и может вращаться
вокруг ее вертикальной оси.
У жесткой опоры со стороны воды мостовая ферма сконструирована поворотной
и передвижной.
Угол отклонения моста в обе стороны также составляет 15°.
392

Конец консоли моста с береговой стороны обслуживается передвижной тележкой
с бункером, причем тележка имеет для загрузки бункеров рудой поворотный и
откидной жолоб.
Фиг. 674. Перегрузочные, мосты устанавливающиеся под углом, с грейферной тележкой и
подъемной береговой стрелой (Lauchhammer-Rheinmetall). _ .
А — судно; В — лихтер; С — склад руды; Dt — D3 — устанавливаемые под углом перегрузочные мосты; а —
тележка с грейфером конструкции Hulett; Ъ — рельсовый путь тележки; с — береговая опора моста; d — опора
моста на территории склада; е — подъемная стрела; / — механизм для подъема стрелы; д канатные пол-
спасты; h — тяги, разгружающие полиспаст при опущенной стреле; г—к — поворотные цапфы, допускающие
отклонение мостовой фермы на угол а == 15°; I — самоустанавливающиеся колесные тележки опоры с,
приводимые в движение каждая своим мотором; т — ведомые колесные тележки опоры d; n канал для
продольного троллейного провода.
Производительность устройства — 230 т в час.
Рабочие скорости и моторы:
Перегрузочный мост
Подъем 60 м/мин; 160 л. с, при 590 об/мин
Поворот 13/4 об/мин; 19 » » 730 »
Передвижение поворотного
крана 180 м/мин; 30 » » 730 »
Передвижение моста ... 18 >> 4 по 30 >> >> 730 »
Портальный мост с поворотным краном
Подъем 60 м/мин; 160 л. с. при 590 об/мин
Поворот 13/4 об/мин; 19 » » 730 »
Передвижение крана ... 40 м/мин; 48 » » 725 »
Род тока трехфазный, 500 V, 50 пер.
393

Feigl описывает в ZVdl
1915,. стр. 149
устанавливающийся под углом мост для руды
с тележкой фирмы Petravic,
Wien. Мост обладает
грузоподъемностью в 10 т, расстояние
между опорами 55 м и
полезная длина консолей 23 и 33 м.
Относительно
перегрузочных мостов с опрокидывающейся
тележкой см. раздел
«Специальные краны» (портовые краны).
ЛИТЕРАТУРА
G e w е с k e, Zweimotorenant-
riebe fur Fahrwerke von Brtlcken-und
Laufkranen. «Fordertechn.» 1929,
S. 503.,
R i e d i g, Verladebrucken, «For-
dertechn.» 1922, S. 308.
R i 11 e t, Windsicherungen fur
Verladebrucken. «Fordertechn.»
Rundschau 1927, S. 5. Bruckenkrane zum Ver-
laden schwerer Guter. Organ Fortschr.
Eisenbahnwes., 1923, S. 102. Die
Erzverladebrucken irn Hafen von
Rotterdam - Haardingen. Demag - Nachri-
chten, 1929, S.-J 49. Kohl nverlade-
brucke mit Sieberei. ZVdl 1927, S.
929. Neue amerikanische
Verladebrucken. ZVdl 1927, S. 1239. Selbsttatige
Windschutz-Bremsvorrichtung fur fahr-
bare Krane (insbesondere
Verladebrucken) Bauart Beck und Henkel. Maschi-
nenschutz 1931.
IV. КАБЕЛЬНЫЕ КРАНЫ
Конструкция и при-
менение. В кабельных
кранах (фиг. 676) для перемещения
тележки служит свободно
натянутый проволочный канат,
концы которого прикреплены к
опорам или башням крана.
В зависимости от применения
кабельные краны изготовляются
стационарными, поворотными
или передвижными. Кабельные
краны допускают очень большие
пролеты (приблизительно до
500 м) и высоты подъема
приблизительно до 60 м.
Грузоподъемность кабельных кранов
может быть до 6 т, а у так
называемых двойных кабельных
кранов — до 12 ш. При
наклонном расположении несущего
каната (примерно, до 45°)
кабельные краны могут преодолевать
большие разйости высот.
394

Фиг. 676. Стационарный кабельный кран для перегрузочных работ с судов г (Carlshiitte A.-G., Waldenburg-Altwasser, Schlesien).
а — опора со стороны воды с консолью; Ъ — опора со стороны земли; с — несущий канат; d — четырехосная тележка; е— подъемный канат; /j — нижний ,
/2 — верхний тяговый канат; д, — нижний, д2 — верхний узловой канат; h — захват для каната Срейтер); г, —^натяжной груз к несущему канату; U —
натяжной^груз к тяговому канату; к — будка машиниста и машинное отделение; I — пакгауз; т — улица; п — предохранительный мост; ог — о2 —.
шоссейные дороги. Грузоподъемность — 2000 кг; высота подъема — 25 м; пролет—Но м\ производительность — 125 бочек в час.
со
со
ел
Schlesische Dampfer-Comp., Breslau.

В соответствии с большими расстояниями передвижения кабельные краны имеют
высокие рабочие скорости: подъем 30 -г- 90 м/мищ передвижение тележки 75 н-
ч- 230 м/мин; привод — обычно электрический. Иногда применяется также паровой
привод.
В последнее время кабельные краны благодаря хорошей приспособляемости
к различным условиям получили большее применение. Во многих случаях им отдается
предпочтение перед перегрузочными мостами. Для обслуживания очень широких
складских площадей пригоден только кабельный кран. Свое главное применение
кабельные краны находят при эксплоатации открытых разработок (угольные копи
бурого угля и т. д.), для обслуживания каменоломен, глиноземных шахт, при
постройках гаваней, каналов, шлюзов, плотин, мостов и других глубоких строительных
работах, а также при сооружении и монтаже металлических конструкций, при
обслуживании элингов и т. д,
1. Стационарные кабельные краны
Стационарные кабельные краны (фиг. 676) имеют тот недостаток, что они в
состоянии обслуживать лишь очень узкую площадь, однако, они значительно дешевле
поворотных и передвижных кабельных кранов.
Фиг. 677. Береговая опора кабельного крана, приведенного на
фиг. 676.
а) Несущий канат (кабель). В кабельном кране, изображенном на
фиг. 676 и 677 и служащем для перегрузки леса между судном и складом, береговая
башня имеет укосину, к концу которой прикреплен несущий канат. Ширина в свету
между обеими опорными башнями такова, что^тележка с перемещаемым грузом может
проезжать свободно.
396

Грузоподъемность 2000 кг, пролет 110 м, высота подъема около 25 м.
Рабочие скорости:
Подъем • 30 м/мин;
Передвижение тележки 150 »
Моторы 2 по 20 kW с числом оборотов . . 960 об/мин.
Род тока постоянный, 220 V.
Электрическое оборудование SSW.
В качестве несущего каната обычно применяется патентованный закрытый канат
с большим сопротивлением разрыву, допускающий поэтому большое натяжение, так
что стрелу провеса можно иметь небольшой для возможно малого сопротивления
передвижению тележки.
Долговечность несущего каната зависит от правильного выбора соответствующих
размеров сооружения.
Крепление несущего каната выполняется различно. Если обе опоры крана
неподвижны, то канат прикрепляется к верхним частям опор. Так как канат время от
времени должен бъць подтянут, го
лучше на одной опоре перекинуть
его через башмак и заякорить
через промежуточное натяжное
устройство.
В некоторых конструкциях
одна опора делается неподвижней,
а другая шарнирной.
Шарнирная опора
устанавливается под углом около 60° с
наклоном назад и поддерживается фиг- б78- Схема обв°Дки канатов для кабельных кра-
В ЭТОМ положении натяжным про- Н0В С° с™ион*Рным подъемным механизмом,
тивовесом. Это устройство имеет то, SSTfT?SE^р&£^/^r^£^-^o^Zi
nnPHMVTTTPPTRO что НРГЛ/тттий т^янят канат; е — неподвижные блоки; / — подвижные блоки к подъ-
np^mijii^wDu, iiu ncvjri^jru'i i\anai емному полиспасту; д — барабан подъемного механизма; h —
ПОСТОЯННО Подвергнут ОДИНаКОВОМу канат для передвижения, прикрепленный к раме тележки в
нятяшрнитп и ниы-пптя нр MOWPT точке »; * — отклоняющие блоки бесконечного каната для пере-
НсПЯЖсНИЮ И НИКО1Да не М0Жс1 движения; I — барабан механизма для передвижения.
быть перегружен, так как
величина провеса всегда устанавливается соответственно грузу.
б) Схема обводки канатов и тележка. У большинства
конструкций привод тележки устраивается стационарным у основания одной из опор.
Привод имеет два барабана: один — для подъема, другой — для передвижения.
Вращение от барабана передается на тележку через канатные* полиспасты. В
зависимости от грузоподъемности тележки груз подвешивается к двум, трем или четырем
несущим канатам {см. стр. 43, «Полиспасты»).
В устройстве по фиг. 678 подъемный полиспаст имеет две несущих ветви каната.
Канат прикрепляется к одной опоре и, проходя через блоки / и /, идет к подъемному
барабану д.
На приведенном; эскизе он изображен трехстренговым. Канат для
передвижения обоими концами прикреплен к раме тележки. Он проходит через верхние и
нижние отклоняющие блоки к и охватывает барабан для передвижения / в два или
три витка.
В лебедках с одним мотором оба барабана приводятся в движение помощью
фрикционных муфт таким образом, чтобы они могли вращаться вместе или отдельно в
одном или в разных направлениях. Если барабан для передвижения заторможен, то
груз при неподвижной тележке поднимается или опускается. Если барабан для подъема
заторможен, а барабан для перемещения вращается, то тележка передвигается, и груз
всегда остается на одинаковой высоте.
При соответствующем направлении вращения обоих барабанов груз поднимается
или опускается, и тележка одновременно передвигается вправо или влево.
Двухмоторные лебедки имеют по одному мотору для осуществления подъема и
передвижения. В то время как в лебедке с одним мотором машинист обслуживает четыре
ручных рычага и контроллер, в двухмоторной лебедке он управляет лишь одним
рычагом, так как оба контроллера имеют универсальное управление (см. стр. 204). При*
397

менение двухмоторной лебедки требует значительных капитальных затрат, зато кран
обладает большей производительностью, и лебедка в уходе гораздо проще. Для
уменьшения напряжения на изгиб несущего каната тележка устанавливается по меньшей
мере на трех колесах (фиг. 679). При большей грузоподъемности предусматриваются
четыре, шесть или восемь ходовых колес.
Слишком большая величина провеса каната для подъема и передвижения
устраняется промежуточными рейтерами (фиг. 679) на несущем канате при помощи
добавочного узлового каната.
Рейтеры, помещенные вначале на роговидном рычаге тележки, во время
движения последней сходят с рычага и останавливаются на узлах /, расположенных в
определенных промежутках на канате rf, поддерживая с помощью блоков рабочие канаты.
При обратном движении тележки канатные рейтеры вновь постепенно собираются
и накапливаются на роговидном выступе.
Кабельные краны^с тележками и будкой для машиниста способствуют более
легкому общению между обслуживающими рабочими и машинистом. Поэтому тележки
с грейферами всегда оборудуются кабиной для машиниста. При этом, однако,
значительно увеличивается вес те-
лежки, который стараются
по возможности уменьшить.
При перемещении
тяжелых бревен кабельные
краны для повышения их
производительности
изготовляются двойными.
У таких кранов
имеются два несущих каната
между двумя башнями, по
которым передвигается по
й б
Фиг. 679. Тележка к кабельному крану.
а — несущий канат; Ъ — подъемный канат; с — канат для передвижения;
d — узловой канат; е — узлы; / — рейтеры; д — несущие блоки для бис;
h — роговидный рычаг.
одной тележке. Обе
тележки шарнирно
соединены между собой и
управляются одним общим
механизмом для подъема и
передвижения. Эти двойные краны строятся грузоподъемностью до 12 т.
в) О п о р ы (башни). Опоры выполняются преимущественно из стали; для
временных кранов возможно изготовлять их и из дерева.
Опоры изготовляются в виде мачты и скрепляются подкосами или вантами из
проволочных канатов или же имеют башиевидную форму.
Для достижения равномерного натяжения несущего каната часто одна из опор
выполняется жесткой, а другая — подвижной и с натяжным грузом (схема на фиг. 678).
г) Управление и подвод тока. Площадка для машиниста расположена
или в машинной будке, находящейся у одной крановой опоры, или же — для лучшего
обозрения поля работы — на возвышении у опоры.
Рычаги управления для включения подъема и передвижения целесообразно
устанавливать на общей раме и снабжать защелками.
Для того чтобы машинист при больших путях передвижения мог определять
.точное положение тележки или груза, у места стоянки машиниста устроен
указательный сигнальный прибор. Он особенно необходим при пасмурной погоде.
В то время как описанное расположение с обыкновенной канатной тележкой
требует более или менее сложного сигнального устройства, при применении тележки
с будкой для машиниста рабочие и машинист во всякое время легко могут сообщаться.
Параллельно несущему канату расположены поперечные троллейные провода,
которые применяются обычно медные (красная медь) или бронзовые только в кранах
с небольшими пролетами.
При больших пролетах они не выдерживают необходимого натяжения, и тогда
применяют так называемые закрытые провода. У них сердцевина состоит из стальной
проволоки, вокруг которой обкладывается оболочка из медных проводов, так что
сечение их равно Течению полузакрытых спиральных канатов.
398

В качестве токоприемников служат или роликовые каретки, которые помощью
пружин прижимаются к троллейным проводам, или особые контактные каретки,
которые передвигаются на проводах и тянутся токоподводящим кабелем,
прикрепленным к тележке.
2. Радиальные (поворотные) кабельные краны
В этих кранах одна опора установлена неподвижно, другая же может
передвигаться на кругообразном рельсовом пути (фиг. 680).
Это движение требует поворотного устройства и анкерного крепления несущего
каната к неподвижной крановой опоре. Неподвижная опора является или раскосной
мачтой, которая в разных направлениях удерживается канатными растяжками, или же
она конструируется как башня в виде буквы А, которая удерживается канатом с
задней стороны.
Передвижная опора большей частью конструируется как шарнирная опора и
поэтому может передвигаться на одном рельсе. Шарнирная опора имеет то преимущество
перед опорой, перемещающейся на двух рельсах, что по сооружению крана требуются
значительно меньшие расходы.
Поворотные (радиальные) кабельные краны применяются для обслуживания
складочных мест и каменоломен, а также для строительных целей. Полем действия их
является кольцевой сектор с центральным углом, равным углу поворота а (фиг. 680).
Поворотные кабельные краны поэтому целесообразно применять тогда, когда
обслуживаемая площадь соответствует этой сфере работы. Передвижной кран в этом случае
ввиду его более высокой стоимости не будет рационален.
Изображенный на фиг. 680 поворотный кабельный кран имеет грузоподъемность
вЗ/ли пролет 160 м. Высота подъема £г 18 м; угол поворота а X 30 \ Полученный из
вагонеток уголь передается в передвижной загрузочный бункер и поступает из него
в складочные бункера, расположенные на возвышении.
Рабочие скорости и моторы:
КдвМ« т-ел-ежки ' ! ,80° "'Т'' ) 63 *• «• ^ «>00 об/мин
Поворотное движение . . б » б » » 1000 »
Род тока трехфазный, 380 V, 50 пер-
3. Передвижные кабельные краны
Обе опоры, к которым прикреплен несущий канат на якорях, являются во
временных сооружениях башнями, выполненными из дерева, причем каждая башня
передвигается на двух рельсах.
В большинстве случаев предпочитают, однако, располагать одну опору жесткой
и на двух рельсовых путях, а другую — шарнирной, передвигаемой на одном
рельсовом пути (фиг. 681).
Рельсы для шарнирной опоры прокладываются наклонно, причем наклон
должен соответствовать направлению равнодействующей от усилия в несущем канате
и натяжного груза.
В противоположность перегрузочным мостам с большим пролетом конструкция
ходового механизма крана в передвижных кабельных кранах не представляет никаких
затруднений, так как не требуется равномерного передвижения обеих опор ввиду
эластичности несущего каната. Для кранов, которые редко используются, или где
передвижение производится на короткие расстояния, обычно достаточно, если ходовые
механизмы обеих опор приводятся в действие от руки. При электрическом приводе
ходовой механизм каждой опоры приводится в действие посредством одного или двух
моторов.
На фиг. 681 изображена установка кабельных кранов для постройки одного
шлюза. Оба передвижных крана Вг и В2 имеют по одному несущему канату, между
тем как средний кран С выполнен как двойной кран с двумя несущими канатами.
399

о
о
Фиг. 680. Поворотный кабельный кран для обслуживания склада (Pohlig).
г—А2 — рельсовый путь железнодорожной колеи; В — склад лесоматериалов; С —склад угля; Dj—Da — угольные бункера; Е — передвижной загрузочный бункер;
F — поворотный кабельный кран.
а — неподвижная опора; Ъ — опора, передвигающаяся по дуге; с — несущий канат; d—-грейферная тележка; е — подъемный канат; / — канат для передвижения;
д — лебедка; h — будка машиниста; г — натяжной груз для каната. Грузоподъемность — 3000 кг, пролет—160 м, высота подъема около 18 м; емкость грейфера около
1 ле8; производительность (уголь) около 18 м* в час от вагона до бункеров, расположеннмх на возвышении.

Опоры с левой стороны (жесткие) кранов передвигаются на двух рельсах, опоры же
с правой стороны являются шарнирными и поэтому передвигаются на одном рельсе.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 50 м/мин;
Передвижение тележки . . 300
Передвижение крана .... 5
Передвижение тележки . . 300 '*»""' ) 80 л' с-> ПРИ 100° об/мин
8
Грузоподъемность кранов 5 т или 2 х 5 т.
Пролет 240 м, высота подъема 15 м.
Емкость бадьи 1,75 м*.
Производительность (бетон) 33 м3/час.
1000
Фиг. 681. Установка кабельных кранов для постройки шлюза (Pohlig).
А — строения; Вх — В2 — передвишные кабельные краны, С — передвижной сдвоенный кабельный кран, а —
двухрельсовая опора; Ъ — однорельсовая опора (шарнирная опора); с — несущий канат, прикрепленный в
точке d к башне а; е — натяжной груз к несущему канату; / — тележка с бадьей; д — подъемный канат-
п — канат для передвижения; i — привод; к — будка машиниста; I — противовес; т — натяжной груз к канату
для передвижения. Грузоподъемность 5 т или 2 X 5 т. Пролет 240 м. Высота подъема около 15 м.
Передвижные кабельные краны применяются также для перемещения грузов в
гаванях и для обслуживания больших складочных мест, расположенных в местах для
погрузочных работ.
Эти краны поэтому имеют у опоры со стороны воды стрелу (фиг. 676 и 677,
стр. 395), выступающую через край набережной, которая так устроена что тележка
со стрелы от несущего каната может переходить на неподвижные рельсы подвесной
дороги.
ЛИТЕРАТУРА
Bernhard, Berechnung eines Kabelkranes. «Fordertechn.» 1928, S. 321 u. 382.1
В е г n h a r.d, Cable Cranes. Engg. Progress 1927, S. 303.
В r a d e 1, Cber die praktische Ermittelung der Seildurchhange bei Seilbahnen und Kabelkranen.
«Fordertechn.» 1930, S. 44 u. 68.
F r a n k e, Die Entwicklung des Kabelkranes in den Vereinigten Staaten. «Fordertechn.» 1927,
H e i n о 1 d, Seilbahnkrane neuer Bauart. ZVdl 1916, S. 501.
P i 1 z, Kabelluftbahnen auf den Mbller- und Rheinbabenschachten der Berginspektion zu Glad-
bach /W. Gluckauf, 1918, S. 345.
R i e*d i g, Wandlungen in der Anlage von Kabelkranen. «Fordertechn.» Rundsch. 1927, S. 16.
S t e p h a n, Die grosste Kabelkrananlage auf Werften (Deutsche Werft, Hamburg-Finkenwerder).
Anz. Essen 1926, № 29.
Kabelkrane fur Massenforderung, ZVdl 1920, S. 47.
Лебедки и краны—19—26
401

woc-
ffl
и
I
i
V. КОНСОЛЬНЫЕ КРАНЫ (НАСТЕННЫЕ ПЕРЕДВИЖНЫЕ КРАНЫ)
Консольные краны являются передвижными кранами со стрелой, рельсовый
путь которых установлен по возвышенности вдоль стен цехов.
§ Они пригодны только для
внутреннего обслуживания у и
предназначены для разгрузки
мостовых кранов, передвигаемых!
над ними. Они применяются,
главным образом, в литейных и,
монтажных цехах [см. раздел:'
«Специальные краны» (краны для
мастерских)].
Конструкция выполняется
обычно с неподвижной стрелой
и переменным вылетом при
помощи тележки, передвигаемой на
стреле.
Консольные краны с
поворотной стрелой обычно имеют
постоянный вылет и в
зависимости от потребности имеют
размах или поворот на 150 или 360°.
Привод почти
исключительно электрический.
Ручной привод (с помощью
калиброванной цепи и тягового
колеса) применяется только в
небольших кранах с короткими
расстояниями передвижения.
Иногда применяется также
смешанный привод, причем
подъемный механизм приводится в
действие электродвигателями, а
механизмы для передвижения
тележки и крана — от руки.
CQ
S
03
о*
SI
о
о22ю§
Oft ft
Е-1 Ю<>ГсхГм
I
С
эй
3
«a
«a
К О
О-
а
л
е;
о
о
I
см"
S
I
О £
•!■
о со
н 'а 'о
ill
идго
О
«ев
2 И
СО
Н Ко
si
5И
GRK!
oz^
I
1. Консольные краны с
неподвижной укосиной
Укосина (фиг. 682)
укреплена на солидной раме из
профильной стали, которая
передвигается при помощи двух
вертикальных ходовых колес и одной
пары верхних и нижних
горизонтальных опорных роликов
вдоль стены здания на трех
проложенных рельсах. Оба ходовых
колеса передают вертикальные
усилия крана от груза и
собственного веса на средний рельс,
между тем как горизонтальные
давления, возникающие от опро-
нижний рельс посредством пары
кидывающих усилий, передаются на верхний и
опорных роликов.
^ Обычно применяется конструкция по типу, изображенному на фиг. 682, с
нормальной крановой передвижной лебедкой с электрическим приводом, которая передвигается
по верхнему поясу обеих грузовых укосин.
402

Соответственно характеру конструкции мостовых кранов консольные краны имеют
еще одну или две боковых фермы, которые так же, как и грузовые укосины,
прикреплены к передвижной раме.
Грузовые укосины и боковые фермы между собой соединены горизонтальными
поперечными связями (фиг. 692—695, стр. 408).
Для того чтобы иметь доступ к тележке, устанавливают на поперечных связях
с одной стороны настил из дырчатой стали, который служит в качестве кранового
помоста.
Обычные грузоподъемности консольных кранов:
Q = 2,5 — 3 — 5 — 7,5 и 10 т.
Наибольший вылет (в зависимости от грузоподъемности) а = 4 -*- 10 м.
Крановый момент консольных кранов (Q • а в т) ограничен, так как действующие на остов
крана опрокидывающие усилия от груза и собственного веса производят
значительную эксцентричную нагрузку на конструкцию здания.
Реакции опор укосины. Обозначив (фиг. 683) через Q наибольший
груз, Go — вес тележки, а — наибольший
вылет крана, Ог — вес крана (без тележки),
ег — его расстояние от вертикального рельса
и Ла — расстояние между верхними и
нижними парами опорных роликов, найдем
реакции опор укосины из условий равновесия,
т. е. вертикальной действующей вверх силы
опоры V и одной пары силы Нг • hl9 которая
оказывает противодействие крановому моменту
(Q -f Go) • а и моменту от собственного веса
Вертикальное опорное усилие:
горизонтальные опорные усилия:
(Q
К
(329)
Фиг. 683. Консольный кран (опорные давле
ния укосины).
а) Механизм передвижения крана. Ходовые колеса.
Наибольшее (вертикальное) давление на колеса определяется по уравнению (329):
__ Q 4- So + Gx
2
Р - V
Л о тат - .. —
(330)
Ходовые колеса берутся по DIN 4009 (табл. 37) с двухсторонними ребордами
и неравносторонней ступицей (без или с приболченным зубчатым венцом).
Верхнее и нижние горизонтальные опорные
ролики. Наибольшее (горизонтальное) давление колес:
ftmax'
2/Zi
(331)
Опорные ролики выполняются по DIN 627 (ходовые колеса без реборд). Во
избежание защемления ходовых колес при возникающем изменении формы кранового
остова (деформация) они обтачиваются с небольшой выпуклостью.
Ходовые колеса располагаются на консоли (фиг. 682) или с опорами с двух сторон
(фиг. 684). Если горизонтальные пары опорных роликов (в плане) расположены в
середине ходовой рамы (фиг. 684), то колесные балки вертикальных ходовых колес
должны быть помещены консольно, подвергая усилию ходовую часть еще от
дополнительного изгибающего момента. Часто предпочитают устанавливать вертикальные
ходовые колеса посредине ходовой рамы, что требует пристройки сбоку нижних
горизонтальных опорных роликов.
403

3
Фиг. 684.', Консольный кран грузоподъемностью 3 т
и 6,485/ м максимального вылета (Petravic, Wien).
а —иередвгокная"лебедка; Ъ — укосина с рельсовым путем для
тележки; с — горизонтальная связь для восприятия
горизонтальных усилий; d — настил помоста; е — ходовая часть; / —
вертикальные ходовые колеса; д — верхние, h — нижние
горизонтальные опорные ролики; i — мотор для передвижения
крана; к — конечный выключатель к механизму передвижения
крана; I — линейка (упор), на которую находит рычаг
выключателя А-; т — главный троллейный провод; п — троллейные
провода тележки; о — будка для машиниста; Pi — подъемный
контроллер; р2 — контроллер тележки; р3*— контроллер для
передвижения крана; q^ —q3 —сопротивления к рх — р3; г —
педаль тормоза механизма для передвижения крана.
Рабочие скорости и
Подъем 18,7 м/мин; 23
Передвижение тележки 15,1 » 2,7
Передвижение крана. 122 * » 43,5
Род тока трехфазный, 220 V> 50 пер. Электрическое
оборудование AEGr—Union EG-, Wien.
моторы;
л. с. при^955 об/мин
» » 925 »
» » 960 »

Сопротивление
при передвижении.
К сопротивлению при
передвижении вертикальных
ходовых колес
прибавляется в консольных кранах
еще сопротивление при
передвижении верхних и
нижних пар опорных
роликов.
Обозначив через /?х —
радиус вертикальных хо-.
довых колес, /?2 — радиус
горизонтальных опорных
роликов и через dx или
d2 — диаметры осей,
определим общее сопротивление
при передвижении:
VV г —~
i
'>
(Q
V I и . — •
All** о
(332)
где: [а ^0,1 и /^0,05 см.
Часто применяют
роликовые подшипники (см.
стр. 128) вместо бронзовых
втулок ходовых колес и
опорных роликов.
В больших кранах
ограничиваются тем, |что
снабжают лишь
горизонтальные опоры
шариковыми или роликовыми
подшипниками.
Скорость
передвижения кр&на принимается
соответственно
грузоподъемности, весу и пути
перемещения: v3 = 60 ч- 120
м/мин.
Pac4et мощности
мотора производится по
уравнению (224), стр. 311, а
расчет передачи между
мотором и ходовым колесом—
по уравнению (225).
Конструкция.
Привод выполняется
большей частью к одному
405

ходовому колесу с двумя передачами цилиндрическими колесами между мотором и
ходовым колесом (фиг. 682\ Моторная передача устанавливается в масляной коробке
(фиг. 188).
Если оба ходовых колеса приводятся в движение (фиг. 684 и 685), тогда мотор
для перемещения работает посредством закрытой цилиндрической зубчатой передачи
на вал ходового механизма.
Между ходовым механизмом и каждой из обеих передач ходовых колес требуется
еще передача коническими колесами, при установке которых следует обращать
внимание, чтобы оба ведущих колеса вращались в одинаковом направлении.
У ходового механизма крана (фиг. 684) оба ходовых колеса расположены на
консолях и заклинены на валах, которые приводятся непосредственно при помощи
конических шестерен.
Если требуется точная остановка крана, то ходовой механизм снабжается
остановочным тормозом, который в- большинстве случаев является двойным колодочным
тормозом.
Тормоз ходового механизма устанавливается или на эластичной муфте между
мотором и приводом, или на горизонтальном валу ходового механизма (фиг. 685).
Так как тормоз расположен вблизи будки машиниста, то он приводится в действие
непосредственно ножной педалью.
б) Крановый остов. Укосина (фиг. 685) со сплошной стенкой
выполняется лишь в тех случаях, когда необходима ограниченная строительная высота
крана и когда необходим большой свободный профиль под укосиной.
Укосина в этом случае выполняется как балка с вертикальными листами, расчет
которой производится по данным на стр. 319.
Если рельсовый путь тележки прокладывается внутри, с избытком рассчитанных
горизонтальных балок, как в конструкции на фиг. 685, то может быть предусмотрена
диагональная связь в плоскости верхнего пояса балок, которая придает жесткость
крановому остову при действии горизонтальных нагрузок. Обычно необходимые
боковые балки могут тогда отпасть, как у конструкции на фиг. 685. Грузовая укосина,
однако, большей частью выполняется в виде решетчатой балки.
В противоположность балкам мостовых кранов одинаковое направление
диагоналей (фиг. 684) у консольных балок рационально, так как диагонали при всех
положениях груза подвергаются только усилиям на растяжение. Большей частью, однако,
применяются системы с попеременно восходящими и нисходящими диагоналями
(фиг. 686), которые придают ферме более изящный вид.
Определение усилий в стержнях. Усилия в стержнях
определяются проще всего графически.
1. Собственный вес
Нагрузка от собственного веса равна весу укосины + половина веса поперечных
связей + половина веса настила. Другая половина веса поперечных связей и настила
приходится на вспомогательную балку.
Обозначая (фиг. 686) через Gx нагрузку от собственного веса и ег — расстояние
центра тяжести системы, реакции опор укосины будут равны:
V = G, и H = G±- -J-. (333)
Собственный вес Gx распределяется равномерно по узлам. Имея узловые усилия
Кг -ь К6У производят построение диаграммы Кремона (фиг. 687), из которой и
определяются усилия в стержнях.
2. Передвижной груз.
Определение наибольших усилий в стержнях требует вычерчивания нескольких
диаграмм Кремона для различных положений груза. В первую очередь тележка
ставится с давлениями на колеса Р — Р в крайнее положение груза (фиг. 689). Давления
(Э л~ Г
на колеса Р = —^—— и расстояние между колесами b могут быть взяты для
нормальных передвижных лебедок по табл. 47.
406

Расчетным способом
определяются опорные усилия укосины
и\ фиг. 688:
Q+Go
V =
IT
2/г
2
a=2P
a
(334)
-70
Фиг* 686 и 687. Укосина консольного крана (диаграмма
усилий от собственного веса).
Для построения плана
Кремона давления на колеса Р—Р
распределяются на смежные узлы.
Из фиг. 689 видно, что тележка
левым колесом стоит на узле //.
Затем распределяют давления колес
Р—Р на узлы / и //.
Распределенные давления
колес (фиг. 689):
Ра = р+Р' = Р+р.^. (335)
Распределение давлений на
колеса ^ожет быть также простым
способом- определено помощью
веревочного многоугольника (фиг.
689 и 690).
Фиг. 691 изображает диаграмму
для графического определения
усилий от тележки, находящейся на
наибольшем вылете (а).
Не обозначенные в
системе (фиг. 688) ,
стержни не имеют
никаких усилий.
Наибольшие
усилия в стержнях,
получаемые от спба
венного веса и от
передвижных грузов,
заносятся в
таблицу.
Верхний пояс
стрелы подвергается
растяжению, а от
давлений на колёса
тележки — изгибу. Он
рассчитывается так
же, как и верхний
пояс главной фермы
мостового крана (см.
стр. 332), и получает
соответствующее
поперечное сечение.
Так как в
консольных кранах боль- фиг ggg до 591. Укосина консольного крана (диаграмма усилий от
//■
шей частью имеют
груза).
407

место сравнительно незначительные давления на колеса тележки, то можно выбрать
для верхнего пояса одну или две швеллерных балки с рельсом из плоской стали Щ\и,
вернее, с рельсом мостового крана (фиг. 590 и 591).
В системах с попеременно восходящими и нисходящими диагоналями (фиг. 688)
вертикали уменьшают расстояние между опорами при изгибе верхнего пояса.
В нижнем поясе, подверженном сжатию, вертикали уменьшают наполовину длияу
стержня, подверженного продольному изгибу.
О расчете поперечного сечения стержней и количестве заклепок, а также о
допускаемых нагрузках см. «Передвижные мостовые краны», стр. 332.
Боковые балки (вспомогательные укосины). Система та
же, что и у грузовой укосины, только сечение стержней вследствие меньших
нагрузок принимается соответственно меньше.
Г~1'Г
П JL-/
JliL-.
3
Фиг. 692 до 695. Горизонтальное жесткое крепление консольных кранов.
1 — теле?кка; 2 — грузовая укосина; 3 — вспомогательная укосина (боковая балка); 4 ■—
поперечная связь; 5 — ходовые балки; 6—решетчатая шпренгельная ферма.
Поперечные связи и настил. Если полно нагруженная тележка
находится на наибольшом вылете и если находящийся в движении кран внезапно
будет заторможен, то в крановом остове возникают еще значительные горизонтальные
напряжения от давления масс тележки и груза. Это давление масс действует
параллельно крановому пути передвижения и не может быть точно определено посредством
расчета. Учитывая это обстоятельство, предусматривают на расстоянии
наибольшего вылета а горизонтальное усилие = х/10 {Q + Go) (фиг. 695).
Для восприятия давления масс предусматривают в кранах меньшего размера
между верхними поясами грузовой и боковой стрелы диагональную связь (фиг. 692),
на которой устанавливается настил (дырчатое железо толщиной 5 мм).
В плоскости нижнего пояса в большинстве случаев являются достаточными
простые поперечные стержни из угловой стали, причем от диагоналей можно отказаться.
Н а фиг. 693 также принята только одна боковая балка и одна поперечная связь.
Другая грузовая укосина жестко укреплена у верхнего пояса горизонтальной шпрен-
гельной системой (решетчатой фермой). *
В больших кранах предусматривают большей частью две боковых балки и две
поперечных связи, а также двухсторонний железный настил (фиг. 694 и 695).
Ходовая часть выполняется в виде рамы из швеллерной стали и прочно
укрепляется диагональной связью (фиг. 682). Вследствие боковой установки поперечных
ходовых колес (фиг. 682) вызывается еще добавочное напряжение на изгиб ходовой
части, которое должно быть принято во внимание при расчете рамы. В
противоположность усилиям на изгиб нормальное усилие рамы сравнительно незначительно, так
как ходовая часть уже по строительным причинам выполняется достаточно прочной.
Консольные краны выполняются так же, как и мостовые краны, с внутри
перемещаемой тележкой (фиг. 696). Этот тип конструктивно немного сложнее, чем нормальный,
однако, при этом отпадают боковые балки, так как в плоскости верхнего пояса уко-
408

сины установка горизонтальной диагональной связи является вполне возможной.
Фиг. 697 изображает схему консольного крана с внутренней тележкой,
грузоподъемностью 5 т и вылетом 8 м (Maschinenfabrik Esslingen). Схема имеет форму
равнобедренного треугольника.
*£-
Фиг. 696. Консольный| |кран с внутренней тележкой грузоподъемностью 5 т и вылетом
6 м (Zobel & Neubert).
а — нормальная 5-тонная теле ;ка; Ь — крановый мотор, работающий посредством 2 передач цилиндрическими
колесами на ходовое колесо с; d — неприводное ходовое колесо; е — верхние / — нижние горизонтальные
опорные ролики; д — будка машиниста.
Рабочие скорости и мощности моторов:
Подъем 10 м/мин; 18 л. с. при 750 об/мйн.
Передвижение тележки. 25 » 3 » » 1400 »
Передвижение крана. 100 » 18 » » 750 »
Род тока постоянный, 220 V.
На фиг. 698 приведена диаграмма для графического определения усилий при
положении тележки на наибольшем вылете крана. Давления колес тележки
распределены, как fycилия Рг и
Р2, на ближайшие узлы. #>
Неизбежным
недостатком в консольных кранах
является большой прогиб
стрелы, соответственно
величине груза и вылету,
и обратное (пружинящее)
действие стрелы при
внезапной разгрузке, что в
кранах с большим вылетом
является особенно
неприятным в работе.
Будка для машинист^
устанавливается в
нормальных консольных
кранах при ходовой части и
между одной из главных
и боковых балок.
Электрическое
оборудование консольного крана
соответствует
оборудованию обыкновенного Трех- Фиг б97 и 698. Грузовая укосина к консольному крану, грузо-
МОТОрНОГО МОСТОВОГО Крана, подъемностью в 5 т при вылете в 8 м (диаграмма грузовых
Пример^ ю. Расчет эле- усилий),
ктрического консольного крана
грузоподъемностью1 Q =5/п и а = 6 м вылета (от центра груза до середины ходовых колес).
Конструкция^по фиг. 699 а' = 7,3 м.
Место работы — литейный цех. Высота подъема — 8 м.
409
в
(н1)

Кап е СК0Р0СТИ: Подъем — i/1= 7,5 лс/л!мн; передвижение тележки — v« = 30 л/лшн (фиг 508
и 509, стр. 279); передвижение крана — vz « 90 лс/лиш. Род тока i трехфазный, 500 V, 50 пер. Общий
вес крана ~ 7500 кг. Вес тележки Go = 3000 кг; вес нормальной передвижной тележки Gn =
= 5000 кг. Расстояние между колесами тележки b = 1650 мм; расстояние между центрами рельсов
s = 1400 мм; давление на колеса Р = 2000 кг.
а) Механизм передвижения крана'
1; Опорные давления укосины (фиг. 683). Вертикальная опорная реакция:
V = Q + Go + Gx = 5000 + 3000 + 4500 = 12 500 кг.
- iBqC Крона (без тележки) Gi - 4500 кг; расстояние центра тяжести от вертикального рельса
е1 ~ 1,8 м. Расстояние между верхними и нижними опорными роликами hx = 3,9 м.
**!= —:[(Q + G0)-a+G1- ег\ = J- [(5000 + 3000) • 6,0 + 4500 • 1,8] - 14 400 кг.
Фиг. 699. Консольный кран (расчетный эскиз).
2. Вертикальные ходовые колеса. Наибольшее давление на ходовые колеса:
р V 12500 ЛОКЛ
"s max = -py~ = —Ту— — 6250 кг.
По DIN 4009 (табл. 37) выбраны: диаметр колеса (фиг. 699) D = 500 мм; диаметр оси А = 70 мм-
ширина рельсов (рельс № 1) = 45 мм; зубчатый венец 2=50; т = 10 мм; D = 500 млс- £ = 60 X'
Материал (колесо и зубчатый венец): стальное литье 38 . 81. Нагрузка ходовых колес [формула (176)]':
к = p*max = 6250 N g
D -(Ь — 2r)
"50(4,5 — 2-0,3)'
= 40 — 60 кг/см2.
3 Горизонтальные опорные ролики. По DIN 697 выбраны ходовые колеса
без реборд: диаметр колес £>2= 400 мм; диаметр оси dx= 60 мм; ширина рельсов (рельс № П 45 twjw-
нагрузка ходовых колес [формула (176)]: VF ; '
. _ Ph max 7200
2г) 40 -(4,5—2 • 0,3)
кдоп = 40 ~- 60
410

4. Сопротивление при передвижении [уравнение (210) и (322)]:
Wr = 7(0 • wr + 2H± • wr = 12,5 . 16 + 2 • 14,4 • 17,5 £ 700 кг.
Удельные сопротивления при передвижении wr на \ т перемещаемого груза взяты по фиг. 489.
5. Мотор. Расчет потребной мощности производится по уравнению (224); коэфициент полезного
действия ходового механизма (при двух зубчатых цилиндрических передачах):
• "• - -шЕг " WnSiTS "•« xw 05,6 л. с).
Мотор выбран по фиг/395; тип DH 126—8; номинальная мощность (по DIN/VDE 2702): И kW;
номинальная мощность SSWnpn 25% ED = 12 kW(16,3 л. с); номинальное число оборотов 725 в мин.;
12
номинальный крутящий момент М = 97 400 • ^5 ^ 1615 кгсм; Ми ' М = 3,0; максимальное
допускаемое число оборотов 2200 в мин.; GD2= 1,8 кгм2; вес 288 кг.
6. Передаточное число. Число оборотов ходового колеса:
»з 90 ^к_ _. . nL 57 ^ 1 1
" - - ^ 57 об/мин; г = —-=-—£-—• =-r^-.
L Dt% 0,50-3,14
7. Моторная передача. Выполнение в закрытой коробке при работе в масле (табл. 22,
стр. 95). Передаточное число //—п= 1/4; число зубцов г -=20/80; модуль т=6 мм; диаметры
начальной окружности D — 120/480 мм; расстояние между осями а = х = 300 мм; коробка передач
№ 1 (табл. 22), ширина зубца Ъ = 100/70 мм; материал: St 50 . 11, по стальному литью 38 . 81.
0 120 • 725 • 3 14
Окружная скорость v = — ^ £4,5 м/сек, сдоп = 36 кг/см2 (фиг. 168).
Давление на зубец: Р7__ п = ~ = —-—£270 кг.
Нагрузка зубцов: с = —i""/J = 7 п^ q ing2°
8. Передача ходового колеса: 1ц-. щ ~
Число зубцов 2 = 16/50; модуль т = 10 лш; диаметры начальной окружности /5 = ^^г мм;
90
ширина зубцов Ь = 80/50 мм; материал: St 50-11/St 38-81; окружная скорость ^ = х^== 1,5 м/сек;
р
своп — 48 кг/см2; давление на зубец Рц^ щ = Wr — 700 кг; нагрузка зубцов с= —^— =
Если оба ходовых колеса должны быть приведены в движение, то между моторной передачей
и передачей ходового колеса включается еще один вал с двумя парами конических шестерен, которые
также могут быть присоединены к передаче. При определении коэфициента полезного действия
ходового механизма конические шестерни должны быть приняты в расчет.
9. Эластичная муфта. Диаметр конца моторного вала dx =50 мм. Соответствующая
муфта № 2х/2 (тип В по табл. 25). Диаметр £>& = 250 мм; диаметр тормозного диска D = 320 мм;
ширина Ъ = 100 мм; передаваемый момент вращения муфтой М = 1500 кгсм.
Для моторного момента вращения, который приблизительно на 8% больше (см. п. 5), муфтэ
еще достаточна.
б) Стальная конструкция
1. Главная ферма представляет собой балку из двутавровой стали с приболченным рельсом
и прикрепляется одним концом у ходовой части, а другим — у поперечной балки на конце укосины.
Расстояние между опорами балки (фиг. 699 и 700) — L = а' — с = 7,3—0,35=6,95 м £7,0 м.
Расстояние между колесами тележки Ъ = 1,65 м, давление на колеса Р — 2000 кг.
Так как кран работает в литейной, то отношение прогиба к длине балки не должно быть
больше, чем
У 1 .1
L ~ 1000 * 800'
Допускаемый прогиб: о" = ^r-r L = UKF. • 695 £ 0,87 см.
oUU oUU
411

р
Потребный момент инерции [формула (261b)]: Jmpe6 = -j^e—^г - (L—b) * [L2 + (L + б)2] =
2000
" 48-2100000-0,87 "(695 ~ 165) ' [6952 + (695 + 1б5)2] ~ 1480° СмК
Берется двутавровая балка №32 с Jx = 12 510 см* и Wx = 782 си3. Тогда прогиб будет
равен:
14800
° =0'87-Т25Т0~>0СЖ-
> // | Л J
Величина —- = —^ £ —— является достаточной. В противном случае следовало бы выбрать
двутавровую балку Г° 34 с Jx = 15 700 ои4.
Собственный вес балки (вес балки + рельс + 72 поперечно^ связи + г/2 настила) G £ 800 яг.
Настил —дырчатое железо, 5 лш толщины и 1,0 м ширины. Уменьшение веса ввиду пробивки
дыр примерно равно 40%.
Изгибающий момент от собственного веса:
Мд max = G • -— = 0,8 -
О и
Коэфициент толчков (см. стр. 323) для одного крана
со скоростью свыше 60 м/мин: со = 1,2.
Изгибающий момент от груза [уравнение (247)].
Фиг. 700. Расчет балок путей переме- М Р т Ъ 2
р\1
г
Ь"
Р
/
щения тележки.
Поправочный коэфициент для кранов группы // (см. стр. 323) ф = 1,4.
Максимальное получающееся напряжение только для главных усилий и без учета ослабления
заклепками:
а' -г + т*тлу ''УлгдР_- !>2 * 70000 + 1,4 ■ 540000^
don — Wx ~~ 782 ~
Материал: St 37-12; адоп= 1400 кг/см2.
2. Поперечная балка (на конце укосины). Полно нагруженная тележка находится в самом
крайнем положении вылета (фиг. 699). В этом положении от главной фермы передаются следующие
давления (нагрузки) на ходовую часть или конечную часть поперечной балки:
а в _£_ , Q + g0 L — a + c _ 800 5000 + 3000 7 — 6 + 0,35 „
В
i ' 2 L 2^2 7
G , Q + Go a-c 800 , 5000+3000 6 —
2 t 2 ZT^ T""1" 2 ' 7
Собственный вес балки в расчет не принимается.
Изгибающий момент от давления В главной фермы (фиг. 700а) при -^— - 1000 мм.
Мршах = В • l~S = 3630 • 100 =v363000 кгсм.
Выбор балки: № 32 с 1Х= 10870 см* и Wx = 679 с^3.
Максимальное напряжение балки: ' q
Фиг. 700а.
-1" Жж 679 '""
Материал: St 37-12; адоп =1400 яг/с^и2.
3. Боковая^балка (решетчатая ферма). Собственный вес = вес балки + х/2 поперечной
связи + г/2 настила £ 1400 яг. Это усилие распределяется ориентировочно на отдельные узлы
(фиг. 701а): кг = 100 яг; к2 = 150 яг; к3 - 200 яг; А?4 - 250 яг; А:5 - 300 яг; кв = 400 яг.
По этим нагрузкам определяются усилия в стержнях от собственного веса So и заносятся
в таблицу (см. стр. 352).
Для определения усилий в стержнях 5Р от перемещаемого груза берутся нагрузки А и Б,
вычисленные в п. 2.
Схема нагрузки —см. фиг. 701Ь.
Определение поперечных сечений стержней производится по данным стр. 343.
4. Горизонтальная нагрузка от давления масс полно нагруженной тележки,
находящейся на наибольшем вылете.
412

{Изгибающий момент (фиг. 699 и 700):
1
10
(600 — 35)5316 000
Без учета диагональной связи нагрузка воспринимается сечением по фиг. 700с.
Фиг. 701а. Боковая балка (нагрузка от
собственного веса).
Фиг. 701Ь. Боковая балка (нагрузка от
перемещаемого груза).
Главная ферма — двутавровая балка № 32; настилочный лист 1000 х 5 мм (дырчатое железо);
угловая сталь нижнего пояса боковой балки 120х80хЮ мм; высота h = 1061 мм; расстояния
волокон ег = 361 мм; е% «= 700 мм. Момент инерции Jy = 202 053 см4", вес настила принимается
ввиду наличия дыр только как нагрузка 60%.
Моменты сопротивлений (не считая ослабления от
болтов): Wx = 5600 см3; W2 = 2890 см3.
Напряжения от изгиба:
_ МЛ_
316 000
5600
316 000
2890
5 ± 57 кг/см2;
±110 кг/см2.
Горизонтальная нагрузка от изгиба, которая на
расстоянии ~ -тг еще прибавляется к нагрузке на изгиб
главной фермы (см. п. 1), незначительна.
Поэтому, принимая даже во внимание ослабление
заклепками, результирующая нагрузка не достигает
допускаемой величины 1400 кг/см2.
Если пренебрегают настилочным листом и
принимается во внимание диагональная связь как несущая,
то горизонтальные давления колес Ри= \~q Р
находяФиг. 701с. Горизонтальная нагрузка от
давления масс.
1 — главная ферма (путь перемещения телеш-
ки); 2 — боковая балка; 3—поперечная связь;
4 — настил помоста; 5 — боковое жесткое
крепление главных ферм.
щейся на вылете а тележки следует распределить на
смежные узлы. По этим распределенным давлениям
колес строится диаграмма усилий, из которой и берется усилие в стержне последней панели
двутавровой балки.
2. Консольные краны с поворотной укосиной
Укосина монтируется на поворотной колонне, упорные подшипники которой
расположены в ходовой части крана. Консольные краны с поворотной укосиной имеют
обычно постоянный вылет.
а) Консольные поворотные краны (с углом поворота до 180°).
Консольные поворотные краны (фиг. 702) имеют то преимущество, что с поворотной
укосиной удобней обслуживать любое место рабочего пространства и легче
преодолевать препятствия, как, например, поднятый груз передвигаемого над ними крана.
Если узкая укосина при нерабочем положении консольных поворотных кранов
устанавливается параллельно пути перемещения, то передвигаемый через нее
мостовой кран имеет совершенно свободное поле действия.
Консольные поворотные краны изготовляются обычно только для небольших
грузоподъемностей (приблизительно до 3 т) и для вылета приблизительно до 8 м.
Поэтому наибольший крановый момент будет равен Q • а ^ 24 тм.
413

Ж
702. Консольный поворотный кран грузоподъемностью
".. 3 т и вылетом 7,5 м (Beck & Henkel, Cassel).
а — укосина, [поворотная колонна Ъ которой установлена в ходовой
части с; d — обоймица с одним блоком; е — барабан; / — подъемный
мотор, работающий посредством передачи цилиндрическими колесами
д—h—i на барабан; к — тормоз подъемного механизма; I — конечный
выключатель, шпиндель которого посредством цепного привода т
приводится в движение от вала барабана; п — мотор для поворота; о —
крановый мотор, работающий посредством передачи цилиндрическими колесами на ходовое колесо рх;
q — цепная передача для ходового колеса р2; 'г — нижние, г2 — верхние горизонтальные опорные
ролики; s—t—и — контроллеры для подъема, для поворота и для передвижения крана, обслуживаемые
с пола при помощи тяговых канатов; и — токоприемник; ш — будка машиниста мостового крана,
находящегося над консольным краном.
I I
I I
t 6
t
Фиг. 703. Консольный поворотный кран с выключаемым подвижным
блоком (Kampnagel).
<*i — упряжное устройство крюка, грузоподъемностью 2 т; а2 — одноблоч-
ная крановая обоймица, грузоподъемностью 4 т; Ьх—j>3 — отклоняющие блоки;
с — барабан; d — подъемный мотор; е — упор для упряжного устройства
крюка Oi; / — двухсторонние цапфы оси блоков от а2, захватывающие вилку
д вращающихся в h рычагов г; к — канат ручной лебедки Z, прикрепленной
к рычагу г для включения крановой обоймицы а2 (о2' — положение при
выключении); т — поворотная колонна укосины; п — нижний подпятник;
о — верхний конечный подшипник поворотной укосины; р — зубчатый венец
поворотного механизма у подпятника, закрепленный шпонками : на т; q —
вертикальные крановые ходовые колеса, соединенные между собой цепным
приводом г; s — нижние, t — верхние горизонтальные опорные ролики;
и — контроллеры.

При одинаковой грузоподъемности и вылете они перед консольными кранами
с неподвижной укосиной имеют преимуществом меньший собственный вес, а также
меньшие давления на колеса и ходовые ролики.
У консольного поворотного крана, изображенного на фиг. 702, контроллеры
расположены в ходовой части крана и приводятся в действие с пола посредством
тяговых канатов.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 5,5 м/мин; 5,44 л. с. при 940 об/мин
Поворот . : . . . ... 40 » 2,18 » » 930 »
Передвижение крана ... 35 » 3,81 » » 940 »
Род тока трехфазный, 380 V, 50 пер.
Электрическое оборудование SSW.
Подъемный механизм. Подъемный механизм устанавливается на
стреле так, чтобы его центр тяжести лежал возможно ближе к оси поворота.
Подъемный канат устанавливается с *s.
подвижным блоком (груз висит
на двух канатах). Передачей
между подъемным мотором и
барабаном служат или
червячная и одна цилиндрическая
передача или три цилиндрических
зубчатых передачи.
Тормоз подъемного
механизма представляет собой
двойной колодочный тормоз с грузом
и электромагнитом или
ленточный тормоз (фиг. 702).
Установка конечного выключателя
для наивысшего положения
крюка особенно рекомендуется при
больших скоростях подъема.
Консольный поворотный
кран (фиг. 703) имеет ^два
крюка — один двухтонный на
вылете в 6,4 м и один четырех-
-1
Фиг. 704 и 705. Укосина к консольному поворотному крану
фиг. 702 (диаграмма усилий с учетом натяжения канатов).
тонный крюк с подвижным блоком на вылете 3,8 м.
В изображенном на фигуре положении полиспаста работа производится с
четырехтонным крюком. Противовес крюка а тогда находится на конце укосины и служит
как бы опорой для подъемного каната. Если необходимо работать с двухтонным
крюком, то подвижной блок выключается маленькой ручной лебедкой, управляемой с
площадки для машиниста. Груз на двухтонном крюке поднимается поэтому со'скоростью,
которая вдвое больше, чем у четырехтонного крюка.
Укосина и поворотный механизм. Укосина (фиг. 702), так же
как в стенных поворотных кранах (см. стр. 421), монтирована на одной поворотной
колонне, состоящей из двух швеллерных балок. Нижний подшипник представляет
собой радиальный и упорный подшипник и прикреплен к консоли ходовой части.
Верхний подшипник — обыкновенный радиальный, корпус которого также прибол-
чен к ходовой части.
Расчет опорных усилий укосины см. стр. 421, «Настенные поворотные краны».
Конструкция опорных, подшипников — согласно фиг. 728—732.
На фиг. 704 и 705 приведено графическое построение для определения усилии
в стержнях фермы (включая натяжение тягового каната) для укосины консольного
поворотного крана по фиг. 702.
Рациональней всего конструкции радиальных подшипников колонны с
бронзовыми втулками и одним упорным шарикоподшипником (см. раздел «Настенные
поворотные краны»).
При достаточной мощности мотора для поворота не требуется принимать во
внимание сопротивление от инерции масс груза и укосины при повороте во вр мя разбега.
415

Зато необходимо принять при расчете и определении размеров укосины еще
горизонтальное усилие X Y^ Q.
Мотор для поворота работает посредством горизонтальной червячной пердачи,
одной передачи цилиндрическими колесами и одной ведущей шестерни на
цилиндрическое колесо, прикрепленное к колонне укосины.
Расчет механизма поворота — см. раздел «Поворотные краны».
Тормоз поворотного механизма устанавливается или на эластичной муфте между
мотором и поворотным механизмом, или на особом диске у заднего подшипника
червячного вала и чаще всего управляется ножной педалью с площадки машиниста.
Механизм передвижения крана. Вертикальные давления на
колеса и горизонтальные давления на
ролики меняются в зависимости от
положения укосины.
Вертикальные давления.
Согласно фиг. 706 примем следующие
обозначения: Q — груз; Gx — вес поворотной
укосины; а или е — их расстояние от оси
поворота; V=Q + GX—результирующая дей-
поворотной части опроки-
Q - а + G± • ег
на
U.
— ее
ствующих
девающих усилий;
расстояние от оси вращения; /0 —
расстояние оси вращения от вертикального
ходового рельса; С2 — вес ходовой части,
и I — расстояние между колесами. Если
укосина находится под любым углом а к
нулевому положению (фиг. 707), то
вертикальные давления на колеса будут равны:
A^ + V.±
■ — е • sin a
-т- + е • sin a
В'.
(336)
Фиг. 706 до 710. Консольный поворотный кран
(кривые давлений колес и роликов в
зависимости от угла поворота).
Если укосина стоит перпендикулярно
к рельсовому пути (а = 0; sin а = 0), то
получится:
Если она стоит параллельно к рельсовому пути а = 90°, sin а = 1, то А получает
свою наименьшую и В свою наибольшую величину, иди наоборот: ь
(337)
Фиг. 709 изображает кривую давлений колес Аи В между а = 0° и а = 90°.
Для того чтобы кран при расположении укосины параллельно рельсовому
пути был действительно устойчив, необходимо чтобы расстояние равно-
416

действующей всех вертикальных усилий, действующих в кране, было меньше,
чем половина расстояния между центрами колес.
Верхние и нижние горизонтальные давления на
ролики. Для любого положения укосины между 0 и 90° (фиг. 710)
С = ^ = ^- (*„ + <?• cosa). (338)
Наибольшая величина давлений колес получится, если укосина находится
перпендикулярно к направлению движения (а = 0, cos а = 1):
С = Щ- = ^;.(е0 + е). (339)
Наименьшая величина будет при расположении укосины параллельно
направлению движения (а = 90°, cos а = 0):
Ри '• = C-tk- — — - е, (340)
rh mm 2 — 2/z» °* v^v/
Фиг. 710 изображает кривую горизонтальных давлений на колеса С между a = О
и a = 90°.
Сопротивление движению. Оно слагается из сопротивления
движению вертикальных ходовых колес и верхних и нижних горизонтальных опорных
роликов (фиг. 706).
Обозначая через Rx радиус ходового колеса, /?2 — радиус горизонтальных
опорных роликов и йг или d2 — соответствующие диаметры осей в см, то будем иметь
максимальную величину сопротивления движению полно нагруженной укосины:
w r — jp • у p, — г / / i- Z • я—t X
сг, (341)
где коэфициент трения jjl ^^ 0,1 и / ^ 0,05 см.
Мощность мотора и передаточное число — см. данные на стр. 323.
Конструкции. Если нагруженная укосина консольного поворотного крана
расположена параллельно направлению движения, то одно ходовое колесо имеет свое
максимальное, а другое — свое минимальное давление на колеса. Если бы только
приводилось в движение одно колесо, как в обыкновенных консольных кранах, то из-за
недостаточности силы сцепления приводного ходового колеса могло получиться
буксование колес при разгоне крана. Поэтому в консольных поворотных кранах
приводятся в движение всегда оба ходовых колеса. Это осуществляется устройством
трансмиссионного вала в ходовой части с двумя парами конических шестерен или
цепнюй; передачи (фиг. 702 и 703).
Консольные поворотные краны иногда также изготовляются с переменным
вылетом (посредством тележки).
В одной конструкции крана фирмы Beck u. Henkel, грузоподъемностью 5 ш и
вылетом 5,5 и 1,5 м стрела изготовлена сплошной.
б) Консольные поворотные краны с полным
поворотом на 360°. Они применяются, если в цехах с несколькими пролетами
перемещаются грузы из одного отделения в другое без помощи транспортных средств,
работающих на земле.
Фиг. 711 изображает конструкцию консольного поворотного крана
грузоподъемностью 5 т и вылетом 6,25 м.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 7,5 м/мин; 14 л. с. при 740 об/мин
Поворот 100 » 14 » » 740 »
Передвижение крана ... 95 » 8 » » 950 »
Род тока постоянный, 440 V.
Лебедки и краны—19—-27 417

Фиг. 7\\> Электрический консольный кран грузоподъемностью 5 тп при
вылете 6,25 м (Karl Flohr, A.-G. Berlin).
a — укосина," монтируемая на^вращающейся колонне b; с — ходовая рама; d —
верхний подпятник и подшипник колонны; е — нижняя роликовая опора,
монтируемая в с; / — вертикальные ходовые колеса; дх—9% — верхние, h^-h2 — нижние
горизонтальные пары опорных роликов; i — верхние, к — нижние балки,
поддерживающие рельсовый путь; I — одноблочная крановая обоймица; т — блок укосины;
п — барабан; о — подъемный мотор; р — противовес укосины; q — мотор для
вращения; г — горизонтальная червячная передача; ^ — ведущее малое зубчатое колесо
на валу червячного колеса, сцепленное с зубчатым венцом *, закрепленным в
нижней части с; и — мотор для движения крана; иг— моторная передача; / — вал
ходовой части; г, — тормоз ходовой части; wx — коническая зубчатая передача;
ш, — передача ходового колеса; эсх—хг — контроллеры управления; у — площадка
для машиниста; -х — троллейный провод; г2 — скользящие контактные кольца;
/—IV — нижние кромки контура 15-тонного мостового крана, перемещаемого
над консольным поворотным краном.

