Консольный кран в гараж

Сергей 77

Если Вы заметили, то верхний срез столба у меня находится в одной плоскости с верхней частью стены:

Это сделано не случайно, подобная высота позволяет мне уложить переднюю поперечную балку точно также, как и все остальные, а не придумывать что-то по-ходу. Уголок, что я приваривал в верхней части гарантированно позволяет подвориться к нему.

Что и было реализовано на практике. Помимо самой балки, консоль «держат» две дополнительные распорки (в направлениях наиболее вероятных «ударов» ).

Поперечная балка и распорки выполнены из сложенных и проваренных в длину уголков, получается конструкция в виде тавра.

Вид снизу:

Вид сверху:

Так это выглядит внутри гаража после настила досок и заливки крыши бетоном:

В дальнейшем это всё спрячется, так как потолок будет утепляться и обшиваться.

На этом моя «летняя» эпопея с гаражным краном закончилась.

На очереди описание «весенней» сессии - изготовление "стрелы".

Сергей 77

"Поступил" вопрос - "Чем обусловлен выбор местоположения крана?"

Чуть позже сделаю фото и опишу в теме всё наглядно.

Ответил - ТУТ

Alekseich

Судя по фото, на трубе и поворотных кронштейнах- нет подшипников.

А по хорошему они нужны.

Как это будет реализовываться?

Сергей 77

@Alekseich said:
Судя по фото, на трубе и поворотных кронштейнах- нет подшипников.

А по хорошему они нужны.

Как это будет реализовываться?

Хороший вопрос, Славентия он тоже интересовал.

Не скрою, тоже так думал, но чем больше "углублялся" в эту тему, тем больше приходил к обратному выводу.

Поясню ход своих мыслей:

Подшипники уменьшают трение, заменяя его сопротивлением качению, но это при условии, что они размещены "правильно" - имеют постоянный контакт всех шаров (роликов) с обоими плоскостями (имеются ввиду опорные подшипники), без токарных и фрезеровочных работ это достичь весьма проблематично, я не имею доступа к "станочному парку";
Для размещения подшипников необходимо было добиться от сопрягающихся плоскостей (труба и кронштейны) строгой параллельности, но сварить такую деталь с минимальной погрешностью возможно только на стапеле, изготовить стапель ради одного крана не рентабельно и гораздо сложней чем сам кран;
Для подшипников не плохо бы сделать механизм "натяжения", для меня это тоже проблема (см. п. 1);
Монтаж консоли (столба) по уровню и отвесу имеет некую погрешность, а соответственно при поднятии груза и минимальном сопротивлении поворотного механизма, "стрелу" непременно будет "уводить" в какую либо сторону, значит надо будет реализовывать какой-то механизм торможения;
Несомненно, что подшипники минимизируют износ сопрягающихся плоскостей и продлят срок эксплуатации конструкции, но говорить об этом можно при постоянной эксплуатации крана, а при использовании его несколько раз в год подобные рассуждения даже не серьёзны;

6 Ну и в конце концов - это усложняет простую гаражную конструкцию.

Вот как-то так, полагаю, что смог объяснить свою точку зрения. Возможно я искренне заблуждаюсь, "ходовые испытания" крана всё "расставят по местам", главным критерием оценки будет служить величина прилагаемого усилия для поворота нагруженной стрелы.

Сергей 77

Зимой гаражным краном вообще не занимался, были другие весьма «занимательные проекты».

Двутавровый швеллер, купленный для «стрелы» ещё летом, лежал в «ракушке» в том же ГСК, а тут что-то было нужно, и я случайно наткнулся на него, время было, вот и решил доделать кран.

Для начала решил «срастить» с двутавр с трубой, для чего сделал в торцах два круглых отверстия и вырезал болгаркой середину швеллера между ними (фото процесса нет, но чтобы было понятно о чём «говорю», проиллюстрирую более «поздней» картинкой):

.

Подобное крепление трубы в двутавре даёт уверенность, что в ходе эксплуатации ни чего не оторвётся и груз не рухнет.

Отверстия сделал «внатяг», что позволяло перемещать балку по трубе (выше-ниже) только с помощью молотка, это очень удобно при «примерки» - всегда можно подкорректировать высоту «стрелы» и оценить наглядно, что вышло.

