Анализ существующей конструкции крана КЖДЭ-161. Расчет механизма подъёма груза. Расчёт узла барабана. Обеспечение энергопитания. Организация технического обслуживания. Ремонт кранов. Технико-экономическое обоснование модернизации железнодорожного крана.
Аннотация к работе
Универсальный полноповоротный самоходный стреловой кран на железнодорожном ходу КЖДЭ-161 используется в грузовом хозяйстве УГЖДТ и является средством механизации погрузочно-разгрузочных работ с различными грузами. Дизель - электрический кран КЖДЭ-161 оборудуется основной 15- метровой стрелой с крюком и по особому заказу может иметь дополнительное оборудование: 5-метровую вставку для удлинения стрелы до 20 м, захват для леса или грейфер с комплектом канатов, грузовой электромагнит с мотор-генераторной станцией для его питания. Узлы крана максимально унифицированы с узлами крана КЖДЭ - 251, до 80% деталей - одинаковые. Целью дипломного проекта является модернизация механизма подъёма груза и совершенствование его технического обслуживания. Модернизация заключается в изменении схемы механизма с однобарабанной на двухбарабанную схему. Двухбарабанная схема обеспечивает подъем или опускание груза одним барабаном или двумя одновременно, так как редуктор выполняется спаренным. При работе двумя барабанами скорость подъема увеличивается вдвое, так как полиспаст будет работать как сдвоенный и кратность его будет не шесть, а три. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ Техническая характеристика рассматриваемого крана приведена ниже: Грузоподъемность, т - при наименьшем вылете 25 - при наибольшем вылете 4,9 Длина стрелы, м 15 Скорость, м/мин - подъём груза 8,8:17,5 - передвижение 175 Частота вращения поворотной части, об/мин 2 Время полного подъёма стрелы, мин 0,62 Масса крана в рабочем состоянии 52,5 Кран КЖДЭ-161 имеет ходовую платформу, поворотную платформу с установленным на ней кузовом и механизмами, опорно-поворотное устройство, стрелу и крюковую обойму. Под ходовой рамой расположены два механизма передвижения, включающие электродвигатели и редукторы, ведомыми валами которых являются оси ходовых колёс (колесных пар). В транспортное положение выносные опоры приводятся путём их поворота относительно оси на 900 вдоль поворотной платформы. Здесь же размещены механизмы подъёма груза, изменение вылета стрелы, поворота и кабина машиниста с пультом управления. Вал ротора электродвигателя соединяется с ведущим валом редуктора соединительной муфтой 2, одна из полумуфт которой является тормозным шкивом колодочного тормоза. Два редуктора расположены в одном корпусе, разделённом перегородкой, которая служит опорой для шарикоподшипников валов. В сквозных крышках подшипников установлены манжетные уплотнения, препятствующие попаданию в редуктор грязи и пыли и утечки масла из редуктора. Редуктор имеет смотровые окна для контроля уровня масла и сливное отверстие с пробкой. а) схема кинематическая: 1 - электродвигатель, 2 - муфта соединительная, 3 - тормоз, 4- редуктор, 5- барабан; б) схема запасовки грузового каната Рисунок 1 - Механизм подъёма груза крана КЖДЭ -161 Ведомые валы редуктора оканчиваются зубчатыми венцами, представляющими собой полумуфты зубчатых муфт, соединяющих валы с барабанами. Механизм подъёма стрелы имеет отличительные особенности, а именно: наличие червячного редуктора, а также открытая зубчатая передача между редуктором и барабаном. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМОВ 2.1 Расчет механизма подъёма груза 2.1.1 Случай работы одним барабаном Исходные данные. m - максимальная грузоподъёмность, т 25; H - высота подъёма груза, м 14,2; V - скорость подъёма груза, м/мин 8,8 (одним барабаном); (двумя барабанами) 17,6; Группа режима работы 4M Исходные данные соответствуют работе крана со стрелой длиной 15 м с крюком или с электромагнитом с плитами и болванками. Согласно «Правилам устройства и безопасности эксплуатации грузоподъемных кранов» стальной канат подбирается по разрывному усилию: F0 ?S?ZP (1) где S - максимальное натяжение канатов, H; ZP - коэффициент запаса прочности каната; ZP=5,6 [5,табл.2] Максимальное натяжение каната определяется по формуле [2]: S = , (2) где m - грузоподъёмность в кт; m =25т =25000кт; - к.п.д блока ; =0,98 - для блоков на подшипниках качения; a - число канатов, навиваемых на барабан; a=1; in - кратность полиспаста; in =6(согласно принятой схеме); n - число направляющих блоков, n =1. Диаметр каната d = 22,5 мм, разрывное усилие Fраз =251 кН при маркировочной группе 1568 МПа. Диаметр барабана по средней линии витка каната: D1 h1?d, (3) где h1 - эмпирический коэффициент, принимается в зависимости от группы режима и типа крана; h1=20 [5,табл.5] D1 22,5?20=450 мм. Редуктор имеет два входных и два выходных конца вала и применяется в железнодорожных кранах КДЭ-251. Предложенная модернизация имеет цель избавиться от открытой зубчатой передачи, которая сама по себе является недостатком, так как требует постоянного осмотра и контроля; смазывание такой передачи путем закладки пластичной смазки служит постоянным источником загрязнения и запыления рамы поворотной платформы. Потребная мощность двигателя, кВт: , (20) где ?=0.96 - КПД механизма; SMAX - максимальное натяжение каната, Н. Переключение режимов работы производится пакетным переключателем SА21, расположенным на пульте управления. С целью поддержания показате