Если укосина к^ана находится в положении левого пролета, то усилия на двух
горизонтальных путях действуют противоположно и имеют стремление поднять кран.
Поэтому необходимо по два верхних и нижних рельса и для крана две верхних
и две нижних горизонтальных пары опорных роликов.
Укосина. Укосина так устраивается, чтобы она могла поворачиваться под
крабовым путем (фиг. 711). Она монтируется у нижней части вращающейся колонны,
которая в свою очередь устанавливается посредством верхнего радиального и
упорного подшипников и одной нижней 4-катковой роликовой опоры на раме ходовой части.
Колонна изготовлена из двух двутавровых балок, которые склепываются между
собой при помощи поясных листов
(фиг. 711). Чтобы разгрузить
колонну от изгиба, устанавливают
на заднем конце укосины
противовес, который должен быть такой
величины, чтобы максимальное
напряжение на изгиб колонны не
превосходило допускаемого
предела.
Реакции опор
укосины. Обозначим (фиг. 712) через
Gx — вес вращающейся части; е —
ее расстояние от оси вращения;
Gg — противовес; ед — его
расстояние от оси вращения и Нг —
расстояние центров верхнего и
нижнего подшипников,
воспринимающих УСИЛИЯ, поперечные К ОСИ. фиг. 712 и 713. Консольный поворотный кран (расчет
Тогда опорные реакции укосины вращающейся колонны),
будут равны следующему:
вертикальное опорное усилие (наверху):
горизонтальные опорные усилия:
Q. я +
(342)
Нагрузка колонны. Колонна работает на изгиб от момента:
М = V • е = Q • а + Gi * е±— Gg • ед. (343)
Опасное поперечное сечение будет у нижней опоры, воспринимающей усилия,
поперечные к оси, Кривую изгибающего момента — см. на фиг. 713. К нагрузке на
изгиб йежду Нг" и верхним поясом укосины прибавляется еще напряжение на
растяжение от равнодействующей V действующих вертикальных усилий у вращающейся
части.
Обозначим через Wx момент сопротивления колонны в см2 и F — ее поперечное
сечение в см2. Тогда результирующее напряжение будет равно:
-—- кг /см2.
(344)
Напряжением на растяжение при определении напряжения большей частью
пренебрегают.
Ходовой механизм крана. Точно так же, как у консольных
поворотных кранов (см. стр. 416), вертикальные давления колес и горизонтальные
давления роликов с положением укосины меняются.
Вертикальные давления колес (фиг. 714). Они определяются
таким же образом, как и в консольных поворотных кранах, с той лишь разницей,
что в уравнении (336) для равнодействующей должна быть поставлена величина V =
= Q +GX +G9 и расстояние от оси вращения: е^ —-—тгтг^тг^—~*
419

Вес ходовой части G2 распределяется равными частями на оба ходовых колеса.
На фиг. 715 изображена кривая давлений колес Аи В для всех углов поворота между
а = 0° И а = 360°.
Максимальная или минимальная
величина давлений колес получится,
если укосина расположена параллельно
крановому рельсовому пути (а=90°).
В.ерхние и нижние
горизонтальные давления
роликов (фиг. 714). Расчет
производится по уравнению (338), причем для
равнодействующей V и ее расстояния е
от оси вращения следует подставить
вышеуказанные величины. ч
Фиг. 315 изображает кривую
горизонтальных давлений роликов С и С
между а = 0° и а=360°. В правой части
кривой С левые верхние и правые
нижние ролики нагружены, между тем как
в левой части нагружены правые
верхние и левые нижние ролики.
Расчет и конструкция кранового
ходового механизма идентичны с
консольными поворотными кранами (стр.
416).
Фиг. 714 и 715. Консольный поворотный кран
(кривые давлений колес и роликов в зависимости от
угла поворота).
VI. ПОВОРОТНЫЕ КРАНЫ
Применение. Поворотные краны
применяются преимущественно для
наружной работы, а именно: в гаванях,
на железнодорожных станциях и на
заводах промышленности, а также как
подъемные и транспортирующие средства, на судовых верфях и постройках.
Во внутренней службе заводов поворотные краны уступают мостовым кранам
из-за незначительной площади обслуживания.
1. Стационарные поворотные краны
Главными причинами выбора поворотных кранов, особенно способа установки
подшипников поворотной укосины, являются: величина опрокидывающего момента
крана или укосины, цель применения крана и данные местные условия.
По способу установки подшипников или рода опор различают поворотные краны
с вращающейся колонной, поворотные краны с неподвижной колонной и краны с
поворотным кругом.
а) Поворотные краны с вращающейся колонной
1. Настенные поворотные краны. Верхний подшипник колонны
(фиг. 716) прикреплен к стене здания или к стальному кронштейну, между тем как
нижний большей частью установлен на полу. Момент крана или укосины Q • а в
стенных поворотных кранах ограничен приблизительно 10 тм, принимая [во внимание
возможность нагрузки стены здания или опоры.
Предел вращения — 180°, при установке к потолку здания — 270°.
Стационарные поворотные краны применяются как платформенные краны на
товарных и таможенных складах, а также для перегрузочных работ в кладовых и на
заводам.
При установке к наружной стене портовых складов они служат для передачи
грузов в верхние этажи.
Подъемный механизм монтируется на поворотной укосине и редко
устанавливается отдельно от нее. При малых грузоподъемностях (приблизительно
420

до 1 т) груз непосредственно висит на канате, п)ри больших (от 1 до 3 т)
предусматривается подвижной блок.
Как средство передачи между приводным валом
и барабаном применяется только цилиндрическая
зубчатая передача.
При ручном приводе требуется в зависимости
от величины грузоподъемности от одной до трех
пар цилиндрических зубчатых передач. Если
предусматриваются две или три пары цилиндрических
зубчатых* передач, то выполняют первую передачу
с передвижным валом рукоятки (переключаемая
передача). В таком случае возможно работать с двумя
разными скоростями (фиг. 468 и 471). Тормоз
применяется с храповиком. Если кран имеет большую
грузоподъемность, то применяется еще
центробежный тормоз (см. стр. 160).
Электрические подъемные механизмы (фиг. 717)
имеют три пары цилиндрических зубчатых передач
и при схеме соединения с торможением при спуске—
электромагнитный двойной колодочный тормоз с
грузом или ленточный тормоз. При включении а
(см. стр. 160) устройство таково, что тормоз при
подъеме оттормаживается от магнита, а при
спуске — от руки. Подъемный механизм должен быть снабжен всегда конечным
выключателем для крайнего верхнего положения крюка. Таковой у подъемного механизма на
фиг. 717 со шпинделем и блуждающей гайкой.
Опоры укосины. На обоих концах крановой колонны (фиг. 716 и 717)
прикреплены цапфы, из которых одна устанавливается в нижней опоре для
восприятия продольных и поперечных (к оси) усилий, а другая — в верхнем подшипнике для
восприятия только поперечных (к оси) усилий.
Теоретическая высота колонны (фиг. 718):
Л1==0,5 а~ 1,0 а.
Опорные реакции укосины. Если обозначим (фиг. 718) через
Gt собственный вес вращающейся части, ег — расстояние от оси вращения и
вообразим, что опорные подшипники (фиг. 716) удалены, то состояние равновесия требует
наличия вертикальной реакции:
Фиг. 716. Настенный поворотный кран
(схема).
1 — поворотная колонна; 2 — подкос; 3—
затяжка, 4 — нижний радиальный и
упорный подшипники; 5 — верхний радиальный
подшипник к 1; а — вылет; /у"— высота
блока над полом.
V =
а также одной пары реакций:
Нг • /?! - V • е = Q . а + G± • ev
Горизонтальные опорные реакции будут:
#; = н\ = Нг = -£- • (Q • а + Gx • ех
(345)
(346)
(347)
Опорные реакции укосины могут быть также определены графически. Необходимо
направление верхнего горизонтального опорнЪго усилия Н±" (фиг. 718) довести до
пересечения с равнодействующей опрокидывающих усилий V, расстояние которой
от оси вращения равно:
e=(Q.a + G1^e1) '.(Q+GJ, (348)
и соединить точку пересечения с центром нижней оп^ры. Таким способом будет
определено направление результирующего опорного усилия Рг у нижней опоры. Так как
силы V = Q +Glf Нх" и Рг находятся между собой в равновесии, то они образуют
треугольник сил (фиг. 719), из которого и определяются Я/ и ^г- Вертикальная
опорная реакция V и нижняя горизонтальная опорная реакция Нг' являются
слагающими LPr.
421

Если подъемный механизм укреплен на укосине (фиг. 718), то натяжение каната S
действует только как внутренняя сила, и поэтому с ней не приходится считаться при
определении опорных реакций укосины.
Фиг. 717. Электрический настенный поворотный кран грузоподъемностью 1 т при вылете 2,05 м
(Gebr. Bolzani, ВегЦп).
а — подвижной блок; Ь — крепление подъемного каната; с — отклоняющий блок; d — барабан для каната;
в — подъемный мотор; / — моторная передача; д — промежуточная передача; h — передача барабана; i — тормоз
подъемного механизма; к — тормозной рычаг; кг— тормозный магнит; I — конечный выключатель для
наивысшего положения крюка; т —~ шпиндель; пг—п2 — цепной привод для приведения в действие т; о —
блуждающая гайка; р — подъемный контроллер; q — сопротивление для р; г — нижняя опора; s — верхняя опора.
Род тока постоянный 220 V; скорость подъема — 7 м/мин; мотор для подъема — 2,7 л. с. при 1350 об/мин;
подъемная работа тормозного магнита — 75 тем.
Если же подъемный механизм расположен отдельно
от вращающейся части, то S следует также считать
внешним усилием.
В кране по фиг. 720 действующее вниз натяжение
каната увеличивает вертикальное опорное давление.
Предположим, что канат обрезан ниже нижней
опоры, подъемный механизм с отклоняющим блоком
удален и приложено усилие каната S (здесь = Q).
Находящиеся у системы в равновесии усилия Q, Gl9 S, #/ и
Рг соединены (фиг. 721) в один многоугольник сил.
У поворотного крана по фиг. 722 действующее
вверх натяжение каната S = Q/2 уменьшает
вертикальное опорное давление V, между тем как у крана по
Фиг. 718 и 719. Расчет опорных Фиг- 724 оно уменьшает верхнее горизонтальное опор-
реакций укосины. ное давление ///'.
Верхние и нижние цапфы 'прикрепляются подобно
фиг. 726 к концам колонны укосины и получают одинаковые размеры по
производственным причинам.
422

Материал: St 50
(см ?тЯ 76)°
И.
вращались' они Укрепляются осевыми держателями
Фиг. 720—721.
Фиг. 724—725.
Фиг. 722—723.
Нижняя цапфа (фиг. 726) подвергается усилию на изгиб от горизонтальной силы
п1 и на сжатие от вертикальной силы V'. .
Изгибающий момент в опасном поперечном сечении Мг = Нг> уг
Изгибающий MOMeHf ниже заплечика М = Нг-у
Напряжение от изгиба и напряжение сжатия от вертикальной силы V
складываются Л одно равнодействующее
напряжение
32 ^
< адоп кг/см2.
d2JL
14
(350)
На фиг. 727 приведены кривые
напряжений нижней цапфы.
Допускаемое напряжение сжатия для
стали 50 . 11: одоп = 800 ~ 1200 кг/см2.
У нижнего листа следует еще
проверить удельное давление между цапфой и
листом (давление на стенки отверстия и
вертикальное давление между заплечиком
цапфы и листом).
Допускаемое удельное, давление (St
50 . 11/St 37 . 12): aaon = 800 ~ 1200 кг/см2.
Конструкции подшипников
Фиг. 726 и 727. Расчет нижней цапфы.
- - - коло н"н ы. В кранах небольшого
размера отказываются от втулок в корпусе подшипников,"" при больших же размерах
нижний подшипник выполняется согласно фиг. 728.
Материал втулок Rg 9, опорной плиты подшипника — St 70. И.
Ввиду очень большого давления в середине следует плиту подпятника выполнить
кольцеобразной с отверстием d0. Тогда удельное давление на единицу?поверхности
между цапфой и закаленной плитой подпятника будет:
(351)
423

Допускаемое удельное давление на единицу поверхности (St 50. 11/St 70.11):
одоп = 100 — 150 кг/см2. Удельное давление на втулки цапфы v
а - f-xd кг/см2.
Допустимо (St 50 . 11/Rg 9): одоп == 80 -- 120 /сг/ш2.
(352)
Фиг. 729 и 730. Конструкция нижнего подшипника колонны.
Проложенная между подпятником и корпусом
подшипника свинцовая прокладка (фиг. 728) допускает до
некоторой степени возможность самоустановки цапфы и,
Фиг. 728. кроме того, при нагрузке сопротивляется изменению
формы.
Вместо сферически обточенного подпятника (подпятной плиты), что, собственно,
было бы более правильно, предпочитают устанавливать нормальный самоустанавли^-
вающийся аксиальный шарикоподшипник для восприятия продольных по оси усилий
(фиг. 729). Для уменьшения трения в радиальных подшипниках могут быть преду-
Фиг. 733.
Фиг. 731 и 732. Конструкция верхних подшипников колонны.
смотрены самоустанавливающиеся шарикоподшипники для
восприятия усилий, поперечных к оси (фиг. 730).
У нижнего подпятника колонны радиусы гг и г2 сферических
поверхностей должны иметь один общий центр. Так как
шарикоподшипники значительно увеличивают стоимость установки, то
большей частью отдают предпочтение конструкции по фиг. 728.
1 Конструкцию верхнего колонного подшипника см. на фиг. 731 и 732.
Сопротивление вращению и поворотный механизм.
Сопротивление вращению зависит от конструкции подшипников колонны.
Обозначим для конструкции колонны со скользящими подшипниками (фиг. 733)
через 2г — диаметр верхней и нижней цапфы, Wr—сопротивление вращению, вообрази1
мое действующим на конце укосины, \хг — коэфициент трения радиального
подшипника, тогда общий момент трения, отнесенный к оси крановой колонны, будет равен:
Mr = IVr • fl = V>! r4A
= (Q + G±) ^
(353)
424

В этом уравнении первый член обозначает момент трения в пяте, второй —
моменты трения верхних и нижних радиальных подшипников -^ = ja^O, 1. Коэфициент
трения покоя в 1,5 раза больше, чем в движении.
Фиг. 734 и 736. Настенный
поворотный кран (диаграмма усилий
с учетом натяжения каната).
Фиг. 737 до 740. Укосина
с изогнутой раскосной
системой (диаграмма
грузовых усилий).
В кранах с небольшим сопротивлением вращению укосина поворачивается
от.давления сбоку на груз или посредством тяговой цепи, прикрепленной к головке укосины.
Краны с большим сопротивлением вращению
требуют установки поворотного механизма,
приводимого в действие от руки или электродвигателем.
Укосина большей частью получает треугольную
форму (фиг. 734). Увеличение свободного профиля
в нижней части укосины достигается применением
систем по фиг. 737 и 743.
Определение усилий в стержнях.
При обычно небольшом вылете настенных поворотных
кранов влияние собственного веса укосины по
отношению к грузу незначительно, поэтому
предварительно необходимо построить диаграмму грузовых
усилий и оставить без внимания собственный вес.
Для одного только груза опорные реакции укосины
(фиг. 734) равны:
V = Q; Н' = Н" = Q . 4-.
(354)
Фиг. 741 и 742. Укосина с
изогнутой раскосной системой (диаграмма
усилий от собственного веса).
Так как натяжение каната S вызывает
дополнительные усилия в стержнях укосины, то его
следует принять во внимание при определении усилий
в стержнях.
Если груз подвешен непосредственно к канату,
то S = Q. Для полиспаста с двумя несущими
канатами (фиг. 734) S = Q/2.
Для построения диаграммы усилий от груза и натяжения каната следует
вообразить, что канат (фиг. 734) разрезан и оба натяжения $—S, необходимые для состояния
равновесия, будут приложены у середины блока укосины и барабана.
425

Верхнее натяжение S складывается с грузом Q в равнодействующую R (фиг 735)
действующую на конце укосины.
Нижнее натяжение каната S необходимо распределить на смежные узлы (фиг. 734):
С' С . Щ тл- ОЛ
(355)
Имея усилия #, S' и S", действующие на систему (фиг. 734), строят диаграмму
для определения усилий с учетом натяжения каната для укосины с изогнутой
раскосной системой. Усилия, действующие на систему, следующие: равнодействующая /?х
Фиг. 747. Расчет сжатых^стержней,
Фиг. 749 до 754. Расчет вращающейся
колонны.
Фиг. 743—746.
на конце укосины, распределенные на смежные узлы усилия /?2' и R" от
равнодействующей R2 и распределенные усилия каната S' и S". На фиг. 741 и 742 изображена
диаграмма усилий от собственного веса для той же укосины. Так как усилия от
собственного веса ввиду незначительного вылета настенных поворотных кранов по
сравнению с усилиями в стержнях от груза незначительны, то рекомендуется строить
диаграммы от собственного веса в соответственно большем масштабе.
На фиг. 743—746 еще построена диаграмма грузовых усилий с учетом натяжения
каната для системы с большим свободным профилем под укосиной
Действующие усилия у узлов системы: /?, Rly S' и S". Косое натяжение груза
и усилия масс в больших кранах с электрическим поворотным механизмом
учитываются тем, что на конце укосины предполагается горизонтальная сила Р ^ 1I1O Q
(фиг. 747). Она воспринимается сжатыми стержнями, половина которых получает
дополнительную силу сжатия, между тем как другая — усилие растяжения.
426

Размеры стержней. По полученным от собственного веса, груза и
натяжения каната максимальным усилиям в стержнях определяются размеры стержней,
а также заклепочных или сварных соединений.
Стержень / (сжатый стержень). Нагрузка на сжатие и изгиб. Поперечное
сечение: две швеллерных балки (фиг. 748), соединенные между собой диагональной
связью подобно фиг. 747.
Изгибающим усилием для обоих швеллеров по оси X — X будет усилие по стержню
Sx при длине изгиба (длина системы) sK.
Для того чтобы швеллер для перпендикулярной оси У при длине изгиба s'K
(фиг. 747) был устойчив против изгиба, он должен иметь достаточно большой
момент инерции.
Расчет стержней, подвергнутых сжатию и продольному изгибу, см. стр. 332.
Стержень 2 (растянутый элемент). Поперечное сечение: две стальные
полосы, лучше два уголка. Растянутые и сжатые
стержни соединяются на конце укосины между
собой узловыми связными листами и, кроме
того, другими концами присоединяются к
крановой колонне.
\е
Фиг; 755. Настенный] поворотный край
с переменным вылетом (схема).
Фиг. 756 и 757. Диаграмма грузовых
усилий укосины по фиг. 755.
Крановая колонна (стержень 3). Схематически изображенная на
фиг. 749 крановая колонна подвергается парой сил Н • h изгибу и от вертикальной
силы V — сжатию. .
Поперечное сечение колонны: два швеллера, к которым прикрепляются верхние
и нижние цапфы. Дальнейшая дополнительная нагрузка колонны происходит от
натяжения каната S, которое разлагается на составляющие Sh и Sv. Напряжение изгиба а'
от #•h, напряжение сжатия—з от V, напряжение растяжения+з от усилия по стержню
и напряжение изгиба V от Sv складываются в равнодействующее напряжение ог.
Напряжением от растяжения ниже Н" (от усилия $v) можно пренебречь. Расчет
стержней укосины и соединительных заклепочных соединений производится по ВЕК (DIN
120). ,См. стр. 300, «Мостовые краны».
В^кранах с переменным вылетом (фиг. 755—771) сжимаемый стержень, служащий
балкой, поддерживающей рельсовый путь, установлен горизонтально и является
простой двутавровой балкой, на нижнем поясе которой перемещается тележка с ручным
подъемным механизмом или со встроенным электромотором.
Так как вылет кранов обычно меньше б м, то для ходовой части тележки ручной
привод будет вполне [достаточен.
Тележки для путей из двутавровых балок см. стр. 267.
Фиг. 755 изображает поворотный кран, установленный на одной опоре у здания для
обслуживания рабочих станков.
Для графического определения усилий в стержнях от груза следует установить
полно нагруженную тележку с собственным весом Go на максимальном вылете а и
распределить нагрузку (фиг. 756), как Q', на соседний узел:
Q' - (Q + Go)
Для того чтобы система оставалась в равновесии и
ствующая у верхнего узла колонны сила — Vo = Q' —
(356)
SV = 0, принимается дей-
(Q + Go).
427

Диаграмма грузовых усилий (фиг. 757) дает для стержня 2 растяжение и для
стержней / и 3 — сжатие.
На фиг. 758 и 759 приводится диаграмма от собственного веса укосины.
Изображенный на фиг. 760 кран имеет такую же укосину, как и кран на фиг. 755.
Нижний подшипник колонны установлен на полу.
Балка, несущая рельсовый путь, подвергается еще
изгибу от давлений колес тележки.
Изгибающий момент у консоли (фиг. 760) будет:
Мк = (Q + Go) • а'. (357)
Для расчета наибольшего изгибающего момента между
местами опор балки можно принять при обычно малом
расстоянии между колесами тележки Q + Go как единичную силу
и действующую в середине балки:
а — а'
(358)
Кривую изгибающих моментов см. на фиг. 761.
Колонна подвергается изгибу и сжатию. Изгибающие
моменты (фиг. 762):
Afi^ATi-q; M2 = H1-c2t. (359)
Фиг. 763 изображает настенный поворотный кран с
переменным вылетом, схема которого заимствована у крана по
фиг 743.
На фиг. 764 представлена диаграмма грузовых усилий
для полно нагруженной тележки, находящейся на самом
большом вылете. Усилия от груза Q' и Vо определяются
так же, как и для системы по фиг. 756.
Изображенный на фиг. 765 настенный поворотный кран служит для
перегрузочных целей и имеет величину предела поворота приблизительно до 270° благодаря
расположению его на углу здания.
Фиг. 758 и 759.
Диаграмма усилий от
собственного веса для
укосины по фиг. 755.
Фиг. 760 до 762. Изгибающие моменты колонны
и балки, несущей рельсовый ^путь.
Фиг. 763 и 764. Схема укосины и
диаграмма грузовых усилий к настенному
поворотному крану грузоподъемностью
2,5 т при вылете 4,0 м (Piechatzek).
Для построения диаграммы грузовых усилий давления колес Р — Р тележки,
находящейся на наибольшем вылете (фиг. 766), распределяются на узлы / и //.
По силам Рг и Р2 (фиг. 767) и строится диаграмма на фиг. 768.
428

На фиг. 769 и 770 приведена схема и диаграмма усилий от собственного веса.
Если верхний подшипник колонны крана (фиг. 760) устанавливается на крыше
здания или крепится к системе стропил крыши, то кран получает полное
вращательное движение (фиг. 771).
Таким образом возможно у задней укосины пристроить противовес, который
уменьшает нагрузку на изгиб колонны. г
Противовес так подбирается, чтобы горизонтальные опорные реакции укосины
при полно нагруженной тележке на наибольшем вылете были одинаковы с ненагру-
женной тележкой в начальном положении, но противоположны.
т
Фиг. 765. Электрический настенный поворотный кран грузоподъемностью 5 т
при вылете от 7,6 до 1,6 м.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 5,0 м!мин; 7,5 л. с. при 950 об}мин.
Передвижение тележки ... 9,0 » 1,0 » » 950 »
Поворот (при вылете 7,6 м) 2,5 » 2,5 » » 930 »
Род тока трехфазный, 220 jV, 50 пер.
Если обозначим через а0 расстояние тележки в начальном положении от оси
поворота, то уравнение для расчета противовеса будет:
и величина противовеса:
«! + Go • а0
(361)
На фиг. 772 и 773 приведена схема и диаграмма грузовых усилий крана для полно
нагруженной двухрельсовои тележки, в положении наибольшего вылета. Нагрузки
в схеме (фиг. 772) : Q', Vo и Gg—величина противовеса — вычислены по уравнению (361)
с подстановкой Gx= 0.
Краны со сплошной укосиной (фиг. 774) имеют преимущество—большой
свободный профиль под укосиной. Форма балки характеризуется кривой моментов
(фиг. 775).
429

Фиг. 766 до 768. Диаграмма грузовых
усилий к укосине поворотного крана
по фиг. 765.
Фиг. 769 и 770. Диаграмма усилий от
собственного веса к укосине
поворотного крана \по фиг. 765/
У/////////ШЖЖ.
Фиг. 771. Поворотный кран с
поворотом на 360° (схема).
Фиг. 772 и 773. Диаграмма
грузовых усилий к поворотному крану
по фиг. 771.
430

Хорошее закругление весьма существенно у перехода горизонтальной части балки
в вертикальную.
Если растянутый элемент расположен горизонтально, как в кране по фиг. 776,
то тележка всегда передвигается на двух рельсах и укосина составляется из двух
одинаковых половин, которые между собой связаны у колонны и на конце укосины.
Выполненные согласно фиг. 776 поворотные краны раньше часто применялись
в литейных цехах и назывались «поворотными кранами для литейных». В последнее
время они применяются лишь в небольших литейных, так как более мощные
литейные обычно оборудуются мостовыми и консольными кранами.
V/V///7///////.
Фиг. 774. Настенный поворотный кран с ручным приводом грузоподъемностью 5 т, вылетом 5,5 м
и высотой подъема 5,5 м (Flohr).
а — сплошная укосина; Ь— нижний упорный и радиальный подшипники; с — верхний радиальный подшипник;
d — подъемная цепь; е — крепление цепи d; /х / /8 — отклоняющие блоки; д — подвижной блок; h — барабан
к подъемной, цепи; г — передвижной вал рукоятки; кг и кг — переключаемая передача; I — барабанная
передача; т — тормоз с храповиком; п — цепи механизма для передвижения, оба конца которых прикреплены к
раме передвижной тележки; о — приводные цепные блоки (звездочки); р — отклоняющие блоки к бесконечным
цепям для передвижения; q — тяговое колесо; г — цилиндрическая зубчатая передача; передающая движение
на вал цепного блока.
Поворотные краны для литейных строятся для грузоподъемностей 5, 7,5 и 10 т
и с вылетом приблизительно до 7 м. Привод — от руки или от электродвигателя.
В ручных поворотных кранах устанавливается подъемный механизм на нижней
части укосины.
Переключаемая цилиндрическая зубчатая передача с простой двухсторонней
кулачной муфтой допускает включение на медленный и быстрый ход для тяжелых
43 Г

Фиг. {777. Поворотный кран с поворотом на 360°
(схема).
А — вращающаяся крановая
колонна; Б — нижний упорный и |
радиальный подшипники; С —
верхний радиальный подшипник;
D — тележка на наибольшем,
ТУ' — на наименьшем вылете;
Е — путь передвижения
тележки; F — привод подъемного
механизма; G — привод механизма
для передвижения.
П о д ъ е тяый механизм!
а — крановая обоймица; Ъ —
крепление подъемного каната; |
с — отклоняющие канатные
блоки; d — барабан; е — рукоятки;
h—U — переключаемая
передача; /3—U — промежуточная
зубчатая передача; я — передача
барабана; ft — тормоз с
храповиком; i — тормозной рычаг к
ft; к — двухсторонняя кулачная
муфта к /i — /2; I —
разобщающий рычаг для замыкания к к.
Механизм передвижения тележки
т — цепи механизма для передвижения; щ—п2 — крепления т к раме тележки
(п2 — регулируемое); о — отклоняющие блоки; р — цепные звездочки, укрепленные
шпонками на валу q; г — тяговое колесо; s — цепь для тягового колеса; t —
цилиндрическая зубчатая передача, передающая движение q.
Фиг. 776. Поворотный кран для литейных с ручным приводом грузоподъемностью 5 т при вылете
в б м (Piechatzek).
п
432

и легких грузов. Для передвижения тележки служат две цепи из круглой стали,
концы которых прикреплены к раме тележки.
Крепление цепей на одном конце должно быть регулируемым. Между тяговым
колесом и цепными звездочками привода ходового механизма устанавливаются одна
или две цилиндрических зубчатых передачи в качестве передаточного элемента.
Поворот кранов осуществляется с помощью ручной цепи, прикрепленной на конце укосины.
В кранах большой грузоподъемности и вылета вследствие большего сопротивления
быстрому повороту применяют особый поворотный механизм.
При креплении верхнего подшипника колонны к потолку здания или к конструкции
стропил крыши кран (фиг. 776) допускает полный поворот на 360° и может быть
сооружен с противовесом (фиг. 777), который рассчитывается, по вышеприведенным[данным.
Фиг. 778 и 779. Диаграмма ^грузовых усилий к
поворотному крану (фиг. 777).
Фиг. 780 и 781. Диаграмма усилий от
собственного веса к поворотному крану
* (фиг. 777).
Если полно нагруженная тележка находится на максимальном вылете, то опорные
реакции укосины будут равны:
вертикальная реакция опор укосины:
горизонтальная реакция опор "укосины:
(362)
1 г
(363)
Фиг. 778 и 779 изображают схему и диаграмму грузовых усилий крана, а фиг. 780
и 781 —диаграмму усилий от собственного веса. В кране не имеется никаких
горизонтальных опорных давлений от собственного веса, так как вес крана вполне
уравновешен (Gg • ед = Gjl • ег).
2. Деррик-краны. Укосина (фиг. 782) монтирована на поворотной мачте
свободно для возможности изменения вылета. Мачта (колонна) покоится на нижней
опоре, укрепленной на бетонном фундаменте, между тем как верхний
радиальный подшипник установлен на двуногой жесткой опоре (опорных столбах).
Вследствие этого опорного устройства поворотный размах деррик-кранов
ограничен приблизительно до 270° (фиг. 783). Если мачта у верхнего подшипника будет укреп-
Лебедки и краны—19—28 433

Фиг. 782 и 783. Деррик-кран (схема).
1 — вращающаяся мачта; 2 — укосина, установленная шарнирно по^от-
ношению к J; 3 — канатный полиспаст механизма для подъема укосины;
4 — нижняя шариковая опора для восприятия продольных и поперечных
к оси усилий; б — верхний радиальный подшипник; 6—подъемный канат;
7 —|[канат для подгъема укосины; 8 — канатная тяга к поворотному
механизму (фиг. 789);*#— лебедка (фиг. 784); 10 — противовес к опорному
устройству 11 до 14.
^ 784. Лебедка для деррик-крана с приводом£ от
мотора (Schmidt-Tychsen, Kiel-Heikendorf)
}а — шкир» приводящий в движение главный вал Ь; с —
подъемный барабан; d — барабан для подъема укосины, соединенной
посредством фрикционных муфт с шестернями /х и /2 зубчатой
передачи е—/,—U; Яг — 9% — тормоза к подъемному механизму и
механизму подъема укосины; hx—h2 — ножные рычаги для
обслуживания 94 и д2; U—г2 — стопорные приспособления для
удержания барабанов в положении покоя; Аг—к2 — барабаны для
поворотного механизма; I — т—г?—о — цилиндрическая
зубчатая передача; р — двухсторонняя кулачная муфта; q—г —
цилиндрическая зубчатая передача к барабану кг; s —t —
цилиндрическая зубчатая передача с паразитным колесом, приводящим в
движение барабан к2 в обратном направлении к /с^ их—и2 —
ручные рычаги для включения барабанов end.

лена тросами по четырем
направлениям (фиг. 793, стр. 439), то опорное
устройство отпадает, и деррик-кран
получает полный размах поворота
(360J).
Применение. Деррик-краны
применяются как перегрузочные
краны для обслуживания складочных
мест и каменоломен, а также как
строительные краны и допускают
вылеты до 20 и 30 м. Грузоподъемность,
в зависимости от величины вылета, —
3—5—7,5—10—12,5—15 и 20 т.
От свободно стоящих поворотных
кранов деррик-краны отличаются
меньшим собственным весом и более
низкой стоимостью сооружения.
Если укосина, мачта и опорные
столбы будут выполнены из дерева,
то стоимость будет совсем низкой.
Привод. Деррик-краны
приводятся в действие от руки или
электродвигателями, а иногда также и от
дизельмоторов. Привод для
подъемного механизма и подъема укосины,
а также для поворотного механизма
обычно устанавливается отдельно от
поворотной части.
Фиг. 784 изображает лебедку
деррика с четырьмя барабанами:
двумя барабанами, установленными с
двух сторон на шарикоподшипниках
для подъемного механизма и
механизма для подъема укосины и двумя
барабанами, расположенными на
подшипниках консольно для
поворотного механизма.
Приводной вал b приводится в
действие от электромотора
посредством ременной передачи.
Лебедка служит для перемещения
штучных грузов и изготовляется
двух размеров для тягового усилия
в 1500 и 2500 кг. Скорость подъема
обеих величин лебедки 30 м/мин.
Рабочая мощность: 15—20 л. с,
при 220 или 300 об/мин главного
приводного вала.
Грузоподъемность крана,
снабженного лебедкой, зависит от типа
выбранного полиспаста подъемного
механизма.
Фиг. 785 и 786. Деррик-кран (опорные реакции
укосины).
1
к
7
■J-.
li-t
X \
4-
/ /
несущих канатах
составляет 6000
j
A 1
+--
с
-г
Ш
pt
ж—,
Фиг. 787 и 788.
Подпятник и основание
мачты к
деррик-крану (Schmidt-Tychsen,
Kiel-Heikendorf).
a — мачтовый подпятник
со сферической цапфой Ь,
приболченный к
фундаменту (I — I — верхняя
кромка фундамента); с —
основание мачты с полым
шаром из двух частей
di — d2; < — поворотная
колонна, прикрепленная
к с; / — подъемная
укосина; д — ось к /; ht —
подъемный канат; Л2 —
канат для подъема
укосины; и — г2 —
отклоняющие блоки для Ь% и ft2»
При четырех
грузоподъемность
или 10 000 кг.
Для работы с двухканатными
грейферами (см. етр. 182) подъемная лебедка снабжается еще одним барабаном,
устанавливаемым на подшипниках с двух сторон.
435

Опоры поворотной части. Опорные реакции мачт У.
Предположим, что опорное устройство и нижний подшипник колонны удалены (фиг. 785);
тогда состояние равновесия требует наличия вертикальной реакции и
горизонтальных реакций Нг' и Нг\
Так как приводная лебедка установлена отдельно от поворотной части (фиг. 782),
то к внешним усилиям присоединяются направленные вниз усилия в канатах Sx —
подъемного механизма и S2 — механизма для подъема укосины.
Если обозначим (фиг. 785) ^ерез G± вес укосины, ег — ее расстояние от оси
поворота и G2 — вес мачты, то^опорные реакции мачты будут равны:
вертикальная опорная реакция:
горизонтальная опорная реакция:
(364)
Фиг. 789. Поворотный механизм к деррик-
крану (Schmidt-Tychsen, Kiel-Heikendorf).
а — поворотная колонна; b — подъемная
укосина; с — направляющие блоки к подъемному
канату и канату для подъема укосины; d —
проволочный канат (трос), обхватывающий
установленный на вращающейся части шкив е и
прикрепленный к барабанам кх и к2 лебедки (фиг. 784);
/ — отклоняющие блоки к канату для поворота.
На фиг. 796 приведен силовой
многоугольник внешних усилий от нагрузки и
опорных реакций с равнодействующим давлением
Рг на нижнюю опору.
Подшипники мачты. У
цилиндрических верхних и нижних цапф
подшипники конструируются подобно фиг. 728—732.
Фирма Schundt -Tyschen, Kiel-Heikendorf
выполняет нижний мачтовый подшипник со
сферической цапфой (фиг. 787 и 788),
который прилит к подпятнику мачты. Подпятник
мачты имеет еще . опоры для отклоняющих
блоков подъемного каната и каната механизма
для подъема укосины.
Основание мачты выполнено
соответственно шарообразной цапфе с полым
шарообразным разделенным подшипником.
В верхнюю часть подпятника вставлена и приболчена деревянная мачта. На
передней стороне основания мачты установлен шарнир для присоединения подъемной
укосины.
Материал подпятника мачты чугун.
Поворотный механизм. В конструкции по фиг. 789 в нижней части
мачты установлен жестко укрепленный в нескольких местах шкив, диаметр которого
достигает 2—3 м в зависимости от величины крана. Вокруг этого шкива проложен
канат, который обхватывает его под достаточно большим углом, проходит через
направляющие блоки и прикрепляется к обоим консольным барабанам деррик-лебедки
(фиг. 784).
Если включается передача одного барабана (например, к± на фиг. 784) через
соответствующую фрикционную муфту, то этот конец каната наматывается, между
тем как конец каната на другом барабане (/с2) сматывается. Шкив и мачта поэтому
вращаются в соответственном направлении.
Направление вращения изменяется тем, что включают передачу барабана к2У на
который канат будет наматываться, между тем как с другого барабана кг — сматываться.
Механизм для подъема укосины. Механизм для подъема
укосины состоит из многостренгового полиспаста, подвижные блоки которого
расположены на верхнем конце укосины, а неподвижные блоки — на верхней части мачты
(фиг. 782). Один конец подъемного каната укреплен в зависимости от числа несущих
канатов к подвижной или неподвижной обоймице блоков. Канат обходит
неподвижные и подвижные блоки и, если механизм для подъема укосины расположен отдельно
от вращающейся части (фиг. 782), канат проходит еще через один или два направляю-
436

щих блока и затем прикрепляется к барабану для подъема укосины. Посредством
наматывания или сматывания каната укосина поднимается или опускается.
Натяжение каната механизма для подъема укосины является наибольшим, если
укосина находится в своем самом низком положении (наибольшем вылете). Если
обозначим (фиг. 785) через G± вес укосины, ег — ее расстояние от оси вращения,
St—усилие в подъемном полиспасте, / — его расстояние от нижней точки опоры мачты
п g — то же расстояние для полиспаста, то максимальное общее тяговое усилие
полиспаста будет равно:
Z - -I" * & ' а + °i' *i~si* /)• (Зб5)
В зависимости от величины крана полиспаст имеет г = 2 -*- 5 блоков. Принимая
коэфициент полезного действия ч\г полиспаста, тяговое усилие можно выразить
следующей формулой:
Ьг- 066)
Тяговое усилие, действующее на барабан для подъема укосины, будет у
подпятника мачты больше вследствие сопротивлений от трения в отклоняющем блоке.
Во время подъема укосины тяговое усилие S2 уменьшается и достигнет своей
минимальной величины в наименьшем вылете а0 (фиг. 782). С уменьшением тягового
усилия уменьшается также крутящий момент электромотора. Неизменный крутящий
момент мотора достигается тем, что барабан для подъема укосины конструируется
коническим. Однако обычно отдается предпочтение цилиндрическому барабану, который
более удобен, в изготовлении. Если укосина из низшего положения переводится в
наивысшее положение, то груз не только передвигается в радиальном направлении, но
и поднимается на высоту Л/ — hr (фиг. 782). Этого нежелательного подъемного
движения можно избегнуть соответствующим устройством, которое дает точный или
приблизительный горизонтальный путь груза (см. стр. 480). Такого рода
приспособления, однако, не относятся к деррик-кранам, так как они лишь усложняли бы
конструкцию этих простых кранов. Поэтому довольствуются тем, что выравнивают
происходящее при изменении вылета укосины опускание или подъем груза
одновременным освобождением или затягиванием подъемного каната.
Укосина и мачта. Усилия в стержнях укосины и мачты определяются
для укосины, находящейся в наибольшем вылете, проще всего графическим путем
(фиг. 790)/
Вес укосины G19 а также вес мачты G2 распределяется на смежные узлы. Груз Q,
усилие -1, а также усилия канатов 8г и S2 складываются на конце укосины в
равнодействующую /?. У мачты соответствующие усилия присоединяются к
равнодействующим ./?,_ и /?2, которые вместе с тем распределяются на верхние и нижние узлы колонны.
По усилиям нагрузки /?, /?/, /?/, /?2", и у (вверху и внизу) производится
построение диаграммы усилий (фиг. 791). Укосина и колонна подвергаются усилию на сжатие
и на изгиб.
Они изготовляются часто, особенно для временных кранов, из дерева, так как
дерево относительно устойчивее против сжатия и изгиба. Род дерева — сосна или ель.
Если укосина и мачта изготовляются как решетчатые балки (фиг. 793, стр. 439),
то они получают квадратное поперечное сечение, составленное из четырех уголков,
и во всех четырех плоскостях имеют соединение из плоской или угловой стали.
Принимая во внимание упрощение изготовления, а также перевозки, укосину
строят из двух частей (фиг. 793), приноравливая частичные длины к потребной длине
укосины. Точно так же выполняется и мачта из трех частей с переменной
промежуточной частью (фиг. 793).
Опорная конструкция. Опорная конструкция выполняется большей
частью подобно фиг. 792 с двумя наклонными раскосами 7/ и 12 для верхней и двумя
горизонтальными стержнями 13 и 14- для нижней опоры мачты.
437

Если укосина (фиг. 792 в плане) находится в положении / ($ =0), т. е. в плоскости
стержней 77 и 13, то раскос // получает максимальное тяговое усилие.
LJ
Sllmax = + -т-Ц причем 7 обозначает угол наклона раскоса к оси поворота мачты.
Раскос 12 не имеет напряжения.
Если укрсина от положения / вращается в левом направлении, то тяговое усилие
в раскосе 11 уменьшается, и раскос 12
участвует в передаче усилия.
Если укосина находится в положении //
ф = 45°), то раскосы 77 и 12 нагружены
одинаковым тяговым усилием:
1
Sn = S12 = Нг • cos 45
= +0,707
sin
sin
Фиг. 790 и 791. Деррик-кран (определение Фиг. 792. Опорная конструкция с двумя подкосами
усилий в стержнях). (двуногая опора). Определение усилий в стержнях.
1 — подъемная укосина; 2 — полиспаст для
подъема укосины; 3 — поворотная мачта.
В положении укосины /// ф = 90°) раскос 77 не имеет напряжения, так как
раскос 12 воспринимает горизонтальное усилие Нг.
Если р > 90°, #о раскос 77 воспринимает давление, которое будет максимальным
в конечном положении IV укосины:
л г г
-1,0
sin
Полярная диаграмма (фиг. 792) изображает кривую усилий в стержне Sn для
положений от /до IV. Для стержневого усилия S12 она одинакова.
Расположенные у пола горизонтальные стержни 13 и 14 подвергаются усилию
на сжатие или растяжение в зависимости от положения укосины (фиг. 792).
Стержень 13 получает свое максимальное давление,аесли укосина находится в
положении /-S^max =—Нх.
Максимальное усилие при положении укосины IV:

Горизонтальные стержни 13 и 14 могут отпасть, если нижняя опора колонны
может передавать горизонтальную опорную реакцию непосредственно на бетонный
фундамент.
Нижние концы стержней 77 и 12 укрепляются анкерными болтами, каждый к
отдельному бетонному фундаменту.
Для того чтобы полно нагруженный кран при коэфициенте устойчивости 6 не
опрокидывался, вес фундамента должен быть равным (фиг. 792):
G/ >
Если вес G/ слишком мал,
то устанавливается добавочный
противовес.
О допускаемом удельном
давлении на поверхность между
бетонным фундаментом и землей
см. стр. 459.
Если кран должен получить
полный размах вращения (360°),
то верхний подшипник колонны
не устанавливается в опорной
конструкции, а укрепляется
жестко проволочными канатами,
которые прикрепляются на
земле (фиг. 793) или к заводским
зданиям. Число крепительных
канатов равно 5 (фиг. 793) или 6.
При этом можно предположить,
что всегда два каната
являются работающими. При шести
канатах тяговое усилие,
действующее на один канат, будет
равно:
V
(367)
2 cos 30°'
Если канаты наклонены под
углей ^ к горизонтали, то
тяговое усилие одного каната будет
равным:
н
2 cos ЗОГ cos 7 '
Фиг. 793. Деррик-кран, жестко укрепленный канатами,
грузоподъемностью 3 т с вылетом 17,0 и б м при высоте
подъема 40 м (Schmidt-Tychsen, Kiel-Heikendorf).
а — вращающаяся колонна; Ъ — нижний радиальный и упорный
подшипники; с—верхний радиальный подшипник; d — канаты для
жесткого крепления с; е — подъемная укосина; / — подвижный
блок; д — неподвижный блок; h — отклоняющие блоки; г —
барабан к подъемному механизму; к — подвижные блоки; • I —
неподвижные блоки; т — отклоняющие блоки к полиспасту для
подъема укосины; п — барабан к механизму для подъема укосины;
о — канатный шкив механизма поворота; р — отклоняющие блоки;
q—q — канатные барабаны для поворотного механизма.
Рабочие скорости:
Подъем—15 м/мин. Подъем укосины — 6 м/мин.^ Поворот —
90 лымин (на конце укосины и при максимальном вылете).
Мощность приводного мотора — 15 л. с. Число оборотов — 1000 в мин.
Число оборотов главного, вала — 275 в мин.
Для определения размеров
канатов принимается степень
безопасности © = 5.
Проволочные канаты см.
стр. 37.
3). Краны, колонна
которых установлена
на подшипниках ниже укосины. Этот способ монтирования укосины
на подшипниках (фиг. 794) принимается лишь изредка в стационарных кранах с
переменным вылетом. Краны с постоянным вылетом, колонна которых установлена в
опорах в шахте, так называемые краны Fairbairn, больше не строятся. Они требуют
ввиду наличия шахты укладки дорого стоящего основания, затрудняющего доступ
к нижней цапфе.
439

Более мелкие краны с переменным вылетом (фиг. 794) пристраиваются как
вспомогательные подъемные приспособления к тяжелым ковочным молотам и станкам.
См. раздел «Специальные краны» (краны для мастерских).
Они имеют кованую стальную колонну, к которой прикреплена укосина, и
допускают в противоположность кранам с верхними и нижними цапфами устройство
противовеса. Размах поворота 360°.
Противовес рассчитывается таким же образом, как и в других кранах с
переменным вылетом (помощью тележки), см. стр. 429.
Расчет реакций опор укосины см. стр. 429.
Крановая колонна получает наибольшую нагрузку, если полно нагруженная
тележка находится на наибольшем вылете.
Максимальный изгибающий момент (фиг. 794 и 795) равен:
M^H1*h1^(Q + GQ)'a + G1-e1. (368)
Кривую изгибающего момента см.
на фиг. 795.
В более мелких кранах колонна
изготовляется из кованой стали (St
34 . 11) соответственно кривой
изгибающего момента и вверху и внизу
суживается. Колонна по всей ее длине
подвергается усилию сжатия от
равнодействующей вертикальных усилий.
Расчет и конструкция подшипников
для кованых стальных колонн см. на
стр. 424.
Краны с поворотной решетчатой ко-
Ф 794 796 п о отный к й лонн°й и опорным каркасом (см. раздел
колонной (установка колонны! на7 подшипниках «Краны ДЛЯ верфей») Снабжаются верХ-
ниже укосины). * ней роликовой опорой из четырех или
шести роликов. Ролики получают
немного выпуклый профиль венца и устанавливаются или в остове башни или в
поворотной части. Передние ролики работают при нагруженной укосине, задние — при
разгруженной. У шести роликовых подшипников два боковых ролика служат для
восприятия усилий ветра и прочих добавочных сил, от колебания крана и т. д.
Изменением вылета через подъемную укосину пользуются, главным образом,
в передвижных поворотных башенных кранах для строительных целей и иногда также
в башенных элинговых кранах, у которых, однако, предпочитают все же изменение
вылета помощью тележки, которая передвигается на горизонтальном нижнем поясе
укосины [см. раздел «Специальные краны» (краны для верфей)].
б) Поворотные краны с неподвижной колонной
(Свободно стоящие поворотные краны)
Конструкции. Действующие на поворотной укосине вертикальные усилия
(фиг. 797) и моменты передаются посредством установленного в верхней траверсе
упорного и радиадьного подшипников и одного нижнего радиального подшипника
на неподвижную крановую колонну.
Крановая колонна установлена в звездообразной фундаментной плите, которая
закреплена анкерными болтами на бетонном фундаменте.
Поворотные крайы с неподвижной колонной имеют полную величину размаха
поворота (360°).
В небольших и средних кранах колонна делается кованой из стали (St 42 . 11)
и получает по производственным причинам максимальный диаметр в 300 максимум
350 мм. Для поворотных кранов без противовеса крановый момент ограничен
приблизительно до 25 тм.
440

При устройстве противовеса (фиг. 801, стр. 444) колонна разгружается от изгиба,
вследствие чего допускается больший крановый момент.
Теоретическая высота колонны:
ft = 0,45 а — 0,6 а.
Большие краны имеют колонну, изготовленную из листовой стали, квадратного
поперечного сечения, или решетчатую колонну (ферму). Применение решетчатой фермы
с уменьшенным диаметром вверху и с молотовидной укосиной на ней допускает
грузоподъемность до 250 т при большом вылете и большой высоте подъема (см. стр. 458).
Применение. Поворотные краны с неподвижной колонной применяются
как перегрузочные краны на железных дорогах, в гаванях и на фабричных дворах.
Краны для больших тяжелых грузов с молотовидной укосиной применяются на
верфях для оборудования судов fCM. раздел «Специальные краны» (краны для верфей)],
, 1. Подъемный механизм.
В кранах с постоянным вылетом и
сплошной укосиной (фиг. 799) подъемный
механизм устанавливается в задней,
вертикальной, части укосины. В кранах с
решетчатой укосиной (фиг. 800)
растянутые элементы, соединяющие траверсу
и нижний радиальный подшипник,
изготовляются шире и выполняются
как прочные швеллерные балки, на
которых может монтироваться
подъемный механизм. Однако только в ручных
поворотных кранах грузоподъемностью,
приблизительно, до 5 т устанавливают
подъемный механизм непосредственно
на сжатом элементе.
Электрические краны с обычными
грузоподъемностями 3—5—7,5 или 10 т
имеют двух- или трехканатный
полиспаст и три цилиндрических зубчатых
передачи между мотором и барабаном.
Относительно схем элекросоединений
подъемного мотора и тормоза см. на
стр. 421.
2. Противовес укосины. После определения собственного веса Gx
поворотной части (фиг. 801) и ее расстояния от оси поворота^ выбирается момент
противовеса таким, чтобы момент укосины полно нагруженного крана компенсировался
наполовину, а момент от собственного веса — полностью.
Фиг. 797 и 798. Свободно стоящий поворотный
кран (схема и опорные реакции укосины).
1 — стальная колонна, закрепленная на фундаментной
плите 2; 3 — фундамент; 4 — поворотная укосина; 5 —
верхний радиальный и упорный подшипник (траверса);
6—нижний радиальный подшипник.
°д' ео = -о- Q • я +
(369)
Горизонтальные опорные реакции укосины разгруженного крана одинаковы с
нагруженным краном, и, наоборот, а поэтому колонна будет нагружена
наивыгоднейшим образом.
Противовес изготовляется в зависимости от места установки крана — из чугуна,
мрамора, камня или из металлического ящика с бетоном, с гравием или со смесью
из бетона с литейными отбросами.
3. Опоры укосины. Опорные реакции укосины. Для крана
с противовесом (фиг. 801) вертикальная опорная реакция полно нагруженной укосины
будет равна:
V^Q + G^Gg. (370)
Горизонтальные опорные реакции получаются от пары сил:
Н • h = Q-
H' = H" =
Q
Gx - ex —
(371)

Фиг. 799. Свободно стоящий поворотный кран со сплошной укосиной
и электрическим подъемным механизмом (Wolff) грузоподъемностью
4 т и вылетом 2,85 м, высотой блока 5. м.
а — крановая колонна (St 42. 11), установленная в фундаментной плите Ь;
с — сплошная укосина; d — верхняя опора для восприятия продольных и
поперечных к оси усилий с радиальным и упорным подшипниками; е — нижняя
роликовая опора; / — анкерные болты (6 шт.); дх — подвижный блок; д2 —
блок укосины; д3 — подъемный барабан; h — подъемный мотор; г — к —
моторная передача; I — т — промежуточная зубчатая передача; п — о — зубчатая
передача барабана; р — передвижной вал рукоятки (для ручного привода);
q—г — передача, ведущая шестерня q которой при электроприводе
выключается; — защелка к р; t — ленточный тормоз с грузом; и — тормозной
магнит; v — тормоз, действующий под давлением груза (при ручном приводе);
iv — подъемный контроллер; х — кольцевой скользящий контакт с подводкой
тока у; - — распределительный ящик.
Скорость подъема 6,0 м/мищ подъемный мотор 7 л. с, 930 об;мин.
Род тока — трехфазный, 220 V, 50 пер.
442

1,51
Фиг. 800. Поворотный кран с электроприводом для погрузки угля грузоподъемностью 1,5 т и
высотой подъема 6,15 м (Piechatzek).
Рабочие скорости и моторы:
Подъем"!... 11,5 м/мин.; 5,44 л. с, при 950 об/мин
Поворот... 2 об/мин.; 2,04 л. с, 950 об/мин.
Род тока двухфазный, наружная подводка переменного тока. Электрооборудование AEG.
а — неподвижная стальная колонна; Ъ — нижняя опора с упорным и радиальным подшипниками для
поворотной части (специальный шарикоподшипник); с—верхций радиальный подшипник—простой подшипник с бронзовой
втулкой; d — платформа поворотной части; е — принадлежности к крюку с грузом с пружинным подвесом;
/ — канатный барабан; д — подъемный мотор; h — i — моторная передача; к — ручные рукоятки, съемные для
промежуточного вала I (служащие как запасный привод); тг—т2 — промежуточная зубчатая передача, ведущее
колесо которой может включаться и выключаться посредством кулачной муфты; пг — п2 — зубчатая передача
для барабана; Oi — ручной рычаг для включения и выключения т^ о2 — ручной рычаг для выключения мотора
и моторной передачи (при ручном приводе); р — тормоз с храповиком к подъемному механизму; q — тормозной
рычаг с грузом для р; г — конечный выключатель для наивысшего положения крюка, приводимый в движение
посредством цепной передачи от барабана; — мотор для поворота; t—эластичная муфта с тормозом для
поворотного механизма; и — горизонтальная червячная передача; их — ручная рукоятка (для запасного привода),
расположенная на червячном валу и; vxlv2 — горизонтальная цилиндрическая зубчатая передача; wt — ведущее
колесо, сцепляющееся с установленным зубчатым венцом ш2, приболченным к основной плите; хх и х2 —
контроллеры к подъемному и поворотному механизмам; у — ножная педаль для затягивания тормоза поворотного
механизма; zx — кольцевой* скользящий контакт; z2 — токоподводящий кабель.
443

Слишком малая высота колонны влечет большие горизонтальные опорные
реакции; слишком же большая высота колонны дает большой прогиб последней.
Равнодействующая опорная реакция верхней опоры будет:
Рг =
(372)
Равнодействующая опорная реакция Рг,
нижняя горизонтальная опорная реакция Н' и
равнодействующая V действующих на укосину
вертикальных сил Q, Gx и Gg находятся между
собой в равновесии и образуют треугольник
сил. Поэтому, если довести до пересечения
линию усилия V при расстоянии ее от оси вращения
е =
Q - а +
ех —
(373)
Фиг. 801 и 802. Свободно стоящий
поворотный кран с противовесом (опорные
реакции укосины).
с направлением нижней горизонтальной
реакции #', то Рг со слагающими V и #", а также
Н' в отношении направления и величины
являются определенными (фиг. 802).
Если укосина не имеет противовеса (фиг.
797), то в уравнениях (370) до (373) Gg и Gg • ед
отпадают.
Крановая колонна (фиг. 803).
Колонна закреплена в фундаментной плите и
подвергается изгибу от пары сил H-h [уравнение (371)] и от вертикальной силы V
[уравнение (370)] — сжатию.
Опасное поперечное сечение колонны—у ступицы фундаментной плиты.
Соответственно изменению величины изгибающего момента М (фиг. 806) колонна
получает конусообразную форму. Она имеет вверху цапфу, а внизу цилиндрический
выступ для радиального подшипника.
В фундаментную плиту колонна вставляется коническим
концом (фиг. 803) или цилиндрическими шейками на коническом
конце (фиг. 804).
Между цапфой и нижним цилиндрическим выступом колонна
не обрабатывается.
Колонны меньшего размера (диаметром
приблизительно до 150 мм) изготовляются
цилиндрическими и обтачиваются из целого куска.
Диаметр колонны у опасного поперечного
сечения (фиг. 803) определяется по потребному
моменту сопротивления:
m Мmax
"треб — ~~I —
Qdon
тс
"32"
(374)
Фиг. 803. Крановая
колонна (расчет).
Если не имеется противовеса, то Gg • ед = 0.
Допускаемая нагрузка на изгиб принимается
для стали (St 42 . 11) в зависимости от типа
привода крана (электрического или от руки):
aaon = 800-i- 1200, в среднем 1000 кг/см2.
Общая нагрузка опорной цапфы (фиг. 803):
Н . у Q~\-G1-{-Gg
Фиг. 804.
— а = -h
d3 —
( 32
(375)
444

причём допускаются (принимая во внимание необходимые размеры)
аг = 600 -f- 800 кг/см*.
Конец колонны для нижней поперечной опоры принимается такой же толщины,
как и в опасном сечении с обработкой его по конусу.
Теоретическая форма очертания колонны между верхним и нижним усилием И
будет кубическая парабола (тело равного сопротивления на изгиб).
Поскольку кубическая парабола еще находится в пределах выполненной
конусообразной формы или к ней приближается (фиг. 805), то допускаемое напряжение на
изгиб не выходит из пределов.
Поэтому при конструировании колонны предварительно необходимо построить
кубическую параболу.
M/J . иг/см3
Фиг. 805 до 810. Расчет крановой колонны на прочность и прогиб.
Фиг. 807 изображает кривую напряжений при изгибе и дает возможность
проверки поперечных сечений колонны.
Максимальный прогиб колонны в точке приложения верхней горизонтальной
силы Н определяется графически по способу Мора (Mohr).
Вследствие переменного поперечного сечения колонны следует начертить эпюру
(фиг. 808) и этой фиктивной нагрузкой загрузить закрепленную балку.
-,•
м
м
Площадь эпюры --- разбивается на отдельные участки Fx до F13, в центре тяжести
которых сосредоточиваются нагрузки. Отдельные участки принимаются за
фиктивные силы (фиг. 809) и упругая кривая строится как веревочная (фиг. 810).
Пересечение последнего луча веревочной кривой с направлением верхней горизонтальной
силы Н дает величину у. Максимальный прогиб тогда будет равен:
CM,
(376)
где Е — модуль упругости, Н — расстояние между полюсами;."6 — масштаб усилий,
Ушах — максимальная ордината упругой линии и а — масштаб длины. Модуль
упругости для стали 42 . 11 принимается равным:
Е ^2 100000 кг /см2.
Подходящими масштабами являются
НР « 10 см, Ь в 1000 кгсмГ2' и а.
см
10 ~.
см
445

Величина уШах беретсй
Отношение максимального прогиба и вылета должно находиться в пределах
iax 11
IT e 400 -*" зоб*
Без учета изменения] формы стержней укосины приблизительный прогиб
конца укосины будет:
rfrft. с 8a = 8maxjL. (377)
Если колонна вставляется на конусе
в фундаментную плиту (фиг. 803), то она
получает наклон порядка tg а = 0,04 ~-
ч-0,07. Если же она насажена в
фундаментной плите (фиг.804)цилиндрическим концом,
то поверхность борта должна быть такой
величины, чтобы давление на фундаментную
плиту не переходило за пределы допуска-
Фиг. 811. Конструкция траверсы (Losenhausen- емой величины. Горизонтальные усилия
werk) ступицы (фиг. 803 и 805) : Н0^Н • h : h0.
а-крановая колонна; .-укосина; с - траверса, Допускаемое удельное Давление ДЛЯ
откованная из квадратной стали; d —упорный диск; СТаЛИ ПО Чугуну.
е — втулка подшипника; р— труба для проводки
кабеля- адоп = 500 -*- 700 кг/см2.
Допускаемое удельное давление для стали по стали:
одоп=, 800-ь 1200 кг/см\
Траверса (фиг. 811) передает вес груза и поворотной части, а также возникающее
от опрокидывающих моментов верхнее горизонтальное усилие на опорную цапфу
и поэтому снабжена радиальным и упорным
подшипниками для восприятия продольных и
поперечных к оси усилий. Траверсы обычно
изготовляются из кованой стали и
вставляются посредством боковых цапф в щит
укосины.
К этим цапфам шарнирно присоединены
тяги укосины. Такое же
крепление имеется и у тяг
укосины с противовесом.
Траверса иногда
"изготовляется и из стального
литья или из двух
швеллерных балок со
вставленным корпусом
подшипника из чугуна или
стального литья. Упорный диск
(материал: St 70. 11)
выполняется кольцеобразным
и закаливается.
Траверса подвергается
изгибу от вертикального
Фиг. 812 до 815.
Расчет траверсы.
Фиг. 816. Диаграмма напряжений опасного
сечения траверсы.
усилия V и горизонтального усилия Н (фиг. 812—815).
Опасное сечение посредине траверсы.
Максимальный изгибающий момент в вертикальной плоскости нагрузки (фиг. 813)
равен:
Мо
V • — кгсм.
(378)
446

Максимальный изгибающиймомбн?в горизонтальной rmocKocf и нагрузки (фиг. 815):
= Н • -]- кгсм.
4
(379)
Опасное сечение имеет форму по фиг. 816.
После определения расстояний крайних волокон ег и е.г, моментов инерции Jx
и Л, а также моментов сопротивления
— И
определяются напряжения изгиба о/ и а,/ в обеих плоскостях нагрузки и
результирующее напряжение изгиба а'.
Исследование напряжений поперечного сечения
дает максимальное напряжение от сжатия при /
(фиг. 815)
^^ (380)
и максимальное напряжение от растяжения при //
,0'^+giL+S5 кг'/см*, (381)
Фиг. 817. Траверса на шарикоподшип"
никах (Defries).
а — крановая колонна; Ъ — траверса; с —
упорный подшипник для восприятия
продольных к оси усилий с регулируемой
шайбой; d — самоустанавливающийся
радиальный подшипник для восприятия
поперечных к оси усилий.
из которых первое имеет максимальную величину.
Фиг. 816 изображает кривую
результирующих напряжений при изгибе а' в отношении
оси N—N, каковая может быть определена графически, как это следует из формулы.
Допускаемое напряжение на изгиб:
Сталь (St 34 . И) : °доп = 600 ~ 800 кг/см2. Стальное литье (Stg 38 . 81) : адоп =
=^500 -н 700, кг/см2.
Цапфы траверсы следует рассчитать на половину
результирующего давления РГ (фиг. 801) на изгиб и проверить на
удельное давление.
Фиг. 817 изображает конструкцию траверсы с
шарикоподшипниками для свободно стоящего поворотного крана
грузоподъемностью 5 /п, вылетом 3 м и высотой блока 3,6 м.
Для достижения возможно меньших расходов по
производству обычно применяют в качестве упорного подшипника
шарикоподшипник.
Нижний радиальный подшипник. В
небольших кранах применяются обычные подшипники или
роликовые опоры с одним роликом со стороны укосины.
Большие краны получают два передних опорных ролика, а при
применении противовеса — одну переднюю и одну заднюю пару
опорных роликов (фиг. 818 и 819), которые установлены в
коробке у нижней части укосины на выступе крановой колонны.
Если обозначим (фиг. 803) через Н — горизонтальное опорное давление и 2а —
угол обоих опорных роликов, то давление одного ролика на колонну будет равно:
t
Фиг. 818.
2 COS a *
(382)
Если а принимается равным 30°, то N ~ 0,58 Н.
Материал роликов выбирается в зависимости от нагрузки: чугун (Ge 22 . 91)>
стальное литье (Stg 38 . 81) или сталь (St 34 . 11). Ролики (фиг. 818) выполняются
по производственным причинам возможно малого размера. Они получают немного
выпуклый профиль и посажены свободно на осях, закрепленных осевыми держателями.
447

Диаметр оси d2 (фиг. 818) принимается ориентировочно, после чего проектируется
ролик, который в зависимости от рода работы крана снабжается втулками из красной
меди.
Ориентировочный диаметр ролика:
2 •— ^,vJ t&2 • *J7\J Li 2» \ООЭ\
Затем следует определить напряжение изгиба роликовой оси и проверить
удельное давление между втулкой и осью.
Фиг. 819 изображает конструкцию роликовой коробки для поворотного крана
с противовесом.
В поворотных кранах с решетчатой
колонной нижняя опора в большинстве
случаев выполняется с шестью роликами (фиг.
845).
Имеющиеся боковые ролики воспринимают
действующие у укосины добавочные усилия
(от давления ветра, качания груза и т. д.).
В небольших поворотных кранах,
например, для снабжения паровозов углем (фиг.
800), поворотная часть также целиком
оборудуется шарикоподшипниками.
4. Поворотный механизм.
Сопротивление при вращении. В кранах средней
грузоподъемности и вылета (5—10 т и 4—6 м)
при применяемом большей частью способе
установки с траверсой по фиг. 811 и с
нижним четырехроликовым подшипником для
восприятия поперечных к оси усилий (фиг. 803)
общий момент трения1 будет:
4-Н? . г + 2N? • /?х • ^
(384)
Фиг. 819. Роликовая коробка к свободно
стоящему поворотному^ крану. '
а — стальная колонну; закрепляемая в фунда- /qqi\ ~
ментной плите Ь; сх—с2 — ролики; d — коробка И (oozj р- = \хг
для роликов; е—f—д — раскосы укосины; h — . - -
узловые связные листы укосины.
где Wr — сопротивление при вращении,
отнесенное к концу укоСины.
Опорные реакции V, Я и давление
роликов N определяются по уравнениям (370), (371)
(382) р }г 0,1. Коэфициент трения
качения / ^г 0,05 см.
Пример установки шарикоподшипников
см. фиг. 817. ?
Вообще же, для того чтобы иметь возможно меньшие расходы по сооружению,
применяют только один упорный шарикоподшипник.
Для упорного шарикоподшипника можно принимать коэфициент трения ^ ^ 0,01.
Так как трение упорного подшипника уменьшается ~ на г/10, то при расчете
сопротивления при вращении (уравнение 384) им можно пренебречь.
Краны с небольшим сопротивлением вращению выполняются без механизма
поворота. УКосина поворачивается боковым давлением на груз или на раскос
решетчатой системы.
Горизонтальное давление на груз равно сопротивлению вращения Wr = -^,
определенному по уравнению (384) относительно конца укосины.
1 ZVdl 1914, S. 38: F u s g e n, Berechnung des Schwenkwiders4andes dcr Drehkrane. Desg.
S. 358: Zuschriften zu den Ausfuhrungen.
448

Пример № 11. К 'свободно стоящему поворотному крану (погрузочному крану) [с электрическим
подъемным механизмом необходимо рассчитать опорную часть поворотной укосины.
Конструкция крана выполняется по фиг. 797. \
Грузоподъемность Q = 5 т; вьшет а =4,5 м, высота блока #Р= 5,0 м; высота блока над уровнем
головки рельсов=6,2 м; теоретическая высота колонны h =2,0 м; скорость подъема vx*=b м/мин; род
тока — постоянный, 440 V.
Конструкция без поворотного механизма.
1. Опорные реакции укосины. Вес вращающейся части G± ~ 1800 кг, расстояние
центра тяжести ег = 1,0 м (фиг. 797); вертикальная опорная реакция укосины V — Q -f Gx = 5000+
+ 1800-6800 кг.
Горизонтальные опорные реакции укосины [уравнение (371)]:
Я = -~ (Q . я + Gi • *х) = 2-q . (5000 • 4,5+ 1800 • 1,0)£ 12000 кг.
2. Крановаяд колон н а. Материал St 42 .11.
Изгибающий момент: Мшах — Я • h = 12 000 • 200 = 2 40Q000 кгсм.
Допускаемое напряжение на изгиб: ааоп £^1000 кг/См2.
Опасное поперечное сечение в месте заделки:
Мтах 2 400000 о.лг. _
= 240° см'
Выбрано: D — 290 мм; V/штощ = 2394 см3, Римеющ = 660,5 см3.
Напряжение от изгиба: а'£^1005 кг/см2; напряжение от сжатия о^—10 кг/см2.
Результирующее напряжение
аг = — а' — с = - 1005 — 10 - — 1015 кг/см2.
Цапфы. Изгибающий момент:
М = Я • у - 12 000 • 8,5^102 000 кгсм.
Диаметр d = ПО мм; W = 130,7 см3; Р = 95,03 см2.
Напряжение на изгиб: з' = .I02 00°^ — 782 /сг/см2.5
Напряжение на сжатие:
6800
-71 кг/см2.
95,03
Результирующее напряжение:
аг = — 782 —71 = —853 /сг/см2. Длина цапфы /' = 150 мм.
После построения кубической параболы (фиг.[805) определяется конусообразная форма колонны:
dx - 160 мм; Z)/= 270 мм.
Высота швеллерной стали звездообразной фундаментной плиты (фиг. 805) — 260 мм. Тол шипа
стального листа ступицы s = 20 мм.
Теоретическая высота фундаментной плиты (фиг. 805):
h0 = 260 + 2 • 20 = 300 мм.
Горизонтальные усилия в ступице Но = Н- — = 12'000 • 2ОАА g80 000 кг. ,
Удельное давление нижнего отверстия втулки:
в =
Яп 80 000
1 о
2•5 • D" 2 • 2 * 26
кг/см2; ааоп £31500—■ 2000 кг/см2.
Прогиб колонны в точке приложения верхней горизонтальной силы (фиг. 805—810).
Масштаб: 1 : 10. Масштаб моментов 1 см = 500 000 кгсм.
М
у- — масштаб 1 см = 10 кг/см'3; масштаб усилий: 1 см2 = 100 кг/см2; масштаб усилии—полигон:
1 см = 2000 кг/см2.
Расстояние полюсов: Ир = 8 см; модуль упругости:
£ = 2 100 000 кг/см2.
Прогиб [уравнение [376)]:
Лебедки и краны—19—29 449

Отношение прогиба к вылету: —= -— ^оБк
3. Траверса1 (фиг. 811). Диаметр цапфы d =-- ПО мм; толщина втулки s^S мм; длина b
«*120 мм; наружный диаметр фундаментной плиты (при скосе в 2 мм) d'dx ^ 106 мм; внутренний
диаметр: do*= 20 мм.
Материал траверсы — St 34 . 11; упорная плита — St 70 . 11, втулки подшипника Rg 9
(красное литье 9).
Удельное давление между упорной плитой и цапфой:
: — 80 кг/см2; сдоп - 80 ~- 150 кг/см2.
2K d 2 п 10 б2 * 22 %
Удельное давление между втулкой подшипника и цапфой:
- 91 кг/сл«2; г9о„ = 80 -Ь 120
Траверса выковывается из квадратной стали 200x200 лм. Конструкция выполняется по
фиг. 8111.
Опасное поперечное сечение см. по фиг. 816.
Размеры: h = Ь = 200 мм; d = ПО лии; d' = tf + 2 * «= НО +2 • 8 — 126 лш; /' = 140 мм.
Расстояние центра тяжести ег = 12,25 c^i; е2 = 7,75 ел/. Момент инерции: /ж = 7559,7 гл«4.
Моменты сопротивления:
Л _ 7559,7 _ _ /* _ 7559,7 ^
Момент инерции: /у = 10 917 СЛ14.
Момент сопротивления Wy = —- = —г^г— ^ 1092 см3.
Ширина в свету укосины на траверсе 500 мм; расстояние между опорами (от центра верхней
цапфы до центра нижней цапфы) /х= 530 мм (фиг. 812—815).
Вертикальный изгибающий момент:
Mv = V • -~ = 6800 • Щ- Я 90 000
Напряжения на изгиб:
Горизонтальный изгибающий момент:
Mh=H ■ А = 12000 • i?. S 159000 кгсл<; ал' = ^ = '^У ^ ± 145 кг/см-.
4 4 кку ШУ^
Результирующие напряжения от изгиба:
аг1 = — a/— <sh'= — 145— 145 - —290 кг/см*.
с, л = + а^Ч а/,^ + 92 + 145 = + 237 кг/см2.
одоп = 800~ \000 кг/см2.
4. Нижний подшипник для восприятия усилий, поперечных
к оси. Он состоит из двух роликов, которые перекатываются на выступе колонны (фиг.^803),2 а£^6(У .
Давление одного ролика на колонну [уравнение (382)]:
/n = *L— ^0,58 Я = 0,58 • 12 000^6950 кг.
1 2 cos 30°
Конструкция ролика выполняется по фиг. 818. Диаметр ролика D2 = 150 мм.
1 Предусмотренных в фигуре отверстий в колонне и траверсе в этом кране не имеется.
450

Диаметр оси d2 -^50 мм. Длина втулки /2 = 60 мм. Расстояние втулок /0 = 40 мм\ длина
ступицы ролика 160 мм. Верхняя и нижняя толщины листовой стали роликового ящика s = 15 мм.
Расчет роликовой оси по данным стр. 72 п. 5.
С учетом максимального давления ролика изгибающий момент будет равен:
М =
Напряжение на изгиб:
___ 6950 6+1,5,
М
W
: 13 000 кгсм.
13000
"12,27
^ 1060 кгjc-M1.
Удельное давление между втулкой и осью (Rg 9/St 50 . И):
aL = _— — не кг/см*.
1 2 • 12 • rfa 2-6.5
Удельное давление между осью и листом (St 50 . 11/St 37 . 21):
N
6950
2-s-d9
;4б2 кг!см2.
5. Сопротивление при повороте. Действующее на конце укосины воображаемое
сопротивление вращению [по уравнению (384)] будет равно:
27V/
R,
450
(6800 • 0,1
+1A + 12 000 • 0,1 • 5,5 + 2 • 6950 • 0/ 2~~ • 14,5 + 2 • 6950 • 0,05 х
2 • )О
, 14,5 + 75
:~ 7,5
;40 кг.
Следовательно, для поворота полно нагруженной укосины должно быть осуществлено
горизонтальное давление на груз в 40 кг. ' ^ г i
Если максимальный груз необходимо часто перемещать, было бы рациональней установить
механизм поворота с ручным приводом, который должен быть изготовлен по фиг. 820.
Ручной привод поворотного механизма.
Если (фиг. 820) через Мг обозначить момент сопротивления у ^J ,
вращению, относящийся к центру колонны, с учетом степени "y^^^^S?^" \Гй
надежности приблизительно 25%, Мк = К • г0 — силовой мо- £J n у у
мент приводного вала и г\ — коэфициент полезного действия
поворотного механизма, то потребное передаточное число будет
равно:
i =
Mr
(385)
Допускаемое усилие на рукоятку и длина плеча
рукоятки см. стр. 79, высота вала рукоятки над местом стоянки
рабочего 900 ~- 1000 мм.
Поворотный механизм устанавливается либо на подкосе
укосины, либо на платформе, пристроенной в нижней части
укосины.
Движение рукоятки передается посредством конической
зубчатой передачи на вертикальный вал.
При меньшем потребном передаточном числе (фиг. 820)
ведущее колесо расположено на нижнем конце и сообщается с
зубчатым венцом, приболченным к фундаменту.
Давление на зубец зубчатого^венца будет:
Фиг. 820. Механизм
поворота с ручным
приводом (схема).
1 — основная плита; 2 —
поворотная платформа.
(386)
Зацепление зубцов внешнее или внутреннее (см. стр. 84).
Коэфициент полезного действия поворотного механизма у колес с литыми
зубцами т] ^ 0,85, у колес с обработанными зубцами ч\ ^ 0,90.
451

При большем передаточном числе предусматривается вторая цилиндрическая
зубчатая передача между конической зубчатой передачей и ведущим колесом зубчатого
венца. Коэфициент полезного действия передачи с литыми зубцами 7)^0,75, с
обработанными зубцами т] ^ 0,85.
Произвольный поворот крана (вследствие силы ветра) может быть предотвращен
посредством стопорного механизма, действующего в обоих направлениях.
Если обозначать через пк число оборотов вала рукоятки (10 -*- 12 в мин.), то число
оборотов укосины будет равно:
па = / • пи
и скорость поворота на конце укосины будет:
v = 2ак . па м/мин, (387)
где вылет' а должен^быть подставлен в] метрах.
i
Фиг.^821. Сплошная укосина (расчет).
Фиг. 822.
Электрический гГр ивод поворотного механизма.
Расчет и конструкция см. стр. 465, «Краны с поворотным кругом». \
5). Укосина. Сплошная балка. Эта конструкция (фиг. 821) обычно
применяется только в кранах без противовеса; она имеет большой
свободный профиль под укосиной. Очертание балки вначале набрасывается ориентировочно
с коробчатым поперечным сечением. У изогнутой части балки предусматриваются
вверху и внизу поясные листы (фиг. 799, стр. 442).
В других местах обе части балки между собой соединены поперечными связями.
Для определения напряжения рассматриваются сечения //—// (наклонная
верхняя часть), ///—/// (изогнутая средняя часть) и IV—IV (прямая нижняя часть).
Q обозначает максимальный груз, a S = Q/2 — натяжение каната в кг.
Поперечное сечение //—//. Наклонная верхняя часть
рассматривается в этом сечении закрепленной (фиг. 822). Нагрузка Q раскладывается по
вертикали и по направлению балки (фиг. 822), давая нормальное сжимающее усилие iVL
и изгибающее усилие Рг.
В качестве дополнительного нормального усилия служит натяжение каната S,
разгружающим моментом которого обычно пренебрегают.
Разложение собственного веса G2, взятого ориентировочно, дает еще нормальную
силу JV2 и изгибающее усилие Р2.
Изгибающий моментх: Мц = Рг- с± + Р2 • с2 кгсм.
Нормальная сила: Nn = N± + N2 + S кг.
1 Момент изгиба и нормальное усилие следует пересчитывать по ВЕК (DIN 120) па
воображаемую спокойную нагрузку. См. стр. 323.
452

Обозначая через W2 момент сопротивления поперечного сечения (фиг. 823) в си*3,
а через F2 — площадь поперечного сечения в см2, получили результирующее
напряжение (без учета сдвигающего усилия):
Мп Nil
кг/см2.
(389) «
Диаграмму напряжений см. на фиг. 824.
Принимая во внимание сдвигающее усилие Р = Рг + Р2,
Напряжение от сдвига т = Р : F2 кг/см2 (по теории
напряжения сдвига) будет равно:
arS = /(а'+о)*+4(а0т)2 кг/аи2, (390)
где а0 обозначает отношение напряжений.
Поперечное сечение ///—///. Изогнутая средняя часть (фиг. 825)
рассчитывается по уравнению Баха для изогнутых стержней.
Фиг. 823—824.
Момент изгиба: Мш — Q*a-\-G1e1 кг/см,
Нормальное усилие:
Q + G± кг.
(391) и (392)
Равнодействующее напряжение у наружных или внутренних волокон будет:
Мш е
Gr =
±
r±e
кг/см2, (393)
-hr
где г обозначает средний радиус закругления.
Величина х может быть определена графически
но Bantlin \
Норма^ные напряжения и деформации от
поперечных усилий рассчитываются по Pfleiderer 2.
Верхний знак в уравнении (393) относится к
наружному волокну (растянутому волокну), нижний —
к внутреннему
(сжатому волокну)
поперечного сечения.
Фиг. 826
изображает гиперболу
^напряжений. j * *я
Попе р'е ч н о е
сечение IV— IV
(фиг. 821).
Изгибающий момент:
M1V — Мш;
нормальное усилие:
LN.Mm
Результирующее
напряжения:
. а =
Miv
— -^, кг/см*. (394)
Фиг. 827. Сплошная укосина (кривая
изгибающего момента).
Фиг. 825—826.
Все поперечные сечения ниже IV—IV работают только на изгиб. Кривая
изгибающего момента балки приведена на фиг . 827.
На фиг. 828 приведено графическое изображение кривой напряжения балки.
1 ZVdl 1901, S. 164.
« ZVdl ^907, S. 209,
453

