grúa flotante- se trata de una grúa instalada de forma permanente en una embarcación especial, tanto autopropulsada como no autopropulsada, y diseñada para realizar operaciones de elevación y manipulación.
2.1.1. información general
A diferencia de otros tipos de grúas, las grúas flotantes cuentan con alojamiento para la tripulación (tripulación permanente), talleres de reparación y aparejos, comedores, equipo adicional del barco, mecanismos de cubierta y sus propias plantas de energía, lo que permite que la grúa opere de manera autónoma lejos del costa. Los mecanismos de las grúas flotantes son, por regla general, de accionamiento diésel-eléctrico. La fuente de alimentación desde la orilla también es posible. Como hélices se utilizan hélices o hélices de paletas. Estos últimos no requieren un dispositivo de dirección y pueden mover la grúa hacia adelante, hacia atrás, hacia los lados (retraso) o desplegarse en el lugar.
Dependiendo de las vías fluviales, las grúas flotantes están bajo la jurisdicción del Registro Marítimo de Transporte Marítimo Ruso o del Registro Fluvial Ruso.
De acuerdo con los requisitos del Registro Marítimo, las grúas flotantes deben estar equipadas con todos los dispositivos previstos para los buques, es decir. deben tener defensas (vigas de madera que sobresalen a lo largo de la parte exterior del francobordo del barco de forma continua o en partes, protegiendo el revestimiento lateral de golpear otros barcos y estructuras), cabrestantes (mecanismos de barco en forma de compuertas verticales para levantar y soltar anclas, levantar pesos , tirando de amarres, etc.), bitas (norays apareados con placa común en la cubierta del buque, diseñados para sujetar cables a los mismos), anclas y chigres de fondeo, así como señalización luminosa y sonora, radiocomunicaciones, bombas de sumidero y salvavidas. -equipo de ahorro. Durante la operación, la grúa flotante debe tener un suministro de agua dulce, comida, combustible y lubricantes según las normas para la época de la navegación autónoma. Los principales requisitos para los pontones de grúa flotante son la resistencia estructural, la flotabilidad y la estabilidad.
En el caso del transporte por vías navegables interiores, la altura total de la grúa en estado replegado debe cumplir con GOST 5534 y asignarse teniendo en cuenta las dimensiones del andamio y la posibilidad de pasar por debajo de las líneas eléctricas aéreas.
Por propósito, las grúas se pueden clasificar de la siguiente manera:
Grúas de transferencia(propósito general), destinados a operaciones de manejo masivo (su descripción se presenta en los trabajos). Según GOST 5534, la capacidad de elevación de las grúas flotantes de transbordo es de 5, 16 y 25 toneladas, el alcance máximo es de 30 ... 36 m, el mínimo es de 9 ... 11 m, la altura de elevación del gancho sobre el nivel del agua es 18,5 ... en la bodega del buque) - no menos de 11 ... 20 m (dependiendo de la capacidad de carga), velocidad de elevación 1,17 ... 1,0 m / s (70 ... 45 m / min), tasa de cambio de salida 0,75 ... 1,0 m / s (45 ... 60 m / min), velocidad 0,02 ... 0,03 s -1 (1,2 ... 1,75 rpm) . Se trata de grúas como, por ejemplo, Ganz, fabricadas en Hungría (Fig. 2.1.), Grúas domésticas (Fig. 2.2).
Grúas para fines especiales(gran capacidad de carga) - para recarga de pesos pesados, construcción, instalación, construcción naval y operaciones de rescate.
grúas flotantes para trabajo de instalación, se utilizan en la construcción de estructuras hidráulicas, para trabajos en plantas de construcción y reparación de barcos.
La grúa de la empresa alemana "Demag" con una capacidad de elevación de 350 toneladas se utilizó en la reconstrucción de los puentes de Leningrado, durante la instalación.
Grúas pórtico de 80 toneladas, al trasladar grúas pórtico de una zona portuaria a otra, etc.
Grúa planta toma de fuerza ellos. S. M. Kirov con una capacidad de carga de 250 toneladas se hizo para la instalación de plataformas petrolíferas en el Mar Caspio.
Las grúas "Chernomorets" con una capacidad de elevación de 100 toneladas y "Bogatyr" con una capacidad de elevación de 300 toneladas (Fig. 2.3) recibieron el Premio Estatal de la URSS.
Arroz. 2.2. Transfer grúas flotantes con una capacidad de elevación de 5 toneladas ( A) y 16 toneladas ( b): 1 - agarre en el alcance más largo; 2 - maletero; 3 - una flecha en una posición guardada; 4 - énfasis; 5 - una flecha en forma de trabajo; 6 - pontón; 7 - agarre en el alcance más pequeño; 8 - cabina; 9 - tocadiscos; 10 - columna; 11 - dispositivo de equilibrio, combinado con el mecanismo para cambiar la salida; 12 - contrapeso
Arroz. 2.3. Grúa flotante "Bogatyr" con una capacidad de elevación de 300 toneladas (planta de Sebastopol que lleva el nombre de S. Ordzhonikidze): 1 - pontón; 2 - una flecha en una posición guardada; 3 - suspensión de elevación auxiliar; 4 - suspensión del ascensor principal; 5 - flecha
La grúa Vityaz (Fig. 2.4) con una capacidad de elevación de 1600 toneladas se usa cuando se trabaja con cargas pesadas, por ejemplo, cuando se instalan estructuras de puentes a través de un río sobre soportes montados en la orilla. Además del polipasto principal, esta grúa cuenta con un polipasto auxiliar con una capacidad de elevación de 200 toneladas. Salida del polipasto principal 12 m, auxiliar 28,5 m.Existen grúas flotantes y de mayor capacidad de carga.
Grúas especiales para recarga de pesos pesados en puertos, instalación y trabajos de construcción en la construcción de barcos, reparación de barcos y construcción de centrales hidroeléctricas, operaciones de rescate, tienen cubiertas totalmente giratorias. Capacidad de elevación: de 60 (grúa Astrakhan) a 500 toneladas, por ejemplo: Chernomorets - 100 toneladas, Sebastopol - 140 toneladas (Fig. 2.5), Bogatyr - 300 toneladas, Bogatyr-M - 500 toneladas . En la fig. 2.6 muestra las grúas "Bogatyr" con varias modificaciones de los brazos y los gráficos correspondientes de capacidad de carga, variable en alcance.
Las grúas especializadas para operaciones de elevación y rescate de barcos y la instalación de estructuras pesadas de gran tamaño, por regla general, son fijas.
Arroz. 2.5. Grúa flotante "Sevastopolets" con una capacidad de elevación de 140 toneladas (planta de Sebastopol que lleva el nombre de S. Ordzhonikidze): 1 - pontón; 2 - una flecha en una posición guardada; 3 - flecha en forma de trabajo
|
Arroz. 2.6. Grúas flotantes: A- "Bogatiro"; b- "Bogatyr-3" con una flecha adicional; V- "Bogatyr-6" con una pluma adicional extendida; q– capacidad de carga admisible en el alcance R; H- altura de elevación
Ejemplos de tales grúas son: "Volgar" - 1400 toneladas; "Vityaz" - 1600 toneladas (Fig. 2.4), la elevación de una carga de 1600 toneladas se realiza con un cabrestante de tres polipastos de cubierta, "Magnus" (Magnus, Alemania) con una capacidad de elevación de 200 a 1600 toneladas (Fig. 2.7 ), "Balder" (Balder, Holanda) con una capacidad de carga de 2000 a 3000 toneladas (Fig. 2.8).
Yacimiento petrolífero. Los buques grúa para el suministro de yacimientos petrolíferos en alta mar y la construcción de instalaciones de petróleo y gas en alta mar suelen tener parte superior giratoria, un alcance y una altura de elevación significativos, y son capaces de dar servicio a plataformas de perforación estacionarias. Tales grúas incluyen, por ejemplo, "Yakub Kazimov", con una capacidad de elevación de 25 toneladas (Fig. 2.9), "Kerr-ogly", con una capacidad de elevación de 250 toneladas. En relación con el desarrollo de la plataforma continental, existe una tendencia a aumentar los parámetros de las grúas de este grupo (capacidad de elevación: hasta 2000 ... 2500 toneladas y más).
Arroz. 2.7. Grúa flotante "Magnus" con una capacidad de elevación de 800 toneladas (HDW, Alemania): 1 - pontón; 2 - una flecha en una posición guardada; 3 – cabrestante de cubierta; 4 – cabrestante de inclinación de pluma; 5 - abrazadera; 6 - flecha; 7 - ganso; 8 - suspensión del ascensor principal; 9 - suspensión de elevación auxiliar
Arroz. 2.8. Grúa flotante "Balder" con una capacidad de elevación de 3000 toneladas ("Gusto", Holanda - ( A) y un programa para cambiar la capacidad de carga permitida q desde la salida R (b)):
1 - pontón; 2 - tocadiscos; 3 - flecha; I ... IV - suspensiones de gancho
Arroz. 2.9. Buque grúa "Yakub Kazimov": 1 - pontón; 2 - una flecha en una posición guardada; 3 - polipasto de cadena compensadora; 4 - cabina; 5 - marco de la parte giratoria
Dependiendo de la navegabilidad, las grúas se pueden clasificar de la siguiente manera:
1) puerto (para realizar operaciones de recarga en puertos y puertos, cuerpos de agua cerrados y áreas costeras (costeras) y fluviales, en astilleros de construcción y reparación de barcos);
2) en condiciones de navegar (para trabajos en alta mar con la posibilidad de largas transiciones independientes).
La industria de grúas nacionales se caracteriza por el deseo de crear grúas universales y, para grúas extranjeras, altamente especializadas.
2.1.2. Grúas flotantes
Las grúas flotantes constan de una superestructura (la propia grúa) y un pontón (un buque especial o grúa).
Superestructura de grúa flotante, barco grúa, etc.- una estructura elevadora instalada en una cubierta descubierta, diseñada para transportar un dispositivo elevador y carga.
pontones, al igual que los cascos de los barcos, se componen de elementos transversales (cuadernas y vigas de cubierta) y longitudinales (quilla y kilsons) revestidos con chapa de acero.
Marco - viga transversal curvada del conjunto del casco del buque, aportando solidez y estabilidad a los costados y al fondo.
Haz- una viga transversal que conecta las ramas derecha e izquierda del marco. Se coloca una cubierta sobre las vigas.
Quilla- una conexión longitudinal establecida en el plano diametral del recipiente cerca del fondo, extendiéndose a lo largo de toda su longitud. La quilla de las embarcaciones grandes y medianas (vertical interna) es una lámina instalada en el plano diametral entre el doble piso y el forro del fondo. Para reducir el cabeceo, las quillas laterales se instalan normalmente en el revestimiento exterior de la embarcación. La eslora de la quilla lateral es hasta 2/3 de la eslora de la embarcación.
Kilson- conexión longitudinal en barcos sin doble fondo, instalada a lo largo del fondo y conectando las partes inferiores de los marcos para su trabajo conjunto.
La forma de los pontones es un paralelepípedo con esquinas redondeadas o tienen contornos de barcos. Los pontones con esquinas rectangulares tienen un fondo plano y un corte en la parte de popa (o proa) (Fig. 2.10). A veces, la grúa está montada en dos pontones (grúa catamarán). En estos casos, cada pontón tiene una quilla más o menos pronunciada y una forma similar a la forma de los cascos de los barcos ordinarios. Los pontones de las grúas flotantes a veces se hacen insumergibles, es decir, se suministra con mamparos longitudinales y transversales. Para aumentar la estabilidad de una grúa flotante, es decir. la capacidad de volver de una posición desviada a una posición de equilibrio después de retirar la carga, es necesario bajar su centro de gravedad si es posible. Para ello, se deben evitar las superestructuras altas, y las viviendas para el equipo de grúas y los almacenes deben ubicarse dentro del pantalán. Solo se sacan a cubierta la timonera (cabina de control del barco), la cocina (cocina del barco) y el comedor. En el interior del pantalán, a lo largo de sus costados, existen tanques (tanques) para combustible diesel y agua dulce.
