5 Металлические конструкции кранов

1. 5 Металлические конструкции кранов

1

2. 5.1 Металлические конструкции мостовых кранов

Мост крана является опорной конструкцией, на которой размещены
все механизмы крана.
Мост крана представляет собой жесткую металлическую конструкцию,
состоящую из двух пролетных (главных) балок и двух концевых балок,
соединенных болтами.
На верхних поясах главных балок установлены рельсы, по которым
передвигается тележка.
30.06.2026
2

3.

30.06.2026
3

4. Металлическая конструкция мостового крана

1 - главные балки, 2 - концевые балки
30.06.2026
4

5.

С внешней стороны пролетных
балок расположены галереи
(площадки):
- с одной стороны для
обслуживания механизмов
передвижения крана
и электроаппаратуры,
- с противоположной – для
обслуживания гибкого
токопровода тележки.
На одной из главных балок
установлена кабина управления
(при управлении из кабины).
30.06.2026
5

6.

30.06.2026
6

7.

Наибольшее распространение
имеет коробчатая конструкция
мостового крана, обладающая:
высокой усталостной прочностью,
наименьшей общей высотой моста,
возможностью применения на
концевых балках выкатных колес;
эта конструкция также легка в
изготовлении.
30.06.2026
7

8.

Главные балки коробчатого
сечения выполняют из четырех
(реже трех) замкнутых
пространственных листовых
плоскостей.
Пространственную жесткость
конструкции обеспечивают
диафрагмы, установленные внутри
балки по длине пролета и ребра
жесткости.
30.06.2026
8

9.

30.06.2026
9

10. Пролетная(главная) балка

30.06.2026
1
0

11.

30.06.2026
1
1

12.

Концевая балка – состоит из холостой и приводной тележки с мотор -
редуктором соединённых между собой балками, на концах которых
установлены горизонтальные направляющие ролики.
Концевые балки имеют, как правило, коробчатое поперечное сечение.
Соединение главных балок моста с концевыми осуществляют сваркой.
Кроме того, применяют соединение главных и концевых балок моста
на болтах. Этот способ обеспечивает быстрый, точный монтаж моста
на месте его эксплуатации и исключает деформации, возможные при
соединении сваркой.
30.06.2026
1
2

13. Концевая балка

30.06.2026
1
3

14.

30.06.2026
1
4

15.

30.06.2026
1
5

16. 5.2 Металлические конструкции козловых кранов

В зависимости от назначения козловые краны
бывают консольными и бесконсольными.
Краны изготовляют:
- с одностоечными опорами,
- с раздельными стойками, разнесенными на
расстояние, достаточное для передвижения
тележки с грузом. Для соединения опор
применяют стяжки.
Конструктивное исполнение всех перечисленных
элементов металлоконструкций козловых кранов
весьма разнообразно.
30.06.2026
1
6

17. Консольные козловые краны

30.06.2026
1
7

18. Бесконсольные козловые краны

30.06.2026
1
8

19.

Мосты козловых кранов
выпускают однобалочные и
двухбалочные.
Однобалочные мосты получили
наибольшее распространение.
Для кранов грузоподъемностью
до 20-30 т преимущественно
применяют мосты трехгранного
сечения с ездовым
1
монорельсом.
9
30.06.2026

20. Поперечное сечение трехгранных пролетных строений однобалочных мостов с вертикальной фермой

Трехгранные пролетные строения
Пролетное строение,
образованно вертикальной
фермой, состоящей из
ездового двутавра, верхнего
пояса и системы раскосов и
стоек. Такое сечение
обеспечивает удобное
крепление опорных стоек,
но сложно в изготовлении и
относительно металлоемко.
30.06.2026
2
0

21.

