[Vitali123]

Здравствуйте,

Я пытаюсь спроектировать мини кран в скетчапе. Хочу использовать его для укладки газоблоков при строительстве дома. Вес одного блока 25 кг + такелаж. Исходя их этого хотелось бы достичь грузоподъемности в 50 - 100 кг. Я читал что у крана должен быть запас в 5 раз для безопасности. Тогда выходит что конструкция должна выдержать 250 - 500 кг.

Собирать хочу из квадратного профиля на фланцах болтами. Каждый отрезок примерно 1м, что бы влез в багажник легковушки. И что бы собирать было легче по весу.

Я придумал конструкцию высотой примерно 5 метров со стрелой 4м. Стрела будет переломной с 4 поворотными секциями. Для изготовления хочу использовать метал 5мм. Для основания и мачты будет квадратный профиль 100мм. А для стрелы 50мм. На торцы приварю квадратные пластины и насверлю отверстий для болтов. Все болты М20. Вся конструкция будет опираться на поворотные колесики. Для подъема буду использовать электрический тельфер закрепленный на конце стрелы.

Самое сложное было придумать шарнир, что бы его можно было легко собрать самому. Пока что я остановился на таком варианте: в середине втулка с отверстием и к ней приварены 2 подшипника сверху и снизу. Она вставляется между пластин к которым тоже приварены подшипники. И все это надевается на болт М20.

Я нарисовал чертеж в скетчапе, как я это вижу. Подскажите пожалуйста как можно на коленке посчитать сколько выдержит моя конструкция? Приветствуются любые советы.

[Fogel]

Ильнур, я не похож на этих богатырей, но шесть блоков закинутых в тачку катал по _грунту_ без вопросов, так почему та же тачка, но со стрелой не поедет по плитам или монолиту перекрытия? Вот стамиллиметровые колёса лесов, те да, те по ровному полу местами не идут. Кстати, нагрузку они не держат, только перекатить леса, а там уже опоры винтовые берут всё на себя

[Vitali123]

Поворотная стрела нужна что бы позиционировать блоки на кладке, влево - врпаво. Насчет балласта внизу, я думал. но тогда надо еще строить для него платформу, как то цеплять её к мачте. Все это дополнительное усложнение и увеличение веса. У больших башенных кранов балласт как раз сверху висит.

А вот насчет колес идея хорошая, передние большие от тачки а сзади маленькие поворотные. Я видел в магазине такие маленькие колесики на 150 кг нагрузки.

Самая главная загвоздка это то, что надо увеличивать тележку в длинну и ширину что бы кран сам стоял без груза. Но тогда вылет стрелы тоже надо увеличивать. Пока не придумал как это исправить без тяжелого балласта на тележке. Ну и вся кострукция выходит очень тяжелой и сложной. Пробовал считать по калькулятору вариант из дерева, но там при сопостовимой прочности выходит намного тяжелее все.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от Fogel Вот стамиллиметровые колёса лесов, те да, те по ровному полу местами не идут. Кстати, нагрузку они не держат, только перекатить леса, а там уже опоры винтовые берут всё на себя

Случалось делать, что-то похожее, двухсот миллиметровые колеса находил до тонны на колесо.
Делал винтовые опоры, думал будут пользоваться когда встанут на опоры... нифига подобного, вешают груз и покатили, до тонны кран рассчитан был.

----- добавлено через ~6 мин. -----

Сообщение от Fogel Вот стамиллиметровые колёса лесов, те да, те по ровному полу местами не идут. Кстати, нагрузку они не держат, только перекатить леса, а там уже опоры винтовые берут всё на себя

Случалось делать, что-то похожее, двухсот миллиметровые колеса находил до тонны на колесо.
Делал винтовые опоры, думал будут пользоваться когда встанут на опоры... нифига подобного, вешают груз и покатили, до тонны кран рассчитан был.

[Fogel]

А у нас много чего делают... до тех пор пока не навернётся.
поправить груз "вправо-влево" можно и оттянув руками, а повернуть стрелу - повернув всю телегу. В вашей конструкции кроме поворота вправо-влево, вперёд-назад предусмотрено?