После недолгих, но весьма трудозатратных манипуляций с перемещением «стрелы» по высоте относительно трубы, пришёл к выводу, что самое верхнее положение является наиболее функциональным и приемлемым для меня:

(пусть Вас не смущает небольшой перекос стрелы относительно вертикального столба, на момент «примерки» у меня нашлась только шпилька диаметром 18 мм., а все отверстия «заложены» под 20-ю)

Вот ведь незадача - «классический» кран-укосина имеет несколько иные принципы построения, чем задумал я. Как правило, над «стрелой» располагается «растяжка», отвечающая за перераспределение нагрузки и тем самым поддерживая «стрелу» от изгибания, в то же время под «стрелой» всё место свободно, что позволяет беспрепятственно перемещать груз:

В поиске решения выхода из сложившейся ситуации, я снова «обратился» к «интернету».

Оказалось, что «промышленный» дизайн подобных кранов вполне «отвечает» моим «хотелкам»:

Нижняя «косынка» не так уж и много «съедает» полезного места.

Решено – подобный вариант возьму за основу моего будущего крана.

Сергей 77

Так как высота «стрелы» определена, для начала обварил двутавр на трубе и приварил в верхней части опорную шайбу толщиной 5 мм.:

Для чего шайба?

Напомню, что на данном этапе я отказался от подшипников, а шайба позволит распределить нагрузку на кронштейны столба, тем самым предотвратив их от быстрой механической выработки и несколько «разгрузит» крепёжную шпильку (я так думаю).

Далее, из обрезка какого-то уголка с толщиной стенки 5 мм., я вырезал и согнул будущий торец «косынки»:

По моим задумкам, выглядеть это будет как-то так:

В нижней части трубы я тоже оставил место под шайбу.

Найти кусок металла на саму «косынку» не удалось, но зато был обрезок полосы толщиной 8 мм., из него я и решил изготовить необходимый элемент:

Далее «примерка» и «подгонка» элементов:

С последующей «обваркой»:

Сергей 77

У 90% консольных кранов, увиденных мной в «сети» на «стреле» присутствовал подобный элемент:

Вдаваться в «подробности» для чего нужно это ребро жёсткости я не стал, ибо наверняка это отняло гораздо больше времени, чем изготовление, посему просто решил внести элемент в конструкцию.

Из обрезка выпилил незатейливую форму:

И соответственно вварил с обеих сторон стрелы:

Основная конструкция готова.

В нижней части, на трубу я пока наваривать шайбу не стал – посмотрю после «примерки».

Сергей 77

Так как процесс поиска крепёжной шпильки "колонны" и «стрелы» крана для «генеральной примерки» несколько затянулся, то пока решил изготовить «заглушку» на переднюю часть «стрелы».

Для этого отрезал 2-ва куска уголка и сварил их между собой. Далее разметил и просверлил в полученной детали отверстия для крепления к двутавру:

«Перенёс» отверстия на двутавр и нарезал резьбу:

«Черновой» вариант торцевой заглушки «стрелы» в собранном виде:

Сергей 77

Шпильку по прежнему не нашёл, но зато обнаружил в «закромах» пару болтов подходящего сечения (20 мм.):

Так как шпилька нужна только для фиксации «стрелы» от горизонтального смещения, а не для стягивания конструкции, то решил просто вставить болты в трубу с обеих сторон, диаметры впритык, так что болты сами по себе не вываливаются.

Водрузил «стрелу» на колонну:

Ну и общий вид получившейся конструкции:

Хорошо, что не стал приваривать на нижнюю часть трубы опорную шайбу, так как выявился люфт между трубой и кронштейнами колонны, что давало вертикальный «ход» около 1 см. на вылете «стрелы» 2 м.. Пришлось снова снять «стрелу» и подложить сталистую шайбу толщиной примерно 1 мм., после чего люфт практически полностью исчез, правда и «стрела» стала поворачиваться значительно трудней, но смажу и со временем притрётся.

"Стрела" встала хорошо - чётко в "горизонт".

Зазор между стеной гаража и «стрелой» в «сложенном» состоянии позволяет свободно разместить любую таль:

На данном этапе конструкцию не красил - не имеет смысла, так как предстоят «ходовые» испытания – проверка «стрелы» на прогиб весом, после этого приму решение оставить конструкцию так как есть или внести изменения.

