Гусеничный кран - Контрольная работа

Подъемники - машины, перемещающие грузы в ковшах, клетях, кабинах или на площадках, движущихся в жестких направляющих. Краны предназначены для подъема грузов и подачи их к месту разгрузки, а при монтаже - для подачи деталей к месту установки их в проектное положение в вертикальном и горизонтальном направлениях. Для целей строительства используют следующие виды кранов: 1) легкие переносные краны - подъемники, используемые в основном для подъема груза по вертикали и в отдельных случаях на небольшое расстояние по горизонтали; 2) стационарные краны для подъема и перемещения грузов по вертикали и по горизонтали в пределах радиуса окружности, описываемой стрелой; 3) башенные краны (передвижные стационарные и приставные и самоподъемные) служат для подъема грузов и перемещения их по горизонтали; 4) самоходные стреловые краны применяют для монтажных и погрузочно-разгрузочных работ; обладают высокой мобильностью и практически не ограниченной зоной обслуживания; 5) козловыми кранами осуществляют подъем, перемещение и монтаж конструкций. Кроме кранов на собственной гусеничной базе, в строительстве используется также гусеничные краны, изготовленные на базе универсальных одноковшовых экскаваторов с параметрами в пределах технической возможности базовых машин, а также изготовленные из сборочных единиц экскаваторов. Кроме того, уширенная колея снижает маневренность машины, вследствие чего краны с раздвижной колеей целесообразно использовать в ограниченной зоне рабочих площадок со сравнительно незначительной долей передвижений всего крана в течении его рабочего цикла.

Грузоподъемными машинами поднимают и перемещают различные строительные материалы по вертикали или по пространственной трассе, изменяющейся в горизонтальном и вертикальном направлениях. С помощью этих машин монтируют основные строительные конструкции во всех видах строительства, а в промышленном строительстве - технологическое оборудование. Многие из этих работ сочетаются со строповкой и пакетированием грузов, подтаскиванием грузов к грузоподъемному устройству и другими такелажными работами. Работают грузоподъемные машины чаще всего циклично.

Грузоподъемные машины можно разделить на следующие группы: 1. Вспомогательные (простые) машины и механизмы-домкраты, лебедки и тали.

2. Подъемники - машины, перемещающие грузы в ковшах, клетях, кабинах или на площадках, движущихся в жестких направляющих.

3. Краны - наиболее сложные и универсальные грузоподъемные машины для подъема, перемещения по пространственной трассе и подачи грузов и монтажа конструкций.

Краны предназначены для подъема грузов и подачи их к месту разгрузки, а при монтаже - для подачи деталей к месту установки их в проектное положение в вертикальном и горизонтальном направлениях.

Типаж кранов, применяемых в народном хозяйстве, многообразен. Для целей строительства используют следующие виды кранов: 1) легкие переносные краны - подъемники, используемые в основном для подъема груза по вертикали и в отдельных случаях на небольшое расстояние по горизонтали; 2) стационарные краны для подъема и перемещения грузов по вертикали и по горизонтали в пределах радиуса окружности, описываемой стрелой; 3) башенные краны (передвижные стационарные и приставные и самоподъемные) служат для подъема грузов и перемещения их по горизонтали; 4) самоходные стреловые краны применяют для монтажных и погрузочно-разгрузочных работ; обладают высокой мобильностью и практически не ограниченной зоной обслуживания; 5) козловыми кранами осуществляют подъем, перемещение и монтаж конструкций. Пределы зоны ограничены пролетом крана и длиной его перемещения; 6) кабельные краны применяют на таких строительных объектах, где приходится перемещать грузы на значительное расстояние.

Кроме того, используют специальные краны - плавучие, летающие (вертолеты), трубоукладчики.

Гусеничные краны работают без выносных опор и могут передвигаться в пределах строительной площадки без предварительной подготовки трассы со скоростью 0,5..1 км/ч, а при специальной подготовки они могут перемещаться с номинальным грузом на крюке. Грузоподъемность отечественных кранов составляет от 16 до 250 т. Высокая маневренность и большая грузоподъемность обусловили их широкое применение в различных отраслях строительства на объектах с большими, в том числе с рассредоточенными объемами работ для контакта укрупненных конструкций и технологического оборудования. Этими качествами предопределяются высокая конкурентная способность гусеничных кранов по отношению к специальным башенным кранам, требующим устройство подкрановых путей.