[Vitali123]

Сообщение от Fogel А у нас много чего делают... до тех пор пока не навернётся. поправить груз "вправо-влево" можно и оттянув руками, а повернуть стрелу - повернув всю телегу. В вашей конструкции кроме поворота вправо-влево, вперёд-назад предусмотрено?

Да, тельфер будет двигаться по стреле на каретке. Каретку хочу сделать из 2х пластин соединёных трубками с надетыми подшипниками.

[Ильнур]

Сообщение от uraltay Ну, так уж буквально про километр не нужно понимать. Это только теоретически, если километровая консоль ничего не весит и масса балласта расчётная. Про каноны - крутовато. Тем более, что сразу это и опровергнуто следующей фразой. Кстати, вынесенный балласт предпочтительней с точки зрения его массы..

Это все - бла-бла. Ты еще не строил краны.

Это делается для разгрузки стойки от лишнего изгибающего момента.

Какого млин момента - ты же сбалансировал момент балластом на хвосте. Вот запроектируешь/построишь хотя бы один кран, будем разговаривать.

Сообщение от uraltay Попутно поумничаю: именно для этого автоколёса стараются перенести как можно ближе к опоре. Желательно, чтоб вертикальная нагрузка от колеса проходила через середину опоры. Для этого делается развал колёс, тарельчато гнут диски... Про такие штучки обычно рекомендую почитать в интернете очень полезную и написанную очень доступным для всех языком статью "Правильное строение машин".

Это все не по теме совсем, твои рекомендации краностроителям "почитать такую-то статью в инете" не к месту. Почитай лучше книги про краностроение - в инете много книг на доступном для несведущих языке.

Сообщение от Vitali123 У больших башенных кранов балласт как раз сверху висит.

Ты невнимателен: у ВСЕХ этих кранов есть еще кое-что - а именно нижний балласт, если это передвижной кран, или кран ЗААНКЕРЕН на соответствующий опрокидывающий момент. Законов физики не оспоришь. Законы эти в данном случае ПРОСТО банальны. Момент=сила* плечо.
Балласт на стреле - только частичная мера, направленная на уменьшение массы основного балласта (или усилий на анкера).

Насчет балласта внизу, я думал. но тогда надо еще строить для него платформу, как то цеплять её к мачте. Все это дополнительное усложнение и увеличение веса.

Зачем так сложно - просто повесь бочку 300 л, и заполняй ее тем, что под рукой есть.
Есть еще один момент: масса, находящаяся на верхотуре, при неравномерном движении крана (а на стройке тебе никто асфальт полированный не приготовит), проявит свою инерцию (как сказал бы Ньютон), т.е. кран будет раскачиваться, а при резком натыкании в кирпич колесом может и опрокинуться. В этом плане чем массы ниже, тем спокойнее кран в динамике.

[Fogel]

Только сейчас обнаружил картинку вторую. А прще сделать? Поставить мачту со стрелой и оттяжками к плите перекрытия? Благо анкеры потом уберутся, а верёвка вяжется за секунды. Но всё станет многократно легче

[Vitali123]

Сообщение от Ильнур Ты невнимателен: у ВСЕХ этих кранов есть еще кое-что - а именно нижний балласт, если это передвижной кран, или кран ЗААНКЕРЕН на соответствующий опрокидывающий момент. Законов физики не оспоришь. Законы эти в данном случае ПРОСТО банальны. Момент=сила* плечо. Балласт на стреле - только частичная мера, направленная на уменьшение массы основного балласта (или усилий на анкера). Зачем так сложно - просто повесь бочку 300 л, и заполняй ее тем, что под рукой есть. Есть еще один момент: масса, находящаяся на верхотуре, при неравномерном движении крана (а на стройке тебе никто асфальт полированный не приготовит), проявит свою инерцию (как сказал бы Ньютон), т.е. кран будет раскачиваться, а при резком натыкании в кирпич колесом может и опрокинуться. В этом плане чем массы ниже, тем спокойнее кран в динамике.