Las grúas flotantes pueden ser autopropulsadas y no autopropulsadas. Si la grúa está destinada a dar servicio a varios puertos oa recorrer largas distancias, entonces debe ser autopropulsada. En este caso, se utilizan pontones con contornos de barcos. Las grúas en condiciones de navegar tienen pontones con contornos de barcos, varias grúas pesadas usan pontones de catamarán (Ker-ogly con una capacidad de elevación de 250 toneladas; una grúa de Vartsila, Finlandia, con una capacidad de elevación de 1600 toneladas, etc.).
Según el diseño de la estructura superior Las grúas flotantes se pueden clasificar en no giratorias, giratorias y combinadas.
fijado(mástil, pórtico, con flechas oscilantes (inclinables)). Las grúas de mástil (con mástiles fijos) tienen diseño simple y bajo costo. El movimiento horizontal de la carga se realiza al mover el pontón, por lo que el rendimiento de este tipo de grúas es muy reducido.
Arroz. 2.10. Esquema de pontón de grúa flotante
Para trabajos con pesos pesados, las grúas flotantes con brazos basculantes son más adecuadas. De alcance variable, su rendimiento es superior al de las de mástil. Estas grúas tienen una estructura simple, de bajo costo y gran capacidad de elevación. El brazo de la grúa consta de dos postes que convergen en la parte superior en un ángulo agudo y está articulado en la proa del pontón. La pluma se levanta mediante una barra rígida (cilindro hidráulico, cremallera o dispositivo de tornillo) o mediante un mecanismo de elevación de cadena (por ejemplo, en la grúa Vityaz). El brazo en posición de transporte está fijado a un soporte especial (Fig. 2.3). Para realizar esta operación se utiliza una pluma y un cabrestante auxiliar.
La grúa pórtico flotante es una grúa pórtico convencional montada sobre un pontón. El puente de la grúa está ubicado a lo largo del eje longitudinal del pontón, y su única consola sobresale más allá de los contornos del pontón en una distancia, a veces denominada alcance exterior. El alcance exterior suele ser de 7…10 m La capacidad de elevación de las grúas pórtico flotantes alcanza las 500 toneladas. Sin embargo, debido al alto consumo de metal, las grúas pórtico flotante no se producen en nuestro país.
giratorio completo Las grúas (universales) vienen con una plataforma giratoria o columna. Actualmente, las grúas giratorias con pluma basculante son ampliamente utilizadas. Son los más productivos. Sus flechas no solo se inclinan, sino que también giran alrededor de un eje vertical. La capacidad de elevación de las grúas giratorias varía ampliamente y puede alcanzar cientos de toneladas.
Las grúas totalmente giratorias incluyen la grúa Bogatyr con una capacidad de elevación de 300 toneladas y un alcance externo de 10,4 m con una altura de elevación del gancho principal (gancho) sobre el nivel del mar de 40 m, así como un buque de transporte y montaje en alta mar Ilya Muromets. Este último tiene una capacidad de elevación de 2 × 300 toneladas con un alcance externo de 31 m. La altura del buque grúa con un brazo elevado es de 110 m. Estas grúas son capaces de cruzar el mar con una tormenta de 6 ... 7 puntos y un viento de 9 puntos. Autonomía de navegación 20 días. La velocidad de la grúa "Bogatyr" es de 6 nudos, y la velocidad del buque grúa "Ilya Muromets" es de 9 nudos. Ambos barcos están equipados con un conjunto de mecanismos y dispositivos que proporcionan nivel alto mecanización de los procesos principales y auxiliares. En la posición de transporte, los brazos de ambos buques descritos se colocan sobre soportes especiales y se fijan.
Conjunto. Estos incluyen, por ejemplo, grúas de pórtico flotante, en cuyo puente se mueve una grúa giratoria.
El tipo predominante de disposición de pluma de las grúas flotantes es una pluma recta con un polipasto de cadena compensador; con menos frecuencia, se utilizan dispositivos de brazo articulado, pero su uso está asociado con dificultades para colocar en una posición replegada.
Para evitar el vuelco de los brazos rectos de las grúas marinas durante las olas, bajo la acción de la inercia y las fuerzas del viento, así como cuando la carga se rompe y se cae, los brazos están equipados con dispositivos de seguridad en forma de topes o sistemas especiales de equilibrio. . En las grúas Magnus, la pluma con la carga está sostenida por un puntal rígido.
Con el desarrollo de diseños de plumas, se hizo una transición de plumas de celosía y sin arriostramiento a plumas de paredes sólidas (en forma de caja, con menos frecuencia tubulares) en un diseño de viga o atirantado. En las grúas de los últimos años de producción, las flechas en forma de caja de láminas se usan con mayor frecuencia. Sin embargo, se conocen plumas de celosía de algunas grúas extranjeras de gran capacidad de elevación (grúa Balder, véase la Fig. 2.8). Cuando se actualizan las grúas, los brazos base a menudo se extienden con brazos atirantados adicionales (consulte la Fig. 2.6), lo que permite aumentar significativamente el alcance máximo y la altura de elevación y, al mismo tiempo, garantizar una amplia unificación con el modelo base.
Los principales tipos de cojinetes de giro para grúas flotantes son columnas giratorias y no giratorias, círculo de giro de varios rodillos, corona de giro en forma de cojinete de rodillos de dos hileras. Hay una tendencia hacia el uso de círculos de giro en forma de rodamientos de rodillos en grúas con una capacidad de elevación de hasta 500 toneladas. En grúas más pesadas, todavía se utilizan círculos de giro de varios rodillos, se está trabajando para crear rodamientos de rodillos segmentados para dichas grúas.
Los mecanismos de elevación utilizados en las grúas flotantes son cabrestantes con tambores independientes e interruptores diferenciales. Según GOST 5534, se proporciona una velocidad de aterrizaje reducida de la cuchara sobre la carga, que es del 20 ... 30% de la velocidad principal. Es posible reemplazar la cuchara con una suspensión de gancho.
Los mecanismos de giro (uno o dos) a menudo tienen cajas de engranajes cónicos helicoidales con embragues multidisco de par limitador y un engranaje abierto o piñón.
Mecanismo de cambio de salida - sectorial con instalación de sectores en la palanca del contrapeso o hidráulico con un cilindro hidráulico conectado a la plataforma y una varilla conectada a la palanca del contrapeso. Se conocen grúas con un mecanismo de tornillo para cambiar la salida. Los diseños de los mecanismos para cambiar el alcance se presentan en la sección 1 "Grúas pórtico".
Grúas bivalvas de manejo flotante en ríos y puertos marítimos explotado muy intensamente. Para los mecanismos de elevación, los valores de PV alcanzan el 75 ... 80%, los mecanismos de giro - 75%, los mecanismos de cambio de salida - 50%, el número de inclusiones por hora - 600.
2.1.3. Funciones de cálculo
Geometría del pontón. Al diseñar y calcular, el pontón se considera en tres planos perpendiculares entre sí (ver Fig. 2.10). El plano principal es el plano horizontal tangente al fondo del pantalán. Uno de los planos verticales, el llamado plano diametral, recorre el pontón y lo divide en partes iguales. Se toma como eje la línea de intersección de los planos principal y diametral. X. Otro plano vertical se dibuja a través de la mitad de la longitud del pontón y se llama el plano del marco del medio del barco, o sección media. La línea de intersección de los planos principal y central se toma como eje. Y, y la línea de intersección de la sección media y los planos diametrales - detrás del eje Z.
El plano paralelo al plano de la sección media y que pasa por el eje de rotación de la grúa rotatoria se llama medial. Las líneas de intersección de la superficie del casco del pontón con planos paralelos al plano central se denominan cuadernas (así se denominan también los elementos transversales de la embarcación que forman la cuaderna de su casco). Las líneas de intersección de la superficie del casco del pontón con planos paralelos al plano principal se denominan líneas de flotación. El mismo nombre tiene un rastro de la superficie del agua en el cuerpo del pontón.
Dado que el pontón, ubicado en el agua, se puede inclinar, la línea de flotación resultante se llama línea actual. El plano de la línea de flotación actual, no paralelo a los planos de las otras líneas de flotación, divide el pantalán en dos partes: superficie y agua. La línea de flotación correspondiente a la posición sobre el agua de una grúa sin carga, equilibrada de manera que su plano principal sea paralelo a la superficie del agua, se denomina línea de flotación principal.
La inclinación de la embarcación hacia la proa o la popa se denomina trimado, y la inclinación de la embarcación hacia estribor o babor se denomina balanceo. Esquina ψ (ver Fig. 2.10) entre las líneas de flotación actual y principal en el plano diametral se denomina ángulo de trimado, y el ángulo θ entre las mismas líneas en el plano central - el ángulo de balanceo. Cuando se recorta hasta la punta y cuando se gira hacia la botavara, los ángulos ψ Y θ se consideran positivos.
Longitud L el pontón generalmente se mide a lo largo de la línea de flotación principal, el ancho estimado B pontón - en el punto más ancho del pontón a lo largo de la línea de flotación, y la altura estimada H lados: desde el plano principal hasta la línea lateral de la plataforma (ver Fig. 2.10). La distancia desde el plano principal hasta la línea de flotación actual se denomina calado. T pontón, que tiene diferentes significados en la proa del pontón J y en la popa TK. diferencia de valor T H – T K llamado recorte. Diferencia entre altura y calado H-T llamado altura F francobordo Si la forma del pontón no es un paralelepípedo, es decir tiene contornos suaves, luego para los cálculos componen el llamado dibujo teórico que determina la forma externa del casco (varias secciones a lo largo de los marcos). Con pontones rectangulares, no hay necesidad de hacer un dibujo de este tipo.
Volumen V parte bajo el agua del pontón se llama desplazamiento volumétrico. El centro de gravedad de este volumen se llama centro de magnitud y se denota por CV. Masa de agua en volumen V llamado desplazamiento de masa D.
Estabilidad de grúas flotantes. Estabilidad: la capacidad de un barco para volver a una posición de equilibrio después del cese de las fuerzas que hacen que se incline.
Las características del cálculo de la estabilidad de las grúas flotantes se reducen en gran medida a tener en cuenta la influencia del balanceo y el asiento. Una grúa sin carga debe recortarse hacia la popa y con una carga hacia la proa. Si la pluma está ubicada en el plano medio sin carga, la grúa debe rodar hacia el contrapeso y con la carga, hacia la carga. El cambio de salida por balanceo o trimado puede ser de varios metros. Para la salida estimada tomar la salida, que cuenta con una grúa con posición horizontal del pantalán.
Para una grúa con carga, la parte giratoria de la grúa con contrapeso crea un momento que equilibra parcialmente el momento de la carga y se denomina momento de equilibrio (ver Fig. 2.10): M Y \u003d G K y K , Dónde G k- peso de la superestructura; yk- distancia desde el eje de rotación de la grúa hasta el centro de gravedad de la superestructura (incluidos los contrapesos).
Para grúas con contrapesos móviles, el momento de equilibrio se determina como la suma de los momentos de los pesos de la superestructura y los contrapesos.
Momento de carga M G = GR,Dónde GRAMO- peso de la carga con suspensión de gancho; R- vuelo de flecha. La relación entre el momento de equilibrio y el momento de carga se llama factor de equilibrio. φ = M U / M G.
Para determinar los momentos de escora y recorte, considere la Fig. 2.11, que muestra el pontón y la botavara en planta. El peso de la parte giratoria de la grúa con una carga. G k aplicado a distancia mi fuera del eje O 1 rotación de la pluma. Acción de peso G k sobre el hombro mi puede ser reemplazada por una fuerza vertical G k en el punto O 1 y momento G K e en el plano de la flecha. Pontón de peso con lastre G0 adjunto en el punto O2. Además, el momento vertical de la carga del viento actúa sobre la grúa, que tiene componentes relativas a los ejes correspondientes. MÍN. Y M POR. Entonces el momento escorante se determina a partir de la dependencia de la forma METRO K = METRO X = GRAMO K mi porque φ + MBX, y el momento de recorte M D \u003d M Y \u003d G K e pecado φ + M a Y.
Para determinar el momento de restauración, considere la Fig. 2.12, que muestra una sección del pontón a lo largo del plano medio del barco en posiciones antes y después de aplicar el momento escorante. Se indica el centro de gravedad de una grúa con pontón DH. Una grúa en reposo está sujeta a fuerzas verticales que tienen una fuerza resultante norte, y la fuerza de flotación D = Vρg, Dónde V- volumen desplazado; ρ - densidad del agua; gramo- aceleración de la gravedad. Según la ley de Arquímedes, re=no.
