ОПОРА КРАНА
CRANE SUPPORT

Заявляемое изобретение относится к подъемным кранам или устройствам для работы на последовательно повышающихся уровнях.
Известен патент РФ на изобретение №2438963, МПК В66С 23/16, В66С 23/20, В66С 23/26, «Приставной башенный кран с наращиваемой башней и устройством для крепления башни крана к высотному зданию, способ наращивания башни крана и устройство для реализации способа». Кран содержит башню, на верхней части которой смонтированы стрела, консоль и оголовок или шарнирно связанная с башней стойка, расчалы стрелы и консоли, установленную на стреле грузовую тележку с крюковой подвеской, подвижно установленную на башне монтажную обойму для наращивания башни, расположенные вокруг башни друг над другом рамы, соединяющие башню с настенными опорами здания. Рамы соединены между собой и монтажной обоймой и установлены на башне с возможностью их перемещения монтажной обоймой вдоль башни. Рамы и монтажная обойма соединены друг с другом тягами, расположенными по периметру рам и монтажной обоймы крана параллельно башни. Тяги шарнирно связаны с рамами, а между рамами и монтажной обоймой по высоте образованы зазоры. Способ наращивания башни крана заключается в фиксации башни крана на установленной высоте в проектном положении путем соединения башни крана со зданием посредством расположенных на башне рам. Достигаются снижение трудоемкости монтажно-демонтажных работ и повышение безопасности.
Недостатком предлагаемого устройства является то, что элементы крепления к сооружению будут одноразовыми ввиду того, что разные сооружения имеют разные высоты потолков, геометрию фасадов и находятся от крана на разных расстояниях и конструкция связей, изготовленная под одно сооружение, уже не подойдет для другого и даже не может быть демонтирована без повреждений, так как устанавливается на этаж «по месту» жестко и без зазоров, что исключает ее демонтаж.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является патент РФ на полезную модель №137025, МПК В66С 23/28, «Опора крана» Опора крана, состоящая из трех тяг, одни концы которых прикреплены к охватывающей раме крана, отличающаяся тем, что каждая тяга соединена с охватывающей рамой через звено перехода шарнирным соединением, причем шарнирное соединение между охватывающей рамой и звеном перехода выполнено в горизонтальной плоскости, а шарнирное соединение между звеном перехода и тягой выполнено в вертикальной плоскости, при этом каждая тяга на другом конце дополнительно снабжена шарнирным трехзвенником, расположенным в вертикальной плоскости, а каждый трехзвенник дополнительно имеет верхний и нижний фундаментные элементы и горизонтальный элемент, который является связующим между трехзвенником и нижним фундаментным элементом, причем все соединения выполнены шарнирными, а верхний конец верхнего фундаментного элемента и нижний конец нижнего фундаментного элемента присоединены к верхнему и нижнему перекрытиям сооружения соответственно. Тяга состоит из одного элемента. Тяга состоит из нескольких элементов. Каждое звено трехзвенника состоит из одного элемента. Каждое звено трехзвенника состоит из нескольких элементов. Шарнирные соединения: тяги с трехзвенником, трехзвенника с верхним фундаментным элементом и горизонтальным элементом и горизонтального элемента с нижним фундаментным элементом выполнены в вертикальной плоскости. Соединения верхнего конца верхнего фундаментного элемента с верхним перекрытием и нижнего конца нижнего фундаментного элемента с нижним перекрытием сооружения соответственно выполнены в горизонтальной плоскости.
Недостатком предлагаемого устройства является то, что нагрузки, возникающие от торможения поворачивающей стрелы крана (момент вокруг оси крана) передаются через предлагаемую выше опору крана не как через шарнирную конструкцию, а как через конструкцию с жесткой заделкой, а значит в звеньях опоры крана возникают изгибающие моменты и поперечные силы, что на практике приводит к смещению звеньев вдоль пальцев горизонтальных шарниров, что нарушает надежность конструкции и создает звук (скрежет), мешающий окружающим. При этом предлагаемая выше опора крана хоть и имеет определенный диапазон по перемещению уровня крепления горизонтальных тяг по высоте в рамках этажа, но не охватывает все точки от пола до потолка этажа сооружения. Предлагаемая выше конструкция опоры крана хоть и имеет возможность быть установленной на этажи с разной высотой потолков, но этот диапазон весьма ограничен, так как вписывая шарнирный трехзвенник в этаж ограничивается возможность удовлетворить нужному уровню горизонтальных тяг, что может сделать монтаж невозможным. Шарнирный трехзвенник клинит при монтаже и демонтаже затрудняя их проведение. Шарнирный трехзвенник относительно сложен в изготовлении, так как содержит большое количество отверстий высокой точности с параллельными осями.