Кроме кранов на собственной гусеничной базе, в строительстве используется также гусеничные краны, изготовленные на базе универсальных одноковшовых экскаваторов с параметрами в пределах технической возможности базовых машин, а также изготовленные из сборочных единиц экскаваторов. Грузоподъемность последних составляет от 20 до 60 т.

Гусеничные краны комплектуют всеми видами стрелового и башенно-стрелового рабочего оборудования. Длина основных прямых стрел обычно составляет 10..15 м. Увеличение высоты подъема крюка достигается установкой до пяти дополнительных вставных секций от 5 до 10 м, а также гуськов различной длины.

Гусеничные краны имеют, как правило индивидуальный электрический привод с первичным силовым агрегато-дизелем и электрогенератором переменного трехфазного тока частотой 50 Гц, напряжением 380 и 220 Вт, что допускает работу от внешней электросети. Дизель-генератор устанавливают в хвостовой части поворотной платформы. Приводы всех механизмов-грузового, стрелоподъемного, поворотного, ходового и др. - построены по стандартным схемам: электродвигатель-тормоз-редуктор-рабочий орган. На кранах малой грузоподъемности, преимущественно изготовленных на базе одноковшовых экскаваторов или из экскаваторных узлов, встречается также дизельный - привод с механическим или гидравлическим трансмиссиями.

Ходовая часть гусеничных кранов состоит из неповоротной рамы, опирающейся на две приводные гусеничные тележки с многоопорными гусеничными звеньями, обеспечивающими низкие (до 0.1 Мпа) давления на грунт. При движении на разворотах одну гусеницу затормаживают или включают двигатели гусениц для движения в разные стороны. Для повышения устойчивости в направлении поперек гусениц у ряда моделей гусеничных кранов применяют раздвижные гусеничные тележки.

Устойчивость и связанная с ней грузоподъемность гусеничных кранов

В том числе прочих параметров зависит от размеров опорного контура-базы и колеи. Краны с раздвижной колеей частично - только при расположении рабочего оборудования поперек, гусениц - решают задачу более полной реализации возможностей использования грузоподъемности. Однако, эта мера конструктивно сложна, более материалоемкая и дорогая по сравнению с традиционными конструктивными схемами гусеничных кранов. Кроме того, уширенная колея снижает маневренность машины, вследствие чего краны с раздвижной колеей целесообразно использовать в ограниченной зоне рабочих площадок со сравнительно незначительной долей передвижений всего крана в течении его рабочего цикла.

Вариантом использования самоходных гусеничных кранов, повышающим их грузонесущую способность, является замена гусеничного ходового оборудования уширенным рельсовым. Такая мера эффективна только для кранов большой грузоподъемности, работающих с большими вылетами груза. Рельсоколесные краны широко используют на установки кровли промышленных цехов с предварительной укрупненной наземной сборкой крупных участков, а также в гидротехническом и энергетическом строительстве.

2. Исходные данные

Подъемник специализированный грузопассажирский

Грузоподъемность: Q=0,8 тонн

Скорость: V=0,65 м/сек

Высота подъема груза: H=50 м

Режим работы: ПВ=15%

3. Основные расчеты

1. Расчет и подбор каната

- масса крюка q=0,02*мгр = 0,02*800= 16 кг

- кратность полиспаста i=1

- число блоков от груза до барабана n=i 1=2

- КПД одного блока ?=0,96

- усилие, возникающее в канате: P=((Q q)*g)/(in*?nn) =((800 16)*9,81)/(1*0,962)= 8,685 КН

- разрывное усилие каната: Sp= P*K, где К=5

Sp= 8,685 *5 = 43,425 КН

По приложению 2 по ГОСТ 2688-80 выбираем канат типа ЛК-О конструкции 6*19 1.ОС (ГОСТ3077-80), маркировочная группа 1568