En un estado de equilibrio de poder norte Y D actúan a lo largo de una línea vertical que pasa por el centro de gravedad y el centro de magnitud y se llama eje de navegación. En este caso, el ángulo de balanceo puede tener cierta importancia. θ (ver figura 2.10).
Arroz. 2.11. Esquema para determinar los momentos escorantes y trimados
Arroz. 2.12. Esquema de posición de pontones hasta ( A) y después ( b) aplicaciones de momentos escorantes
Suponga que se aplica un momento de escora estático a la grúa MK, causada, por ejemplo, por el peso de la carga GRAMO al final del brazo de la grúa. En este caso, el centro de magnitud se desplaza. Cambio de fuerzas D Y GRAMO en comparación con el estado de equilibrio puede despreciarse, ya que el peso de la carga es significativamente menor que el peso de la grúa. Entonces fuerza D en la posición inclinada de la grúa se aplicará en el punto CV(Figura 2.12, b). En este caso, habrá un momento restaurador de fuerzas. D Y N=D sobre el hombro l θ igual al momento escorante MK, es decir. , donde es la altura metacéntrica transversal, es decir distancia del metacentro al centro de gravedad.
El metacentro es el punto F intersección del eje de navegación con la línea de acción de la fuerza D, y el radio metacéntrico es la distancia desde el metacentro F al centro de magnitud.
Cuando se recorta en un ángulo ψ
el momento de restauración es igual al momento de recorte MD, es decir. 
, donde es la altura metacéntrica longitudinal; a- la distancia entre los centros de gravedad y la magnitud. Los productos de y se denominan coeficientes de estabilidad estática.
Definamos los radios metacéntricos y . De la teoría del barco, se sabe lo siguiente:
1) en pequeños ángulos de escora θ y recortar ψ posición del metacentro F sin cambios, y el centro de magnitud se mueve a lo largo del arco de un círculo descrito alrededor del metacentro;
2) radio metacéntrico R=J/V, Dónde j- el momento de inercia del área limitada por la línea de flotación, relativo al eje correspondiente alrededor del cual se inclina la grúa.
Para una grúa en reposo, el área delimitada por la línea de flotación es licenciado en Derecho.
Para un pontón rectangular (excluyendo contornos y biseles), los momentos de inercia sobre los ejes principales J X \u003d LB 3 / 12; J Y = B L 3 / 12, y el volumen de agua desplazado V = B L T. En este caso, los radios metacéntricos; 
.
Así, los ángulos de balanceo y de asiento, en función de los momentos de escora y de asiento, se determinan a partir de las expresiones
; 
.
|
Arroz. 2.13. Diagramas de estabilidad de grúas flotantes: A– estático M VK(q); b - dinámica un b(q)
Para las grúas giratorias con pluma giratoria, estos ángulos son variables tanto en alcance como en ángulo de rotación.
Los momentos de restauración durante el balanceo y el ajuste están determinados por fórmulas de la forma:
; (2.1)
Para ángulos de balanceo superiores a 15°, la fórmula (2.1) no es aplicable, y el momento de restauración M VK dependiendo del ángulo θ cambia de acuerdo con el diagrama de estabilidad estática (Fig. 2.13). Con un aumento gradual en el momento de escora a un valor igual al valor máximo del momento de restauración M VK max en el diagrama, el ángulo de escora alcanza θ METRO , y la grúa será inestable, ya que cualquier inclinación accidental en la dirección del rollo hará que vuelque. Aplicación de momentos escorantes M θ ³ M VK máximo no es válido. Punto A(puesta de sol del gráfico) caracteriza el ángulo límite de balanceo θ PAG , por encima del cual M VK< 0 y la grúa vuelca. El diagrama de estabilidad estática está incluido en la documentación obligatoria de la grúa; en la obra se da su construcción según dibujo del pantalán o según fórmulas aproximadas.
Con una aplicación repentina (o durante un tiempo inferior a la mitad de un período de oscilaciones naturales) de un momento dinámico a un pontón no inclinado MD(ver figura 2.13, A), que se mantiene constante en el futuro, en el período inicial del rollo M D > M VK y la nave rodará con aceleración, acumulando energía cinética. Alcanzar el ángulo de balanceo estático q(punto EN), el barco se escorará más hasta el ángulo de escora dinámico q D cuando hay existencias energía cinética se gastará en superar el trabajo del momento restaurador y las fuerzas de resistencia (punto CON, correspondiente a la igualdad de áreas OAB Y CBE). En q D £ 10…15 O(Figura 2.13, A) podría considerarse q D = 2q(teniendo en cuenta la resistencia al agua q D= 2 Xq, Dónde X- factor de atenuación ( X" 0,7); en presencia de un ángulo de alabeo inicial ± q0ángulo de alabeo dinámico q D = ± q0+ 2q. Momento dinámico de vuelco M D.OPR y ángulo de inclinación q E.AOD se determina encontrando la recta AE, que corta áreas iguales en el diagrama de estabilidad estática OAB Y WME(Figura 2.13, b).
El diagrama de estabilidad dinámica (ver Fig. 2.13) es un gráfico de la dependencia del trabajo del momento de restauración un b= D desde el ángulo de balanceo ( l q- hombro del momento de recuperación durante el balanceo (ver Fig. 2.12); es una curva integral con respecto al diagrama de estabilidad estática; magnitud re segundo = un segundo / re= llamado el hombro de la estabilidad dinámica. Trabajo de momento de escora UNA K = METRO re q re = re re K, Dónde re K = UN K / re re = METRO re q re / re– trabajo específico del momento escorante. Cronograma una k (q D) hay una linea recta DE, pasando por puntos O Y F con coordenadas (1 rad, MD); Punto R intersecciones (ver Fig. 2.13, A) o tocar (ver Fig. 2.13, b) diagramas de estabilidad dinámica con una línea recta DE determina el ángulo de alabeo dinámico q D (A) o ángulo de vuelco con balanceo dinámico q E.AOD (b).
El balanceo dinámico (o ajuste) ocurre cuando la carga se levanta bruscamente o cuando la carga se rompe. En la fig. 2.14 muestra la posición del espejo de agua en relación con el pontón para una grúa descargada (posición de equilibrio 1 en ángulo de banco q0) y cargado con un rollo estático (posición 2 en ángulo de banco q). Para el funcionamiento normal de la grúa, es deseable tener la igualdad de los valores absolutos de los ángulos de balanceo para una grúa cargada y vacía. Cuando la carga se rompe, la grúa oscilará sobre la posición de equilibrio 1 con amplitud Δ q(ver Fig. 2.14), alcanzando la posición 3 en ángulo de alabeo dinámico q DIN = q 0+ Δ q. Los valores de estos últimos son más precisos si se tiene en cuenta la resistencia al agua, según la fórmula
qestruendo= q0+ (0,5 – 0,7) ∆ q.
Arroz. 2.14. Esquema de un pantalán para determinar el balanceo dinámico
Determinación del momento de vuelco y del ángulo de balanceo dinámico en condiciones de trabajo cuando la carga se rompe según el diagrama de estabilidad dinámica, así como la verificación de la estabilidad de la grúa durante la transición, acarreo, en condiciones de no trabajo; la determinación del momento de vuelco en estado estibado y el momento máximo de restauración en estado de reposo se consideran en detalle en el trabajo.
Cargas en el mecanismo de rotación y cambios de salida. En la fig. 2.15, A mostrado transversalmente (en el plano Y) y longitudinal (en el plano X) sección del pontón después de escora en un ángulo q y ángulo de corte ψ .
Peso G k la parte giratoria de la grúa con la carga tiene componentes S Y S X, actuando en el plano de rotación y determinado por dependencias de la forma S Y \u003d GK pecado q Y S X \u003d G K pecado ψ .
Para una grúa flotante, el momento adicional causado por balanceo y ajuste y que actúa sobre el mecanismo de rotación (Fig. 2.11) está determinado por la fórmula
Esta expresión se puede explorar al máximo METRO φ. En particular, si el componente de momento de recorte METRO ψ \u003d G K a - G 0 segundo \u003d 0(pontón equilibrado), entonces el máximo METRO φ logrado en φ = 45o.
Efectivo S X Y S tienen componentes que actúan en el plano de giro de la pluma y perpendiculares a él. Los componentes que actúan perpendicularmente al plano de giro de la pluma crean un momento que carga el mecanismo de rotación, cuya expresión se obtuvo anteriormente. Fuerza total T fuerzas constituyentes S X Y S en el plano de giro de la pluma está determinada por una expresión de la forma T \u003d S X pecado φ + S Y porque φ = GRAMO K ( pecado q pecado φ – pecado ψ porque φ).
Esta fuerza actúa en el plano de giro de la botavara y se dirige a lo largo del pontón. En la fig. 2.15, b se muestra la descomposición del peso G k para la fuerza R, perpendicular al plano principal del pantalán y tenida en cuenta en los cálculos del mecanismo de cambio de voladizo, y en la fuerza T, paralelo al eje longitudinal del pantalán y creando una carga adicional causada por balanceo y asiento. Así, en el centro de gravedad de cada nodo de la parte giratoria de la grúa (pluma, tronco, etc.) se pesa yo surge el poder Yo causado por balanceo y recorte. Momento adicional METRO, el mecanismo de carga para cambiar la salida, está determinado por la fórmula .
Cargas debidas a fuerzas de inercia, actuando sobre la grúa durante el cabeceo transversal y longitudinal de la embarcación, se presentan en detalle en los trabajos.
insumergible- la capacidad del buque para mantener la flotabilidad y la estabilidad mínimas necesarias después de inundar uno o más compartimentos del casco. El cálculo de la insumergibilidad se presenta en detalle en el trabajo.
Caracteristicas de diseño y características de las grúas flotantes
1. Grúas para construcción fluvial
Para la construcción de puertos y puentes en vías navegables interiores, grúas flotantes universales con una capacidad de elevación de 10 a 60 toneladas, grúas plegables con una capacidad de elevación de 30 a 100 toneladas, grúas de pilotes con una capacidad de elevación de 25 a 30 toneladas y terrestres combinadas Se utilizan grúas instaladas en instalaciones flotantes.
grifos universales
La planta produjo la grúa "Kirovets" tipo Kpl G / K 10-30 con una capacidad de elevación de 10 toneladas para todas las salidas de la pluma. Kirov en Leningrado en representación de concha y gancho.
La grúa es totalmente giratoria, la pluma de una estructura de celosía con un brazo está conectada de forma pivotante a un contrapeso móvil para equilibrarla. Al cambiar el alcance, el cuello de ganso se mueve en sentido contrario al de la pluma (baja cuando se sube la pluma), de manera que cuando cambia el alcance, la carga se mantiene a la misma altura.
La parte giratoria de la grúa con la pluma fijada en ella y todos los mecanismos de elevación y giro se encuentran sobre rodillos que se desplazan a lo largo de la corona inferior, ubicada en una jaula de vigas a 2,1 m de altura desde la plataforma.
Motores de grúa AC con un voltaje de 220-380 V, con una capacidad total de 267 kw. La energía es suministrada por un grupo electrógeno diesel ubicado en el casco del pontón o en la orilla. El control de la grúa es electromecánico.
La grúa no es autopropulsada y se mueve con la ayuda de cabos de amarre y cabrestantes.
Para llevar la grúa a la posición de transporte, se baja la pluma; después de desmontar el mecanismo para cambiar el alcance de la pluma, la altura de la grúa se reduce a 10 m.
La grúa está diseñada para operaciones de carga y descarga y por lo tanto tiene altas velocidades de todas las operaciones. Debido a la capacidad de carga insuficiente, no se recomienda una grúa para trabajos de instalación, pero se puede utilizar como grúa auxiliar en una planta de hormigón para suministrar áridos y cemento del agua, para descargar madera y otros bienes. Con un peso reducido de los elementos montados, la grúa también se puede utilizar para trabajos de construcción.
Arroz. 1. Esquema de una grúa flotante universal tipo Kpl G / K 10-30: 1 balancín y contrapeso de pluma; 2-empuje para cambiar el alcance de la pluma; 3- sala de máquinas con cabina de control; 4 - mecanismo giratorio
Empresa de grúas "Valmet" (Finlandia) construida en 1958 con una capacidad de elevación de 10 toneladas (Fig. 2) totalmente giratoria, equipada con gancho y cuchara.