Alekseich

А если вырезать прокладку под шайбу из пластиковой бутылки?

Она и тонкая, и когда сработается- притрется уже шайба.

Да и смазать плюс ко всему можно будет.

И не исключаю, что скрипа не будет (по крайней мере первое время).

Сергей 77

@Alekseich said:
А если вырезать прокладку под шайбу из пластиковой бутылки?

Она и тонкая, и когда сработается- притрется уже шайба.

Да и смазать плюс ко всему можно будет.

И не исключаю, что скрипа не будет (по крайней мере первое время).

Сейчас поворотный узел на столько "впритык", что лезвие бритвы не везде подсунешь, оставлю всё как есть, только смажу перед тестом с грузом, если нагруженная "стрела" будет очень туго поворачиваться, тогда буду думать.

Планирую постепенно нагружать конец стрелы и наблюдать как кран себя "ведёт", "разумным" конечным весом считаю 500 кг.

Сергей 77

И так, как и обещал, возвращаюсь к вопросу - "Чем обусловлен выбор местоположения крана?"

В первую очередь (на мой взгляд) кран в гараже необходим при демонтаже/установки двигателя автомобиля. Не всегда возможно отсоединить/подсоединить какие-либо компоненты из под капота автомобиля, производить подобные операции лёжа под машиной тоже не всегда удобно, дабы сделать подобный труд максимально комфортным, существуют подъёмники, в гараже подъёмник заменяет смотровая яма и было бы логичным разместить кран в зоне проведения работ.
Смотровая яма в моём гараже начинается от ворот и идёт вглубь гаража, имеет длину 3 м., а следовательно если над ней стоит автомобиль (мой, например, около 4,5 м. в длину), то попасть в яму и проводить манипуляции под моторным отсеком я могу только загнав машину задом в гараж, следовательно зона работ будет в р-оне ворот.
Въезд в гараж смещён относительно центра гаража, соответственно одна стена получается «бестолковой» - машина не позволяет разместить вдоль или на стене что-либо полезное (неудобный доступ), так почему не занять это место краном?
Гараж имеет односкатную крышу с уклоном к задней части, максимальная высота потолка у ворот, соответственно и стрелу крана можно поднять выше (мало ли какой груз придётся поднимать/снимать, например бетономешалку в пикап).
При данном расположении несущей колонны крана её было достаточно просто «привязать» к ранее заложенным/спроектированным элементам перекрытия.
При данном расположении колонны и умеренной длине стрелы «рабочая зона» перекрывает почти всю смотровую яму, позволяет выгрузить/загрузить груз с платформы прямо в середине проёма ворот.
Кран позволяет без напряга опускать/поднимать груз из подвала/ в подвал (хоть мешки картошки, хоть двигатели), а в подвале у меня планируется складик, дабы не захламлять в гараже полезную рабочую площадь.

Вот для наглядности «набросал» схему гаража (розовым выделена рабочая зона крана):

Вот для наглядности фото, правда получились не ахти какие – пришлось отключить лампу у «стрелы», так как засвечивала кадры, да и батарейки в фотоаппарате «садились». Если присмотреться, то видно, что к "стреле" прикреплена стропа, эмитирующая трос тали.

Работа крана над ямой в р-оне предполагаемого моторного отсека:

Возможность крана забрать груз прям из створа ворот (ворота ещё не расширил, но будущие контуры видны):

Опуск/подъём грузов в подвал/из подвала:

Полагаю, тема "выбора места" раскрыта.

Юрий Везунчик

А в подвижную часть пресмасленки врезать , дабы масло нагнетать ?

Сергей 77

@Юрий Везунчик said:
А в подвижную часть пресмасленки врезать , дабы масло нагнетать ?

Трущиеся части это плоскости шайб и кронштейнов столба, после того, как их смазал, "стрела" стала поворачиваться легче, испытания покажут чего необходимо сделать, если смогу без огромных усилий повернуть "стрелу"под нагрузкой, то и "заморачиваться" не буду, оставлю всё как есть, только при следующей сборке побольше смазки заложу, а коль нет, тогда придётся искать пути выхода из сложившейся ситуации.

