Torninosturi ( engl. Tower crane , ranskaksi Grue à tour ) on puomityyppinen pyörivä nosturi , jonka nuoli on kiinnitetty pystysuoraan sijoitetun tornin yläosaan [1] . Autonostureiden konepuistossa niiden osuus on noin 18 % [2] .
Ensimmäinen prototyyppi nykyaikaisista torninostureista ilmestyi vuonna 1913 : Julius Wolfin luomassa nosturissa oli tornin huipussa oleva kääntöpöytä. Viisitoista vuotta myöhemmin, vuonna 1928, suunniteltiin ja rakennettiin ensimmäinen palkkipuomilla varustettu torninosturi ja vuonna 1952 nostopuomilla [3] .
Torninosturia alettiin käyttää maan rakennustyömailla ensimmäisten viisivuotissuunnitelmien vuosina. Ensimmäiset Neuvostoliiton torninosturit valmistettiin vuonna 1936 . Ennen suurta isänmaallista sotaa torninosturien laivasto Neuvostoliitossa oli noin 200 yksikköä, ja niiden vuosituotanto noina vuosina oli useita kymmeniä [4] .
Neuvostoliiton sodan jälkeen yli 75 % kaikista torninostureista valmistettiin helmikuussa 1946 perustetuissa Narkomstroydormashin tehtaissa [4] .
Vuoteen 1960 asti nosturit valmistettiin pääasiassa erikoistumattomissa yrityksissä, mikä johti monipuoliseen konepuistoon. Vuonna 1960 pääteollisuusinstituutti VNIIStroydormash kehitti tuolloin olemassa olevien 80 torninosturimallin sijaan useita yhtenäisiä nostureita kahdeksasta peruskoosta [4] .
Samanaikaisesti erikoistuneissa nosturinrakennusyrityksissä toteutettiin suunniteltu organisaatio yhtenäisten mekanismien valmistamiseksi. Hän salli samalla:
Nosturien suunnittelua on parannettu jatkuvasti, uusia malleja on ilmestynyt, suorituskyky on parantunut ja torninostureiden valikoima on laajentunut [5] . Jos ensimmäisten nostureiden nostokyky oli 0,5-1,5 tonnia , nostokorkeus 20-30 m , niin 1980-luvulla oli nostureita , joiden nostokyky oli jopa 50 tonnia ja nostokorkeus jopa 150 m . [5] . Vuosina 1976-1980 ilmestyi viidennen ja kuudennen kokoluokan nosturit ( KB -504 , KB-674 , KB-675 , KB-676 ), joilla oli korkeammat tekniset ominaisuudet [4] . 1980-luvun puolivälissä maassa aloitettiin valmistelut useiden modulaaristen nostureiden (KBM-301, KBM-401 , KBM-571) [6] kehittämiseen .
1980-luvun alkuun mennessä maassa oli RSFSR :ssä , Ukrainan SSR :ssä ja Georgian SSR :ssä [5] 28 erikoisnosturien rakentamiseen erikoistunutta yritystä [6] . Kazakstanin SSR :ssä valmistettiin erilliset nosturierät [7] .
Joka vuosi 1980-luvun alkuun mennessä nosturinrakennusyritykset tuottivat jopa 3 tuhatta nosturia [5] ja vuonna 1985 noin 4 tuhatta [6] . Lisäksi rakennusteollisuuden kysyntä ylitti tuotannon määrän tuhannella yksiköllä [6] . Neuvostoliiton alueella oli toiminnassa noin 50 tuhatta torninosturia [5] [6] 120 eri mallista [8] .
Perestroikan päättyessä , Neuvostoliiton romahtamisen ja taloudellisten uudistusten alkaessa sekä nosturiteollisuus että rakennusteollisuus kokivat vaikeita aikoja: osa nostureista tuotiin varastotukikohtiin, osa koipesäkkeisiin ja osa romutettiin . . Sekä hanavalmistajien määrä että niiden tuotantomäärät ovat vähentyneet [6] .