Диаметр каната: dk = 10.5мм

Масса 1000 м. каната: m1000м к =387,5 кг

Табличное разрывное усилие каната: Sp=53,7 КН

3. Расчет и подбор барабана

Диаметр барабана: Dб = 20* dk = 20*10.5 = 210мм

Выбираем по таблице: Dб = 250мм СЧ 15-32 ??0,02*Dб (0,6…1)=0,02*25 10=10,5 мм ?сж = Рк / ? t? [?] [?] = 90 Мпа для СЧ 15-32 ?сж =8685/(0,0105*0,0105) = 41,35 МПА ?сж = 41,35 ? 90 (Условие выполняется)

Берем толщину стенки 12 мм. ?сж =8685/(0,012*0,0105) = 68,92 МПА ?сж = 68,92 ? 90 (Условие выполняется)

Определяем длину каната

Lk=H(i 1) l0 B?DБ=50(1 1) 0,8 2*3,14*0,25 = 102,37 м

{Lб}? 3*Dб=3*250=750 мм m=Lб*dk / ?* l0(Dб dk) =102.37*0.0105 / 3.14*0.75(0.25 0.0105)=1.74 = 2 слоев навивки

Профиль канавок при двухслойной навивке не подбирается {Lб} по таблице принимаем Lб =1000 мм материал - чугун диаметр барабана - Dб = 250мм толщена стенки барабана - ? = 12м

Число слоев навивки - m = 2

Длина каната - Lk=102,37 м гусеничный кран грузоподъемность привод

4. Расчет и подбор двигателя привода

Скорость: Vk = Vk*i=0,65 м/сек

Мощность на валу двигателя: N = (Vk * Pk)/(1000*?) = (8685*0.65)/(1000*0.85) =6,64 КВТ

По приложению №7 выбираем МТКВ 311-8 с мощностью

N = 9 КВТ nдв=750 об/мин

Частота вращения барабана: n б =60 Vk /(?(Dб dk(2m-1)))=60*0.65/(3.14(0,25 0.0105*(2*2-1)))= 44,12об/мин

Определение передаточного числа передачи и редуктора

U = nдв / n б = 750/44,12 = 17

Принимаем по таблице цилиндрический горизонтальный двухступенчатый с передаточным числом U=18 для ПВ=15% -тип редуктора ЦГУ -100 ГОСТ 20758-75

Межосевое расстояние = 180 мм

Передаваемая мощность = 0,95-4,82 КВТ

Крутящий момент на тихоходном валу = 0,25 КН*м

Скорость навивки каната на 1 слое: V(1) = (?*(Dб dk)* n б)/60= (3.14*(0.25 0.0105)*44,12)/60 = 0.6 м/сек

Скорость навивки каната на 2 слое: V(2) = (?*(Дб dk(2m-1))* n б)/60 = (3.14*(0.25 0.0105(2*2-1))*44,12/60 = 0.65 м/сек

Скорость подъема груза: Vгр = Vk /i = 0,6/1….0,65/1=0,6….0,65м/сек

Проверка двигателя на перегрузочную способность в период пуска: Статический момент на валу двигателя: М ст = (Pk*Dб )/(2*U*?) = (8685*0,25)/(2*18*0,85) =70.95 Н/м

Динамический момент на валу двигателя от инерции поднимаемого груза при t=2 сек: М дин=(Pk*Vk * Вб)/(2*U*?*t*g) = (8685*0.65*0.25)/(2*18*0.85*2*9.81)=2,35 Нм

- Динамический момент на валу двигателя от инерции вращающих масс элементов привода: М’ дин = 1.25*0.105/2 nдв * J дв = 1.25*0,1050/2*750*0,3 =14,76 Н*м

Пусковой момент на валу двигателя: М n = М ст М дин М’ дин = 70,95 2,35 14,76 = 88,06 Н*м

-Номинальный момент на валу двигателя: М H =9550*Nдв/ n дв = 9550*18/750 = 229,2 Н*м

М n / М н = 88,06/229,2 = 0,38< 2.5

Условие выполняется двигатель подобран с запасом по пусковому моменту.