Pluma de grúa de celosía de 28 m de longitud con dispositivo de piñón y cremallera para cambiar el alcance. Las grúas de esta empresa también se fabrican con una flecha que tiene un brazo al final.
La plataforma giratoria de la grúa con mecanismos de elevación ubicados en ella, la cabina de control y la pluma se instalan en carros de equilibrio que se mueven a lo largo del borde del riel colocado en el pedestal de la viga en la cubierta del pontón. La parte móvil de la grúa está unida a la base fija mediante un pasador axial hueco con rodamientos.
Motores de grúa AC (380 V), independientes para cada movimiento. El control de la grúa es electromecánico. La planta de energía consta de dos motores diesel con una capacidad de 180 hp cada uno. Con. con alternadores de 150 kVA.
En el pantalán de la grúa se encuentran las viviendas, y en cubierta el comedor, la cocina, el aseo, la despensa y otras dependencias auxiliares. El equipo de grúa está formado por 11 personas. durante el trabajo de doble turno. La grúa no es autopropulsada y durante el funcionamiento se desplaza en los extremos de amarre.
No se proporciona el descenso de la pluma de la grúa en el pontón para la posición de transporte, por lo que su altura desde el agua en estado desmontado es de 25 m, por lo que la grúa no puede pasar por debajo de los puentes. Al desmontar la pluma, la altura de la grúa se reduce a 16 m, y al desmontar el dispositivo de palanca del contrapeso de la pluma, hasta 12 m En esta posición, la grúa se vuelve transportable por vías navegables interiores.
Arroz. Fig. 2. Esquema de la grúa flotante universal de la empresa "Valmet": 1 - dispositivo de palanca con contrapeso de pluma; Mecanismo de 2 cremalleras para cambiar el alcance de la pluma; 3- cabina de control; 4 - grupo electrógeno diesel; 5 - sala de máquinas
La grúa está destinada principalmente a operaciones de carga y descarga. En la construcción de estructuras portuarias y de puentes, la grúa se puede utilizar como grúa auxiliar para operaciones de transbordo con carga a granel y para la construcción de atracaderos de tablestacas de madera y metal y tipos ligeros de tablestacas y pilotes de hormigón armado.
La grúa tipo Kpl 15-30 (Fig. 3) es producida por la planta de Teplokhod (URSS).
Grúa full-giratoria de un gancho con capacidad de elevación de 15 Tn en todas las salidas. El gancho se puede reemplazar con una garra. El brazo de la grúa está conectado de forma pivotante a un contrapeso móvil, lo que facilita enormemente el cambio de alcance.
La parte giratoria de la grúa con todos los mecanismos de elevación y la pluma descansan sobre rodillos que ruedan a lo largo de la veta, montados en una jaula de vigas sobre la cubierta del pontón.
Los motores eléctricos trifásicos de grúa 220/380 V son accionados por un grupo electrógeno diesel de 375 kVA de capacidad, ubicado en el casco del buque (diesel tipo 84-23/30, generador MS 375-750). Mando neumático de grúa. El equipo está formado por 10 personas. durante el trabajo de doble turno.
Arroz. 3. Esquema de una grúa flotante universal tipo Kpl 15-30: 1 - cabina de control; 2 - dispositivo de palanca con accionamiento hidráulico para cambiar la pluma; 3 - contrapeso de la pluma; 4 - sala de máquinas; 5 - estante para colocar el brazo en la posición de transporte
La grúa no es autopropulsada y se mueve durante la operación con la ayuda de cabrestantes eléctricos y es remolcada a largas distancias. En la posición de transporte, la botavara se coloca a lo largo del pantalán sobre un soporte.
La grúa está diseñada para condiciones de navegación fluvial y está destinada al procesamiento de cargas sueltas y a granel. Sin embargo, por sus características, puede ser utilizado con éxito para la construcción de atracaderos de ríos a partir de tablestacas de hormigón armado prismático y en T. Gracias a su largo alcance, puede clavar pilotes de anclaje, instalar placas de anclaje e instalar varillas de anclaje. La gran altura del gancho les permite cargar pilotes de hasta 20 m de largo La grúa se puede utilizar en combinación con una grúa con una gran capacidad de elevación (50-100 toneladas), pero con un alcance y una altura de elevación más pequeños (por ejemplo, para instalar un amortiguador de vibraciones para láminas huecas de hormigón).
muros de hormigón de perfil angulado durante su construcción "en el agua". Para la instalación de atraques marítimos y trabajos en puentes, la grúa solo se puede utilizar como grúa auxiliar si hay una grúa con una capacidad de elevación mayor.
Las grúas Valmet y el tipo Kpl G/K 10-30 están disponibles en pequeñas cantidades y, por lo tanto, su uso está limitado a los puertos de registro. Las grúas Bleichert y el tipo Kpl 15-30 han encontrado una aplicación más amplia y se recomiendan para realizar trabajos hidrotécnicos en ríos.
Además de las grúas descritas, en la construcción hidrotécnica fluvial se utilizan varias grúas flotantes universales con una capacidad de elevación de 30-60 toneladas, que están destinadas principalmente a la construcción en alta mar y se analizan a continuación.
Grúas plegables
Grúa tipo PRK-30/40, diseñada por Lengiprotransmost, no giratoria, está montada sobre pantalanes de 12 pantalanes. La capacidad de elevación de la grúa con una longitud de pluma normal de 32,5 m y un alcance de 2 m desde el extremo (travesaño) del ariete es de 40 toneladas, con un alcance cero: 45 toneladas Al instalar una pluma acortada con una longitud de 26,3 m, la capacidad de elevación en el alcance cero aumenta a 47,5 toneladas. Capacidad de elevación del gancho auxiliar de 10 t en todos los alcances.
Todas las estructuras de la grúa están soldadas; peso más pesado elemento 4 t El brazo de la grúa consta de dos ramas en la parte inferior, que luego se combinan en una sola. El brazo de la grúa está conectado mediante tirantes a un puntal tubular oscilante en forma de A 3. El cambio de alcance se realiza mediante un polipasto de cadena a una velocidad de 0,85 m/min. En la parte superior de la pluma se puede acoplar un martinete con puntal telescópico para hincar pilotes de hasta 12 t con un martillo de 8 t. bajo el estallido y desde el estallido. La grúa está montada en un marco que consta de vigas en I y canales en las uniones atornilladas, se coloca sobre los pontones y se sujeta a ellos.
Los mecanismos de la grúa consisten en jib de accionamiento y cabrestantes de carga 1tipo UL-5 con una capacidad de elevación de 5 toneladas y una planta de energía tipo ZhES-60. La gestión de todos los mecanismos se concentra en la cabina. La grúa está equipada con interruptores automáticos de límite de carga y pluma. Para las operaciones de fondeo y amarre se instalan cuatro cabrestantes de tracción tipo UL-3 con capacidad de izaje de 3 toneladas, trineos manuales para izaje de anclas en las esquinas de la embarcación, bolardos y correas para balas. El pontón está rodeado por un guardabarros y una barandilla. Para trimar la grúa, se vierten 40 toneladas de agua (lastre) en los pontones de popa. El movimiento de la grúa se realiza mediante dos pontones motorizados, que forman parte del andamio. El equipo de grúa permanente está formado por 5 personas. en turno
Arroz. 4. Esquema de una grúa flotante tipo PRK-30/40: 1 pluma; 2 abrazaderas de pluma; 3- puntal oscilante; 4 - polipasto de cadena de pluma; 5 - cabrestante de pluma; 6 - planta de energía ZhES-60; 7 - cabrestantes de carga; 8 - jaula de viga (bastidor) de la grúa; 9- ancla katbalki; 10- agua de lastre; 11- puntal telescópico de la botavara de pilotes; 12 - pluma colgante de copra; 13 - cabrestantes de amarre; 14 - cabina de control
La grúa está diseñada para condiciones fluviales con la zona de navegación "P" (grandes ríos). Altura de francobordo durante la operación 0,19 m.
La altura de la grúa con el brazo bajado es de unos 14 m, y con el puntal del brazo bajado de unos 6 m.
El montaje y desmontaje de la grúa se lleva a cabo mediante camiones grúa de los tipos K-52 y K-104. Para transportar la grúa se necesitan 12 vehículos MAZ-200 y cuatro ZIL-150.
La grúa PRK-30/40 es de fácil fabricación y montaje y está destinada principalmente a la construcción de puentes temporales (incluida la instalación de superestructuras). También se puede utilizar en la construcción de soportes para puentes permanentes y estructuras hidráulicas fluviales.
Las principales desventajas de la grúa son la falta de rotación de la pluma y la baja velocidad de elevación de la carga y la pluma, lo que reduce drásticamente su rendimiento en comparación con las grúas flotantes universales de giro completo.
La grúa tipo PRK-100 es fabricada por las fábricas del Ministerio de Transporte Construcción según el proyecto de Lengiprotransmost. La grúa está montada sobre un pantalán de 24 pontones del tipo KS-3 (conjunto principal). La capacidad de carga en el gancho principal es de 100 Tn. Con esta capacidad de carga, la grúa funciona como una grúa fija. Sobre el gancho auxiliar con una capacidad de elevación de 30 toneladas, la grúa opera con una rotación de 90° en ambas direcciones desde el eje longitudinal. La grúa también se puede montar en 16 pantalanes (montaje ligero); a su vez funciona como fijo con una capacidad de carga máxima de 70 toneladas.
El brazo de la grúa está soldado en dos ramas, consta de cuatro elementos de 8-11,5 m de largo, ensamblados en pernos. El aguilón se fija en la bisagra de la plataforma giratoria y se sujeta mediante una abrazadera de eslabón, que transmite la fuerza al puntal 9 y al puntal de contrapeso estirado. El cambio de salidas se realiza mediante un polipasto de cadena de pluma.
El bastidor giratorio superior consta de vigas en I atornilladas. Todos los cabrestantes de carga, pluma y giratorios, la planta de energía y el panel de control están instalados en el marco. El marco giratorio se mueve sobre cuatro carros de equilibrio de dos rodillos cada uno a lo largo de un riel de 12 m de diámetro montado en un marco de distribución. La parte giratoria está fijada al repartidor inferior mediante un perno central con cojinetes.
La grúa está equipada con limitadores de carga y balanceo e interruptores de límite para carga, pluma y giro. En el cuadro de distribución se instalan dispositivos de cuña, que aseguran el apagado cuando la grúa está operando con una carga de más de 30 toneladas y durante el "montaje ligero". Los mecanismos de la grúa consisten en cabrestantes de tracción UL-8A para los ganchos principal y auxiliar. El giro se realiza mediante un cabrestante con una fuerza de tracción de toneladas 20. El grupo electrógeno diesel está representado por un motor diesel 1-D-150AD con una capacidad de litros 150 Con. y un generador PS-93-4 con una potencia de 75 kW de corriente alterna, un voltaje de 230 V.
A su vez se pueden combinar los ciclos de izaje auxiliar y giro o izaje de botavara, izaje de botavara y giro, operaciones de amarre y giro o izaje de botavara, o izaje auxiliar.
Arroz. 5. Esquema de una grúa flotante tipo PRK-100 (conjunto principal): 1- pluma; Tipo de pluma de 2 enlaces; 3- polipasto de cadena de pluma; 4 - rejilla; 5 - contrapeso; 6 - anclas de molinete; 7 - marco de distribución; 8 - marco giratorio superior; 9 - abrazadera; 10 - panel de control; 11 - planta de energía; 12 - 15 - cabrestantes, respectivamente, de carga, rotativos, de pluma y de amarre; 16 - pontones de lastre
En la plataforma se instalan cuatro cabrestantes de amarre del tipo UL-5 con una fuerza de tracción de 5 toneladas y una velocidad de cable de 5 m/min. El pontón en las esquinas está equipado con guías en forma de rodillos y bolardos, catbales para izaje de anclas, dos anclas Hall de 400 y 300 kg, izadas por molinete, defensa y barandilla. Se llenan de agua dos pontones del pontón 16 para trimar la grúa. No se proporcionan locales residenciales y domésticos en la grúa.
Mientras se mueve con una carga, la grúa es remolcada por una embarcación con una capacidad de al menos 600 hp. Con. La grúa puede operar con un oleaje no mayor a 1 punto, ya que la plataforma se eleva sobre el agua solo 0,3 m, considerando que la altura de la grúa, aún con pluma bajada horizontalmente, es de 16 m, debe ser parcial o completamente desmontado durante el transporte.