Допускаемое напряжение принимается по ВЕК (DIN 120).
Решетчатая укосина. Для кранов, снабжающих паровозы углем,
укосина выполняется со сплошной нижней частью и решетчатой верхней частью
(фиг. 829 а), или же вся
выполняется решетчатой, за
исключением изогнутой части (фиг. 830).
Эти раскосные системы
могут быть рассматриваемы как
прямые фермы, подвергающиеся
изгибу.
Если обозначим через F± |и
F2 поперечные сечения поясов,
Фиг. 828. Диаграмма напряжений в сплошш й укосине
(фиг. 821).
ех и ег—их расстояния волокон,
М — изгибающий момент, N —
нормальную силу (сжимающую
силу) и Р — сдвигающую силу, то усилия в стержнях поясных элементов при самой
незначительной толщине [листовой стали будут равны:
м
— N-1*—; U = +
м
(395)
Усилие в стержнях диагоналей с углом наклона а:
р
Sin а
(396)
Фиг. 829а до с. Укосина с решетчатой верхней частью Фиг. 830. Укосина к крану для снабже-
(диаграмма грузовых усилий). - ния паровозов углем (Losenhausenwerk).
Определение усилий в стержнях производится по Кремону (см. фиг. 829 b и с).
Ук#сина большей частью получает простую треугольную форму, как в кранах для
снабжения паровозов углем (фиг. 800). При установке противовеса система
конструируется с прямым подкосом (фиг. 801) или с укосиной ломаного вида (фиг. 831),
которая дает большой свободный профиль. Для графического определения усилий в
стержнях с учетом натяжения каната (фиг. 833) поступают так же, как и для настенного
поворотного крана (фиг. 737, стр. 425).
4 54

Усилия от груза будут: /?, S', S" и Gg.
Величина противовеса Gg = -^- Q • —.
я
Фиг. 834 и 835 изображают диаграмму усилий от собственного веса системы с
изогнутой укосиной.
Собственный вес Gx поворотной части распределяется ориентировочно по
отдельным узлам и по усилиям в узловых точках к19 к2 ...при противовесе Gg ~GX — строится
Фиг. 831 до 833. Укосина с изогнутой
балкой (диаграмма грузовых усилий).
Фиг. 834 и 835. Укосина с изогнутым
подкосом (диаграмма от собственного
веса).
диаграмма. Так как момент противовеса
равен моменту от собственного веса, то в
диаграмме усилий нет горизонтальных
опорных реакций.
Укосины для кранов с ,пе-
ременным в ы л ет о м. Так же, I как
. _______ в поворотных кранах с вращающейся колон-
шдъем—з м1мин;1,ьл.с. при 950 об/мин. ной, вылет изменяется тем, что растяжки
ЧъГ^^^^^^Г^^к простой треугольной укосины устанавливав
трехфазный, 500 V, 50 пер. ЮТСЯ ГОрИЗОНТаЛЬНО И КОНСТруИруЮТСЯ Как
рельсовый путь для тележки.
В кране фиг. 836 растяжка служит путем для перемещения тележки.
Определение противовеса см. стр. 442.
Фиг. 837 и 838 изображают диаграмму грузовых усилий укосины для полно
нагруженной тележки, находящейся в наибольшем вылете. Усилия от нагрузки: Q', Vo иЪд.
455
Фиг. 836. Свободно стоящий
поворотный кран, грузоподъемностью 7,5 т
при вылете 5,5 м (схема).
Рабочие скорости и моторы:

ГУ
лея
' Л"
(И/
X
-J
Фиг. 837 и 838. Диаграмма стержневых
усилий в укосине поворотного JKpana
по фиг. 836.
Фиг. 839. Сплошная укосина с,
противовесом.
V
Фиг. 840 и 841. Укосина с передвигающейся
по Bepxyf" тележкой (диаграмма стержневых
усилий).
Фиг. 842. Укосина к свободно
стоящему поворотному крану,
грузоподъемностью 7,5 т при
вылете 6,6 м (Krupp-Gruson-
werk).
Фиг. 843 и 844. Диаграмма грузовых усилий к укосине
по фиг. 842.
456

Величина противовеса определяется по уравнению (369) с подстановкой Gx == 0.
Сплошные укосины получают при переменном вылете молотовидную
конструкцию (фиг. 839) и швеллерообразное поперечное сечение или сечение в виде
двутавровой балки. Расчет сплошной укосины см. стр. 455. Проверка изогнутой части укосины
по формуле Баха (см. стр. 456) здесь не нужна ввиду достаточно больших размеров
поперечных сечений.
Фиг. 840 изображает решетчатую укосину с горизонтальной растяжкой,
изогнутым подкосом и противовесом.
Усилия от груза для построения диаграммы усилий по способу Кремона
(фиг. 841) те же, что и по фиг. 837 и 838.
Часто применяется система по фиг. 842, диаграмма усилий которой приведена
на фиг. 843 и 844.
Напряжение на изгиб рельсового пууи тележки уменьшается у системы фиг. 842
так же, как у фиг. 840, введением необозначенного стержня. Добавочные нагрузки
укосины от косого подъема груза и усилий от действия масс, находящихся на
максимальном вылете тележки, учитываются горизонтальной силой на конце укосины
в размере Vio (Q + Go)-
Краны с большим вылетом и высотой подъема, применяемые при сооружении
гаваней и на корабельных верфях, получают стационарную решетчатую колонну
(ферму) с квадратным поперечным сечением, суживающимся кверху (фиг. 845).
Укосина имеет форму молота и располагается своей зонтообразной нижней частью
на колонне. У колонны наверху установлены радиальный и аксиальный подшипники.
Нижний радиальный подшипник представляет собой четырех- или шестироли-
ковый подшипник, ролики которого расположены в нижней части укосины и
перекатываются по прикрепленному к решетчатой ферме венцу.
Рельсовый путь тележки расположен внутри укосины и допускает поэтому
горизонтальное жесткое крепление обеих половин последней.
Тележка представляет собой канатную подвижную тележку, подъемный и
ходовой механизмы которой стационарно установлены на заднем конце укосины,
увеличивая своим весом действие противовеса.
Приведенная выше конструкция с неподвижной решетчатой фермой и молотооб-
разной укосиной считается в стационарных кранах для Тяжелых грузов
(грузоподъемностью до 300 rh) самой подходящей и применяется в разных вариантах. См. раздел
«Специальные краны», «Краны для верфей» 250-тонный молотообразный электрический
кран (молотообразный кран с тележкой, грузоподъемностью 250 английских т) при
вылете в 32 м и 100 т — при вылете 56 л/. На кране имеются поворотные краны,
работающие на верхнем поясе с подъемными механизмами для 5 и 20 т. Максимальный
вылет по отношению к центру молотообразной укосины—68 м. Подъем (250 т) =
= 10,6 м/мин; передвижение тележки —12 м/мин; поворот — 1 оборот в 10 мин. Главный
крюк может быть поставлен на высоту в 49 м над уровнем земли и 14,6 л* ниже уровня
набережной. Род тока переменный, 440 V [Engineer. 1931, стр. 492/94 (фиг. 20)].
6). Фундамент. | Основная плита. Основная плита изготовляется
в виде звезды и применяется в небольших кранах (например, для подачи угля
паровозам) из чугуна, в более мощных кранах из прокатной стали, швеллерных или
двутавровых балок (фиг. 846). Плита вначале проектируется ориентировочно, а затем
проверяется на прочность. Ступица должна быть массивной для конусообразного конца
стальной колонны или фермы. В отверстии для колонны действует пара сил Яо • h0 —
= Я • Л (фиг. 805).
Ввиду небольшого плеча рычага Ло усилия Яо сравнительно велики и требуют
довольно большой поверхности между колонной и отверстием ступицы.
Удельные давления:
°' = Л-<-«*" = Л<-- (397)
где D' или D" обозначают диаметры конусов и 5 — толщину несущей плиты.
Допускаемое удельное давление для стали по чугуну:
а = 600 -т- 800 кг/см\
457

Допускаемое удельное давление для стали по стали:
а = 800^- 1500 кг/см2.
Фундаментная плита изготовляется на шести или восьми уступах, которые при
чугунной плите имеют поперечное сечение в виде Т или j_. Уступы подвергаются из-.
Фаг. 845. Стационарный башенный поворотный кран грузоподъемностью 30 /я при 16,5 м
максимального вылета и 28 м высоты подъема (Kampnagel).
а — неподвижная пйрамидообразная решетчатая колонна; Ь — новоротная молотообразная укосина; с — верхний
радиальный и аксиальный подшипники; d — нижний радиальный подшипник (четырехкатковый роликовый
подшипник); ех — четырехблочная обоймица с крюком; е2 — неподвижные блоки; е3 — барабан к подъемному
механизму; / — мотор для передвижения тележки; д—противовес укосины; Л-—обод цевочного колеса,
прикрепленный к a; i — поворотный механизм; к — будка машиниста.
Рабочие с к о р о с т и и мотор ы:
Подъем 2,4 лижин; 30,8 л. с. при 440 об/мин.
Передвижение тележки .... 8,4 » 30,5 » » 430 »
Поворот 241 » 13,5 » » 430 »
Род тока постоянный, 500—600 V. Электрическое оборудование AEG.
1 Вес полно нагруженной тележки в наибольшем вылете—16,5 м.
гибу от силы затяжки анкерных болтов и соответственно кривой изгибающего момента
суживаются от ступицы но направлению к болтам.
Если основная плита изготовляется из прокатной стали (St 37 . 12), то
поперечное сечение 1Г или 1 симметрично.
458

Допускаемое напряжение на изгиб при чугуне (Ge, 14 . 91):
адоп = 200 -ь 400 кг /см2;
при стали (St 37.12):
одоп = 600-ь 1200 кг/см2.
Верхние и нижние пластины ступицы (материал: St 37 . 21) должны быть
соединены достаточным количеством заклепок к уступам из прокатной стали.
При уступах из двутавровых балок отверстия для болтов делаются
автогенным резаком. В последнее время фундаментная плита более не изготовляется
клепаной, а сваривается, благодаря чему она в производстве обходится гораздо дешевле.
Допускаемое напряже-
ние на растяжение анкерных
болтов:
-600 кг/см2.
Фиг. 846. Фу н даме нтная£/"плита для свободно стоящего поворотного Фиг. 847 и 848. Расчет устой-
крана, грузоподъемностью 5 т при вылете 4,0 м. чивости.
Устойчивость. Для выбора размеров фундамента играет роль не только
устойчивость, но и свойство почвы (грунта), которая часто допускает лишь
незначительные удельные давления.
Массив фундамента большей частью выполняется с квадратным основанием и его
размеры вначале принимаются ориентировочно. Выполнение — из бетона или каменной
кяадки с удельным весом в 2,0 или 1,6 т/м3.
Если обозначим (фиг. 847) через © коэфициент устойчивости полно нагруженного
крана, G2 — вес колонны^ и основной плиты и Gf — вес фундамента, принятого
для расчета (объем, умноженный на удельный вес), то равнодействующая всех
вертикальных усилий будет равна:
Vs = ©. Q-f G± + Gg + G2 + Gj. (398)
Кран будет устойчив, если расстояние этой равнодействующей от вращающейся
оси будет меньше или равным половинной ширине фундаментного массива:
,. - ®1°±±±^Г% :!*. < А. (399)
© . q
Исследование производится при полном грузе (©= 1, нет надежности), пробном
грузе (© =1,25) и еще с учетом требуемого максимального коэфициента надежности.
459

При ненагруженном кране равнодействующая вертикальных усилий будет равна:
V/ = Gx + Gg + G2 + Gf. (400)
Ее расстояние от оси вращения будет:
s ~ Gg +"C?i^b G2 + G] ^ ~2~
Расстояния £5 и £/ для возможности сравнения могут быть также определены
графически.
Удельное давление между фундаментом и грунтом.
Благодаря эксцентричности опорного давления Vs полученное вначале напряжение на
сжатие а = —-, распределяется равномерно по всей поверхности.
К этому напряжению еще прибавляется напряжение на изгиб:
*' = £=+ Ч^. (402)
Эти напряжения суммируются для кромки / и вычитаются для кромки //.
Результирующие напряжения будут:
vs 6.v,____} |
(403)
Так как фундамент может передавать только напряжения от сжатия, то при
кромке // должно быть а > + с'.
Это условие будет выполнено, поскольку равнодействующая проходит внутри
ядра сечения (фиг. 848), так как es < -.
Допускаются следующие удельные давления:
При скалистом грунте одоп = 10 ч- 15 кг/см*.
При клинкере и гравии одоп =5 — 8 »
При крупнозернистой песчаной почве . одоп = 2 -*- 3 »
При небольшой допускаемой нагрузке на грунт (наносный песок, строительный
мусор, мокрая глина, мергель и др.) требуется искусственное усиление фундамента.
«Fordertechn». 1930, S. 320, Rechnagel, Fundamente freistehender Drehkrane
(исследования и сравнения давлений на грунт и на сваи крановых фундаментов с
квадратной и круглой поверхностью).
Краны с поворотным кругом. Конструкция
Поворотная часть (фиг. 849 и 850, стрГ. 461) состоит из платформы, изготовленной
из прокатной стали (Г или ]Т) с монтируемой на ней укосиной и противовесом,
необходимым для устойчивости. Платформа покоится посредством четырех или восьми
(ходовых роликов) катков на кругообразно выгнутых рельсах, установленных на
неподвижной нижней части крана. Имеющаяся в нижней части серединная цапфа служит
для центрирующего направления поворотной верхней части.
Краны с поворотным кругом дают при легкой и дешевой конструкции
достаточно места для установки подъемного и поворотного механизмов. Эти механизмы
устанавливаются на задней части платформы и уменьшают, таким образом, величину
противовеса.
Недостатком кранов с поворотным кругом является уменьшение полезного вылета
и большее сопротивление вращению против поворотных кранов с колонной.
Применение. Краны с поворотными кругами применяются, главным
образом, в гаванях, а также как передвижные паровые и моторные краны. Береговые
поворотные краны (см. раздел «Особые краны») имеют при погрузке штучных грузов
следующие грузоподъемности:
1,5 — 2,5 — 3 — 5 — 10 и 20 т.
460

Фиг. 849. Верхняя тележка (вращающаяся часть) к портальному поворотному крану
грузоподъемностью 1,5 т, 14 м вылета и 25 м высоты подъема (Petravic, Wien),
а — подъемный мотор; Ъ — эластичная муфта с тормозом для подъемного механизма; с—d — цилиндрическая
зубчатая передача в закрытой коробке; е — подъемный барабан; / — тормозной магнит к тормозу подъемного
механизма; д — рельсовый кольцевой путь, установленный на остове; h — платформа вращающейся части;
ii — катки с подшипниками у h, передвигающиеся на рельсах д; г2 — направляющая цапфа (серединная
цапфа); к — мотор поворота; I — тормоз поворотного механизма, расположенный на эластичной муфте; гп —
п — горизонтальная червячная передача (моторная передача); о—р — промешу точная передача
(цилиндрическая зубчатая передача); q — ведущее колесо, находящееся на общем валу с шестерней р, сообщающейся
с неподвижным зубчатым венцом гг установленным на остове портального крана; — контроллер для
подъема; t — контроллер для поворота; и — контроллер для передвижения крана; v — ручной рычаг для оттор-
машивания тормоза подъемного механизма при «пуске; w — ножная педаль для управления тормозом поворота;
Xj —сопротивление к s и и; х2 — сопротивление к<; у— защитная коробка к скользящему контакту,
находящемуся на iu'z — противовес укосины.
Рабочие скорости и моторы: Подъем 50 м/мии; 21 л. с; 720 об/мин.
Поворот 122 » 4,5 » 920 »

Вылет: 10 -ь 20 м. Скорость подъема при нормальной подъемной силе в 2,5 т—
30 -:- 100 м/мин.
Скорость поворота в зависимости от грузоподъемности и вылета — 40 --:- 120 м/мин.
Грузоподъемности поворотных кранов с грейфером:
емкость грейфера — 1 iy4 1г/2 13Д 2 ^U 272 23/4 м\
грузоподъемность — 45 б 6 78 9 10 т
Скорость подъема при работе с грейфером — 40 н- 120 м/мин.
Скорость поворота — 60 -~ 180 м/мин.
1. Подъемный механизм. Высота подъема в береговых поворотных
кранах определяется местными условиями и самым низким уровнем воды.
Подъемные механизмы перегрузочных кранов для
штучных грузов. В кранах меньшей грузоподъемности (приблизительно
до 3 т) крюк непосредственно прикреплен к проволочному канату, проходящему через
направляющий блок укосины и нагруженному противовесом (см. фиг. 111). Поворот
свободно висящего груза избегается применением нескручивающихся канатов с
двойными плоскими прядями Ч Краны большей грузоподъемности оборудуются одним
подвижным блоком или сдвоенным полиспастом.
Для кранов с нормальной грузоподъемностью 2х/2 или 3 т и со скоростью подъема
30 ~ 60 м/мин выбирается тихоходный мотор для получения небольшого
передаточного числа, чтобы достигнуть компактного подъемного механизма.
При работе на постоянном токе уменьшают число оборотов моторов
приблизительно до 300 в мин., ограничиваясь в этом случае одной цилиндрической зубчатой
передачей. Расположенная в закрытой масляной коробке передача (фиг. 849) получает
вследствие этого соответственно большее передаточное число (/ = 7io ~: Vis)-
Для того чтобы шестеренка имела возможно меньший диаметр, она изготовляется
с валом из одного куска.
Материал (St 50 . 11); материал—колеса: стальное литье или чугун со стальным
зубчатым венцом, запрессованным в горячем состоянии (фиг. 182).
Для достижения хорошего зацепления зубьев и спокойного хода необходимо
выбирать небольшой шаг и большую ширину зубьев.
Соотношение ширины зубьев к шагу 6 - b : t = 8 -.- 10. Наименьшее число
зубьев у ведущего колеса: zmm = 10.
Установка вала ведущего колеса — в подшипниках с кольцевой смазкой или
подшипниках качения (шарикоподшипниках или роликовых подшипниках).
Коэфициент полезного действия подъемного механизма при опорах трения
скольжения ?} ~ 0,85 -:- 0,9.
В последнее время краны работают большей частью на трехфазном токе, причем
наименьшее число оборотов мотора составляет 600 об/мин.
Подъемный механизм тогда получает в зависимости от числа оборотов мотора
и барабана одну или две цилиндрических зубчатых передачи. В последнем случае
зубчатая передача мотора, расположенная в закрытой коробке, для получения двух
скоростей подъема выполняется как передача с переменными скоростями.
При определении мощности мотора не требуется прибавка на работу ускорения,
так как речь может итти только о работе ускорения якоря, которой можно
пренебречь (за исключением коллекторных моторов трехфазного тока).
Схемой соединения для подъема при постоянном токе весьма часто служит
простая схема соединения для механизмов передвижения (см. стр. 294). При этой схеме
тормоз применяется ленточный или двойной колодочный, оттормаживаемые посредством
магнита. При спуске тормоз отпускается ручным рычагом, причем скорость спуска
груза регулируется большим или меньшим оттормаживанием.
Спуск порожнего крюка осуществляется мотором, работающим в направлении
спуска.
1 F e I t e n u. G u i 11 е а и m e, Carlswerk, Mtilheim a. Rh.
А62

Краны большей грузоподъемности имеют схему соединения с торможением при
спуске и обычный электромагнитный тормоз с грузом.
В кранах, работающих на трехфазном токе, спуск можно осуществлять с
механическим тормозом. О схемах соединения для подъемного механизма при постоянном
токе см. стр. 204, при трехфазном — стр. 210.
О других схемах соединения см. Frenzen («Fordertechn.» 1931, стр. 54 до 86).
Подъемные механизмы грейферных кранов. Они
оборудуются соответственно роду работы двух канатных грейферов (см. стр. 182) двумя
барабанами с соответственным управлением.
О грейферных подъемных механизмах см. стр. 255. Поворотная часть портального
крана для работы с грейфером приведена
на фиг. 876, стр. 476.
2. Поворотный круг.
Действующие на поворотную часть (фиг. 850
и 855) опрокидывающие усилия от груза и
собственного веса передаются на нижнюю
часть поворотного круга только через
вертикальные усилия. Поэтому всегда
необходимо применять противовесы.
Противовес. Противовес
устанавливается с таким расчетом, чтобы
равнодействующая всех действующих на
поворотную часть вертикальных усилий как у
нагруженного, так и ненагруженного
крана находилась внутри опорных кромок
Если обозначим (фиг. 850 и 854) через
G± = 2# собственный вес поворотной
части, ех—ее расстояние от оси вращения,
Gg — противовес и ед — его расстояние от
оси вращения, то равнодействующая
полно нагруженного крана
у = Q н Gx + Gu (404)
должна лежать позади передней
опрокидывающей кромки
Фиг. 8Г)0 до 854. Крап с поворотным юугом
(расчет);
в —
<ег.
Q + d + Gg
У ненагруженного крана равнодействующая
VQ = Gg -f Gt
должна лежать впереди задней опрокидывающей кромки
— Jfl
Q . е _ |
<ег
(405)
(406)
(407)
Отдельные веса поворотной части, их расстояния от оси вращения и их моменты
относительно оси вращения следует внести для лучшей наглядности в таблицу. В
таблице обозначаются моменты правого вращения со знаком — и левого вращения со
знаком +.
Противовес следует брать возможно меньшим и для полно нагруженного крана
принять за основу коэфициент устойчивости от опрокидывания: (3— 1,1-*- 1,25.
Равнодействующая V тогда пройдет позади опрокидывающей кромки (фиг. 850 или
855), и расстояние е будет равно:
©.(Q+0o)-fl+Sg-*-G0.*g __n ^щ
= вг
Графическое исследование устойчивости поворотной части при полно
нагруженном и ненагруженном кране см. фиг. 855—858.
463

К вертикальным нагрузкам вращающейся части прибавляется еще как
горизонтальное усилие давление ветра на будку машиниста.
Для полно нагруженного находящегося в эксшюатации крана следует брать
давление ветра w — 50 кг/м2 = 0,05 т/м2 на заднюю площадь будки машиниста F
(фиг. 850).
Давление ветра тогда будет равно: F • iv, а момент:
Мш = F • w • еш.
Для ненагруженного
г
(409)
остановленного крана необходимо считать на материке
w — 200 кг/м2 и на берегу моря —
250 кг/м2 *.
Площади, подверженные давле-
• нию ветра, следует определять по
\ действительным размерам частей
ориентировочно. При этом необходимо
учитывать позади лежащие части
только в предположении, что
воздушные течения не воздействуют на
передние части.
Вообще будет достаточно, если
площадь давления ветра каждой
следующей балки будет принята в 50%
ее действительной площади.
Так как противовес ограничен
принятой величиной устойчивости, то
укосина при большей нагрузке и
при более сильном давлении ветра
начнет опрокидываться. Это
опрокидывание предохраняется серединной
цапфой, которая должна воспринять
нагрузку от опрокидывающего
усилия.
Для получения возможно
небольшого противовеса устанавливают
подъемный и поворотный механизм
с их общей фундаментной плитой на
заднем конце платформы, насколько
это только возможно.
Ходовые колеса.
Конструкция поворотного круга для
небольших и средних кранов обычно
выполняется с четырьмя ходовыми колесами (фиг. 849 и 850). Максимальные давления
четырехколесного поворотного круга получают согласно схемам нагрузок по фиг. 852
и 853 с учетом давления ветра:
1. Кран с полной нагрузкой. Давление на каждое переднее
колесо:
Фиг. 855 до 858. Кран с поворотным кругом
(графическое исследование устойчивости).
'max — 2 -~ 2
Давление на каждое заднее колесо:
2ег
И 2 ~ 2 2ег ~Г W 2еГ'
2. Кран без нагрузки. Давление на каждое заднее колесо:
О max —
2er~ ±
(4Ю)
(411)
(412)
* DIN 120, Berechnungsgrundlagen fur die'^Eisenkonstruktionen von Kranen. Berlin 1928. Deutscher
Kranverband e. V.
464

Давление на каждое переднее колесо:
р ^ в°-
2ег
■F.W.g-. (413)
Для ходовых колес большей частью
применяются нормальные рельсы, которые на местах
стыков свариваются.
Что касается ходовых колес, то последние
применяются без зубчатого венца по DIN 697
(фиг. 330 и 331). Материал
колес — стальное литье (Stg
38 . 81). Цилиндрический
профиль обода колес обтачивается
со слегка выпуклой
поверхностью катания. Если в кранах
большей грузоподъемности и
вылета давления на колеса будут
слишком велики, то
предусматриваются восемь колес вместо
четырех, которые попарно уста-
Фиг. 859. Поворотная тележка.
а — кругообразно выгнутые рельсы; Ъ —
платформа вращающейся верхней части; с —
поворотная тележка; d—шарнирный болт к с.
Фиг. 860.^
Центральная цапфа.
а — неподвижная
нижняя часть
крана; Ь —
центральная цапфа,
укрепленная в а; с —
поворотная
верхняя часть; d —
траверса.
навливаются на шарикоподшипниках (фиг. 859).
Центральная цапфа (фиг. 860). Центральная цапфа
вставляется в неподвижную нижнюю часть крана и закрепляется
гайкой. Траверса, которая ведет вращающуюся часть, устанавливается
в платформе шарнирно и имеет втулку из красной меди. Смазка
скользящих поверхностей осуществляется посредством газовой трубы
и штауферной масленки, к которой имеется доступ со стороны
платформы.
Для проводки токоподводящего кабеля центральная цапфа
просверливается.
Материал цапфы: St 42 . 11.
Цапфа рассчитывается в поперечном сечении сердечника нарезки
для наибольшего
действующего вверх усилия на
растяжение. Винтовая нарезка
рассчитывается на допускаемое
удельное давление.
Конструкция нар,езки — пилообразная
по DIN 514. Верхняя и
нижняя гайки цапфц должны
фц
быть предохранены от
отвинчивания.
3. Поворотный
механизм. Сопротивление
вращению. При полно нагруженном кране
(принимая во внимание цилиндрические с
небольшой выпуклостью ходовые ролики)
при вращении,
отходовых роликов
выпуклостью
сопротивление от трения
несенное к окружности
(фиг. 861), выразится:
4+
Фиг. 861. Кран с поворотным кругом (расчет
поворотного механизма).
В это уравнение подставляются Q, G± и Gg в т. Удельное сопротивление
передвижению wr берется из диаграммы (фиг. 489, стр. 265);
Лебедки и краны—19—30
465

Общий момент трения относительно оси вращения находится путем умножения
на радиус кругового рельса:
Мг -- V • ^ • А + /) . *l = (Q + о, + Gg)L■ wr ■ /?.. (414)
Разделив выражение (414) на расстояние я, измеренное от головки укосины,
найдем сопротивление трению при вращении, которое будет равно:
rWr-% кг. (415)
Для определения сопротивления от ускорения масс вообще достаточно принимать
во внимание только действие больших масс груза и противовеса.
В кранах большой грузоподъемности и вылета принимается в
расчет также масса стрелы. Вращающимися массами моторного якоря
и эластичной муфты пренебрегает.
Если через J обозначим общий момент инерции груза, уко-
сины и противовеса в кгмсек2 и s— угловое ускорение, то момент
ускорения относительно оси вращения крана будет равным:
$Ш = У-е кгм. (416)
Общий момент инерции будет (фиг. 861):
Фиг. 862. J Г Л + Л + Л = -£■ • а2 + f • е\ + Sj- • е"д кгмсек*, (417)
Jq, JaK Jg — обозначают моменты инерции груза, укосины и противовеса.
При предположении постоянного ускорения г = ш- сек~2, а для разбега по
параболе s = 2 у-.
Угловая скорость с числом оборотов в минуту укосины па будет:
^ . (418)
Число оборотов укосины па == —^ в минуту, где v — скорость вращения,
измеренная у головки укосины.
Чтобы не получился слишком большой момент ускорения и во избежание слишком
высоких дополнительных усилий в укосине, не следует принимать время разбега /5
(фиг. 862) слишком малым. Обычная величина по опыту tx = 5 ч- 8 сек.
Сопротивление вращению масс, отнесенное к головке укосины, будет равно:
Мотор для вращения. Если обозначим через Wr сопротивление
вращению, определенное по уравнению (415) с учетом запаса на сопротивление ускорению
масс, через v—скорость вращения в м/мин, измеренную на конце укосины, и т| — ко-
эфициент полезного действия поворотного механизма, то мощность мотора при полной
нагрузке и установившемся движении будет равна:
*-с- или б^ kW-
Для поворотного механизма (фиг. 863) с червячной передачей и цевочным
приводом может быть принят т\ Ж 0,65 -ь 0,70 при одно- или двухоборотном червяке.
Мотор вращения следует брать с запасом, так как укосина в работе обычно
поворачивается на угол 90 ~ 180° и время разбега (фиг. 862) по сравнению со всем временем
движения довольно велико.
466

По данным AEG, необходимая прибавка для учета работы ускорения масс
время разбега к рассчитанной мощности мотора по уравнению (420) составляет:
N
1 +
1200 • ED
— 1 kW. (421)
При этом ED означает относительную
продолжительность включения (см. стр. 192), a s— число
включений в час, при которых осуществляется ускорение
с двойным током.
Время ускорения установлено тем, что мощность
при разбеге принимается равной двойной мощности при
установившемся состоянии. Обозначая через \У скорость
вращения в м/сек и вычислив радиус инерции суммы
всех вращающихся масс и wr~— -—сопротивление
вращению для 1 т передвигаемой массы, получим время
разбега:
/х-,-^«*. (422)
Рассчитанное по этому уравнению время разбега
следует еще увеличить приблизительно на одну секунду
для учета ускорения якоря мотора и эластичной муфты.
В зависимости от числа циклов крана потребная
добавка на ускорение составляет, приблизительно от 40
до 80% мощности.
Так как поворотный механизм почти всегда в
качестве первой передачи имеет червячную, то выбирается
быстроходный мотор (п = 750 ~ 1000).
Передаточное число. Оно определяется
отношением числа оборотов укосины па и мотора пт:
i —
(423)
Так как па большей частью невелико (1-г-З об/мин),
то поворотный механизм получает большое передаточное
число, которое распределяется на червячную и
цилиндрическую зубчатую передачу.
Конструкция по фиг. 863 изображает обычно
применяемый тип для поворотных кранов средней
величины.
Мотор соединен через эластичную муфту с
горизонтальной одно- или двухходовой червячной передачей,
на вертикальном валу колеса которой насажена
ведущая шестерня, сцепляющаяся с ободом цевочного
колеса, укрепленного на нижней части крана. Обод
цевочного колеса (см. стр. 86) имеет внутреннее
зацепление и предпочитается в последнее время зубчатому
венцу, изготовленному из чугуна или стального литья,
состоящему из двух частей (что применяется только для
небольших кранов). Благодаря применению
предохранительной соединительной муфты (см. стр. 118)
червячная передача и мотор предохранены от перегрузок
поворотного механизма (например, при столкновении
укосины с мачтой корабля).
При больших передаточных числах еще необходимы одна или две цилиндрических
зубчатых передачи между валом червячного колеса и цевочной передачей (см. фиг. 849).
467
Фиг. 863. Конструкция
поворотного механизма (Gebr. Weis-
muller, Frankfurt a/JVL).
a — мотор поворота; Ъ —
эластичная муфта; с—d — горизонтальная
червячная передача, колесо d
которой через предохранительную
фрикционную соединительную муфту е
соединено с валом колеса /; д —
ведущее колесо, сцепляющееся с
ободом цевочного колеса,
прикрепленным на нижней части крана.

Тормоз поворотного механизма служит для затормаживания движения по инерции
вращающихся масс после выключения мотора и устанавливается на эластичной муфте.
Тормоз поворотного механизма выполняется как двойной колодочный тормоз
и управляется с места стоянки машиниста посредством ножной педали или
затягивается грузом и оттормаживается посредством электромагнита. В первом случае
система тормозных рычагов так устраивается, чтобы при нерабочем состоянии крана
тормоз был заторможен (блокирован) и случайное движение укосины от давления
ветра не могло произойти.
Скользящий кольцевой
токоприемник. К находящимся на
поворотной платформе частям
электрического оборудования крана
(распределительный ящик, моторы, контроллеры
и т. д.) ток подводится посредством гиб-
кого кабеля через кольцевой токопри-
емник.
Число скользящих колец контакта
определяется схемой соединения крана.
Схему соединений электрического
передвижного поворотного крана для
трехфазного тока см. в разделе
«Передвижные поворотные краны».
Изображенный на фиг. 864
кольцевой токоприемник имеет неподвижные
контактные кольца с вырезными жоло-
бами, в которые вставлены
кругообразные скобы из круглой меди, слегка
пружинящие. Между концами этих скоб в
поворотной части токоприемника
установлены захваты, которые вынуждают
скобы принять участие во вращательном
движении. Токоприем в этом месте
производится гибким проводом из красной
меди.
Преимущество этого устройства
токоприемников состоит в том, что
контактные кольца следуют движениям крана
или центральной колонны. Кроме того,
избегаются короткие замыкания,
которые имели место в старых конструкциях
контактов со скользящими кольцами с
контактными, молотками.
Реле для
предохранения от опрокидывания (AEG).
Свойство этого предохранительного
устройства для предупреждения перегрузки
кранов с укосиной, а в особенности
поворотных кранов, состоит в том, чтобы
допускать максимальный ток, который
получается при подъеме грузов сверх
нормальных,лишь на ограниченное время.
Максимальный ток контролируется чувствительным максимальным
прерывателем, к которому пристроено реле времени для выключения: оно выключает мотор
лишь тогда, когда * максимальный ток держится более 1—2 сек. в зависимости от
регулировки. Допускается поэтому максимальный ток только такой силы, какая
необходима, чтобы ускорить движение мотора при подъеме груза. Зато избегается большая
продолжительность максимального тока, как это имело бы место при подъеме грузов.
Фиг. 864. Скользящий кольцевой токоприемник
для портового поворотного крана (Bischoff
Hensel, Mannheim).
а — центральная цапфа, укрепленная в нижней тележке
и просверленная для ввода кабеля; Ъ — поворотный
круг (верхняя тележка); с — траверса с бронзовой
втулкой; а—деревянная обшивка машинного помещения*
е — неподвижная часть токоприемника, прикрепленная
к центральной цапфе; / -— контактные кольца; д —
изолирующие части, закрепленные в е посредством болтов
Л; i — соединения проводов с контактными кольцами*
к — часть токоприемника, прикрепленная к поворотному
кругу; i — контактная пружинящая скоба из круглой
меди, вложенная в желобки /; т — захваты поворотной
части токоприемника, помощью которых контактные
скобы вращаются; п —■ медные провода; о — зажимы
отходящих проводов к приспособлениям для управления
и т. д.; р—q — защитная обшивка токоприемника.
468

Весьма чувствительное реле максимального тока реагирует при незначительном
токе перегрузки, который падает после исчезновения пики тока до 1,2-кратного тока
при полном грузе.
Контакт, действующий от разъединителя максимального тока, однако,
непосредственно не выполняет включения, а соединен с реле времени так, что цепь тока мотора
после привода в действие максимального выключателя только тогда прерывается,
когда пика тока действительно дольше задерживается, чем установлено по реле
времени. Вспомогательный контакт реле времени, через который производится
выключение, действует на нулевую катушку напряжения кранового распределительного ящика
или автомата для подъемного мотора.
Во время опытов с портовым краном грузоподъемностью 5 т реле было
отрегулировано таким образом, что еще можно было поднимать 5450 кг. Подъем же большего
груза не мог быть произведен, так как реле выключил максимальный разъединитель
тока. Реле таким образом работало с такой точностью, что перегрузка 650 кг уже
чувствовалась, и подъемное движение с такой перегрузкой не могло быть выполнимо
ZVdl 1931. Anz. S. 27).
Пример № 12. Расчет поворотного механизма к передвижному портальному крану (портовому
крану), грузоподъемностью в 2,5 т, при вылете в 13 ми расстоянием в 9,1 м между опорами портала.
Род тока трехфазный 500 V, 50 пер. Скорость поворота: v = 120 м/мин.
Диаметр кругового рельса для катков поворотного круга 2 Rs = 2,7 м. Расстояние передней
и задней опрокидывающих кромок от оси вращения (фиг. 850) еГ = 1,18 м. Расстояние противовеса
ед = 2,46 м. Вес поворотной части Gx = Ид = 11 т. Противовес Gg = 13 т.
Равнодействующая [уравнение (404)]:
V = 26,5 т.
Конструкция поворотного механизма выполнена по фиг. 863.
1. Ходовые ролики (скаты). Выбраны по DIN 697 (колеса без зубчатого венца); диаметр
колес £>;^500 мм; диаметр оси d = 80 мм; ширина обода1 Ъ = 70 мм; материал: Stg 38 . 81.
Рельсы железнодорожного типа № б (фиг. 315) с шириной головки 58 мм.
Максимальное давление на ролики по примеру, приведенному в разделе «Передвижные
поворотные краны», Ртах ^ Ю т.
Нагрузка ходового колеса при 40 мм полезной ширины рельса:
10 000 С
kdon = 40 -г- 60 кг/см2 (см. стр. 164, «Ходовые колеса»).
2. Сопротивление вращению по стр. 465.
Сопротивление трения при вращении
Wr = V(t) • wr • ^ =26,5 .18-^^50 кг.
Удельное сопротивление wr (для 1000 кг^\ т) было взято из фиг. 489. Принимая во внимание
прибавку на устойчивость (для трения у центральной цапфы), следует принять Wr — 60 кг. Момент
трения Mr= Wr • а = 60 • 13=780 кгм.
3. Мотор. Мощность при полной нагрузке по уравнению (420):
Wr*v _ 60.120 ^251
6120 -Y) 6120-0,48 ~Л° KW*
*] = *]/_/! **)// — ///=0,53 • 0,90^:0,48; отдельные коэфициенты полезного действия: *1j_jj—одноходовой
горизонтальной червячной передачи, *]я__ш цевочного привода (фиг. 863).
По фиг. 395 выбран мотор типа hPR 64 s—6; номинальная мощность при 25%
продолжительности включения: 3,1 kW; номинальное число оборотов 920 в мин., номинальный момент вращения
3,29 кгм; отношение момента разбега к номинальному моменту вращения: Мк : М = 2,7; Мк^ 8,9 кгм\
максимально допускаемое число оборотов: нтах= 3000 в мин.; маховой момент ротора GD% ^
£ 0,244 кгм2; вес мотора 83 кг. ш
Ч. Потребное передаточное число определяется по уравнению (423):
= Пд = 1,47 ^ 1
пт 920 ~ 626 '
- v 120 ^ лп
число оборотов укосины па = 2~— = 2 13 о 14 ^ 1 >47-
469

Передачами являются горизонтальная одноходовая червячная и цевочная.
Если придается значение низкому расходу энергии, то следует поставить двухходовую червячную
передачу (?]7__л £ 0,69), что, однако, требует более дорогого мотора с номинальным числом
оборотов 750.
5. Проверка момента при разбеге мотора поворота. Момент
инерции J = Ъ{тг)% кгмсек2 определяется ориентировочно. Учитываются только массы груза и
противовеса, между тем как массы укосины и передач не принимаются в расчет.
G 2500
Момент инерции груза: Jq =* та2 = — • а2 = "qqi * 132^43 000 кгмсек2.
Момент инерции противовеса:
П _ 1ОЛЛЛ
• 2,46а^8000 кгмсек*;
"" д- я
J = jQ + Jg= 43000 + 8000 = 51 000 кгмсек2.
Угловая скорость:
кяд 3,14 • 1,47
10 -" зо зо
Угловое ускорение:
ш 0,154
£0,154 XIсек,
0,0308
h 5
Время разбега: tx = 5 сек. \
Средуцированный к валу мотора момент для работы ускорения масс:
«ГО - / ••$ . / - 51 000 • 0,0308 . ~^2}Ъ2 кгм.
Необходимый момент при разбеге мотора (при tt «= 5 сек.):
Ма - Мг (/) + Ш == Мг • z ~ + ЗЛ - 780 • g±g • ^ + 2,52
Опрокидывающий момент мотора (см. п. 3): Мк= 8,9
б. Червячная передача. Определенное по п. 4 передаточное число распределяется
на следующие множители:
•_ 1 • -J_ _L
г ~ б2§в^ ^-^ ' гЛ~Л/ ~ 56 * И '
При потребном большом общем передаточном числе выбирается одноходовая (горизонтальная)
червячная передача
Ч-н = ^ г==Ж; т~8 мм'
Диаметр начальных окружностей
Расстояние между центрами
76 + 448
262 мм.
2
Диаметр вала червяка (в подшипниках) йг =55 мм.
Диаметр вертикального вала колеса d2 = 90 мм; внизу вертикальный вал имеет 80 мм\ ширина
зубца Ъ - 2,5 t - 2,5 • 8 .3,14£70 мм. Материал: St 70 . U/GBz 14.
Угол уклона червяка
„ А P^6o;fl = tgP~0>07.
Коэфициент полезного действия:
•tg В tff 6°
Ч1 <мю °j4
Крутящий момент вала червяка (номинальный момент вращения мотора)
М/ = 329^330 кгем-
Крутящий момент вала колеса:
Мп =Mi •rtr rr = 330 • 56 • 0,54Й 10000 кгем.
и—и l~n
Окружная скорость червяка:
v _Д1 •*•*!_ 0,076-3,14-920
470

Давление на зубец: Pi—ii=—~—= 22 -£450 кг.
Pj jr 450
Напряжение зубцов: с = ъ - _____£ 26 кг/сл*2;
CdonS 40-^-60 кг/см2 (см. стр. 104).
7. Цевочная передача. Передаточное число
1 _ 10
%п-т *~ТГ; г""Ш-
Модуль т = 20 лш; £> = ■ лии; ширина зубца: Ь = ТО лм*.
г) Диаметр цевки А = 30 лш; материал: St 50. 11/St 50. 11.
Толщина ступицы ведущей шестерни:
200-2- 18—80 „Af%
б = г^42 мм,
Ъпотр = 0,4 (8 + Ю ММ) = 36 ММ.
Цевки укреплены в выгнутой швеллерной балке № 14. Толщина фланца 10 мм
Давление на зубец: Рп—ш = —^г~
Изгибающий момент М = А • -^- — Рп—Ш • 4~ - 500 -lillM. ^L . l}75 £2375
2 4 2 2
Напряжение на изгиб:
с' - ^~- = ^3^ £900 кг/сл*2; ааОп£900 л:г/сл*2 (см. стр. 20).
Род нагрузки между // — ///. Ширина зубца, принимая во внимание толчки, увеличивается
на 80 мм или шаг увеличивается до 21 я, причем диаметр цевки получает величину А = 32 мм.
Диаметр начальной окружности обода цевочного колеса D = 2310 мм.
4. Укосина. Для получения возможно малого собственного веса укосина
обычно выполняется решетчатой. Форма укосины, в особенности для портовых кранов,
весьма различна.
а) Укосины для кранов с постоянным В/Ы летом. В
последнее время часто применяют систему укосины по типу фиг. 865. Она имеет
большой свободный профиль под укосиной, поэтому допускает перегрузку
громоздких грузов. Без лишних диагоналей 7, которые еще попадаются в устарелых
конструкциях, возможно выполнить укосину только такой ширины, какая необходима
для восприятия горизонтальной нагрузки. Укосина прикреплена своим задним
концом к двум решетчатым опорам, которые жестко соединены с платформой и
воспринимают горизонтальные усилия в направлении укосины. У будки машиниста необходима
только одна опора, устойчивая от продольного изгиба, которая имеет отверстие
для площадки машиниста (фиг. 851) и может передать горизонтальные усилия
вертикально по направлению укосины (косой подъем груза и давление ветра).
Промежуточные стержни в вертикальной проекции укосины уменьшают длину изгиба нижнего
пояса, подвергнутого усилию сжатия, и уменьшают слишком большие поперечные
сечения стержней.
Установленное в плоскости нижнего пояса соединение конструируется или как
диагональная связь или как решетчатая система (фиг. 869) и имеет задачу
воспринять на конце упомянутые горизонтальные усилия.
Противовес большей частью устанавливается на задней части платформы и в плане
закругляется (фиг. 861).
Для определения усилий в стержнях предполагается, что укосина представляет
собой плоскую систему в вертикальной плоскости. Вследствие изгиба у будки
машиниста и у головки укосины (фиг. 861, план) получаются еще добавочные усилия,
которыми, однако, пренебрегают при расчете стержней.
Внешними усилиями, действующими на систему (фиг. 865), будут груз Q и
опорные реакции А и В.
471

Натяжение каната S не оказывает влияния на опорные реакции и поэтому
рассматривается только как внутренняя сила. Его величина зависит от числа несущих
канатов выбранного полиспаста («Полиспасты» — см. стр. 43).
В перегрузочных кранах для штучных грузов, грузоподъемностью до 3 т груз
висит непосредственно на одном канате и 5 = Q (фиг. 865). Большей частью еще
требуется отклоняющий блок при длинном, канате во избежание слишком большого
прогиба и для лучшего направления каната к барабану. Для учета натяжения каната
следует вообразить, что канат между блоком укосины й направляющим блоком, а
также между направляющим фтоком и барабаном разрезан и нанесены* необходимые
для равновесия реакции.
Груз Q и натяжение каната
S = Q у блока на укосине следует
заменить равнодействующей Rl9 a
обе реакции каната у
направляющего блока — равнодействующей
/?2, которая распределяется на
соседние узлы, как усилия /?2' и R/.
Фиг. 865 до [868. Укосина к
портовому поворотному крану (диаграмма
грузовых усилий).
Фиг. 869а и б.
Действующая на барабане реакция S распределяется в точках А и В на
слагающие S' и S".
На фиг. 868 приведена диаграмма грузовых усилий, включая натяжение каната.
Не обозначенные в системе стержни не имеют напряжения. При остром угле укосины
рекомендуется проверить возникающие в стержнях 7 и 2 усилия по методу Риттера.
Для определения усилий в стержнях от собственного веса определяется вес
укосин, который распределяется на узловые точки, и производится построение диаграммы
Кремона, определяющей усилия в стержнях.
Для груза и собственного веса может быть построена одна общая диаграмма
усилий.
Укосина еще подвергается действию усилия в горизонтальной плоскости от косого
подъема груза и усилия масс, которые возникают при внезапной остановке поворотного
движения. Так как трудно определять эти усилия, их учитывают в расчете тем, что
вводят увеличенную действующую на конце укосины силу от косого натяжения м
~ Vio Q в виДе горизонтальной нагрузки (фиг. 869а).
472

Дополнительной горизонтальной нагрузкой укосины является еще давление
ветра, которое при работе крана принимается в 50 кг/м2 на поверхность,
подверженную давлению. Эта нагрузка распределяется (фиг. 869а) на узловые точки.
Напряжения в стержнях от косого натяжения груза и давления ветра также определяются
графически (фиг. 869Ь).
Так как укосина представляет сравнительно незначительную площадь
приложения сил для ветра, то этой нагрузкой в данном случае можно пренебречь, и тогда
считаются только с указанной выше силой = 1/10 Q, как с горизонтальной нагрузкой.
Большее давление ветра на машинное отделение передается через ходовые ролики
на нижнюю часть крана.
От этого давления ветра
и горизонтальной силы 1/10 Q
уменьшаются давления колес
ходовых^ роликов (на одной
стороне J давления
уменьшаются и на другой
увеличиваются).
Усилия в стержнях
укосины от вертикальных и
горизонтальных нагрузок
заносятся в одну общую таблицу,
как указано на стр. 352, и
сечение стержней подбирается
соответственно их нагрузкам.
Для укосин нормально
нагруженных поворотных
кранов Garlepp рекомендует
следующие Допускаемые
напряжения без учета
дополнительных усилий:
верхний пояс:
эдоп < 800кг/см2;
нижний пояс (без усилий
ветра и силы ускорения масс):
°доп< 800 кг/см2;
с ветром 50 кг/м2 и
силами ускорения:
ааоп< 1200 кг/см2;
без груза, но с давлением
ветра в 200 кг/м2:
Фиг. 870 до 874. Высокая укосина к портовому поворотному
крану.
< 1400 кг/см2.
Для получения возможно большего свободного профиля под укосиной в
передвижных поворотных кранах с большой высотой подъема нижняя часть укосины
выполняется в виде башни (фиг. 870). Будка машиниста для лучшего обзора рабочего
поля устанавливается на возвышенной части нижней половины укосины над
машинным помещением.
Поворотный круг изготовляется из двутавровой и швеллерной балок, которые
между собой соединяются заклепками и жестко скрепляются толстыми связными
листами. В последнее время предпочитают сварку строительных частей. Пример
сварного поворотного круга см. ZVdl 1931, S. 653.
б) Изменение вылета укосины посредством
вспомогательного добавочного движения. Такое изменение вылета
473

применяется, если рабочее поле поворотного крана временно увеличивается или
уменьшается и если надо избегать столкновения укосины с такелажем кораблей,
причаливших у набережной.
Для этой цели укосина в своей нижней части присоединяется шарнирно и
вращается вокруг горизонтальной оси при помощи винтовых шпинделей или полиспастов
(изменение наклона укосины). & й
Периодический подъем укосины обычно производится без груза, так как иначе
мощность мотора для подъема укосины будет слишком велика, а груз одновременно
производит нежелательное подъемное движение.
Механизм для подъема укосины помощью винтовых
шпинделей (фиг. 875). Этот способ подъема укосины большей частью
применяется в поворотных портовых кранах.
Винтовой стержень одним концом
установлен шарнирно и приводится в
движение конической зубчатой передачей.
Другой конец входит в гайку, установленную
шарнирно.
В зависимости от того, вращается ли
шпиндель в гайке при одном или другом
направлении, расстояние между обоими
коленами укорачивается или удлиняется
(укосина поднимается или опускается), и вылет
изменяется.
Максимальное усилие в шпинделе
будет, если укосина находится в низшем
положении (на максимальном вылете).
Если обозначить (фиг. 875) через Gx вес поднимаемой и опускаемой укосины,
ег — ее наибольшее расстояние от оси поворота при вылете а и S — натяжение каната
подъемного механизма, то наибольшее усилие шпинделя будет равно:
Фиг. 875. Изменение вылета укосины помощью
винтовых шпинделей.
г - О
(424)
Если устанавливается один шпиндель, то / == 1, при двух шпинделях / = 2.
Механизм для подъема укосины приводится в действие при небольшом размахе
шпинделя и при редком подъеме укосины от руки (посредством цепи или тягового
колеса), в других случаях — особым мотором.
Иногда используется мотор поворота для подъема укосины путем применения
двухсторонней муфты. См. раздел «Передвижные поворотные краны».
Шпиндель и гайка. Шпиндель изготовляется из стали (St 50 . 11).
Материал гайки — бронзовое литье (Rg 9) или литая бронза (GBz 14).
Для того чтобы укосина после остановки привода и без особых вспомогательных
средств остановилась в достигнутом положении, шпиндель должен быть
самотормозящимся (см. также стр. 275 «Червячные лебедки»), т. е. угол шага нарезки должен
быть меньше, чем угол трения: J3 < р; при р ~ tg ? ~ 0,1, для примера, р = 6°.
Коэфициент полезного действия шпинделя, включая трение в подшипниках,
7]s £: 0,30 ~ 0,35.
Нарезка шпинделя трапецевидная (DIN 103) или (так как сила действует
только в одном направлении) пилообразная (DIN 514).
Допускаемая нагрузка на растяжение в сердечнике поперечного сечения нарезки—
одоп = 600 -г- 800 кг 1см2.
Если обозначим через h ход винта, а через йт средний диаметр, то тангенс угла
подъема будет равен:
Удельное давление в нарезке следует принимать возможно ниже, принимая во
внимание износ и плохую смазку. Допускается (St 50 . 11 по GBz 14): а = 40 ~-
474

~ 60 кг/см2. Винтовой шпиндель кроме растяжения еще работает на кручение,
а потому расчет его производится на сложное сопротивление.
Вращающий момент шпинделя:
tg (p + p).-^. (425)
Скорость подъема укосины и мощность мотора. Если
через s обозначить путь шпинделя в т, a t — время подъема в минутах, то скорость
подъема v = s/t м/лшн.
Если обозначить через *]s — коэфициент полезного действия шпинделя и y\t —
коэфициент полезного действия зубчатых колес, то потребная мощность мотора для
подъема укосины без груза и с обозначениями по фиг. 875 будет:
N = ?^e*-c)'v kW. (426)
6120 • д . ц8 • щ ч '
Передаточное число между мотором и шпинделем.
Оно определяется отношением чисел оборотов шпинделя и мотора. Число оборотов
шпинделя: ns = s/h.
Мотор применяется быстроходный (пт = 1000 ~ 1500). Фиг. 876 изображает
поворотную часть портального поворотного крана с грейфером и изменяемым вылетом
посредством винтового шпинделя. Подъемный механизм укосины к этому крану
изображен на фиг. 877. У поворотных кранов с изменением вылета во время работы (см.
стр. 480) вес укосины для уменьшения мощности мотора для подъема укосины в
большинстве случаев компенсируется в любом положении особым противовесом.
Противовес укосины подвешен, как изображено на фиг. 883 и 888, к одному или двум
канатам, которые прикреплены к укосине и обведены через направляющие блоки на
заднем конце машинного помещения таким образом, что противовес может быть
перемещаем вверх и вниз.
В схеме на фиг. 878 противовес прикреплен к двум угловым рычагам, которые
соединены с укосиной посредством тяг.
При определении веса противовеса необходимо иметь в виду, что его рабочий момент
должен быть 'изменяем.
При применении противовеса укосины его момент должен быть подставлен в
уравнение (424) с отрицательным знаком. При определении мощности подъемного мотора
должно быть принято усилие шпинделя для находящейся в максимальном вылете
полно нагруженной укосины.
Пример М13. Расчет подъемного механизма укосины к электрическому передвижному портальному
поворотному крану (портовому крану). 1
Грузоподъемность Q = 5 т; максимальный вылет а — 12,75 м; наименьший вылет а0 = 8,75 м;
время для подъема укосины (из низшего положения в наивысшее положение) t = 2 мин. Род тока
трехфазный, 210 V, 50 пер. Конструкция вращающейся части крана выполняется по фиг. 876.
Подъемный механизм служит для временного изменения вылета (без груза). Конструкция с одним шпинделем
и электрическим приводом (фиг. 877). Передача между мотором и шпинделем двухходовая
червячная и коническая зубчатая.
1. Растягивающее усилие шпинделя. Со сылкой на стр. 474 и обозначения
на фиг. 875 будем иметь наибольшее растягивающее усилие (при / = 1) равным
2 [Q(ac) + G (вс)5/] ^ [5,0-(12,75-2,15)-^
[Q(ac) + G1 (в1с)5/]
—2,0 г (5,25 —2,15) —5,0 • 1.5] £ 18 т.
2. Потребное поперечное сечение сердечника винта.
Материал шпинделя: St 50-11. vdon% 400 кг/см2:
с г 18000^, лк „
Ртреб = = —ткпг £ 45 см2.
<здоп 400
3. Нарезка. Трапецевидная нарезка по DIN 103 В1.1 (фиг. 17). Диаметр нарезки d = 90 мм;
диаметр сердечника d0 = 77,5 мм (d^; поперечное сечение сердечника Fo = 47,17 см2; глубина нарезки
tx =-- 6,25 мм; средний диаметр d2 = 84 мм; уклон h = 12 мм; рабочая глубина t2 = 5,875 мм.
Напряжение на растяжение в поперечном сечении сердечника
—*-$%■«»-**■
Alb

Фиг. 876. Верхняя]тележка
к портальному поворотному
крану для работы с
грейфером, грузоподъемностью 5 т
при вылете — 12,5 и 8,75 м
(MAN),
а — портальный остов с
кругообразно выгнутым рельсом; Ь\—
платформа; с — ходовые колеса;
d — центральная цапфа; е —
стальная конструкция
машинного помещения; f —
противовес; д — подъемная укосина;
h — шпиндель; i — механизм для
подъема укосины; к — крюк; I—
траверса для перегрузки
штучных грузов; т — направляющий
блок укосины; пх — замыкающий
барабан грейфера; щ—подъемный
барабан; ох—о2 — отклоняющие
блоки к подъемным и
замыкающим канатам; р — подъемный
мотор; q — эластичная муфта с
тормозом для подъемного
механизма; Tj—г7 — цилиндрические
зубчатые передачи; » —
конечный выключатель; t —
тормозной магнит; и — тормозная
ленточная муфта с тормозом для
открывания грейфера; v — мотор
для вращения; vt — червячная
передача; шх — w2 — цевочный
привод; хх— х4 — контроллеры;
Уг—Уз—сопротивления;
?!—ручной рычаг для включения
подъемного тормоза (при опускании);
^ 2—ручной рычаг для тормозной
ленточной муфты; г3—ножная педаль для тормоза открывания грейфера;z4—распределительный ящик-
zs—указательный механизм для положения укосины; z6—мостовой кран для монтажа; z,—балка для рельсового пути крана z(.
Рабочие скорости и моторы: _
По2ърм ™оЛ™/МиН (ПРК rPy3°n90^eMH0CTIIoB75 и 3 т) 44 9 л. с. при 750 об/мин. Передвижение крана 31 mImuh 14,3 л. с. при 950 об/мин.
rK5?SLy ?*? минуты, 2,72 л. с. при 1410 об/мин. Род тока 210 V, 50 пер.
поворот 166 м/мин, 14,3 л. с. при 950 Электрическое оборудование SSW.

а — нижняя часть укосины; а у — а1 —
верхняя кромка будки машиниста; Ъ — подъемная
укосина; с — ось поворота b; d — шпиндель;
е — верхняя поперечина, установленная на
болтах / в Ь; д—гайка шпинделя; h— нижняя
поперечная часть, шарнирно установленная
на болтах ix и г2 в щитах к; I — аксиальный
шарикоподшипник; т—t промежуточный
подшипник шпинделя; п — мотор; о —
эластичная муфта; р — привод мотора (червячная
передача); q — коническая зубчатая передача,
в которой одна шестерня заклинена на валу
червячного колеса, другая — на^ шпинделе;
—г2 — предохранительные трубки к
шпинделю.
Фиг. 877. ;Механизм для^подъема укосины к поворотному крану, грузоподъемностью 5 т при 12,5
и 8,75 м вылета (MAN).
Фиг. 878. Подъемная укосина с противовесом.
477

К этому еще прибавляется напряжение кручения шпинделя (см. стр. 229).
Угол наклона нарезки:
а £ 2° 35'. Коэфициент трения ^ = tg p £ 0,1.
Так как условие tg(3<tgp выполнено, то нарезка самотормозящая.
4. Шпиндельная гайка. Материал: GBzl4.
Размеры нарезки (фиг. 16). Диаметр нарезки D = 90,5 мм; диаметр сердечника Dx = 78,25 мм;
глубина нарезки^ Т = 6,125 мм; высота гайки /zm£ 280 мм; число витков на высоте гайки г= -т- =
Удельное давление в нарезке:
Z48000„
а 5
а"* Т^. те . t2 ~ 23 • 8,4 • 3,14 . 5,875 ~5
Путь шпиндельной гайки при подъеме укосины из самого низкого положения в самое высокое
(из фиг. 876) равен s = 1450 мм.
5. Число оборотов шпинделя:
Скорость гайки
ns - t t h = 2» 12 ^60>5 ОО7МИН-
5 i 45
—• = -^— £ 0,725 м/мин.
о ** ,л д. G1'(e1 — c)- v 2000-(5,25-2,15)-0,725
6. Мотор. Мощность: Nmpe6 = ^д . ^ . щ - ~6120 . 2,85 . 0,30 ■ 0,67
% £ 0,30, - щ - *)j_z/ • tQjj—/л = 0,70 • 0,95 £0,67.
Мотор выбран по фиг. 395: тип hPR 54 п-4.
Номинальная мощность 3,8 kW (25% ED). Номинальное число оборотов пг = 1410 об/мин.
Номинальный момент вращения М £ 262 кгсм. Момент опрокидывания МА= 2,8 М. Максимальное
допускаемое число оборотов: птах = 3000. Маховой момент GD2 £0,122 кгм2. Вес мотора 71 кг.
Диаметр конца вала d = 30 мм.
7. Потребное передаточное число.
_ число оборотов шпинделя _ ns _ 60,5 1 ^ 1 _ . 1_ 1
гтреб - -^сяо оборотов мотора" e HJ ~ 1410 ** Жз" "24 ~ z/~и ' llI-~ni ~ 20 ' 1^2'
8. Червячная передача г'7__7J = —
Число зубцов г = 2/40; модуль /л = 10 л«л«; диаметр начальной окружности D = 80/400 л<Л1;
расстояние между центрами а = 240 мм; ширина зубца Ъ = 70 лм; материал St 70 . 11/GBz 14.
D1-n-nI 0,08-3,14-1410 „ с ,
Скорость скольжения червяка v = = ^ £6 м/сек.
Крутящий момент червяка: Mi = 262 кгсм.
Крутящий момент червячного колеса:
МТТ = Мг •- т)г гг = 262 • 20 • 0,78£4100 кгсм.
Механизм для подъема укосины с полиспастами.
Рабочие концы канатов обоих многостренговых полиспастов (фиг. 879) наматываются
на два барабана, которые укреплены шпонками на валу; один из них имеет правую,
другой — левую нарезку. Укосина опускается при сматывании обоих канатов, а при
наматывании на барабаны поднимается, и вылет, таким образом, увеличивается
или уменьшается.
Наибольшее натяжение каната. Если обозначим (фиг. 879)
через z — число блоков, 2+1 — число несущих канатов полиспаста (полиспасты
478

см. стр. 43), т)г — его к. п. д. и S разгружающее натяжение подъемного каната, то
максимальное натяжение каната будет:
[е1 — с) - S/]. (427)
Для этого натяжения подбирается проволочный канат по данным на стр. -37-
Степень надежности © = 6 -ь- 8.
В низшем положении укосины полиспасты разгружаются посредством двух тяг,
снабженных прорезями, в которых перемещаются оси блоков.
Скорость подъема укосины и мощность мотора.
Если через s обозначить путь подвижной оси блоков в метрах, соответствующий подъему
укосины из низшего в высшее положение, и / — время подъема в минутах, то ско_
рость подъема будет: v г= ~ м/мину а скорость канатов на барабанах: vs = v. — mjmuh,
где !г — передаточное число полиспаста.
При коэфициенте полезного действия
зубчатой передачи 7jf потребная мощность
мотора будет:
Фиг. 879. Подъем укосины при помощи
полиспастов.
\ /
■*- kW,
которая больше всего в самом низшем
положении укосины, менее всего в наивысшем
положении.
Мощность мотора будет постоянной, если
барабаны получают коническую форму, а не
цилиндрическую. lCm. стр. 383
«Перегрузочные мосты».
Передача между мотором
и барабанами. Число оборотов барабана nt = —^ об/мин., где D— диаметр
барабана в м.
В зависимости от числа оборотов выбранного мотора (nm=700 ~ 1000) применяется
передача или цилиндрическими колесами или червячная передача с цилиндрической
(барабанная передача).
Тормоз. Тормоз, удерживающий укосину в любом положении по высоте после
выключения мотора, применяется двойной колодочный или (так как он действует
только в одном направлении) простой ленточный с грузом и электромагнитом*
Установка тормоза — на эластичной муфте между мотором и передаточным
механизмом.
в) Изменение вылета укосины в работе. Такое изменение
вылета необходимо, если нагруженная укосина при каждом рабочем цикле крана
должна изменять вылет для сохранения горизонтального пути груза.
Это применяется в портовых поворотных кранах, давая преимущество
одновременной работы двум кранам, стоящим рядом у одного трюма корабля.
Кроме того, работа машиниста облегчается, так как он лучше может обозревать
горизонтальный путь груза, чем путь поворота.
Первые конструкции кранов с изменением вылета укосины для горизонтального
пути груза возникли в Англии вследствие местных условий работы на набережных.
Такие краны работают с противовесом для укосины и в конструктивном отношении
очень разнятся между собой. Woernle описывает в ZVdl 1925, S. 65 (Hebe- u.
Fordermittel auf der britischen Ausstellung in Wembley) наиболее известные типы
(Babcock u. Wilcox — Ransomes u. Rapier — Mitchel Conveyor u. Transporter Co —
Stothert u. Pitt) и указывает на преимущества и недостатки конструкций таких
кранов.
Германские конструкции кранов с подъемной укосиной и с горизонтальным
путем груза были спроектированы по конкурсу портового управления в Бремене (Over-
beck: Neue Einziehkrane fur den Seehafenumschlag. ZVdl 1926, S. 73) и выполнены
479

i> 2'
еще и для многих других портов. Конструкции кранов типа Flohr (ZVdl 1924,
S. 62), Mohr u. Federhaff «Fordertechn». 1923, S. 128) и др. были известны еще
ранее. Несколько специальных более новых
конструкций таких кранов рассматривается
ниже.
1. Система MAN (фиг. 880).
Укосина поднимается при помощи привода с
зубчатой рейкой (не указанного на фигуре), при
включении мотора с соответствующей
передачей. Горизонтальность грузового пути во
время подъема укосины достигается
балансиром (качающимся рычагом), который одним
своим концом посредством тяги соединен с
укосиной.
На заднем конце качающегося рычага
установлен отклоняющийся блок, через кото»
рый направлен подъемный канат. Если
укосина поднимается, то качающийся рычаг
поворачивается и отклоняющий блок перемещается
из положения 6 в 6'. Таким образом
подъемный канат опускается на величину 2—6—/
минус 2' — 6' — 7'. Этот путь равен
разности по высоте, на которую конец укосины
переместился из положения-2 в 2\
2. С и с т е м a Mohr & Federhaff
Фиг. 880. Поворотный кран с подъемом
укосины помощью качающегося рычага (MAN).
1 (1') — укосина; 2 (2')— блок укосины; 3—4
(3'—4') — качающийся рычаг; 5 (5')—растяжки;
6(6')—отклоняющий блок у качающегося рычага;
7 — подъемный барабан; I и II — неподвищные
точки] вращения; X—X — горизонтальный путь
груза.
(фиг. 881). Укосина в этом кране приблизительно подобна эллиптическому
коромыслу. Она подвешена при помощи неподвижного коромысла (фиг. 881)
к верхней части крана и
передвигается нижним концом
посредством блоков в
вертикальном направлении.
Коромысло передает усилие на
первой четверти длины
укосины. Его собственная длина
также равна 74 длины
укосины.
Укосина поднимается при
помощи двух канатов,
которые прикреплены к нижнему
концу укосины. Из них один
канат идет через нижний
отклоняющий блок, другой
через верхний отклоняющий
блок — каждый к своему
барабану. Оба барабана
приводятся в движение при
помощи электромотора с
промежуточным включением
червячной и цилиндрической
зубчатой передачи.
Толчки, могущие
произойти во время пуска или
остановки укосины,
воспринимаются эластичными
пружинами между укосиной и
подъемными канатами.
1—2—3 — укосина, подвешенная в 2^
и имеющая направляющую 3 в
вертикальной плоскости; 4 — канаты для
подъема укосины, Концы которых
прикреплены к 3; 5 — блоки; 6 —
направляющие к 3; 17 — 8 — отклоняющие
блоки к 4; 9 — барабан для подъема
укосины; Ю — подъемный канат; 11 —
12 — отклоняющие блоки к 10', 13—
подъемный барабан; 1—1'—пройденный
путь эллипса.
Фиг. 881 .^Поворотный кран с подъемной укосиной-и с
эллиптическим движением помощью особых направляющих (Mohr
& Federhaff).
Укосина в любом положении находится в равновесии и не может опрокидываться
даже при разрыве подъемных канатов. Во время подъема конец укосины вместе с гру-
480

поднимается вверх на расстояние у. Для того чтобы этого избежать, подъемный
канат перебрасывается через блок, расположенный в нижней части, и направляется
через неподвижный отклоняющий блок к барабану.
Подъемный канат при подъеме укосины к стойке отпускается на длину пути
блока от 3 до 3'. Этот путь равен разности по высоте у концов укосины в наивысшем и
низшем положении, и поэтому горизонтальный путь для перемещения груза получается
принудительно. Так как укосина во всех положениях находится в равновесии, то во
время процесса подъема укосины должны быть только преодолены сопротивления от
трения. Подъем укосины поэтому может быть проведен с большой скоростью и при
наименьшей затрате рабочей энергии. Например, подъем укосины в грейферном кране
грузоподъемностью Am и вылетом 17 м —7х/2 м длится приблизительно 10 сек.,
что соответствует скорости подъема в 60 м/мин. Потребная мощность механизма для
подъема укосины с полным
грузом составляет приблизительно
7 л. с. Вместо конструкции с
эллиптическим коромыслом в
последнее время строят
другую конструкцию, которая
оказалась более целесообразной (см.
раздел «Передвижные
портальные краны»).
3. Система Tigler
(фиг. 882). Основной схемой
укосины является шарнирная
система для движения по
лемнискате.
Укосина присоединена к
приводимому в движение
коромыслу и к вспомогательному
коромыслу. Они имеют свои
неподвижные точки вращения
на стальной конструкции
верхней части остоза крана.
Вес укосины во всех
положениях уравновешен
противовесом, установленным на заднем
конце приводной направляющей.
Так как направление силы
груза и оси направляющей
коромысла, а также
вспомогательного коромысла пересекаются
находится в равновесии.
Фиг.
882. Поворотный кран с подъемной укосиной и
движением по лемнискате.
1—2-
3 — укосина; I — 2, II — 3'— направляющие коромысла
4 — противовес укосины; 5 — подъемный канат; 6 — блок укосины
7 — S — отклоняющие блоки к 5; 9 — подъемный Оарабан; 10 —
упряжные тяги, соединяющие приводное коромысло с
кривошипами 11 механизма подъема укосины; 1—V — пройденный путь
лемнискаты.
в одном пункте, то система в любом пункте
Шатуны, работающие на направляющем коромысле от кривошипного механизма,
поэтому не имеют никакого подъемного момента и так же, как и у типа 2, должны только
преодолеть сопротивление трению.
Оба шатуна, приводящие верхнее коромысло в движение, в свою очередь
приводятся в движение двумя кривошипами, причем процесс цикла полного подъема
укосины соответствует половинному повороту кривошипа. Установленный в будке
машиниста мотор работает посредством передачи на вертикальный, направленный
вверх вал, а от него через коническую зубчатую передачу на кривошипный вал.
4. Система Bamag-Meguin (фиг. 883). В этой конструкции
основная схема укосины также является шарнирной системой для движения по
лемнискате, причем нижний пояс самой укосины расположен горизонтально.
В противоположность фиг. 882 здесь посредством зубчатого сегмента для
лемнискаты, изображенного на фиг. 884, приводится в движение коромысло.
Направляющая кривая имеет симметричную ось, проходящую через неподвижные пункты / и //.
5. Система Ardeltwerke (фиг. 885 и 886). Подъем укосины в этой
конструкции производится посредством зубчат#го привода, зубчатая рейка которого
Лебедки и краны—19—31 481

Фиг. 883. Поворотный крап с
подъемной укосиной и
шарнирной системой с движением по
лемнискате (Bamag-Meguin).
1—2—3 — укосина, /—2, II—3 —
направляющие коромысла;
4—подъемный канат; 5 — блок укосины;
в — 7 — отклоняющие блоки к 4;
8 — подъемный барабан; #<— Ю —
малая ведущая шестерня с
зубчатым сегментом к подъемному
механизму; 11 — противовес уносины.
Фиг. 884. Лемниската
к поворотному крану
фиг. 883.
1—1' — пройденный путь
лемнискаты.
Фиг. 885 и 886. Поворотный кран с подъемной укосиной Фиг. S87. Путь канатного уравнительного блока
и движением по лемнискате для уравнительного блока к поворотному крану с подъемной укосинсм
каната (Ardeltwerke). фиг. 885 и 886.
i_ блок укосины; 2 — уравнительный блок каната; 3 — откло- 1—7— коромысла, приводимые в движение укосиной;
няющий блок; 4 — подъемный барабан; 5 — зубчатый привод s — 8 — пройденный путь лемнискаты.
к подъемному механизму укосины; I—II — неподвижные точки;
$—7—8 — подвижные точки направляющей системы к
канатному уравнительному блоку; X—X — горизонтальный путь для
/ перемещелия груза. _ __
482

шарнирно соединена с задним концом укосины. Зацепление передачи является
цевочным (фиг. 166). Для отпуска каната при подъеме укосины служит направляющее
приспособление по лемнискате, тяга которого 6~7~т-8 несет канатный уравнительный
блок 2. Направляющая система приводится в действие через тягу /—7, которая
является решетчатым стержнем укосины. Точка 8 описывает указанную на фиг. 887
кривую, часть которой 8—8' соответствует пути уравнительного блока 2 (фиг. 885
и 886). Разница между длиной каната 7—2—3 (при самом низшем положении укосины)
и длиной каната 1 '—2'—3' (при наивысшем положении укосины) равна величине у,
TJT
Поворотный кран с подъемной уко-
криволинейной направляющей по
(Kampnagel).
1—2—3 — укосина; 4 — кривые пути, укрепленные
на укосине; 5 — блоки, лежащие на путях 4; 6 —
подъемный канат; 7 — блок укосины; 8 —
отклоняющий блок подъемного каната, установленный с
блоками 5 на общей оси; w 9 — отклоняющий блок,
установленный в укосине; 10 — подъемный барабан;
11 — противовес укосины; 12 — шпиндельный
подъемный механизм.
на которую груз поднимался бы при подъеме укосины (без отпуска каната); Таким
образом принудительный горизонтальный путь груза X—X лишь незначительно
отклоняется от горизонтали и обусловливается правильным выбором длин плеч
направляющей системы.
Для того чтобы иметь небольшую рабочую мощность мотора для подъема
укосины, вес последней большей частью выравнивается при помощи подвижного противовеса
(на фигуре не обозначен).
6. Система Nagel & Kamp (фиг. 888). Подъем укосины производится
при помощи винтового шпинделя и особо сконструированного качающегося
подвесного механизма для подъема укосины.
Укосина удлинена в задней части и несет (двойной) криволинейный рельсовый путь,
на котором ходят два катка, соединенных одной общей осью. Подъемный канат идет с
концевого блока к канатному уравнительному блоку, помещенному на оси катков, а
оттуда к барабану через блок, установленный в нижней части укосины. Если укосина
поднимается, то канатный уравнительный блок переходит с положения* 8 в 8', а блок с 9
в 9'. Таким образом подъемный канат опускается на величину 7—8—9—10 минус V—
8'—9'—10'. Так как эта величина равна разности высот конца укосины (/—/), то груз
483

Фиг. 889 и 890. Поворотный кран с подъемной укосиной
|*Ги направляющими параллелями (Zobel <& Neubert).
1 — 2 — 3 — верхняя часть укосины, шарнирно соединенная с
нижней частью 4; I — горизонтальная ось вращения нижней
части 4; 5—I—6 — угловой рычаг, соединенный помощью тяги
6—7 с двойным рычагом 7—II—8; 8—9 — штанга,
соединяющая двойной рычаг с задним концом укосины; 10 — подъемный
канат; 11 — блок укосины; 12—13 — отклоняющие блоки к 10;
14 — барабан подъемного механизма.
Фиг. 891 и 892. Укосина к башенному элинговому
поворотному" крану грузоподъемностью 2,5 т при
максимальном вылете 12,8 м (диаграмма усилий от груза и
N собственного веса).
Pi — Р2 -— давления колес тележки, распределенные на узлы;
Kj —К]2 "— узловые усилия от собственного веса.
навливается горизонтально и изготовляется как
484
при подъёме укосины остается на
одинаковой высоте. Вес укосины
большей частью выравнивается
противовесом.
7. Система Zobel, N e u-
bert & Со (фиг. 889 и 890).
Укосина состоит из двух частей,
которые между собой шарнирно
соединены как в п. 2. Горизонтальная
ось вращения / укосины
расположена на конце решетчатого
каркаса, установленного на платформе.
Подъемный канат проходит через
блок 11 укосины и через
отклоняющие блоки 12 к 13 к подъемному
барабану 14. Подъем укосины
осуществляется сдвоенным
полиспастом (на фигуре не обозначенным),
одни концы которого прикреплены
к задней части укосины, а другие
концы наматываются на барабаны
подъема.
Горизонтальный путь груза
при подъеме укосины (изменение
наклона укосины) достигается
понижением верхнего конца укосины
или поворотом верхней части
укосины у п. 2.
Если укосина поднимается, то
качающийся рычаг 7—//—8,
штанга 8—9 и 6—7, угловой рычаг 5—
/—б и тяга 3—5 переходят в
положения 7'—П—8\ 8' — 9', '6' — 7',
5'—/—6' и 3'—5' и конец
укосины перемещается в
горизонтальном направлении с положения / на
Г. Установленным на заднем конце
укосины противовесом почти
полностью балансируется вес грузовой
укосины. Задний конец укосины
/—9 и рычажное плечо //—8
качающегося рычага представляют собой
направляющие параллели. Угловое
движение нижней части укосины и
движение качающегося рычага
поэтому совершенно одинаковы.
Дальнейшие строительные
типы поворотных кранов с
подъемными укосинами: ATG, Leipzig
(ZVdl 1929, S. 255), Franke-
Werke, Bremen (ZVdl 1926,
S. 77), Nagel u. Kamp,
Hamburg (Werft Rederei Hafen, 1927,
Heft 17).
г) Укосина с
передвижной тележкой. Нижний
или верхний пояс укосины уста-
рельсовый путь для перемещения.