Так у меня нижний балласт тоже предусмотрен. 2 бочки с песком на тележке внизу. Канистры на стреле что бы уравновесить вес пустой стрелы без груза, что бы на мачту меньше момент действовал.

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от Fogel Только сейчас обнаружил картинку вторую. А прще сделать? Поставить мачту со стрелой и оттяжками к плите перекрытия? Благо анкеры потом уберутся, а верёвка вяжется за секунды. Но всё станет многократно легче

В основном люди так и делают, ставят кран в центре дома неподвижно. Но тогда стрела получается очень длинная. Вылет порядка 8 - 10м, огромный момент на мачту и изгибание самой стрелы. Страшно.

[Ильнур]

Сообщение от Vitali123 Так у меня нижний балласт тоже предусмотрен. 2 бочки с песком на тележке внизу.

Я это как раз видел - бочки стоят "в ряд" - когда стрела по ряду - устойчиво, но когда поперек - нет. Балласт должен или симметрично распологаться вокруг стрелы, или ХОДИТЬ за стрелой.

Сообщение от Vitali123 Канистры на стреле что бы уравновесить вес пустой стрелы без груза, что бы на мачту меньше момент действовал.

Без груза стрела весит ~0 кг, это не требует спецкомпенсации. На порядки больше момент при грузе на максимальном вылете.
Допустим стрела 10 кг/м. хвост 0,5 м, клюв 2 м. Итого 1,5 м некомпенсированной массы стрелы с ц.т. на расстоянии 1,25м от оси башни. Это 1,25м*15кг=19кгс*м. А момент от груза 100кг на плече 2 м - 200 кгс*м. Так стоит ли усложнять жизнь канистрами? Просто рассчитатать сечение не под 200 тсм*м, а под 219тсм*м. Разница мизерная. Тем более что осевая сила на башню меньше (устойчивость гибкого стержня-башни при сжатии), и т.д. и т.п. Нет резона вешать на верхотуре доп.грузы.

[Vitali123]

Идея с бочкой приязанной внизу башни интересная. При этом теряется грузовая площадка, если только её не делать как раз поверх этой бочки. Если я правильно понимаю, то раз она крутится вместе со стрелой, то она будет уравновешивать всю конструкцию от опрокидывания. И по идее можно основание сделать просто треногой поставленой на поддон. А уже поддон кататать на колесиках.

Типа такого варианта:


Тогда можно и стрелу чуть удленнить.

[Ильнур]

Сообщение от Vitali123 .. поставленой на поддон. А уже поддон катать на колесиках...

а)не поддон из отходов, а крепкая стальная рама б)не на колесиках, а на колесищах . Два из них как минимум - с тормозами (на всякий случай).

[Fogel]

Вантово-мачтовый кран (типа "летающей камеры" над стадионом). Для управления - компьютер
А если совместить козловой со стреловым? В середине добавить ногу портальную и пусть она на колёсах по полу катается по кругу. И противовесы лесом пойдут и привод поворота прще и сам узел поворота (ваш меня очень смущает)
P.S. за вечер реально поддон того блока руками сложить. Вместе с подъёмом на этаж и замешиванием клея.

[uraltay]

Сообщение от Ильнур Это все - бла-бла. Ты еще не строил краны.

Немножко приходилось. Правда, не строить, а разрабатывать.

Сообщение от Ильнур Это делается для разгрузки стойки от лишнего изгибающего момента. Какого млин момента - ты же сбалансировал момент балластом на хвосте.

Балластом на хвосте сбалансировал момент от опрокидывания крана грузом. А стойка, на которой закреплена стрела с грузом и на которую действует изгибающий момент, - не сбалансирована. И если не будет того троса, то стойка может превратиться в вопросительный знак разработчику.

Сообщение от Ильнур Почитай лучше книги про краностроение - в инете много книг на доступном для несведущих языке.

Обхожусь без инета. Передо мной на полке немало таких книг. Например, двухтомник Голдберга. При недостатке знаний в голове - пользуюсь.