Kaikista entisistä Neuvostoliiton tasavalloista torninosturia valmistetaan tällä hetkellä Valko-Venäjällä, Venäjällä ja Ukrainassa. Muissa entisissä Neuvostoliiton tasavalloissa, kuten Kazakstanissa , ei nykyään ole omaa torninostureiden tuotantoa ja kaikki torninosturit tuodaan ulkomailta [9] .
Torninostureiden tuotannon tasainen kasvu Venäjän federaatiossa näkyi vasta elokuun talouskriisin jälkeen [10] . Vuodesta 2004 lähtien Venäjällä toimi siis kahdeksan valmistajaa. Seuraavana vuonna valmistajia oli seitsemän [10] ja vuonna 2007 valmistajien määrä nousi yhdeksään [11] .
Viime aikoina nosturien tuonti Venäjälle ulkomailta ( Saksa , Ranska , Espanja , Italia , Kiina jne.) on lisääntynyt [6] . Vuonna 2005 tuontinosturien osuus oli: Venäjän markkinoilla - 40 % (joista neljäsosa on uusia) [10] . Kazakstanissa vuonna 2005 maahan tuoduista torninostureista suurin osa (69,6 %) on Kiinasta peräisin olevia nostureita, kun taas venäläisten nostureiden osuus Kazakstanin markkinoista oli 11,3 % [9] . Venäjän federaatiossa valmistetun uuden torninosturin hinta on 9-14 miljoonaa ruplaa. Eurooppalainen nosturi (ominaisuuksiltaan samanlainen) on 25-50% kalliimpi. Kiinassa valmistettujen nostureiden hinta vaihtelee 20-190 tuhannen dollarin välillä [9] .
Gosgorpromnadzorin mukaan Ukrainassa (1. tammikuuta 2008 ) oli käytössä 5 336 torninosturia, joista suurin osa on valmistettu Neuvostoliiton aikana [12] [13] . Venäjän alueella rekisteröitiin 2000-luvun alussa 24477 torninosturia [14] . Valko-Venäjällä (tasavaltalaisen Promatomnadzorin tiedot) vuonna 2007 työskenteli 1100 torninosturia, joista suurin osa on palvellut aikansa [15] .
Torninosturin päätarkoitus on palvella rakennusten ja rakenteiden, varastojen, kaatopaikkojen rakennustyömaiden aluetta, lastata ja purkaa materiaaleja kuljetuksista - kun suoritetaan rakentamista ja asennusta sekä lastaus- ja purkutoimenpiteitä [16] [17] .
Samaan aikaan torninosturi tuottaa työskentelyliikkeitä: ulottuvuuden vaihtamista, puomin nostamista, nosturin kääntämistä ja liikuttamista [17] . Puomin ulottuvuuden muuttaminen sen tyypistä riippuen tapahtuu joko nostamalla tai laskemalla puomia tai siirtämällä rahtikärryä puomia pitkin [16] .
Kuormien nosto tapahtuu lastivinssin, rahtiköyden ja koukkupidikkeen avulla. Nosturin kääntöosa pyörii suhteessa kiinteään osaan kääntömekanismin avulla. Ne on yhdistetty kääntölaitteella (lyhennetty OPU), joka siirtää pysty- ja kaatumiskuormat kääntöosasta ei-kääntörunkoon [17] .
Torninostureiden päämekanismit on varustettu erityisillä turvalaitteilla, joita kutsutaan rajoittimiksi, jotka on varustettu: mekanismilla kuorman nostamiseksi, nosturin kääntämiseksi, lastivaunun siirtämiseksi ja puomin nostamiseksi. Näitä nosturimekanismeja ohjaa nosturinkuljettaja ohjaushytistä [16] , joka on pääsääntöisesti asennettu tornirakenteen yläosaan [17] .
Erottele ajanvarauksella:
Liikkumismahdollisuuksien mukaan on:
Ajolaitteena liikkuvissa torninostureissa käytetään:
Suunnitteluominaisuuksien mukaan erotetaan myös kaksi nosturiryhmää: "klassiset" torninosturit (tornipäällä) ja päättömät. Lisäksi valmistetaan pikakiinnitteisiä torninostureita , joiden kokoonpano suoritetaan mahdollisimman lyhyessä ajassa ilman jyrkäntyötä ja apulaitteita.