CranPPK-100 está diseñado para la inmersión de carcasas, la instalación de soportes prefabricados y la instalación suspendida de superestructuras de hormigón armado, así como para la construcción de instalaciones portuarias fluviales. Las desventajas de la grúa son una disminución en la capacidad de carga de hasta 30 toneladas al girar y las bajas velocidades de todos los movimientos (dos veces más lentas que las grúas flotantes universales). Instalación estructuras de hormigon armado con un peso superior a 30 toneladas, que requiere una alta precisión de puntería, en ausencia de un giro, debe realizarse con cabrestantes de amarre, lo cual es muy difícil. Por lo tanto, el uso de esta grúa debe considerarse temporal hasta la creación de grúas flotantes universales con una capacidad de elevación de 50 a 100 toneladas para las condiciones del río.
2. Grúas para construcción en alta mar
Para la construcción de rompeolas, amarres y fortificación de las costas marinas en la URSS, se utilizan principalmente grúas flotantes universales con una capacidad de elevación de 30 a 100 toneladas En algunos casos (por ejemplo, al construir cimientos para plataformas petrolíferas en el Mar Caspio) , se utiliza una grúa flotante de 250 toneladas. En el extranjero, en la construcción de muelles masivos, se utilizan grúas flotantes con una capacidad de elevación de 200 a 400 toneladas.
Arroz. 6. Curvas de carga de la grúa PRK-U0: 1 - gancho principal; 2- gancho auxiliar; 3- gancho principal para montaje ligero
Grúas universales con una capacidad de elevación de 30-60 toneladas
Lanzamiento de la firma de grúas "Tournay" (EE. UU.) 1940-1945. totalmente giratorio con dos ganchos de 30 y 8 toneladas (Fig. 7). El gancho pequeño se puede reemplazar por una garra. pluma de celosía; el cambio en el alcance de la flecha se realiza mediante el polipasto de cadena. La sala de máquinas con cabrestantes de carga, pluma, motor y cabina de control gira sobre rodillos a lo largo de una corona montada en una jaula de vigas sobre la cubierta del pontón.
Arroz. 7. Esquema de un flotante de 30 toneladas. grúa "Tournay": 1 - salas de motores y diesel; 2- pescante para la fijación del bloque fijo del polipasto de cadena de la pluma; 3 - cabina de control; 4 - dispositivo de rodillo giratorio; 5 - soporte para colocar la flecha en la posición guardada
La grúa no es autopropulsada y su movimiento durante el funcionamiento se realiza en los extremos de amarre mediante cabrestantes eléctricos. La potencia del motor diésel principal de la instalación es de 150 l. e., auxiliar - 80 l. Con.
En el pantalán grúa hay viviendas y locales de servicio y un tanque de combustible. La grúa es atendida por un equipo de 19 personas. durante el trabajo de tres turnos.
Debido a la capacidad de carga relativamente baja y la falta de energía propia, la grúa en la construcción de puertos marítimos se utiliza como grúa auxiliar en combinación con una grúa de mayor capacidad de carga y en una zona de agua cerrada a las olas. También es adecuado para la construcción de instalaciones portuarias fluviales: es conveniente que carguen tees y tablestacas rectangulares de hormigón armado y conchas con un diámetro de 1,6 m, hasta 16 m de largo, 1 km en el puerto de Ust-Donetsk.
Además, la grúa se puede utilizar en la construcción de puentes para sumergir estructuras, instalar marcos y montar soportes dentro de sus características de carga.
La desventaja de la grúa es su gran altura en la posición de transporte: 18 m desde el horizonte del agua. Sin embargo, se puede reducir a 12 m desmontando la estructura de fijación de los bloques de pluma fija.
La grúa autopropulsada de 50 toneladas "Bleichert" (RDA) fue ampliamente utilizada en los puertos marítimos de la URSS para trabajos de carga y descarga y construcción.
La grúa es totalmente giratoria, equipada con tres ganchos de elevación independientes: el principal con una capacidad de elevación de 50 toneladas, el auxiliar de 10 toneladas, que puede sustituirse por una cuchara, y el segundo auxiliar de 5 toneladas, desplazado en un carro a lo largo de la parte inferior de la pluma ("gato").
Los ganchos de varias capacidades le dan a la grúa versatilidad y economía, ya que las cargas pequeñas se procesan con ganchos de capacidad liviana sin desperdiciar energía para el funcionamiento inactivo de los cabrestantes de carga principal.
Brazo de grúa de celosía con polipasto de cadena para cambios de alcance. La sala de máquinas con los mecanismos de elevación, el panel de control, la pluma y el contrapeso permanente está ubicada sobre una plataforma giratoria, que gira alrededor del pasador de pivote axial sobre rodillos conectados por una jaula. Los rodillos ruedan a lo largo de la corona, montados en una jaula de vigas, sobre la cubierta del pontón.
La potencia total de los motores eléctricos para operaciones de carga y volteo es de 300 kW; Tensión CC 220 V. El casco del barco está equipado con tres motores diesel (uno de reserva) con una capacidad de 150 hp cada uno. Con. cada uno, que funcionan en generadores de CC y ejes de hélice.
Se permite el trabajo con grúa a una temperatura no inferior a -25°. El equipo está formado por 22 personas. durante el trabajo de doble turno.
Según sus características, la grúa se puede utilizar en la construcción de atracaderos marítimos y fluviales a partir de elementos prefabricados de hormigón armado unificado. En la construcción de puentes, la grúa es adecuada para la inmersión de caparazones, la instalación de soportes de bloques y la instalación de elementos de superestructuras prefabricadas de hormigón armado.
El excesivo volumen de la grúa (peso 543 toneladas, ancho del pantalán 20 m, altura de la grúa en posición de transporte 15 m) limita su paso por vías navegables interiores sólo de primera clase y luego en aguas bajas.
Arroz. 8. Esquema de una grúa flotante autopropulsada de 50 toneladas "Bleichert": 1 - agarre (o gancho); 2 - "gato"; 3 - polipasto de cadena de pluma; 4 - énfasis del limitador de voladizo mínimo; 5 - control pu;y>t; c - grúa de montaje; 7- cuarto de máquinas; 8 - contrapeso; 9 - dispositivo de rodillo giratorio; 10 - soporte para colocar la botavara
La grúa flotante de 50 toneladas totalmente giratoria de producción nacional, como la grúa Bleychert descrita anteriormente, está equipada con tres ganchos de elevación independientes: la capacidad de elevación principal es de 50 toneladas, la auxiliar es el gancho Yuti en el "gato" - 5 toneladas .
La sala de máquinas de la grúa con la pluma, los contrapesos y el panel de control se encuentra en un círculo de giro de rodillos, colocado en un soporte de 5,4 m de altura desde la cubierta del pontón. Así, se creó una importante dimensión bajo la pluma, necesaria para la producción de carga y trabajos de construcción naval, para lo cual se diseñó la grúa.
Una característica de la grúa es un diseño muy racional de la pluma y las estructuras metálicas de la grúa. La pluma en forma de viga diagonal triangular está sostenida por un polipasto de cadena y un contrapeso móvil de doble efecto de 40 toneladas, que en grandes
Las salidas crean una fuerza en la pluma que es opuesta al momento de la carga y, por lo tanto, aligera la carga en el cabrestante de la pluma. En voladizos bajos, la fuerza del contrapeso corresponde al momento de la carga, por lo que se evita que la botavara vuelque hacia el contrapeso, lo que es especialmente importante en mares agitados y sin carga en los ganchos. Las estructuras metálicas de la grúa están hechas de grandes secciones separadas, teniendo en cuenta los requisitos para una instalación y desmontaje rápidos.
Arroz. 9. Esquema de una grúa flotante de 50 toneladas completamente giratoria: polipasto de cadena de 1 cable para cambiar la pluma; 2 - panel de control; 3- contrapeso; 4 soportes; 5 - soporte para colocar la botavara
En la posición de transporte, el brazo de la grúa desciende a lo largo del pantalán hasta el estante, sin embargo, debido a la ubicación alta de la sala de máquinas y la fijación de los bloques fijos del brazo, la altura de la grúa es de unos 26 m desde el horizonte del agua. Al desmontar el mecanismo para cambiar el alcance de la pluma, la altura se reduce a 17 m.
El grifo es autopropulsado de dos tornillos. La planta de energía consta de dos motores diesel ZD-6 y generadores de CC con una capacidad de 100 kVA cada uno. Además de ellos, hay un motor de respaldo. Para todos los movimientos y hélices se instalan motores eléctricos independientes. La planta de energía está ubicada en el casco del pontón, donde también hay habitaciones para la tripulación, necesidades domésticas y de servicio. La grúa está equipada con indicadores automáticos de alcance y capacidad de carga. Peso de la grúa 422 t.
Una grúa de giro completo se puede utilizar con éxito en la construcción de estructuras hidráulicas en alta mar.
Grúa flotante de 60 toneladas de la empresa "Dravo" (EE.UU.) fabricada en 1941 - 1945. totalmente giratorio no autopropulsado con una flecha en forma de armadura tridimensional con una celosía triangular. El cambio de las salidas de la flecha se realiza por medio de un polispasta. En la pluma se instalan dos ganchos con una capacidad de elevación de 60 y 15 toneladas, este último puede ser reemplazado por una cuchara.
La sala de máquinas de la grúa con un brazo fijo en la parte superior, una cabina de control y un contrapeso gira sobre una plataforma giratoria de rodillos que descansa sobre la cubierta del pontón. El motor diesel Atlas con una capacidad de 275 hp se utiliza como motor principal. Con. En muchas grúas, estos motores diesel han sido reemplazados por motores domésticos. Mando neumático de grúa. El movimiento de la grúa durante la operación se realiza mediante picos eléctricos instalados en las esquinas del pontón. El casco soldado está dividido por una red de mamparos estancos. Los locales auxiliares, residenciales y domésticos se encuentran dentro del pantalán.
Arroz. 10. Esquema de una grúa flotante de 60 toneladas "Dravo": 1 - polea de brazo; 2 - cabina del operador de grúa; corona giratoria de 3 rodillos; 4 - cremallera para colocar la botavara
En la posición replegada, el brazo de la grúa se baja a lo largo del pontón hasta el soporte. Sin embargo, debido a la ubicación alta de la fijación de los bloques fijos de la pluma, la altura de transporte de la grúa desde el agua es de unos 22 m. Después del desmontaje parcial, la altura de la grúa se puede reducir a 16 m.
Las grúas de este tipo tienen un diseño muy simple, son fáciles de operar y se pueden usar con éxito en construcción costa afuera en zonas protegidas del oleaje.
Las desventajas de la grúa incluyen una gran altura de transporte y un gran ancho del pontón (18,8 m), lo que limita su uso en la construcción fluvial (paso a través de vías navegables interiores solo de primera clase, y luego con desmontaje parcial de la estructura superior) .
Grúa flotante full giratoria de 60t ( proyecto domestico) tiene dos ganchos: el gancho principal con una capacidad de elevación de 50-60 toneladas y el gancho auxiliar - 15 toneladas, que puede ser reemplazado por una cuchara.
El brazo de la grúa (Fig. 11) en forma de pirámide triédrica consta de tres correas de sección sólida conectadas por lazos. El cambio 110 de la salida de la pluma se realiza mediante polea de cable. La pluma tiene un contrapeso móvil. La junta giratoria inferior de la botavara está ubicada a una altura de 14 m sobre el nivel del agua, lo que proporciona un gran espacio libre bajo la botavara requerido para cargar carga en embarcaciones de lados altos. La sala de máquinas de la grúa con mecanismos de elevación, contrapesos móviles y fijos, pluma y panel de control está ubicada en la popa de la embarcación y gira sobre la columna (sobre cojinetes verticales y horizontales). Como fuente de energía, en el casco del barco se encuentran instalados dos generadores diésel DGR-300/500 de 300 kW de potencia cada uno, de corriente alterna con un voltaje de 380 V.
Arroz. 11. Esquema de una grúa flotante de 60 toneladas totalmente giratoria (proyecto doméstico): 1 - aparejo de pluma; 2 - cojinete de soporte de la columna central; 3- panel de control de la grúa; 4- timonera del buque; 5 - soporte de pluma; 6 - motores en forma de ala; 7 - sala de máquinas de la grúa; 8 - contrapeso de pluma móvil
La grúa está diseñada para condiciones del mar trabaja con ondas hasta 2-3 puntos y viento hasta 6 puntos. El buque grúa tiene contornos de barco y se desplaza a una velocidad de hasta 11 km/h, con gran maniobrabilidad.