[Ильнур]

Сообщение от uraltay Немножко приходилось....Балластом на хвосте сбалансировал момент от опрокидывания крана грузом.

Нет. Сто раз нет. Поизучай устройство башенных кранов поподробнее. "Немножко" недостаточно.
Для справки - на стреле не балласт, а противовес называется.
Так вот, независимо от наличия противовеса, балласт есть ВО ВСЕХ башенных кранах (кроме некоторых стационарно заанкеренных в основание). Потому что только противовесом не сбалансировать.

[uraltay]

Сообщение от Ильнур Нет. Сто раз нет.

Что не так?

[Ильнур]

Сообщение от uraltay Что не так?

Не знаю, почему вместо обсуждения контргруза на стреле начинаем обсуждать классику. Мы до этого говорили о роли противовеса на хвосте стрелы. Я на схеме не обнаружил этого противовеса.
Наоборот, я обнаружил основной балласт, а так же трос подтяжки хвоста стрелы.

[uraltay]

Сообщение от Ильнур Не знаю, почему вместо обсуждения контргруза на стреле начинаем обсуждать классику. Мы до этого говорили о роли противовеса на хвосте стрелы. Я на схеме не обнаружил этого противовеса. Наоборот, я обнаружил основной балласт, а так же трос подтяжки хвоста стрелы.

Контргруз на стреле - тоже классика. И на каком расстоянии его размещать - дело разработчика. Утверждение, что он перевернёт кран, неверное: нужно рассчитать грамотно момент от этого груза. Роль этого контргруза - не дать опрокинуться крану под действием груза, но это не значит, что он должен опрокидывать кран. Если контргруза недостаточно, то и появляется внизу дополнительный груз. Замечу, что в этом случае и контргруз на стреле возможно увеличить.
Схему я взял из п.36, чтоб автору стало понятней, почему может согнуться стойка, если не будет растяжки, как на моём правом рисунке. О чём я говорил в п.53.
И даже, если "балласт на хвосте" - это контргруз наверху, то он не спасает от изгибающего момента на стойке от груза.

[Fogel]

Э... А в чём разница между подвешеным противовесом на стреле и тем же противовесом но действующим через оттяжку? Горизонтальную динамику не трогаем.
P.S. по такой схеме можно сделать "включающиеся" противовесы - по мере перевешивания стрелы под нагрузкой, трос снимает с платформы следующий груз.

[Ильнур]

Сообщение от uraltay Контргруз на стреле - тоже классика.

Пипец оборотец. Вернись на посты и отследи, о чем мы ВООБЩЕ-то разговаривали.

...Роль этого контргруза - не дать опрокинуться крану под действием груза

Роль этого контргруза (пофторно) - облегчить общую массу балласта. Запомни что ли, раз не понятно..

Если контргруза недостаточно, то и появляется внизу дополнительный груз.

Нет. Нет и нет. Балласт внизу ВСЕГДА имеется (запомни что ли..). Конечно есть вариант (пофторяю уже), когда низ крана жестко вставлен (заанкерен) в основание. Например в палубу корабля. Или в бетон порта. Или в спецфундамент под либхер при возведении небоскреба.
У нас же, слава аллаху, передвижной кран, и балласт внизу НЕЗБЕЖЕН. Если только не устроить подвижный противовес с интеллектуальным управлением с многократной страховкой по линии безопаснности.

Замечу, что в этом случае и контргруз на стреле возможно увеличить.

Замечу, что в нашем случае любой лишний кг на верхотуре делает кран неустойчивым в динамике - он предназначен для передвижения по стройплощадке (не по рельсам).

Схему я взял из п.36

Это моя схема - голимая классика. Ея и рекомендуется придерживаться.
А не канистры вешать к башке...

[Vitali123]

Я сейчас рисую новый переработаный вариант. Хочу спросить, можно ли сделать такое соединение профилей вместо фланцев:



Тогда можно практически без сварки обойтись, нужен только сверлильный станок.

Мачта из профиля 160 на 80, 5мм. Соединяется через стакан из профиля 180 на 100, 6мм. Насквозь на 4 болта м16.