Jokainen torninosturi koostuu seuraavista osista:
Perustoimintojen suorittamista varten nosturi on varustettu asianmukaisilla mekanismeilla : vinsseillä , lohkoilla ja ketjunostimilla [16] .
Yleiskäyttöisessä nosturitornissa on joko teleskooppirakenne tai ristikkorakenne, kahta tyyppiä: kääntyvä ja kääntymätön. Korkealla korkeudella se voidaan rakentaa (ylhäältä) ja kasvattaa (alhaalta). Pääkuormankäsittelyrunkoon käytetään koukkujousitusta. Tällaisia nostureita valmistetaan suurimmaksi osaksi liikkuvana versiona kiskoradalla, ja niiden suunnittelu mahdollistaa nopean kokoamisen ja purkamisen sekä kuljettamisen toiseen laitokseen [20] .
Nosturit kerrostalorakennuksiin valmistetaan liitteenä. Tällaisen nosturin rakenne lepää maassa ja rakenteilla olevan rakennuksen rungossa [20] (tukien avulla) [21] .
Korkeiden rakennusten nosturit sisältävät myös nosturinosturit, joita joskus kutsutaan ryömintänostureiksi [20] . Tämän tyyppinen nosturi asennetaan pystytettävän rakennuksen rakenteisiin, ja sen jälkeen se liikkuu omilla mekanismeillaan ajoittain pystysuunnassa ylöspäin (yksi tai useampi kerros) - pystytettävän rakennuksen kasvaessa [22] . Rakenteilla olevissa monoliittisissa rakennuksissa nosturi nojaa hissikuilun seinissä oleviin erikoisikkunoihin . Teräsbetonielementtirakennusten rakentamisen aikana nosturin tukena ovat rakennuksen rungon kennot (metalli tai teräsbetoni) [23] . Nosturi voidaan nostaa tornin pohjassa sijaitsevalla vinssillä tai erityisellä hydraulisella jatkomekanismilla. Tämän tyyppisten torninostureiden etuja ovat: kyky työskennellä rinteissä ja ahtaissa olosuhteissa sekä kyky varmistaa monimutkaisen kokoonpanon omaavan rakennuksen rakentaminen yhdellä nosturilla [23] . Yksi tällaisen nosturin tärkeimmistä rajoituksista (korkeuden suhteen) on vinssin köysikapasiteetti, ja suurin haittapuoli on purkamisen vaikeus rakentamisen jälkeen.
Kuormausnosturit tehdään yleiskäyttöisten nosturikokoonpanojen perusteella ja käyttäen [18] .
TyöskentelynuoliTorninosturin työpuomina voidaan käyttää vasaran muotoista (päätön nosturi) tai ripustettua puomia (erillisten tankojen jäykällä tuella tai joustavalla köysiripustuksella). Rakenteellisesti puomi voi olla palkki-, nosto- [17] tai yhdistetty nivelpuomi, joka on valmistettu putkista (halkaisijaltaan pieni tai suuri), taivutettu profiili tai kulmat. Nosturipuomit valmistetaan osissa, mikä yksinkertaistaa kokoamista ja kuljetusta sekä tarjoaa monipuolisuutta suunnitteluun [17] .
Beam ArrowPalkkityyppinen puomi on metallirakenne, jonka poikkileikkaus on neliön, kolmion tai suorakulmainen [23] . Puomi koostuu kahdesta hihnasta, joiden alahihnoja pitkin (koko puomin varrella) liikkuu tavaravaunu. Puomi voidaan asentaa joko vaakasuoraan tai vinoon (30° - 45° [24] ). Kulmaan asennettaessa vaunua voidaan siirtää puomin jänteitä pitkin tai kiinnittää jäykästi päästään [5] .
Tällaisen nuolen ulottuvuutta muutetaan siirtämällä vaunua riippuvaisella kuormalla kiinteän puomin ohjauspalkkia pitkin [17] .