30.06.2026
2
1

22. Поперечное сечение трехгранных пролетных строений однобалочных мостов с треугольной фермой

Ездовой двутавр
подвешивают к
поперечинам нижнего
пояса трубчатой
трехгранной фермы,
что упрощает
конструкцию стыков
крепления двутавра и
самой фермы.
30.06.2026
2
2

23. Трубчатые пролетные строения

Широкое распространение в последнее время получили краны с
мостами, изготовленными из труб большого диаметра (424—1030 мм),
к которым непосредственно или через промежуточный элемент
приваривают ездовую монорельсовую балку.
Несмотря на то, что трубчатые сечения недостаточно эффективны на
изгиб, простота изготовления, малое аэродинамическое
сопротивление и хороший товарный вид обусловили их широкое
применение в козловых кранах грузоподъемностью до 10 т.
30.06.2026
2
3

24. Трубчатые пролетные строения

а – с непосредственным креплением ездовой балки,
б – с креплением через промежуточный элемент 30.06.2026
2
4

25.

30.06.2026
2
5

26.

30.06.2026
2
6

27. Двухбалочные мосты

Пролетные балки двухбалочных мостов в большинстве
случаев сходны с балками мостовых кранов.
30.06.2026
2
7

28. Опоры кранов (стойки)

Конструкция стоек опор в значительной мере зависит от их типа.
Стойки жестких опор выполняют пространственными или плоскими,
развитыми в направлении моста.
Гибкие опоры имеют стойки из одного элемента каждая или из ферм,
развитых в направлении, перпендикулярном мосту.
30.06.2026
2
8

29. Конструктивные схемы стоек опор козловых кранов

а) - гибкие опоры, выполняют из одиночного
стержня трубчатого или коробчатого сечения;
б, в, г, д) - жесткие опоры отличаются значительным
разнообразием конструкций
30.06.2026
2
9

30.

30.06.2026
3
0

31.

Сечение опор может быть трех-, четырехгранным и коробчатым
различного профиля.
Узел сопряжения стоек опор с пролетным строением является одним
из наиболее ответственных элементов конструкции крана.
Узлы должны быть выполнены таким образом, чтобы обеспечить
надежное крепление стоек опор к мосту; вместе с тем конструкция их
должна способствовать удобству монтажа крана.
При этом необходимо обеспечить компенсацию возможных
погрешностей при сборке крана.
30.06.2026
3
1

32.

В настоящее время конструкции большинства кранов
предусматривают их самомонтаж стягиванием стоек опор.
Это предопределяет необходимость сопряжения последних с мостом
крана с помощью шарниров, оси которых параллельны продольной оси
моста.
В металлоконструкцию кранов с раздельными стойками входят также
стяжки.
Стяжки связывают опоры стоек по низу; их крепят либо к нижним
частям стоек, либо непосредственно к ходовым тележкам.
30.06.2026
3
2

33. 5.3 Металлические конструкции консольных кранов

Металлические конструкции мостовых и
консольных передвижных кранов имеют много
общего.
Основной несущей конструкцией моста
(полумоста) консольного крана является
концевая балка коробчатого сечения с
диафрагмами, к которой крепят остальные
детали.
Рама крана (полумост) служит опорой для
грузовой тележки с механизмом подъема груза и
состоит из двух главных (ездовых) балок,
приваренных одной стороной к концевой балке, а
другой — к поперечной балке (двутавру).
Ездовые балки коробчатого поперечного сечения
усилены диафрагмами и служат опорой для
рельсов грузовой тележки.
30.06.2026
3
3

34.

30.06.2026
3
4

35.

30.06.2026
3
5

36.

Жесткость конструкции полумоста обеспечивает
ферма с раскосами, собранная из уголкового
проката и сваренная с главными балками (по
наружной стороне) и верхней частью стойки.
В верхней и нижней частях стойки закреплены
горизонтальные опорные ролики механизма
передвижения крана.
Рама крана покрыта сверху рифленым стальным
настилом.
Металлоконструкция тележки консольного крана
аналогична тележке мостового крана
соответствующей грузоподъемности.
Во избежание падения с крана обслуживающего
персонала мост по периметру с трех сторон имеет
предохранительное ограждение.
30.06.2026
3
6

37. 5.4 Рамы грузовых тележек

30.06.2026
3
7

38.

Исполнение крановых тележек зависит от числа главных балок моста.
В двухбалочных мостовых кранах применяют опорные крановые
тележки, которые передвигаются по рельсам, расположенным на
верхних поясах балок.
Однобалочные мостовые краны имеют опорные или консольные
крановые тележки, которые передвигаются по двум рельсам,
уложенным на верхнем поясе балки или по одному рельсу, уложенному
на верхнем поясе, и дополнительно опираются на горизонтальные
ролики, катящиеся по боковым поверхностям балки.
30.06.2026
3
8

39.

