Кран на колонне г/п 100 кг

Спецификация (Кран на колонне лист2).doc

КП МдТТСМ – 09065 020000СБ
КП МдТТСМ – 09 065 020001
КП МдТТСМ – 09 065 020002
КП МдТТСМ – 09 065 020003
КП МдТТСМ – 09 065 020004
КП МдТТСМ – 09 065 020005
КП МдТТСМ – 09 065 020006
КП МдТТСМ – 09 065 020007
КП МдТТСМ – 09 065 020008
КП МдТТСМ – 09 065 020009
КП Мд ТТСМ – 09 065 02 00 00

3 лист 100%.frw

Ограничитель подъема.dwg

Ограничитель подьема
КП МдТТСМ-09 065 040000 СБ
БГТУ им. В.Г. Шухова гр. ЗМ-06-15у

Кран на колонне.dwg

КП МдТТСМ 09 047 04 00 00 СБ
Технические характеристики
Высота подъема крюка
Скорость подъема груза
Поворот крана Вручную

Спецификация (Кран на колонне).doc

КП МдТТСМ – 09065 000000ПЗ
Пояснительная записка
КП МдТТСМ – 09065 000000СБ
КП МдТТСМ – 09 065 010000
КП МдТТСМ – 09 065 020000
КП МдТТСМ – 09 065 030000
КП МдТТСМ – 09065 040000
Ограничитель подъема
КП МдТТСМ – 09 065 050000
Ограничитель поворота
КП МдТТСМ – 09 065 060000
КП МдТТСМ – 09 065 090000
КП МдТТСМ – 09 065 00 00 00

1 лист 100%.frw

Технические характеристики
Высота подъема крюка
Скорость подъема груза
Поворот крана Вручную