Задачей предлагаемой опоры крана является удержание башенного крана в вертикальном рабочем состоянии с возможностью многократного крепления опоры крана к сооружению с различными высотами потолков и на произвольном расстоянии от крана.
Технический результат заключается в создании безопасной опоры крана упрощенной конструкции, которая при присоединении к сооружению будет иметь возможность многократного универсального использования при установке на сооружения с разными высотами потолков, при этом крепление предлагаемой опоры крана можно производить на произвольном уровне между полом и потолком соответствующего этажа сооружения, а также обеспечение равномерного распределения нагрузок с возможностью передачи крутящего момента от крана через тяги только через осевые нагрузки без возникновения в них изгибающего момента и поперечных сил.
Поставленная задача решена за счет того, что опора крана состоит из трех блоков связей. Каждый блок связей содержит тягу, выполненную из одного или нескольких элементов и блок крепления. Одни концы блоков связей прикреплены к охватывающей раме крана, а другие к сооружению. Каждая тяга соединена с охватывающей рамой шарнирами через звено перехода, где шарнир между звеном перехода и охватывающей рамой выполнен вертикальным, а шарнир между звеном перехода и тягой выполнен горизонтальным. Блок крепления расположен на противоположной от звена перехода стороне тяги, при этом блок крепления выполнен в вертикальной плоскости и имеет два фундаментных элемента. Каждая тяга соединена с блоком крепления через дополнительное звено перехода. Соединения дополнительного звена перехода с тягой и блоком крепления выполнены шарнирными. Шарнир между тягой и дополнительным звеном перехода выполнен горизонтальным, а шарнир между дополнительным звеном перехода и блоком крепления выполнен вертикальным. Блок крепления выполнен в виде колонны с фундаментными элементами и дополнительно содержит горизонтальный элемент, закрепленный к колонне обжатием посредством резьбового соединения и расположенный между дополнительным звеном перехода и колонной. Фундаментные элементы выполнены в виде малой и большой опор. Малая опора соединена с колонной через горизонтальный шарнир, а большая опора соединена горизонтальными шарнирами с колонной через малое звено. Малое звено выполнено с возможностью соединения с большой опорой через горизонтальные шарниры, которыми дополнительно снабжена большая опора. Большая и малая опоры закреплены к перекрытиям сооружения соединительными элементами.
Предлагаемое устройство поясняется следующими чертежами, где на:
Фиг. 1 - Изображен вид сверху опоры крана, соединенной с охватывающей рамой крана.
Фиг. 2 - Изображен вид сбоку опоры крана, соединенной с охватывающей рамой крана.
Опора крана 1 состоит из трех блоков связей 2. Каждый блок связей 2 содержит тягу 3, выполненную из одного или нескольких элементов 4 и блок крепления 5. Одни концы блоков связей 2 прикреплены к охватывающей раме крана 6, а другие к сооружению 7. Каждая тяга 3 соединена с охватывающей рамой 6 шарнирами через звено перехода 8, где шарнир 9 между звеном перехода 8 и охватывающей рамой 6 выполнен вертикальным, а шарнир 10 между звеном перехода 8 и тягой 3 выполнен горизонтальным. Блок крепления 5 расположен на противоположной от звена перехода 8 стороне тяги 3, при этом блок крепления 5 выполнен в вертикальной плоскости и имеет два фундаментных элемента 11. Каждая тяга 3 соединена с блоком крепления 5 через дополнительное звено перехода 12. Соединения дополнительного звена перехода 12 с тягой 3 и блоком крепления 5 выполнены шарнирными. Шарнир 13 между тягой 3 и дополнительным звеном перехода 12 выполнен горизонтальным, а шарнир 14 между дополнительным звеном перехода 12 и блоком крепления 5 выполнен вертикальным. Блок крепления 5 выполнен в виде колонны 15 с фундаментными элементами 11 и дополнительно содержит горизонтальный элемент 16, закрепленный к колонне 15 обжатием посредством резьбового соединения и расположенный между дополнительным звеном перехода 12 и колонной 15. Фундаментные элементы 11 выполнены в виде малой опоры 17 и большой опоры 18. Малая опора 17 соединена с колонной 15 через горизонтальный шарнир 19, а большая опора 18 соединена горизонтальными шарнирами 21 с колонной 15 через малое звено 20. Малое звено 20 выполнено с возможностью соединения с большой опорой 18 через горизонтальные шарниры 22, которыми дополнительно снабжена большая опора 18. Большая опора 18 и малая опора 17 закреплены к перекрытиям сооружения 7 соединительными элементами в виде резьбовых соединений 23. В некоторых случаях, в зависимости от архитектуры сооружения 7, длину тяг 3 необходимо регулировать, для этого используют тяги 3 с несколькими элементами 4, способные удлиняться и укорачиваться посредством раскручивания и закручивания содержащихся в них винтовых элементов. При раскручивании винтового элемента тяга 3 удлиняется, а при закручивании укорачивается.