En la posición de transporte, el brazo de la grúa se baja sobre el soporte y se coloca a lo largo de la plataforma. En esta posición, la altura de la grúa desde el nivel del agua es de unos 21 m Con el desmontaje parcial de la estructura de fijación de los bloques fijos de la pluma y el descenso de la propia pluma, la altura de transporte se puede reducir a 14,5 m y el viento hasta 5 puntos. El arrastre de grúa sin desguace se podrá realizar con oleaje no superior a 5 puntos y viento 6 puntos.
El desplazamiento de la grúa en posición de transporte es de 1080 Tn. El equipo de grúa está formado por 14 personas. para trabajo en doble turno. Los camarotes de la tripulación, ubicados en el casco del barco, están equipados con un sistema de aire acondicionado y están rematados con plástico. El buque grúa está equipado con dispositivos de amarre y anclaje, equipo de extinción de incendios y rescate de acuerdo con las normas del Registro Marítimo de la URSS.
De acuerdo con sus características, las grúas flotantes universales con una capacidad de elevación de 30 a 60 toneladas se utilizan ampliamente en la práctica de la construcción de puertos marítimos.
Grúas universales con capacidad de elevación 90 - 100 t
Grúa flotante de Dravo (USA) con una capacidad de elevación de 90 Tn (Fig. 12) en el gancho principal y 20 Tn en el gancho auxiliar. La grúa diésel-eléctrica no es autopropulsada y tiene un diseño similar a la grúa de 60 toneladas de la misma empresa descrita anteriormente, pero tiene unas dimensiones algo mayores. La central eléctrica está representada por dos generadores diésel de 125 kW cada uno.
Arroz. 12. Grúa flotante de 100 toneladas de la empresa "Dravo": 1 - pontón; 2-panel de control; 3- flecha; 4 - gancho principal de 90 t; 5 - gancho auxiliar; b - un soporte para colocar una flecha; 7 - pluma para sujetar bloques fijos de la pluma
La altura de la grúa en posición de transporte es de unos 22 m, lo que dificulta su uso en vías navegables interiores y limita su uso únicamente a la construcción de estructuras hidráulicas marinas.
Grúa flotante "Hans" construida en 1949 (planta que lleva el nombre de Georgiu-Dezh, Hungría) con una capacidad de elevación de 100 toneladas en el gancho principal y 35 toneladas en el gancho auxiliar en todas las salidas de la pluma.
¡El brazo de la grúa con una longitud de 35 m de un diseño pasante está reforzado! bisagra a una altura de 13 m desde la cubierta del pontón. Cambio de salida! El auge se hace con la ayuda de dos hélices accionadas por motores eléctricos. No se proporciona el uso de una garra.
Arroz. 13. Esquema de una grúa flotante de 100 toneladas "Hans" construida en 1949: 1 - pluma; 2 - cabina de control; 3- rodamiento de rodillos de apoyo; 4 - columna central; 5 - contrapeso; 6 - tornillos para cambiar el alcance de la pluma
La parte giratoria de la grúa está ubicada en forma de cúpula en una columna piramidal de 8,5 m de altura desde la plataforma, sobre la cual, por así decirlo, se coloca toda la parte giratoria de la grúa. En la parte inferior de la columna al nivel de la plataforma, se fija una plataforma giratoria y en la parte giratoria de la grúa hay engranajes para girar.
La sala de máquinas de la grúa, el contrapeso, la pluma y el panel de control están ubicados en la parte giratoria de la grúa.
En el casco totalmente soldado de la embarcación (pontón), se instalan dos motores diesel de 100 litros cada uno. Con. con generadores DC y auxiliares diesel de 24 hp. Con. con generador para estacionamiento. En el pantalán hay locales de vivienda y de ocio para el equipo, así como depósitos de combustible, agua dulce, etc. La grúa es autopropulsada y tiene dos hélices. Para las operaciones de amarre, se instalan cuatro cabrestantes eléctricos en las esquinas del pantalán. El brazo de la grúa no desciende sobre el pontón y en la posición de transporte está inclinado en un ángulo de 25° con respecto al horizonte.
El objetivo principal de la grúa es la terminación de barcos y la carga de carga pesada, en relación con lo cual se proporciona un alto espacio libre de pluma. Porque bajas velocidades Al realizar operaciones, la grúa es ineficiente cuando se ensamblan estructuras prefabricadas y se puede usar con más éxito cuando se recargan elementos y arreglos de hormigón armado de fábricas y vertederos en instalaciones flotantes. También es aconsejable utilizar la grúa en los casos en que sea necesario tratar con estructuras especialmente largas pero relativamente ligeras, ya que la altura de elevación sobre el agua para un gancho de 35 toneladas es de 40 m. Debido a su voluminosidad, la grúa no puede utilizarse para fines de construcción de ríos, así como en el campo de la construcción de puentes.
La grúa flotante "Hans", construida en 1956 por la misma fábrica que la grúa anterior, tiene una capacidad de elevación de 100 toneladas en el gancho principal y 25 toneladas en el auxiliar. El brazo de la grúa de tipo articulado con estructura de celosía tiene un brazo que se mueve en dirección opuesta al brazo, por lo que los ganchos de carga están casi a la misma altura en todas las salidas. El cambio en el alcance de la pluma se realiza mediante un sistema de tornillo con balanceo parcial por un contrapeso móvil.
Arroz. 14. Esquema de una grúa flotante de 100 toneladas "Hans" construida en 1956: 1 - mecanismo de tornillo para cambiar la pluma; 2 – contrapeso móvil 124 t; 3- cuarto de máquinas; 4 - columna de soporte; 5 - panel de control
La parte giratoria de la grúa es similar a la grúa de 1949 descrita anteriormente. El pontón de la grúa totalmente soldado está dividido en 15 compartimentos por mamparos estancos, lo que garantiza la insumergibilidad de la grúa incluso cuando dos compartimentos están llenos de agua. Dos motores diesel de 160 litros cada uno instalados dentro del pantalán sirven como fuente de energía. Con. con generadores DC y dos generadores diésel auxiliares de 24 litros cada uno. Con. cada. La grúa tiene dos tornillos accionados por motores eléctricos con una capacidad de 100 kW cada uno. El movimiento en distancias cortas se lleva a cabo con la ayuda de picos eléctricos.
En la posición de transporte, el brazo de la grúa no encaja, por lo que las dimensiones de la superficie y la resistencia al viento de la grúa son muy grandes.
Por sus características, la grúa Hans de 100 toneladas (1956), en comparación con otras grúas de 100 toneladas descritas, es la principal para la construcción de atracaderos, espigones y estructuras de protección de taludes, aunque en su diseño es más adecuada para la construcción naval y operaciones de carga y descarga.
Al mismo tiempo, la grúa "Hans" tiene una altura insuficiente de la salida de los ganchos principal y auxiliar, que en las salidas de trabajo, teniendo en cuenta el rollo, es de unos 25 m, lo que no es suficiente para insertar carcasas de 24 m de largo. en las guías, que son ampliamente utilizadas en la práctica de la construcción de ingeniería hidráulica. La potencia relativamente baja de los motores y la gran resistencia al viento de la grúa requieren el uso de remolcadores de 400-500 hp para su movimiento incluso en aguas de puerto cerrado. Es decir, lo que aumenta drásticamente el costo de una grúa de cambio de máquina. La imposibilidad de mover una grúa a lo largo de vías navegables interiores de una cuenca marina a otra y trabajar en ríos y embalses también pertenece a sus desventajas. La ausencia de una cuchara no permite que la grúa realice excavaciones submarinas del suelo, lo cual es necesario para la construcción de estructuras de protección de bancos en áreas de aguas abiertas y en varios otros casos.
La grúa es mantenida (debido a la falta de control remoto) por un equipo de 22 personas. durante el trabajo de doble turno.
Grúas flotantes únicas
Únicas son las grúas universales, que se distinguen por una importante capacidad de elevación, alcanzando las 250 - 350 toneladas. Tales, por ejemplo, son las grúas de la planta Krasnoye Sormovo y la empresa Demag.
La capacidad de elevación del gancho principal es de 250 toneladas, el gancho auxiliar es de 140 toneladas, además, un "gato" con un gancho con una capacidad de elevación de 10 toneladas se mueve a lo largo del brazo de la grúa.
La grúa gira completamente bajo todas las cargas. El brazo de la grúa, de 72 m de largo, consta de tres correas potentes con una celosía triangular y eslabones transversales a lo largo de la correa inferior. El cambio de alcance de la pluma se realiza mediante dos polipastos de cadena de 16 hilos. La pluma tiene un contrapeso móvil que evita que se balancee al rodar. La botavara está fijada a una altura de 24,5 m desde la cubierta, lo que proporciona una gran dimensión bajo la botavara y una gran altura de elevación de los ganchos.
La superestructura de la grúa con la sala de máquinas, el contrapeso, la pluma y el panel de control se puede girar sobre una columna fijada en el casco del barco.
Dos barcos grúa están conectados por un puente tipo catamarán para una mayor estabilidad, ya que la grúa está diseñada para trabajar en alta mar, mientras que su peso propio alcanza las 2080 toneladas.
La grúa está ubicada en el recipiente izquierdo; en la embarcación derecha hay dos unidades diésel-eléctricas de potencia con una capacidad de 4400 /se/l, que sirven a los mecanismos de movimiento de la nave, y una de 1500 kW - para mecanismos de grúa. También hay bodegas de carga, suministros de agua y combustible. El sistema emparejado de barcos permite tener una gran área de cubierta de carga necesaria para el transporte de estructuras espaciales de plataformas petrolíferas, etc., y también proporciona una alta navegabilidad en comparación con pontones individuales de grúas flotantes. Debido a la gran estabilidad, se permite la operación de la grúa con olas de hasta 4-5 puntos (altura de olas de hasta 3 m) y fuerza del viento de 6 puntos, y movimiento - con olas de hasta 6 puntos (altura de olas de hasta 6 m) y viento hasta 8 puntos.
Arroz. 15. Esquema de una grúa autopropulsada flotante de 250 toneladas en barcos gemelos: a - posiciones de trabajo; b - posición de transporte; 1 - pluma de polipasto de cadena; 2 - contrapeso de pluma móvil; 3 - sala de máquinas de la grúa; 4-columna central; 5 - cabina de barco en funcionamiento; 6 - panel de control de la grúa; 7 - cojinete de apoyo; 8 - representa una flecha
Las hélices ubicadas en la popa y la proa de cada embarcación brindan una alta maniobrabilidad a la grúa, lo cual es necesario para una instalación precisa en las estaciones de trabajo. Durante las transiciones, se opera una grúa desde la caseta de gobierno, ubicada a una altura de 13 m desde la cubierta. En la posición replegada, el brazo de la grúa se baja y se coloca en ángulo con respecto al eje longitudinal de la embarcación, fijándolo en un soporte en la proa de la embarcación de estribor. Para el atraque, los barcos se separan y se llevan al muelle de forma independiente. La grúa está equipada con una alarma de advertencia y dispositivos de protección contra sobrecargas superiores a las calculadas. Los sistemas remotos y automáticos se utilizan en el control de grúas.
Los camarotes de tripulación y cuartos de servicio ubicados en el casco del barco están provistos de aire acondicionado, agua fría y caliente y otras comodidades.
La grúa flotante autopropulsada 350 Demag se construyó en Alemania en 1938-1940. Con su capacidad de elevación, tamaño y potencia del motor, esta grúa es también una de las grúas flotantes más grandes del mundo.
El sistema de elevación consta de dos ganchos de elevación principales de 175 toneladas conectados por un travesaño, dos ganchos de elevación auxiliares de 30 toneladas que se mueven en un carro a lo largo de la viga de la pluma (pluma) y un gancho de gato de 10 toneladas que se mueve a lo largo de la pluma.