NostopuomiNostopuomi on tilallinen metallirakenne [17] , jonka poikkileikkaus on neliön, kolmion tai suorakaiteen muotoinen [23] . Rakenne on kiinnitetty torniin tukisaranalla. Puomin päässä on lohkot, jotka voidaan räjäyttää puomin päähän kytketyllä tasapainottimella. Samaan aikaan kuorma on jatkuvasti ripustettuna lastiköydillä varustetuista lohkoista . Tämän tyyppinen nuoli on asetettu vinosti horisonttiin. Siirtämällä sitä lohkoista riippuvalla kuormalla, sen ulottuma muuttuu - sallitun kallistuskulman verran [17] [23] .
Tämän tyyppisten nuolien edut: suunnittelun yksinkertaisuus [4] . Verrattuna esimerkiksi palkkipuomilla varustettuihin nostureihin, nostopuomit osoittavat paremman ohjattavuuden ahtaissa tiloissa ja ovat teknisesti edistyneempiä ja helpompia valmistaa ja käyttää. Samanlaisilla ominaisuuksilla tällainen torninosturi on kevyempi (jopa 20 %) kuin palkkipuomilla varustettu nosturi [23] .
Haitat: ulottuvuutta vaihdettaessa puomilla ei ole kykyä siirtää kuormaa vaakasuoraan, ja kuorman vaakanopeus on alhainen ja epätasainen. Lisäksi tämän lajikkeen puomit eivät salli koko huoltoalueen peittämistä yhdestä nosturitelineestä, esimerkiksi lähellä nosturin tornia [23] .
NivelpuomiNuoli kuuluu yhdistelmätyyppiin, sillä on katkoviivan muotoinen [23] . Rakenteellisesti se koostuu kahdesta pääosasta: pää (juuri) ja pää. Pään osaa kutsutaan hanhiksi. Tällaisella nuolella varustetussa nosturissa on kaksi koukkujousitusta. Nivelpuomin ulottuvuutta muutetaan joko nostamalla koko puomi tai yhdistämällä nostoliikkeitä ja edelleen liikettä lastivaunun puomia pitkin [5] . Tämän lajikkeen nuolia käytetään lisäämään nosturin korkeutta ja koukun ulottuvuutta [23] .
Torni ja rotaattoriNosturin torni on teleskooppinen (putkimainen rakenne, joka on tehty suuren halkaisijan putkesta) tai ristikkorakenne, joka on tehty kulmista tai halkaisijaltaan pienistä putkista [17] .
Pyörimistavan mukaan nosturin torni voi olla ylhäältä kääntyvä (kiinteällä tornilla ja kääntöpäällä) ja pohjakääntävä (kääntöpöydällä tai kääntöpöydällä) [5] [20] .
Kokoonpanomenetelmän mukaan nosturitornit voidaan valmistaa purkamattomina, irrotettavina maassa (teleskooppinen ja taitettava), kasvattaa alhaalta ja rakentaa ylhäältä [5] .
Kääntyvä torniKääntöpöydällä varustetun pohjakääntönosturin kääntölaite sijaitsee alla, suoraan nosturin tukiosaan tai portaaliin [16] .
Pyörivä osa sisältää: pyörivän alustan, johon on sijoitettu toimivat nosturimekanismit - lasti- ja puomivinssit, kääntömekanismi. Lisäksi alustalle asennetaan vastapainolevyt, torni, jossa on pää, tuki ja nuoli [17] .
Kiinteä torniYläkääntyvissä nostureissa taso, johon on asennettu torni, ei pyöri. Tällaisen nosturin kääntölaakeri sijaitsee tornirakenteen yläosassa. Kuormien siirtämisen mahdollistamiseksi kaaria pitkin torniin on asennettu kääntöpää, johon on kiinnitetty vastapainokonsoli puomin tasapainottamiseksi. Käyttömekanismit on asennettu vastapainokonsoliin [16] [17] .