Устройство собирают следующим образом:
1. Предварительно опору крана 1 собирают на земле до состояния полной готовности к монтажу на основании замеренных геометрических размеров между краном и сооружением 7. При этом тяги 3 собирают из набора элементов 4 на необходимую длину в зависимости от расстояния между краном и сооружением 7. Затем тяги 3 прикрепляют к блоку крепления 5 на необходимом уровне.
2. После чего большую опору 18 прикрепляют к колонне 15 через малое звено 20 шарниром 19 на определенном уровне к определенному отверстию, в зависимости от расстояния между полом и потолком этажа сооружения 7.
3. Затем для присоединения к сооружению в плитах перекрытий выполняют отверстия, в которые вставляют резьбовые шпильки, посредством которых фундаментные элементы 11 прижимают к перекрытиям сооружения 7.
4. Далее блоки связей 2 по очереди поднимают краном и прикрепляют одной стороной к крану, другой к сооружению 7.
Устройство работает следующим образом:
В процессе работы предлагаемой опоры крана 1 нагрузки от крана, состоящие из крутящего момента относительно оси крана и горизонтальной силы, передаются через блоки связей на перекрытия сооружения 7 в виде горизонтальных сил и момента сил. Сооружение 7 воспринимает эти нагрузки и опора крана 1 удерживает кран в вертикальном положении.
Обслуживание предлагаемой опоры крана
Преимуществом опоры крана данного вида является полное отсутствие необходимости в ее обслуживании в процессе эксплуатации. Болтовые соединения на высокопрочных болтах, исключающие самораскручивание гаек и пальцевые соединения застопоренные шплинтами выполняются в ходе монтажа, не требуют обслуживания в ходе эксплуатации и просты в демонтаже.
Преимущества предлагаемого устройства перед прототипом.
1. Предлагаемая опора крана позволяет конструкции оптимально (через шарнир) передавать на сооружение возникающие усилия от крутящего момента возникающего относительно оси башни крана при торможении поворота крана, за счет добавление горизонтального элемента, связанного с вертикальным шарниром дополнительного звена перехода.
2. Блок крепления предлагаемой опоры крана проще в монтаже и изготовлении и позволяет присоединять тяги к блоку крепления в произвольном по высоте месте.
3. Большая опора предлагаемой опоры крана может иметь несколько мест крепления на разных высотных уровнях за счет наличия малого звена и горизонтальных шарниров большой опоры, что позволяет производить монтаж для разных конфигураций по высоте потолков между перекрытиями сооружения.
4. тяга может удлиняться или укорачиваться имея в своем составе винт.
5. Блок крепления предлагаемой опоры крана возможно крепить большой и малой опорами как к полу так и к потолку в зависимости от каждого конкретного случая.
Все вышесказанное говорит о выполнении поставленной технической задачи и о промышленной применимости заявленного устройства.
Перечень позиций:
1. Опора крана
2. блок связи
3. тяга
4. элемент тяги
5. блок крепления
6. охватывающая рама крана
7. сооружение
8. звено перехода
9. вертикальный шарнир звена перехода
10. горизонтальный шарнир звена перехода
11. фундаментные элементы
12. дополнительное звено перехода
13. горизонтальный шарнир дополнительного звена перехода
14. вертикальный шарнир дополнительного звена перехода
15. колонна
16. горизонтальный элемент блока крепления
17. малая опора
18. большая опора
19. горизонтальный шарнир малой опоры
20. малое звено
21. горизонтальный шарнир малого звена
22. горизонтальный шарнир большой опоры
23. резьбовое соединение