La grúa gira completamente bajo todas las cargas. El brazo de la grúa, de unos 80 m de largo, de estructura articulada, tiene dos balancines envolventes y un contrapeso móvil de 200 Tn. El alcance del brazo se modifica mediante un mecanismo de tornillo. La parte giratoria de la grúa está plantada en forma de campana sobre una columna piramidal fijada en el cuerpo del pontón. El rodamiento de rodillos de apoyo en la cabeza de la columna, sobre el que se produce la rotación, tiene un diámetro de 2,5 m y puede soportar una carga de 2100 toneladas.
La sala de máquinas de la grúa de tres pisos con contrapeso permanente de 400 toneladas, pluma y panel de control está ubicada en la parte giratoria de la grúa. El casco del barco, un pontón, está dividido por particiones impermeables en 35 compartimentos. En la cubierta hay una plataforma para cargas de 20 × 26 m Para el movimiento y la maniobrabilidad de la grúa, se instalan tres hélices de agua del sistema Voith-Schneider, dos en la popa y una en la proa de la embarcación. Se proporcionan cabrestantes eléctricos para las operaciones de amarre en las esquinas del pontón.
Arroz. 16. Grúa flotante autopropulsada de 350 toneladas de la empresa "Demag": 1 - culata de la pluma; 2 - balancines de pluma; y un contrapeso móvil 200; 4 - mecanismo de tornillo para cambiar el alcance de la pluma; 5 - sala de máquinas de tres pisos con contrapeso de 400 toneladas; 6 - mecanismo giratorio; 7 columna de apoyo piramidal; 8 - panel de control
La central eléctrica, ubicada en el interior del pantalán, consta de tres generadores diesel con una capacidad de 800 kW cada uno y un generador diesel auxiliar de corriente alterna de 225 kW. También hay cabañas para 23 personas. equipos, trasteros y cuartos de servicio y un taller.
El peso total de la grúa es de 5.000 toneladas, la altura desde el horizonte del agua con una pluma levantada es de unos 115 my el momento de carga es de 10.500 tm.
El objetivo principal de la grúa es la construcción naval y la elevación de barcos. También se puede utilizar para fines de construcción.
En total, se construyeron varias grúas de este tipo, una de las cuales opera en la URSS en el Mar Báltico.
Grúas flotantes en el exterior
En la práctica extranjera, en los últimos años, se han construido una serie de grúas flotantes muy avanzadas, diseñadas tanto para fines de construcción de ingeniería hidráulica en alta mar como para realizar trabajo de transporte.
En 1962 se construyó una grúa flotante fabricada por Hokodate Doc (Japón) con una capacidad de elevación de 50 toneladas para la construcción de puertos.
La pluma de una grúa de tipo plano consta de dos ramas conectadas por lazos. Además del gancho principal, la botavara tiene un segundo gancho de menor capacidad. El cambio de la salida de la flecha se hace poli-espasmódico. En la posición de transporte, la botavara se coloca a lo largo del pontón y en el soporte ubicado en la popa.
Arroz. Fig. 16. Esquema de una grúa flotante de Hokodate Doc con una capacidad de elevación de 50 toneladas: 1 soporte para colocar la pluma; 2 - sala para generadores diesel; 3 - cabrestantes de amarre; 4 - espacio para mecanismos de elevación; 5 - panel de control
La sala de máquinas con cabrestantes de elevación, panel de control, contrapesos y pluma gira sobre rodillos de equilibrio emparejados que se mueven a lo largo de una corona montada en la cubierta del pontón.
Grúa autopropulsada diésel-eléctrica con dos motores diésel de 180 cv cada uno. Con. cada uno ubicado en la superestructura de la cubierta. También hay alojamientos para la tripulación, una cocina y un baño con ducha. El casco del pontón está equipado con cabrestantes eléctricos y dispositivos de amarre para el movimiento de la grúa en distancias cortas.
La misma empresa construyó una grúa flotante no autopropulsada de diseño similar, pero algo más pequeña y con una capacidad de elevación de 30 toneladas.
La grúa maniobrable flotante Samson con una capacidad de elevación de 60 toneladas fue construida por Forged Sheldon and Co. en Carlyle (Inglaterra).
Grúa totalmente giratoria diésel-eléctrica con mecanismo de tornillo y contrapeso móvil para cambiar el alcance de la pluma, con motores independientes para cada mecanismo.
El cuerpo de la grúa está totalmente soldado con contornos de barco, dividido en nueve compartimentos estancos. En la parte de popa, la cubierta está reforzada para recibir carga con un peso total de 200 toneladas.
La grúa está equipada con un cabrestante auxiliar de alta velocidad y un segundo gancho con una capacidad de elevación de 20 toneladas, respectivamente, con un radio de acción mayor que el del gancho de elevación principal. El control eléctrico, realizado según el sistema Ward-Leonard, permite aumentar la velocidad de elevación principal de la grúa para manipular cargas inferiores al peso máximo.
Arroz. 17. Grúa maniobrable flotante "Samson" con una capacidad de elevación de 60 toneladas: 1 - elevador auxiliar de 20 toneladas; 2- elevador principal de 60 t; 3 - tornillos para cambiar el alcance de la pluma; 4- pluma móvil 81 - t contrapeso; 5 - sala de máquinas con contrapeso fijo de 128 t; 5 - panel de control
Una característica de diseño del Samson es un dispositivo de maniobra en la proa, que consiste en una gran bomba centrífuga que succiona el agua de debajo del casco y la lanza hacia cualquier lado, dependiendo de la dirección de rotación. Junto con dos hélices de popa paralelas de 10,4 m y dos timones aerodinámicos, este dispositivo proporciona a la grúa la máxima maniobrabilidad incluso a bajas velocidades y le permite detenerse con precisión en los atraques y moverse sin remolque.
La estructura superior de la grúa está montada sobre un bastidor giratorio, sobre el que también se encuentran los elementos de soporte de la pluma, los mecanismos de elevación y un contrapeso de 128 toneladas. La pluma es levantada por dos sinfines roscados que funcionan sincronizados. Los tornillos de elevación están completamente cubiertos con cubiertas deslizantes de acero para protegerlos de la lluvia y la suciedad. La pluma no baja a la cubierta y por lo tanto la altura mínima de transporte de la grúa es de 40 m.
Los motores principal y de propulsión constan de dos motores diesel de 900 hp cada uno. Con. cada uno conectado al generador de CC principal y auxiliar. La potencia de los generadores adicionales está diseñada para asegurar el funcionamiento de toda la grúa, incluso con algún margen.
Debido a sus altas cualidades de navegabilidad, la grúa es conveniente para trabajar en áreas de aguas abiertas durante la construcción de muelles, rompeolas y estructuras de protección de bancos.
Arroz. 18. Esquema de una grúa flotante de 100 toneladas de la empresa Ornstein Koppel: 1 - pluma; 2 - panel de control; 3 - timonera; 4 - mecanismo giratorio; 5 - sala de máquinas con contrapeso fijo; 6 - contrapeso móvil; 7 - cojinete de empuje
Una grúa flotante 100-/I de Ornstein Koppel (Alemania) está equipada con dos ganchos principales con una capacidad de elevación de 50 toneladas cada uno (Fig. 62). Ambos ganchos están conectados por un travesaño común. Los mecanismos de elevación del gancho funcionan de forma síncrona. Además de los principales, existe un gancho \b-t auxiliar con cabrestante de elevación independiente.
El brazo de la grúa de celosía tiene una longitud de 42 m, el brazo del brazo se cambia mediante dos hélices accionadas por un motor eléctrico. El peso de la pluma está significativamente equilibrado por un contrapeso móvil de 40 toneladas conectado de manera pivotante a ella. La mitad del momento de vuelco de la carga de trabajo se equilibra con un contrapeso de 164 toneladas ubicado detrás de la sala de máquinas.
La parte superior giratoria de la grúa en forma de cúpula se apoya sobre un cojinete de rodillos en una columna de soporte fijada en el casco del barco. Unido a la parte inferior de la columna hay un anillo giratorio con un engranaje que gira la parte superior de la grúa 360°.
En el casco totalmente soldado de la embarcación hay dos motores diesel con una capacidad de 200 litros cada uno. Con. a 750 rpm. Los ejes diesel están conectados en un extremo a generadores de corriente trifásicos con una potencia de 130 kw, que funcionan sincrónicamente en mecanismos de elevación, y en el otro extremo, a ejes de transmisión. Para el trabajo en el estacionamiento hay un grupo electrógeno diesel adicional de 90 kW. La grúa está equipada con dispositivos para indicar el peso de la carga, el alcance y la altura del gancho de carga.
En la posición de transporte, la pluma se baja a una posición horizontal y se fija en un poste de soporte, mientras que la resistencia al viento y la altura de la grúa se reducen drásticamente, de modo que se puede transportar por mar sin desmontarla a remolque, incluso con mar gruesa, lo que se confirmó cuando la grúa se trasladó a su destino, desde Hamburgo hasta el puerto iraquí de Basora.
De acuerdo con sus características, la grúa es muy conveniente para dar servicio a la construcción de ingeniería hidráulica en alta mar.
Grúa flotante de Krupp (Alemania) con una capacidad de elevación de 150 Tn en el gancho principal y 30 Tn en el gancho auxiliar.
La pluma de la grúa de tipo articulado está hecha en forma estructura metálica con paredes sólidas, lo que le da a la grúa un aspecto moderno.
La estructura de giro y el sistema de equilibrio de carga son los mismos que los de la grúa de calibre 100 Ornstein Koppel de arriba. Para moverse largas distancias, el brazo de la grúa se baja a una posición horizontal con un dispositivo de tornillo especial. El casco de la embarcación (pontón) está totalmente soldado. La planta de energía consta de dos principales de 500 hp. Con. y dos motores diésel auxiliares de 156 litros cada uno. e., asociado con generadores de corriente. El barco grúa está propulsado por dos hélices diagonales del sistema Voith-Schneider. La cubierta de pontones brinda la posibilidad de cargar carga en ella con un peso total de hasta 300 toneladas.
La grúa está destinada principalmente a operaciones de carga y descarga en puertos y para las necesidades de la construcción naval. Se puede utilizar en construcciones hidrotécnicas marinas, pero solo en puertos con zonas de aguas cerradas, ya que la gran altura de la grúa en posición de transporte (unos 30 m) crea una gran resistencia al viento y dificulta la maniobra de la grúa con viento y oleaje. .
Arroz. 19. Compañía de grúas flotantes de 150 toneladas "Krupp"
Una grúa flotante de 250 toneladas de Ornstein Koppel (Alemania) fue construida para el puerto de Buenos Aires (Brasil) en 1956-1958.
La grúa dispone de dos ganchos principales con capacidad de elevación de 125 Tn cada uno, unidos por un travesaño para elevación de cargas con un peso total de hasta 250 Tn, y dos ganchos auxiliares con capacidad de elevación de 40 y 10 Tn. Este último se desplaza el boom en un "gato".
Arroz. 20. Grúa flotante de 250 toneladas de Ornstein Koppel
La grúa funciona como una grúa totalmente giratoria con una carga de hasta 150 toneladas, mientras que se permite cambiar el alcance de la pluma con la carga. Con una carga de 150 a 250 toneladas, es posible girar la grúa solo 22 ° 30 'en ambas direcciones desde el eje longitudinal sin cambiar el alcance de la pluma con la carga. El mayor momento de carga de la grúa es de 5125 m.
La superestructura de la grúa con pluma, sala de máquinas con cabrestantes de elevación, contrapesos y panel de control gira sobre un potente rodamiento axial de rodillos que gira en un baño de aceite. El rodamiento está montado sobre una columna piramidal fijada en el pantalán. Las fuerzas horizontales de la estructura superior de la grúa se transfieren a un cojinete horizontal, que consta de un anillo con un diámetro de 5,7 m y ocho rodillos combinados en pares. Tal dispositivo facilita enormemente el giro, pero aumenta las dimensiones de la grúa y se usa, por regla general, en grúas alemanas con una capacidad de elevación de más de 100 toneladas.
El brazo de una grúa de celosía está remachado. El cambio de la salida de la flecha se realiza por dos polispastas. La pluma está parcialmente equilibrada por un contrapeso.
La grúa no es autopropulsada y para su movimiento se dispone de cuatro cabrestantes de tracción con una fuerza de 6 toneladas y una velocidad de arrastre de cable de 12 m/min. Debido a la falta de energía propia, la planta de energía de la grúa consta de solo dos motores diesel con una capacidad de 185 y 260 hp. Con. y tres generadores de corriente continua 2×110+60 kW con un voltaje de 230 V. Para propias necesidades en el estacionamiento hay un generador diesel auxiliar con una capacidad de 22.5 litros. Con. Los nueve motores de la grúa son del mismo tipo con una capacidad de 44 kw cada uno a 750 rpm.
La grúa se controla desde una consola central situada a una altura de 14 m desde la cubierta. Se proporcionan dispositivos automáticos para evitar la sobrecarga de la grúa y enclavamiento eléctrico en caso de acciones incorrectas del operador de la grúa.
El pontón de la grúa está soldado, dividido por tabiques impermeables en 18 compartimentos. En la cubierta del pantalán se prevé una plataforma de 9,5 × 9,5 para recibir cargas de hasta 10 t/m2. Dentro del pantalán hay generadores diesel, cabañas habitables para 12 personas. tripulación, cuartos domésticos y de almacenamiento y un taller.
En la posición de transporte, el brazo de la grúa se baja a la cubierta con sus propios polipastos de cadena y se fija, y la estructura superior se acuña con gatos hidráulicos, que descargan el cojinete axial. De esta forma, la grúa puede ser remolcada por mar a una velocidad de 5-7 nudos (hasta 13 km/h). La altura de la grúa en posición de transporte es de unos 32 m sobre el nivel del agua.
Esta grúa está diseñada para trabajos de transporte, pero también se puede utilizar con éxito para la construcción de muelles, muelles y muelles a partir de elementos grandes y matrices pesadas.
3. Grúas de cabeza flotante
Como grúas para ingeniería hidráulica y construcción de puentes, se pueden utilizar bastidores flotantes con brazos inclinados, cuya salida por la borda del pontón puede estar en el rango de 3 a 9 m con una capacidad de carga correspondiente de 30 y 10 toneladas. Por lo tanto, las grúas de cabeza suelen ser fijos.
En esta área, los atornilladores de impacto con flechas oscilantes más comunes, por ejemplo, el atornillador de impacto del tipo SSCM-680 de la empresa Nillens, etc.
El bastidor de cabeza SSSM-680 montado en un pontón se puede usar como una grúa flotante cuando la pluma está ubicada a lo largo del pontón en alcances de hasta 9 m desde el extremo del pontón. Koper no es autopropulsado. La fuente de energía es una caldera de vapor con una superficie de calentamiento de 50 m2 a una presión de vapor de 6-8 kg/cm2. Mecanismos de elevación - cabrestantes de vapor.
Las operaciones de amarre se realizan con winches manuales. Dentro del pantalán hay cuartos residenciales y de servicio para 10 personas. equipos de copra.
En la posición de transporte, la botavara se gira y se coloca a lo largo del pontón sobre un soporte.
El martinete flotante de la empresa "Nillens" (Bélgica) no es autopropulsado. La botavara está ubicada en la proa del pontón sobre una plataforma que gira 180°. El trabajo con grúa y la conducción de pilotes solo se permiten cuando la pluma está ubicada a lo largo del pontón. En este caso, el alcance máximo de la pluma desde el final será de 6,5 m.
Arroz. Fig. 21. Esquema de instalación de la copra Nillens: a - para el funcionamiento de la copra; b-para operación de grúa; 1-granja con una flecha; cabrestante de 2 tambores; 3- caldera de vapor; 4 - pontón; 5 - martillo de vapor; 6 - soporte para colocar una flecha; 7 tanques de agua de lastre
Todos los mecanismos de copra son de vapor y se alimentan de vapor de una caldera con una presión de 8 kg!cm2. La caldera se encuentra sobre una plataforma giratoria y es al mismo tiempo un contrapeso a la pluma con un martillo. Para llevar la copra a la posición replegada, la plataforma giratoria con la pluma y la caldera se gira 180 ° y la pluma se baja por medio de un mástil especial y un polipasto de cadena en un soporte ubicado en la popa del pontón. El pantalán tiene compartimentos de lastre, tanques de agua dulce e instalaciones de almacenamiento. Los camarotes para la tripulación se encuentran en la cubierta. Durante la operación, el martinete se mueve en los extremos de amarre con la ayuda de cabrestantes y bolardos.
El martinete flotante de la planta de Jübigau (GDR) es el más moderno. La pluma oscilante de una copra junto con una caldera de vapor (superficie de calentamiento de 34 m2 y presión de hasta 10 kPcm) se encuentra en una plataforma giratoria que gira 360° (en la proa del pontón). La botavara de copra puede tener una inclinación hacia adelante de 1/10 cuando se ubica a través del pontón y 1/3 a lo largo del pontón.
El vapor proporciona únicamente el funcionamiento del martillo cuando se hincan los pilotes, el resto de los mecanismos son accionados eléctricamente por un generador diesel con una capacidad de 57 kw. Además, hay un generador diésel auxiliar de 12 kW para necesidades propias al aparcar.
Koper no es autopropulsado. En la posición de transporte, la pluma se gira 180° y se baja mediante un mástil especial a lo largo del pontón hasta el soporte.
El pontón de copra alberga tanques de agua dulce, compartimentos de lastre, un búnker de combustible e instalaciones de almacenamiento. El pontón está equipado con dispositivos de amarre y alojamiento para la tripulación.
A Categoría: - Grúas para la construcción de puentes
En 1964, Lengiprotransmost desarrolló un proyecto para una grúa flotante PRK-100 con una capacidad de elevación de 100 T destinado a la instalación y operaciones de carga y descarga en la construcción de puentes y en obras de construcción cerca de cuerpos de agua.
La grúa es plegable, el peso máximo de un elemento individual no supera los 7 T. La grúa se puede transportar al sitio de construcción según ferrocarril, y por transporte por carretera, ya que todos los elementos de la grúa se adaptan fácilmente a las dimensiones del ferrocarril y la carretera.
La grúa está montada en un pontón de 24 pontones del tipo KS, preparados de antemano en el sitio de construcción. Se necesitan de 12 a 15 días para ensamblar la parte superior de la grúa en una ramshoe prefabricada si hay 10 toneladas de grúas de montaje (automóviles o flotantes). El desmontaje de la grúa se realiza en 10 - 12 días.
La grúa PRK-100 está equipada con dos ganchos: la capacidad de elevación principal es de 100 toneladas y la capacidad de elevación auxiliar es de 30 T. Con una carga en el gancho de hasta 30 T la parte superior de la grúa se puede girar 90° en ambas direcciones. El giro se realiza con la ayuda de un cabrestante montado en un pontón. Con una carga que pese más de 30 T la grúa gira junto con el ariete. Al mismo tiempo, se instalan dispositivos de bloqueo debajo de las bisagras de soporte de la pluma y en la parte trasera de la plataforma giratoria. Las maniobras de la grúa sobre el agua están a cargo de cuatro cabrestantes de papillon equipados con capas de cuerda, así como todo el equipo necesario para el trabajo de papillon.
Todos los cabrestantes de la grúa, incluidos 3 de carga y 1 de brazo, funcionan con nuestra propia planta de energía AD-75T/400 con una capacidad de 75 kilovatios instalado en el ariete de la grúa. El control de los accionamientos eléctricos se concentra en la cabina del operador de la grúa.
La grúa PRK-100 se diferencia de las grúas universales flotantes de giro completo existentes en su bajo peso, ensamblaje y pequeño calado. El costo de su fabricación es 6 veces menor que el de las grúas universales, lo atienden 4 personas en lugar de 10.
Un prototipo de la grúa PRK-100, fabricado por la planta de reparación mecánica de Uglich, pasó todas las pruebas y es operado por Mostootryad No. 11 en Leningrado en el río. Neva durante 1,5 años. El comité de aceptación del Ministerio de Transporte y Construcción de la URSS lo recomendó para la producción en masa.
| Esquema estructural de la grúa PRK-100 |
Características técnicas de la grúa PRK-100
| La mayor capacidad de carga, t: | |
| en el gancho principal | 100 |
| en gancho auxiliar | 30 |
| Alcance útil de la pluma (desde el lado del carnero), metro: | |
| cargado 100 T: más pequeño | 3 |
| . cargado 100 T: más grande | 10 |
| . cargado 30 T: más pequeño | 5 |
| . cargado 30 T: más grande | 22 |
| Altura de elevación del anzuelo desde la superficie del agua, a la salida 10 metro, metro | 30 |
| Velocidad de elevación (en el gancho principal / auxiliar), m/min | 1,7 / 3 |
| Velocidad de giro de la grúa con carga 30 T en el gancho rpm | 0,11 |
| La velocidad de movimiento de la grúa por cabrestantes papillon, rpm | 5 |
| Calado (durante el funcionamiento de la grúa), metro | 1,6 |
| El peso de la superestructura (sin cilindros), T | 215 |
GANZ- uno de las marcas más antiguas de grúas flotantes del mundo, representado por completo gama de modelos, que según la finalidad de las grúas flotantes se pueden clasificar en:
Grúas flotantes de concha de carga
Capacidad de carga de 5 a 60 toneladas. Totalmente giratoria, con pluma recta o articulada con tensor rígido. Remolcados o autopropulsados. Versión totalmente autónoma o de turno de guardia. Para transbordo de grandes volúmenes de todo tipo de carga suelta/a granel. Debido a la combinación de mayor flotabilidad, estabilidad y guiñada de la estructura de la grúa flotante en su conjunto con una alta velocidad de todas las operaciones básicas, se logra una alta capacidad de manipulación: de 300 a 2000 toneladas/hora. Pueden tener un río y un mar, así como una clase de actuación sobre hielo. En grúas flotantes de más de 5 toneladas se utiliza cuchara de 4 cables. Utilizado como draga de profundización de fondo con posibilidad de equipar cinta transportadora para descargar el suelo excavado. Capacidad de trabajar en modo gancho, lo que aumenta la capacidad de carga, pero reduce la velocidad de las operaciones.
Grúas flotantes de gancho de carga
Capacidad de carga de 5 a 200 toneladas. Totalmente giratoria, con pluma recta o articulada con tensor rígido. Remolcados o autopropulsados. Versión totalmente autónoma o de turno de guardia. Para transbordo de piezas y cargas pesadas. Con otras similitudes en las características, se diferencia de las grúas flotantes de bivalva de carga por la presencia de velocidades reducidas para realizar las operaciones básicas requeridas para un trabajo más preciso. Pueden tener un río y un mar, así como una clase de ejecución en hielo.
Grúas flotantes de montaje y construcción
Capacidad de carga de 16 a 300 toneladas. Totalmente giratoria, con pluma recta o articulada con tensor rígido. Remolcados o autopropulsados. Versión totalmente autónoma o de turno de guardia. Se utilizan en la construcción naval, pesada, energía, ingeniería de transporte, construcción de puentes y estructuras hidráulicas, así como en trabajos de desarrollo de la plataforma marina. Distinguido por trabajar a bajas velocidades: 1-12 metros / minuto. Pueden tener un río y un mar, así como una clase de actuación sobre hielo.
Grúas flotantes de montaje y salvamento
Capacidad de carga de 200 a 500 toneladas y más. Con sistema de pluma fija recta e inclinada. Remolcados o autopropulsados. Versión totalmente autónoma o de turno de guardia. De acuerdo con el propósito, pueden equiparse con una variedad de equipo auxiliar. Se utilizan en la construcción naval, ingeniería pesada, energía, transporte, construcción de puentes y estructuras hidráulicas, trabajos de desarrollo de la plataforma marina y operaciones de rescate submarino. Modo de funcionamiento de alta velocidad: 0,1-5 metros/minuto. Pueden tener un río y un mar, así como una clase de ejecución en hielo. Es posible equipar la pluma con un baúl para trabajos con cargas inferiores a la capacidad de carga nominal en los casos en que se requiera un alcance muy grande de la pluma.
grúa flotante– Equipo extremadamente versátil y fiable. Se utilizan para cargar y descargar barcos, profundizar el fondo, construir puentes y otras estructuras acuáticas.
grúa flotante casi indispensable en el puerto para trabajos polivalentes, por lo que el costo relativamente alto se amortiza en poco tiempo.
- Grúa flotante con una capacidad de elevación de 16 t
- Grúa flotante con una capacidad de elevación de 32 toneladas (Al Furat)
- Grúa flotante con una capacidad de elevación de 32 toneladas (Hafez)
- Grúa flotante con capacidad de elevación de 100 toneladas (El Mansour)