Nykyaikaisten kiinteän tornin torninostureiden nostokapasiteetti on yli 10 tonnia . Lisääntynyt kuormakapasiteetti ja kuorman nostokorkeus johtavat suureen kokonaismassaan, mikä vaikeuttaa nostureiden luomista koneen pohjassa olevalla kääntölaitteella [19] .
Kiinteällä tornilla varustettujen ajoneuvonostureiden tärkein etu on mahdollisuus muuttaa ne kiinnitetyiksi nostureiksi [19] , jotka ovat yleiskäyttöisiä ja voivat toimia itsestään nousevina ja liikkuvina - alhaisella korkeudella ne ovat liikkuvia, ja kun se nousee, ne ovat toimivat kiinteinä lisäosina [19] .
AlavaunuKiinnitetyissä torninostureissa ei ole juoksulaitetta. Ajoneuvojen torninostureiden siirto huoltotyömaalla tapahtuu pääasiassa kiskotyyppisellä kulkulaitteella [4] .
Kiskon alavaunu . Edustaa teräksisiä juoksupyöriä, joiden laipat perustuvat nosturin kiitoteihin ja jotka on yhdistetty juoksukärryihin [16] [22] . Kuormasta riippuen alavaunuun voidaan yhdistää neljästä 32 pyörään. Jos torninosturissa on kahdeksan (tai enemmän) juoksupyörää, ne yhdistetään tasapainottimien avulla vaunuksi, jota kutsutaan tasapainottamiseksi . Nosturin kuorma jakautuu tässä tapauksessa tasaisesti kaikkien pyörien kesken [4] .
Alavaunut jaetaan ajettaviin ja ei-vetoisiin (johtaviin ja vetoisiin) [16] . Vetovaunujen sijainti voi olla joko yksipuolinen (molemmat samalla kiskolla) tai kaksipuoleinen (diagonaalisesti) - nosturiradan eri kiskoilla [22] . Kärryjen kaksipuoleisessa järjestelyssä nosturin liike on sujuvampaa. Kaksipuolisella järjestelyllä on kuitenkin haittapuoli: kaarevia osia pitkin ajettaessa sisäkiskoa pitkin liikkuvat pyörät luistavat ja kuluvat nopeammin [4] .
Kävelylaite . Sitä käytetään raskaissa torninostureissa, jotka toimivat pehmeällä maaperällä [22] . Tällaisessa juoksukoneistossa yhdistyvät sekä kisko- että kävelypyörän elementit: tällaisen nosturin tuki on juoksutasoon liitetty sylinterimäinen tukikenkä ja liikkumiseen käytetään juoksupyöriä [5] . Kävelynosturin liike koostuu tukiosien vuorottelevasta uudelleenjärjestelystä liikkeen suunnassa [25] .
Kävelynosturin liike suoritetaan seuraavasti [5] :
Kävelynostureiden tukipinnat voidaan valmistaa myös keskipohjalevyn ja kahden suksen muodossa. Tässä tapauksessa nosturin liike tapahtuu kampimekanismien tai hydraulisten tunkkien [22] avulla , joiden tangot on saranoitu tukikenkään [25] .
Autoon asennettavat torninosturit, paineilmapyöräiset ja telaketjuiset alustat valmistetaan itseliikkuvien puomityyppisten nostureiden pohjalta . Työpuomilaitteistona käytetään nostopuomin tai palkkityyppisen puomin muodossa olevia laitteita, joita pitkin liikkuu lastivaunu [20] .
Nykyaikaisten torninostureiden ominaisuudet ulottuvat [20] :
| Kantavuus , t : | 5-25 (jopa 75) |
| Lähtö, m : | 25-40 (jopa 80) |
| Nostokorkeus, m : | jopa 90 mobiililaitteille (jopa 150-220 liitetyille) [26] |
| Nopeudet: | |
| nostokuorma, m / min : | 2-200 |
| kierrosluku, rpm : | 0,2-1,0 |
| nosturin liike, m / min : | 10-30 |
Tällä hetkellä valmistettavien nostureiden mallit yhdistetään massakokoryhmiin - toteutuksen ja käyttötarkoituksen mukaan. Jokaisessa ryhmässä on yhdistäviä kokoonpanoyksiköitä, jotka on muutettu yhtenäisiksi lohkomoduuleiksi. Käyttötyyppien ja -mallien välillä on saavutettu suoritusperiaatteiden yhtenäisyys, mikä varmistaa johdonmukaisen tutkimuksen kaikista kantojärjestelmän, työmekanismien, voimansiirtojen, sähkökäyttöjen, hydraulijärjestelmien, ohjauslaitteiden, työkappaleiden suunnittelussa. , instrumentit ja turvalaitteet [17] .