Для того чтобы тележка была возможно легче и укосина не слишком тяжела,
размещают подъемный механизм и ходовую часть тележки в будке машиниста или
у заднего конца укосины и передают движение посредством полиспастов на тележку.
Этот способ изменения вылета дает точный горизонтальный путь груза, однако, укосина
подвергается изгибу и становится тяжелой.
Укосины с тележкой применяются в передвижнык поворотных кранах, в
портовых кранах и в башенных элинговых кранах. Для портовых поворотных кранов
большей частью предпочитают изменение вылета при помощи подъема укосины при каждом
цикле работы крана для горизонтального пути груза и редко пользуются укосиной
с тележкой.
Фиг. 893 и 894. Укосина к^электрическому передвижному башенному крану,
грузоподъемностью 7,5 т и максимальным вылетом 15 м (диаграмма усилий от
груза и собственного веса); нагрузки те же, что и на фиг. 891.
Для точного определения противовеса полно нагруженную тележку
устанавливают на наибольшем вылете, а ненагруженную на наименьшем.
Равнодействующая от всех усилий опрокидывания (груз, вес тележки, вращающаяся часть и
противовес) должна проходить позади передней или впереди задней опрокидывающей
кромок.
Фиг. 891 изображает систему укосины к башенному элинговому поворотному-
крану, перемещаемому на надземной возвышенной дороге, тележка которого
передвигается на нижнем поясе укосины.
На фиг. 892 приведена диаграмма усилий от полно нагруженной тележки,
находящейся в максимальном вылете, без учета натяжения подъемного каната.
Действие масс груза и тележки при пуске в начале вращения учитывают при
расчете в виде горизонтального усилия = Vio Q> принятого мысленно действующим на
наибольшем вылете а.
На фиг. 893 и 894 приведены система укосины и диаграмма усилий от собственного
веса и груза для электрического передвижного поворотного крана, тележка которого
передвигается на верхнем поясе укосины (см. раздел «Передвижные поворотные краны»);
Изменение вылета помощью тележки, передвигающейся на верхнем поясе укосины,
не применяется в портовых поворотных,кранах и башенных элинговых поворотных
кранах, однако, такая конструкция применяется в башенных новоротных кранах
с большой грузоподъемностью и большим вылетом. Кроме того, такие краны также
используются для оборудования судов,
485

ЛИТЕРАТУРА
Bernhard, Die dynamischen VorgaTige wahrend der Beschleunigungsperiode bewegter Massen
bei Drehkranen. «Fordertechn.» Bd. XIX, S. 320.
Becker, Steuerungen fur Wippwerke von Hafenkranen. Werft Reederei Hafen 11929, № 9.
Becker, ATG-Bernhard-Krane. ZVdl 1929, S. 505.
Eickemeyer, Getriebetechnik einer Greiferwinde mit selbsttatiger Einleitung des Hubes.
«Fordertechn.» 1932, S. 59. (Grundsatzliche Bewegungen bei Greiferwinden. — Selbsttatige Einleitung
der Hubbewegung. — Getriebetechnik einer neuen Winde. — Beschreibung der Schaltvorgange. —
Ubersicht der Schaltstellungen wahrend der verschiedenen Betriebsmanover).
F r e n z e n, Bemerkenswertes tiber Greiferwindwerke ekktrisch betriebener Verladeanlagen. «F6r-
dertechn.» 1932, S. 26. (Allgemeine Gesichtspunkte.—Die Arbeitsvorgange beim Greiferbetrieb. —Wir-
kungsweise und Konstruktion der gebrauchlichsten Greiferwindwerke. — Das Einmotorenwindwerk
ohne Kupplung. — Das Einmotorenwindwerk mit Kupplung zum offenen Senken des Greifers. — Die
Steuerung der Einmotorenhubwerke. — Die Entwicklung der Hubwerke mit Planetengetriebe. — Neu-
zeitliches Planetenwindwerk. — Das Zweimotorenwindwerk mit mechanischer Kupplung. — Das Zwei-
motorenwindwerk ohne mechanische Kupplung.—Die Einhebelschlitzsteuerung und ihre Bedeutung fur
neuzeitliche Verladeanlagen).
G u b a t z, Die Berechnung von freistehenden Drehkranen. «Fordertechn.» 1923. № 6.
К r e 1 1, Standfestigkeit und Stutzendrucke von Kranen. «Fordertechn.» 1917, № 10.
L i с h, Berechnung eines Schachtkranes. Maschinen-Konstrukteur (Z. f. Betrieb u. Konstruktion)
1929, S. 146.
N i e m a n n, Cber Wippkrane 'mit waagerechtem Lastweg. Diss. Berlin 1927.
Recknagel, Fundamente freistehender Drehkrane. «Fordertechn.» 1930, S. 320 u. 339.
R u d i g e r, Einziehkrane mit waagerechter Lastbahn (Einzelberechnungen).«Fordertechn.»1930,S. 334
R u d i g e r, Zur Berechnung von- Wippkranen. «Fordertechn.» 1929, S. 220.
— Die Wirtschaftlichkeit von Einziehkranen mit waagerechter Lastbahn. «Fordertechn.» 1930, S. 6.
— Einziehkrane mit waagerechter Lastbahn. «Fordertechn.» 1930, S. 169.
Schmidt-Tychsen, Holzerne Derrickkrane. ZVdl 1923, S. 888.
S e 1 t e r, Wippauslegerkrane mit horizontal bewegter Last. «Fordertechn.» Rundsch. 1927, S. 28.
Stephan, Die Tragkeitskrafte an Drehkranen. «Fordertechn.» Rundsch. 1927, S. 2.
W о е s t e, Elektrisch betriebener Portalkran mit Wippausleger (Bauart Ardeltwerke, Eberswalde).
«Fordertechn.» 1926, S. 253.
Neuerungen an elektrischen Greiferkranen. ETZ 1919, S. 337.
Derrickkrane mit vollem Drehbereich zur Lagerplatzbedienung (Bamag, Berlin). ZVdl 1906, S. 1463.
Elektrisch betriebener Derrickkran von 20 t Tragkraft, 20 bzw. 10 m Ausladung und 30 m Hubhohe
zur Verladung von Steinen. ZVdl 1913, S. 993.
Drehkrane mit Kletterkatzen (ATG). ZVdl 1929, S. 1525.
Elektrischer Drehkran. ETZ 1919, S. 299.
Neuer Wippkran von Mohr u. Federhaff. ZVdl 1929, S. 1716.
Umbau von Drehkranen in Wippkrane. ZVdl 1930, S. 123.
Wippkrane (Level Luffing Cranes) am Bristol Dock. Engg. 1927, S. 581.
Sonderrechentafel fur die Vorkalkulation von Drehkranen. «Maschinenbau» 1930, S. 299.
2. Передвижные поворотные краны
а) Однорельсовые поворотные краны (велосипедные краны).
Конструкция. Укосина (фиг. 895) так же, как в поворотных кранах с
неподвижной колонной, может вращаться вокруг стальной колонны, помещающейся
в данном случае на двухколесной тележке. Поэтому кран устойчив в направлении
движения. Перпендикулярно к направлению движения укосина поддерживается
посредством ролика или^одной, двух- ь или четырехколесной тележки на верхнем
рельсовом пути.
Применение и привод. Однорельсовые поворотные краны благодаря колее
из одного рельса требуют небольшого пространства и поэтому применяются в низких
заводских помещениях, где не могут быть установлены мостовые краны.
Расположение путей вдоль стен здания (фиг. 899, стр. 489) дает меньшую стоимость прокладки
верхних направляющих рельсов, но имеет, однако, тот недостаток, что предел поворота
крана ограничивается 180°, в силу чего противовес для укосины не может быть
применен. Такая установка, однако, дает возможность при некоторых условиях высоко
установить путь для передвижения крана. Рельсовый путь однорельсовых поворотных
кранов может также соединять между собой несколько зданий через двор.
Однорельсовые поворотные краны строятся для грузоподъемностей в 2—3—5—
7,5—10 т. Вылет в зависимости от грузоподъемности — от 3 до 7 м.
, Крановый момент не свыше 60—70 т/м.
Привод обычно применяется электрический. В кранах меньшей мощности
поворотный механизм может также приводиться в движение от руки (фиг. 895).
486

Подъемный механизм. Подъемный механизм устраивается
с противовесом на заднем конце укосины
в кранах
канатный полиспаст применяется обычно с подвижным блоком; при грузоподъем-
ностях от 5 т и выше применяются также сдвоенные полиспасты с передаточным
числом 1:2. Передача между мотором и барабаном большей частью червячная и одна
или две цилиндрических зубчатых передачи. Так как подъемный механизм и площадка
машиниста отделены друг от друга, то тормоз подъемного механизма конструируется,
как грузовой ленточный или двойной колодочный, с [оттормаживанием посредством
магнита.
Опоры поворотной части. Опорные реакции укосины:
1. Укосина находится в направлении движения (фиг. 896). Опорные реакции
определяются так же, как и в поворотном [кране1]|с неподвижной колонной (см. стр. 441).
Фиг. 895. Однорельсовый
поворотный кран
грузоподъемностью 2,5 т и вылетом б м
(Losenhausenwerk).
а — двухколесная нижняя тележка;
Ъ — стальная колонна, укрепленная
в а; с—верхний радиальный и акси*
альный подшипники; d—нижний
радиальный подшипник (четырехроли-
ковый подшипник, согласно фиг
819); е — верхний направляющий
ролик; / — противовес укосины; д —- мотор 1 для ''подъема; h — рукоятка к ручному щш-
,воду поворотного механизма; i —мотор для ^передвижения крана.
Рабочие скорости и мот о"р и: ~г
Подъем 7,75^м/мин; 4,2 л. сЛпри 950 об/мин
' Поворот от руки
Передвижение крана 40 м/мин; 4,2 » »"JJ 950
Род тока постоянный, 440 V.
Вертикальная опорная реакция V = Q + Gt + Gg.
Горизонтальные опорные реакции:
И ' — Hf =
Gl'е± ~~ Gg * е°
(429)
Момент от собственного веса уравновешивается противовесом полностью, а момент
от груза — только наполовину.
Верхний рельсовый путь не воспринимает никакой опорной реакции, так как
колонна полностью воспринимает реакции и моменты укосины.
2. Укосина расположена перпендикулярно к рельсовому пути (фиг. 897).
Вертикальная опорная реакция как в п. 1 (фиг. 896).
Горизонтальные опорные реакции на нижнем и верхнем рельсовом пути:
„<_„»_ O_Li±G,_- b=Gn*. . V ' . (430)
с2
Горизонтальные реакции колонны:
сг+ h
(431)
487

Горизонтальные опорные реакции укосины Я' и Я", а также Нг изменяются
вместе с углом поворота укосины. Их изменения могут быть изображены, как и в
консольном поворотном кране, в виде полярной диаграммы (фиг. 898):
Н' = Я/ = Я/" [уравнение (429)];
Я, шах =Hi=H1rr [уравнение (430)].
Крановая колонна, траверса и нижний радиальный
подшипник. Расчет и конструкция аналогичны поворотным кранам с
неподвижной колонной.
Фиг. 896 до 898. Однорельсовый
поворотный кран (опорные реакции укосины
и определение давлений на колеса).
2 — вес нижней тележки, включая стальную
колонну, Vs. и Vsf — равнодействующие для
устойчивости полн0 нагруженного или нена-
груженного крана; е и е '— их расстояния
от оси вращения.
В основу расчета принимается вертикальная реакция подшипника V и
горизонтальные реакции Я/' = Я/" по уравнению (429) (укосина находится в направлении
движения). _.
Механизм поворота. Для применяемых опор укосины большей частью
согласно фиг. 803 определяется максимальный момент сопротивления трения при
вращении по уравнению (384) (укосина находится в направлении движения).
В этом уравнении Я/" подставляется вместо Я.
Давление ролика N = 2 cos a-
При повороте укосины от направления движения усилия на подшипник Я/' и Я/"
уменьшаются и достигают своего минимального значения, когда укосина будет
находиться перпендикулярно к направлению движения. Одновременно увеличиваются
давления Н{ и Ях" на верхнем и нижнем рельсовом пути от нуля до максимального
своего значения [уравнение (430]).
Соответственно этим горизонтальным усилиям также изменяется и момент^сопро-
тивления вращению. Момент трения радиального подшипника в цапфе верхней
ходовой тележки изменяется вместе с Н{.
Расчет пс1воротного механизма с ручным приводом см. стр. 451.
Расчет поворотного механизма с электрическим приводом см. стр. 465.
Конструкция аналогична представленной на фиг. 899. При этом оси моторного и червячного
вала по конструктивным причинам устанавливаются под углом к крановому
рельсовому пути»
488

Укосина. Однорельсовые поворотные краны обычно имеют постоянный
вылет. Укосина выполняется сплошного сечения, однако, часто применяется и
решетчатой для достижения меньшего собственного веса.
На фиг. 899 изображен электрический однорельсовый поворотный кран со
сплошной укосиной, перемещающейся вдоль стены здания.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 10,2 м/мин;
Поворот 3,2 раза в мин.
Передвижение крана .... 46,5 м/мин;
15 л. с. при 875 об/мин
9 » » 670 »
15 » » 875 »
а —■ двухколесная Жншкняя
те летка; Ъ — стальная
колонна ,*» укрепленная в а;
с — сплошная укосина; d —
верхний аксиальный и
радиальный подшипники;
е—нижний (четырехроликовый)
радиальный подшипник; / —
двухблочная обоймица с
крюком; |»ffr — уравнительный
блок; 02—отклоняющие
блоки; д3 — барабан с правой
и левой нарезкой; h—мотор
для подъема; г - моторная, it—
• барабанная передача;
-Л—тормозной магнит; тх —т2 —•
ходовые колеса; п —
верхние, щ о — нижние
горизонтальные направляющие
ролики; р — мотор для
поворота; q — горизонтальная
червячная передача; гх—г%—
г3 — цилиндрическая
зубчатая передача с паразитным
колесом; а — мотор для
движения крана; U — моторная
передача; t2 — передача
ходового колеса; иг—и2 —
цепная передача для привода ?п2;
Vi—vt—натяжное устройство
для цепного привода; wt—-
ш2 — скользящие кольцевые
токоприемники;
хг—ха—контроллеры;
ух—2/3—сопротивления к контроллерам; z —
распределительный ящик.
s
Фиг. 899. Однорельсовый по- §
воротный кран с электрическим Т
приводом грузоподъемностью
5 т' при вылете б м (Schenk
Liebe Harkort).
В кранах с меньшей и средней грузоподъемностью и вылетом решетчатую укосину
выполняют по схеме, изображенной на фиг. §00. Для этой схемы и для находящейся
в направлении движения укосины приведена диаграмма усилий с учетом натяжения
каната (фиг. 903). Усилия от нагрузки в системе /?, Gg, S' и S". Величина
противовеса Gg = \®' ~^ -
Действующая по оси колонны опорная реакция укосины V = Q распределена
на соседние узлы как V/2.
489

8
101
Фиг. 900 до 903. Укосина к однорельсовому поворотному
крану грузоподъемностью 7,5 т при вылете 6,0 м
грузовых усилий.
Фиг. 904. Электрический
однорельсовый поворотный
кран грузоподъемностью
Юти вылетом 6,5 м.
а — поворотная укосина; b —
стальная колонна, укрепленная
в нижней тележке с; d —
противовес укосины; е — верхний
аксиальный и радиальный
подшипник; / — нижний
радиальный подшипник вращающейся
части; д — ролики к /; h —
двухблочная крановая обоймица;
г — подъемный барабан с правой
и левой нарезкой; к —
подъемный мотор, передающий
движение посредством двух
цилиндрических зубчатых передач
барабану г; I —^магнит для тормоза
подъемного механизма; т —
мотор для поворота; п —
горизонтальная червячная передача;
о:—о2 — цилиндрическая
зубчатая передача; Vi — ведущая шестерня, сцепляющаяся с зубчатым колесом р2, закрепленным на
шпонках в колонне b; q — колесные рамы, установленные в с, г мотор для передвижения крана; s—s2—
моторная передача (цилиндрическая зубчатая передача), передающая 'движение на вал тележки t;
Ul —. щ — коническая зубчатая передача, приводящая в движение промежуточный вал ; ш0 — ш2 —
цилиндрическая эубчатая передача, промежуточное колесо wx которой сцепляется с цилиндрическими
колесами ш2, скрепленными с ходовыми колесами х; Ц у —• горизонтальные опорные ролики;
z — опорные ролики верхней тележки; *х—а2 — скользящие кольцевые токоприемники; р— будка
машиниста; у—Ь — контроллеры.

В кранах с большей грузоподъемностью (до 10 т) укосина выполняется согласно
фиг. 904. Механизм поворота этого крана расположен в верхней части укосины. В
нижней части укосины находится будка машиниста. ,
Рабочие скорости и моторы*
Подъем 10 м/мин; 27 л. с.
Поворот 1,5 раза в мин. 7 »
Передвижение крана ... 60 м/мин 27 »
Род тока постоянный, 220 V-
Электрическое оборудование SSW-
905 и 906
при 645 об/мин
» 730 »
» 645 »
На фиг. УО5 и УОЬ
приведена диаграмма грузовых
усилий (усилия груза: Q и Gg =
* q. ± V а на фиг. 907 и 908—
' 2, вд)
диаграмма усилий от Гсобст-
венного веса для укосины
того же крана. Узловые нагрузки—
кг до кв. Так как собственный
вес вполне уравновешивается
то в диаграмме нет никаких
горизонтальных опорных
реакций укосины.
Краны с переменным
вылетом целесообразнее
конструировать со сплошной укосиной,
на горизонтальном верхнем
поясе которой устанавливается
передвижная тележка. Она
устраивается для уменьшения
собственного веса с канатным
приводом, а привод подъемного
механизма и механизма для
передвижения тележки
устанавливается возможно ближе к оси
вращения. При ограниченном
большей частью вылете и
небольшом пути передвижения тележки
достаточен ручной привод
(помощью бесконечной цепи и
тягового колеса).
Нижняя тележка
и механизм для
передвижения крана. В небольших кранах нижняя тележка изготовляется из
двух швеллерных балок (фиг. 895), в больших —из двух клепаных балок (фиг. 899
и 904), форма которых в зависимости от изгибающих моментов может принимать вид
фермы с наклонным нижним поясом.
Если пренебречь весом балки, то наибольший изгибающий момент в середине
ее (фиг. 896) будет равен:
. ±-=(v +GS)- -[-' (432)
где qs _ вес помещенной в нижней тележке крановой колонны, а I — расстояние
между колесами. Этот момент равномерно распределяется на обе половины балки.
Нижняя тележка оборудуется так же/как поперечные балки мостовых кранов и балки
опор портальных кранов —- предохранителями — на случай поломки колес.
Устойчивость должна быть проверена только для находящейся в
направлении движения укосины, причем для получения необходимой устойчивости требуется
491
Фиг. 905 и 906.
диаграмма грузовых усилий к укосине крана (фиг. 904)

большее расстояние между колесами. Вообще устойчивость должна быть гарантирована
при испытательной нагрузке в размере 1,25-кратщш подъемной силы.
Давления колес. Вертикальные давления колес Аи В (фиг. 896)
меняются с положением укосины.
Для стоящей под любым углом а укосины (фиг. 896 и 898) имеем:
в
1/2-
- е cos а
G2
1/2 + в cos а
(433)
Для а = 90° (укосина
перпендикулярна к направлению движения)
имеем:
2
(V+G2).
Наибольшее давление колеса
возникает, если укосина с полной
нагрузкой находится в направлении
движения (а = 0°):
Р
и шах
В =
. (434)
Одновременно возникающее
наименьшее давление на колесо будет
равно:
v min = А — -~ -f- V"
1/2 — е
I '
(435)
Изменение давления на колесо
может быть наглядно изображено в
виде полярной диаграммы в
зависимости от положения укосины
[уравнение (433)].
Горизонтальные давления
роликов на верхнем и нижнем путях также
изменяются с углом поворота
укосины.
Если на верхнем рельсовом пути
предусмотрен только один ролик, то
максимальное горизонтальное давление ролика при находящейся перпендикулярно
к направлению движения укосине будет равно:
Фиг. 907 и 908.
Диаграмма усилий от собственного веса к уьо-
сине крана (фиг. 904).
= Нг = V
(436)
Если укосина повернута в направлении движения, то Р/, Шщ = 0.
При верхней тележке с двумя (фиг. 899) или с четырьмя роликами (фиг. 904) Ph Htax
распределяется на два ходовых ролика.
Ходовые колеса и ходовые ролики см. стр. 161.
Рельсом для ходовых колес служит железнодорожный рельс (см. стр. 162).
Верхний горизонтальный путь перемещения состоит из двух швеллерных балок (фиг. 895),
двух двухтавровых балок (фиг. 899), или при четырехроликовой тележке — из одной
двухтавровой балки, которая расположена между двумя парами роликов.
Сопротивление при пере движении/Оно составляется из трения
скольжения и качения вертикальных ходовых кодед и трения верхних и нижних
горизонтальных опорных роликов,
492

Если мы обозначим через DL диаметр колесу и через dx — диаметр оси ходовых
колес, через D2 и d2 и D3 и d3 соответствующие диаметры верхних и нижних
горизонтальных опорных роликов в см, то максимальная величина сопротивления при
передвижении (укосина перпендикулярна к направлению движения) будет:
_- . ^ . _ + /j + у _ |^ j
G^ 'wi + vt'i; -Wa + w8) кг. (437)
Удельное сопротивление при передвижении на каждую 1 т нагрузки на колесо
можно найти по фиг. 489; V и G2 следует подставить во вторую часть уравнения в т.
Если укосина с полной нагрузкой находится в направлении движения и над
левым ходовым колесом А (фиг. 896), то правое приводное ходовое колесо имеет
наименьшую нагрузку Pv min [уравнение (435)). Для того чтобы кран в этом положении мог
трогаться с места, должно быть соблюдено условие:
G2
2
■ +
p,
/
2
; min P'
— e
I I
(438)
V-i>(V+G2)fWl9 J
где рг zz 0,1 —■ 0,2 коэфициент сцепления между ходовым колесом и рельсом. Если
Ро min ^i < Wr min» ^o ведомое ходовое колесо не имеет достаточной нагрузки для
сцепления колеса с рельсом, и в этом случае оба колеса должны быть приводными.
Мотор для передвижения. Расчет потребной мощности мотора
производится по уравнению (224), по максимальному значению сопротивления при
передвижении [уравнение (437)].
Скорость передвижения крана в зависимости от грузоподъемности и вылета крана:
v3 = 40 -г- 80 м/мин. Большие скорости передвижения для кранов, передвигающихся
на уровне земли, из соображений безопасности недопустимы.
Механизм для передвижения. В зависимости от числа оборотов мотора
(700 ■— 1000) предусматриваются две (фиг. 899) или три цилиндрических зубчатых
передачи. В целях безопасного пуска в ход оба ходовых колеса соединяются между собой
цепной передачей (фиг. 899), или с помощью вала с коническими зубчатыми
передачами.
В кранах с большой грузоподъемностью и вылетом тележка конструируется вместо
двух с четырьмя ходовыми колесами, которые попарно устанавливаются в балансирные
колесные рамы тележки (фиг. 904).
Для быстрейшего оттррмаживания инерционного движения крана механизм
передвижения оборудуется двухколодочным тормозом, управляемым ножной педалью.
Горизонтальные опорные ролики. В небольших кранах
опорные ролики не устанавливаются.
Возникающее в укосине, находящейся перпендикулярно к направлению движения,
нижнее горизонтальное усилие Н{ [уравнение (430)] передается через трение реборд
бандажей хддовых колес на рельсы.
Большие краны снабжаются опорными роликами (фиг. 899 и 904). В зависимости
от величины верхнего горизонтального усилия Нг" [уравнение (430)] бывает достаточно
одного опорного ролика со вставленной втулкой (фиг. 895), который вращается вокруг
цапфы, укрепленной в верхней части укосины; или же предусматривается два
опорных ролика, которые насаживаются свободно на болты, скрепленные с балкой,
в которой находится верхняя цапфа.
Площадка для машиниста большей частью устраивается на
нижней тележке и ограждается перилами (фиг. 899).
В больших кранах (фиг. 904) она пристраивается к поворотной укосине. В этом
случае тормоз ходового механизма затягивается грузом и оттормаживается
электромагнитом.
493

Подвод тока. Вращающаяся часть получает ток через скользящий
кольцевой токоприемник, который устанавливается у колонны или у верхней цапфы крана
и при большем количестве скользящих контактных колец — в обоих местах.
Конструкцию скользящих кольцевых токрприемников см. стр. 468.
б) Двухрельсовые по воротные краны (катучие кра шы).
Конструкции
Поворотный кран с неподвижной колонной или кран с поворотным] кругом
устанавливается на четырех-, восьмиколесной подвижной тележке (изготовленной из
прокатной стали), могущей передвигаться до двум железнодорожным рельсам.
Для расчета и конструкции поворотной части крановой коАшны]- и поворотного
круга можно пользоваться данными на стр. 441. ~" -т
Применение. Ввиду большой площади, обслуживаемой краном, они
применяются в портах, на железнодорожных станциях и на заводах в качестве
перегрузочных кранов. На заводах так же, как и на складах, передвижные поворотные
краны с моторным приводом используются для передвижки железнодорожных
вагонов. Ширина колеи передвижных поворотных кранов зависит от величины момента .
крана [(грузоподъемность X вылет). В железнодорожной эксплоатации в
заводских условиях эти краны могут передвигаться по нормальной колее (1524 мм).
Поэтому их грузоподъемность и вылет в целях обеспечения достаточной устойчи*
вости ограничены.
В железнодорожной эксплоатации помимо этого предельное допускаемое
статическое давление колес не должно превышать 9 т.
Привод. Ручной привод применяется только иногда для небольших грузо-
подъемностей (приблизительно до 5 т) и при редком пользовании краном. В других
случаях применяется обычно моторный привод, который может быть паровым,
электрическим и приводом от двигателя внутреннего сгорания. Паровые краны, моторные
краны (от двигателя внутреннегб сгорания), а также электрические краны с
аккумуляторной батареей обладают тем преимуществом, что у них имеется собственный
источник энергии и они обладают сответственно независимостью в работе, большой
подвижностью и постоянной готовностью к действию.
О приводах лебедок и кранов см. стр. 5.
1. Устойчивость. Общие данные для расчета устойчивостиjкрановТпри-
веденыв ВЕК (DIN 120). Для передвижных поворотных кранов (DIN 120) имеются
еще следующие особые правила.
Исключением являются поворотные краны, передвигающиеся по нормальной или
узкой колее. Для них при горизонтальных путях (если какие-нибудь особые
обстоятельства не требуют большей устойчивости) принимается для расчета статическая
пробная нагрузка в размере 1,3 грузоподъемности; при работе крана принимается
25% нагрузки без учета ветра, или полная нагрузка с учетом давления ветра в 25 кг/м2.
Без груза эти краны с укосиной, установленной в направлении ветра, должны
быть устойчивы при давлении ветра в 150 кг/м2.
Для больших грузоподъемностей, гигантских кранов и т. д. могут быть
отклонения от приведенных величин.
Если © означает степень безопасности (установленную выше), то действующая
на конце укосины опрокидывающая нагрузка будет: © • Q.
Для крана, не находящегося в работе, принимается © = 1,5.
В рабочем состоянии и при w = 50 кг/м2 давления ветра: @ = 1,25.
Давление ветра для ненагруженного крана w0 = 200 или 250 кг/м2.
В поворотных кранах, передвигающихся по нормальной колее (1524 мм), имеем:
для не находящегося в работе крана © = 1,3;
в состоянии работы и при w = 25 кг/м2 давление ветра б = 1,25;
для ненагруженного крана давление ветра: w0 = 150 кг/м2.
Так как ширина колеи или расстояние между гранями головок рельсов s (фиг. 909)
передвижных поворотных кранов обычно меньше, чем расстояние между колесами /,
то устойчивость сперва исследуется для укосины, установленной перпендикулярно
направлению движения.
494

Кроме приведенных данных, указанных уже для поворотной части (см. стр. 441),
имеются еще следующие нагрузки (фиг. 909):
G2 — вес нижней тележки (подвижной платформы крана); G3 — вес потребного
в нижней тележке дополнительного противовеса (балласта); F2 — поверхность крана,
подверженная действию ветра в м2 и ew — их расстояние от головки рельса в м.
Кран, нагруженный опрокидывающим грузом 6 • Q, устойчив в отношении
наружной точки опоры (фиг. 909), если расстояние es равнодействующей Vs всех
действующих на кран усилий будет меньше или равно половине расстояния между
внутренними гранями головок рельсов:
(439)
V8 = 6 Q
•Gg + G2 + Gs + F.w;
Q -a 4- Gx - ег — Gg • eg ± G2 • 0 ± Gs - 0 4- Fw
© Q 4- Gx + Gg 4- G2 4- G3 4- Я^
(440)
Расстояние между центрами рельсов при нормальной колее будет: s = 1500 мм
(немецкие нормы).
Для ненагруженного крана с задней опорной точкой (фиг. 909) равнодействующая
опрокидывающих усилий будет равна:
VJ = GX+GQ + G2 + G3 + F-w0. (441)
Ее расстояние es должно быть меньше или равно половине ширины колеи:
С2л • <?«
± ^2 • 0 ±
4- F - w0
(442)
Расстояния ^s и esr равнодействующей опрокидывающих усилий Vs нагруженного
и Vs' ненагруженного крана могут
быть также определены графически
Г"
р
(фиг. 909—911).
Крановый момент
(грузоподъемность х вылет) передвижных
поворотных кранов ограничен данной
шириной колеи. Он можетj быть
еще увеличен добавочным
противовесом в нижней тележке, однако,
только в ограниченном размере,
так как в силу этого увеличивается
как общий вес крана, так и
давления на колеса.
На фиг. 912^ приведена
диаграмма опрокидывающих моментов
выполненных передвижных
поворотных кранов для ширины колеи
от 1,432 до 3,5 м.
При ручных поворотных кра- .
нах для нормальной колеи, пере- \
двигающихся только в ненагру-
женном виде и во время процесса
работы (при подъеме и повороте
груза) останавливающихся,
устойчивость крана достигается
подпорными винтами (домкратами) или
рельсовыми захватами (см. раздел
«Специальные краны»,
железноО
Передвижной поворотный крам
(расчет устойчивости крана).
дорожные краны). Однако последние должны применяться в производстве лишь в виде
исключения и служить только предохранительным средством.
2. Механизм для передвижения крана. Определение
давлений на колеса. Вес нижней тележки (включая дополнительный
495

противовес) можно принять распределенным равномерно на все четыре ходовых
колеса. Поэтому частичное давление одного колеса будет равно:
Р':
G, + G,
(443)
Давления на колеса, вызываемые поворотной частью вполне нагруженного крана,
меняются с положением укосины.
Для кранов с поворотным кругом и с расположением балок по фиг. 913 давления
четырех ходовых колес получают следующие значения л:
sin
(444)
В этих уравнениях V — равнодействующая действующих вертикальных усилий
на кран от нагруженной поворотной части, е — ее расстояние от оси вращения
и t — расстояние от середины ниж-
й
V
t
1
1*
***
40
у
у
/
8
A
40
/-
/
70
60
50
«л
,ъ
JO
20
* Ширина колеи $ м
Фиг. 912
ней тележки:
Уравнения действительны для
любого угла от 0 до 360°, так же как и
для любого значения е и t.
Так как аналитическое определение
Pimax И P3mm неудобно И ЗатруДНИ-
тельно, то следует принять согласно
теории Andree для определения Pimax
несколько углов в виде опыта,
подсчитать соответствующие величины Рг и
нанести их на диаграмму (фиг. 914).
Подобным же образом поступают и для
определения Р.
3min*
Оба значения
можно с достаточной точностью
определить из этих кривых.
Для / = 0и при отношении s/l = 2/з получается Р1тах при а ^ 40°, если укосина
не расположена над колесом. Но если s/l == 1, то наибольшее значение Рг наступает
при а = 45° и при расположении укосины над колесом. Для определения давлений
колес ненагруженного крана подставляется вместо V равнодействующая Vo =
== G± 4- Gg и ее расстояние е0 от оси вращения. Полученное согласно уравнению (444)
наибольшее давление колес вместе с местным давлением, передающимся через нижнюю
тележку, дает максимальное давление колес для определения их размеров.
Если принять из диаграммы фиг. 914 соответствующие величины для Рг и их
сложить со значениями Р4, то получается давление на ось Pi_4^ Px + Р&-
Максимальная величина давления на ось Pimax + Р4 + 2Р' возникает, если укосина находится
в направлении движения над осью / — IV. Минимальная величина получается, если
укосина находится в направлении движения над осью // — ///.
1 A n d г е е, Statik der Schwerlastkrane.
496

Осевые давления определяются из формулы:
1—4
1—4 max'
2
Т/
V
(445)
Так как указанный расчет
давления колес для кранов с поворотной
платформой дает лишь
приблизительные, практически же достаточные
значения, а точный подсчет, вследствие
упругой конструкции нижней
тележки, а также из-за влияния высокого
расположения ходовых рельсов едва
ли возможен, то уравнения4"(444) могут
быть применяемы для
ориентировочного определения давлений колес
передвижных поворотных кранов с|не-
подвижной колонной.
К давлениям колес, от груза и
веса крана, добавляются еще
дополнительные нагрузки от давления
ветра, действующие на вертикальную
поверхность крана (см. стр. 494).
Если расчетное давление колес
больше, чем допускаемая норма, то
вместо четырех предусматриваются
восемь ходовых колес.
П
Фиг. 913.
Расчет давлений колесТкрана.
Поворотные железнодорожные краны на тележках имеют в зависимости от
нагрузки две, три или четыре оси на рессорном подвешивании.
го
ала
i
3 70
!
>
—
—-
*
s
4
V
\
ч
ч
ч
N
S
ч^
\
so0
V
\
ч\
_
, даоление на осо
ч^
s
ч
S
\
\
ч
s
"*
ч%
fiat
4т
?н/
(Р
v а колеса
S-
Чч
1
>^
И
—
--
1
у
/
■*«*.
\
\
/
—
У
/
/
/
/
г
У
г
7
-'
У
/
У
/
Угол вращения а б градусах-
Фиг. 914.
Кривые давлений на колеса и на оси.
Лебедки и краны—19—32
497

Сопротивление движению. Общий движущийся вес вполне
нагруженного крана (см. стр. 406) составляет:
Q + Gk=Q + G1+Gg + G2 -\- G3.
Соответствующее этому весу сопротивление трению при передвижении составляет
(с учетом надбавки от 25 до 50% за счет трения реборды бандажа и лицевой стороны
ступицы):
Wr « (1,25 -*- 1,50) . Q + gi + ^+g2+g3 . ^ d_ + f j =
= (1,25-- 1,50). (Q + Gk)t-wr, (446)
где R — радиус ходового колеса и d — диаметр оси в месте установки подшипника.
Удельное сопротивление передвижению wr в кг на 1 т веса при передвижении для
нормальных ходовых колес с диаметром до 1200 мм и диаметром болта или оси до
150 мм можно найти по фиг. 489.
Если ось / — IV приведена в движение и вполне нагруженная укосина
установлена в направлении движения над осью // — ///, то следует проверить, достаточно ли
давления оси Pj—ivmin для пуска крана в ход. Это получится, если
Pl-IVmin-\>'>W'r, (447)
где W/ — сопротивление движению оси / — IV, а для значения коэфициента
сцепления подставляется величина р. = 0,1 -ь 0,2.
Ерли сила сцепления оси ^_1Ут1п не достаточна, то колеса буксуют, и кран не
начнет двигаться.
В таком случае обе оси должны быть приведены в действие одновременно и между
собой соединены парой конических передач с промежуточным валом, цепной
передачей или параллельной кривошипно-шатунной передачей.
Ручные ходовые механизмы. Ручной привод ходового механизма
применяется в ручных поворотных кранах и в электрических поворотных кранах,
которые передвигаются редко и на короткие расстояния.
Если обозначим через МГ = Wr • R момент сопротивления движению в кг • см,
через Мк = Ка — усилие на рукоятку, умноженное на радиус последней, в кгсм —
рабочий момент, а через г\ — коэфициент полезного действия ходового механизма,
то потребное передаточное число будет равно:
1-Чг- <448>
Применяют две рукоятки, установленные по отношению друг к другу на 120°.
Для небольших и средних кранов достаточно для привода двух человек.
Обычно устраиваются две или три цилиндрических зубчатых передачи.
Ходовые механизмы с моторным приводом. В зависимости от
назначения работы крана и длины пути перемещения выбирается большая или меньшая
скорость передвижения. Если кран лишь меняет свое место стоянки, то принимается
v = 20 -ь 50 м/мин, для кранов же, которые перемещаются с грузом или служат для
маневрирования, v «= 50 -ь 120 м\мип. В поворотных кранах, которые движутся по
верхнему поясу перегрузочного моста, скорость доходит до 200 м/мин. Потребная
мощность мотора определяется согласно уравнению (224). Обычно приводится в
движение только одна ось ходовых колес. В маневровых кранах приводятся в действие
обе оси. Передачей между мотором и осью ходового колеса служат две или три
цилиндрических зубчатых передачи.
При более частом перемещении крана и более длинных расстояниях пути ■
моторная передача помещается в закрытой коробке и работает в масле. Если требуется
точная остановка, то предусматривают для затормаживания движения по инерции
электромагнитный двухколодочный тормоз с грузом, который предохраняет кран
также во время его стоянки от давления ветра.
3. Нижняя тележка крана. Продольные и поперечные балки
изготовляются в зависимости от величины нагрузки из швеллеров, двутавровых балок
498

ил# из клепаных составных балок из листовой стали, соединенных между собой
уголками и косынками. В раму вделывается прочная крестовина из прокатной стали,
средняя часть которой, а также верхняя армируются приклепанными или приваренными
прочными стальными листами.
Рельсовый круг для катков, подверженный сжатию вследствие давления роликов
поворотного круга, должен быть так установлен на подвижной тележке крана, чтобы
он помещался на продольных, поперечных и вспомогательных балках во избежание
свободного свисания. Хорошее укрепление опорной конструкции для кругового рельса
достигается тем, что его кладут не непосредственно на опоры, а на прочные стальные
листы, которые склепываются с балками. К этой же опорной конструкции приболчи-
вается также зубчатый венец поворотного механизма.
Все несущие части нижней тележки крана должны быть по возможности испытаны
на прочность.
Приклепанные и приваренные соединения продольных и поперечных балок (опор)
и несущей крестовины должны быть тщательно рассчитаны, так как они при быстром
подъеме и спуске, в особенности при работе с грейфером, подвергаются значительным
и не поддающимся учету напряжениям.
Тележки поворотных кранов для нормальной колеи, которые одновременно
служат для целей маневрирования, снабжаются тяговыми крюками и буферами,
соответственно нормам правительственных дорог.
4. Конструкции: а)' Краны с ручным приводом.
Поворотные краны с ручным приводом большей частью передвигаются по нормальной колее
(1524 мм) и строятся для грузоподъемностей от 3—5—7,5 и 10 т, при вылете 3~-6 м.
Высота блоков укосины над головкой рельсов приблизительно соответствует 1,0-т- 1,4-
кратному вылету. При моментах крана приблизительно до 35 тм поворотная
укосина покоится на стальной колонне, встроенной в нижнюю тележку крана.
Расчет и конструкция см. стр. 441 «Поворотные краны с неподвижной колонной».
В больших кранах предпочитают конструкцию с поворотным кругом, так как
стальная колонна слишком велика в диаметре и слишком дорога в изготовлении.
Подъемный механизм получает переключаемую зубчатую передачу для получения
медленного и быстрого хода. Тормоз выполняется или простым ленточным, или
храповым; часто применяется также центробежный тормоз (см. стр. 160). Расчет и
конструкцию подъемного механизма см. стр. 284, «Ручные лебедки».
Поворотные механизмы с конической или цилиндрической зубчатой передачей
оборудуются с зубчатым храповым остановом двойного действия, который
предотвращает непредвиденные повороты укосины под давлением ветра.
Для повышения устойчивости краны снабжаются упорными винтами (домкратами)
или рельсовыми клещами. Ручные поворотные краны, прищепляемые к
железнодорожным поездам, служат также для строительных целей, уборочных работ и
строятся с подъемной укосиной для того, чтобы избежать постановки специального
предохранительного вагона [см. раздел «Специальные краны» (железнодорожные краны)].
б) П а р о в ы е краны. Передвижные паровые поворотные краны для
нормальной колеи, сокращенно именуемые «паровые краны», применяются в портах и на
заводах промышленности для перегрузочных целей и для передвижения
железнодорожных вагонов. Они большей частью применяются там, где не имеется в
распоряжении электроэнергии, или где установка электрической сети невозможна.
Преимущества паровых кранов: независимость работы ввиду собственного
источника энергии, разносторонняя применимость и большая подвижность.
Недостатки: необходимость растопки задолго до начала работы, расход топлива
также во время перерывов в работе, регулярное испытание котла и необходимость
иметь в качестве кочегара квалифицированного машиниста.
Несмотря на эти недостатки, паровые краны стали излюбленным средством для
подъемных и передвижных целей даже и в тех районах, которые расположены далеко
от угольных центров, поэтому они производятся краностроительными заводами
серийно, и запасные части к ним всегда имеются в наличии на складах.
Паровые краны обычно изготовляются в виде кранов с поворотными кругами
и в целях возможности изменения вылета — с подъемными укосинами.
499

Нормальные паровые краны при вполне опущенной, установленной в
направлении движения укосине вписываются в габарит подвижного состава (фиг. 915,
боковая проекция).
Четырехколесные краны имеют наименьшее возможное расстояние между осями
в 2,0* м и поэтому могут проезжать закругления с малым радиусом, которые чаще
всего встречаются на заводских путях.
Паровые котлы и паровые машины см. стр. 6, «Паровой привод».
Вертикальная или горизонтальная паровая машина (фиг. 916) работает
посредством цилиндрической зубчатой передачи на главный приводной вал. От него приводятся
в действие подъемный механизм, механизм для подъема укосины, поворотный механизм
и механизм для передвижения крана. Все механизмы включаются или выключаются
с помощью соответствующих устройств и приспособлений.
Фиг. 915-
Нормальный паровой кран грузоподъемностью 6 или 2 т и Гвы-
летом 4,75 и 9,0 м (устройство и расположение органов управления). Рычаги для
управления: 1 — открывание и закрывание парового запорного вентиля, 2 — перестановка ку-
лиссы для изменения направления движения паровой машины, 3 — включение и
выключение ведущей шестерни подъемного механизма, 4 — ножная педаль для разобщения
тормоза подъемного механизма; 5 — переключение передаточного механизма для перемены
направления движения,' 6 — сцепление механизма для подъема укосины или механизма
для передвижения с главным приводным валом.
Подъемный механизм так устроен, что может быть приспособлен
для работы с штучным грузом, для работы с магнитом или грейфером.
Подъемный барабан приводится в движение от главного вала при помощи
цилиндрической зубчатой передачи, ведущее колесо которой разобщается при спуске груза.
Грузы до трех т подвешиваются непосредственно к канату, от трех до шести т
подвешиваются к двухканатному полиспасту нижней обоймицы (фиг. 915).
Тормоз подъемного механизма представляет собой ленточный тормоз с грузом
(с двойным обхватом), который разобщается ножной педалью. При работе с
грейфером приводится в действие разгрузочный бардбан, расположенный перед подъемным
барабаном, через зубчатые колеса от подъемного барабана. Оба барабана имеют
соответственно четырем грейферным канатам правую и левую нарезку. Для перегрузки
угля грейфер имеет емкость 1,5 мъ, а кран имеет грузоподъемность 3 /л, с
максимальным вылетом до 7 м. Если применяется ковш с откидным дном, то может быть
использована полная1 грузоподъемность крана в б т при максимальном вылете в 4,75 л*.
Если грейферный кран должен быть приспособлен для перегрузки штучных
грузов, то снимается грейфер ро своими полиспастами и канатами и заменяется
траверсами с крюками.
500

Механизм для подъема укосины. Полиспаст (фиг. 915)
представляет собой четырехстренговый сдвоенный полиспаст с уравнительным блоком.
Канат прикреплен у /(фиг. 916), идет через первый направляющий блок к
уравнительному блоку, от него ко второму уравнительному блоку и затем закрепляется на
подъемном барабане. Барабан для подъема укосины приводится в движение посредством
конической зубчатой передачи и самотормозящейся червячной передачи с наклонно
расположенным червячным валом. Расположенное на главном валу коническое колесо
при пуске механизма для подъема укосины соединяется с валом посредством
двухсторонней (муфты.
Фиг. 916. Нормальный паровой
кран с грейферным подъемным
механизмом (машинное
отделение).
А — Подвижная платформа крана с
тяговым крюком и буферами; В —
поворотная часть крана, к которой
присоединена укосина С, могущая
изменять вылет; D — паровой котел;
Е — питательный насос; F—
противовес укосины; Н — паровая машина;
J — ручной рычаг к паровому вентилю
для впуска пара.
а — ходовые ролики, установленные на подшипниках в В; Ъ — кругообразный рельсГ
прикрепленный к Л; с — центральная цапфа; d — кривошипный вал; е — цилиндрическая
зубчатая передача; / — главный вал; д — h — зубчатая передача для привода подъемного
барабана 1Х\ г2—разгрузочный барабан; кх—подъемный тормоз; к2 — разгрузочный тормоз; I
концевое крепление каната; h — уравнительный блок; Z2 — отклоняющий блок к
подъемному канату укосины; т — барабан для подъема укосины; пх — коническая губчатая
передача; щ — червячная передача для привода т; о — коническая зубчатая передача для
перемены направления вращения механизма; р — цилиндрическая зубчатая передача; qt —
ведущее колесо; q2 — неподвижный зубчатый венец для поворотного механизма; г, s, tx и
U — конические зубчатые передачи к механизму движения; и — вал механизма движения;
i>! и v2 — колесные оси.
Поворотный механизм. Коническая зубчатая передача с переменой
направления вращения механизма на главном валу (фиг. 916) работает посредством
цилиндрической зубчатой передачи на вертикальный вал. На нижнем конце этого вала
установлено ведущее колесо, которое сообщается с зубчатым венцом, укрепленным на
нижней тележке. В зависимости от того, будет ли левое или правое коническое колесо
передаточного механизма с переменой направления движения соединено с главным
валом, меняется направление вращения укосины.
Механизм для передвижения крана. Вращение главного
вала (фиг. 916) посредством двух конических зубчатых передач передается на горизон-
501

тальный промежуточный вал. От последних приводятся в действие обе оси ходового
колеса посредством других конических зубчатых передач.
Установленное на главном валу колесо первой конической зубчатой передачи
включается или выключается посредством двухсторонней муфты, служащей также
для механизма подъема укосины.
Управление (фиг. 915). Кран управляется пятью ручными и одним ножным
рычагом, которые установлены все рядом и удобно могут быть обслуживаемы.
Посредством этих рычагов производятся следующие манипуляции при управлении:
1) открытие и закрытие парового запорного вентиля, 2) перемещение кулиссы
для перемены направления хода паровой машины; 3) включение и выключение
приводного ведущего колеса подъемного механизма; 4) оттормаживание тормоза
подъемного механизма; 3) переключение поворотного механизма с переменой направления
движения (переключение реверсивной передачи поворотного механизма); 6) включение
механизма для подъема укосины и механизма для передвижения крана.
Из четырех движений крана одновременно могут быть произведены два, а именно:
подъем или спуск и подъем укосины; подъем или спуск и поворот; подъем или спуск
и передвижение крана; поворот и подъем укосины; поворот и передвижение крана.
Рабочие скорости:
Подъем до 3 т: 20 м/мин; 3 — 6 т: 10 м/мин.
Подъем укосины (из самого низкого в самое высокое положение) около 50 сек;
вращение (полный оборот) — около 24 сек.
Передвижение крана (при полной нагрузке) 50 — 60 м/мин;
(без груза) — 100 -f- 120 м/мин.
Наибольшее давление на колеса (при самом неблагоприятном положении укосины
и нагрузке) 15 /л.
Тяговое усилие крана. На прямом рельсовом пути кран может передвигать три
нагруженных 20-тонных вагона или от девяти до десяти порожних вагонов.
На закруглениях пути сила тяги соответственно уменьшается.
Паровые краны, которые преимущественно выполняют работы с передвижением,
рационально снабжать отдельной паровой машиной для передвижения, дающей
соответственно более высокие скорости передвижения (приблизительно до 200 м/мин).
Укосина. Нормальные паровые краны (фиг. 915) снабжаются сплошной
укосиной из двух прокатных швеллеров, которые между собой соединены поперечной
связью. Укосина укреплена на шарнирах к вращающейся платформе и поднимается
при помощи четырехканатного полиспаста. Расчет механизма для подъема укосины
см. на стр. 479.
При применении специальных систем укосины паровые краны могут быть
приспособлены к самым различным местным и производственным условиям без изменения
машинной части (прямолинейная укосина большого вылета, прямолинейная
решетчатая укослна — для больших высот подъема; укосина ломаного вида и вытянутая
укосина ломаного вида для судовых построечных участков).
Фиг. 917 изображает систему укосины к паровому крану, грузоподъемностью
5 т и вылетом 17,0 и 10,0 м.
Укосина в этом кране поднимается винтовым шпинделем. Расчет
максимального усилия шпинделя см. на стр. 475.
Фиг. 918 изображает диаграмму усилия для этой укосины крана, принимая во
внимание вес укосины.
Для построения диаграммы усилий тяговое усилие подъемного каната
переносится параллельно на середину блока укосины и барабана и заменяется
действующими там же силами натяжения S = Q (фиг. 917). Груз Q, натяжение каната S и
узловая нагрузка кг дают равнодействующую R на конце укосины. Действующее на барабан
натяжение каната S распределяется через Sa и Sb на опорные точки жесткой
платформы. Нагрузка шпинделя Z заменяется воображаемыми составляющими Za и Zb,
действующими в тех же точках.
Фиг. 919 изображает систему с ломаной удлиненной решетчатой укосиной,
поднимаемой при помощи полиспаста.
Фиг. 920 изображает диаграмму грузовых усилий с учетом*-* собственного веса
укосины.
502

Усилия от нагрузки в системе (фиг.. 919): результирующая Rx от Q . /q и
натяжение подъемного каната Sx =» Q.. Результирующая /?2 от Sx = Q и S2 = Q
перенесена к соседнему узлу как /?2/2. Результирующая R3 от Z, S2 = Q и S3 = Q
распределена на смежные узлы как R3/2. Общее усилие натяжения полиспаста в нижней части
крана разлагается на компоненты ZR и Z' • Zjr распределяется на опорные точки как
ZRBvi ZRA, а также Z' распределяется на ZB' и ^'.Действующее на барабан натяжение
каната S3 = Q также распределяется на опоры как S3b и S3a-
Решетчатые укосины с большим изломом по типу, изображенному на фиг. 919,
подвергаются в своей нижней части (между основанием укосины и точкой перегиба)
в начале и конце поворота также, как и при колебаниях груза еще напряжению на
кручение. Благодаря кручению стержни укосины получают еще
дополнительные усилия, которые могут получать большое
значение; эти усилия, однако, трудно поддаются расчету.
Для ориентировочного графического определения этих
дополнительных усилий рекомендуется, как
обычно, брать в основу горизонтальное
давление при повороте ^1/10 груза.
Крутящий момент равен 1/10 Q,
умноженной на горизонтальное расстояние
груза от точки перегиба.
Специальные
конструкции паровых
кранов. Для больших грузо-
подъемностей и вылетов
нормальная конструкция с двумя
жестко установленными осями
ходовых колес уже не будет
достаточна. Для того чтобы не
превысить допускаемого на
правительственных железных
дорогах давления на колеса при
движении, краны изготовляются
с тремя или четырьмя осями,
снабженными рессорным
подвешиванием. Конструкция
приведена в разделе «Специальные
краны» (железнодорожные
краны).
Паровые краны с
гусеничным ходом отличаются большой подвижностью и тем, что они всюду свободно могут
передвигаться. Поэтому они в последнее время часто применяются для обслуживания
складочных мест и строительств.
Конструкция поворотной части (верхней тележки) такая же, как и в нормальном
паровом кране. Нижняя тележка (фиг. 921) передвигается на двух гусеницах, части
которых (фиг. 922) изготовляются из вязкого и плотного стального литья (St 60. 11).
Конструкция шарнирно-связанных между собой звеньев выбирается таким образом,
чтобы они зацеплялись друг с другом подобно чешуе и благодаря этому образовали
совершенно замкнутую поверхность. В силу этого исключается возможность, чтобы
ка:<ое-лиОо постороннее тело любой формы могло защемляться между ними.
Шарниры помещаются в середине звеньев цепи, придавая последним большую
подвижность и способность приспособляться к неровностям грунта. Шарнирные
болты изготовляются из прочной против износа стали Круппа. Вес крана равномерно
распределяется на двенадцатиопорных точках на цепи и через них передается на
грунт. Помощью роликовых тележек на рессорах (фиг. 921) общий вес крана
равномерно распределяется на грунт, что при жестко расположенных опорных роликах
не достигается. Каждая гусеничная цепь может сама по себе быть приведена в
действие и остановлена. Посредством привода расположенных на передвигаемой оси
конических тормозов (фиг. 921) и включения расположенной на приводной оси кулачков
503
Фиг- 917 и 918.
Укосина и диаграмма усилий для парового
крана со шпиндельным подъемом укосины.

Фиг. 919 и 920.
Удлиненная укосина ломаного типа к паровому крану с полиспастом для подъема
укосины (диаграмма усилий).
504

Фиг. 921.
Нижняя тележка на
гусеничном ходу для нормального
парового крана (Act. G-es.
Orenstein и Koppel, Berlin).
a—ходовая часть;
Ъ—кругообразно изогнутый рельс для
поворотного круга;
с—главный стержень для
центрирования верхней и нижней
тележки; d —
двухсторонний зубчатый венец для
поворотного механизма; е —
гусеницы; / — звенья
гусениц (фиг. 922), связанные
друг с другом шарнирно
посредством болтов; д% —
приводная ось, д2 —
четырехгранная (квадратная) ось
(неподвижная); h, —
приводная^ цепная звездочка,
свободно сидящая на дх; h2 —
отклоняющий ролик
(ленивец), свободно сидящий на д2;
i — роликовая тележка на
рессорах; к — натяжное
устройство к д2; L — кулачная
муфта для соединения h2 с
приводной осью; h —
обложенный ферродо-фиброй
конусный тормоз для
остановки отклоняющего ролика Л2;
Шх — т6 — рычаги для
привода муфты U и тормоза h;
ni и n2 — цилиндрические
пружины, воспринимающие
толчки при включении муфт
и тормозов; о —
вертикальный (просверленный вал),
приводимый в движение с
верхней тележки; рх — р2,
4l — q2 — конические
зубчатые передачи и гг—v/a —
цилиндрические зубчатые пе- |
редачи для привода оси дг;
а-! — перекидной рычаг для
вспомогательного ручного
разъединения кулачной
муфты; s2 — двуплечий рычаг
для вспомогательного
ручного разъединения
конического тормоза; I —
неподвижная точка вращения
соединительных рычагов муфт.

Фиг. 922. Звено гусениц Orenstein Koppel.
муфты возможно проезжать кривые большего или меньшего радиуса. Муфты
и тормоза гусеничных колес могут быть обслуживаемы как с площадки для
машиниста в верхней тележке, так и снаружи крана, с земли. Изображенная на фиг. 921
тележка предназначена к паровому крану грузоподъемностью 3,5 ~ 7,0 т и вылетом
9,5 -s- 6,0 и 4,0 м.
Рабочие скорости:
Подъем до 3,5 т — около 40 м/мин, до 7 т — около 20 м/мин;
до 10 т — около 13 м/мин-
Подъем укосины (из самого низшего в самое высокое положение) —
около 35 сек.
Поворот (ненагруженного крана) 4 об/мин. Передвижение крана около 17—
20 м/мин. Паровой котел: рабочее давление —
10 am по манометру; поверхность нагрева 8 м2;
площадь колосниковой решетки 0,70 м2; расход
угля: при интенсивной продолжительной работе
около 250—300 кг доброкачественного каменного
угля в 10 рабочих часов.
Паровая машина: диаметр цилиндра 160 мм\
ход поршня 180 мм] число оборотов 200 в мин.;
мощность (максимальная): 35 л. с. Строительный
вес крана: около 25 т; противовес: около 4 т;
служебный вес около 29 т.
Конструкция крана выполняется с
ломаной удлиненной решетчатой укосиной (по типу,
изображенному на[фиг. 919), а также в виде крана
с ковшом для легких землечерпательных работ.
О конструкции гусениц см. Friedrich.
Die Bauarten der Raupenbandfahrwerke. «Fordertechn». 1930, S. 114 — Bottcher, Raupenkette
und Antriebe, besonders fur ILoffel- und Eimerketten-Trockenbagger (verscdene Arten von Raupenket-
en und Antrieben). «Fordertechn». 1931, S. 357.
в) Краны с приводом от двигателя внутреннего
сгорания (моторные). Передвижные поворотные краны, оборудованные
двигателем внутреннего сгорания, постоянно готовые к работе, работают более экономично,
и для них не требуется, чтобы машинист одновременно был опытным кочегаром.
О приводе с двигателем внутреннего сгорания см. стр. 5.
Изображенный на фиг. 923 кран, работающий на нефти, имеет ходовую часть
с тремя колесными скатами на рессорах и при условии постановки добавочной
платформы может быть прицеплен к железнодорожному составу. Он приспособлен как для
работы с грейфером, так и с грузоподъемным магнитом и обладает грузоподъемностью
в 3 т. Наибольший вылет — 10 м; наименьший вылет — 7 м\ высота подъема — 10 м.
Полезная грузоподъемность магнита — 1500 кг.
Двигатель является .бескомпрессорным дизельмотором типа Deitz,
приблизительно в 40 л. с. и 1000 об/мин. Он приводит также в действие динамомашину, которая
дает энергию для грузового магнита и для освещения крана. Все движения крана могут
производиться одновременно и независимо друг от друга.
Они осуществляются посредством включения фрикционных муфт, служащих
также в качестве предохранительных муфт,- не допускающих перегрузки мотора.
Рабочие скорости крана: подъем — 30 м/мин; подъем укосины (из самого низшего
в самое высокое положение) в 2 мин.; поворот 1,5 раза в мин.; передвижение крана —
50 м/мин. Род тока динамомашины: постоянный ток 500 V. Наибольшее давление
колеса в рабочем положении 10 /л, в состоянии передвижения — 7,5 т. Сила тяги: около
четырех груженых вагонов типа «О». Фирма Оренштейн и Коппель, Акц. О-во, Берлин,
построила дизельный кран, передвигающийся на гусеницах, нижняя тележка
которого сконструирована по фиг. 921. Кран приводится в действие посредством трех-
цилиндрового бескомпрессорного, четырехтактного дизельмотора, в 40 л. с.
Возможность перегрузки 10 ~ 15%. Расход 'горючего приблизительно 3 -г-
-г- 4 кг/час. Расход смазочного масла приблизительно 0,2 -ь 0,3 кг/час. Кран имеет
506

те же грузоподъемности и вылеты, как и приведенный выше кран на стр. 501.
Его рабочие скорости несколько отличаются от рабочих скоростей парового крана.
Строительный вес крана около 21 #к противовес \Ge) — около 7 т. Служебный вес —
около 28,5 /п.
г) Электрические передвижные поворотные краны.
Они строятся для перегрузки грузов в портах, для грузоподъемностей в 1,5—2,5—
—3—5—7,5 и 10 т, а иногда также и до 20 т. Вылет 7,5-^14,0 м. Ширина колеи в
зависимости от величины момента крана 1,5^-4,0 м.
Электрические краны, передвигающиеся по нормальной колее и оборудованные
тяговыми крюками и буферами, применяются подобно паровым и моторным кранам
Фиг. 923. Дизельный кран для нормальной колеи и работы с грейфером или
магнитом грузоподъемностью 3 т и при вылете 10' м (Mohr & Federhaff).
а — бескомпрессорный дизельмотор; Ъ — фрикционная муфта; с — главный вал; dt —
подъемный и замыкающий барабан; d2 — разгрузочный барабан; е — полиспаст для подъема
укосины; / — барабан для подъема укосины; д — динамомашина для работы магнита;
h — рычаги управления; г — контроллер для грузового магнита; к — промежуточная
передача для поворотного механизма; I — нижняя тележка; т—тх—т2 — оси ходовых колес
на рессорном подвешивании; п — привод ходовой части; о — цепная передача для привода
осей Ш] и тг\ р — ременное натяжное приспособление для динамомашины.
также для передвижения железнодорожных вагонов, на заводских дворах. В
железнодорожной эксплоатации они применяются для перегрузки угля и для подачи угля
на паровозы. О подаче угля на паровозы см. стр. 553.
Конструкция крана обычно выполняется в виде крана с поворотным кругом
с постоянным или переменным вылетом. Скорость передвижения зависит от
производственных условий.
Портовые поворотные краны, передвигающиеся лишь изредка и на сравнительно
короткие расстояния, получают небольшую скорость передвижения (20 ~ 30 м/мцн).
Во избежание установки ходового мотора можно устроить так, чтобы подъемный
мотор посредством включения муфты переключался на -ходовой механизм.
Управление ходовым мотором производится подъемным контроллером,
присоединяемым посредством переключателя. Однако это устройство исключает возможность
одновременного подъема и передвижения крана, а поэтому быстро работающие краны
конструируются с собственным ходовым мотором и при больших расстояниях с
соответственно большей скоростью передвижения (50 -*- 120 м/мин). Поворотные краны,
507

Фиг. 924. Электрический кран нормальной колеи для работы с грейфером, грузоподъемностью 3 т и 9,1 м вылета (Losenhausenwerk)
^^XP^fnLn^0^10 \£ М*; Ь'~h~ П0 четыРе отклоняющих блока; с — подъемный^ барабан; d — разгрузочный барабан; е — подъемный мотор; / — эластичная
«У^т?»™т0Р 03° подъеГог2 механизма; £—моторная передача (цилиндрическая зубчатая передача); hx—h, — цилиндрическая зубчатая передача для приведения
«,Лал ™ь подъемного барабана; Л, — приводное ведущее колесо на валу i, сцепляющееся с одной стороны с колесом Л2, а с другой стороны--с цилиндрическим
и п;. Z — тормозной магнит для подъемного механизма; р —мотор для поворота; q — эластичная муфтагс тормозом повс- р ' 2 ^^^^ AJm
поворотного механизма; г — горизонтальная чер-
MrRiiqrrrTvb.anatrnTT *. „ in™ -J « v^— т—~"~*""' ^.ч/^,«« jx« v^u «^, *v наи^шшма ua^duau, ирланид^зииыа и деиитйие посредством двух ци.
зубчатых|11ередач хх и х2!от ходовои^оси ш2; ух—у2 —'противовесы укосины; vz — балласт в нижней тележке; г — траверсы токоприемника.

передвигающиеся с грузом на верхнем поясе перегрузочного моста, получают большую
скорость передвижения (120 — 200 м/мин).
Поворотный грейферный кран для нормальной колеи (фиг. 924) предназначается
на железнодорожных станциях для перегрузки угля и золы и для подачи угля на
паровозы. Ток подводится к крану через гибкий кабель, который на определенных
расстояниях присоединяется к штепсельным контактам (штепсельная розетка). Кабель нама-
Фиг. 925. Схема электрического оборудования передвижного поворотного крана (SSW).
Род тока, трехфазный, 500 V, 50 пер. Мг — подъемный мотор; М2 — мотор для поворота; М3 — мотор для
передвижения крана; V — V— W — статор; и — v — w — ротор; StWx — контроллер подъема; StW2 — контроллер
поворотного механизма; StW3 — контроллер для передвижения крана; Втг — тормозной магнит для подъемного
механизма; Вг3 — тормозной магнит для ходового механизма крана; ЕА — конечный выключатель к подъему
ному механизму; Sch — контактор для конечного выключателя ЕА; SL — троллейный провод вдоль путеет
крана; AS — выключатель; RSK — кольцевой токоприемник; SA — распределительный щит; R — S — Т —
сборные шины; HStrA — максимальный автомат; Лх—Rz—JR3—реле максимального автомата; Si —
предохранители; SD — вольтметр; Str -
■ амперметр; DK — контактная кнопка; В1 — осветительная проводка; SpT —
трансформатор напряжения.
тывается или сматывается с барабана, приводимого в действие от одной из осей
ходовых колес.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 33 м/мин; 27,2 л. с. при 710 об/мин
Поворот 1,57 раз в мин. 5,17 » » 940 »
Передвижение крана .... 33,5 м/мин; 7,48 » » 950 »
Род тока — переменный ток, 380 V, 50 пер.
Фиг. 925 представляет схему соединений электрического оборудования
передвижного поворотного крана, к которому подводится ток через троллейные провода,
проложенные под землей (см. стр. 525).
509

2
о
^--650-
Фиг. 926. Электрический поворотный кран для нормальной колеи, грузоподъемностью 3 и 5 т при вылете 10 и 5,5 м.
а —подъемный мотор; Ь — эластичная муфта с тормозом подъемного механизма; г — моторная передача (цилиндрическая зубчатая передача); d1—d2t el—e2 —
переключаемая барабанная передача; / — ручной маховик для разобщения d,—d2 или ег—е2; д — мотор для привода в движение механизма для подъема укосины или
поворотного механизма; п — эластичная муфта со стопорным тормозом; % — горизонтальная червячная передача; к— I — цилиндрическая зубчатая передача; т, —
ведущее колесо, сцепляющееся с укрепленным на нижней тележке ободом цевочного колеса т2; п — выключаемое и включаемое ведущее колесо, сообщающееся
с /, приводящее в движение вертикальный вал о; р — двухсторонняя кулачная муфта; V\ — Рг — система рычагов для выключения и включения п: qt — коническая
зубчатая передача, приводящая в движение вал г; q«-~q2 — коническая зубчатая передача для приведения в движение обоих шпинделей s; I — I — центры шпинделей;
t — мотор для передвижения крана; ии и,, и3 — цилиндрические зубчатые передачи, передающие движение на ось ходовых колес v; wx — подъемный и поворотный
контроллеры; ш2 — контроллеры передвижения; w3 — ножная педаль для тормоза поворотного механизма; х — рычаг для переключения мотора д, работающего на-
подъем укосины или на поворотный механизм; у — противовес для укосины. ~

- ■ •■• .
Моторы защищаются от перегрузки посредством реле с выдержкой времени.
Надземные троллейные провода применяются для заводских кранов с нормальной
колеей при передвижении на путях с малым количеством стрелок. Воздушная проводка
имеет тот недостаток, что высота подъема крана ограничивается положением
проводов. В поворотном передвижном кране фиг. 926 укосина перемещается посредством
двух шпинделей.
Так как вылет крана меняется лишь изредка, то мотор поворота используют
также для подъема укосины. Затем, смотря по надобности, поворотный механизм
или механизм для подъема укосины включается или выключается посредством
двухсторонней кулачной муфты. Будка для машиниста устраивается так же, как и для
крана, изображенного на фиг. 924, в целях лучшей видимости рабочей площади на
платформе.
Подъемный и поворотный мотор управляются посредством универсального
контроллера (см. стр. 204).
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 15 или 25 м/мин; 19 л. с. 720 об/мин
Поворот 2 раза в мин. } g б )} 93(^ }>
Подъем укосины в 4 мин- I
Передвижение крана .... 30 м/мин; 10 » 970 »
• Род тока постоянный 220 V-
Если укосина меняет ^положение во время работы, (при каждом цикле работы
крана), то вес укосины уравновешивается противовесом, и мощность мотора для подъема
соответственно уменьшается.
Посредством особой
конструкции укосины и
соответствующих приспособлений (см. стр.
481) достигается
ориентировочно горизонтальный путь
груза во время подъема
укосины.
Фиг. 927 изображает
электрический подвижной
поворотный кран для
обслуживания склада прокатной
стали. Вылет этого крана
меняется посредством
передвигающейся на верхнем
горизонтальном поясе укосины
канатной передвижной тележки.
Грузоподъемность — 7,5 т.
МаксимальныЙ^ИЛИ МИНИМаль- фиг 927. Электрический передвижной поворотный кран для
НЫЙ вылет —16 и 3,5 м. обслуживания склада прокатной стали.
В соответствии с его
максимальным вылетом кран может обслужить рабочую площадь в 30 м шириной.
Ширина колеи — 4,0 м. Скорость передвижения крана — 70 м/мин. Подвод тока:
подземный. Фирма «Orenstein и Koppel» изготовила электрический кран,'
передвигающийся на гусеничном ходу, который сконструирован подобно изображенному на стр.
507 дизельному крану. Кран приводится в действие посредством мотора в 36 kW и
950 об/мин. Мотор работает посредством цилиндрической зубчатой передачи и
конической реверсивной передачи на главный приводной вал, откуда передаются все осталь-
.ные движения крана.
Конструкция нижней тележки выполняется по фиг. 921. Подвод тока
осуществляется посредством волочильного кабеля, который присоединяется к нижней тележке
при помощи штепсельного контакта или кабельного барабана. Рабочие скорости крана
такие же, как в дизельном кране и лишь немного отличаются от рабочих скоростей
парового крана.
511
■-г* Ч . -,' '- ' . . . ' ' ' *'■">■' "'•■*

Строительный вес крана около 19,5 т; противовес около 8 т; служебный вес
около 27,5 т.
Аккумуляторные краны. Эти краны применяются тогда, когда
паровые краны вследствие огнеопасности (например, в деревообделочных
производствах) и моторьые краны вследствие неудобства из-за получения выхлопных газов
не могут быть применимы. При сильно разветвленных заводских путях
аккумуляторный кран выгоднее, чем питаемый от одной сети передвижный поворотьый
электрический кран, так как устройство и содержание воздушной проводки оказывается слишком
дорогим. Это также причиняет много неудобств и при высоких напряжениях тока
создает опасность для местных рабочих.
Фиг. 928. Аккумуляторный поворотный кран для
нормальной колеи, грузоподъемностью 5/пи вылетом
5,0 и 2,5 м (Ardeltwerke).
а — канатная тележка; Ъ — подъемный барабан; с —
подъемный мотор; d — канат для тележки; е — рукоятка; / —
цепная передача для ходового механизма тележки; д — мотор
поворота; h — мотор для передвижения крана; г —
аккумуляторы.
Аккумуляторы большей частью устанавливаются на заднем конце платформы
верхней тележки, где они частично или целиком заменяют требуемый противовес.
В этом/случае электрический привод такой же, как и при обыкновенном передвижном
поворотном кране с тремя моторами.
Иногда аккумуляторы также устанавливаются на особой платформе,
прицепленной к крановой тележке. Тогда кран приводится в действие посредством мотора
и в^конструктивном отношении соответствует нормальному паровому крану.
Заменяющий паровую машину мотор работает посредством двух цилиндрических зубчатых
передач на главный приводной вал, от которого и получаются также, как и у парового
и моторного, все движения крана.
Изображенный на фиг. 928 аккумуляторный кран сконструирован для перегрузки
штучных грузов и для работы с магнитом. Кран передвигается по нормальной колее
и снабжен тяговыми крюками и буферами. Механизмы для подъема, поворота и
передвижения тележки приводятся каждый посредством своего мотора. Механизм для
передвижения тележки при небольшом пути для последней (2,5 м) приводится в
действие от руки (посредством вращения рукоятки внутри будки машиниста).
Рабочие скорости и моторы:
7,2 л. с. при 740 об/мин
Подъем ■ 5 м/мин;
Передвижение тележки .... от руки
Поворот (приблизительно) . . 13/4 раза в мин. 5,0 »
Передвижение крана .....'. 70 м/мин; 25,0 »
830
950
512

Аккумуляторная батарея Состоит из 120 элементов серии 111 f1 156 i с эбонита
выми сосудами. Емкость: 207 Ah при разрядном токе в 103,5 А. Среднее разрядное
напряжение приблизительно 216 V-
Дальнейшие сведения об аккумуляторных кранах см. R о d i g е г, Akkumu-
latorenkranfahrzeuge. «Fordertechn.» 1926, S. 269 — W о e s t e, Akkumulatorenkrane.
Zentralbl. d. Hutten u. Walzwerke. 30 Jahrg., Heft 9.
ЛИТЕРАТУРА
A 1 b г е с h t, Stahlakkumulatoren zum Antrieb von Fahrzeugen, «Fordertechn.» 1929, S. 265.
Benedict, Normale Dampfkrane, Maschinenbau, 1923—1924, S. 576.
Boehlmann, Die hauptsachlichsten Bauarten der Raupenbandfahrwerke an Baggern,
«Fordertechn.» 1929, S. 224.
F r i с k e, Beitrag zur Berechnung des grossten Raddruckts von Drehkranen, «Fordertechn. »
30/VIII, 1929.
Kessner u. Benedict, Normale, Dampfdrehkrane, ZVdl 1922, S. 965.
К u h n e r, Neuzeitlicher Eisenbahnwagendrehkran mit benzolelektrischem Antrieb, 25 000 kg
Tragkraft, «Fordertechn.» 1926, S. 324.
Recknagel, Standsicherheit mit Raddruck fahrbarer Drehkrane, «Fordertechn.» 29/X, 1926.
R i t z, Versuche uber Energie bzw. Brennstoffverbrauch bei Waggondrehkranen, «Fordertechn.»
1928, S. 260.
Santamarina, Einziehdrehkrane fur Hafen<;Vorteile und zu erfullende Bedingungen, Arten der
Einziehkrane. Neuer spanischer Einziehkran mit angelenktem Ausleger). Rev. de Ingeniera Indust.
1930, S. 1.
Steinbrecher, Kranbahnen in Eisenbeton fur Drehkrane, Beton und Eisen 1929, № 1.
Woeste, Automobilkrane. «Fordertechn.» 1927. S. 117.
Woeste, B^schickung von Generatoren und Hochbunkern mittels Rangierdrehkranes,«Fordertechn.»
Rundsch. 1927, S. 222.
Woeste, Krane mit eigener Kjraftquelle, ZVdl 1926, S. 291.
Normaldrehkrane mit Dampf-, Diesel- oder Benzolantrieb, Demag-Nachrichten, 1930, S. 12.
Demag-Nachrichten, 1931, S. Bd. 18. Greiferkran mit Verbrennungsmotor fur Ascheverladung.
Vierachsiger Krantriebwagen fur die Strassenbahnen der Stadt Koln (Linke-Hofmann-Busch-Werke
A.-G. Koln), «Fordertechn.» 1929, S. 135. Normalspuriger Dampfdrehkran hoher Leistungsfahigkeit,
Werft Reederei Hafen, 1926, S. 18.
в) Б а ш е н ii ы е передвижн ы.е поворотные краны.
Башенные передвижные поворотные краны применяются в качестве элинговых кранов и
кранов для обслуживания строительства надземных высоких сооружений. Об
элинговых кранах см. стр. 541 «Краны для верфей». При наличии в надземных сооружениях
больших подъемных высот передвижные башенные поворотные краны оказались
самым подходящим транспортным средством. Эти краны экономят потребные до сих
пор дорогие строительные леса и способствуют быстрому выполнению строительных
работ. В то время как в элинговых башенных поворотных кранах вылет изменяется
большей частью посредством одной^ перемещающейся по горизонтальному нижнему
поясу укосины тележки, в кранах для надземных сооружений отдают
предпочтение подъемной укосине. Изображенный на фиг. 929 электрический башенный
поворотный кран грузоподъемностью 4 т состоит из перемещающегося портала, помещенной
на нем решетчатой башни квадратного поперечного сечения и подъемной укосины,
расположенной на верхней могущей вращаться пирамидообразной части башни,.
Подъемная лебедка крана, служащая также и для подъема укосины, выполняется
в виде нормальной подъемной лебедки (мотор 11 л. с), или в виде быстроходной
подъемной лебедки (мотор 25 л. с). Мотор работает посредством двух цилиндрических
зубчатых передач на барабан. Первая моторная передача помещается в редукторной коробке
и работает в масле.
Расположенный на эластичной муфте тормоз является электромагнитным двух-
колодочным тормозом с грузом.
Нормальная лебедка оборудуется приспособлением для быстрого опускания
легких грузов и порожнего крюка при помощи выключения ведущего колеса барабанной
передачи. Для регулирования спуска груза служит особый тормоз. Тормоз и
выключаемое приводное ведущее колесо обслуживаются одним общим рычагом. Скорость
спуска груза равна 5 м/мин. Мотор для поворота в новых конструкциях (в
противоположность фиг. 929) расположен вверху, на конце башни, благодаря чему отпадает
длинный промежуточный вал.
1 Afa, Berlin.
Лебедки и краны—19—33 513

Механизм для передвижения к£ана сконструирован так, что кран может
проходить закругления радиусом в 25 м.
Для обслуживания нескольких фронтов зданцй на рельсовых путях устраивается
поворотный круг.
Тип 30 крана фирмы Wolff (Вольф) (фиг. 929)
доставляется в зависимости от требуемой высоты'
подъема без соединительной фермы или с одной
или двумя соединительными фермами (Ь^. Длина
соединительной фермы равна 5,08 м; длина
укосины — 15 м. Наивысшее положение крюка при
грузоподъемности в 4 т с вылетом в 4,5 м и с
одной промежуточной фермой будет: hx = 34 м.
Соответствующее положение крюка при
грузоподъемности в 1ши вылетом в 12 м будет: ^ = 29,3 м.
'-<—3,0В»
Фиг. 929. Передвижной башенный
поворотный кран для высоких строений,
грузоподъемностью 4 т (тип 30; Jul.
Wolffu. Co Heilbronn).
а — остов портала; Ъ — квадратная
решетчатая колонна, укрепленная на a; bt —
промежуточная часть колонны для изменения
высоты крана; с — поворотная часть; d —
подъемная укосина; е — подъемный механизм и
механизм для подъема укосины; / —
поворотный механизм; д — вертикальный -вал
поворотного механизма; h — зубчатый венец,
укрепленный на поворотной части; i — привод
ходового механизма; к — балласт.
514
L ^ fc? Ь 1 ^
Фиг. 930. Передвижной полноповоротный
портальный кран (схема).
Рабочие скорости:
Подъем (мотор 11 л. с.)1: до 4 т — 9 м/мин
» 2 » — 18 »
» 1 » — 35 »
Поворот (1,5-^2 л. с.) . . 1,1 раз в мин.
Передвижение крана (11 л. с.) 30 м/мин.
Род тока—постоянный или переменный.
При постоянном токе подъемный
контроллер имеет безопасное соединение при спуске
(см. стр. 207). Башенные краны
конструируются также с укосиной длиной до 20 м. При
устройстве укосины с- противовесом момент
крана при вылете в 15 м будет равен: 4 х
X 7,5 = 30 тм.
При укосине длиной в 20 м крановый
момент такой же. Однако наименьшие или
наибольшие вылеты при меньшей грузоподъемности
1 Новые быстроходные подъемные лебедки имеют
мотор в 25 л. с. и могут поднимать груз до 2 т со
скоростью 45 м/мин.

могут быть соответственно больше. В новейших конструкциях кранов фирмы Wolf*
грузоподъемность и вылет значительно увеличены.
Тип 45: грузоподъемность
расстояние между рельсами .
Тип 60: грузоподъемность ....
расстояние между рельсами
7,5 т при 6 м вылета
2 » » 20 » -»
4,5 м
10 т при б м вылета
1,5 » » 20 » »
4,5 ас.
Фиг. 931.
Большим преимуществом кранов фирмы Wolff (Вольф) является их быстрая
и точная сборка. Установка башни производится при помощи электрической лебедки
в течение 4—5 мин.
Более подробные данные относительно башенных поворотных кранов см. раздел
«Специальные краны» (строительные краны).
г) Поворотные краны на передвижных порталах
и пол у порталах (портальные поворотные кран ы).\
Конструкция и применение. На передвижных
порталах устанавливается поворотный кран (фиг.
930) с постоянным или переменным вылетом. Этот
поворотный кран большей частью конструируется
как кран с поворотным кругом (см. стр. 460),
который, смотря по роду перемещаемого груза,
оборудуется обыкновенным или грейферным подъемным
механизмом.
Поворотные краны на передвижных порталах
применяются, главным образом, в портах, где они
в большом количестве устанавливаются вдоль
набережной (см. также «Портовые краны», стр. 540).
Они обслуживают один или несколько
железнодорожных путей, которые благодаря узким опорным
конструкциям порталов можно проложить очень
близко от края набережной. Благодаря этому путь
груза между железной дорогой и кораблем
становится короче и ускоряется переброска грузов.
Подъемный и поворотный механизм поворотных кранов на передвижных порталах
всегда приводится в действие от электродвигателей. Механизм для передвижения
крана имеет электрический или ручной привод.
Грузоподъемность при перегрузке штучных грузов: 1,5 ч- 7,5 т (большей частью
2,5 или 3 т). При перегрузке сыпучих грузов — с грейфером: 3 -~ 10 т. Вылет а =
= 10 -т- 18 т. Высота блока укосины (над уровнем головок рельсов) hr = 12 -ч- 17 м.
Скорость подъема и поворота см. стр. 460 «Краны с поворотным кругом». Скорость
передвижения крана (при электрическом приводе) 30 -~ 60 м/мин.
1. Полноповоротные краны на порталах. В основу
расчета расстояния между опорами подвижного портала (фиг. 930) берется число
подлежащих обслуживанию путей и железнодорожный габарит подвижного состава (фиг.
931), что является основой также и для определения внутренней высоты портала.
Расстояние между опорами: при одном пути L ~ 45 м; при двух путях — 9,5 м;
при трех путях — 15 м.
Внутренняя высота портала Ло ~ 5,0 м.
Расчет и конструкцию поворотных кранов см. на стр. 462. Грейферные
подъемные механизмы см. на стр. 225.
Механизм для передвижения крана. Ручной
привод ходового механизма применяется только в кранах небольшой
грузоподъемности, которые передвигаются редко или только на небольшие расстояния.
Каждая сторона портала приводится в действие отдельно. Средством для приведения
в действие большей частью является рукоятка, а иногда и трещетка. В качестве
передачи между валом рукоятки и приводным ходовым колесом служат две
цилиндрические зубчатые передачи. Расчет ручного ходового механизма см. на стр. 265;
515

Моторный привод механизма передвижения. Механизм
передвижения крана в значительной степени идентичен с ходовым механизмом
электрического портального крана (фиг. 650). Однако горизонтальный вал ходового
механизма короче в соответствии с меньшим расстоянием между опорами. Скорость
передвижения зависит от длины пути и величины перевозимого груза и составляет обычно
12-7-80 м/мин. Большие скорости по причинам производственной безопасности не
рекомендуются. Если скорость передвижения при менее частом передвижении крана
не играет роли, то можно принять один мотор для передвижения и для поворота.
В этом случае контроллер поворота при установке переключателя на
распределительном щите может быть применен и как контроллер для передвижения крана. Это
устройство имеет преимущество меньшей стоимости и применяется также и в
нормальных кранах для перегрузки штучных грузов, грузоподъемностью 2,5 и 3 /п.
Ходовой механизм крана рассчитывается и конструируется так же, как и
электрических портальных кранов (см. стр. 377).
Мотор для передвижения устанавливается на мосту портала (фиг. 932) вместе с
горизонтальным валом ходового механизма и имеет доступ с земли помощью лестницы.
Моторная передача, а также верхние и нижние конические зубчатые передачи
работают в масле и помещены в редукторных коробках.
Вертикальные (или наклонные) валы ходового механизма целесообразно снабжать
шариковыми подпятниками.
Тормоз ходового механизма*конструируется как двойной колодочный тормоз с
грузом и оттормаживается посредством магнита. Время торможения может быть
принято равным половине времени для пуска мотора. Если тормозятся большие массы,
и если кран передвигается часто, то предусматривают кроме механического еще
электрический тормоз (при постоянном токе торможение путем короткого замыкания
якоря, при переменном токе — торможение противотоком). Наибольшая часть живой
силы оттормаживается тогда электричеством, а остаток — механическим тормозом,
колодки которого изнашиваются соответственно меньше.
Поворотный кран на передвижном портале, приведенный на фиг. 932,
грузоподъемностью в 20 ш с вылетом 15 м и расстоянием между опорами в 6,0 м предназначен для
большого металлургического завода для разгрузки прибывающих барж с рудой.
Грейфер имеет расчетную емкость в 3,5 м3. Подъемный механизм грейфера
представляет собой двухмоторную лебедку, конструкция которой описана на стр. 255.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 60 м/мин; 177 л. с. и 585 об/мин
Замыкание грейфера 30 » 177 » » 585 »
Поворот 1,5 раза в мин. 58,5 » » 720 »
Передвижение крана 60 м/мин; 65,3 » » 730 »
Род тока переменный, 380 V, 50 пер.
Электрическое оборудование AEG.
Портальный остов. Конструкция. Портальный остов большей частью
выполняется из двух сплошных ферм (фиг. 930), нижние концы которых присоединены
к колесным балкам.
Предусматривается соответствующее поперечное соединение между обеими
фермами портала (фиг. 930, боковая проекция). Так как жесткие углы между
горизонтальной частью балки и опорами в закругленном исполнении становятся слишком
дорогими, то предпочитают большей частью выполнение по фиг. 932. Расчет портала
является статически неопределимым. Производство расчета см. An dree, Die Statik
des Kranbaues.
Статическая неопределимость устраняется так же, как и в портальных кранах
тем, что одну опору выполняют шарнирной (фиг. 935).
Выполнение подвижных порталов решетчатыми (фиг. 933) имеет преимущество
меньшей поверхности, подверженной давлению ветра, и меньшего собственного веса.
Для статического расчета подвижных порталов Garlepp г рекомендует следующие
допускаемые напряжения:
1 «Maschinenbau» (Der«Betrieb) 1931, S. 86.
516

Без ветра и сил ускорения зд0п < 1000 кг/см2; с давлением ветра в 50 кг/м2 и при
ускорении —заоп < 1200 кг /см2; без груза и с 200 кг/м2 давления ветра одоп < 1400 кг /см2.
Устойчивость. Исследование устойчивости производится для
находящегося в эксплоатации полностью нагруженного крана с учетом давления ветра в 50 кг/м2
п2 \*—Пг 3500—>Ь 3500
Фиг. 932. Грейферный поворотный" кран на портале, грузоподъемностью 20 т,
вылетом 15,1 м "и высотой подъема 26 м,
а — грейфер; Ъ — разгрузочный барабан; с — подъемный барабан; d — центральная цапфа;
е — балансирная роликовая тележка поворотного круга; / — ходовой мотор крана;
я — эластичная муфта с тормозом ходового механизма; h — моторная передача
(передача цилиндрическими колесами); г — мотор для оттормаживания тормоза ходового
механизма; к — горизонтальный вал ходового механизма; I — вертикальные валы
ходового механизма; ,т— опорные балки, шарнирно укрепленные на ногах портала; пх—щ —
балансирная колесная рама; о — канал для подводки тока; р — токоприемник; q — будка
машиниста.
при установленной перпендикулярно и параллельно к краю набережной укосины. Без
груза устойчивость следует исследовать в зависимости от места стоянки крана для
давления ветра в 200 или 250 кг/м2. Тогда укосина располагается перпендикулярно
517

к краю набережной, а ветер, действуя параллельно ей, производит давление на
полную поверхность крана. Вообще достаточно определить коэфициент устойчивости
по наименьшему получающемуся давлению на колесо. Если оно слишком мало или
отрицательно, то на соответствующей стороне помещается дополнительный груз
(балласт).
Фиг. 934 изображает передвижной поворотный портальный кран с подъемной
укосиной при горизонтальном пути груза. Подъем укосины производится посредством
Наибольший и наименьший^, вылет:
а = 19,75 м; а0 = 5,25 м. Расстояние
между опорами портала — 15,25 м;
I — точка поворота укосины.
1 {!') — блоки укосины; 2 (2')— по-
двишные блоки, движущиеся по
наклонным направляющим; 3 — неподвижные
отклоняющие блоки грейферных
канатов; 4—5 — барабаны для грейферного
подъемного механизма; 6 (6')—
противовес укосины; 7 (7') — тяговый канат,
укрепленный с одной стороны к
укосине, а с другой стороны к оси блоков
2(2'); 8(8')—цевочные сегменты; 9 —
привод для 8 (8'), Ю — отклоняющий
блок к 7.
Фиг. 934. Полноповоротный кран на портале с подъемной укосиной и грейфером
(Mohr & Federhaff), грузоподъемность — 4 m.
двух зубчатых сегментов наружного зацепления, которые несут на своих задних
концах противовесы для уравновешивания укосины. Горизонтальный путь груза
достигается посредством тягового каната и наклонной направляющей отклоняющего блока
подъемного каната (2—2').
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 69 м/мин;
Подъем укосины 60 »
Поворот 156 »
Передвижение крана . • . 30 »
Род тока переменный, 220 V, 50 пер-
Электрическое оборудование SSW.
87 л. с.1 при 730 об/мин.
12,3 » » 965 »
17.7 » » 960 »
23.8 » » 9Э5 »
Если подвижной портал обслуживает несколько железнодорожных путей, то
увеличение области работы поворотного крана на подвижных порталах достигается
1 При 40% ED-
518

тем, что поворотный кран конструируется с передвижением на подвижных порталах
(фиг. 935).
Кран, изображенный на фиг. 935, служит для перегрузки сыпучих грузов и имеет
грузоподъемность 7,5 т. Вылет поворотного грейферного крана равен 15 м. Сплошной
вид по U
Фиг. 935. Перегрузочный мост с поворотным грейферным краном (MAN).
а — поворотный кран с грейфером; Ь — сплошной портальный остов с консольным вылетом со стороны берега-
с — неподвижные опоры; d — шарнирные опоры портального остова.
остов подвижного портала, расстояние между опорами которого составляет 16 м,
имеет со стороны воды шарнирную опору, а со стороны материка — консольное плечо
в 3 м полезного вылета. Расчетная емкость грейфера: 1,5 м3.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем -^ 42 м/мин; 76,2 л. с. и 560 об/шц
Поворот 150 » 17,4 » » 755 »
передвижение поворотного крана . 60 » 17,4 » » 755 >>
Передвижение портала 18 » 17,4 » » 755 »
Род тока — постоянный, 440 V.
Электрическое оборудование AEG.
Фиг. 936. Устойчивость поворотной части (верхней Фиг. 937. Устойчивость крана (укосина
тележки). перпендикулярна стене набережной,
ветер параллелен укосине).
Пример № 14. Расчет устойчивости электрического полноповоротного крана на 'портальной
раме (портовый кран)1 (фиг. 936 до 940). пир ильной
1 Becker, Berlin-Reinickendorf.
519

Поворотный кран без передвижения по подвижному порталу. Грузоподъемность: Q. = 2500 кг
вылет: а = 13 м; расстояние между опорами портала L = 9,1 ас.
Рабочие скорости:
Подъем: v±= 36 м/мин; поворот: v2 = 120 м/мин;
передвижение крана: г/3 = 23 м/мин.
Условия устойчивости согласно ВЕК (DIN 120)х.
А. Устойчивость поворотной части (фиг. 936)
1. В рабочем состоянии при 25% перегрузки и 50 кг/м2 давления ветра.
Расстояние кромок опрокидывания (/ и //) от оси вращения равно: еГ = 1,18 м.
Расстояние противовеса от оси вращения будет: ед *= 2,46 м.
Расстояние центра тяжести от передней опрокидывающей кромки / (без ветра):
4-61,04 — 46,12 ^
27Л7
0,550 м.
«и
О
с
1
2
3
4
5
б
7
Наименование^частей
Груз и подвесной орган с
крюком 4- 25% перегрузки . . .
Платформа и крановая будка .
Подъемный и поворотный меха-
Поворотные катки и
промежуточные подшипники
Противовес
Всего. . . .
Вес
Уз
fh
fh
fh
(Gg) fh
V
m
3,33
2,44
3,00
4,10
0,60
0,70
13,00
27,17
Расстояние, м
e2
el
e*
£5
e*
£7
— 11,82
— 2,80
-г 1,92
+ 1,70
4- 0,20
4 1.18
4- 3,64
Всего
i
Та б л и
ца 53
Моменты, тм
Mi
4- 5,77
4- 7,00
4- 0,12
4 0,82
4-47,33
4-61,04
Mr
—39,30
— 6,82
—
— 16,12
Фиг. 938а и b. Устойчивость крана (укосина перпен- Фиг. 939 и^940. Устойчивость крана (укосига
дикулярна стене набережной, ветер перпенди- параллельна стене набережной),
кулярен укосине).
Расстояние результирующей V от оси вращения: е = ег— х = 1,18—0,55=^0,63 м. Максимальное
давление на колесо поворотных катков (фиг. 850):
Ртах — --7Г- • —^— = о< ' ' 2 10 т на каждый ролик.
2 2вг 2 • 2,36 /
Устойчивость при неподвижном подвешенном грузе и без давления ветра.
Необходимый коэфициент устойчивости от опрокидывания:
is опрокидывающая нагрузка Qk .
грузоподъемность
!,75 (DIN 120).
Второй проект, Berlin^l930,rDeutscher Kranverband e. V,
520

Опрокидывающая нагрузка: пк = ~—-——— +
* Q
-Н 61,04 — 46^12
11,82
+ 1,25-2,5^
^4,40 т.
Имеющаяся устойчивость против опрокидывания:
Устойчивость без груза и без давления ветра (расстояние центра
тяжести от передней опрокидывающей кромки (фиг. 936):
+ 61,04 — 9,18
м;
Vo 2450 ~
хо = 2- £г —х = 2 • 1,18 — 2,16 = 0,20 м.
Расстояние результирующей Vo от оси вращения:
ео = ег — х0 = 1,18 — 0,20 == 0,98 м.
Моменты от ветра: а) Давление ветра в 50 кг/м2 на заднюю сторону укосины и
машинного здания,
1. Укосина Fi-w - уг = 3 • 0,05 • 5,4 ^ 0,80 тм
2. Машинное здание F2 • w - у2 = 6 • 0,05 • 1,65^0,50 тм
Всего
9 м2 Mw ^
1,30
б) Давление ветра в 200 кг/м2 на переднюю сторону укосины и машинного здания:
1. Укосина Fx • w • у1== 3 • 0,2 • ■ 5,4 ~3,24 тм
2. Машинное здание F2 • w • у2 = 6 • 0,2 • 1,65 ^ 1,98 тм
Всего 9 м2 Mw = 200 = 5,22 тм
Устойчивость при 25% перегрузки и 50 кЦм2 давления ветра (опрокидывающая кромка /):
Условие: 2М>0; + LM/ — ZMr — Mw e 50 - + 61,04 — 46,12 — 1,30 = + 13,62
Устойчивость без груза и при 200 кг/м2 давления ветра (опрокидывающая кромка //):
Условие: 2М>0; К0 = К — 1,25 Q - 27,17 — 1,25-2,5 ~ 24 т\ Ко • х0 — Мш_200 »
» + 24 • 0,20 — 5,22 - — 0,42 тм < 0.
Остающийся еще небольшой опрокидывающий момент не имеет значения для не находящегося
в работе крана и воспринимается центральной цапфой.
Б.Устойчивость всего крана от опрокидывания
1. Укосина перпендикулярна к стене набережной (фиг. 937). Вес
передвижного портала (без поворотного крана): G ^ 11,2 т. Расстояния: с = 0,455 м; f = х — с «
«0,55—0,455-0,095 ~0,Ю м.
а) В работе с 25-процентной перегрузкой и давлением ветра в 50 кг/м2.
№
по
пор.
1
2
Наименование частей
Передвижной портал . .
Поворотный кран с
перегрузкой в 25% • • •
Вес
т
G = 11,2
V «=27,17
Vs = 38,37
Плечо
момента, м
•у- = + 4,55
/- + 0,10
Моменты
тм
+ 51,0
+ 2,72
Мк + 53,72
Расстояние результирующей Vs от опрокидывающей кромки 1 (без давления ветра)-
Хх~ Vs ~~ 38,37 ~1'4uai.
Моменты от ветра (50 кг/м2 на заднюю сторону укосины и машинного здания):
1. Укосина F1-w-y[=3- 0,05 • 11,40 « 1,70 тм
2. Машинное здание F2 • w • у% = 6 • 0,05 • 7,65 = 2,30 >>
3. Передвижной портал Fz • w • у'г = 2 • 0,05 • 5,50 = 0,55 х>>
Р . и; . у « 4 • 0,05 . 3,10 - 0,62 »
Итого
15 м2 Мш_ 50 =5,17 тм
* Без груза, но с нагрузкой в 200 кг от веса подвесного органа.
521

Устойчивость при 25% перегрузки и 50 кг/м2 давления ветра:
Условие 2М>0; Мк—М
ш - 50
53,72 — 5,17 = + 48,55 тм > 0.
Опрокидывающая нагрузка: Qk =
Мк
53,72
12,27
+ 1,25- 2,5»= 7,5 т
Имеющаяся устойчивость: б2 = -рг- = я^^З,0> 1,75.
б) Неработающий кран (без груза) и с давлением ветра в 200 кг/м2.
№
по
пор.
1
2
Наименование частей
Передвижной портал . .
Поворотный кран без
груза
G
Vo*
Vs
Вес, т
= 11,2
= 24,0
«35,2
L
2
Плечо
момента, м
- = 4- 4,55
/ = — 1,71
Моменты
тм
+
4-
Мко +
51,0
41,0
92,0
Моменты от ветра (200 кг/м2 на заднюю сторону укосины и машинного здания):
1. Укосина рг . w - у[ = 3 • 0,200 - 11,40 = 6,85 тм
2. Машинное здание F2 • w • у'% - б • 0,200 • 7,65 = 9,20 »
3. Передвижной портал Я3 . w . y'z = 2 • 0,200 . 5,50 = 2,20 »
F^.w -у[~4 -0,200 • 3,10 = 2,48 »
Итого
= 15 M2Mtl
= 200
■■ 20,73 тм
Устойчивость без груза и с давлением ветра в 200 кг/м2:
Условие SM>0; +Мк0 — Мш==2ОО - 4- 92,0 — 20,73= +71,27 шм > 0.
в) Неработающий кран (без груза) и с 200 кг/м2 давления ветра сбоку на*укосину п машш гее
здание (фиг. 938а и Ь):
Моментьиот ветра:
1. Укосина Fi • w • ух = 6,0 • 0,200 • 11,4 = 13,7
2. Машинное здание F"2 - w - у"2~ 10,0 • 0,200 • 7,6 = 15,2
3. Передвижной портал F"3 • w • y's = 10,0 • 0,200 • 5,5= 11,0
/^ . ^ • у\ = 5,0 • 0,200 • 3,0 - 3,0
Итого
Общий вес крана: Ск = Уо 4-
Момент устойчивости, отнесенный к опрокидывающей кромке / (фиг. 938а):
31,0 МШ:=200 - 42,9 тм
24 4- И,2 = 35,2 ж.
Ms
.-!- = 35,2- 2,0;
70,4
Устойчивость: LM>0; 4-
©«.-
Если при w = 200
опрокидывания:
Mw = 200 в
Mw= 200
4-70,4 — 42,9
70,4 , ОА ^
■ 4- 27,5 тм > 0
1,75.
последует опрокидывание, то при /я (фиг. 938а) образуется новая кромка
Момент устойчивости'-
Ms = GK • 4г = 35^2 • 2,48^87,3 тм
Устойчивость:
Ms = 87,3
ш= 200 ~42,9
1,75.
Горизонтальная сдвигающая сила ветра (фиг. 938а):
F - w = 31-02 =-6,2 т. Сила сцепления крана с рельсами (два заторможенных ходовых колеса):
V> (/о 4-
Va (244-11,2) • 0,1 S 1J6 /п.
* См. сноску па стр. 521.
522

При давлении ветра в 200 кг/м2 кран может получить скольжение. Во избежание этого необходимо
р р
применять стопорные клинья.
2.Укосина параллельна к краю набережной
а) В работе с перегрузкой 25% и давлением ветра в 50 кг/м2.
№
по
нор,
1
2
Наименование частей
Передвижнор
Поворотный
регрузкой
i портал . .
кран с пе-
в 25% . . .
G
Vs
Вес,
- 11
-27
= 38
т
,2
17
,37
/
2
Плечо
— z=
/ =
-- +
= +
мо-
, м
2,0
1,37
Моменты
тм
+ 22,40
+ 37,3
Мк + 59,70
Расстояние от опрокидывающей "кромки / без ветра (фиг. 940):
Мк 59,70
х, =
: 1,56 м.
Vs 38,37
Моменты от ветра (50 кг/м2 на заднюю сторону укосины и машинного здания):
1. Укосина Fx - w • у\ = 3 • 0,05 • 11,40 = 1,70 тм
2. Машинное здание F2 • w • у2 = б • 0,05 • 7,65 = 2^0 »
3. Передвижной портал F's • w . у"ъ = 10 • 0,05 • 11,00 = 5,55 >>
4
= 5 • 0,05 • 3,00 = 0,75 *
Всего
24 м2
M
w = 50
10,30 тм
Условия устойчивости:
>0; +Мк-Мю=50 = + 59,7 — 10,30= +49,4 тм > 0.
б) Неработающий кран (без груза) и с давлением ветра в 200 кг/м2 (кромка опрокидывания / /):
по
пор,
1
2
Наименование частей
Передвижной портал . .
Поворотный кран без
' груза
G
Vs
Вес, т
= 11,2
= 24,0
= 35,2
Плечо
мента
/ = i
мо-
, м
,02
Моменты
тм
+ 22,40
+ 24,50
Мко + 46,90
Моменты от ветра (200 кг/см2 на переднюю сторону укосины и машинного здания):
1. Укосина Fx • w • у\ «. 3 • 0,200 • 11,40 = 6,84 тм
2. Машинное здание F2 • w • у'2 = б • 0,200 • 7,65 « 9,20 »
3. Передвижной портал F"z - w • у"ъ = 10 • 0,200 • 11,00 = 22,00 »
F", • w ■ у* ^ 5 • 0,200 • 3,0 = 3,0 »
Всего
24 м2 MW^2QQ =41,04 тм
Устойчивость: SM> 0; + Мк0 ~ ^ш^гоо = + 46,90 — 41,04^ -f 5,86 тм > 1. Кран поэтому
достаточно устойчив. Принятое для нагруженных (находящихся в эксплоатации) кранов давление
ветра в 50 кг/м2 в действительности не может иметь места, так как уже. при давлении ветра в
12—15 кг/м2 возможность работы исключается. Точно так же необходимо иметь в виду то
обстоятельство, что сила ветра принимается в расчете равной 200 кг/м2 (на берегу 250 кг/м2), что представляет
значительную безопасность даже при ураганах.
г) Поворотные краны на полупорталах. Они применяются
в тех случаях, ^огда складские амбары в продольном направлении проложены
параллельно набережной. Краны тогда обслуживают два или три железнодорожных пути
и имеют только одну опору со стороны воды.
Второй конец моста полупортала (фиг. 941) имеет опору на подкрановом пути,
проложенном на возвышении вдоль стены амбаров. Поворотные краны на
полупорталах дают лучшее использование площади набережной, чем поворотные краны на
порталах со своими двумя опорами. Зато последние в силу того, что они не зависят
от длины здания, обладают преимуществом большей длины передвижения.' Поворот-
523

ные краны на полупортгалах, длина перемещения которых больше длины амбаров,
требуют со стороны здания еще добавочного подкранового пути, который должен
присоединяться у амбаров к имеющемуся подкрановому пути.
Вылет и высота подъема, а также рабочие скорости те же, что и в поворотных
кранах на порталах. Грузоподъемность поворотных кранов на полупорталах большей
частью не превышает 5 т.
Механизм для передвижения крана со стороны воды соответствует ходовому
механизму крана на порталах. Со стороны же берега механизм передвижения
соответствует мостовым кранам с расположением ходовых колес на конце кранового моста.
Мост полупортала выполняется
либо сплошным (фиг. 941), либо
решетчатым (фиг. 942).
Изображенный на фиг. 943
поворотный кран на подвижном
полупортале снабжен подъемной уко-
Фиг. 941. Передвижной поворотный кран на
полу портале (схема).
Фиг. 942.
синой при горизонтальном пути груза. Подъем укосины в этом кране производится
посредством двух зубчатых сегментов с внешним зацеплением, связанных с укосиной
двумя шарнирными рычагами. Горизонтальный путь груза достигается в этом кране
так же, как и в поворотном кране на подвижном портале (фиг. 934).
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 60 м/мин;
Подъем укосины ...... 60 -»
Поворот - 168 »
Передвижение крана .... 30 »
Род тока переменный 275/225 V, 50 пер.
Электрическое оборудование SSW-
2 X 49 л. с.1 около 970 об/мин
12,3 » » 965 »
17,7 » »» 960 »
23,8
975
Подводка тока, кабина машиниста и
предохранительные приспособления для безопасности в
поворотных кранах на подвижных порталах. К кранам,
передвигающимся редко и на небольшие расстояния, ток подводится через гибкий кабель,
включаемый в штепсельные розетки, расположенные на определенных расстояниях
(около 20 м) вдоль пути крана.
При передвижении кабель наматывается или сматывается с кабельного барабана,
имеющего привод от ходового колеса.
Краны, передвигающиеся часто и на большие расстояния, питаются через
подземные голые троллейные провода, проложенные в перекрытом канале.
Применявшиеся до сих пор подземные троллейные провода благодаря необходимой для
токоприемника сквозной канаве часто вызывали несчастные случаи и перебои в работе. Это
избегается применением перекрытия без проходного отверстия для токоприемников системы
EID (фиг. 944).
При этой системе тележка токоприемника присоединена к нижним опорам
передвижного портала на шарнирах, а токоприемники прижимаются к проводам посредством
а 40°/о ED.
524

укосине, а с другой, к оси блоков! i;
ющие блоки к I.
Грузоподъемность 5 т при 8 до 16 м вылета и 4 m при
8 до 19,20 м вылета. Наибольший и наименьший вылет:
а ■-- 19,2 м; а0 = 8,0 м; расстояние между опорами
полупортала —10,31 м.
а — мотор для подъема укосины; Ъ—цевочные
сегменты; с — жесткие штанги, соединяющие укосину с Ъ\
d — точка вращения укосины; е—противовес укосины,
помещённый в Ь; /—противовес укосины на платформе
верхней тележки; д — будка машиниста; h — лебедка;
I—подвижные, наклонно расположенные отклоняющие
блоки для грейферных канатов; к—направляющие к г;
/ — тяговые канаты, прикрепленные с одной стороны
т — отилогт-
-7,0т.
Ф.1Г. 943. Поворотный грейферный кран на нолупорталс с подъемной укосиной (Mohr & Federhaff)»
Фиг. 944. Беззазорное перекрытие для канала троллейного провода (типа ЕЮ — Elektrotechnische
Industrie Gubt).
а — рельсовый путь крана; Ъ — колесная балка с ходовыми колесами; с — рельсы для подводки тока; d *—
роликовые токоприемники; е—тележка, передвигающаяся на колесах / по неподвижным нижним полкам
швеллера д; дх — упорный бугель; h—ролики, приподнимающие металлическое перекрытие г,; г2 — металлическое
перекрытие, приподнимаемое посредством упорного бугеля дх\ г — верхнее металлическое перекрытие; к —
кабель для подводки тока; /—т—п — рама токоприемника.
525

особых пружин. Поэтому возможности оседания грунта и разность в расстояниях
по параллелям между рельсами крана и каналом троллейных проводов не влекут
за собой временных перерывов тока. Так как рельсовые троллеи расположены рядом
друг с другом, то требуется лишь незначительная глубина канала. Канал перекрыт
отдельными стальными листами, шарнирно соединенными друг с другом, которые
в целях более удобного осмотра токоприемной тележки выполнены легко съемными.
Тележка токоприемника передвигается на нижних поясах швеллерных балок,
которые образуют армировку канала и несут стальные листы.
Кроме ходовых роликов тележка токоприемника имеет еще четыре больших
ролика, которые оставляют в перекрытии канала по всей его ширине такие отверстия,
что выходящие из токоприемника кабели могут легко пройти через них. Приподнятые
во время движения последовательно посредством нажимных роликов стальные листы
затем снова ложатся в прежнее положение, а благодаря своему весу достаточно плотно
перекрывают канал.
Кабина для машиниста в поворотном кране на подвижных порталах помещается
в целях достижения лучшего обзора рабочей площади у машинного помещения крана
на стороне укосины, имея со всех сторон окна (фиг. 932). В кране, изображенном на
фиг. 934, кабина установлена на возвышении у укосины.' Передвижные поворотные
краны на подвижных порталах оборудуются рельсовыми клещами, которые при
остановке крана затягиваются и препятствуют передвижению крана под действием силы
ветра.
3. Понтонные краны (пловучие краны)
Расположенный на пловучем ящике (понтоне) кран в последнее время почти всегда
является поворотным краном с переменным вылетом. Понтонные краны имеют
преимущество неограниченной рабочей площади. Расчет и конструкцию понтона см. A n d r e е,
Die Statik des Schwerlastkrane. DIN 120 (Основы для расчета стальных конструкций
кранов) содержат в отношении понтонных кранов следующие правила: понтонные
краны могут при соответствующей эксплоатационной нагрузке в размере указанной
грузоподъемности погружаться лишь настолько, чтобы на более глубоко лежащей
стороне понтона высота верхней палубы над грузовой ватерлинией оставалась бы не
менее 300 мм.
а) Понтонные краны для перегрузки сыпучих
грузов. Понтонные краны, оборудованные грейферами, служат в портах для перегрузки
сыпучих грузов, а также для погрузки угля на суда. Поворотный кран большей
частью строится как кран с поворотным кругом и устанавливается либо
стационарным, либо с передвижением на понтоне на небольшие расстояния (фиг. 945).
Грузоподъемность в зависимости от емкости грейфера 5 : 10 т. Наибольший
вылет — 15 : 20 м. Соответствующая высота блока укосины над уровнем воды 16 : 22 м.
Типы приводов: паровой привод, привод с двигателем внутреннего сгорания (ди-
зельмотор), а в последнее время также и электрический привод от собственной
центральной станции.
Укосина устанавливается на решетчатом башенном помосте, надстроенном на
поворотной платформе, благодаря чему имеется большое свободное пространство под
укосиной.
Кабина для машиниста установлена в верхней части башенного помоста с таким
расчетом, чтобы машинист мог хорошо обозревать территорию работы. Понтонные
краны для перегрузки сыпучих грузов получают высокие рабочие скорости:
Емкость грейфера - . . .
Грузоподъемность крана . .
Производительность .....
Понтонные краны перемещаются либо посредством буксирных пароходов, либо же
снабжаются собственным источником энергии.
Фиг, 945 изображает понтонный кран грузоподъемностью 7,5 т с передвижением
парового поворотного крана на понтоне.
526
2Va
5
70—80
4,0
7,5
90-100
5,0
10
100-120
Л!3
т
т/час

!' Ч
h
Фиг. 945. Понтонный кран для перегрузки сыпучих грузов с передвижным паровым поворотным|
краном в 7,5 т грузоподъемности, от 17,5 до 10 м вылета и 30 м высоты подъема.
а — понтон; Ь — путь передвижения парового крана; с — нижняя тележка с поворотным кругом; d—балан-
сирные колесные рамы; е — поворотная платформа; / — пара балансирных ходовых роликов для поворотного
круга; д — подъемная укосина; h— шпиндели для механизма подъема укосины; i — паровой котел; к —
паровая машина; / — т — барабаны для грейферного подъемного механизма; п — грейфер £ (среднетяжелого
типа) емкостью 4 .и3; о — кабина машиниста; р — упорные брусья для ограничения пути передвижения
q — якорные лебедки; /—/, II—II — конечные положения при передвижении
новоротного крана.
ел
to

Для ограничения пути передвижения поворотного крана предусмотрены с обеих
сторон упорные брусья (буфера).
Рабочие скорости поворотного крана:
Подъем 60 м/мин.
Подъем укосины . . . (от 17,5 на 10 м) 2,5 мин.
Поворот 150 м/мин.
Передвижение крана . 40 м/мин
Пдверхность нагрева парового котла (см. стр. 5) 3Q м2.^
Площадь колосниковой решетки— 1,5 м2. Рабочее давление
метру.
10 am по мано-
Фиг. 946. Понтонный кран с поворотным краном, снабженный
подъемной укосиной.
1 — понтон; 2 — верхняя поворотная часть; 3 ~ подъемная укосина;
4—5 — кривошипная передача для механизма подъема укосины; 6—
качающийся рычаг; 7 — тяга; 8 — отклоняющий канатный блок; 9—
подъемный барабан; 10 — разгрузочный барабан для подъемного
механизма грейфера; X — X — горизонтальный путь груза.
Наибольшая мощность
паровой машины
горизонтального типа (D = 260 мм)
И-340 мм): 125 л. с. Число
оборотов — 200 в мин.
В последнее время
применяются краны, имеющие путь
груза при подъеме укосины
горизонтальным. См. также
стр. 479, «Поворотные краны
с подъемной укосиной».
На фиг. 946 приведена
схема такого крана с паровым
приводом, у которого подъем
укосины осуществляется
помощью кривошипной
передачи.
Уравнивание длины
грузовых канатов при подъеме
укосины осуществляется в
этом кране так же, как и в
кране, изображенном на фиг.
880, стр. 481, посредством
балансира, который несет на
заднем конце отклоняющий блок подъемного каната.
Емкость грейфера 4,0 м3; грузоподъемность — 8 т; наибольший и наименьший
вылет — а = 17,5 м; а0 = 10 м.
Рабочие скорости поворотного крана:
Подъем 50 м/мин; подъем укосины 30 м/мин;
Поворот — 1,5 раза в мин.
Поверхность нагрева парового котла 53 м2; площадь колосниковой решетки 2 л*2.
Мощность паровой машины максимальная 150 л. с; число оборотов 260 в мин.
В кранах для перегрузки между морскими судами и лихтерами (фиг. 947) вылет
выбирается такой величины, чтобы грейфер мог обслуживать суда через лихтер. В этом
случае можно обойтись только одним движением подъема укосины, благодаря чему
груз перевозится по кратчайшему, а следовательно, и быстрейшему пути.
Схематически изображенный на фиг. 947 понтонный кран имеет дизель —
электрический привод. Его укосина поднимается при горизонтальном пути груза (при
каждом цикле работы крана) и имеет основную форму лемнискатного коромысла
(см. стр. 482).
Емкость грейфера 3,5 м3; грузоподъемность 6 т; наибольший или наименьший
вылет: а = 25 м; aQ = 8,5 м. Габариты понтона: длина 29 м, ширина 14 м, высота 2,35 м,
осадка — 0,8 м.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 54,4 м/мин; 95 л. с. 640 об/мин
Подъем укосины . 60-М5 » ; 21,8/15 » 800/600 »
Поворот 1,5 раза в мин. 30,6 » 730 »
Производительность крана (по углю) 130 т/час.
528

Фиг. 947. Понтонный кран с поворотным краном,
снабженным подъемной укосиной.
I—2—3 — укосина; 2—4 и 3—5 — направляющие коромысла;
6 — тяги; 7 — кривошипная передача для подъема укосины;
8 тяга, соединяющая коромысло 2—4 с угловым рычагом 9;
Ю — точка вращения углового рычага; 11 —противовес, в
задней части углового рычага для разгрузки укосины; X — X —
горизонтальный путь груза.
Фиг. 948;1 Тяжелый понтонный^кран 250 гп"грузоподъемности.
а — жестко укрепленная на понтоне, пирамидообразная „решетчатая колонна;
Ъ — нижняя часть поворотной укосины; с — подъемная •',укосина; d —
шпиндели; е — направляющие коромысла для механизма подъема укосины; / —|при-
вод для подъемного механизмами механизма для подъема укосины; д—паровой
котел; h — кабина машиниста; г — противовес укосины.
ел
to

Конструкция понтонного крана (для перегрузки штучных грузов)
грузоподъемностью 50 т при 16,25 и 13,0 м вылета и
дизель-электрическом приводе, см. ZVdl
1929, стр. 32.
6) Понтонные краны для
тяжелых грузов. Тяжелые
понтонные краны, применяются, главным
образом, на верфях для оборудования
спущенных со стапелей судов (см, «Краны
для верфей»).
В портах эти понтонные краны
применяются также при перегрузке
тяжелых грузов, при постройке подпорных
стенок набережных, плотин и на других
строительных работах.
Для подъема и оказания помощи
при морских авариях с судами они
незаменимы. Развитие гигантских понтонных
пловучих кранов г началось с парового
двуногого крана, или крана для
постановки мачт, смонтированного на
понтоне, грузоподъемностью в 40 т (1886 г.).
Следующим этапом развития был
60-тонный кран с портальным остовом и
односторонним консольным вылетом (1903 г.)
и, наконец, 140-тонный кран с подъемной
ломающейся укосиной. После этого в
силу небольшой площади обслуживания
и неудовлетворительной конструкции
подъемной укосины пришли к
электрическому поворотному крану с подъемной
укосиной, наиболее удобная
конструкция когорого была достигнута только в
1909 г. У этого крана (фиг. 948) на
понтоне укреплена пирамидообразная
решетчатая кодонна с квадратным
поперечным сечением. Нижняя часть
укосины сконструирована в виде колокола
и опирается на неподвижную колонну
(фиг. 949) посредством верхних
радиальных и упорных подшипников, а
также нижнего радиального подшипника
(роликового подшипника). Подъем
укосины производится посредством двух
шпинделей, помещенных на заднем конце
нижней части ее, ведомые гайки которых,
перпендикулярно расположенные,
связаны с укосиной помощью коромысел.
В силу йрименения электрического
привода явилась возможность повысить
грузоподъемность до 250 т и достигнуть
более быстрого и надежного
перемещения грузов.
Т
Фиг. 949. Центральная колонна с коническим
роликовым подшипником к тяжелому понтонному
крану 150 т грузоподъемности.
а — неподвижно укрепленная на понтоне, пирамидообраз-
ная решетчатая колонна; b — поворотная часть, на
которой расположена подъемная укосина; с — главная
(центральная) колонна, скрепленная с d и е; /—шаровая
цапфа, передающая верхней поворотной части
подшипника д суммарную вертикальную нагрузку;
ft-—помещенная в а нижняя неподвижная часть подшипника; г —
стопорные штифты; к — радиальный подшипник; I —
конические ролики; т—п — рама для роликов,
центрированная с д; Oi — о2 —- втулки подшипника к т — п;
р—- самоустанавливающийся шарикоподшипник,
воспринимающий продольное давление конических роликов;
_» вместилища для смазки.
ру
Ток, необходимый для питания
рабочих моторов, вырабатывается на собственной электрической станции, динамомашина
которой приводится в действие посредством паровой машины.
Matschoss, Ein Jahrhundert deutscher Maschinenbau, Berlin 1919. Julius Springer*
530

Двигатель внутреннего сгорания (дизельмотор) очень удобен в качестве
приводной машины, однако, при необходимых больших мощностях расходы получаются
более высокими, чем установка паровой машины.
Изображенный на фиг. 948 тяжелый понтонный кран грузоподъемностью в 250 т
при низшем положении укосины имеет максимальный вылет в 56 м. Общая высота
крана над палубой при поднятой укосине составляет около 84 м.
Длина понтона 50 м; ширина 30,5 м.
Мощность обеих машин трехкратного расширения — 1000 л. с.
В качестве главного подъемного приспособления крана служат две оборудованных
грузовыми скобами крановых обоймицы с десятьюстренговыми полиспастами,
грузоподъемностью по 125 т каждая, которые при подъеме максимального груза соединяются
вместе посредством траверсы. Полезный вылет (при грузоподъемности 2 х 125 т) —
18 м. Соответствующая высота головки укосины над уровнем воды — 55 м.
Грузоподъемность вспомогательного крюка (на конце укосины) — 50 т. Вылет последнего
(до кромки борта) — 42 м. Грузоподъемность второго вспомогательного крюка — 20 т;
Рабочие скорости и моторы:
Подъем (2 X 125 т) 1,2 м/мин; 2 X 95 л. с. 400 об/мин
Подъем (50 т) . • 5,4 » 95 » 400 »
Подъем (20 т) 10,12 » 95 » 400 »
Подъем укосины (2 X 125 т)1 ... в 12 мин. 2 х 95 » 400 »
Подъем укосины (50 т)2 ...... в 25 » 2 х 95 » 400 »
Поворот (при 2 X 125 т) ., 15 мин. 2 х 45 » 525 »
Род тока постоянный, 440 V.
Электрическое оборудование Bergmann Electr. Werke.
ЛИТЕРАТУРА
Frenzen u. Neugebauer, Ein schnellfahrender Schwimmkran mit dieselelektrischem
Vierschraubenantrieb, ZVdl 1929, S. 1668.
К r a h n e n, Schwimmkorper fur Riesenkrane. ZVdl 1923, S. 325. Dieselelektrisches Kran-und
Werkstattenschiff, Helios (Fachz. f. Elektrotechnik), 1929, № 43. Ein 200-t Schwimmkran. Engg.,
1926, S. 315. Schwimmkran von 300-t Tragkraft, Ingenieur, 1925, № 43. 60-t Schwimmkran mit einzieh-
barem Ausleger fur das staatl. Hafenbauamt Pillau (Ardeltwerke, Eberswalde), ZVdl 1929, S. 32.
Umbau eines Dampfschwimmkrans in einen neuzeitlichen Wippkran, ZVdl 1928, S. 1935. Schwimm-
krane fur den Hafen von Dunkirchen (Bauart MAN. 120-t Kran mit dieselelektrischem Antrieb und
zwei Leonard-Maschinensatzen zum Speisen der Kranmotoren oder der Schiffschraubcnmotoren. Der
wippbare Ausleger ist um eine feste kegelformige Blechsaule drehbar. Ausladung am 120-t Haken; 26 bzw.
15 m, am 40-t Hilfschaken: 38 bzw. 21 m. -—20-t Kran mit Gelenkausleger und waagerechtem Lastweg
beim Einziehen. Grosste Ausladung: 28 m. Der Ausleger ist in einem auf dem Schwimmkorper aufgebauten
Fachwerkgerust drehbar. Antrieb ebenfalls dieselelektriseh.); ZVdl 1932, S. 165.
4. Специальные краны
а) Портовые краны. В зависимости от требований грузооборота и от
местных условий применяются при портовых работах преимущественно следующие типы
кранов: стационарные поворотные краны и погрузочные эстакады, передвижные
поворотные краны (катучие краны), передвижные порталы и полупорталы с
находящимися на них поворотными кранами, перегрузочные мосты и понтонные пловучие краны.
Стационарные краны применяются в тех случаях, когда требуется подъем
тяжелых грузов; кран редко используется, и требует причалки судна к крану. Если
же требуется частая перегрузка больших тяжелых грузов с судов, имеющих
высокие борта, то применяется стационарный башенный поворотный кран с переменным
вылетом (фиг. 845, стр. 458). Стационарные башенные поворотные краны конструируются
с грузоподъемностью до 250 и 300 т и идентичны с кранами для тяжелых грузов,
применяемых на верфях для монтажа судов. См. «Краны для верфей».
Передвижные краны. Благодаря конструкции поворотных кранов
с подъемной укосиной и горизонтальным путем груза имеется возможность
одновременного обслуживания двумя кранами одного и того же трюма судна, что ускоряет
1 Из наиболее низкого в наиболее высокое положение (33;25 и 13 м вылета).
2 То же самое (57,25 и 19 м вылета).
531

в & И 2
перегрузку, а следовательно, й
соответственно сокращает время
простоя судна. Поворотные краны
с подъемной укосиной и с
горизонтальным путем груза см. стр. 479.
Катучие краны
(передвижные поворотные
краны). В этих типах кранов
поворотный кран монтируется на
обыкновенной нижней тележке,
путь для которой прокладывается
вдоль стены набережной. Так как
передвижные поворотные краны
для обеспечения устойчивости
требуют более широкой колеи, то они
занимают большую площадь
набережной для проезда.
Электрические передвижные поворотные
краны см. стр. 494.
Если краны предназначены
для обслуживания высокобортных
судов, то нижнюю часть укосины
конструируют в виде башни для
получения большей высоты
подъема и более свободного профиля
под укосиной (фиг. 870).
Портальные
поворотные краны
При напряженных работах но
перегрузке между судами и
железнодорожными составами или
при больших подъемных высотах
катучие краны нецелесообразны,
так как они благодаря своей
широкой колее занимают слишком
большую площадь набережной.
В таких случаях применяют
портальные поворотные краны,
которые могут обслуживать несколько
железнодорожных путей и узкие
опоры порталов которых дают
возможность проложить пути очень
близко к краю набережной. Таким
образом сокращается путь и время
для перегрузки.
Общие сведения о портальных
поворотных кранах см. стр. 515.
Если портовые склады
расположены вблизи набережной, то
рельсовый путь со стороны берега
может быть проложен на
возвышении вдоль стены здания. Опора
портала, расположенная со стороны
берега и мешающая иногда
погрузке, тогда отпадает, и портальный
поворотный кран превращается в
полупортальннй поворотный кран.
532

Для того чтобы по возможности ускорить погрузку при помощи поворотных
кранов на полупорталах и порталах рабочие скорости в этих кранах были настолько
увеличены, что было достигнуто от 25 до 30 рабочих циклов крана в час. Дальнейшее
увеличение рабочих скоростей по меньшей мере в кранах для штучных грузов
бесполезно, так как подвязывание груза цепями занимает большую часть времени, чем
время на движение груза. О поворотных кранах на полупорталах см. стр. 515.
Фиг. 950 изображает перегрузочную установку с передвижным порталом и
передвигающимся на нем поворотным грейферным краном грузоподъемностью 5 ш, с
надземными подкрановыми путями длиной 80 м и запасным помостом. Сооружение
было спроектировано для машиностроительного завода в Утрехте и приспособлено
для работы с крюком, магнитом и грейфером.
5-тонный поворотный кран с имеет чрезвычайно большой вылет — в 26,5 м—и
поэтому может производить перегрузку между судном и железнодорожным составом,
стоящим на рельсовом пути другой стороны канала.
Если кран с должен работать на надземном подкрановом пути, то поворотный
кран переводится на запасный помост е и там закрепляется.
Перестановка на запасный путь вспомогательного поворотного крана возможна
благодаря тому, что оба поворотных крана размещаются на передвижном гюртале Ь.
Въезд на подкрановый путь а (или на запасный помост ё) с портала b возможен
лишь тогда, когда портал стоит точно перед надземным путем и соединен с ним помощью
специального приспособления. Это замыкающее приспособление устроено таким
образом, что при передвижении портала оно остается на нем и служит для поворотного
крана со стороны берега как упорный брус. Если один из поворотных кранов
передвигается по надземному пути, а портал не находится перед ним, то у правого конца
надземного пути также устанавливаются упорные брусья, укрепляемые болтами, для
исключения возможности падения крана. Ходовой механизм портала снабжен двух-
колодочным тормозом с грузом, который оттормаживается магнитом.
Для предохранения от непредвиденного передвижения вследствие давления
ветра предусмотрены на рельсах, расположенных на специальном бетонном
фундаменте, два остановочных приспособления. Шины троллейных проводов и
токоприемники для передвижения портала устроены таким образом, что ходовой механизм
может приводиться в действие только из кабины поворотного крана, находящегося на
портале со стороны воды.
У жесткой опоры гюртала предусмотрен еще внизу контроллер для передвижения,
ручной маховичок которого запирается цепью с замком. Этот контроллер нужен для
передвижения портала только тогда, когда на нем не имеется поворотного крана.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем (5-тонный поворотный кран) 0,65 м/сек; 67 л. с. 600 об/мин
Поворот 3,0 » 20,4 » 730 »
Передвижение поворотного крана . . 1,26 » 42,2 » 745 »
Передвижение портала 0,42 » 27,9 » 830 »
Род тока постоянный, 500 V-
Двойные или тройные краны. Двойные краны (фиг. 951) являются
передвижными портальными кранами, снабженными двумя друг от друга не
зависящими грузоподъемными устройствами. Первым грузоподъемным устройством
является помещенный на передвижном портале поворотный кран с подъемной
укосиной и горизонтальным путем груза. Конструктивные типы поворотных кранов с
подъемной укосиной см. стр. 479.
Вторым грузоподъемным устройством является передвижная тележка,
движущаяся по нижним поясам фермы, поставленной перпендикулярно к краю набережной.
При отсутствии надобности в работе тележки ферма вместе с последней передвигается
на катках влево (положение 2 фиг. 951).
В двойном кране (фиг. 951) лебедка для привода передвижной тележки
установлена в будке, в верхней части портала. Подъем и передвижение тележки осуществляются
посредством канатов (канатные полиспасты см. стр. 43),

Поворотный кран:
Грузоподъемность . . Q2 = 3000 кг, вылет а= \2 м, ао= \8 м, высота подъема ^28 м
Подъем 36 м/мин; 28 л. с. 405 об/мин
Подъем укосины ... в 10 сек. 10,9 » 630 »
Поворот 1,67 раз в мин. 4,5 » 515 »
Передвижная тележка:
Грузоподъемность Qx = 1500 кг; вылет ах ~ 10 м
Высота подъема ^ 20* м
Подъем 36 м/мин 28 л, с. при 405 об/мин
Передвижение тезежки .... 90 » 9,2 » » 820 »
Передвижение крана 9 » 17,7 » » 670 »
Род тока постоянный, 500 V.
Электрическое оборудование AEG.
Будка машиниста смонтирована на портале со стороны воды так, что машинист
может наблюдать за грузом как во время погрузки судна, так и по пути его
следования к товарному амбару. Эта
конструкция имеет преимущество
перед предыдущими (с моторной
передвижной тележкой и
пристроенной будкой для машиниста) в бол^е
легком весе тележки, большем
вылете балки, несущей рельсовый
путь, и большей скорости тележки.
Два двойных крана могут
работать совместно, производя целый
ряд различных перегрузок. Так,
например, можно обслуживать
четырьмя грузовыми крюками один люк
одновременно или же поворотными
кранами производить выгрузку из
люков, а передвижными
тележками перегрузку палубных грузов.
В другом случае тележкой
перевозят грузы с судна на стоящий вблизи
лихтер, в то время как поворотным
краном передают грузы на
набережную, или наоборот.
В тройных кранах на
передвижной, расположенной
перпендикулярно к краю набережной
укосине помещаются две
передвижных тележки с отдельными
путями. Поворотный кран также
применяется с подъемной укосиной и с горизонтальным путем груза. Тройные краны
дают возможность одновременно работать у одного пароходного люка трем грузовым
крюкам.
Если два тройных крана расположены рядом друг возле друга, то на
минимальном пространстве возможно иметь шесть грузоподъемных устройств; благодаря этому
соответственно ускоряется перегрузка грузов.
Перегружатели с наклонными путями (элеваторы Hunt) служат для перегрузки
сыпучих грузов с судов и снабжаются опрокидными кюбелями или грейферами.
Конструкция большей частью передвижная. Обслуживание перегружателей
элеваторов Hunt весьма просто, и они пригодны для больших производительностей,
значительно превосходящих производительность обычных поворотных кранов.
Фиг. 952 изображает передвижной разгружатель с наклонным путем, соединенный
с электрической подвесной железной дорогой, которая служит для дальнейшей
отправки отгруженного с судна груза (уголь или кокс).
534
Фиг. 951. Двойной кран для портовых работ.
/ — передвижная канатная тележка; 2 — передвижная ферма,
установленная перпендикулярно к краю набережной; 3 —
подъемный и ходовой привод для канатной передвижной тележки;
4 — будка машиниста; 5 — поворотный кран с подъемной
укосиной и с горизонтальным путем груза; 1|И II — неподвижные
точки вращения.

а — грейфер, емкостью
Фиг 952 Передвижной наклонный перегружатель, соединенный с подвесной электрической железной дорогой (Pohlig).
.ижная тележка; с —наклонная подъемная укосина, нижний пояс которой служит балкой[для »wra№0 nynjrmm»;
* * .—„ .- r»-r,^r r.^rmni«n wt^nnnmt. р ~"~ канаты подъемного механизма, н—— канаты
евия тележки; п — пере-
эатворов^ г—г — подвес-

Подвижная тележка оборудована грейфером и имеет грузоподъемность в 3 т.
Ее наклонный рельсовый путь состоит из опускающейся укосины с и неподвижной
части ходового пути сг.
Наполненный грейфер подается к загрузочной воронке о и там опоражнивается.
Из загрузочной воронки груз передается посредством открытия затвора в вагоны
подвесной железной дороги.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 105 м/мин; 175 Л. с
Передвижение тележки 105 » ; 175 »
Подъем укосины . . . 1 раз в б мин; 22 »
Передвижение крана . 20 м/мин; 22 »
Род тока переменный, 500 V, 50 пер.
при 730 об/мин
» 730 »
» 970 »
» 970 »
Фирма PoMig строит универсальный перегрузочный аппарат, предназначенный
для разгрузки и погрузки сыпучих и штучных грузов с судна в железнодорожные
-15т-
^aXL^(IXIX^
-120 т-
а'
\
ШШшШШШШШ
Фиг. 953. Перегрузочный мост с поворотной передвижной тележкой и с грейфером, грузоподъемностью
30 т, 120 м расстояние между опорами и 58 м вылет в сторону воды^
а — поворотная передвижная тележка; Ъ — подъемная укосина; с — механизм для подъема укосины; d — канаты
для подъема укосины; е — шарнирные штанги, разгружающие канаты для подъема укосины, в то время когда
укосина находится в самом низком положении.
вагоны или на складочное место, или же наоборот. Этот аппарат применим также
для погрузки штучных грузов из судна в многоэтажный склад, так как предусмотрена
возможность переделать его в кран с наклонным путем. Передвижной крановый
мост обслуживает несколько железнодорожных путей и имеет со стороны
набережной подъемную укосину с вылетом в 21 м, а со стороны берега консоль с вылетом
в 21,5 м.
Грузоподъемность лебедки, помещенной в будке машиниста, равна 5 т.
Перегрузочные мосты применяются, когда вблизи края набережной расположен
большой склад для перевозимого груза, и если перегружаются достаточно большие
количества грузов. Типы перегрузочных мостов см. стр. 383.
На фиг. 953 изображен перегрузочный мост с поворотной передвижной тележкой
и с грейфером, применяемый в большем порту Роттердам-Влаардинген для разгрузки
прибывающих пароходов с рудой. Поворотная передвижная тележка имеет
грузоподъемность в 30 т с вылетом укосины в 13,5 л*.
При перегрузке с корабля на лихтер производительность моста составляет 550 т\час,
а при больших расстояниях между кораблем и складом 500 т/час. Эта
производительность в зависимости от условий погрузки может быть еще значительно увеличена.
Грейфер, служащий для погрузки руды, является нормальным грейфером
тяжелого типа, емкостью 6,5 м3.
Подъемный механизм грейфера является двухмоторной лебедкой с планетарной
передачей (см. стр. 253). Он оборудован двумя подъемными моторами по 320 л. с
536

каждый и одним мотором для замыкания грейфера той же мощности. Скорость подъема
56 м/мин. Укосина тележки устроена таким образом, что конец ее может отклоняться
от оси приблизительно на 5,4 м в каждую
сторону. Скорость тележки — 330 м/мин.
Подъем откидной укосины (из самого
нижнего в самое высокое положение), длиной
приблизительно в 50 м, длится около
10 мин.
Оба мотора для приведения в
движение моста (мощность по 200 л. с.)
расположены на середине последнего.
Каждый из них
приводит в действие через один
горизонтальный и два
вертикальных вала два про-
тивоположныху конца
моста. Скорость
передвижения моста —20 м/мин. Род
тока: постоянный ток,
550 V.
Более подробно
относительно перегрузочного
моста для руды в порту
Роттердам-Владингер см.
Известия Demag 1929,
стр. 49.
Фиг. 954. Перегрузочный мост с передвигающимся^ по верхнему
поясу краном с подъемной укосиной.
1 —раскрывающаяся бадья; 2 — укосина; 3—4 — направляющие; 5 —
неподвижная опора; 6 ~ шарнирная опора перегрузочного^моста.
Перегрузочный мост, изображенный на фиг. 954, оборудован перемещающимся
по верхнему поясу моста поворотным краном с подъемной укосиной и служит для
перегрузки ,угля на баржи. В шахтах уголь засыпается через особые погрузочные
воронки в самооткрывающиеся бадьи, которые устанавливаются на железнодорожных
платформах. Конструкцию раскрывающихся бадей см. на стр. 179, «Грузозахватные
приспособления». Наполненные бадьи перевозятся на склад, поднимаются поворотным
краном и высыпаются в баржи.
Грузоподъемность поворотного крана Q = \2~т;
Емкость бадьи = 10 м3;
Максимальный вылет а = 27 м;
Наименьший вылет а0 — 13,5 м
Расстояние между опорами перегрузочного моста L = 21 м;
производительность 250 т/час.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 51,3 м/мин; 83,0 л. с. 600 об/мин
Подъем укосины 40,0 » ; 13,5 » 1000 »
Поворот 1 раз в мин; 54,4 » 735 »
Передвижение поворотного
крана 41,1 м/мин; 54,4 » 735 »
Передвижение мрста ... 60,0 » ; 120,0 » 735 »
Род тока переменный, 500, V 50 пер.
Электрическое оборудование ВВС-
Перегрузочные мосты с опрокидывающейся тележ-
к'о й (фиг. 955) служат для непосредственной разгрузки железнодорожных вагонов
с сыпучими грузами (уголь, руда и др.) на стоящие у берега суда или на
обслуживаемый мостом склад. ,
Средняя производительность тележки (фиг. 955) составляет от 18 до 20 вагонов
типа О, погрузочного веса 20 т/час каждый, следовательно, общая производительность
будет равна 360—400 т/час.
г р Посредством установки передвижных поворотных кранов с грейфером на верхних
поясах моста (фиг. 955) имеется еще возможность перегрузки грузов между судном
537

и складочным местом или железнодорожным вагоном, вследствие чего соответственно
увеличивается производительность перегрузочного моста.
7—40-
\/ К/ \/ \/ \/ \
П~ ~" — - ~
Фиг. 955. Перегрузочный мост с опрокидывающейся тележкой и двумя грейферными поворотными
кранами.
а — шарнирная "опора; Ь — жесткая "опора перегрузочного^ моста,*1 с — опрокидывающаяся тележка; d —
платформа со стрелками для накатки вагонов с разгрузочными приспособлениями; е — поворотные краны
с грейфером,
Принцип работы опрокидной тележки (фиг. 956, 957).
ПоДвешенная на канатах к опрокидывающему устройству платформа, (которая может
опрокидываться, подниматься и
опускаться) опускается на погрузочный
путь. Затем подлежащий разгрузке,
вагон подтягивается посредством
электрического шпиля через стрелку для
накатки вагонеток на платформу и
там закрепляется.
При помощи привода подъемного
барабана НТ (фиг. 956) платформа
поднимается, и вагон перевозится
к месту разгрузки (над судном или
складом). При обратном вращении
подъемного барабана платформа во
избежание потери перевозимого груза
должна опускаеться возможно ниже.
Поворотом опрокидывающего барабана
КГ (фиг. 957) платформа затем
наклоняется и из открытой лобовой стенки
груз из вагона высыпается. Для того
чтобы перевозимый груз не высыпался на платформу, у опорного бруса последней
538
Фиг. 956 п 957. Канатные полиспасты к подъемному
и опрокидывающему механизмам.
НТ — подъемный барабан; КТ — опрокидывающий барабан.

прикрепляется желобок, клапан которого при опрокидывании автоматически
открывается, предохраняя груз от выпадения. Конструкцию опрокидывающего устройства
см. фиг. 521.
Фиг. 955 изображает перегрузочный мост с опрокидывающим устройством на
тележке верфи в Вильгельмсгафене.
Грузоподъемность опрокидной тележки 30 т; высота подъема 10 м; высота
портала в свету 13,2 м; грузоподъемность передвигающихся по верхнему поясу моста
поворотных крацов 7,5 т (соответственно емкости грейфера в 4 мг).
Рабочие скорости и моторы:
Опрокидная тележка:
Подъем ........ 12 м/мин; 175 л. с. при 720 об/мин
Опрокидывание .... 10 » ; 37,5 » » 750 »
Передвижение тележки 80 » ; 52 » » 750 »
Поворотный кран:
Подъем 45 м/мин; 110 л. с. при 725 об/мин
Поворот , - 2 раза в мин; 18 » » 730 »
Передвижение ..... 110 м/мин; 32 » » 750 »
Передвижение моста . ♦ 30 » ; 110 » » 750 »
Род тока — переменный, 500 V, 50 пер.
Электрическое оборудование — Bergmann Electricitatswerke. A- G. Berlin
Производительность опрокидной тележки (20 вагонов 400 т/час)
» поворотного крана 120 »
» при совместной работе
опрокидной тележки и
поворотного крана 640 »
Число мостов (установка Wilhelmshaven) 2 »
Движения опрокидной тележки и моста регулируются из будки машиниста,
смонтированной на тележке. Органы управления механизмов опрокидной тележки
и поворотных кранов электрически сблокированы. Таким образом устраняются
короткие замыкания и перерывы в работе, могущие возникнуть при одновременном пуске
в ход различных подъемных устройств.
ЛИТЕРАТУРА
Bosshardt, Die neuen Hafenanlagen Basels, Werft Reeclerei Hafen 1926, S. 336.
F ab-ricius <£ S с h u 1 z e, Ein neuer Schuppenspeicher fur Stuckgut im Seehafen Stettin.
ZVdl 1929, S. 1453.
F r a n k e, Beispiele aus der amerikanischen Hafenumschlagstechnik, «Fordertechn.» 1929, S. 239.
F r a n k e, Verladeanlage auf Grafin-Johanna-Schacht in Bobrek, O.-S. (Schwenkbare Kabel-
krane). ZVdl 1928, S. 583.
F r a n k e, Neue Erzverladeanlagen in Rotterdam. Werft Reederei Hafen 1929, Heft 6.
F r a n z e n, Die Bedeutung neuzeitlicher Verladeeinrichtungen tfur Schiffahrt und Hafen. «Fbr-
dertechn.» 1929, S. 251.
Fr iedrich, Uferikrane mit waagerechtem Lastwege fur den Guterumschlag in Seehafen. «For-
dertechn.» 1929, S. 244.
Hacker, Der Ausbau des Hafens II in Bremen, ZVdl 1929, S. 1837.
v. Hanffstengel, Die Entwickelung der Forder- und Verladeanlagen zu grossen Abmessungen
und Leistungen, «Maschinenbau» 1924, S. 557.
I w e r s e n, Die Kohlenumschlaganlage im Freihafen Rendsburg. Werft Reederei Hafen, 1928,
S. 411.
К г о p f, Einige Industriehafen am Rhein-Herne-Kanal mit Kubel- und Greiferkrananlagen, sowic
Verladebrucken, Z. Binnenschiff. 10/VII, 1926.
M e w e s, Die Entwicklung der Krane fur den Umschlag von Massengutern. Werft Reederei Hafen,
1927, S. 207.
Over beck, Der Kalihafen in Bremen. ZVdl 1930, S. 307. Neue Einziehkrane fur den Seeha-
fenumschlag. ZVdl 1926, S. 73.
Riper, Hochleistungsverladekrane fur Hafenanlagen, Werft Reederei Hafen 1925, Heft 23.
Riedig, Der gegenwartige Stand des Guterumschlagwesens bei derkBinnenschiffahrt. «Fordertechn.»
1927, S. 264.
Weicken, Doppelausleger-Drehkran (fur den Massenumschlag von Stuckgutern). ZVdl
1926, S. 78.
W о e s t e, Neuzeitliche Hafenkrane. Techn. Rundsch. 1927, S. 282.
— Neuzeitliche Kohlen- und Kokstransportanlage fur Gaswerke, Gas und Wasserfach, 31/VII,
1926.
539

W u n d r a~m, Neuartige Schwimmkrane im Hamburger Hafen, ZVdl 1929, S. 1547. Die Koh-
lenlosehanlage fur das neue Grosskraftwerk in Buenos-Aires (Uferkrane mit Greiferbetrieb). ZVdl
1929, № 43. Die Umschlaganlagen am Erz- und Hafenkai des Emdener Hafens. Demag- Nachrichten
1927, S. 3. Kipperkatzen- Verladeanlagen. Demag- Nachrichten 1929, S. 77. Kohlenforderanlagen grosser
Electrizitatswerke (insbesondere Verladebrucken). Demag-Nachrichten (Sonderheft zur 2. Weltkraftkon-
ferenz) 1930, S. 2. Kost^nersparnis bei Entladung von Kohlenschiffen. «Fbrdertechn.» 1930, S. 36.
Moderne Hafenkrane. Pacific Mar. Rev. 1927, S. 512. Neuartige Ausfuhrung einer Klappkubel-Verla-
deanlage, Z. Binnenschiff, № 11, Sept. 1928. Neuzeitliche Wippkrane im Hamburger Hafenbetrieb,
Werft Reederei Hafen 1927, H. 17. Stuckgutfcrane in Seehafen. Demag-Nachrichten 1929, S. 16. 40 t-
Wippkran (ortfest). ZVdl 1928, S. 1296. Wippkrane fur den Guterumschlag. Demag-Nachrichten
1929, S. 26. Die ersten Gross-Kohlenlb'schanlagen in Japan (verschiedene Bauarten von Verladebrucken).
Demag-Nachrichten 1931, S. В 45. Die neue Massengut-Umschlaganlage Antwerpens (Verladebrucken
mit Greiferbetrieb und fahrbaren Wiege- und Verladebunkern). Demag-Nachrichten 1932 (Jahrg. VI, B.
№ 1), S. 16.
Краны для верфей
1. Элинговые краны. Краны, находящиеся в элингах, имеют
задачей принимать от передвигающихся по земле транспортных средств необходимые
части для постройки корпуса корабля (шпангоуты, фасонное железо, листовое железо
и т. д.) и перевозить их к месту, где они должны быть установлены. Эти транспортные
работы при наличии больших расстояний должны быть быстро произведены. Количество
кранов должно быть в силу этого выбрано так, чтобы вся поверхность элинга
могла бы:ть полностью обслуживаема и чтобы краны друг другу не мешали в работе.
Стационарные поворотные краны. Они раньше имели
большое распространение и в настоящее время встречаются еще на небольших верфях.
Стационарные поворотные краны являются башенными поворотными кранами с
неподвижной колонной (фермой) и тележкой, передвигаемой по горизонтальному нижнему
поясу укосины. ^
На каждой стороне элинга устанавливается несколько таких кранов, причем
вылет их выбирается таким образом, чтобы вся площадь строительства могла быть
обслуживаема.
Наземные передвижные поворотные краны. Для
небольших элингов часто бывают достаточны нормальные паровые краны с высокой
укосиной ломаного типа, рельсовый путь которых проложен на уровне земли вдоль
места стройки. В приподнятом состоянии высота укосины до верхней головки рельса
составляет 16,75 м, что также не является достаточным для морских кораблей с
высокими бортами.
Передвижные электрические башенные поворотные
краны (фиг. 958, 960). Передвижной башенный остов устроен в своей нижней части
в виде портала и обслуживает проложенный вдоль элинга путь, по которому
прибывают строительные части для корпуса судна.
Расстояние между опорами портала равно большей частью 6 м. Краны
конструируются с поворотными или/неподвижными колоннами, а иногда также и с
поворотным кругом. Изменение вылета производится посредством подъема укосины,
однако, большей частью посредством устройства передвижной тележки на
горизонтальном нижнем поясе укосины. При изменении вылета посредством передвижной тележки
(}<анатной передвижной тележки) привод для подъемного и ходового механизма тележки
устанавливается в задней части укосины, увеличивая действие противовеса
натяжением канатов. Для лучшего обеспечения устойчивости, как правило, необходимы еще
противовесы, которые устанавливаются на нижних опорах рамы башенного моста.
Передвижной башенный поворотный кран (фиг. 958) имеет вращающуюся колонну
и пристроенную к ней подъемную укосину, которая поднимается и опускается
посредством восьмиканатного полиспаста. Для предупреждения слишком низкого
опускания укосины предусмотрено автоматическое упорное приспособление.
Схематически изображенный на фиг. 959 передвижной башенный поворотный кран
имеет расположенную в башенном помосте вращающуюся колонну с изменением
вылета посредством передвижной тележки. Грузоподъемность при 24 м вылета — 2 т,
при 4,5 м вылета— 6 /и. Высота подъема ~ 26 м. Расстояние между опорами: s = 5,85 ж.
Рабочие скорости:
Подъем 16 м/мин; передвижение тележки — 20 м/мин
Поворот • .... 120 » ; передвижение крана — 60 »
540

Кран, изображенный на фиг. Ш, имеет неподвижную колонну (смонтированную
на передвижном помосте), которая суживается в верхней части. Грузоподъемность,
вылет, рабочие скорости и т. д. такие же, как и в кране на фиг. 959.
Фиг. 958. Передвижной башенный поворотный кран с подъемной укосиной в 3 или 8 т
грузоподъемности и 27 или 12 м вылета (Rheinmetall).
а — передвижной башенный остов; Ъ — балансирные колесные тележки к а; с — вращающаяся колонна, на
которой укреплена укосина а; а' самое низкое, d" самое высокое положение укосины; е — противовес укосины- /
нижний подшипник колонны (упорный и радиальный подшипники); д—верхний подшипник колонны (роликовый
подшипник); Л1 — подъемный канат; ft2 — канат для подъема укосины; i\— двухблочная обоймица крана- к,—
/с2—отклоняющие блоки к hx или Л2; h — подъемный барабан; 12—барабан для подъема укосины; т — цевочный
венец к поворотному механизму, приболченный к с; п — мотор для поворота; о —мотор для передвижения
крана; р — противовесы у подножья башенного остова; q —подкрановый путь; г — канал для подводки тока.
Расчет опорных реакций укосины V и Н' = Н" производится согласно данным
на стр. 441. Краны в большинстве случаев оборудуются особым прибором, который
указывает в будке машиниста положение тележки для предохранения крана от
перегрузки.
541

К*р аны движущиеся по надземным подкрановым
путям. Надземные краны имеют то преимущество, что они не мешают
движению по земле и в производственном отношении безопаснее. Имея более высокие
скорости они обладают большими производительностями.
сс0
Г
И'
"Л
J
Фиг. 959. Передвижной башенный
поворотный кран с вращающейся колонной (схема).
1 — решетчатая колонна с квадратным
поперечным сечением; 2 — укосина, закрепленная в 1;
3 — противовес укосины; 4 — опорный остов с
пирамидообразной нижней частью; 5 — нижний
упорный и радиальный подшипники; 6 — верхний
радиальный подшипник (шестироликовый
подшипник).
Фиг. 960. Передвижной башенный
поворотный кран с неподвижной колонной (схема).
1 — решетчатая колонна; 2 — пирамидообразная
верхняя часть; 3 — укосина; 4 — противовес
укосины; 5 — верхний упорный и радиальный
подшипники; 6 — нижний радиальный подшипник
(шестироликовый подшипник).
Фиг. 961 .^[Крановое устройство на судостроительной] верфи Е. Berninghaus, Duisburg.
а — эдания мастерских;""*» — путь» по которому подвозится материал; с — наклонный подъемник; d — башенный
поворотный кран, передвигающийся на наземной железной дороге, находящейся на возвышении; е — неподвижный
кран для оборудования судов (двойной кран); /х — подъемная укосина; U — укосина с ходовым путем для
тележки к е.
На фиг. 961 изображена крановая установка одной верфи для речных судов.
Передвигающийся [по надземной эстакадной дороге башенный поворотный кран
грузоподъемностью 2 или 4 т при 25 или 12 м вылете служит для перевозки
строительных частей, а также для монтажных целей.
542

Для монтажа судов служит неподвижный, расположенный на бетонном
фундаменте, поворотный кран, сконструированный по типу двойного крана. Подъемная
укосина имеет грузоподъемность 30 т и применяется для установки на суда тяжелых
частей (котлов, машин и т. д.). Вторая укосина служит для передвижения более легких
частей при ремонтных работах и обслуживается передвижной тележкой
грузоподъемностью 2,5 т.
Фиг. 962 дает схематическое изображение элинговой установки с двумя
передвигающимися по надземной эстакадной дороге башенными поворотными кранами,
сконструированными согласно фиг. 963. Грузоподъемность — 5 т при 8 м вылете,
3 т при 13 м вылете и 2,5 т при 15 м вылете.
Поворотный круг этого крана расположен в верхней части передвижного
башенного помоста и имеет 4 катка.
Фиг. 962. Элинговая установка с башенными поворотными кранами, согласно фиг.' 963,
передвигающимися^по надземной эстакадной железной дороге.,
а^*-»эпинги; Ьх— Ь2—-наземная, возвышенная дорога; пэредвиншые поворотные башенные" краны
(конструкция с поворотным кругом) в 2,5 или 5 т грузоподъемностью и 15 или 8 лс вылета; dx—d8 —
пути для подвозки строительных частей.
Подъемный механизм имеет восьмиканатный сдвоенный полиспаст и
оборудован переключаемой цилиндрической зубчатой передачей для получения двух
подъемных скоростей. Канатный полиспаст для передвижения является также сдвоенным
полиспастом, концы канатов которого укреплены у станины тележки. Приспособление
гг для указания положения тележки приводится в действие от барабана для
передвижения тележки г. Из четырех крановых ходовых колес приводятся в действие два,
расположенные по диагонали.
Тормоз механизма передвижения крана является двойным колодочным тормозом
с грузом, который оттормаживается шунтовым магнитом.
Рабочие скорости и моторы:
35,0 л. с, 525 об/мин
Подъем (до 2,5 т) т . . ... 30,5 м/мин
» (2,5-5 т) 15,25 »
Передвижение тележки . . . 35,4 »
Поворот 1,14 »
Передвижение крана . . . 68,5 »
Род тока постоянный, 440 V.
Электрическое оборудование Bergmann Electr. Werke, Berlin-
11,5
10,6
35,0
675
675
525
При небольшой ширине элинговой установки с обеих сторон последней
устраиваются подкрановые пути, на которых передвигается мостовой кран, обслуживающий
всю площадь.
Мостовой кран применяется с ездой по нижнему поясу и получает в соответствии
с большими расстояниями перевозки большие рабочие скорости.
543

КрамоЁые установки для элинговых сооружений.
В последнее время начали перекрывать элинги, служащие для постройки морских
судов, стальным каркасом, оборудованным несколькими мостовыми или передвиж-
ными поворотными кранами, благодаря чему поверхность элинга подразделяется
на несколько рабочих районов. Фиг. 964 и 965 представляют два характерных примера
подобных элинговых крановых установок в схематическом изображении;. На фиг. 964
544

приведена элйнговая установка для двух Судов, каждая с двумй Мос?ойь$ми кранами
и с одной передвигающейся по оси, проходящей через середину судна, тележкой. На
фиг. 965 приведена элйнговая установка для двух судов с поворотными мостовыми
Фиг. 964. Элйнговая крановая установка (схема).
ta __ мостовые краны; Ь — передвижные тележки.
кранами и передвижными тележками "по оси судов. Об элинговых установках с
кабельными кранами см. Stephan, «Наибольшая кабельная крановая установка на верфях
(Anzeiger Essen, 1926, № 29).
Фиг. 965. Элйнговая крановая установка (схема).
а — передвижные поворотные краны; Ь — передвижные тележки.
2. Краны для монтажа судов. Для монтажа спущенных со
стапелей судов, а также для установки котлов, машин, орудий и т. д. требуются краны
соответственно большой грузоподъемности, высоты подъема и большого вылета. При
ограниченной грузоподъемности и вылете эти краны конструируются передвижными,
Лебедка и краны—19—35
545

Для тяжелых грузоэ (свыше 100 т) — стационарными или пловучими. Изображенный
на фиг. 966 служащий для монтажа судов передвижной поворотный портальный кран
имеет грузоподъемность 7—14 т, при вылете'20-11 м. При подъеме легких грузов
(до 7 т) 14-тониая обоймица поднимается посредством лебедки в свое наивысшее поло-
Фиг. 966. Передвижной поворотный кран на передвижном портале грузоподъемностью 7 иди 14 rrQ
и вылетом 20 или 11 м (Arn. Georg. Neuwied).
а -— передвижной "портал; ~Ъ — поворотная укосина; с — платформа для Ы d — кругообразный ходовой путь
52™?ОВлоротного круга Укосины; е — пара ходовых балансирных роликов; / — направляющая цапфа поворотного
на верхнем краю укосины); п — направляющие олоки для подъемных канатов; о — мотор для поворота; р —
цевочный венец, приболченный к остову портала; q — балансирные колесные рамы портала а; г — мотор для
передвижения крана; « — горизонтальный вал ходового механизма; «i—«, —наклонные валы ходового
механизма; щ—щ — контроллеры; »,—и3 — сопротивления к и,—«,; w — будка машиниста; * — платформа для
обслуживания т; у — канал подводки тока; z — токоприемник.
жение и^там выключается. Груз поэтому поднимается в два раза быстрее, чем
14-тонной обоймицей. Подобная конструкция подъемного канатного полиспаста встречается
также в консольном поворотном кране (см. стр. 414) Будка машиниста крана
смонтирована в укосине на возвышении для лучшего наблюдения за работами.
546

Рабочие скорости:
Подъем ... 7 т — 15 м/мин \
3,5 » —30 » } 27,9 л. с. при 950 об/мии
14 » — 7,5 » J
Поворот . . ♦ 1,25 раз в мин. 17,6 » » 950 »
Передвижение
крана • . 55 м/мин 27/2 » » 870 »
Ро,ц тока трехфазный, 550 V, 50 пер.
Двойная скорость подъема — в 30 м/мин—для грузов до 3,5 т получается
посредством цилиндрической зубчатой передачи, муфта которой обслуживается ручным
рычагом. Устроенный в будке машиниста указатель дает знать машинисту,
установлена ли передача на большую или меньшую скорость подъема.
Фиг. 967 изображает башенный поворотный кран грузоподъемностью 40 или 12 т
при вылете 13,5 или 30 м. В конструктивном отношении кран аналогичен
неподвижному башенному поворотному крану, изображенному на фиг. 845, стр. 458, но его
неподвижная колонна установлена на подвижном портале при 6,2 м расстояния между
опорами. Он передвигается на шестнадцати колесах. Подъемный механизм снабжен
переключаемой цилиндрической зубчатой передачей для медленного и быстрого хода.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем (40 т) 2,6 м/мин |о,4 fi70 об/мин
» (12 ») 12,0 » / JD>4 л' с*> ь/и об/мин
Передвижение тележки . . . 20—25 » 10,7 » 650 »
Поворот .......... 2,5—3,0 » 20,4 » 620 »
Передвижение Крана .... 22—25 » 70 » 620 »
Род тока постоянный, 440 V-
Электрическое оборудование SSW-
На фиг* 968 приведен молотообразный поворотный кран с переменным вылетом,
грузоподъемностью 250 т, поставленный в 1913 г. фирме Blohm и Voss в Гамбурге.
Грузоподъемность тележки для тяжелых грузов, ходовой путь которой проложен
внутри подъемной укосины, составляет при вылете 34,5 м — 250 /л, при вылете 39,5 м—
200 т и при максимальном вылете 53 м — 110 /п. Поворотный кран, передвигающийся
по всей длине верхнего пояса укосины, составляющей около 96 м, служит в качестве
вспомогательного грузоподъемного устройства и имеет грузоподъемность в 10 или
20 т при вылете в 10 или 18 м. Из двух грузоподъемных устройств тележки для
тяжелых грузов и вспомогательного поворотного крана может работать лишь одно.
Во избежание перегрузки крана они оба электрически сблокированы друг с другом
таким образом, что передвижная тележка может быть приведена в действие лишь тогда,
когда поворотный кран передвинут к самому краю плеча противовеса, где он стоит
без тока, следовательно, не работая, и увеличивает таким образом действие противовеса.
Поворотный кран может быть также приведен/в действие лишь тогда, когда тележка
находится на конце вылета и сблокирована, т. й. оставлена без тока. Если кран должен
быть применен в качестве крана с подъемной укосиной, то тележка передвигается
в свое крайнее положение и там закрепляется посредством болтов. Тогда она служит
для подъема укосины, как неподвижная обоймица многостренгового полиспаста.
Тележка, находящаяся в крайнем положении и закрепленная там, может быть
загружена лишь до 100 т.
При совершенно приподнятой укосине (24,5 м вылета) грузовой крюк находится
на расстоянии 66 м над краем набережной.
Подъем укосины из горизонтального положения в положение наименьшего вылета
продолжается при ненагруженной тележке около 30—35 мин., при грузе в 100 т —
около 40—50 мин. Расположенный в заднем конце укосины подъемный механизм
устроен таким образом, что он посредством переключения двух цилиндрических
зубчатых передач может быть применен также для подъема укосины. Подъемные барабаны
являются двумя друг против друга расположенными фрикционными барабанами,
число оборотов которых настолько велико,что канат после схода с барабана и при
наматывании опять на барабан остается почти без натяжения (фиг. 133). Скорость
спуска груза приблизительно на 50% больше скорости подъема. Эта широкая
регулировка скорости грузов достигается применением схемы Леонарда (см. стр. 216),
комплект распределительных приборов которой установлен также в машинной будке;
547

с*
6
I 1 I 1 [ I 1 I J
Фиг. 967. Передвижной башенньпГповоротный кран в 40 т^или 12 т грузоподъемностью и 13,5 м или 30 м вылета (MAN).
d,—.
которой
Firyr катания котсрсго укреплен у fri; / — противовес на заднем плече молотообразной укосины; т — 40-тонная передвижная ле~
ы ходового пути лебедки); о — боковые фермы; р — троллейные провода для тележки; q — будка машиниста; г — упорные брусья.

Привод механизма передвижения тележки расположен на самой тележке. Для
управления мотором передвижения тележки служит один из приборов управления
после соответствующего переключения скоростей. Механизм для подъема укосины
приводимый в действие посредством шпинделей, и привод подъемного механизма
подробнее описаны в ZVdl 1919, стр. 352. Катки нижнего радиального подшипника
расположены в перпендикулярной колоколообразной части укосины и катятся по
укрепленному у крановой колонны опорному кольцу. На этом хорошо закрепленном
опорном кольце устроены два друг от друга не зависящих поворотных механизма, моторы
Фиг. 968. Молотообразный поворотный кран с подъемной укосиной в 250 т
грузоподъемности.
SJI неподвижная пирамидообразная решетчатая колонна, на которой установлена "
нижняя часть Ъ поворотной укосины; с — подъемная укосина; d — рама противовеса? на
которой смонтирован привод подъемного механизма и механизма для подъема укосиньг в ~
£^ГРУЗНая перздвижная тележка в 250 т грузоподъемности, ходовой путь для которой
„п™НУТ,РИ п°Дъемной У«осины; /-поворотный кран, перемещающийся по верхнему
молотообРазной Укосины; 0—направляющие для механизма подъема укосины ко-
nvTu тттР™ г°Ризонтальном положении укосины служат связующим звеном ходового
пути поворотного крана между end; h — противовес; i — машинное здание; к — булка
т_ машиниста. *
?оштныГктнИ^п^!?Д.^«КГеСТ К*рана с п°Дъемной Укосиной вспомогательный
поворотный кран перемещается в крайний конец рамы противовеса а певедвижнагт трттржкя
устанавливается в максимальном вылете (53 м) и там закрепляется Подъш уко^и^ы
происходит посредством винтовых шпинделей. ^
которых работают посредством соответствующей передачи, каждый на* одно стальное
ведущее колесо, сцепленное с укрепленным у роликового кольца зубчатым венцом
Для предохранения от перегрузки поворотные механизмы снабжены
фрикционными предохранительными муфтами.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем (250 т) 1 б м/мин 1
» (ЮО т) ] * 4*,0 » f 2 м°тора по 95 л. с. при 400 об/мин
Передвижение тележки (с грузом) . . 12,0 • 2 » » 38 » » 700
Подъем укосины — посредством подъ
емных моторов
Поворот (250 т) ,2,0 м/мин 2 ♦ » 38 » » 700 »
549

Вспомогательный поворотный кран:
ПадГ $7}:;::::::::: Т'Гн; К- <• «ч» шоб/м„н
Подъем укосины • 1 раз в Зу2 мин. 39 » » 430 »
Поворот 1 раз в 2 мин. 11,5 » « 1000 »
Передвижение крана 45 м/мин; 61 » » 470 »
Род тока постоянный, 440 V.
Электрическое оборудование SSW-
Понтонные краны для тяжелых грузов имеют перед стационарными кранами
преимущество неограниченной площади работы и могут быть поэтому применены
в любом месте. Что касается их конструктивного развития, то мы указываем на
упомянутое на с?гр. 530 издание Matschoss.
Новейшие конструкции понтонных кранов для тяжелых грузов имеют
строительную схему с пирамидообразной прочно укрепленной на пловучем ящике (понтоне)
решетчатой фермой. Этот тип бцл применен сначала к понтонному крану (1907 г.)
и лишь затем был принят для стационарных кранов.
О тяжелых понтонных кранах см. раздел «Поворотные краны».
ЛИТЕРАТУРА
E^b e n e z е г - S m i t h, Die Kranausrustung der Schiffshellinge; Werft Reederei Hafen 1926,
S. 259.
H a n с h e n, Schwerlastkrane fur Werft- und Hafenbetriebe (I. Ortfeste Schwerlastkrane). Ind.
Techn. 1920, S. 301. Schwerlastkrane fur Werft- und Hafenbetriebe (II. Schwimmende Schwerlastkrane),
Ind. Techn. 1920, S. 329.
Lienau, Neueste Fortschritte deutscher Helling- Forderanlagen, ZVdl 1913, S. 1689.
Stephan, Neuere Werftkrane (Fahrbare Turmdrehkrane), «Fordertechn.» 1919, S. 130.
fSykora, Ein Drehkran mit neuartigem Langs- und Querfahrwerk, ZVdl 1919, S. 9. Der
neue 250 t-Hammerwippkran der Werft von Blohm u. Voss in Hamburg, ZVdl 1919, S. 349. Helling-
anlagefur eine Flusschiffwerft. ZVdl 1925, S. 1096. Schiffsaufschleppanlagen und Krane fur Flussschiff-
werften, Demag-Nachrichten 1931, S. В 37. Neuzeitlicher Bockkran, Schiffbau 1928, №5. 30t-Turmdreh-
kran mit Umsetzvorrichtung fur ein Trockendock (Demag), ZVdl 1928, S. 447. «Neuere Demag Rie-
senkrane» (ortsfeste und schwimmende Schwerlastkrane). Demag-Nachrichten, 1932 (Jahrg. VI, B. № 1),
S. 7.
Железнодорожные краны
Краны применяются в железнодорожном деле для перегрузки грузов, для
строительных целей, для работ по разборке мест аварий, а также для подачи
угля и песка на паровоз, очистки паровоза от золы и т. д. Для выполнения этих
подъемных и транспортных работ были сконструированы различные специальные типы
кранов. К этим кранам, применяемым для наружных работ, относятся еще особые
краны для подъема и передвижения паровозов, тендеров и вагонов в ремонтных
мастерских.
1. Поворотные краны на железнодорожных
платформах. Применяемые, главным образом, для строительных и аварийных работ
передвижные поворотные краны конструируются так, чтобы они могли быть
прицеплены к поездам. Краны с ручным приводом имеют грузоподъемность в 5 — 7,5 или
10 т. Вылет — 4,5—5 м. Высота блока укосины над головкой рельсов—5,0—7,0 м.
Для того чтобы при возможной перегрузке краны не опрокидывались, они
укрепляются рельсовыми клещами или имеют специальные домкраты (аутригеры).
Прицепка к поезду требует в более старых конструкциях наличия особого вагона-
предохранения. В новейших конструкциях укосина складывается таким образом,
что в направлении движения она может проходить через габарит в свету. Известные
строительные схемы железнодорожных поворотных кранов со складывающейся
укосиной:
Losenhausenwerk, Dusseldorf, Flohr, A.-G., Berlin, E. Becker, Berlin-Reinicken-
dorf, MAN, Werk Ntirnberg u. a.
Фиг. 969 изображает железнодорожный поворотный кран грузоподъемностью в
7,5 т и вылетом в 4,5 м, укосина которого поворачивается вокруг неподвижно установ-
550

ленной в нижней тележке стальной колонны. Противовес расположен на балке,
которая опирается на два ролика. Балка перемещается посредством подъемного канатного
полиспаста и автоматически устанавливается в соответствии с имеющейся нагрузкой
так, что кран без помощи обслуживающей бригады всегда остается устойчивым.
Противовес так рассчитан, что кран устойчив в любом положении, и рельсовые клещи
должны воспринимать лишь возможные толчки. Для того чтобы сложить укосину,
сначала разъединяется крепление s тяг t. Тогда укосина опускается, и тяги t снова
закрепляются на своих отверстиях. В этом опущенном положении верхняя часть
укосины затем поворачивается по вертикальной оси и'— и\ приводится в положение vf
и там закрепляется. Более подробно о железнодорожных кранах на платформах (с
ручным приводом) см. ZVdl, 1914, S. 1357,
Фиг» 969. Железнодорожный поворотный кран на платформе в 7,5 m грузоподъемности^ и 4,5 м
вылета (MAN).
а — ходовая часть; Ь — стальная колонна, укрепленная в а; с — траверса с упорными и радиальными
подшипниками; d — четырехроликовый радиальный подшипник; е — подъемный барабан; / — блок укосины; д —
подвижной блок; h—г—к — отклоняющие блоки; I — крепление подъемного каната; m — балка с противовесом п;
о р ~ ролики, поддерживающие балку т; q — вал рукоятки для подъемного механизма; г — вал рукоятки
для поворотного механизма; s — болты; i — запасная часть тяг для удлинения при спуске укосины (ось
поворота и—и перемещается до положения и'—и; v — укосина, принимающая положение V после
складывания по оси и'—и\
Для подъема тяжелых грузов и при более частом использовании краны
снабжаются моторным приводом (паровой или двигатель внутреннего сгорания) (см. стр. 5).
Для того чтобы наибольшее допускаемое давление на колесо не было превышено,
нижняя тележка имеет три, четыре или пять осей с рессорным подвешиванием.
Кран, изображенный на фиг. 970, требует при прицепке к поезду предохрани*
тельного вагона. Он имеет паровой привод и переменный вылет, осуществляющийся
при помощи двух винтовых шпинделей. Устроенный на заднем конце платформы
противовес передвигается на катках и устанавливается в соответствии с моментом
груза.
Паровой котел является трубчатым котлом в 10 am рабочего давления и 12 м%
поверхности нагрева. Паровая машина: сдвоенная паровая машина от 40 до 50 л. с.
при 210 об/мин. Рабочие скорости: подъем — 4 м/мин; поворот— 1 раз в мин.; подъем
укосины (из самого низкого в самое высокое положение) ~ 4 мин; передвижение
противовеса ~ 5 м/мин.
Другие конструкции кранов на железнодорожных платформах или поворотных
кранов для подъема паровозов см. стр. 556 «Литература».
551

2. Краны для погрузки угля на паровозы и для
уборки шлака. При небольшой дневной производительности применяются
наклонные поворотные краны с опрокидывающейся бадьей, или передвижные паровые
краны, или электрические поворотные грейферные краны.
Пример электрического стационарного поворотного крана для погрузки угля
на паровоз, грузоподъемностью 1,5 т и при 3,2 м вылета см. стр. 443 «Поворотные краны
Фиг. 970. Пятиосный
паровой кран 15 т
грузоподъёмности и 9,5 м
вылета (Bec^&Henkel, Kas-
sel), могущий следовать в
составе поезда.
I , J
а — нижняя платформа с двумя поворотными
тележками; Ъ — верхняя поворотная часть;
с — кругообразно изогнутый рельс; d — пара
ходовых роликов, катящихся по с; е —
центрирующая цапфа; / — подъемная укосина
(/' — наивысшее, /"—наинизшее положение);
g — передвигаемый противовесе укосины; h —
ходовые ролики к д; г —' вертикальный
трубчатый котел со снимающейся трубой; к —
хранилище угля; I—резервуар для воды; m—
вертикальная сдвоенная паровая машина;
п — подъемный барабан; о — шпиндели для
подъема укосины; р — главный приводной
вал; q — привод подъемного механизма; г —
механизм для подъема укосины; s — привод
поворотного механизма; t — приборы
управления; и — рукоятки для вспомогательного
привода;"!» — опорные домкраты; w — цепи для установки поворотной части при перевозке; I—/ — ось враг
щения подъемной укосины; II—II — путь передвижения противовеса.
с неподвижной колонной». Электрические поворотные краны с грейфером для
нормальной колеи, грузоподъемностью 3 /л, 9,1 м вылета и 10,0 м высоты блока укосины над
S — О см. стр. 508.
В конструкции крана (Station Delwig bei Oberhausen Rheinland) x грейфер
разгружается над бункерами, расположенными на особом остове, каждый из которых
вмещает 1 м3 угля. Посредством открывания запорного клапана уголь высыпается
из них в тендер паровоза. При большой суточной производительности (свыше 80 до
100,/л) применяются передвижные погрузочные мосты, большей частью с
передвигающимся по верху поворотным краном.
«Maschinenbau» 1922/23, S. В. 288.
552

140т
Фиг. 971 изображает устройство для подачи угля на паровозы € суточной
производительностью около 200 /л. Возле ^
угольного бункера шириной около
11 м устроен путь для подачи угля
на паровоз, а с другой стороны —
путь для подвозки угля. Для
ускорения маневров паровозов
предусмотрен возле пути для^ подачи угля
еще объездной путь.
Передвигающийся по двум бункерным стенам
перегрузочный мост имеет пролет
10,4 м. На мосту находится двойной
бункер большой емкости (140 т) с
откидным жолобом и контрольными
весами. Перемещающийся по мосту
поворотный кран с грейфером
разгружает прибывающий по
подъездному пути уголь в бункер. При
подвозе большими грузовыми
вагонами (саморазгружающимися) ПО ОСИ Железнодорожная колея * железнодорожная колея
угольного бункера устраивается путь ^ подвозки угля дл»снабженияпаровозаугле*
на эстакаде (на фиг. 971 обозначен Фиг. 971. Установка для подачи угля на паровоз
ШТрИХОВКОЙ). Устроенные на бункере в 200 т дневной производительности.
регистрирующие весы дают
возможность точного установления
количества угля. Весы и бункерные
затворы обслуживаются с находящейся на
опорах моста площадки. С этой
площадки весовщик может удобно
объясняться с паровозной бригадой. На фиг. 972 изображено устройство для подачи угля
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 45 м/мин; 48 л. с. при 950 об/мин
Поворот 100 » 7 » » 950 »
Передвижение
поворотного крана 40 » 7 » » 950 »
Передвижение моста .10 » 24 » » 950 »
Род тока переменный, 500 V, 50 пер.
Иран, грузоподъемностью
Грейфер, емкостЬю 2#э
Неле я для
уголЬяЬ;х 6агонов
W!l
Железнодорожная колея
для подвозка угля
■ш
Железнодорожная ноле я ,
с ля снабжения паровоза у ел ем
Железнодорожная колея
для снабжения паровоза углем
Фиг. 972. Устройство для подачи угля%а^паровозы в'400 т суточной производительности.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 40 mimuh; 50 л. с. при 750 об/мин
Поворот (с нагрузкой) ....150 », 10» » 950 » i
Передвижение поворотного
крана £40 » 10 » » 950 »
Передвижение моста 10 » 35 » » 950 »
Род тока переменный, 380 V, 50 пер.
553

при большей станции, рассчитанное на среднюю суточную производительность в 400 пи
Мост передвигается между двумя угольными бункерами и перекрывает пути подачи
угАя, а также объездной путь. Подвозка угля происходит либо на путях возле
бункера, либо над каждым бункером устраивается эстакадный путь, помощью которого
саморазгружающиеся вагоны выгружают уголь. На мосту устроено два больших
бункера, емкость которых рассчитана таким образом, чтобы они могли принять количество
угля, необходимое для ночной смены. Спускные жолоба обоих бункеров устроены так,
чтобы одновременно подавать уголь на три пути.
Более подробно о современных устройствах для подачи угля на паровозы, так же
как и об экономических расчетах см. Glaser's Annalen, Jahrg. 1925. Bd 96. № 1146.
Паровозы сбрасывают з&лу и шлаки в ямы, находящиеся под путями. Оттуда
зола и шлаки при помощи портальных кранов с грейфером вынимаются и передаются
на откаточные^вагоны.
Фиг. 973. Перегрузочный кран для уборки от паровозов золы и шлака (Ardeltwerke).
А— ямы для золы, наполненные водой; Вг — Ва —пути для освобождения паровозов от волы; С — путь для
отвовки золы и шлаков; D — перегрузочный кран с передвижной грейферной тележкой в 2,5 т грузоподъем-
ногти- а — гюеййет)' емкостью в 3/4 м*; Ъ — передвижная тележка с пристроенной к ней будкой с для машиниста;
d-L мотов для передвижения крана; е — противовес; / — рельсовые клещи; 0 — троллейный провод тележки;
h — главный троллейный провод.
Фиг. 973 изображает дЛя примера передвижной электрический портальный кран
с двухсторонними консольными вылетами и грейфером. Емкость грейфера — 0,75 м*;
грузоподъемность тележки — 2,5 т.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 25 м/ман;
Передвижение тележки .... 35 »
Передвижение крана 12 >>
Род тока постоянный, ПО V-
Электрическое оборудование AEG-
22 л- с.
5 »
12 »
при 740 об/мин
» 720 »
» 680 »
3. Краны для подъема и перемещения локомотивов,
тендеров и вагонов в мастерских. Конструкция кранов, служащих
для подъема и перемещения локомотивов (мостовые краны), зависит от устройства
железнодорожных мастерских. Различают краны для поперечных стойл и краны для
продольных стойл.
Фиг. 974 представляет схематическое изображение мастерской с поперечными
стойлами. Локомотивы подаются под средний навес А на передвижных платформах
и откатываются к поперечным стойлам В. Находящиеся ?над поперечными стойлами
краны для подъема локомотивов имеют по две передвижных тележки, имеющих каждая
554

два барабана. На подвижных блоках подъемных полиспастов подвешены несущие
двутавровые балки, нодводящиеся под передние и задние концы рамы локомотива.
Высота подъема кранов, или строительная высота навесов, выбирается с таким
расчетом, чтобы при наивысшем положении
приподнятого локомотива кран мог проезжать
над стоящими на поперечных стойлах
остальными локомотивами.
Грузоподъемность кранов — 80 -ь 100 т.
Для подъема и перевозки локомотивов
в Мастерских с продольными стойлами
необходимы два мостовых крана (фиг. 975).
Локомотивы подкатываются по
среднему пути. Несущие балки обеих тележек
двух кранов прокладываются у краев
дымовой и топочной коробки паровоза, после
чего последний поднимается и посредством
тележек перевозится 'над продольными
стойлами. Затем паровоз опускается и
устанавливается на продольных стрйлах. В
более устарелых конструкциях оба мостовых
крана устроены обычным образом и каждый
мостовой кран управляется самостоятельно
из своей будки для машиниста. Могущие
возникнуть благодаря не одновременному
включению обоих моторов для
передвижения неравномерности хода
компенсируются скольжением траверсы, причем часть
локомотива, имеющая большую скорость,
тянет за собой часть, имеющую меньшую
скорость. Это простое соединение обоих
моторов передвижения предполагает
небольшое сопротивление движению и
тщательно выполненную конструкцию
механизмов передвижения крана.
Неравномерности в подъеме и передвижении тележек
не имеют большого значения и могут всегда
быть выправлены указаниями, подаваемыми
с земли.
Отдельный пуск в ход моторов на
обоих кранах Устраняется тем, что оба
крана электрически между собой
соединяются и управляются с одного крана. Для
электрического соединения служит тогда
многополюсный гибкий кабель*
присоединенный к равнополюсному штепсельному
контакту.
Существенным недостатком мостовых
кранов с нормально сконструированным
крановым мостом (фиг. 975) является то,
что локомотив может быть поднят лишь до
нижней кромки главных крановых ферм,
что обусловливает соответственно большую
конструктивную высоту перекрытия.
Поэтому стремятся к тому, чтобы паровозо-
подъемные краны были сконструированы так, чтобы можно было обойтись
наименьшей возможной высотой здания, что достигается применением специальной
платформы, которая подвешивается на крюках подъемного канатного полиспаста.
Платформа рассчитывается для %жых больших типов локомотивов и имеет две несущие
555

балки, расстояние между которыми (имея в виду меньшие локомотивы) переменно»
Платформа дает возможность поднять локомотив между обоими мостовыми кранами
до тех пор, пока оба параллельных конца балок оцор платформы не подойдут
вплотную к нижнему поясу главной крановой балки. В этом наивысшем положении ток*
идущий к моторам подъема, прерывается посредством конечного выключателя, и лишь
около одной трети конструктивной высоты находится под нижней кромкой главной
балки.
Прекрасное решение задачи (возможно выше поднимать локомотив между двумя
кранами) изображает крановая установка на фиг. 976.
В ней отпадает специальная платформа, и паровоз, так же, как и в кранах,
изображенных на фиг. 975, поднимается посредством двух траверс, подвешенных на обоих
кранах каждой пары подъемных полиспастов. Внутренние, находящиеся со стороны
Фиг. 975. Крановая установка паровозоремонтной мастерской с
продольными стойлами (Ausbesserungswerk Jtilich) (Zobcl & Neubert).
a — путь прибытия; b — паровозный подъемный кран; с — несущие балки,
прикрепленные к нижнему подвижному блоку передвижной тележки d; f —
консольные краны.
локомотиба, главные и боковые балки крана в противоположность наружным
расположены высоко и устроены наподобие портала так, что иод ними остается большое
пространство для помещения паровоза между обоими кранами. Верхние пояса высоко
расположенных половинок крана легко можно приспособить к наклону конструкции
крыши. Посредством перемещения подъемных полисдастов передвижных тележек к
внешним крановым частям можно распределить нагрузку таким образом, чтобы
наибольшая часть приходилась на внешние балки. Благодаря этому высоту пояса над
внутренними! балками можно делать значительно меньшей, что также дает экономию
в высоте перекрытия.
Для подъема и перевозки котлов необходим лишь один кран, причем котел
подвешивается посредством обхватывающих кольцевых цепей или канатов
непосредственно к грузовому крюку. В особых случаях тележка крана может быть применена для
подъема тендера при условии применения подвеса с перемещающимися ланками.
ЛИТЕРАТУРА
Gottschalk, Fordermittei zttm Bekohlen und Besanden von Lckcmotiven. Verkehrswissen-
schaftl. Lehrmittelges. m. b. H. bei der Deutschen Reichsbahn (Auslieferung F. Volckmar. Kcmm.-
Gesch. Leipzig), Berlin (Leipzig), 1928.
Koblenz, Neuzeitliche Lokomotivbekohlungsanlagen. Glasers Ann. 1925, Bd. 96, № 1146.
К tinner, Neuzeitlicher Eisenbahnwagen-Drehkran mit Benzol-elektrischem Antrieb, 25 000 kg
Tragkraft. «Fordertechn.» 1926, S. 324,
556

|И §i
о
J3 Д, СО *t
ЗСО fD
$Q9 L
• Г» 3g3
С» _*, < fD
У § ?
Л: 3 •-*> 3*
д: ^. о й-
fs-s3
fD <» CO -*
82S8
wOg."
■ 'gw?»
О? «-ь *-t
fD O*0J
3JD(g.
>-ч fD q
3
§i i s
No
£«
^3'
Co 3*
CTQ 3
"iS'li
3 >-
^ _ ш CfQ O*
m.
„ to
f, 5 О
1з
CD —.
-о со
(О ^ Ji5
^fD • s^j
3 Co
o» GL
I
1) r-
CO
о
cr
ft) О
3 ^*
02 3
Sr
со О
3 о
ft O
" rr to f
3 О*
r CfQ т
з £:
со 3
5
С? со »-t -t О
3 «^
2 а
2f СО со'
^
«о ^
» р
«-?
f?
с:
>
3
S
Фиг. 976. Крановая установка в мастерской для осмотра паровозов (Flohr).
Лг—As — продольные стойла; Вг и Б2 — паровозные" подъемные краны по 60 m грузоподъемностью и 30,8 м вылета; Сх—С2 —
вспомогательные краны по 4 m грузоподъемностью и 15,37 м вылета К Вг и В2; а — траверса; b — передвижная тележка; с—а — наружные главные и
боковые параллельные балки; в—/ — внутренние главные и боковые балки, устроенные наподобие портала; д — концевая балка; л — будка
для машиниста; г — котел, подвешенный на грузовых крюках крана; к — тендер; / — траверсы; т — перемещаемые лапы, нерущие тендер
с ваднего и переднего края рамы.
с§
1 s
I I
%
7?
fD
X
О
3*
•ЕГ (Л
з
QfQ
СО
i ft
ft>
7?
О
О
I
8- «Г
О О
5" S.
3
^ О
N op
а Щ
•—1 CTi,

210 /-Lokomotiv-AufrHumungskran als Zweikraftkran (amerikanische Bauart mit benzin-elektri-
schem Atltrieb unter Zuhilfenahme einer Batterie. DerKran hat—vorn und hinten — je, einen wippbaren
Vollwandausleger von 105 t Tragkraft und 6,4 m Lange). Railway Age, 1931, S. 710 und 722.
Краны для металлургических заводов
Общие свед е н и я. В соответствии с разнообразными производственными
требованиями на металлургических заводах возник целый ряд специальных кранов,
которые либо являются чисто транспортным средством с механическими
приспособлениями для захвата грузов (краны с лапами, магнитные Экраны и др.), либо
представляют собой краны для литейных ковшей и копровые краны, являющиеся соединением
крана и машины для металлургического завода.
Рабочие и конструктивные услсГвия1. Краны для
металлургических заводов находятся день и ночь в напряженной работе и работают ввиду
предъявляемых к ним больших требований с высокими скоростями. Краны постоянно
подвержены запылению, а часто и нагреванию при работе около печей и находятся
в тяжелых условиях работы, при которых возможна перегрузка.
При проектировании и выборе конструкции кранов для металлургических
заводов эти рабочие условия должны быть учтены следующими мероприятиями:
1) выбор моторов приборов управления, сопротивлений и тормозных магнитов
с достаточным запасом. См. стр. 192, «Электрическое оборудование лебедок и кранов»;
2) конструктивное упрощение подъемных механизмов;
3) достаточное наличие в запасе всех подвергаемых износу частей с применением
высококачественного материала;
4) возможность быстрой и удобной смены частей, подвергаемых износу и
возможной поломке;
5) возникающие благодаря высоким рабочим скоростям и непрерывной работе
большие усилия масс должны быть учтены при расчетах и при конструировании;
6) целесообразный выбор предохранительных устройств для ограничения
движения крана и для защиты моторов от перегрузок;
7) тщательное соблюдение всех имеющихся правил безопасности.
При выборе материалов и расчете частей крана достойны внимания следующие
соображения. Проволочные канаты следует выбирать с 8- и 10-кратным запасом
прочности на разрыв (см. стр. 37).' Толстые проволочные канаты из мягкой стали (120—
130 кг/мм2) следует предпочесть тонким с более высокой прочностью (160 — 200 кг/мм2).
Для долговечности каната рекомендуется брать возможно большие диаметры блоков
и барабанов.
Чугун в качестве строительного материала следует применять только для таких
частей, которые не подвержены толчкам и износу!
Для приводной ведущей шестерни зубчатой передачи необходимо применять только
сталь (St 50 . 11 или St 60 . И), а для колес — только стальное литье.
Ходовые колеса крана целесообразно изготовлять из стального литья; на них
насаживаются стальные бандажи в нагретом виде (фиг. 327 и 328, стр. 161). При
ходовых колесах без стальных бандажей, даже при высококачественном стальном литье
(Stg 45.81), из-^а напряженной работы не следует допускать удельного давления свыше
30—40 кг/см2.
Особого внимания требует конструкция тормозов, в особенности тормозов
подъемных механизмов, от работы которых в высокой степени зависит производственная
безопасность.
Feigl рекомендует отдельно затормаживать груз и маховые моменты моторного
в'ала (якорь и эластичная муфта). Тормоза применяются как ленточные, так и двух-
кол од очные с грузом и оттормаживаются магнитами. В то время как тормоз для
затормаживания живых сил маховых масс мотора устраивается обычно на эластичной
муфте, тормоз для груза предусматривается на ближайшем валу подъемного
механизма. Этот тормоз должен быть рассчитан по меньшей мере на 1,5-кратный момент
1 Feigl, Htlttenwerkskfane. ZVdl 1916, S. 685.
558

груза, так как иначе путь, проходимый по инерции
при спуске, а следовательно, и изнашивание
бандажей, будет слишком большим. Для обкладки
тормоза лучше всего подходят ферродо-фибра и
юрид. Материал для тормозного диска (DIN
4003) — стальное литье. Все части, подверженные
действию излучения тепла, как крюки литейных
ковшей, балки для ковшей и рычаги мульд,
должны быть мало нагружены (200 — 600 кг/см2) и
легко заменяемы.
Классификацию кранов для металлургических
заводов по их относительной продолжительности
работы, относительной величине нагрузки, ударов
и т. д. см. табл. 2.
Расчет крановых мостов и ферм см. данные на
стр. 319.
Краны для доменных заводов
Так как в железоделательных производствах
транспортные расходы представляют большой
процент общей себестоимости, то экономия в
небольшом проценте при больших перевозимых
количествах составляет значительную сумму и имеет
поэтому большое хозяйственное значение.
Процесс работы и перевозки.
На доменном заводе рабочий процесс в основном
следующий:
Разгрузка,и складывание прибывающего сырья
(руды, кокса, флюсов). Смешение руд различных
сортов. Засыпка домны — литье чушек (отвоз
жидкого чугуна в сталелитейные цехи). Разбивка,
складывание и погрузка чушек. Подготовка
литейного двора.
а) Краны для разгрузки
прибывающего сырья (краны рудных
дворов). Средством для перевозки сырья,
главным образом, являются перегрузочные мосты,
оборудованные грейферами. В погрузочной установке,
изображенной на фиг. 977, руда прибывает морским
путем.
Разгрузка судов производится посредством
передвижного перегружателя с грейферной
тележкой и расположенным вверху
бункерсш, куда сбрасывается
груз. Из этого бункера груз
затем извлекается посредством
поворотного грейферного крана
с перегрузочного моста и
складывается на складе или в
находящийся у подножия
наклонного подъемника бункер, а
отсюда уже загружается в бадьи.
О конструкции перегрузочного
моста для руды с часовой
производительностью 230 т см.
стр. 394.
При прибытии руд по
железной дороге в больших коли-
559

чёствах груза средством для разгрузки являются перегрузочные мосты с передви>к
ными опрокидывающимися тележками, которые перекрывают по своей ширине
бункерную установку1.
б) Краны для литейных доменных дворов.
Копровые краны и краны для погрузки чушек. Жидкий чугун
частью перевозится в соседние сталелитейные цехи, а частью разливается в чушки.
Чушки раньше разбивались ручным способом. При современных больших производи-
тельностях это делается большей частью посредством механического копра,
который помещается на передвижной тележке крана литейного двора и может
подниматься и опускаться. Для погрузки разбитых чушек тележка копра оборудуется еще
магнитом, или же применяется особая магнитная передвижная тележка.
ШШ/Ш///////Ш//Ш
п\
Фиг. 978. Кран для литейного двора с копром для разбивки чушек и с двумя магнитными подвесками
по 9 т грузоподъемности (Zobel & Neubart),
а —зубило к копру, встроенное в поднимающуюся и опускающуюся раму Ь; с — приводной мотов к котлг
d — направляющий остов к Ь, встроенный в остов лебедки; е — шарнирные цепи, эластично прикрепленные°
(посредством спиральной пружины) у / к раме копра; д - приводные цепные блоки для^ подъемГ Ь Л - ^обод-
ный конец цепи; г — подъемный мотор для копра, работающий посредством червячной и зубчатой
промежуточной передачи на вал цепных колес; ft — магнит для подъема груза; г—'крановые обоймицы н; обоим
магнитным подъемным устройствам; т — перемещающиеся вверх и вниз балки, ъ"отверстиеГ к"тотах
вкладываются удлиненные с обеих сторон оси канатных шкивов, чем устраняется свисание блоков; п— направляющие
***m;Jo^- бараоаны; р — отклоняющие блоки каната; q — моторы к магнитным подъемным приспособлениям-
г — мотор передвижения тележки; s — мотор передвижения крана; t — будка машиниста '
Фиг. 978 изображает кран для литейного двора с копром для разбивки чушек
и двумя магнитными подвесками, грузоподъемностью по 9 mt
Рабочие скорости и моторы:
Копер «.,... 4 60 ударов в мин; 10 л. с. при 100 об/мин
Подъем копра г м/мин; 8,5 » » 860 »
Подъем магнита 15* » по 63 » » 450 »
Передвижение тележки ... 30 » 12,0 » » 680 »
Передвижение крана • ... 100 » 63 » » 450 J»
Род тока постоянный, 220 V
Электрическое оборудование SSW-
Погрузка чушек производится более экономично, если магнитное подъемное
устройство снабдить еще собирательным сосудом или опрокидывающейся погрузочной
платформочкой. J
На фиг. 979 изображена передвижная тележка крана для разбивки и погрузки
чушек грузоподъемностью 7,5 т и 14,3 м пролета. Ударная баба Л приводится в дей-
ствие посредством насаженного на направляющий ствол В балатового ремня. Над
1 Neues Hochofenwerk der Fr. Krupp A. G., Essen-Borbeck (mit Rohstoffanfuhr durch Schiffe
bzw. Eisenbahnwagen.
q* b,P8CtS?t dcrclJ ^Wei Verladebrucken mit Greiferbetrieb und einen fahrbaren Wagenkipper).. Der
otanioau i\yo\f o. 102.
560

Фиг. 979. Передвижная
тележка к разбивающему
и перевозящему чушки
крану в 7,5 /72
грузоподъемностью и 14,3 м
вылета.
Копер и ствольная лебедка
копра: А — баба; В —
поднимающийся и
опускающийся ствол к А; В' — наивысшее
положение; С — направляющие к В;
D — канаты; Е — барабаны; F —
мотор для подъемного механизма
ствола; G — ремень, на котором
подвешена баба A; Gx — свободный
конец ремня; И — ременный шкив;
I — нажимной ролик; К — подвеска
к Gx; L — клещи для удержания
ударной бабы в наивысшем
положении; М — мотор копра; N — мотор- -
ная передача; О — маховое колесо
550 мм диаметром; Р — средняя
промежуточная передача; Qx—Q% —
переключающаяся посредством двух
сторонней кулачной муфты
цилиндрическая зубчатая передача; R —
кулачная шайба; Rx — кулачный
ролик; S — рычаг для вдвигания и
выдвигания R; Т — канатный
полиспаст для оттормаживания тормоза
копра; U — рычаг для обслужи-
рания копра; V—ручной рычаг для
обслуживания кулачной муфты от
„ Qx—Q*.
Подъемный механизм
магнита и ковша:
а—магнит для подъема груза; b — ковш
для чушек; с — двухблочная
крановая обоймица; d — подъемный
канат; е — подвеска для каната d;
f — канатные отклоняющие блоки;
д — барабан с правой и левой
нарезкой; h — подъемный мотор; г—
эластичная муфта с остановочным
тормозом; к — моторная передача;
h—h — барабанная промежуточная
передача; m — тормозной магнит
к тормозу подъемного механизма;
п — концевой выключатель,
шпиндель которого о приводится в
действие от передачи /2 посредством
цилиндрического колесика р.
Ходовой механизм
теле ж к и: q — мотор передвижения;
г — эластичная муфта с
остановочным тормозом; s — моторная
передача; t — промежуточная передача
ходового колеса.
Прочее: и—кабель подводки тока
к грузовым магнитам; иг —
направляющий блок; v2 — нагруженный подвижной блок для натяжения кабеля и
лебедки; ш3 — реостат для пуска в ход копра; ш4 —- масляный выключатель
передвижения крана; хх — педаль для оттормаживания тормоза механизма
й й
в вертикальных направляющих; шх — подъемный контроллер; ш2 — контроллер ствольной
для грузовых магнитов; ш5 — контроллеры передвижения тележки; ш3 — контроллеры4
р передвижения тележки; ух—уа — пусковые сопротивления к контроллерам; %х —
главный троллейный провод; z2 — троллейный провод тележки.

//ш//ш
Фиг. 980. Кран для литейного двора с тележкой, снабженный копром и тележкой для погрузки чушек.
А — мост крана; В — тележка с копром; С — тележка для погрузки чушек. К тележке В: а — поднимающаяся и " опускающаяся рама квадратного поперечного
сечения, в которую встроен копер; b — направляющий остов к а, встроенный в раму лебедки; с — баба копра; d — мотор копра; е — барабаны; /х — подвижные блоки;
U '— уравнительные блоки; д — мотор для подъемного механизма; h — мотор передвижения тележки; 1к — будка машиниста; кг — противовес. К С: I — грузовые
магниты; т — погрузочная платформочка для чушек; п — поперечина для подвешивания I или т, шарнирно укрепленная в поднимающейся и опускающейся стойке о;
т>—п' — наклонное положение т—n, p — направляющая рама к о, встроенная в раму тележки: g,—q2 — подъемные канаты, укрепленные у барабанов sx — s2; гг—
г* —г подвижные блоки; t — опрокидывающий барабан, в котором закреплен конец каната qlt в то время как второй конец каната q2 укреплен в раме тележки; и —
подъемный мотор; v — мотор для опрокидывания, работающий посредством червячной передачи на барабан t и ставящий, при наматывании каната д> платформочку т—п
в наклонное положение; w — ходовой мотор тележки; х — площадка; у — будка машиниста; zx — ходовой мотор крана; z2 — троллейный провод тележки; z3 — главный
троллейный провод; z4 — токоприемник к z3.

стволом находится шкив Н, приводящийся в действие мотором длительной мощностям
посредством трех промежуточных передач и имеющий скорость вращения в 1,21 м/мин.
Нажимной ролик J производит постоянное натяжение ремня помощью пружины.
Посредством эксцентрика R ролик J автоматически сбрасывается, благодаря чему
освобождается ремень, и баба падает. В зависимости от того, включена ли
промежуточная передача Q± или Q2, работает копер с 15 или 30 ударами в минуту. Помимо
автоматического управления баба может управляться также от руки. Эксцентрик R тогда
выключается, и ролик J приподнимается рычагом U. Нагрузка длительно работающего
мотора копра переменна. Для того чтобы накоплять отданную энергию, на
удлиненном моторном валу устроен сплошной маховик О. Баба удерживается в своем
наивысшем положении посредством клещей L. Маховик О оттормаживается посредством
колодки педалью х1 и тяговыми канатами Т. Клещи открываются одновременно со
снятием нажимного ролика J.
Принимая во внимание уклон литейного двора, высоту шахты В выполняют
переменной. Нижняя часть шахты пружинно соединена с ее верхней частью во
избежание излома во время движения крана или во время соприкосновения бабы с
чушками. На нижней обоймице с подвешивается магнит или бадья (по выбору). При помощи
магнита чушки перегружаются в бадьи и перевозятся затем к погрузочной платформе.
Рабочие скорости и моторы:
Копер 30 или 15 ударов в мин.; 10,2 л. с. при 950 об/мин
Подъем шахты 4,65 м/мин 2 » » 960 »
» магнита 20 » 45 »» 730 »
Передвижение тележки . . 42 » 12 »» 955 »
Передвижение крана ... 147 » 45 » » 730 »
Передвижение крана при
раздроблении чушек 8,25 »
Род тока переменный, 380 V, 50 пер.
Электрическое оборудование SSW.
Фиг. 980 изображает кран для литейного двора с тележкой-копром и
тележкой для перегрузки чушек. Копер установлен на передвижной тележке,
перемещающейся по нижнему поясу главной продольной и боковой балки. При этом копре баба
приводится в движение посредством кривошипной передачи со включенным между
ними пружинным буфером.
Тележка для погрузки чушек имеет два подъемных механизма, подвижные блоки
которых смонтированы на траверсе шарнирно. Траверса установлена в
поднимающейся и опускающейся решетчатой колонне. Грузоподъемность 6,5/7?; высота подъема
~ 7 м.
К траверсе подвешивается два грузоподъемных магнита, поднимающих чушки
и передающие их на погрузочную платформочку с низкими боковыми стенками. После
того как платформочка нагружена до грузоподъемности крана, она подвешивается
к траверсе, перемещается к месту погрузки и там опрокидывается посредством
натягивания одного и освобождения другого подъемного каната. Применение двух магнитов
увеличивает производительность. Производительность достигает 700—800 т
разбитых и погруженных чушек в две смены и в некоторых случаях может быть
повышена до 1000 т.
Рабочие скорости и моторы:
Тележка с копром:
Удар молота от 100 до 120 раз в мин.; 18 л. с. при 720 об/мин
Подъем 2 м/мин 5,5 » » 720 »
Передвижение тележки . . 45 » 5,5 » » 720 »
Передвижная тележка с магнитом:
Подъем 20 м/мин; 4,5 л. с. при 590 об/мин
Опрокидывание — 5,5 » » 720 »
Передвижение тележки . . 100 » 18 » » 585 »
Передвижение крана ... 100 » 2 х 45 » » 590 »
Род тока переменный, 190 V, 50 пер.
Электрическое оборудование SSW-
563

Машины для подготовки литейного двора и для
формовки чушек. Приготовление литейного двора, т. ё. разрыхление земли,
формовка чушек, установка загрузочных жолобов для расплавленного чугуна,
требует затраты большого количества времени.
Для того чтобы в короткое время (между двумя выпусками чугуна из печи)
подготовить литейный двор, требуются большие рабочие бригады.
При применении изображенной на фиг. 981 машины для подготовки и формовки
чушек ускоряется приготовление литейного двора. Отлитые на подготовленном
машинным способом литейном дворе чушки имеют гладкие поверхности, так что песок
немедленно спадает с них, и, кроме того, они получают при отливке зарубки, в силу чего
легче поддаются раздроблению. Машина (фиг. 981) установлена на платформе таким
обраарм, что она может подниматься и опускаться, а самая платформа передвигаться
по главным балкам
кранового моста.
Установка, состоящая из
приспособления для
приготовления А (фиг.
981) и формовочной
машины В, может быть
по желанию
установлена наклонно, так
что каждому
литейному двору можно
придать в продольном
направлении
желаемый наклон. Ходовой
путь
приготовительной платформы с и
формовочная машина,
состоящая из
формовочной плиты / с
моделями д и
вдавливающей тележки Л,
установлены на общей
балке я, вертикальная
часть которой введена
в решетчатую раму, пристроенную к тележке. Для подъема и спуска фермы служит
сдвоенный канатный полиспаст, концы которого наматываются на барабаны
подъемного механизма.
Если нужно приготовить литейный двор для нового выпуска из домны, то машина
опускается настолько, что фасонная плита / соприкасается с литейным двором. Затем
приводится в движение заготовительная платформа с, плугообразные ножи которой
при движении погружаются в песок приблизительно на 50—70 см и разрыхляют
полосу в соответствии с шириной гребенки чушек (фиг. 981, план). При начале
обратного движения приготовляющей платформы ножи автоматически поднимаются.
Одновременно опускается скребок е, который во время обратного хода приглаживает
литейный двор и сметает излишний песок на следующую секцию. Высота скребочного
листа постоянна. Когда подготовляющая платформа дойдет до исходного положения,
то вся машина поднимается и после передвижки на ширину гребенки чушек она
снова опускается до тех пор, пока формовочная плита / не ляжет на предварительно
пропаханные и приглаженные полосы песка. Благодаря помещению плиты на эти
полосы формы чушек д, свободно подвешенные в по'перечных зазорах плиты,
выдвигаются из-под последней. Затем, в то время когда вторая полоса подготовляется
и приглаживается, вдавливающая вагонетка h проезжает всю длину фасонной плиты
и вдавливает поочередно все модели в землю. Одновременно формуется также жолоб
для маточных чушек. Для того чтобы формы при подъеме формовочной плиты не
повредились, имеется особое приспособление, благодаря которому скорость подъема
передается на плиту в уменьшенном размере, так что модели медленно и спокойно
564
Фиг. 981 .^Машины для формовки чушек (схема).
А — приспособление для подготовки; В — формовочная машина; С —
изготовленная машиной гребенка чушек (Masselkamm). а — решетчатая ферма,
поднимаемая и опускаемая посредством: подъемного механизма, к которой
прикреплены А я В; Ъ — вертикальная направляющая к ферме а; с —
приготовительная платформа; d — нош; е — скребок; / — формовочная плита; д — формы
чушек, подвешенные на двух шарнирных цепях; h — ролики на вдавливающей
тележке, служащие для вдавливания форм чушек в песок; г—формовочное колесо,
служащее для формовки чушек; к — поднимающиеся и опускающиеся плиты,
стойка которых I прикреплена к двуплечему рычагу т; п — подъемный канат,
прикрепленный к другому концу рычага т.

поднимаются из песка. При подъеме сначала на литейный двор опускаются имеющиеся
по бокам машины отжимающие плиты /с, стойки которых / служат для фасонной плиты
в качестве направляющих. При помощи двойных рычагов т и канатных полиспастов п
формы медленно и с половинной скоростью вытягиваются из песка. Когда фасонная
плита поднимется так высоко, что формы будут находиться над поверхностью
литейного двора, то непрямое движение вверх прекращается, и вей машина поднимается
с полной скоростью подъема. Затем приспособление переезжает на следующую секцию,
и рабочий процесс повторяется. Машина обслуживается двумя рабочими.
Производительность: в 30 мин. формуется 27 секций по 28 чушек, что
соответствует потребности одного выпуска домны и 45 т чугуна1.
На фиг. 982 приведен общий вид машины для формовки чушек.
Краны для
сталелитейных и
прокатных цехов. Фиг.
983 изображает продольный
разрез томасовского цеха
современного сталелитейного
завода, работающего также
и по способу Мартена 2.
Дневная
производительность томасовского цеха:
35 000 — 40 000 т. Емкость
миксеров—по 750 т. Емкость
конвертеров по 30 т.
Рабочий процесс
томасовского цеха (фиг. 983):
подвозка жидкого чугуна из домны;
выливание жидкого чугуна в
Фиг. 982. Машина, для формовки чушек системы Tigler.
К&— общий вид машины и приготовленного литейного двора.
миксеры; подвозка извести и остальных необходимых флюсов; перевозка жидкой
стали от миксеров к конвертерам; загрузка конвертеров; выливание содержимого и
перевозка в литейное отделение; отливка стальных болванок в изложницах;
выдавливание из изложниц; перевозка болванок к подземной калильной или к складу
болванок.
Мартеновские цехи применяют жидкий чугун, доставляемый в тележках из
доменного цеха, и твердый плавильный материал (лом.)
Фиг. 984 дает разрез мартеновского цеха.
Рабочий процесс: обслуживание склада для металлического лома (разгрузка
и складывание прибывающего лома, размельчение больших кусков лома,
пакетирование листового лома, наполнение мульд и перевозка их к площадке печи); доставка
жидкого чугуна и вливание в миксеры; подача жидкого плавильного материала из
миксеров к мартеновским печам и вливание в последние; загрузка мартеновских
печей твердым плавильным материалом; перевозка жидкой стали из печи в литейный
цех; отливка болванок; выжимание болванок из изложниц; дальнейшая передача
отлитых болванок в помещение для подземной калильной печи и в прокатный цех
или к складу болванок.
а) Краны для складов металлического лома.
Магнитные краны служат для разгрузки и складывания прибывающего лома, для
наполнения литейных мульд, для загрузки пакетированных прессов листовым ломом, для
переноски пакетов листового лома и для подъема баб в копре.
Применяемые магниты являются нормальными круглыми магнитами (см. стр. 175);
для копров применяются особые магниты с полой круглой поверхностью полюсов.
Краны для переноски литейных мульд перевозят литейные мульды со склада к
площадке перед мартеновскими печами.
Вес 1 м3 готового к засыпке лома 300 кг.
Вес 1 м3 пакетованного листового лома" 1300—1600 кг.
1 Giesshallenkran mit Masselformmaschine (Bauart Ardelt-Hauttmann) siehe: Stahleisen 1931, S. 936.
Bericht № 121 des Hochofenausschusses des Vereins Deutscher Eisenhuttenleute.
2 Stahlwerk Thyssen A.-G,, Hagendingen.
565

Фиг. 983. Продольный разрез томасов:кого цеха.
А— доставка жидкого чугуна из домны; В — помещение" миксеров; " ^ — <х2 — опрокидные миксеры для чугуна; Ъ — литейный кран (для наполнения
миксеров); 'С — помещение конвертеров; сх—с4 — конвертеры; d — тележка для загрузки конвертеров; е — тележка для шлаков; D — литейное помещение; /—д —
литейные краны; Е — вход для жидкой стали из мартеновского цеха»
^Щ^ЯЙ1*
- помещение генератора;
Фмг. 984. Поперечный разрез мартеновского цеха.
_ „ - подземный угольный бункер; Ъ — мостовой кран с грейфером; с — надземный угольный бункер с клапанным затвором; d —
генератор" В — склад металлического лома; е — пакетировочный пресс; / — узкоколейная тележка для перевозки мульд; д — кран с магнитом для перевозки мульд; С—
D -помещение печи; h — помост для мульд на площадке печи; г — краны для загрузки печей; к — опрокидывающаяся мартеновская печь; I — тележка для шлаков;
т литейный кран; Е — помещение для литья (литейный зал); п — электрическая тележка литейного ковша; о — ходовой путь; р — передвижная платформа и
тележке п- q литейная яма сГизложницами; <ьг — стрипперный кран с клещами для выжимания болванок; s — подземная калильная печь; t — полупортальный кран,
' ' * имеющий тележку с клещами для болванок.

Емкость мульды —0,32—0,5—0,56 ж3.
Фиг. 985 изображает захватное приспособление для мульд, грузоподъемностью
1500 кг, которое подвешено на поднимающейся и опускающейся стойке. Последняя
в свою очередь вводится в укрепленные на остове тележки решетчатые фермы. В
последнее время краны для складов лома большей частью конструируются как
комбинированные магнитные краны и краны для переноски литейных мульд. В таком случае
на кране передвигается тележка для переноски литейных мульд, и магнитная тележка,
или же магнит и захватное приспособление для литейных мульд подвешиваются к
поворотной грузовой балке тележки.
Фиг. 985. Подвеска для литейных мульд
(Ardeltwerke).
а — площадка для литейных мульд; b —
литейные мульды; с (с')—откидные опорные
скобы; d — станина подвески; I—/ — оси
вращения скобы с; е — канатный полиспаст для
откидывания опорных скоб (приводится в
действие из будки машиниста); / — канатный
блок, расположенный в вилке д; h — двойной
рычаг, заклиненный с д на валу II; U—га —
шарнирные рычаги, связывающие опорные
скобы с двойным рычагом h; к —
вертикальная направляющая стойка; I — подъемный
канатный полиспаст; т — подвижные блоки
для подъемного полиспаста.
Грузоподъемность магнитного подъемного механизма 4—5—7,5—10 т.
Грузоподъемность механизма для литейных мульд 7,5—10 и 12 т.
На фиг. 986 изображен кран для переноски литейных мульд и лома, у которого
подъемные механизмы магнита и литейных мульд расположены на одной поворотной
укосине.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем магнита 12 м/мин; 18 л. с- при 720 об/мин
Подъем литейных мульд 12 » ; 34 » », 580 »
Поворот 4 раза в мин. 12 » » 720 »
Передвижение тележки 25 м/мин 15 » » 720 »
Передвижение крана 100 » 40 » » 580 »
б) Завалочные краны мартеновских печей. Они
подвозят к мартеновским печам лом, известь и другие твердые флюсы. Плечо или
коромысло крана для загрузки захватывает посредством гребня вырез головки мульды
(фиг. 987) и в этом положении замыкается помощью передвижения кулачной муфты.
567

Кулачная муфта помещается на конце трубы и передвигается посредством ручног
рычага из будки машиниста, защищая в то же время хобот от излучаемого теплао
Фиг. 986. Кран для переноски литейных мульд и лома в 5 или 7,5 т грузоподъемности и 18 м вылета.
а — грузовой магнит (1,4 м диаметром); Ъ — подвеска для литейных мульд; с — подъемный механизм магнита;
d — подъемный механизм к подвеске для литейных мульд, оба подвешены к поперечной балке е поворотной
колонны /; д — верхний упорный и радиальный подшипники; h — нижний радиальный подшипник (роликовый
подшипник) колонны /; i -— мотор для поворота; к — мотор для передвижения тележки: I — мотор для
передвижения крана; т — будка машиниста; п — площадка для литейных мульд; /—I, II — II — начальные
положения тележки.
Замкнутая на коромысле мульда вводится в печь (ф#г. 988) и опоражнивается
посредством вращения коромысла (хобота) вокруг своей горизонтальной оси. Разгру-
2 5 женные мульды затем снова ставятся на
площадку у печи и забираются краном из
склада металлического лома. Краны для
загрузки посредством мульд имеют пять
движений: подъем коромысла, поворот
вокруг вертикальной оси, передвижение
тележки, передвижение крана и
опрокидывание мульды (опорожнение).
Грузоподъемность крана для загрузки
посредством мульд 1,5 т или 2,5 т.
Рабочие скорости: подъем — 6,5 м/мин,
или 5,5 м/мин; поворот — 3,5 раза в мин;
передвижение тележки — 40 или 35 м/мин;
передвижение крана (в зависимости от гру-
зоподъемнрсти и пролета) — 60—100 м/мин;
опрокидывание мульд — 12 или 10 раз в
мин. I
Фиг. 988 изображает общее устройство
крана для загрузки посредством мульд,
грузоподъемностью 1,5 т и 1,3 м подъема, и 18 м
пролета, со вспомогательной тележкой,
грузоподъемностью 5 т.
Фиг. 987. Приспособление для закрепления
литейных мульд.
1 — литейная мульда; 2 — головка мульды; 3 —
плечо (хобот) для загрузки; 4 — выступ
вкладыша на хобот 3; 5 — кулачная муфта свободно
сидящая на четырехгранной части хобота крана;
б" — труба, передвигающаяся вдоль хобота 3, на
конце которой укреплена втулка муфты; 5' —
б" — разомкнутое положение муфты и трубы;
s — путь перемещения муфты.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 5,5 м/мин;
Поворот . 3 раза в мин.
Опрокидывание мульд 10 раз в мин.
Передвижение тележки 45 м/мин
Передвижение крана 75 »
Род тока постоянный, 220 V-
25 л. с. при .585 об/мин
8 » » 725 »
8 » » 725 »
15 » » 725 »
25 » » 585 »
568

На фиг. 989
изображена нижняя часть
передвижной тележки
крана для загрузки
мульдами, емкостью
2,5 /л, 5 м вылета и
19 м пролета.
Коромысло, или
хобот для загрузки
печи, шарнирно
укреплено в нижней :части
поворотной колонны
из прокатного железа
и соединено с
пружинными
амортизаторами для поглощения
случайных ударов
коромысла о печь.
Мотор для
механизма,
опрокидывающего мульду, передает
вращение (12 л. с. и
955 об/мин)
посредством трех
цилиндрических зубчатых передач
коромыслу,
вращающемуся вокруг своей
горизонтальной оси.
На эластичной муфте
между мотором и
передаточным
механизмом помещен
электромагнитный двойной
колодочный тормоз с
грузом.
Контроллеры для
механизма,
опрокидывающего мульды,
и механизма
передвижения тележки, а
также для подъемного
и поворотного
механизмов, управляются
одним общим рычагом
(универсальное
управление).
в) Литейные
краны. Они
служат для наполнения и
опоражнивания
миксеров (фиг. 983),
конвертеров (фиг. 983) и
мартеновских печей
(фиг. 984), а также
для отливки стальных
болванок (фиг. 984).
Грузоподъемность
И!
И!
i
IlSllli
■ ее «S 4 S
569

СИ
о
Ti"
Фиг. 989. Нижняя часть передвижной тележки
зава ночного крана при емкости мульды в 2,5 т,
5,0 £л! вылете, 1,7 л* высоте подъема и 19 м
пролета.
а — мульда; Ъ — поднимаемая, опускаемая и поворотная,
квадратная колонна; с — направляющий остов к
колонне Ь, укрепленный в раме лебедки; d — платформа,
укрепленная в колонне Ь; ■ ех—е2 — поворотное
коромысло для опрокидывания мульды; / — фланцевое
соединение к поворотному коромыслу ег—е2; д — болт;
h — овальное отверстие переднего
самоустанавливающегося подшипника коромысла; г — болты; hx —
овальная дыра; к—конические пружины к заднему
подшипнику коромысла; I — мотор для опрокидывания
мульды; т — эластичная муфта со стопорным
тормозом; тг — тормозной магнит к муфте т; о — моторная
передача; рг~р2 — моторные передачи; qy—q2 —
зубчатые передачи, вращающие коромысло и
опрокидывающие благодаря этому мульду; г — разъемная труба
перемещающаяся по е2 со втулками муфт зг и s2,
служащая для запирания насаженной мульды; t — кольцо с
цапфами, надетое посредине втулки муфты s2; и —
замыкающий рычаг с запорным механизмом; v — ось
вращения к и; w — зубчатый сектор, в просветы которого
входит защелкивающая собачка; х — тяги, шарнирно
присоединенные к кольцу t и заклиненные на оси v вместе
с рычагами у; г — концевой выключатель к подъемному
механизму (для самого низкого положения); А —
контроллер механизма опрокидывания мульды; В —
контроллер к передвижению тележки, А ж В управляются
общим рычагом; С—D — контроллеры подъема и
поворота; Е — контроллер передвижения крана; F —
сопротивления к контроллерам; G — распределительный щит;
Я — доска с клеммами; J — предохранительные стенки
из проволочной сетки.

F
ФигГ990 Литейная 'передвижная тележка со вспомогательным подъемным механизмом.
80-тонный^подъемный механизм.
а — литейный ковш;«Ь —- подвеска ковша; с — до двшкные блоки
к тормозу механизма передвижения.
Грузоподъемность подъемного механизма ковша — 50—100 т. _
Грузоподъемность вспомогательного подъемного механизма — ю ~ ы т.
Литейные краны без. жестких направляющих. У этих
кранов скорости передвижения тележки и крана ограничены, так как ковш [при
571

Фиг. 991. Литейный кран со вспомогательной тележкой.
а — ковш; Ъ — подвеска ковша; с — подвижные блоки для подъемного канатного"
полиспаста; d — главная тележка; е—вспомогательная тележка; /—ушки j для
прикрепления опрокидывающей цепи д к ковшу; h — крановая балка.
Фиг. 992. Литейный кран с жесткими направляющими для ковша.
а — ковш; Ъ — подвеска ковша; с — подвижные блоки для подъемного канатного
полиспаста; d — укрепленная на главной тележке е рещетчатая направляющая! для
подвески ковша; / — вспомогательная тележка; дх—Яг—ушки для крепления
опрокидывающей цепи; h—крановая балка.
Фиг. 992-

трогании с места и при остановке легко может начать сильно качаться, что при ра-.
боте может служить причиной значительной потери времени.
Фиг. 990 изображает конструкцию литейной передвижной тележки
грузоподъемностью 80 т с 30-тонным вспомогательным подъемным устройством для опрокидывания
ковша.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем (80-тонный подъемный механизм) 7,02 м/мин; 2 раза 177 л. с. 585 об/мин
» (30- » » » ) 6,95 » — 70,7 » 580 »
Передвижение тележки 29,30 » — 48,5 » 575 »
Род тока 500 V, 50 пер.
Электрическое оборудование AEG.
Однако большей частью опрокидывание ковша совершается посредством особой
вспомогательной тележки, передвигаемой, как показано на фиг. 99Л, по нижнему поясу
главной продольной балки крана. Так как подъемные канаты главной передвижной
тележки расположены сбоку крановых продольных (&лок, то ход вспомогательной
тележки не зависит от главной тележки. Кабина машиниста устраивается в
зависимости от пролета и местных условий либо сбоку, либо посредине моста крана, либо на
вспомогательной передвижной тележке.
Литейное краны с жесткими направляющими.
Траверса, на которой подвешен ковш (фиг. 992), вставлена в вертикальную решетчатую
ферму, которая встроена в остове тележки. Благодаря этому устраняется неприятное
качание литейного ковша, и краны могут работать с большими скоростями.
Рабочие скорости литейных кранов с жесткими направляющими:
Подъем (главная тележка 50 -г 100 т) от 2,2 до 1,8 м/мин
ход тележки » 35 » 20 »
Подъем (вспомогательная тележка 10—-20 т) от 6,5 до 4,2 м/мин
ход тележки >> 42 » 33 »
Передвижение крана (при 12 -f- 25 м вылета) и смотря по
грузоподъемности — 70 -f- 40 м/мин
В кранах с большими расстояниями перемещения рекомендуется траверсы
тяжелых литейных ковшей запирать в поднятом положении при помощи специального
устройства, изображенного на фиг. 993, благодаря чему разгружается и сберегается
подъемный канат. Приспособление обслуживается с земли посредством тяговых цепей.
Если нужно, чтобы выливной жолоб ковша сохранял (имея в виду безопасное и
спокойное литье) возможно более ровное положение, находясь на высоте, то необходимо
установить определенное соотношение между скоростями крюка для ковша и крюка
для опрокидывания.
Автоматическое опрокидывание литейного ковша, при котором выливной жолоб
всегда остается на одинаковой высоте, достигается посредством криволинейной
направляющей (фиг. 994). Кран, в котором применяется это принудительное направление
ковша, служит для наполнения литейных форм разливочной машины для болванок,
у которой литейные формы подвешены к бесконечной постоянно движущейся
транспортной цепи.
г) Краны для выжимания болванок из изложниц (с три
line p н ы е краны). В верхней части изложниц обычно имеются боковые уступы,
за которые и захватывается изложница (фиг. 995).
Выжимание отлитых и частично еще раскаленных болванок из изложниц
происходит посредством особых кранов со стрипперными клещами для выжимания болванок.
Эти краны применимы также и для переноски болванок (фиг. 995). Они подвешены
к жесткой трубоподобной балке, которая подвижно установлена во вделанной в
тележку направляющей раме.
Внутри опорной трубы помещается еще нажимной подъемный штемпель,
приводимый в движение посредством особого мотора.
Процесс выжимания вкратце следующий: клещи (фиг. 995) захватывают
изложницу своими имеющими отверстия концами за боковые выступы, после чего на
болванку опускается нажимной штемпель. Выталкивание болванки или снятие изложницы
происходит, когда штемпель неподвижен, а клещи перемещаются вверх. Однако,
573

d
Фиг. 993. Приспособление для запирания траверсы ковша во время перевозки.
а ковш* Ъ — крюк для ковша; с — траверса; d — направляющий остов к траверсе, укрепленный
в раме тележки; е — подвижные блоки к подъемному канатному полиспасту; I—/, II—II — валы,
расположенные в направляющем остове; / — упорный ригель; д — рычаг, заклиненный на валу
I и II- h — тяга, шарнирно связывающая рычаги д; г — двуплечий рычаг, приводимый в
действие посредством тяговых цепей к; I — рычаг с противовесом к рычагу I, удерживающий
затвор в сцепленном виде.
Фиг. 994. Литейный кран с направляющими для
втоматического опрокидывания ковша.
а — ковш; Ъ — удлиненная цапфа; с--крюк ковша; d —
поднимаемая п опускаемая траверса; е — направляющие
блоки; /—'направляющая рама, встроенная в раму
тележки д; h — подвижные блоки; г — неподвижные блоки;
/с — уравнительный блок; I — барабан для подъемного
канатного полиспаста; га — криволинейная направляющая к
цапфе Ь, укрепленная в направляющей раме; п — блоки в
верхней части ковша; о — криволинейная направляющая к
блокам п; р — q — разливочная машина для литья чушек
фирмы Ueling.

как правило, совершается обратный рроцесс: клещи неподвижны, а штемпель прибо*
дится в движение посредством винта и гайки. Это является наиболее
рациональным, так как при выталкивании болванок, появляется довольно большое давление,
хотя и на коротком пути.
В зависимости от размеров болванки
давление при снятии изложниц составляет
45 -=- 75 т.
Грузоподъемность кранов для снятия
изложниц — 3 -г- 15 т; высота подъема 5
доЗл*; скорость подъема 30 до 18 м/мин;
поворот клещей 5 до 3 раз в мин.;
выдавливание болванки 3 до 5 раз в мин.;
передвижение тележки 55 до 35 м/мин;
передвижение крана (пролетом Ю -f- 25 м),
смотря по грузоподъемности и пролету, от
150 до 65 м/мин.
Очень важно в конструкции тележек
для снятия изложниц устраивать во всех
подвижных приспособлениях амортизаторы
(буфера и пружины), которые смягчали бы
удары и предохраняли части от поломки.
д) Краны для подземных
калильных печей. Посадка бол- Фиг. 995. Клещи к крану для выжимания бол-
ванок В подземную калильную печь (фиг. вашж из изложниц (стрипперный кран) (MAN).
984, СТр. 566), ВЫеМКа ГОрЯЧИХ боЛВанОК а — изложницы с боковыми выступами Ь; с —болванка;
и дальнейшая переноска к опрокидному ^р^!!^™^^
СТулу ЖелеЗОПрОКаТНОИ МаСТерСКОИ ПрОИС- и схватывающий изложницы за выступы; д — ось вхо-
ХОДЯТ ЛИбо ПОСреДСТВОМ Приспособленного вые
также и для этой работы стрипперного крана * ~
х f» *■ А ШТе'МИеле; L —• выихуиы txa .гчлсицсшъхл. ршмах ол, уию.уа-
ДЛЯ СНЯТИЯ ИЗЛОЖНИЦ С ООЛВанОК, ЛИбо ющиеся в заплечик штемпеля, в тех случаях, когда
ппспрпстппм гпрпмятткилгл i/muQ nna гг^тт клещевые рычаги применяются в качестве захватов для-
ИОСреДСХВОМ специального Крана ДЛЯ ПОД- болванок; т —острие клещей для захвата болванок.
земных калильных печей. Последние
оборудованы для схватывания болванок клещами с кернами, которые так же, как и клещи
для выемки болванок из изложниц, устроены на поднимаемой, опускаемой и
поворотной трубе, которая введена во встроенную в тележку
решетчатую направляющую ферму.
Точки вращения а клещевых рычагов b (фиг. 996) находятся на
штемпеле с, который введен в трубу d. В нижней части клещей
устроены керны е для схватывания болванок, а на верхней части помещены
ролики /, которые передвигаются в наклонных зазорах укрепленного
на трубе d щита из листового железа. Посредством поднимания или
опускания трубы d при удерживании стойки с неподвижной
клещи открываются или закрываются. Клещи для подземных
калильных печей следует ввиду сравнительно небольшого отверстия печей
изготовлять по возможности З^же.
Краны для подземных калильных печей конструируются для
грузоподъемностей 3 -f- 15 m. Их высоты подъема и рабочие скорости
такие же, как и у стрипперных кранов для выжимания болванок из
изложниц.
Фиг. 997 и 998 изображают передвижную тележку крана для
Фш\ 996. Клещи подземной калильной печи, грузоподъемностью 5 т. Клещи, отдельно
изображенные на фиг. 999, приводятся в действие посредством
канатного полиспаста, на подвижном блоке V (фиг. 998) которого укреплена
для болванок
(схема).
тяговая цепь, которая в свою очередь закреплена у болта I (фиг. 999)
опускаемой и поднимаемой поперечины клещей d. Один конец канатного полиспаста для
замыкания клещей укреплен у станины лебедки (фиг. 988), а другой —у барабана Z.
Тормоз для барабана замыкания клещей оттормаживается с места стоянки
машиниста посредством канатного управления И при помощи педали s.
575

I-
1
I
1
l
|||/ ■
и
Фиг. 997 и 998. Передвижная тележка к крану для подземной калильной печи
грузоподъемностью 5 т.

ОБЪЯСНИТЕЛЬНЫЙ ТЕКСТ К 997 И 998 ФИГУРАМ
А(А') — клещи в наиболее высоком и наиболее низком положении; В — труба квадратного сечения из
листового железа, на нижней части которой укреплены клещи; С — D — поднимающаяся и опускающаяся рама;
JE~решетчатая рама» встроенная в остов лебодки. внутри которой перемещается рама С — DyF; G — верхний
упорный и радиальный подшипники к трубе В с клещами; Я — гайка для регул 1рования упорного
подшипника; ,/—-нижний радиальный подшипник трубы В с клещами; К — заплечий на клещах, который при подъеме
трубы В прижимается к подшипнику J и поднимает раму С — D; L — подвижные блоки к подъемному
механизму клещей, расположенные у С; М — мотор для поворота; N — эластичная муфта с тормозом для
механизма поворота; о — тормозной магнит к Л7; Р — горизонтальная червячная передача; Q — цилиндрическая
зубчатая передача» приводящая в действие вертикальный квадратный вал JFJ; St — sa — подшипники к валу R;
Tt—Ts—цилиндрические зубчатые передачи* переднее ведущее колесо которых Тг поднимается и опускается
вместе с рамой С — D', U — опорные ролики, нажимающие на нижний пояс главной крановой балки и
предотвращающие опрокидивание тележки; V — одноблочная обоймица для канатного полиспаста, замыкающего
клещи; _»v—замыкающая цепь, закрепленная у обоймицы У и у болта I (фиг. 999); v — канат замыкающий,
клещи; V—натяжиый груз к канату к; Z—барабан, на котором укреплено один конец каната X, в то время как
второй конец проходит через направляющие блоки г.—z6 и закрепляется в будке машиниста у педального
рычага для укрепления; а — подъемный канат, подвешенный у пружины Ъ и закрепленный у барабана с; d —
подъемный мотор; t—тормоз подъемного механизма (на окружности эластичной муфты); /—тормозной магнит
к тормозу ; а — моторная передача (цилиндрическая зубчатая передача); ft — передача барабана; hx —
промежуточная передача с паразитным колесом, приводящая в движение барабан Z из С; h2 —
предохранительная фракционная муфта между Лх и Z; i — конечный выклкиатель подъемного механизма; к — мотор
передвижения тележки; I — эластичная муфта с тормозом механизма передвижения; m — тормозной магнит к
тормозу механизма передвижения; п—моторная передача; о — р— промежуточные передачи; Ьх — Ъг
промежуточные передачи ходовых колес; г — контроллер управления; s — ножная педаль для механизма,
замыкающего клещи.

Рабочие скорости и моторы:
60 л. с. при 590 об/мин
960 »
Подъем
19,7 м/мин;
Поворот
4,75 раз в 10 мин. » »
Передвижение тележки
58,5 м/мин; 19 л. с. 975 »
Род тока переменный, 550 V, 50 пер.
Электрическое оборудование Brown,
Boveri und Co, Mannheim
Снятие крышки с подземной
калильной печи может при
наличии приспособленной формы
верхней части ее производиться
посредством клещей. Тогда сня- -
тие крышки и выемка болванок
производятся попеременно.
Однако при интенсивной работе
краны снабжаются особым,
устроенным на передвижной тележке,
поднимающимся и
опускающимся приспособлением для снятия
крышки, при помощи которого
крышка снимается и снова
насаживается либо механически,
либо посредством магнита (фиг.
1000).
е) Краны для посадки
болванок. Они служат для посадки
болванок в калильные печи (фиг. 1001 —
боковая проекция) и так же, как и краны
для подземных калильных печей, для
Фиг. 999. Клещи к1 крану для подземной
калильной печи грузоподъемностью 5 т
(фиг. 997 и 998).
а — головка клещей, к которой приболчена
квадратная склепанная из листов железа
подъемная и поворотная труба (В на фиг.
997); Ъ — щит для клещей с
продолговатыми отверстиями с; d —поднимаемая и
опускаемая поперечина; е — клещевые рычаги со
сменными кернами /; д —- точки вращения
рычагов на поперечине d; h —болты на верхних
концах рычагов, введенные при помощи
втулок г в зазоры с щита; /г' — самое низкое
положение при наименьшем раскрытии клещей;
к — канат управления; I — болт для
укрепления каната к на поперечине d.
переноски горячих болванок к
рольгангам прокатных станов.
Краны для переноски болванок
похожи на краны для загрузки
посредством литейных мульд, но рычаг
у них снабжен вместо мульды
клещами, схватывающими болванки за
их торцевые поверхности или сбоку.
В изображенном на фиг. 1001
кране для посадки болванок клещи
схватывают бодгаанку за торцевые
поверхности.
Лебедки и краны—19—37
У/
I
\b
1
tyy
1
Фиг. 1000. Снятие;,крышки с подземной калильной
печи посредством лап или магнита.
а — подземная калильная печь; Ъ — крышка; с — лапы,
откидывающиеся в сторону у поднимаемой и опускаемой
траверсы d; Ч—защелкивающие механизмы для замыкания
находящихся в рабочем положении лац; / — грузовой магнит,
подвешенный к траверсе d.
577

00
У/Ш///////Щ/////Ш u
Фиг. 1001. Кран^для загрузки болванок грузоподъемностью 5 т и 18 м вылета.
а — нагревательная печь; Ъ — болванка; с — клещи, схватывающие болванки ва торцевые поверхности; d — поддерживающая труба (коромысло); А— стержень
с зажимной губой, введенный в трубу d; е — платформа, соединенная с поднимающейся, опускающейся и поворотной колонной /; д — направляющая рама к колонне
/, встроенная в раму тележки; ftx — передний^ h2 — задний подшипник коромысла, оба укрепленные на платформе е; г —пружины, воспринимающие давление стержня
от мотора к; l — мотор, посредством которого клещи и коромысло свободно вращаются вокруг своей горизонтальной оси (при соответствующей передаче); т — подъемные
цепи (шарнирные цепи) к колонне /, один конец которых укреплен в конце рамы тележки; п, — подвижной, п2 — приводной цепной блок; о — подъемный мотор,
работающий посредством червячной передачи и цилиндрической зубчатой передачи на блоке п2; р — мотор для поворота; q — горизонтальная червячная передача; г—
приводное ведущее колесо на валу червячной передачи, сцепляющееся с неподвижно укрепленным на колонне / зубчатым венцом г2; s — мотор передвижения
тележки; t — ведомьге ходовые колеса; и — ролики, помещающиеся внизу в углах верхней части главной балки и предотвращающие опрокидывание тележки; и — ведомые
ходовые колеса крана; w — мотор передвижения крана; х — тормоз к механизму передвижения крана; у — будка машиниста; z — рольганги; I—J, II —'//, начальные
положения тележки.

Подъём. Рабочие скорости и моторь!:
около 4 м/мин; 21 л. с.
Поворот
3,5 раза в мин. 10 »
Замыкание клещей 10 »
Опрокидывание
4,5 раза в мин. 10 »
Передвижение тележки
около 40 м/мин 16 »
Передвижение крана
100 м/мин 40 »
Род тока переменный, 50 V
Электрическое оборудование
при 725 об/мин"
» 725 »
» ' 725 »
» 725 »
» 725 »
» 725 »
, 50 пер.
AEG.
Краны этого типа производятся для
грузоподъемностей от 1 до 5 т и
выполняют 5 движений: замыкание клещей и '
размыкание, поворот, подъем,
передвижение тележки и передвижение крана.
Подъем (в зависимости от
грузоподъемности)—6,5 до 3 м/мин. Поворот — 3,5 до 2
раз в мин. Передвижение тележки — 40—
25 м/мин. Передвижение крана (в
зависимости от грузоподъемности, пролета и
длины пути)—120—50 м/мин.
Фиг. 1002 изображает коромысло крана
для посадки болванок, грузоподъемностью
"300 кг, клещи которого схватывают бол-
1ванку сбоку.
Фиг. 1003 изображает механизм для
\замыкания клещей крана1. В этом механизме
\ клещи замыкаются посредством груза t и
рычажного механизма, а открываются
помощью подъемного магнита с приложением
усилия в точке 7.
ж) С к л адские
погрузочные краны. Краны для обслуживания
складов для болванок оборудуются
клещами, а в последнее время большей частью—
магнитами. Так как болванки при
складывании укладываются крестообразно друг
на друга, то клещи или магнит должны
быть подвешены так, чтобы они могли
поворачиваться.
Фиг. 1004 изображает клещи для
переноски болванок грузоподъемностью 1,5 т.
Раствор клещей: Wmax e 540 мм; Wmm =
= 240 мм.
Для правильного складывания
болванок лучше всего подходит магнит с выдвиж-
нылш полюсами (фиг. 365), так как его
подвижные полюсные концы приспособляются
к неровной поверхности положения
болванок.
Так как для складывания болванок нужен лишь поворот магнита на 90°, то
применяют вместо электропривода механизма поворота жесткой колонны более
дешевую конструкцию, при которой магнит подвешен на небольшой траверсе.
1 Дальнейшие сведения о кранах для загрузки см. Demag-Nachrichten Jahrg. VI, С, №
Marz. 1932. S. g.: «Beschickkrane und Beschickmaschinen fiir waagerechte Ofenbeschickung».
1.
579

Фиг. 1003. Замыкающий механизм к клещам для загрузки болванок (фиг. 1002).J
а — рычаг для загрузки, сболченный с балками I посредством болтов т; п — подъемный и поворотный
стержень, направляющая которого7 встроена в раму тележки; о — передний болт от балок Z, лежащий
на листовом щите ог; р — консольная балка, скрепленная со стержнем п; qx — задний болт от I;
q2 —■ отверстие в балке р, в которое входит болт qL; гу — 1::™ическая пружина для эластичного вое
приятия возникающих в рычаге для загрузки болванок ^д?рое: г2 — пружинная штанга, шарнирно
соединенная с болтом qx; s — вилочная часть, соединяющая: распределительную тягу г с шарнирной
системой рычагов st—s2; t — противовес, который посредством тяг.: щ и шарнирной части щ поворачивает;
угловои^рычаг w? и замыкает клещи; v — якорь магнита, который посредством шарнирной части w
вращает угловой рычаг х, благодаря чему поднимается противовес t и открываются клещи & — >■
замыкание, О -^_ открывание клещей; I—I — ось тягового магнита.
Л-1
Фиг. 1004. Клещи для погрузки болванок грузоподъемностью 1,5 т.
ах—а% — клещевые рычаги; Ъ — сменные керны клещей; с — подъемная поперечина; d — точки
вращения клещей на поперечине с; е — тяговые цепи, соединенные у точки / с верхними концами рычагов
и у точки j д с подвесной частью h обоймицы; г—изолирующий материал (асбест); к — канат
управления, соединяющийся с подъемной поперечиной с у I.

Во избежание качания эта траверса монтируется в направляющих. Траверса
устанавливается в требуемое положение из будки машиниста посредством канатного
полиспаста наклонно, и это движение передается при помощи конических колес
магнитам.
Если болванки не складываются в штабеля и имеют различную форму и величину,
то применяется обыкновенный, подвешенный к крановому крюку круглый магнит.
Краны на складах прокатного железа
оборудуются, смотря по форме и величине пе*-
ревозимого груза, лапами или грузовыми
магнитами.
Краны с лапой служат для перевозки
полосового железа, рельсов и балок. Их
лапы (фиг. 1005) устроены таким образом, что
они автоматически схватывают правильно
сложенный прокатный материал и
опускают его посредством опрокидывания лап.
Траверса для лап устроена на
поднимаемой и опускаемой и большей частью
также поворотной колонне, которая
перемещается во встроенной у рамы лебедки
решетчатой ферме.
В кране с лапой, изображенном на
фиг. 1006, штемпель сконструирован в
виде телескопа для достижения большой
высоты подъема. Вал барабана механизма
для опрокидывания лап снабжен
ленточным тормозом и соединен с валом барабана
подъемного механизма посредством пла- Фиг. 1005. Передвижная тележка
стинчатой муфты и цилиндрической пере- й
дачи таким образом, чтобы при оттормо-
ЖенНОМ ленТОЧНОМ ТОрМОЗе ЛаПЫ ВО Время
подъема и спуска не опрокидывались.
Опрокидывание лап может происходить как при неподвижно висящей траверсе, так и
при опускании следующим образом: при помощи включения магнита ленточный
тормоз замыкается и вал барабана опрокидывающего механизма удерживается. При
одновременном повороте вала барабана подъемного механизма вниз ведущее колесо
муфты разъединяется от пластинчатого тормоза и переходит на нарезке в сторону, в
соответствии с: требуемым рабочим циклом. Благодаря наступающему после этого
спуску траверсы лапы, удерживающиеся при помощи опрокидывающих канатов,
приводятся в наклонное положение (положение для разгрузки). Для восстановления
горизонтального положения лап ток в тормозных магнитах прерывается, и
подъемный мотор переключается на подъем. Приводное колесо соединяется пластинчатой
муфтой, после чего снова включается барабан опрокидывающего каната.
В других конструкциях опрокидывающий механизм получает отдельный мотор.
Тогда лапы ставятся в наклонное положение не посредством опускания траверсы,
а посредством натягивания опрокидывающих канатов.
лапой
к крану с
с опрокидывающимися лапами.
спаст для опрокидывания лап.
Рабочие скорости и моторы:
Подъем 10 -^- 12 м/мин- 44 л. с
Опрокидывание лап .... 2 -~ 3 раза в мин. б »
Передвижение тележки . . до 90 м/мин 20 »
Передвижение крана .... 140-М50 »; 2 раза 44 »
Род тока постоянный, 440 V
Электрическое оборудование Societe Alsacienne, Belfort
при 520 об/мин
» 610 »
» 730 »
» 520 »
Для того чтобы предотвратить падение перевозимого груза во время перевозки,
подвески для лап снабжаются также механическими предохранительными
приспособлениями,
581

Фиг. 1006. Передвижной кран с лапой грузоподъемностью, 10 т 36,95 м вылета и 9,2 м высот ^подъема (MAN).
а лапы* Ь балка для лап, шарнирно "прикрепленная к телескопической колонне сх—с2; d — направляющая рама к с2; е — четырехроликовый поворотный круг,"' к
которому прикреплена рама d и на котором помещаются подъемный механизм и механизм для опрокидывания лап;:/ — подъемные канаты; д — подвижные блоки?- ft — ба-
оабаны к подъемным канатным полиспастам; i —- подъемный мотор, работающий посредством червячной передачи и цилиндрической зубчатой передачи на барабан ЩП;
% опрокидывающий канат, присоединенный к укрепленному у перекладины для лап рычагу /; т — опрокидывающие барабаны, на валу которых помещается ленточ-
" тормоз и которые посредством пластинчатой муфты и цилиндрических колес приводятся в действие с вала главного барабана таким образом, что при открытом
)чном тормозе грузы поднимаются и опускаются без опрокидывания лап; п — мотор для поворота; о — мотор л' передвижения тележки; V\—V* — моторы перед-
шый
ленточном
вижения крана; q — будка машиниста.

При погрузке полосового железа подвеска для лап служит также сборником.
Она тогда нагружается посредством двух магнитов, подвешенных на поворачивающихся
в сторону траверсах, до полной
грузоподъемности.
Для обслуживания больших складов
для балок и рельсов применяются
перегрузочные мосты. Так как при этом длинное
фасонное железо большей частью кладется
в направлении движения моста, то оно
должно пройти поперек опор, что
обусловливает широкий профиль просвета опор.
Для подъема профильного железа служит
либо грузовая балка с несколькими крюками
и обхватывающими цепями, либо подвеска
для лап с магнитами, которая служит в
качестве сборника.
Краны для кузнечно-
прессовых цехов. Значительные
голчки, возникающие при ковке больших
машинных деталей, легко приводят к
поломкам в тележке и расшатыванию
заклепок в стальных конструкциях крана,
поэгому их следует воспринимать
эластично, посредством пружин.
Фиг. 1007 изображает передвижную
тележку крана, грузоподъемностью 15 т,
обслуживающего кузнечный пресс.
Грузовой крюк при помощи промежуточного
включения конических пружин эластично
подвешен к обоймице. Точно так же
уравнительный ролик четырехканатного
сдвоенного сложного полиспаста эластично
укреплен на раме лебедки посредством двух
конических пружин. Благодаря этому
эластичному подвешиванию обрабатываемой
детали устраняются перегрузки крана,
получаемые вследствие возникающих в
процессе работы сильных толчков.
Если, например, под пресс кладется
какая-нибудь машинная деталь, то может
случиться, что эта деталь в начале
прессования лежит на шаботе неправильно и должна
быть к нему придавлена. Если для этого
недостаточно подъема пружин д, то рычаг
d V vnnna h пттппмяшияярт тппмпчнлм а — двухблочная нижняя обоймица, у которой эла-
u у у пира и оыормаживае! ГОрмОЗНОИ стично прикреплена перекладина для крюка посред-
рЫЧаГ ТОрМОЗа ПОДЪемНОГО Механизма, И ством конических пружин Ъ; с -— уравнительный блок
Машинная Деталь ОСаЖИВаеТСЯ на ШабоТ. рычага' <*?в^^очка* вра^енияИрычагаР2!ЫенаДВрам1ЧлГе-
ИмРЮттшйгя ия прппм т/питтр пииягя Н \7ptq бедки; / — тяги с коническими пружинами д дляэла-
ИМЕЮЩИЙСЯ Hd леВОМ КОНЦе рычага а уста- стичного подвешивания блока с;
НОВОЧНЫЙ боЛТ Дает ВОЗМОЖНОСТЬ ПОИОСТа- d c Установочным винтом1
^ " статочном подъеме пружин
новить начало оттормаживания. * - - -
Рабочие скорости, и моторы:
Подъем 3 м/мин; 15 л. с при 720 об/мин
Передвижение
тележки 15 » 2,75 » » 930 »
Род тока переменный, 500 V, 50 пер.
Электрическое оборудование SSW. * На фиг. не изображен.
Поворот тяжелых деталей производится посредством подвешенного у кранового
крюка электрического приспособления (манипулятора) (фиг. 1008), бесконечная
583
Фиг. 1007. Передвижная тележка для
электрического кузнечного мостового крана
грузоподъемностью 15т.
h — упор у рычага
оттормаживает при недо-
». тормоз подъемного
механизма; г — барабан; к — подъемный мотор; I— тормоз
подъемного механизма, установленный на
окружности эластичной муфты; т —моторная передача
(зубчатая передача); п — промежуточная передача; о —
барабанная передача; р — тормозной магнит к
тормозу I; q — мотор передвижения тележки; г —
промежуточная передача; i — промежуточная передача,
работающая на ведомую ось ходовых колес.

по
поворотная цепь которого является шарнирной цепью. Для привода цепи служит
звездочка (фиг. 97), на поверхностях которой лежат звенья цепи. Мотор
изображенного на фиг. 1008 манипуляторного приспособления грузоподъемностью 12 т имеет
мощность в 7,07 л. с. при 600 об/мин. Он соединен с передаточным механизмом
посредством эластичной муфты и работает при помощи одноходовой
(самотормозящей) червячной передачи и двух двойных цилиндрических зубчатых передач на
цепную звездочку. Удары эластично воспринимаются посредством шести
укрепленных в подвеске приспособлений — конических пружин. Для того чтолы машинист
хорошо видел весь
процесс работы и имел
хорошую связь с кузнецом,
будка машиниста
кузнечного крана
подвешивается возможно ниж£.
Прочие
краны для
металлургических
заводов. Фиг. 1009
изображает передвижную
тележку крана для
перевозки железнодорожных
колесных бандажей. Кран
строится для
специальной цели и служит для
того, чтобы поднимать
бандажи на
центрирующую плиту. Затем они
попадают к паровому
поршневому молоту, а
оттуда в штабеля.
Эксцентричное
подвешивание схватывающих
бандажи клещей
обусловлено конструкцией
штемпельного молота.
Головка клещей а
укреплена в нижней
несущей части колонны h и
может ч поворачиваться
из будки машиниста
посредством ручного
колеса и и зубчатых колес vx — у2, wx — w2 и хх — х2 — х3.
Колонна h может подниматься и опускаться, но не поворачиваться. Зубчатое
колесо хх смонтировано в нижней части колонны таким образом, что оно может
поворачиваться, но не подниматься и опускаться. Оно заклинено на валу w, который имеет
двойное расплющенное круглое поперечное сечение. При подъеме и опускании
колонны поднимается и опускается также вал w и скользит через соответственно
устроенное отверстие колеса w2. Поэтому зубчатые колеса хх и х2 остаются всегда в
зацеплении.
Цепь управления клещей fx проходит через два отклоняющих блока и затем через
колонну. Она присоединена к холостому ролику - п2 распределительного канатного
полиспаста, один конец которого укреплен у станины тележки, в то время как другой
конец укреплен у замыкающего барабана /.
Управление клещами похоже на нормальное управление грейфером с
фрикционной муфтой. Фрикционная муфта между подъемным барабаном ог и замыкающим
барабаном о2 подобна изображенной на фиг. 128 и может быть регулируема.
Подъемный барабан ох и замыкающий барабан о2 имеют между собой двойное
соединение. Фрикционное соединение: барабан ог — муфта — зубчатые колеса s4 до s6—
584
Фиг. 1008. Электрическое манипуляторное
грузоподъемностью 12 т.
приспособление
а — подвеска крана; [Ь — конические пружины к подвеске а, слушащие
для эластичного восприятия ударов; с — щит из листового железа; d —
шарнирная цепь; е — звездочка цепи; / — мотор; д — эластичная муфта;
ji — одноходовая червячная передача; г—к и I—т — цилиндрические
зубчатые передачи; п — изолирующая нетеплопроводная масса; о—
штепсельный контакт для присоединительного кабеля.
Род тока постоянный, 500 V.

Фиг. 1009. Передвижная тележкг
для перевозки и складывания бан
дажей в штабеля.
Грузоподъемность — 3 т; высота
подъема — 1190 мм.
1—5 — штабель бандажей; 6 — подня
тый бандаж. Аг — клещи для бандажей
в 600—1000 мм внешнего диаметра;
А2 — клещи для бандажей |в ^900 —
— 1540 ммЧ внешнего диаметра; Аа —
клещи для! бандажей в 1470—2140 мм
внешнего диаметра; а — головка
клещей; Ъ — поднимаемая и опускаемая
звезда клещей, имеющая направление в
головке клещей а; о — клещевой рычаг,
поворачиваемый у d вокруг звезды клещей; е — направляющая часть, присоединенная к головке клещей а и рычагу
с; /х— цепь, замыкающая клещи, укрепленная у звезды Ь; /2—канат для замыкания клещей; д—упорные штифты
для ограничения расхождения клещей; h — поднимаемая и опускаемая колонна; г — нижняя направляющая
к колонне /г; к — верхняя траверса к колонне h, перемещающаяся в направляющих I; т — уравнительные
блоки; щ— укрепленные у траверсы к подвижные блоки для подъемного механизма; п2 — подвижной блок к
механизму, замыкающему клещи, на траверсе котороого укреплен второй конец замыкающей цепи /г; ох —
подъемный барабан; о2 — барабан для замыкания клещей; р — подъемный мотор; q — эластичная муфта с
тормозом подъемного механизма; qx — тормозной магнит к тормозу подъемного механизма; г — моторная передача
(цилиндрическая зубчатая передача); sx—s2 — барабанная передача к барабану ог; sa — цилиндрическое колесо,
сцепляющееся с передачей s2 и приводящее в действие промежуточный вал; s4 — цилиндрическое колесо,
связанное с барабаном ох посредством фрикционной муфты; s5—s6 — барабанная передача к удерживающему
барабану о2; tx — муфта ленточного тормоза для включения и выключения ss (фиг. 224, стр. 116); f2 —
тормоз управления для механизма, замыкающего клеши; и — ручное колесо vx—v2, wx-^w2, хл — (х2) — зс8 —
промежуточные передачи для поворотного механизма клещей; у — ручной рычаг для обслуживания муфты t!x; г
педаль для обслуживания тормоза t2; В — мотор передвижения тележки; С — эластичная муфта с тормозом
механизма передвижения; D — моторная передача (цилиндрическая зубчатая передача); Е — промежуточная
передача, для привода оси ходовых колес F; G — канатный полиспаст; Я — педаль для замыкания тормоза ходового
механизма; J — ходовой путь тележки; К — ходовой путь крана; L — троллейный провод тележки; М —
сопротивление к контроллеру передвижения; N — будка машиниста; я^—Я$2—Я^з— высота бандажных штабелей.
—I — клещи открыты в самом высоком положении; II—II — клещи закрыты в самом низком положении;
III — клещи открыты в самом низком положении.

барабан о2. Жесткое соединение: зубчатые колеса s± до s3 — ленточная тормозная
муфта, tl9 полый вал между tx и 55, зубчатое колесо s6 и барабан о2.
Рабочие скорости и моторы;
Подъем И>5 м/лшн; 27,2 л. с. при 715 об/мин
Передвижение тележки . ♦ . . 25,4 » 5,2 » » 880 »
Вращение бандажей от руки
Род тока постоянный, 500 V.
Электрическое оборудование AEG.
ЛИТЕРАТУРА
В 1 a u, Magnetverwendung in Eisenhuttenwerken. Stahleisen 1919, S. 136.
Bruchmann, Richtpunkte fur die Ausfiihrung von Krananlagen in Huttenwerksbetrieben.
Stahleisen, 1920, S. 249.
F e i g 1, Hiittenwerkskrane. ZVdl 1916, S. 685.
Fromm, Transportanlagen in Siemens-Martin-Stahlwerken unter besonderer Berucksichtigung
der Materialbewegung. Stahleisen, 1922, S. 1737.
Heym, Neuere Giessbettkrane. Stahleisen 1912, S. 733.
M о r i t z, Die elektrischen Anlagen eines neuzeitlichen Siemens-Martinwerkes unter
Berucksichtigung der Betriebserfahrungen. (Krananlagen; Stromversorgung und- verteilung; Stromubertragung
auf die Krane; Schalt- und Steuervorrichtungen; Betriebsubersieht.) Stahleisen 1930, S. 33.
Rollenhagen, Giesshallenkran »mit Masselformmaschine. Stahleisen 1931, S. 936.
Wright, Das Greifvermogen von Blockzangen. Engg. Bd. 123. Blockabstreifkran. ETZ 1919,
S. 241. Die Fordermittel der Eisenhuttenwerke der Ford Motor Co. Zentralbl. Hutten- u, Walzwerke
28, III, 1928. Giessbettaufbereitungs- und Masselformmaschine. Demag-Nachrichten 1929, S. 13,
Krananlagen fur die Bedienung von Klarbecken. Demag-Nachrichten 1930, S. 15.
Lamellenhaken fur Pfannengehange. Demag-Nachrichten 1927, S. 47.
Laufkran mit Lasthebemagneten fur die Beforderung langer Walzeisen. Organ Fortschr. Eisenbahn-
wes., 1921, S. 52.
Tiefofenkrane mit Deckelabhebevorrichtung und Hilfskatze. ZVdl 1928, S. 382.
Ober den Bruch von Giesspfannengehangen. Stahleisen, 1919, № 35, 1920, S. 1711.
Versuche uber die Haltbarkeit von Tiefofenzangen-Kornerspitzen. Stahleisen, 1918, S. 116.
Vielfachkrane im Huttenbetrieb, Detnag-Nacjirichten 1928, S. 9.
Краны для мастерских. Эти краны по роду работы подразделяются
на две главные группы: краны для внешней службы (перегрузочные краны и краны для
складочных мест) и краны для внутренней службы (краны для машинного зала, краны
для газогенераторных установок и краны в сборочных цехах). Некоторые типы кранов
для внешней и внутренней службы могут быть приспособлены для приема и выдачи
грузов. Большинство кранов для мастерских принадлежит по роду производства к
кранам с нормальным режимом работ (см. «Мостовце краны»).
Привод кранов обычно электрический, лишь в виде исключения (при редко
применяемых кранах с меньшей грузоподъемностью) применяется ручной привод, затем
паровой и привод двигателем внутреннего сгорания (п ри передвижных поворотных
кранах, служащих одновременно для маневровых целей?.
Краны для внутренней службы. Передвижные краны.
Мостовые краны для внутренних помещений являются у.добной конструкцией. Они
могут при помощи своих грузовых крюков обслужить пс^чти всю площадь
мастерской.
При больших расстояниях перемещения кранов (от 80 „до 100 м) устанавливают
два крана на общем подкрановом пути. В таком случае каждый кран имеет свою
область работы, и они могут особо тяжелые грузы совместно ъ еремещать при помощи
одной несущей транерсы, которая подвешивается к обоим грузе, вым крюкам (фиг. 343).
В общем, однако, два крана, передвигающихся по одному рельсовому пути, мешают
друг другу, и поэтому большей частью предпочитают размещать два крана—один над
другим (фиг. 1010).
Мастерские, подразделенные в продольном направлении на да а отдельных цеха,
оборудуются двумя кранами, расположенными рядом (фиг. ^
586

Фиг. 1012 изображает сборочный цех, состоящий из двух отдельных цехов.
Нижний кран а служит для перевозки тяжелых деталей, в то время кэк оба верхних
крана Ъх и Ь2 перевозят более легкие грузы.
Фиг. 1010.
Фиг. 1011.
Фиг. 1012.
Консольные краны (стенные мостовые краны). Для
разгрузки мостового крана предусматриваются под ним консольные краны,
подкрановый проездной путь которых проложен вдоль стены здания (фиг. 1013). Тогда
«4 иг. 1013. Крановая установка мастерской для водяных турбин (J. М, Voitli,
HeidenheimJBr. Herstellcr).
Фиг. 1014. Крановая установка для мастерской с тремя пролетами.
а — мостовой кран с поворотной укосиной; &х—Ъ2 — мостовые краны с поперечиной; с —мостовой кран для
обслуживания складских площадок; d — погрузочный кран (иолупортальный кран с консольным вылетом).
мостовые > краны "назначаются для перевозки тяжелых грузов, а консольные-—
бЬлее легких грузов. Консольные краны предусматриваются, главным образом, в
литейных и монтажных цехах. Грузоподъемность и вылет консольных кранов,
587

уровенЬлола
однако, органичены, так как опрокидывающие усилия крана вызывают
значительные эксцентричные нагрузки в конструкции здания.
Применение консольных поворотных кранов имеет то преимущество, что
поворотная укосина при нерабочем положении крана может быть поставлена параллельно
к стене здания, благодаря чему поле действия для передвигаемого над ним
мостового крана является совершенно свободным.
Однорельсовые поворотные краны (велосипедные краны) устанавливаются при
неблагоприятных местных условиях, когда, например, ввиду небольшой высоты
здания применение мостового крана не представляется возможным. С однорельсовыми
поворотными кранами, которые вообще применяются только для небольших грузо-
подъемностей и
вылетов, возможно
оперировать по узким
проходам (см. стр.
486), и их поле
действия может также
быть увеличено
посредством установки
рельсового пути с
поворотными
кругами. Для того чтобы
в мастерских со
многими пролетами
можно было перевозить
грузы из одного
отделения в другое,
применяют следующие
типы крановых
устройств,
способствующих непрерывной
перевозке в
поперечном направлении
цехов: мостовые краны
с передвижной
укосиной, мостовые
краны с поворотной
укосиной, мостовые
краны с переходными
мостами и
консольные поворотные
краны.
Фиг. 1014
изображает устройство в
цехе с тремя пролетами
и показывает, как с помощью подходящих кранов — двух мостовых кранов с
поперечиной и одного мостового с поворотной укосиной — достигается непрерывный
поперечный транспорт от двухсторонних складочных мест в цех и через заводские
помещения.
О мостовых кранах с переходными мостами см. стр. 372.
О консольных поворотных кранах (с полным поворотом) см. стр. 417.
Стационарные краны. Применяемые в монтажных цехах
стационарные краны большей частью являются поворотными кранами с переменным вылетом.
Применявшиеся ранее в литейных цехах при формовочных работах так
называемые литейные поворотные краны (фиг. 776), в последнее время строятся редко и только
для небольших литейных" цехов. В больших литейных цехах предпочитают обычно
консольные краны.
Фиг. 1015 изображает карусель для отливки труб, в середине которой
расположен свободно стоящий поворотный кран с переменным рыдетом? который подает шишки
588
Фиг." 1015.^Поворотный^круг для отливки труб (Ardeltwerke).
а — поворотный круг (карусель); Ъ — формы для труб, укрепленные в кару-"
сели а; с —ходовые ролики к карусели a; d — зубчатый венец; е — мотор; / —
промежуточная передача для приведения в действие поворотного круга; g —
трамбовочная машина; h — поворотный Гкран для посадки шишек; г — шишка;
к — мотор для поворота; I — червячная передача; т — цилиндрическая зубчатая
передача, колесо которой укреплено в нишней части поворотной колонны
укосины; п — площадка управления.

ь вертикально стоящие формы. Кран имеет грузоподъемность в 2 т и максимальный
вылет в 5,5 Л1. Показанный на заднем плане на фиг. консольный поворотный кран
Фиг. 1016. Поворотный кран с манипуляторньш приспособлением, смонти?
ровацный у парового молота (Ardeltwerke).
а — поворотная колонна; Ъ — нижний радиальный и упорный подшипники; с — верхний
радиальный подшипник к колонне a; d — противовес укосины; е — передвижная тележка;
/ — подъемная цепь, укрепленная у д; h — отклоняющие блоки; г — подвижной блок
подъемных цепей: к — манипуляторное приспособление; I — цепная звездочка; т — отклоняющий
блок; п —'свободный конец цепи; о — тяговое колесо, работающее на звездочке I
посредством двух промежуточных передач; р — ходовые цепи, концы которых укреплены у тележки е;
q — отклоняющие блоки; г — цепные колеса к ходовым цепям s — тяговое колесо,
работающее на колесо г, посредством зубчатой передачи.
Фиг. 1017. Специальный токарный станок с пристроенными!^ поворотными
кранами (Deutsche Niles-Werke).
грузоподъемностью 5 т и 6 м вылета подвозит расплавленный чугун и выливает его
в изложницу при попеременном вращении литейной карусели.
589*

Скорость вращения
Литейная карусель:
... 0,4 м/мин; 5 л. с. при 90 об/мин
Поворотный кран:
Подъем 40 м/мин;
Передвижение тележки . . 20 »
Поворот 3 раза в мин-
Род тока переменный, 500 V, 50 пер.
30 л. с. при 720 об/мин
30
5
720
720
В кузницах стационарные поворотные краны оборудуются манипуляторным
приспособлением.
Смонтированный у парового молота кузнечный поворотный кран (фиг. 1016) имеет
ручной привод и обслуживается с земли посредством ручной цепи и тягового колеса.
Укосина покоится на нижнем^аксиальном и радиальном подшипниках и в верхнем
Фиг. 1018. Дыропробивной пресс с пристроенным поворотным краном
(Е. Wagner, Dortmund).
а -—• поворотная стальная колонна, в которой пристроена укосина Ъ—с; d — нижний
упорный и радиальный подшипники; е — верхний радиальный подшипник для крановой колонны;
/ — передвижная тележка для подвески ручного или электрического полиспаста.
Мощность машины: дыры — 35 мм диаметра в листе толщиной в 35 мм и прочностью
45 кг/мм.*
Вылет станины: 1,1 ле. Количество подъемов 22 в минуту; мощность— 10 л. с;
грузоподъемность поворотного крана — 2 т; наибольший и наименьший вылет 6,0 и 0,6 At.
радиальном подшипнике. Для уменьшения нагрузки на изгиб колонны предусмотрен
у заднего конца укосины противовес, рассчитанный согласно данным на стр. 430.
Манипуляторное приспособление подвешено на пружинах.
Стационарные поворотные краны, служащие в ремонтных мастерских для подачи
к станкам и снятия с них обрабатываемых деталей, конструируются большей частью
согласно фиг. 755, стр. 427 и фиг. 760, стр. 427 и устанавливаются вдоль стены здания.
В последнее время стали прикреплять прямо к станкам (машинам-орудиям)
маленькие поворотные краны для подъема и снятия обрабатываемых деталей. Эти в
конструктивном отношении простые поворотные краны всегда имеют переменный вылет. Обычно
оборудуют пристроенными поворотными кранами токарные станки с электрическим
приводом и шлифовальные станки, но большей частью, тяжелые кузнечные
машины, как-то: ножницы для резки жести и фасонного железа, штамповочные пресса,
станки для обточки колесных скатов *и др.
Фиг. 1017 и 1018 изображают два примера машин-орудий с пристроенными
поворотными кранами, причем на фиг. 1017 изображен четырехшпиндельный специальный
токарный станок, а на фиг. 1018 — рычажный дыропробивной пресс для дыр
диаметром до 35 мм.
590

ЛИТЕРАТУРА
A u m u n d, Forderanlagen fur Werkstatten. <<Maschinenbau>> 1929, № 12.
Bjorklund, Transporteinrichtungen fur grosse Lagerplatze. (Verladebrucken). Tekn. Tidskf
1929, S. 329, S. 341.
D r u e y, Lagerplatzbedienung durch seitlich verschiebbare Bockkrane. Bull. Oerlikon, 1929, № 91,
D u b b e 1, Taschenbuch fur den Fabrikbetrieb (Abschnitt «Werkstatforderwesen»). Berlin 1923,
Jid. Springer.
Erlinghagen und В e r g e r, Die Eisenbauwerkstatte der Friedrich-Alfred-Hutte (Kranan-
lagen). Kruppsche Mitt. 1920, S. 70.
Gewecke, Elektrischer Fordermittelantrieb in Werkstatten. Siemens-Zeitschrift (Werkstatten-
Sonderheft) 1929, S. 779.
Hanchen, Das Forderwesen der Werkstattenbetriebe. Ausschuss fur wirtschaftliche Fertigung
(AWF). Berlin: 1923. Werkstatten-Innendienstkrane. Der praktische Maschinenkonstrukteur 1924.
S. 513.
|H a u p t, Aus der Praxis der Werkstattkrane, insbesondere der Laufkrane. «Maschinenbau» (Betrieb)
1929, № 3.
Hermanns, Die neuere Entwickelung der Hebe- und Transporttechnik in der Giesserei. Giess-'
Zg. 15. V. 1929.
H offstatter, Anwendung von Fordermitteln in rationellen Betrieben. Siemens-Jahrbuch,
1928, S. 407.
Hohne-Sparborth, Transporttechnische Ausstatung grosser Werk- und Lagerplatze.
Betrieb 1923, S. 729.
Kawann, Hoch und Quer. Einige leichte Werkstattfordermittel. Werksleiter 1931, S. 78.
L u d w i g, Fordermittel in Betrieben mit Reihen- und Massenanfertigung. ZVdl 1928,
S. 256.
Meyer, Das Forderwesen in einer Eisenkonstruktionswerkstatte. Bautechnik 1929, № 37.
M u 1 1 e r, H. R., Das Transportwesen in industriellen Betrieben. Leipzig 1924, D-r Max Janecke,
Verlagsbuchhandiung. Neuer 100 t-Kran in der Zentral-Eisenbahnwerkstatte, Tieburg (Holland). S. Post-
humus Spoor- en Tramwegen 1931, S. 104.
Строительные краны. В строительном деле применяются, главным
образом, следующие конструкции кранов.
Стационарные поворотные краны
1. Простые поворотные краны с верхней и нижней цапфой. Конструкция,
подобная настенным поворотным кранам на стр. 421.
2. Деррик-краны.
Передвижные поворотные краны
1. Передвижные поворотные краны для нормальной колеи (с паровым,
дизельным или электрическим приводом).
2. Безрельсовые передвижные поворотные краны.
Грузовик с установленным поворотным краном.
Поворотные краны на гусеничном ходу:
3. Передвижные башенные поворотные краны (краны для высоких строений).
Башенные поворотные краны системы Wolff (форма 30) с укосиной длиной в 12 м
и расстоянием между опорами портала 3,06 м/см, фиг. 929.
Момент крана: 4x4,5 = 18 тм.
Новейшие краны системы Wolff имеют укосину с противовесом, большее
расстояние между опорами (3,8 или 4,5 м) и более длинную укосину (15—20—25 и 30 м).
Благодаря этому увеличивается также и момент крана до 30—60 тм.
Кабельные краны
Конструкция большей частью передвижная, реже поворотная или стационарная.
С п е ци альная конструкция. Кабельные краны с поднимаемым
и опускаемым литейным приспособлением для бетона фирмы Блейхерт и Ко,
Лейпциг).
591

Понтон еты е крайы
Конструкция с поворотным краном на понтоне стационарного или передвижного
типа с подъемной поворотной укосиной.
ЛИТЕРАТУРА
С a j a r, Baukrane. Munchen und Berlin 1930, R. Oluenbourg.
Garbotz, Handbuch des Maschinenwesens beim Baubetrieb. Berlin, 1931, Jul. Springer.
Bonwetsch, Zeitgemasse Forderanlagen im Baubetrieb (unter'anderem: Giessmaste, Kabel-
krane, Turmdrehkrane, fahrbare Verladebrucke). Zement 1931, S. 574.
Bottarlini, Hebezeuge und Forderanlagen beim Hafenbau Bengasi (Italien). Ingegnere
1931, S. 93.
D i n g 1 inge r, Die Vereinigungvon Automobil und Kran das neueste Werkzeug unserer Technik
(unter anderem: Hebe- und Greiferkrane im Baubetrieb). Werksleiter 1931, S. 59.
F a 11 u s, Neuere geschweisste Stahlkonstruktionen (unter anderem: Vollstandig geschweisster
Hochbau-Turmdrehkran mit Gegengewichtsausleger. Auslegerlange: 20 m. Tragkraft je nach Ausladung
1,5 bis 5t). Der Stahlbau 1932, S. 24.
Garbotz, Die Bedeutung des Forderwesens im Baubetriebe. «Fordertechn»., 1928, S. 10. Wirt-
schaftliche Bedeutung und Grenzen fur die Anwendung von Baumaschinen. Schweiz, Bauzeitung 1928,
S. 227.
H a b i 1 d, Hochgebirgsbaustelle «Sperrmauer Vermunt» (unter anderem: Kabeikrane, Schwenk-
maste usw.). ZVdl 1931, S. 785.
H о 1 z, Kabeikrane auf Grossbaustellen. HDI.-Mitteilungen 1931, S. 433.
J e g h e r, Vom Bau des Grimselwerkes der Kraftwerke Oberhasli A.-G. Schweiz. Bauzeitung
1928, S. 155.
Lattmann, Ober Baukrane (Oberblick liber verschiedene Turmkrane). Schweiz. Bauzeitung
1926, S. 8.
N i p k о w, Giessrinnen oder Kabeikrane fur Staumauern aus Gussbeton, Schweiz, Bauzeitung
1926, S. 8.
О e h 1 e r, Die Transportanlagen zum Bau der Staumauer des Kraftwerkes Barberine. Schweiz*
Bauzeitung 1923, S. 91.
iRiedig, Hebezeuge zur Ausfuhrung von Steinbauten. «Fordertechn». 1930, S. 50.
Rubin, Kabelkrananlage mit Betongiessbuhne beim Bau der Stadtmauer Spitaldamm des Grim-
selspeicherbeckens. ZVdl 30/111, 1929.
Schroder, Fordertechnik auf der deutschen Bauausstellung Berlin, 1931 (unter anderem: Turm-
drehkran mitvielseitiger Verwendungsmoglichkeit. Hubhohe bis 47 ж Tragkraft: 4000 kg). «Fordertechn».
1931, S. 201.
W о e s t e, Neuartige Bruckenmontagekrane. Techn. Rundsch. 1927. S. 66.
Z i n d e 1, Von Bau des Rheinkraftwerkes Kembs (gesamte Bauinstallation). Schweiz. Bauzeitung
1930, S. 201.
Demag-Zuge im Baubetrieb. Demag-Nachrichten 1928, S. 98.
Die Betonverteilanlage beim Bau der Esla-Talsperre (Kabelkrananlage). ZVdl 1930, S. 483.
Krane fur den Hafenbau. Demag-Nachrichten 1927, S. 25.
Molenbau mittels eines 400 t- Schwimmkranes. ZVdl 1927, S. 1613.
Montagekrane beim Bau von Gasbehaltern. «Fordertechn». 1927, S. 320.
Unfallverhutung bei Aufstellung und Betrieb von Turmdrehkranen. «Fordertechn». 1928, S. 51.

ПРИЛОЖЕНИЕ
СВАРКА В КРАНОСТРОЕНИИ 1
I. ДЕТАЛИ КРАНОВЫХ МЕХАНИЗМОВ
Наибольшее значение в краностроении при применении сварки имеет экономия
в весе. Меньший собственный вес позволяет использовать для кранов и лебедок
приводные электродвигатели меньшей мощности, что понижает расходы на
электрооборудование, а следовательно, уменьшает и общую стоимость кранов. Точно так же
понижаются эксплоатационные расходы на электроэнергию. Меньший собственный
вес кранов влечет уменьшение расходов по перевозке, а при экспорте — снижение
таможенных сборов.
Большая часть деталей кранов, весьма разнообразных по своему назначению,
может быть изготовлена с помощью сварки. Исключением являются только литые
детали при крупносерийном производстве, а также кованые детали, изготовляемые
серийно с помощью штамповки.
Для сварных конструкций обычно применяются прокатные профили и листы
торгового (St 00) или нормального. (St 37) материала. Качественные сорта материала
(St 42 и т. д.) применяются при значительных или переменных нагрузках. Данные
о прочности этих материалов, а также материалов, применяемых при сварке,
являются общеизвестными. Сварные соединения в современных конструкциях не
уступают по прочности основному материалу, а в отношении удлинения удовлетворяют
любым требованиям.
Резка основных частей осуществляется в зависимости от формы и толщины
механической пилой, ножницами или газовым автогенным резаком. Современные
конструкции роликовых ножниц дают возможность производить не только резку
листов, но и скос кромок для V- и Х-образных швов.
При проектировании сварных конструкций вначале необходимо задаться
размерами сварных швов, а потом проверить последние расчетом на прочность.
Полученные максимальные напряжения не должны быть выше допускаемых напряжений.
1. Допускаемые напряжения для деталей крановых механизмов
Допускаемые напряжения для машинных деталей кранов как для основного
материала, так и для сварки зависят от режима работы кранов. Согласно DIN 120,
3-е изд.2, характеристикой рода и режима работ являются: относительная
продолжительность работы, относительная величина нагрузки и величина возникающих
при работе крана ударов (толчков). В зависимости от указанного краны по режиму
работы разделяются на четыре группы.
В табл. 1 приведены допускаемые напряжения в зависимости от режима работы
кранов для обычно применяемого при сварке машинных деталей основного материала
St 37. '
1 Выпущена отдельным изданием в 1936 г. (Брауншвейг), представляет ряд отличий по
сравнению с материалом того же автора, опубликованным в «Die Elektroschweissung» № 2, 3, б, 7 за
1935 г. и пореведена заново (прим. ред).
2 Берлин 1933. Германский союз по стандартизации кранов и транспортных средств;
отдельные группы: краны, транспортные средства и подъемники.
Лебедки и краны=19— 38 593

Табл ада 1
Группы
Относительная продолжительность
работы
Относительная величина нагрузки
Толчки
*доп *
в кг/см*
хаоп
и соответственно
*'доп
в кг/см **
II
III
I
II
III
1
Нормальная
Переменная
Нормальные
1200
70Э
600
1000(800)
6ЭЭ (500)
500(400)
2
Большая
Нормальная
Нормальная
Переменная
Полная
Переменная
Нормальные
Нормальные
Сильные
1100
650
550
930(700)
550(400)
450(350)
3
Большая
Большая
Нормальная
Полная
Переменная
Полная
Нормальные
Сильные
Сильные
1000
60Э
500
800(650)
500(375)
400(325)
4
Большая
Полная
Сильные
900
550
450
700(600)
450(350)
350(300)
* Растяжение, сжатие (только I и II) и изгиб.
•* Срез: -сдопЯ °»8 °доп- в скобках помещены величины допускаемых напряжений на кручение: t'oon Z
£ 0,66 ->аоп.
••• Виды нагрузки: I—спокойная, II—переменная, Ш—знакопеременная.
Приведем примеры распределения кранов по группам:
Группа4!. Грузоподъемные устройства небольшой мощности, ручные краны
и краны большой грузоподъемности в машинных зданиях.
Группа 2. Краны небольшой грузоподъемности в машинных зданиях1, краны
большой грузоподъемности в мастерских и на складах, элинговые краны,
"портальные поворотные краны для работы со штучными грузами.
Группа 3. Краны небольшой грузоподъемности в мастерских и на складах,
портальные поворотные краны для работы с грейфером и магнитом, краны для
изложниц и болванок в сталеплавильных цехах.
Г р у п п а 4. Поворотные краны, работающие с грейферами большой емкости,
завалочные и стрипперные краны сталеплавильных цехов.
Таблица допускаемых напряжений (табл.1) дает только средние значения
последних. Конструктор в отдельных случаях может увеличить или уменьшить величины
допускаемых напряжений в небольших пределах.
Допускаемые напряжения для сварочных швов зависят от качества применяемых
электродов и тщательности работы сварщика.
Сталь St 37 с 0,1% С имеет временное сопротивление оБ = 37 -г- 45 кг/мм2,
предел текучести os = 24 -г- 28 кг/мм2 и относительное удлинение 8 = 25%;
наплавленный металл в месте сварки имеет ов *= 42 кг/мм2 и S = 22%, т. е. практически он по
прочности вполне соответствует основному металлу.
Допускаемые напряжения для сварных швов в машинных деталях выбираются
в зависимости от рода шва (стыковой или валиковый шов) и рода напряжения
(растяжение, сжатие, изгиб, срез и кручение), как это принято в DIN 41002.
В табл. 1 для допускаемых напряжений основного материала указан род нагрузки.
Род сварного шва (стыковой или валиковый шов) учитывается поправочным коэфи-
циентом к < 1 при выборе допускаемого напряжения для основного материала.
1 Краны небольшой грузоподъемности чаще воспринимают ударную нагрузку и перегружаются.
3 Предписания для сварных стальных сооружений «Electroschweissung», 5 (1934), стр. 146,
594

Для стыкового шва при каждом роде нагрузки поправочный коэфициент к =
0,80 -:-1,00, а для валикового шва (лобовой и фланговый шов) для тех же нагрузок
к= 0,70-^0,90. Поправочные коэфициенты к независимо от рода швов увеличивают
запас прочности последних и учитывают влияние тщательности работы сварщика на
их качество.
Ниже на простых характерных примерах рассматриваются детали грузоподъемных
устройств, которые могут быть изготовлены помощью сварки. Для изготовления
сварных конструкций необходима установка для электродуговой сварки, а также
другие вспомогательные машины (прессы для резки, машины для газовой резки
и т. д.).
2. Замена литых деталей
Речь идет, главным образом, о следующих деталях: зубчатые колеса, тормозные
шкивы, ходовые ролики (бегунки), подшипники и стойки подшипников, корпуса
редукторов (коробки передач),
канатные барабаны, канатные блоки,
колодочные рычаги (для двойных
колодочных тормозов) и т. д.
Зубчатые колеса. На
фиг. I показано конструктивное
выполнение цилиндрического
колеса с прямыми зубьями. Обод
представляет собой выгнутую
полосу, концы которой имеют стык
между двумя зубьями. Стыковой
шов выполняется с таким расчетом,
чтобы после фрезеровки зубьев
оставался не поврежденным V-об-
разный шов. В валиковых швах,
между ступицей и диском, а также
между диском и ободом возникают
скалывающие (скручивающие)
напряжения.
При. определении напряжений в шве St предполагается, что толщина шва а —
величина постоянная. Имея крутящий момент Md = PR в кгсм и полярный момент
сопротивления кольцеобразного сечения сварки
ш L
р — /? i
получим напряжение от кручения в кг/см2:
т =
Фиг. 1. Цилиндрическое зубчатое колесо (дисковое
колесо с ребрами).
Швы между ободом и диском (S2) могут при большом диаметре D2 выполняться
значительно более тонкими или же заменяться специальными облегченными швами.
В зубчатых передачах подъемных устройств обычно имеется второй случай нагрузки,
так как давление на зуб будет иметь всегда одно и то же направление. В передачах
механизмов поворота и передвижения направление давления на зуб переменное.
Одцако, ввиду того что между изменениями в направлении давлений на зубья имеются
перерывы, можно не руководствоваться случаем нагрузки III и принимать
допускаемые напряжения промежуточными между случаями нагрузок Ни III, но все же ближе
ко второму случаю. Для жесткости обода между ступицей, диском и ободом
ввариваются ребра из полосового железа, швы которых выполняются или прерывистыми
или облегченными.
Сварное колесо барабана тележки с электрическим приводом изображено'на фиг. 2.
Для крепления барабана к колесу на диске последнего наварены лапки, помощью
которых и осуществляется центрирование колеса с барабаном.
595

Большие цилиндрические зубчатые колеса конструируются из системы - или; -
профилей. Сварные конические и червячные колеса изготовляются подобно
цилиндрическим зубчатым колесам.
Подшипники и стойки (опоры) подшипников. Применяемые
весьма часто в краностроении стандартные подшипники, например, фланцевые
подшипники по DIN 502 и 503, глухие
подшипники по DIN 504 и
разъемные подшипники по DIN 505 и 506,
изготовляются большими партиями
и берутся со склада запасных
частей при сборке в случае
необходимости. Являясь простыми и
небольшими деталями, они мало
приспособлены к сварке. То же
относится и к подшипникам с
кольцевой смазкой, а также к
подшипникам качения. Однако помимо
указанных типов в краностроении
применяется большое количество
разнообразных конструкций
специальных типов подшипников. Эти
подшипники, являясь по своей
конструкции весьма простыми, изготовляются поштучно или небольшими партиями, а
поэтому представляют хорошие объекты для сварки.
На фиг. 3 и 4 показаны два сварных подшипника простейшей конструкции,
которые при незначительном вылете могут устанавливаться консольно.
Для определения напряжения в опасном сварном сечении /—/ усилие Р
разлагается на две силы Р' и Р". Изгибающий момент М = Р1 • у вызывает напряжение
изгиба а', а поперечная сила Р' — напряжение среза т. Усилие Р" нагружает сечение
сварки на растяжение.
Фиг. 2. Барабанное зубчатое колесо;
Фиг. 3 и 4. Подшипники (специальной конструкции).
На фиг. 5а—5d показаны различные сечения балок, работающих на изгиб
(и сдвиг), и эквивалентные им сварные соединения (контуры сварных швов). В них
рабочее сечение шва а проходит по всей плоскости поперечного сечения (обварка по
контуру). Небольшими сварными швами у стенки s± и у полок $2 можно пренебречь.
К подшипникам (фиг. 3 и 4) относится сечение фиг. 5d.
Сварной подпятнике радиальным подшипником для колонны стенного поворотного
крана (с верхней и нижней цапфами) изображен на фиг. б. Нижние упорный и
радиальный подшипники состоят из бронзовой буксы и плиты из закаленной стали на
свинцовой подкладке, корпус подшипника —из стального стакана и стальной плиты,
сваренных друг с другом ва^иковым швом.
596

Пример 1. Поверочный расчет сварного шва нижней опоры колонны поворотного крана по фиг. 6.
Привод крана — ручной. Кран отнесен к группе 1-й. Горизонтальное усилие на опору Н = 5000 кг.
Расстояние от точки приложения силы до верхней кромки плиты у = 80 мм. Наружный диаметр
опоры D = 150 мм; внутренний диаметр d — 100 мм. Толщина стенки равна 25 мм. Толщина сварного
шва а = 5 мм. Случай нагрузки // (переменная).
Сварной шов — кольцевого сечения с наружным диаметром D + 2а и внутренним диаметром
D (фиг. 7).
_j |Изгибающий момент: М =' И • у = 5000 • 8,0=40 000 кгсм.
ЦМомент сопротивления
Фиг. 5а—d. Сварные соединения^частей, работающих^на
изгиб.
Фиг. б. Опора колонны стенного
поворотного крана.
Напряжение изгиба
Фиг. 7. Сварное соединение и эпюры
напряжений.
W 92
Срезывающая сила Н = 5000 кг. Поперечное сечение
Я«
-~--15а-^Й24 См\
Напряжение среза
Н 5000 ^ОЛО . . ч
х = — = —- Д 208 кг/см2.
Для кругового кольца с небольшой толщиной стенки
max
, 2. iL-2 ~g4l6 кг/г*.

На фиг. 7 показано изменение напряжений <?' и т. Ввиду того что при наибольшем значении
изгибающих напряжений срезывающая сила равна нулю, а при наибольшей величине срезывающей
силы изгибающие напряжения равны нулю, отпадает необходимость определения суммарных па-
пряжений.
Допускаемое напряжение на изгиб
°доп = °'9 * 700 ^ б3° кг1см'1-
Допускаемое напряжение среза
хдоп = 0,9 • 600 = 540 кг/см2.
При более высоком значении Н цилиндрическую часть подшипника усиливают четырьмя ребрами,
которые привариваются к плите. Тогда сварное сечение будет аналогично сечению фиг. 12.
Сварная стойка для подшипника, подъемника с электрическим приводом
приведена в журнале: «Elektroschwei?sung» 6 (1935), стр. 24.
Правая праещт, бид
по стрелке при снятом
зувчатом колесе
Разрез у-у
Фиг. 8. Канатный барабан.
а—цилиндрическая часть барабана; Ь—бортовые диски; с—втулка; d—фланец, е—коуш для
закрепительного клина (фиг, 9); /—барабанное зубчатое колесо (Stg 38.81),
центрированное с d.
Корпуса редукторов. Моторные передачи механизмов подъема,
передвижения и поворота кранов с электрическим приводом обычно помещаются в закрытых
коробках (редукторы) и работают в масляных ваннах. Для механизмов подъема и
передвижения, как правило, применяются литые корпуса редукторов для
цилиндрических зубчатых передач, которые стандартизируются краностроительными фирмами
и имеют вертикальную или наклонную центральную линию по осям колес.
Специальные формы редукторных коробок, особенно при больших размерах, лучше выполнять
сварными, так как в этом случае они имеют меньший вес и обходятся дешевле.
При изготовлении больших редукторных коробок экономия в весе по сравнению
с литыми конструкциями получается довольно значительной. При индивидуальном
производстве (количеством до 3 шт.) большая работа по сварке окупается отсутствием
расходов на изготовление моделей для литых корпусов редукторов.
Конструкция сварной редукторной коробки с расстоянием между осями валов
в 720 мм приведена в журнале «Electroschweissung» б (1935), стр. 53.
В последнее время в механизмах подъема тележек с электрическим приводом две
первых цилиндрических зубчатых передачи (моторная и промежуточная) помещаются
в одной редукторной коробке. Вследствие этого уменьшаются габаритные размеры
тележки, увеличивается к. п. д. зубчатых колес и получается значительная экономия
в весе.
Канатные барабаны. Сварной канатный барабан с теоретическим
диаметром навивки каната 650 мм показан на фиг. 8. Диаметр каната равен 28 мм,
диаметр вала барабана 80 мм.
598

Барабан и барабанное колесо сболчены друг с другом и свободно вращаются
на неподвижной оси, укрепленной сседержателями (ригелями). Барабанное колесо
изготовлено из стального литья* Конструкция сварного барабанного колеса приведена
на фиг. 2. Оболочка (цилиндрическая часть) барабана изготовлена из цельнотянутой
стальной трубы с наружным диаметром 648 мм и внутренним диаметром 602 мм.
Можно изготовить цилиндрическую часть барабана помощью вальцовки
металлических листов, с последующей сваркой кромок V-образным швом.
С правой стороны к цилиндрической части барабана приварен бортовый диск,
к которому, в свою очередь, помощью валиковых швов приварены втулка и ребра для
жесткости. С левой стороны барабана приварен фланец для центрирования и прибал-
чивания барабанного колеса.
Крепление каната к барабану
осуществляется помощью клина,
который огибается канатом и
закладывается в специальный коуш,
вваренный в цилиндрическую
часть (фиг. 9).
Кольцевой сварной шов между
цилиндрической частью барабана
и правым бортовым диском
работает на изгиб и сдвиг. Расчетный
пролет — расстояние от середины
фланца до середины бортового
диска. Действующий на этот шов
изгибающий момент настолько
мал, что изгибающими
напряжениями можно пренебречь.
Левый фланец для крепления
барабанного колеса приваривается
к цилиндрической части двумя
валиковыми швами (фиг. 10).
Толщина а этих швов предполагается
постоянной, а швы —
непрерывными в плоскости фланца.
Рабочими сечениями являются два
кольца с диаметрами,
приведенными на фиг. 11.
Фиг. 9. Крепление каната к барабану
Фиг. 10 и 11. Сварное соединение между
цилиндрической частью барабана и фланцем.
При размотанном канате появляющиеся в швах незначительные изгибающие
напряжения могут не учитываться. Возникающие от действия поперечной силы
(опорная реакция А) напряжения среза должны суммироваться с напряжениями среза от
вращающего момента Md -= S • R кгсм, где S — усилие в канате, а /? — радиус
барабана.
Пример 2. Поверочный расчет сварных швов канатного барабана (фиг. 8) для крана с
электрическим приводом.
Грузоподъемность Q = 5000 кг. Груз подвешен на одной канатной стренге. Канат: В 28 (ов«=
*= 130 кг/мм2) по DIN 655. Теоретический диаметр барабана D = 650 мм. Кран отнесен к группе 2.
Материал: St 37.21. Вес барабана при расчете не учитывается.
1. Шов между цилиндрической частью барабана и правым бортовым диском (фиг. 8),
Наружный диаметр цилиндрической части Dt = 648 мм. Толщина шва а = 7 мм.
Изгибающий момент (канат полностью размотан) М £ 2080 кгсм.
Момент сопротивления
Напряжение изгиба
2 220Э см*.
т-"
Это изгибающее напряжение настолько незначительно, что им можно пренебречь.
Поперечная сила В Я 4000 к?. Сечение щва F Z 144 см2.

Напряжение среза
F 144
Допускаемое касательное напряжение (случай нагрузки II):
2. Шов между цилиндрической частью барабана и левым фланцем (фиг. 10 и 11).
Диаметр цилиндрической части Dx = 648 мм. Внутренний диаметр фланца D3 = 620 мм.
Толщина шва а = 7 мм.
Определением незначительных изгибающих напряжений пренебрегаем.
Поперечная сила А = 4500 кг. Площадь поперечного сечения (фиг. 11) F ^ 280 см2.
Напряжение среза
_ А _ 4500^.
F Лох)
Крутящий момент Md = 5 - Я = 5000 • 32,5 £ 162 500 кгсл*.
Полярный момент сопротивления
WP PU8500 слг3.
Напряжение кручения
, Afd 162 500 ^1Л , 9
Допускаемое напряжение на срез (случай нагрузки II)
тяппй45° яг/сла.
Допускаемое напряжение на кручение
'dQn
0,8 • 400 =320 кг/см2.
Оба сварных шва вследствие большего поперечного сечения колец нагружены незначительно. Однако
уменьшать рабочую толщину швов не рекомендуйся.
Изображенный на фиг. 12 сварной канатный барабан фирмы Unruh u. Liebig
предназначен для тележки с
электрическим приводом
грузоподъемностью 10/п. Две канатные стренги
из четырех стренг тележни при
сдвоенном полиспасте навиваются
на один и тот же барабан, имеющий
по концам левую и правую
нарезки. Теоретический диаметр
барабана £>^362 мм. Диаметр каната
равен 18 мм. Каждая нарезанная
часть барабана имеет полезную
длину 385 мм. Длина
цилиндрической части барабана составляет
975 мм. Наружный диаметр
цельнотянутой трубы цилиндрической
части барабана D1=353 мм;
внутренний диаметр D% =318 мм.
Толщина стенки равна 17,5 мм.
К цилиндрической части барабана
с обеих сторон приварены помощью
валиковых швов бортовые диски.
Фиг.
12. Канатный ба{Йбан с
опорными цапфами.
Фиг. 13. Сварное
соединение опорных
цапф.
К каждому бортовому диску
приварены цапфы с четырьмя ребрами жесткости. Эти цапфы
вращаются в глухих подшипниках, имеющих вкладыши
из красного литья, которые приболчены к раме тележки.
Канаты укрепляются на барабане при помощи плоских
накладок к бортовым дискам. Цилиндрическая часть
барабана посредине имеет вваренное кольцо для жесткости. Зубчатый венец,
изготовленный из стального литья, центрируется на левом бортовом диске и сбалчивается
с ним.
а—цилиндрическая часть барабана;
Ь—бортовые диски; с—цапфы,
приваренные^ к Ь; d—ребра жесткости;
е—диафрагма жесткости по
середине цилиндрической части барабана;
/ — закрепительные планки для
крепления каната; g — зубчатый
венец (Stg 38.81); Л—рама тележки.
600

Валиковый шов, соединяющий левый бортовый диск с цилиндрической частью
барабана, работает на сдвиг и скручивание. Появляющимися незначительными
изгибающими напряжениями обычно пренебрегают.
Сварное соединение четырех ребер жесткости с цапфами барабака и бортовыми
дисками (фиг. 13) работает на изгиб и срез. Наименьший момент сопротивления
поперечного сечения будет относительно оси X. В силу этого определение момента
сопротивления относительно оси, проходящей под углом 45°, становится ненужным.
При определении напряжений наиболее опасным является левое соединение цапфы,
так как оно нагружено помимо натяжения канатов еще изгибающим моментом и
поперечной силой от давления на зуб.
Пример 3. Поверочный расчет левого сварного соединения цапфы с канатным барабаном по
фиг. 12. Поперечное сечение см. фиг. 13. Грузоподъемность тележки с электрическим приводом равна
10 000 кг. Полиспат сдвоенный, с четырьмя несущими стренгами. Тяговое усилие в канате 5 = 2500 кг.
Канат: £18 (ав = 180кг/мм2) по DIN 655. Теоретический диаметр барабана D = 362 мм. Давление
на зуб барабанного колеса Р £ 2500 кг. Кран отнесен к группе 2. Случай нагрузки II (переменная
нагрузка). Материал цапф: St 50 . 11, материал остальных частей барабана из St 37.
Вес барабана в расчете не учитывается.
Диаметр цапфы у Соединения dx = 80 мм. Толщина ребер sx = 10 мм. Высота поперечного
сечения hx = 300 мм.
Тип швов — валиковый с толщиной а = 5 мм.
Изгибающий момент сварного соединения от натяжения в канате и вертикально действующего
давления на зуб М ^ 57 000 кгсм. Момент сопротивления (фиг. 13) Wx £ 155 смг. Напряжение от
изгиба
U-
М 57 000
155
J370 кг/см2.
ние
Допускаемое изгибающее напряже-
9 доп. в °>8 * б50 ~ 500 кг/сл2.
Поперечная сила сварного
соединения А = 4780 кг.
Площадь поперечного сечения (фиг.
13) F £55 см*.
Напряжение на срез
4780^
87 кг/см2.
F 55
Допускаемое напряжение на срез
Фиг. 14. Сварной канатный блок.
хдоп
На том же основании, что и в примере 1,
мы не производим определения главных
напряжений.
Вследствие большой прочности
и надежности в эксплоатации
сварные барабаны изготовляются
примерно на 50% более легкими, чем литые.
Канатные блоки. Подъемные механизмы тележек с электрическим
приводом при сдвоенных полиспастах с 4, 8 и 10-канатными стренгами обычно снабжаются
соответствующим количеством литых блоков. На фиг. 14 показан сварной канатный
блок диаметром 525 мм и внутренним диаметром ступицы в 80 мм. Вес этого блока
при диаметре каната в 22 мм вместе со ступицей и буксой равен 30 кг, между тем как
литой блок при тех же размерах имеет вес 60 кг. Для 30-тонной тележки с 8-стренго-
вым полиспастом и 7 блоками экономия в весе составляет 210 кг.
Желобок блока выполняется из уголкового железа, выгибаемого по специальному
шаблону, и соединяется помощью V-образного шва посредине между спицами. Для
получения формы жолоба в горячем состоянии необходимо специальное
приспособление. Рентабельность применения такого приспособления и количество
изготовляемых блоков влияют на экономичность сварки. Жолоб и ступица блоков соединяются
601

друге другом помощью двойных спиц из полосового железа, привариваемых на
определенном между ними расстоянии. " *
Рычаги колодочных тормозов. Колодочный рычаг (фиг. 15)
к двойному колодочному тормозу (замена рычага из стального литья). Диаметр тор-
Фиг. 15. Колодочный рычаг к двойному
колодочному тормозу.
I—неподвижные точки вращения рычага
<фиг. 20).
Фиг. 16 и 17. Сварные рукоятки,
мозной^шайбы D='64O мм. Ширина' колодки
Ьо = 180 мм.
Тормозная колодка, выгнутая из
полосового железа с обшивкой из ферродо-фибры,
приварена к двум плоским фасонным
рычагам, вырезаемым газовым резаком. Два
радиальных приваренных ребра сообщают
тормозному рычагу необходимую жесткость.
3. Замена кованых и клепаных деталей
Кованые детали обычно заменяются
сварными, так как последние обходятся дешевле.
Сварные рукоятки (фиг. 16 и 17). У рукоятки по фиг. 16
цилиндрическая втулка приварена к рычагу из полосового железа и усилена ребром для жесткости.
На фиг. 17 ступицей рукоятки
является кусок квадратной стали,
приваренной к рычагу из
полосового железа. Валиковые швы
в этом случае должны быть
достаточной толщины, так как они
работают на изгиб и срез.
Сварная рукоятка обходится
значительно дешевле кованой.
Лишь при серийном изготовлении
помощью штамповки такая
рукоятка будет экономичнее сварной.
Тяги и рычаги тормо-
зов лебедок и кранов до
последнего времени выполнялись
коваными. Для сокращения ковочных
работ рычаги изготовляются из
полосового железа с приваркой
Фиг. 18 a—d. Конструкции сварных тяг. на конце кусков квадратной или
круглой стали с отверстиями.
Конструкция ступицы из квадратной стали (фиг. 18а) является в технике сварки
обычной. Рычаг из полосового железа помощью валиковых швов приваривается
к гладкой стенке головки,
602

i- b.
Фиг. 19. Тяга двойного
колодочного тормоза.
а — коленчатый рычаг; Ь — тормозной
рычаг.
Головка (ступица) из круглой стали дает лучшее сварное соединение, однако, при
этом увеличивается работа по обварке кромок и производства выточки в рычаге для
лучшего прилегания к головке (фиг. 18Ь). Гладкий без выточки рычаг приваривается
к круглой головке помощью специального
соединения (фиг. 18с).
Кусок толстой стали, приваренный сверху для
образования головки к рычагу тормоза, показан на
фиг. 18d.
Простые плоские рычаги без усиленной головки
для вращения на оси непригодны, ввиду того что они
имеют малую поверхность соприкосновения с болтом
(осью), быстро изнашиваются и вызывают
нежелательное расшатывание (поперечное коробление).
Опорные части двойных
колодочных тормозов. Тяга двойного
колодочного тормоза, у которого тормозной рычаг,
нагруженный грузом, лежит параллельно тормозному
валу, изображена на фиг. 19.
Тяга в верхнем шарнире прикреплена к
коленчатому рычагу, а в нижнем —к тормозному рычагу.
Оси обоих шарниров перекрещиваются под углом 90°.
Рычаг состоит из двух пар железных полос, которые
сварены друг с другом.
В краностроении различные клепаные
строительные детали, как, например, боковые щиты обоймиц
коробки для блоков к подвесному органу с крюком,
опорные части тормозов и магнитов и т. д., могут
с успехом выполняться сварными.
Нижняя опорная часть двойного колодочного тормоза показана на фиг. 20.
/—/ — неподвижные точки вращения колодочных рычагов (фиг. 15). Вращающиеся
болты колодочных рычагов помещаются в листах, которые приваривают^ к
швеллерному железу. Сварные швы рассчитываются на изгиб и срез от действия
половинного давления на колодки. Изгибающий момент М = — у, где -^ ■ поперечная
срезывающая сила.
* При определении напряжении
необходимо принимать пониженные
допускаемое напряжения, ввиду
возможных толчков и ударов при работе
тормоза.
К обоим концам нижней
подставки привариваются еще неравно-
бокие уголки. Они предназначены
для установочных болтов,
регулирующих отход тормозных колодок.
Особенно значительную
экономию в весе и себестоимости можно
получить, применяя сварные
рамы крановых тележек
мостовых кранов, которые обычно
склепываются из швеллерного, уголкового и листового железа. Ввиду того что
на раме монтируются разнообразные детали (блоки, барабаны, моторы,
подшипники, тормозы и т. д.), она в конструктивной'части является сложной и требует
особой тщательности выполнения.
Опорная часть уравнительного блока тележки с электрическим приводом
грузоподъемностью 30 т изображена на фиг. 21. Ось блока установлена неподвижно
в несущих листах помощью оседержателей; самые же несущие листы приварены
'13
Фиг. 20. Нижняя
часть двойного колодочного
тормоза.
603

к швеллерам рамы. Для поглощения продольных усилий в направлении оси блока
(аксиальные усилия) к несущим листам приварены ребра.
Рама тележки с электрическим приводом (фиг. 22) грузоподъемностью 10 т1
является полностью сварной, отличаясь простотой, компактностью конструкции и
хорошей жесткостью. Простота и
компактность конструкции были
достигнуты удачным конструктивным
расположением приводной части
■— —— — — — — - -• — —- — • — — — р— — — —— ■*— f—y — ^ ^^ •> * Л V-% W Д Х4
(например, помещение первых двух
Фиг. 21. Опорная часть уравнительного блока тележки Фиг. 22. Сварная рама тележки с электри-
с электрическим приводом грузоподъемностью 30 т. ческим приводом грузоподъемностью 10 т.
передач механизма подъема в одной редукторной коробке). Сварная рама тележки
имеет вес 192 кг, между тем как клепаная рама тележки старой конструкции имела
вес 380 кг. Экономия в весе примерно равна 188 кг, что составляет около 50%. Точно
так же уменьшились расходы по изготовлению рамы.
II. СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ КРАНОВ
1. Основы расчета
При расчете стальных конструкций кранов необходимо руководствоваться
стандартами DIN 120 (3-е изд.) «Основные положения для расчета и проектирования
стальных конструкций кранов» (BSK)2.
Нормы BSK соответствуют «Техническим условиям на сооружение
металлических конструкций» Германского общества имперских железных дорог, которые
разработаны применительно к клепаным конструкциям. Для сварных строительных
сооружений расчет элементов конструкций идентичен клепаным. Для расчета же и
конструирования сварных соединений имеются «Технические условия и нормы на
сварные стальные сооружения» в стандартах DIN 4100.
Согласно приведенным стандартам в зависимости от режима работы
(относительная продолжительность работы, относительная величина нагрузки и сила
возникающих ударов или толчков)3 краны делятся на 4 группы.
В краностроении различают следующие виды нагрузки.
Главные нагрузки (собственный вес, вес поднимаемого груза и усилия,
возникающие от изменений температуры) и случайные нагрузки (давление ветра и тормозные
усилия).
Допускаемые напряжения берутся такими же, как и в металлических
промышленных сооружениях.
Допускаемые напряжения, приведенные в нормах BSK, относятся только к
статической (спокойной) нагрузке. Для главных нагрузок обычно допускаемое
напряжение на растяжение и изгиб равно
aaon=l400 кг/см2,
1 Unruh u. Liebig, Leipzig.
2 Берлин 1933. Германский союз ио стандартизации кранов и транспортных средств.
3 См. также главу I «Детали крановых механизмов».
604

йрй совместном действии Главных и Случайных сил
°доп = 1600 кг/см2
(предполагается обычный материал — сталь St 37).
Допускаемое напряжение на срез
zdon = 0,8 ^Qon*
Допускаемое напряжение на сжатие
°эоп = 1400 кг/см2.
Если стальная конструкция остова крана является движущейся или
вращающейся, то собственный вес уже не будет статической (спокойной) нагрузкой, так как
вследствие движения возникают толчки и инерционные нагрузки. Напряжения,
возникающие под действием собственного веса, при движении крана заменяют
эквивалентными напряжениями от статических (спокойных) нагрузок путем умножения
возникающих от собственного веса усилий в стержнях Sg, поперечных сил Qg и
моментов Мд на коэфициент толчков (динамический коэфициент) ф,
зависящий от скорости движения конструкции.
Для такого же эквивалентного перевода напряжений,
возникающих от действия переменных нагрузок (груз), к
напряжениям от статических нагрузок переменные усилия
укножаются на поправочный коэфициент ф; в результате
получается приведенная статическая нагрузка. Необходимо
только помнить, что на поправочный коэфициент d>
умножаются не нагрузки, а усилия в стержнях Sp, поперечные
силы Qp и моменты Мр, вызываемые этой нагрузкой.
При современном развитии сварочной техники можно
вполне считать, что сварная конструкция обладает
одинаковой или большей прочностью, чем основной материал.
Точно так же сварка дает вполне удовлетворительные
величины в отношении удлинения и других механических
свойств. Допускаемые напряжения для сварных швов
в стальных конструкциях paori(DIN 4100, № 5) зависят от допускаемых напряжений
для элементов конструкции одоп, а также от рода напряжения (растяжение, сжатие,
изгиб и срез).
Для обычно применяемых валиковых швов [лобовой шов S± и фланговый шов S2
(фиг. 23)] для каждого рода напряжения рдОп~~= 0,65 одоп.
Для стали St 37 • 12 (только для главных нагрузок) здоп= 1400 кг/см2.
Следовательно, допускаемое напряжение для валиковых швов рдоп = 0,65 • 1400 = 910^
^900 кг/см2.Сварные швы элементов сооружений с действующей вниз нагрузкой обычно
имеют форму равнобедренного прямоугольного треугольника с небольшой
выпуклостью на гипотенузе (фиг. 23; а — расчетная толщина шва, 2а —размер шва,
измеряемый циркулем).
Действительное напряжение р валиковых швов (лобовых и фланговых швов)
соединения растянутых или сжатых стержней решетчатых ферм определяется по
следующему уравнению:
Фиг. 23
S {а-1)
ИЛИ
r№Smax — наибольшее рабочее усилие в кг или ш, воспринимаемое сварным швом.
На фиг. 23 изображено соединение стержня двухстороннего сечения. Если
приварка производится только к одному продольному элементу (например, косынки
к одному швеллеру), то благодаря эксцентричному действию усилия в стержне в
сварных швах возникают дополнительные напряжения. Несимметричные сварные
соединения в краностроении применяются только в нерабочих частях конструкции.
Возникающие в этом случае добавочные напряжения не имеют большого значения.
605

Расчетная длина валикового шва / (без учета конечных обоих кратеров) должна
быть не менее 40 мм. Фланговый шов стержневого соединения не должен быть
длиннее 40 a (DIN 4100, § 7).
Швы впрорезь обычно имеют вспомогательный характер. Они применяются в тех
случаях, когда валиковые швы для прочности соединения оказываются
недостаточными и согласно DIN 4100 являются перегруженными. Главные балки (несущие балки)
мостовых кранов в зависимости от грузоподъемности и вылета крана конструируются
в виде Т-балок, составных балок со сплошной стенкой или решетчатых ферм.
Рельсы (шины) для тележек мостовых кранов из плоского железа выполняются
пяти нормальных профилей и прикрепляются к верхнему поясу балок, или же
применяются специальные крановые рельсы с широкой подошвой от № 5000 до № 5003
«Объединения сталеделательных заводов».
2» Балки со сплошной стенкой
Для определения размеров 4алок со сплошной стенкой (фиг. 24) (Т-балка и
составная балка) необходимо в первую очередь учитывать допускаемый прогиб от
передвижных грузов (давления колес Р — Р)
для обеспечения бесперебойной
работы. В мостовых кранах с
электрическим приводом наибольший
допускаемый прогиб в зависимости уот
назначения крана равен
доп~~
Для определения момента
инерции необходимо оба давления Р—Р
колес тележки расположить
симметрично на середине крана ,и решить
известное уравнение, задаваясь
прогибом Ъ"доп по J г:
I г - - 1
Jтреб — дяр
don
.-b)[
L*
CM?
Фиг. 24.
где Р — давление колеса в кг, L —
пролет крана в см, b — база тележки
в см, 6"аоп— допускаемый прогиб в
см и Е — 2 100 000 кг/см2 — модуль
упругости для стали St 37.12.
При различных величинах
давлений колес (Рг и Р2) можно
приближенно вычислить среднее ариф-
пользуясь приведенным уравнением, вычис-
метическое этих величин и по нему
лить необходимый момент инерции.
Профиль балки выбирается по полученному моменту инерции, после чего
проверяется напряжение материала.
Наибольший изгибающий момент от собственного веса Л^тах(фиг. 24) умножается
на коэфициент толчков <р, а наибольший изгибающий момент от подвижной нагрузки
МРт хумножается ла поправочный коэфициент ф. Зная моменты сопротивления балки
Wi и W2 для крайних растянутых и сжатых волокон в см3, определяют изгибающие
1 D u b b e I, Taschenbuch f. d. Maschinenbau, II, стр. 529, 6-rf изд.
806

напряжения в кг/см* (фиг. 25)
Эти напряжения дают меньшие величины, чем овоп для выбранных размеров по-
перечных сечений, так как последние определяются, исходя из допускаемого прогиба.
Для мостовых кранов небольшой грузоподъемности и пролета довольно часто
применяют Т-балку с приваренным рельсом из плоского железа или специального
кранового рельса (фиг. 25 и 26). Сварные швы могут выполняться как сплошными,
так и прерывистыми в зависимости от величин поперечных сил Qg и Qp (фиг. 24). Длина
прерывистых швов (отдельных участков) увеличивается от середины балки к опорам.
Пример 1. Расчет главной балки мостового крана с электрическим приводом. Конструкция
с двутавровой балкой с наваренным рельсом из плоского железа (фиг. 25).
Грузоподъемность х * Q ~ 5 т
Пролет L = 12 м
Высота подъема h = 10 м
Скорость передвижения крана v = 80 м/мин
Мертвая часть пролета е = 500 мм
Вес тележки 60= 1000 кг
Бчза тележки Ъ = 600 мм
Ширина колеи тележки s = 1200 мм
Наибольшее давление колеса тележки Р £ 1,5 т
Шяна (рельс) для передвижения тележки (шина из плоского железа) 50x30 мм.
Мзсто работы кранд: литейный цех.
Допускаемый прогиб балки при полно нагруженной тележке
Ъ» Г _ 1 О Г и
Собственный вес балки (вес балки + 7г веса поперечных связей 4- 7в веса настила -f Va веса
механизма передвижения)
g - 180 кг/пог. м.
Так как допускаемый прогиб б';аоп ™ 1,2 см> то расчетный момент инерции
Момент инерции выбран (без сечения шины): "Т-балка № 42х/2 с высотой /г—425 лш, /х = 36 970 см
и F = 132 смг. —
При приваренной шине расстояния от нейтральной оси следующие: ех = 236 мм и е2 = 219 мм.
Высота балки h = 455 лш.
Действительный момент инерции Jrдейств «* 43 900 СЛ14. Грузоподъемность балки увеличилась
благодаря приварке шины на 3,3%.
Действительный прогиб от действия подвижной нагрузки
Прогиб от собственного веса У Z 0,53 см. Суммарный] прогиб & = 1,60 см.
Изгибающий момент от собственного веса (фиг. 24)
8
Коэфициент толчков для скоростей передвижения выше 60 м/мин (DIN 120, изд. 3, стр. 9) <р=1,2.
Наибольший изгибающий момент от подвижной нагрузки Р — Р будет в том случае, когда
середина полно нагруженной тележки будет установлена на расстоянии ft/4 от середины крана (фиг. 24):
1 Буква Q применена и для обозначения поперечной силы.
607

Поправочный коэфициент для группы 2 (краны в мастерских и складах) ф = 1,4.
Зная моменты сопротивления Wx £ I860 см3 и Wr2 £ 2000 см3, находим изгибающие напряжения
а\ £
+ 0,855 т/см2; с'2 = — 0,795 т/см2.
фиг 25
Фиг 26
Фиг. 27.
Для главных сил обычно адоп = 1,4 т/см2.
Следовательно, размеры балки по напряжению материала взяты с большим запасом. Меньший
профиль двутавровой балки ("|"№ 40 с /х = 29 210 еж4) по допускаемому прогибу был бы
недостаточным. ~~
Применение специального кранового рельса (фиг. 26) с широкой подошвой с
большим поперечным сечением, чем рельс из плоского железа, поднимает нейтральную
ось выше, при этом разность между растягивающими и сжимающими напряжениями
значительно увеличивается.
Усиление балки в растянутой зоне осуществляется приваркой поясного листа,
что вызывает соответствующее увеличение момента инерции.
Т-балка с верхними и нижними поясными листами и шиной из плоского железа
см.фиг. 27. При проектировании составной сплошной балки последняя получает обычно
форму трапеции (см. фиг. 24). Высота балки h принимается от -j3 L до-rr-L. Конечная
юота балки /?0 зависит от высоты
Ж. ^|Щ поперечных балок.
з^>, wrwz^r Ylpu определении необходимого
момента инерции, зная допускаемый
прогиб от подвижной нагрузки о"аоп,
можно приближенно пользоваться
приведенным на стр. 606 уравнением.
После определения размеров
балки (фиг. 28) находят величину
действительного прогиба ъ"депств
способом Мора помощью веревочного
многоугольника Ч
На фиг. 2$ изображено сечение сварной балки со сплошной стенкой с приболчен-
ным сверху крановым рельсом с широкой подошвой. К сплошному листу (s == 8-~
-f-12 мм) привариваются помощью валиковых швов поясные листы. При
определении изгибающих напряжений обычно пренебрегают уменьшением поперечного
сечения в сжатой зоне, ввиду наличия отверстий для болтов. Балка со сплошной стенкой
с приваренной шиной из плоского железа показана на фиг. 29.
. Пример 2. Расчет главной балки (составной балки) мостового крана с электрическим приводом
Грузоподъемность Q = 30 т
Пролет _ L == 14 м
Высота подъема h = \2 м
Скорость передвижения крана v = 90^м/мин
Мертвая часть пролета е = 1100 мм
Вес тележки Go = 7500 кг
База тележки Ь = 2300 мм
Ширина колеи тележки s =* 2400 мм <
Наибольшее давление на колесо тележки Р £ 9,5 т
Рельс для передвижения тележки: № 2. Высота рельса 65 мм, ширина головки 55 мм.
Место установки крана: монтажный цех. i
Допускаемый прогиб балки от полно нагруженной тележки: Б ==[qqq L = 1>4 см.
Собственный вес балки g =^= 270 кг/пог. м.
Высоту балки (см. фиг. 24) берем равной h = V12 ^ £ 1>2 м. Концевая высота балки
(соответственно высоте поперечных балок) h0 == 600 мм.
Зная допускаемый прогиб Ъ"доп = 1,4 см, можно определить необходимый момент инерции
/треб £366 000 см*.
Валка имеет поперечное сечение по фиг. 28 при размерах сплошной стенки 1200х 10 мм и двух
приваренных поясов 220x15 мм. Для прибалчивани^ рельса к верхнему поясу имеются отверстия
размером в 22 мм (диаметр).
Высота балки h — 1230 мм. Расстояние от нейтральной оси -тг- = 615 мм.
Dubbel, Taschenbuch f. d. Maschinenbau, I, стр. 435, изд. 6.
608

Действительный момент инерции Jдейств ^ 388 000 см*.
Действительный прогиб от подвижных грузов
Ь"деист* = ]>4 * ^88000"~ * >32 СМ*
Прогиб, определенный графическим методом Мора,
" ^ Ь2 СМ.
Наибольший изгибающий момент от собственного веса
»Л1д = 1,2-6,6^:8 тм.
Наибольший изгибающий момент от подвижной нагрузки
ф МР = 1,4 • 56,1 ^ 78,5 /пл£.
По моменту сопротивления
напряжение
865 • 100
^6300 см3 определяем действительное изгибающее
* действ*
6300
± 1,37т/см2.
Фиг. 28.
Фиг. 29.
Допускаемое напряжение на
изгиб (для стали St 37 и главных
нагрузок) <*аоп = 1,4 т/сл*2.
При расчете соединения
поясных листов со сплошной
вертикальной стенкой исходят из
результирующей поперечной силы,
получаемой от Qg и Qp (см. фиг.
24), наибольшие значения которых
получаются на опорах.
Конструкция швов сплошная.
Для уменьшения сварочных
работ составные балки
выполняются также из тавровых балок,
которые своей вертикальной стенкой привариваются стыковым швом (валиковый
шов) к вертикальной сплошной стенке. Эта замена поясных листов имеет то
преимущество, что сварные швы лежат ближе к нейтральной оси, вследствие чего
соответственно уменьшается нагрузка их. Помимо указанного отсутствуют также
перекосы балок и снижается их собственный вес. Иногда вместо обычных тавровых
балок применяются также щирокопол®чные балки.
В последнее время начали получать применение специальные профили плоского
железа с утолщением по середине, имеющим выемку для закладки вертикальных
листов, привариваемых валиковыми швами (фиг> 30).
Стыковое соединение вертикальной стенки Загружено изгибающим моментом М
и поперечной силой Q.
Различные типы стыковых соединений вертикальной стенки изображены на
фиг. 31 и 32.
Наиболее простым стыковым соединением является стык с V- или Х-образным
швом (фиг. 31). Этот стык обладает постоянной и одинаковой прочностью по высоте
балки.
Допускаемое напряжение для швов рдоп = 0,80-одоп. Обычно принимают толщину
шва а = s, a hs (длина шва) = высоте вертикальной стенки. При этих обозначениях
срезывающее напряжение в шве от действия поперечной силы будет (в т/см2):
Q
s - hs'
Лебедки и краны—19—39
609

Зная момент сопротивления W = -^-^ см? и изгибающий момент, можно
определить изгибающее напряжение (в т/см2).
м
Результирующее напряжение (в т/см2):
Для стали St 37 и адоп = 1,4 m/i
восходить допускаемого, т. е.
Рао„ = 0,80- 1,4= 1,12 т/см\
результирующее напряжение не должно
преu (( Щ (u ft (((
I
I
lull,,.. I?
iijiia
~"cfvrfffff~'1~
Фиг. 31.
Фиг. 32.
Фиг. 33.
Если результирующие напряжения превосходят допускаемые, то стык
выполняется ближе к опорам (в местах небольшого изгибающего момента) или же в месте
наибольших изгибающих напряжений стык усиливается приваркой коротких
накладок (фиг. 32).
Фиг. 33 изображает стык вертикальной стенки с перпендикулярной внутренней
прокладкой, которая приваривается также вверху и внизу к поясным листам. Эта
конструкция стыка обладает хорошей прочностью и жесткостью и в технике сварки
г вполне выполнима. Изгибающий момент Му
, л _ t \ -г j, ,. вызывающий напряжения растяжения и
сжатия в вертикальной стенке, через
вертикальные валиковые швы 1 и 2 передается
диафрагме, а от нее через швы ЗиЛ опять на
вертикальную стенку. То же самое относится
и к поперечной силе Q. При расчете стыка
горизонтальные швы у поясных листов не
принимаются во внимание.
Поясной лист балки (см. фиг. 28), ввиду
того, что на нем расположен рельс,
сваривается встык (фиг. 34) и усиливается внизу приваркой двух накладок.
Работающий на растяжение нижний поясной лист не имеет стыкового шва, а
сваривается путем приварки вверху и внизу накладок. Стык поясных листов
рассчитывается по действительному поперечному сечению поясного листа.
Поперечное сечение накладок должно быть таким, чтобы обеспечить необходимое
сечение сварки и иметь еще небольшой запас.
Для жесткости вертикальной стенки к последней, а также к поясным листам
привариваются помощью облегченных швов ребра (диафрагмы) из плоского железа
(фиг. 28).
610
Фиг. 34.

Поперечные балки (фиг. 35), опирающиеся на ходовые колеса, для небольших
кранов выполняются из двух швеллеров, что возможно только при высоте балок до
400 мм, так как больших номеров швеллеров в производстве в настоящее время не
имеется. Для больших кранов применяются Составные поперечные балки такого же
профиля. Сварная поперечная составная балка изображена на фиг. 36, где и
приведено ее поперечное сечение. Поперечные
балки рассчитываются на изгиб без учета
их собственного веса.
Изгибающий момент (фиг. 35)
/ — s
1 * max * Я гтах - .
_L
Бблыиая часть Мр падает на левую тар
балку:
При поправочном коэфициенте 6 и
моменте сопротивления W (швеллерное'сечение
балки) напряжение изгиба будет (в т\
*
\
9,
максР
максР
J действ ~"
w
Фиг. 35.
Эти напряжения вследствие больших размеров балки, выбираемых главным
образом по конструктивным соображениям, обычно ниже допускаемых изгибающих
напряжений <з'аоп.
В местах установки осей ходовых колес (фиг. 36) к балкам привариваются
накладки, для того чтобы давление на стенки отверстия не превосходило допускаемых
величин. Поперечные балки, как и главные, снабжаются ребрами жесткости из
плоского железа.
В тяжелых мостовых кранах
(с 8 ходовыми колесами) поперечные
балки разделяются на 2 части,
причем обе половины имеют шарнирное
.-к
Фиг. 36.
соединение при помощи болтов.
3. Решетчатые балки
Преимущества сварки особенно
значительны, когда главные (и
вспомогательные) балки выполняются в
виде решетчатых ферм (фиг. 37).
Узловые косынки, необходимые при
клейаных конструкциях, имеют
меньшие размеры при сварке, а во
многих случаях и совсем излишни,
вследствие чего балки имеют меньший вес и более ажурны. Расчет и определение
размеров частей конструкции в сварных балках производятся так же, как и у
клепаных. J
При выборе системы сварной балки необходимо заранее учесть все особенности
сварки. Обычно применяемая в клепаных конструкциях система балки (фиг 37)
имеет высоту A^Vio L ПРИ Ю панелях. При высоте балки h = i/M L число панелей
будет 12. Система балки, изображенная на фиг. 37, для сварки нерациональна ввиду
того, что в узлах II U и VIII U нижнего пояса сварные швы находятся близко друг
к другу, вследствие чего в поясе возникают значительные термические напряжения.
Конструкции сварных балок приведены на фиг. 38 и 39.
Лебедки и краны—19— 39 Ci *
Oil

Верхний пояс главной балки (фиг. 38) работает на сжатие от собственного веса
[вес балки + 1/2 веса механизма передвижения (без веса ходовых колес) + 7г веса
поперечных креплений + аД веса настила (гофрированное дырчатое железо толщиной
5 мм)] и подвижных грузов Р~Р (вернее Рг и Р2) с расстоянием между колесами
тележки b (давления колес тележки). Верхний пояс подвержен также действию
местного изгиба от грузов Р—Р и поэтому должен иметь необходимую жесткость в
вертикальной плоскости. Верхний пояс обычно состоит из вертикальной стенки и
приваренного горизонтального пояса. Рельс (шина) прибалчивается или приваривается
(фиг. 40) к горизонтальному листу.
Для определения напряжений
в верхнем поясе тележка
устанавливается так, чтобы одно из колес
находилось на середине наиболее
нагруженной панели (О4, фиг. 39).
Поперечные сечения определяются
по середине панели и в ближайшем
узле.
Обозначим: со — число
продольного изгиба, Sg —
стержневое усилие от собственного
веса, Sp — стержневое усилие от
подвижной нагрузки
(определяемое известными способами), F —
поперечное сечение верхнего
пояса, Мд — изгибающий момент от
собственного веса; Мр —
изгибающий момент от подвижной
нагрузки, ср — коэфициент толчков,
ф — поправочный коэфициент, Wx
и W2 — моменты сопротивления
(фиг. 40, — а — напряжение
сжатия и ± о' — напряжение изгиба.
Тогда общее результирующее
напряжение в верхнем поясе будет
Фиг. 37. Схема мостового крана с решетчатой фермой.
1—-тележка; 2—главная балка; 3—вспомогательная балка; 4—
поперечная балка; 5—поперечная горизонтальная ферма; 6—
настил '(перфорированное железо).
Фиг. 38.
ли
u2 iv и и3 ~uiu u4 vmu us xu
± w^£!!/a кг!см2 или т!см2-
Фиг. 39.
Эпюры напряжений приведены на фиг. 40—45. Максимальная величина
напряжений будет в нижних волокнах, причем эта величина должна быть меньше одоп.
Тавровое поперечное сечение (фиг. 40) имеет недостатком высокое расположение
нейтральной оси. Поэтому напряжения в нижних волокнах имеют большие значения,
а верхние волокна не являются полностью использованными. У мостового крана
фирмы MAN, грузоподъемностью 7,5 т и пролетом 23 м1, нейтральная ось смещена
вниз вследствие приварки к вертикальной стенке верхнего пояса из плоского железа
с двух сторон полос (фиг. 46). Расстояния от этих полос до нижней кромки
вертикального листа должны быть такой величины, чтобы имелось место для приварки элементов
решетки (диагонали стойки). Понижение нейтральной оси выгодно в смысле лучшего
распределения напряжений в поперечном сечении пояса.
На фиг. 47 показан стык вертикального листа верхнего пояса. Листы свариваются
помощью V-образного шва и усиливаются накладками. Шов находится в растянутой
зоне,поэтому допускаемое напряжение в шве рдоп = 0,75 одоп. Если стык осуществляется
в месте приварки стойки, то необходимость в накладках отпадает. Шина и
горизонтальный поясной лист также имеют стыки. В стыке поясных листов для усиления прива-
1 Schmi tt, Сварные краны, «Zeitschr. d. VDI», 75 (1931), стр. 652.
612

риваются еще накладки. Для стыка (фиг, 48) накладкой служит уголок поперечной
связи. В сжатой зоне допускаемое напряжение в стыковом шве рдоп = 0,80 одоп.
Нижний пояс, работающий только на растяжение, образуется из вертикальной
стенки и поясного листа. Высота вертикальной стенки выбирается таких размеров,
чтобы можно было иметь место для сварных соединений элементов (стержней) решетки.
Элементы решетки (стойки и диагонали) применяются из углового или
швеллерного железа и привариваются валиковыми швами к стенкам верхнего и нижнего
поясов.
Стойки являются сжатыми стержнями и рассчитываются с учетом числа
продольного изгиба ш (DIN 120, изд. 3, стр. 10). Максимальное усилие возникает
в стойке 1/, когда колесо тележки находится на ней (фиг. 38).
Узлы
ТТТГПТГ
\
1
1
1
1
1
\ J
1 '
"Г
гптптп)
Фиг. 40—45.
Фиг. 46.
Фиг. 47.
Так как гибкость рассчитываемого сжатого стержня неизвестна, то необходимое
поперечное сечение определяется для области, лежащей за пределом упругости
Х(<100), по известной формуле1.
В пределах упругости (Х>100) необходимый момент инерции определяется
с учетом коэфициента устойчивости v = 3,5 (по Эйлеру).
После выбора поперечного сечения стержня находится гибкость I.
Для дальнейших расчетов сжатых стержней рекомендуется пользоваться
диаграммой продольного изгиба2, дающей значения критического напряжения при
продольном изгибе ок9 коэфициента устойчивости v,
допускаемого напряжения на сжатие oddon и величины со в
зависимости от гибкости X.
Наибольшее напряжение на кромках сжатых
стержней
U СМг. Фиг. 48.
Это напряжение должно быть меньше допускаемого напряжения одт.
Расчет составных стержней см. «Stahl im Hochbau» 9-е изд., стр. 92.
Части составных стержней помощью соединительных планок (с расстоянием s'k
между ними) связываются друг с другом (фиг. 50).
Согласно DIN 120 (изд. 3) соединительные планки (прокладки) должны
обязательно устанавливаться у узловой косынки. Помимо этого планки располагаются на
расстояниях не менее одной трети свободной длины стержня. Это также относится
и к растянутым элементам. Расчет соединительных планок и их сварных соединений
см. «Stahl im Hochbau», 9-е изд., стр. 252.
Если для поперечного сечения стержня применяются два уголка, то они
располагаются согласно фиг. 49 и 50. В сечении по фиг. 49 стержни получаются широкими
и имеют вид сплошного сечения. Более предпочтительно сечение по фиг. 50.
В решетчатых балках с небольшой высотой h (фиг. 49) при расстоянии Л' между
внутренними кромками верхнего и нижнего поясов, что составляет около полозины
1 D u b b е 1, Taschenbuch f. d. Maschinenbau, 6-е изд., ч. I, стр. 470.
2 Диаграмма продольного изгиба для стали St 37 и <sqou = 1400 кг/см2 см. D u b b e 1, Taschen
buch f. d. Maschinenbau, изд. б, ч. I, стр. 470.
«613

высоты балки, вполне достаточно поставить только две соединительных планки
в составных стержнях (DIN 120, 3-е изд., стр. 20).
Если в сварных балках соединительные планки установлены на расстоянии около
Уз свободной длины стержня (фиг. 50), то в местах примыканий к поясам также
необходимы дополнительные планки для соединения частей стержня друг с другом. Эти
планки нужны для уменьшения изгибающих напряжений в сварном соединении.
Диагонали работают как на растяжение, так и на сжатие, и поэтому являются
стержнями со знакопеременной нагрузкой. Вначале их рассчитывают, как
обыкновенные сжатые или растянутые стержни, затем их проверяют на действие главных сил
(без случайных нагрузок) по следующим формулам:
О = f
если Smax > Sn
0,35max+5
min
кг/см2,
если Smax < Smin. В этих уравнениях Smax = <pS<, + <bSp
является наибольшим растягивающим усилием, Smin =
= cpSs + Ф5Р — наибольшим сжимающим усилием, а
F—площадь поперечного сечения стержня в см2. При
выборе размеров берут наиболее неблагоприятный случай.
Полученные напряжения должны быть ниже
допускаемых напряжений одоп.
Фиг. 49.
Фиг. 50.
При расчете все необходимые величины для решетчатой балки сводят для
наглядности в таблицу1.
Стержни решетки составного сечения обычно состоят из двух частей и являются
поэтому симметричными к плоскости узлов.
Сварные соединения этих стержней к вертикальным стенкам верхнего и нижнего
узлов производятся помощью фланговых швов (фиг. 50).
Если Smax =<fSg f <bSp— усилие стержня в /л, а раоп= 0,65 одоп = 0,65 • 1400 =
= 0,910 т/см2 — допускаемое напряжение на срез валиковых швов, то площадь
поперечного сечения сварного соединения будет (в см2):
V ) ?доп
Если толщина шва будет а, то общая длина сварны^ швов равна £ /.
Линии центров тяжести стержней должны совпадать с геометрическими линиями
системы. При симметричных сечениях стержней (см. фиг. 23) усилия в правых
и левых валиковых швах распределяются поровну.
В наиболее распространенном поперечном сечении, составленном из уголкового
железа (фиг. 50), передача усилий несимметрична; кроме того, благодаря
закруглению полки увеличение толщины шва а2 ограничено, между тем как шов аг может быть
выполнен и большей толщины.
1 D u b b e I, Taschenbuch f. d. Maschinenbau, изд. б, ч. И, стр. 534.
614

Увеличение толщины швов согласно DIN 4100, 7 зависит от толщины листов s
и толщины полок d углового железа. Для 1,2 d< s толщина шва ^^0,7 «1,2 d,
для d< s a2 < 0,7 d.
Если обозначить через хг и х2 расстояния до центров тяжести уголков (фиг. 50)\
то наибольшие части от усилия5тахв стержне распределятся между^левым и
небольшим правым сварным швом
следующим образом (в /л):
Smmm Q *2 Q
а соответствующее им поперечное
сечение швов
Р —
Рдоп
= S (a2 • Z2).
Фиг. 51;
Толщинами швов аг и а2 задаются; суммарные длины швов будут равны £/х и 2/2.
Сплошной шов обычно предпочитается прерывистому. При одинаковой прочности
сплошной шов обладает меньшим весом и экономичнее прерывистого. Кроме того,
сплошной шов обладает большей плотностью соединения. Если сварное соединение
имеет небольшую длину, то фланговые швы усиливаются лобовыми швами (фиг. 23).
При определении длины швов из них всегда необходимо вычитать конечные кратеры
длиной каждый ~ а.
При проектировании сварных соединений в узлах необходимо стремиться к тому,
чтобы линии центров тяжести стержней совпадали с геометрической схемой системы
(см. фиг. 38 и 39). Исключением является, например, соединение из двух уголков,
составляющих стойку. Далее, линия, проходящая через центр тяжести сварного
соединения, должна по возможности совпадать с линией центров тяжести соединяемых
стержней (DIN 4100, § 5).
Фиг. 52.
Фиг. 53. Крепление
настилочных листов мостового
крана по фиг. 37.
1—верхний пояс главной балки;
2—верхний пояс вспомогательной балки;
5—поперечные связи; 4—настил
(перфорированное дырчатое железо, толщиной 5 мм);
5—перила платформы.
Узел III балки по фиг. 39 с соединением стержней^О2 и D3 изображен на фиг. 51.
Узел II U той же балки с соединением стержней Uv V2 и D2 — на фиг. 52.
Стойка V2 имеет крестообразное поперечное сечение и состоит из трех сваренных
вместе полос. Средняя полоса приваривается встык (валиковым швом) к
вертикальному ребру верхнего и нижнего пояса. Перпендикулярные ребра проходят до поясных
листов и привариваются валиковыми швами к последним и вертикальным стенкам
поясов. Если полно нагруженная тележка находится в наиболее неблагоприятном
месте (фиг. 24) и движущийся кран внезапно затормаживается, то в ферме крана
появляются значительные напряжения от горизонтальных инерционных сил. Эти силы2
воспринимаются поперечными связями между главной и вспомогательной балками,
1 В таблицах профилей обозначается через е.
2 A n d r e e, Statik des Kranbaues, стр. 186.
615

наирпмер, сварным листовым настилом платформы (см. фиг. 37). Для крепления
листов настила к верхним поясам главных и вспомогательных балок (фиг. 53)
необходимо, чтобы полки уголков поперечных связей были соответственным образом
вырезаны в пределах примыкания. Листы настила привариваются к верхним поясам
обеих балок и к уголкам поперечных связей прерывистым швом.
Сварная решетчатая балка крана фирмы MAN1 при испытании дала одинаковые
результаты по сравнению с клепаной, отличаясь от последней простотой
конструкции и малым весом. Прогиб, полученный при испытании, был на 30% меньше
расчетного, что явилось результатом влияния вспомогательной балки. Опыты
производились с балками, у которых стержни решетки были приварены к поясам внахлестку.
Опытов с балками, у которых* стержни имели бы стыковое сварное соединение,
фирма не производила.
Для выяснения колебаний от действия динамических нагрузок на сварные швы
мостовой кран грузоподъемностью 7,5 т со сварной балкой был подвергнут
мгновенной нагрузке в 10 /л, приложенной несколько раз. Колебания при этом были настолько
значительны, что измерительные приборы сорвались со своих мест, и измерить
прогибы оказалось невозможным.Несмотря на значительную ударную нагрузку, трещин
в сварных швах обнаружено не было.
1 Sc h m i 11, Сварные крапы ^'Zeitschr; cl VDI», 75 (1931), стр. 652;

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие автора - 3
Общие свед ения
I. Классификация 4
IL Типы приводов 5
1. Ручной привод ' 5
2. Моторный (механический) привод ' б
III. Материалы и расчетные напряжения 17
1. Материалы 17
2. Расчетные напряжения , 18
IV. Правила для конструирования и изготовления лебедок и кранов 21
А. Машинные части лебедок и кранов
I. Грузовые крюки и скобы 22
1. Простые крюки (однорогие) 22
2. Двурогие крюки , 27
3. Грузовые скобы 28
4. Подшипники крюков ' 30
5. Поперечины крюков (траверсы) [ 31
II. Цепи и канаты 33
1. Сварные цепи (звеньевые цепи) 33
2. Шарнирные цепи (цепи Галля) 35
3. Проволочные канаты (тросы) ' 37
III. Блоки и полиспасты 43
1. Неподвижные блоки (направляющие или отклоняющие блоки) 43
2. Подвижные блоки (грузовые) 45
3. Полиспасты 45
IV. Цепные блоки, цепные колеса и канатные блоки 52
1. Гладкие цепные блоки (без зубцов) для сварных цепей 52
2. Звездочки (зубчатые цепные блоки или зубчатые цепные колеса) 52
3. Цепные колеса (звездочки) для шарнирных цепей 53
4. Канатные блоки (блоки для проволочных канатов) 55
V. Принадлежности для крюков и крановые обоймицы 59
1. Упряжь крюков 59
2. Подвижные блоки и обоймицы 59
VI. Барабаны 63
1. Цепные барабаны 63
'2. Канатные барабаны (барабаны для проволочных канатов) 63
VII. Болты и оси. Закрепление осей и смазка 70
1. Болты 70
2. Оси 74
3. Ригеля (оседержатели) 76
4. Смазка болтов и осей - 77
VIII. Приспособления для ручного привода 78
1. Рукоятки 78
2. Трещетки 80
3. Тяговые колеса 81
IX. Зубчатые передачи J 82
1. Зубчатые колеса 83
2. Фрикционные передачи 107
617

X. Валы . 107
1. Короткие валы 107
2. Дпинные валы 110
XI. Муфты 112
1. Жесткие муфты 112
2. Эластичные муфты 112
3. Выключаемые муфты 114
4. Предохранительные (скользящие) муфты 117
XII. Подшипники 120
1. Обыкновенные подшипники скользящего трения 120
2. Шариковые и роликовые подшипники 124
XIII. Остановочные приспособления 130
1. Храповики (зубчатые или храповые остановы) 130
2. Фрикционные или зажимные остановы 132
XIV. Тормоза 133
1. Колодочные тормоза 134
2. Ленточные тормоза 146
3. Прочие системы тормозов 156
XV. Ходовые колеса и ходовые ролики (катки) , 161
1. Ходовые колеса (бегунки) для двутавровых рельсовых путей 163
2. Ходовые колеса (бегунки) для рельсов из полосовой стали, крановых и
железнодорожных рельсов 164
3. Ходовые ролики (ходовые колеса без реборд) 167
Б. Грузозахватные приспособления
(Приспособления для захватывания перемещаемых грузов)
I. Грузозахватные приспособления для единичных и штучных грузов 167
1. Цепные и тросовые стропы 168
2. Грузовые балки (траверсы) 170
3. Подвески 171
4. Грузовые платформы и люльки 172
5. Клещи и клещёобразные захватные приспособления 172
II. Грузоподъемные магниты 175
1. Область применения " . 175
2. Принцип действия и схема включения 175
3. Типы и мощность магнитов 175
III. Сосуды (кюбеля) для перемещения сыпучих тел k 178
1. Опрокидные кюбеля 178
2. Сосуды для перемещения с опорожнением с боков или днища 179
3. Раздвижные кюбеля (раздвижные ковши) 179
4. Канатные грейферы 182
IV. Литейные ковши (сосуды для перемещения расплавленной стали, чугуна и других металлов) 189
1. Плавильные тигли ; 189
2. Разливочные ковши 189
3. Разливочные барабаны 191
В.Электрическое оборудование лебедок и кранов
Рабочие условия перерывистой работы . . . . , 192
I. Моторы 195
1. Условия работы моторов 195
2. Конструкция моторов 198
3. Мощность, число оборотов и нормы моторов 198
4. Выбор моторов 201
II. Приборы управления 201
1. Конструкции 201
2. Схемы электрических соединений 204
III. Оттормаживающие приспособления 216
1. Тормозные электромагниты 216
2. Тормозные магниты трехфазного тока 217
618

IV. Предохранительные приспособления 220
1. Концевые выключатели ' 220
2. Максимальные реле 222
V. Распределительные устройства 224
Г. Лебедки
I. Стационарные и переносные лебедки 225
1. Домкраты с зубчатой рейкой 225
2. Винтовые домкраты 228
3. Паровозные домкраты 231
4. Гидравлические домкраты 234
5. Полиспасты (тали) 237
6. Колесные лебедки 243
7. Лебедки для канатных маневровых устройств 257
II. Передвижные лебедки (кошки) I 264
1. Расчет механизма передвижения 264
2. Кошки для двутавровых балок 267
3. Крановые передвижные лебедки . . . 274
1-
Д. Краны
Обычные типы крапов
I. Мостовые краны 299
1. Нормальные мостовые краны 300
2. Мостовые краны для обслуживания большей площади 365
I (. Портальные (козловые) краны 373
1. Стационарные портальные краны и стационарные перегрузочные устройства . . 373
2. Передвижные портальны к^зн* т 375
Ш. Перегрузочные мосты ; , . • 383/
1. Конструктивные типы 383
2. Механизм передвижения крапа ' 386
3. Мост крана 388
IV. Кабельные краны * 394
1. Стационарные кабельные краны 396
2. Радиальные (поворотные) кабельные краны 399
3. Передвижные кабельные краны 399
V. Консольные краны (настенные передвижные краны) 402
1. Консольные краны с неподвижной укосиной 402
2. Консольные краны с поворотной укосиной 413
VI. Поворотные краны 420
1. Стационарные поворотные краны 420
2. Передвижные поворотные краны 486
3. Понтонные краны (пловучие краны) 526
4. Специальные краны 531
П р и.л о ж е и и е
Сварка в краностроении , , 593

Редактор В. К. Запорожец Тех. редактор Е. Гракова
Изд. № 1. Сдано в набор 14/1 1938 г. Подп. к печати 16/Х 1938 г. Индекс МС-25-5-4. Тираж 3000.
Печ. листов 383/4-И вклейка. Формат бумаги 82XH0Vi*. Уполт«^Славлита № Б53432. Зак.№ 19.
Типография Оборонгиза. Киев, Крещатик, 42.