5. Подбор тормоза

Необходимо подобрать электромагнитный двухколодный тормоз, установленный на быстроходном валу редуктора.

М I = М ст =70.95 Нм

Сила трения помогает затормаживанию привода механизма, поэтому

М т = МІ * ?2 = 70.95 *0.852 = 51,26 Нм

Тормозящий момент: Кзап.=1,75

М рт = Кзап* М т = 1,75*51,26 = 89,7 Нм

Диаметр тормозного шкифа принимаем по величине тормозного момента

Dш = 160 мм. Находим основные параметры колодочного тормоза ТГК-150

Окружное усилие на ободе тормозного шкива

РР = 2* М т/ Dш = (2*51,26)/0,16 = 640,75 Н

Сила прижатия тормозных колодок при m = 0,42

N’ = РР /2*? = 640,75/2*0.42 = 762,79 Нм

Сила сжатия пружины: Q = N’(a/b) = 762,79*(0.21/0.38) = 421,54 Нм

Необходимый растормаживающий момент: М = Q*l = 421,54*0.05 = 21,07 Нм

20 < 21,07

Выбираем ТКГ 150 с М т =40 Н*м

-Величина отхода колодки: ? = 0,15 см = 1,5 мм

Рабочий ход пружин: ? = 2*?*b/a = 2*1.5*380/210 = 5,4 мм

Проверка тормозных колодок на допустимое удельное давление: q = N’/(?* Dш * Вк ?/360) = 762,79/(3,14*0,016*0,06*60/360) = 0,15 МПА

0,15 МПА < 0.5 Мпа

Все основные элементы тормоза удовлетворяют для обеспечения нормальной работы грузоподъемного механизма.

6. Правила безопасности

Краны и подъемники, грузоподъемностью больше 1 тонны должны бать зарегистрированы в органах Гор Гос. тех. надзор.. Все краны проходят статистическое и динамическое испытание, после этого его можно эксплуатировать. Статистическое испытание или техническое освидетельствование краны проходят ежедневно, а динамическое или полное раз в три года.

Траверсы испытываются через 6 месяцев, стропы через 10 дней, на крюках недолжно быть трещин, износ зева крюка не должен превышать 10%.

Башенные краны должны снабжаться прибором безопасности:АСОН-1, АСНИИ-11 (приборы фиксирующие наведение Э.Д.С. в близи работы Л.Э.П. В близи Л.Э.П., в процессе работы, крановщика должен иметь наряд допуск. Он выдается по письменному разрешению, организации районной электростанции, где указывается фамилия ответственного за работу, и лица выполняющего наряд допуск. В наряде допуске указывается: время отключения Л.Э.П., время включения Л.Э.П. и указывается охраняемая зона (мин. 60м)

Каждая организация эксплуатирующая грузовые машины выделяет ответственного за работу с работой по применению грузов с помощью грузоподъемных машин. Он должен фиксировать испытания каждой грузоподъемной машины и приспособления для каждого вида грузоподъемных машин, иметь инструкцию по правильной эксплуатации машины. Стропы, траверсы - должны иметь бирку на которой указан максимальный вес поднимаемого груза и срок последнего испытания этих приспособлений.

Техника безопасности при эксплуатации

- К работе с краном допускаются лица достигшие совершеннолетия

- лица имеющие право управлять данным краном- прошедшие инструктаж по технике безопасности и расписавшиеся в журнале по технике безопасности.

- во время работы крана на строительной площадке в радиусе действия крана не должно быть посторонних людей;

- строительная площадка должна быть огорожена и при необходимости, если рядом тротуар снабжена террасами;

- все механизмы крана должны быть снабжены тормозами, на крюках должны быть замки;

- краны должны регулярно проходить проверки

1. Г.Н. Дамбуев. Методические указания по выполнению курсовой работы на тему: Строительные машины.

2. Д.П. Волков, В.Я. Крикун. Строительные машины. М., 2002 г.

3. М.И. Гальпери, Н.Г. Домбровский. Строительные машины. М., 1980 г.

Размещено на .ru