Для испытаний всё готово - найдены весы для определения веса нагружаемых предметов, к потолку закреплёна стальная пластина, а на переднем торце "стрелы" нанесена метка, по вертикальному смещению между ними можно отследить прогиб двутавра при различных нагрузках, подвешена "грузовая платформа":

alex1967

Так-как Вы,Сергей,не появляетесь в эфире,а вопрос гложет меня прям с утра,задам вопрос здесь!А как Вы собираетесь выгрузить мешок картошки в правую часть гаража!

Сергей 77

@alex1967 said:
Так-как Вы,Сергей,не появляетесь в эфире,а вопрос гложет меня прям с утра,задам вопрос здесь!А как Вы собираетесь выгрузить мешок картошки в правую часть гаража!

Нечего мешку делать в правой части гаража, прилавок будет у входа в торговый повельон!

Вот когда дойдёт дело до мяса, то обязательно построю транспортировочные подвесные рельсы :

А если серьёзно, то главное предназначение крана, я вижу, в выгрузке/погрузке, а далее переконтовать или откатить на тележке можно хоть куда.

Сергей 77

Пока у меня вынужденный «простой» с краном, озадачился вопросом – «Какая нагрузка будет на болты, что я вставил в трубу?».

Так как я в большей степени «гуманитарий», то естественно, что ни каких расчётов ранее не производил, делал всё на основании личного опыта и мировосприятия.

Вникать в сопромат и строить эпюры напряжений, по понятным причинам не стал, довольствовался самыми примитивными расчётами.

Схема крана (для наглядности):

«Грубый» расчёт нагрузки на поворотную ось - расстояние от поворотной оси до подвеса груза (L) разделить на длину поворотной оси (H), полученный коэффициент умножить на вес груза (max – 500 кг.) + вес тали (Y ) + вес балки (Х), получаем вес на срез оси.

В моём случае (максимально возможное):

190/50=3,8

3,8 * (500 + Х +Y) = 2,128 тонны (вес «стрелы» и тали, грубо взял по 30 кг.).

Болт М20 класса 5,8 (те, что сейчас установлены) несет на срез около 5,5 т., даже если предположить, что метизы китайские и характеристики несколько завышены, то, полагаю, запас прочности для испытаний есть.

Возможно, нагрузка перераспределится равномерно на оба болта, так как в моей конструкции сила, действующая на ось, приложена к 2-м точкам:

Испытания «не за горами».

Сергей 77

Для «испытания» крана долго искал «мерный» груз, кроме рулонов рубероида ни чего не нашёл.

Взвесил поддон, он «сырой» + 2 бруска (усиление снизу), вышло 50 кг. Рулон рубероида (4 мм. с каменной крошкой) тоже вышел 50 кг. С начала подумал, что весы врут, что-то многовато для поддона и рубероида, но сравнив своим весом весы в гараже с эталонными весами дома, понял, что показывают правильно.

Приступил к испытаниям – груз добавлял постепенно, и каждый раз фиксировал величину прогиба «стрелы»:

На 250 кг. остановился, испытание провалено – «стрела» прогнулась на 1 см.

Замеры в ходе испытания:

50 кг. – прогиб 2 мм.
100 кг. – прогиб 4 мм.
150 кг. – прогиб 6 мм.
200 кг. – прогиб 8 мм
250 кг. – прогиб 10 мм.

По мере убывания груза «стрела» возвращалась в предыдущее положение.

Но есть и «положительные» моменты – «стрела» с грузом поворачивается и без подшипников.

Усилия при повороте «стрелы» (измерялось безменом):

«стрела» без груза – 5 кг.
«стрела» с грузом 250 кг.:
вывести из статического положения – 10 кг.
поддержание движения – 8 кг.

Снова разобрал кран, буду усиливать «стрелу».

VyacheslavVVS LR

Без распорки,ни какое усиление не даст результата...либо он будет минимальный,если не сказать мизерный... B)

Сергей 77

@VyacheslavVVS LR said:
Без распорки,ни какое усиление не даст результата...либо он будет минимальный,если не сказать мизерный... B)

Как говорят у нас в Москве – «Один добрый опыт важнее семи мудрых поучений». (Таджикская пословица)

Ни о каких дополнительных подпорках и «подвесах» и думать, на данном этапе, не хочу, конструкция и так теряет свою «лаконичность».

Речь не идёт об устранении прогиба двутавра вообще, а о проявлении эффекта под большим весом.