Рама грузовой тележки крана состоит из взаимно
пересекающихся под прямым углом балок П образного сечения, гнутых и сваренных из
стального листа.
Балки, параллельные главным балкам моста и
несущие на себе колеса тележки, называют
продольными, а перпендикулярные им балки —
поперечными.
Для увеличения жесткости рамы зашивают
стальным листом в плоскости верхних, а иногда и
нижних поясов балок.
Одновременно верхний лист обшивки выполняет
роль настила при обслуживании механизмов
грузовой тележки.
Для прохода грузовых канатов, идущих с барабана
лебедки вниз, в настиле выполнены продольные
вырезы.
30.06.2026
3
9

40. Грузовая тележка крана

30.06.2026
4
0

41.

Узлы механизмов
подъема груза и
передвижения
тележки
устанавливают на
платики, которые
после сварки рамы
подвергаются
механической
обработке.
В нижней части
рамы тележки
выполнены места
крепления
уравнительного
блока
(балансирного
рычага) грузового
полиспаста крана.
30.06.2026
4
1

42.

30.06.2026
4
2

43. 5.5 Материалы для изготовления крановых металлических конструкций

Наиболее металлоемкой частью крана является
его металлоконструкция, масса которой
составляет 60—80% общей массы крана.
Стоимость металла крана составляет примерно
65% стоимости изготовления конструкции.
Надежная и долговечная работа крана в большой
степени зависит от качества металлической
конструкции, состоящей из множества узлов и
деталей.
К деталям металлоконструкций предъявляют
определенные требования.
30.06.2026
4
3

44.

Для изготовления металлических конструкций кранов применяют
сортовой прокат из углеродистых и низколегированных сталей.
Для изготовления крановых металлоконструкций применяют сталь:
- углеродистую обыкновенного качества,
- качественную,
- конструкционную,
- низколегированную,
- мостовую.
30.06.2026
4
4

45.

Для несущих элементов кранов обычно применяют спокойную или
полуспокойную сталь, как наиболее подходящую по условиям наклепа.
Спокойные (и в несколько меньшей степени полуспокойные) стали
перед разливкой определенное время выдерживают, в результате чего
устраняется возможность образования газовых пузырьков, а
следовательно, повышается надежность работы стали в конструкциях,
особенно при динамических нагрузках и в условиях низких
температур.
30.06.2026
4
5

46.

Кипящую сталь в крановых конструкциях применяют для
вспомогательных элементов, таких, как лестницы, перила, площадки,
обшивка кабин.
Сталь называют кипящей, если ее сразу же (без выдержки) разливают
в изложницы; при этом часть газов остается в затвердевшем металле в
виде газовых пузырьков, которые снижают его качество.
30.06.2026
4
6

47.

Низколегированные стали повышенной
прочности снижают массу конструкций, поэтому
на кранах, большой грузоподъемности
рационально применение низколегированной
стали марок 09Г2, 09Г2С, 16ГС, 17ГС, 15ХСНД.
Несущие элементы конструкций из
низколегированной стали могут работать при
отрицательных температурах до - 40°С.
Низколегированные стали выплавляют только
спокойными. Ударная вязкость стали
характеризует ее хрупкость и оценивается
работой, которую надо совершить для разрушения
специального образца с надрезом при его
испытании на удар. Чем больше ударная вязкость
стали, тем меньше хрупкость.
30.06.2026
4
7

48.

При изготовлении металлоконструкций кранов используют листовой
прокат, главным образом в виде толстолистовой стали толщиной от 4
мм и выше, удельный вес которого в металлоконструкциях кранов
постоянно увеличивается;
уголковый профиль для изготовления элементов, воспринимающих
осевые усилия, и соединительных элементов;
швеллеры для элементов, воспринимающих осевые усилия, и для
балок, работающих на изгиб.
30.06.2026
4
8

49. Спасибо за внимание

30.06.2026
4
9