Rakentamisen yleiskäyttöisiä torninostureita käytetään pääasiassa siviili- (maaseutu- ja kaupunki-), teollisuus- ja vesirakentamisessa [20] , rakennusten, rakenteiden ja teknisten laitteiden asennuksessa sekä rakennusmateriaalien toimittamisessa [21] .
Korkean rakennuksen rakennusnosturia käytetään monikerroksisten siviili- ja teollisuusrakennusten sekä suurikorkeiden rakenteiden (jopa 150 m tai enemmän) rakentamiseen [19] . Lakhta Center -kompleksin pilvenpiirtäjän rakentamisessa käytettiin rakennustorninostureita Liebherr 710 HC-L 32/64 Litronic ja Liebherr 357 HC-L 12/24 Litronic . Esineen muoto, joka toistaa kynttilän siluetin, vaati erityistä projektisuunnittelua. Suunnittelevat Renaissance-rakennusinsinöörit ja Liebherr Tower Crane Solutions.
Laivanrakennuksen torninosturit varmistavat runkojen kokoamisen telakoiden varastoihin ja niiden valmistumisen vesille laskemisen jälkeen. Ensimmäistä kutsutaan liukukäytäväksi ja toista varusteluksi [27] .
Energiarakentamisessa on käytetty Kroll-nosturia. Torninosturia valmistetaan kahta tyyppiä: puoliitseliikkuvat (valmistajan terminologian mukaan) ja itseliikkuvat kiskoilla [16] .
Puoli itseliikkuvaNe ovat metalliristikkorakennetta, jonka torni on asennettu matalalle portaalille. Nosturin portaalissa on runkorakenne. Nosturi on varustettu ristikkotyyppisellä puomilla, joka on saranoitu torniin. Työasennossa nosturi seisoo 4 ruuvituella, jotka on kiinteästi kiinnitetty portaaliin [16] .
Tällaisen nosturin liike suoritetaan takapyöräkerralla, joka on kiinnitetty portaalin runkoon. Tällöin eteen korvataan kapealla paikalla oleva vetopalkki, joka on kytketty vetoajoneuvon vetokoukkuun [16] .
Itsekulkeva kiskoKoko valmistetuista nostureista Neuvostoliiton alueella käytettiin K-10000- merkkistä nosturia . Tästä nosturista tuli tehokkain kaikista itseliikkuvista kiskonostureista, ja asentajat kutsuivat sitä yksinkertaisesti "Krolliksi". Se toimitettiin ensimmäisen kerran Yhdysvaltoihin vuonna 1979 ydinvoimalan rakentamista varten. Neuvostoliitossa K-10000 käytettiin energiarakentamisessa - ydinvoimaloiden rakentamisessa [16] .
Niitä käytetään rakennustuotteiden, rakenteiden ja tavaroiden nostamiseen ja siirtämiseen avovarastoissa, rakennusteollisuuden kaatopaikoilla sekä rakennustyömailla tapahtuvaan lastaus- ja purku- ja varastointitoimenpiteisiin. Rakenteellisesti ne eroavat muista torninostureista aliarvioidulla tornilla. Kuormausnostureiden puomi on palkki, jossa on kuormavaunu [19] .
Asennus ja purkaminen suoritetaan ohjeiden, turvallisuusmääräysten ja SNiP :n mukaisesti . Vaiheet voivat vaihdella eri tyyppisissä torneissa ja nosturimalleissa.
Nosturien kuljetus tapahtuu: