Технические характеристики гусеничного крана. Расчёт и подбор каната, барабана, двигателя привода. Устойчивость и связанная с ней грузоподъемность гусеничных кранов. Статический момент на валу двигателя. Техника безопасности при эксплуатации крана.
Аннотация к работе
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.
Введение
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.
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
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
Список литературы
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.