ПЗ.doc

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРОЕКТИРУЕМОЙ МАШИНЫ5
НАЗНАЧЕНИЕ ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ КРАНА НА КОЛОННЕ ЕГО ОСНОВНЫХ МЕХАНИЗМОВ И УЗЛОВ7
РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ12
1.Расчет механизма поворота крана12
2.Определяем статический момент сопротивления повороту14
3.Расчет электротали15
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАШИНЫ17
Грузоподъемные и транспортирующие машины являются неотъемлемой частью современного производства так как с их помощью осуществляется механизация основных технологических процессов и вспомогательных работ. В поточных и автоматизированных линиях роль подъемно-транспортных машин качественно возросла и они стали органической частью технологического оборудования а влияние их на технико-экономические показатели предприятия стало весьма [2] существенным.
Подъемно-транспортная техника развивалась в соответствии с потребностями общества и имеет многовековую историю. Еще в древние времена люди создавали простые устройства для подъема и перемещения грузов в первую очередь из потребностей земледелия (поливка засушливых земель во многих странах) строительства и торговли где требовалась транспортировка большого количества грузов.
В современные машины закладываются следующие основные принципы: стандартизация унификация и блочность конструкции. Технико-экономическим анализом устанавливают наиболее оптимальные типы машин и их параметры определяют число типоразмеров деталей и узлов что позволяет повысить качество машин и экономичность их эксплуатации и ремонта.
В современных условиях поточного и автоматизированного производства значение подъемно-транспортных машин качественно изменилось. Они вышли за рамки своего первоначального назначения - вспомогательного оборудования для механизации трудоемких процессов производства - и являются связующими звеньями в технологической цепи обеспечивающими непрерывность производства основным регулятором поточного производства органической частью технологических процессов определяющих ритм и производительность основного оборудования предприятий. ПТМ являются основой комплексной механизации и автоматизации производственных процессов. От правильного выбора наиболее рациональных машин зависит высокопродуктивная работа всего предприятия.
Увеличение производительности и улучшение технико-экономических показателей подъемно-транспортных машин повышение их прочности надежности и долговечности неразрывно связано с применением новейших методов расчета и конструирования
Режимы работы грузоподъемных машин
Для грузоподъемных машин характерным является цикличность работы механизмов с частыми пусками остановками и реверсами. Интенсивность работы и условия эксплуатации тип и назначение машины определяют режим работы ее правильный выбор которого необходим для расчета механизмов и металлоконструкций. В зависимости от режима работы принимают запасы прочности деталей динамические коэффициенты при расчете механизмов и металлоконструкций. В зависимости от режима работы принимают запасы прочности деталей динамические коэффициенты при расчете механизмов и металлоконструкций коэффициент запаса торможения параметры и тип электродвигателя. От соотношения времени работы и пауз характера нагрузки различают режимы работы электродвигателей: продолжительный кратковременный и повторно-кратковременный. Для крановых механизмов изготовляют электродвигатели повторно-кратковременного режима при котором двигатель не успевает нагреться до определенной температуры называемой установившейся а за время пауз не успевает охладиться до температуры окружающей среды.
Режим работы грузоподьемных машин устанавливают с учетом следующих величин:
)коэффициента использования механизма по грузоподъемности
где - среднее значение веса поднимаемого груза в течение смены;
- номинальная грузоподъемность;
)коэффициента суточного использования
)коэффициента годового использования
)относительной продолжительности включения двигателя механизма
где - время работы механизма в течение цикла с;
- полное время цикла с;
- время пауз в течение цикла используемое для выполнения вспомогательных операций с;
)температуры окружающей среды;
)числа включений в час (среднего за смену).
В зависимости от совокупности указанных факторов режимы работы крановых механизмов и электрооборудования подразделяют на: Л – легкий С – средний Т – тяжелый ВТ – весьма тяжелый.
КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПРОЕКТИРУЕМОЙ МАШИНЫ
Грузоподъемные [1] машины предназначены для подъема перемещения и подачи груза в требуемое место обслуживаемое машиной. Они обслуживают производственные процессы в цехах заводов и на строительных объектах устанавливают и монтируют промышленное оборудование выполняют погрузочно-разгрузочные работы на складах и являются составной частью комплексной механизации производственных процессов во всех отраслях народного хозяйства. На современных предприятиях системы подъемных машин часто являются органически связанной неотъемлемой частью технологического оборудования обеспечивающей -нормальную бесперебойную работу производства.
Классификация грузоподъемных машин. Существует много типов грузоподъемных машин конструкции которых зависят от вида груза условий применения и степени сложности. В состав подъемной машины может входить несколько рабочих механизмов — подъема груза передвижения и поворота крана изменения вылета крюка. Они могут быть в различных сочетаниях однако во всех грузоподъемных машинах имеется механизм подъема. Главным классификационным признаком машин является общность конструкций и методов их расчета. Основные типы грузоподъемных машин в зависимости от назначения области применения и выполняемой функции:
) подъемные механизмы;
) промышленные роботы.
Краны бывают: мостовые козловые поворотные стреловые передвижные стреловые башенные и т.д. Мы отметим в данной записке стационарный свободностоящий кран.
Согласно ГОСТ 25835-83 «Машины грузоподъёмные. Классификация механизмов по режимам работы» режимы работы механизмов грузоподъёмных машин в зависимости от условий их использования подразделяют на шесть групп определяемых классом использования и классом нагружения. Класс использования механизмов отражает интенсивность использования механизма во время его эксплуатации.
Классы нагружения механизмов отражают относительную нагрузку механизма в соответствии со спектром нагрузок.
Для сравнения технико-эконмических характеристик однотипных машин необходимо знать удельные показатели металлоёмкости энергоёмкости и стоимости. Задаче является снижение удельных показателей за счёт унификации блочности и взаимозаменяемости узлов применение новых материалов и прогрессивных методов обработки.
НАЗНАЧЕНИЕ ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ КРАНА НА КОЛОННЕ ЕГО ОСНОВНЫХ МЕХАНИЗМОВ И УЗЛОВ
Стационарные свободностоящие поворотные краны
Краны устанавливаются [2] на открытых площадках и обслуживают ограниченные участки соответствующие максимальному и минимальному вылетам стрелы. Стационарные краны являются свободностоящими и удерживаются от опрокидывания массой фундамента. По конструкции бывают с неподвижной колонной с вращающейся колонной и с поворотным кругом.
Для снижения изгибающих моментов действующих на колонну и уменьшения опрокидывающих моментов в кранах предусматривают противовес.
Из условий минимального расхода металла колонны изготавливают сварными квадратного или прямоугольного сечений из профилей или трубчатые. Верхняя опора крана с неподвижной колонной состоит из радиальных и упорных самоустанавливающихся подшипников воспринимающих горизонтальные и вертикальные нагрузки. К верхней траверсе крепится стрела крана и противовес. Нижняя опора предсавляет собой двух- четырехкатковую или многороликовую обойму; четырехкатковая обойма применяется при установке на кране противовеса. Ролики применяются бочкообразной формы с большим радиусом кривизны. Для регулирования положения катков относительно колонны ось катков выполнена с эксцентриситетом. Многороликовую обойму устанавливают в тяжелых кранах.
На следующем рисунке 1 мы видим кран на колонне применяемый в сборочных и ремонтных цехах. Он предназначен для перемещения небольших деталей массой до 100 кг.
Рисунок 1. Кран на колонне
Колонна нижней частью установлена в гнезде опорной плиты прикрепленной к фундаменту анкерными болтами. По способу изготовления колонны бывают кованые литые и решетчатые с шейками и шипами для опор несущей конструкции.
На следующих рисунках 2 3 мы видим крепление данного крана на колонне к фундаменту анкерными болтами.
Рисунок 2. Крепление колонны вид сверху
Рисунок 3. Крепление колонны в разрезе
Механизм подъема представляет собой электрическую таль.
Электрические тали предназначены для выполнения погрузочно-разгрузочных и транспортных операций. Они перемещаются по нижней полке двутаврового монорельса. Электротали изготовляют грузоподъемностью 025; 05; 1; 2; 32; 5 т.
Электроталь грузоподъемностью 025 т передвижная имеет две неприводные двухколесные тележки; барабан ненарезной с трехслойной навивкой каната один дисковый электромагнитный тормоз и ограничитель подъема крюка.
Одним из основных механизмов электротали является грузоподъёмный барабан предназначенный для наматывания каната.
В механизмах применяют следующие типы барабанов:
с нарезной и гладкой поверхностями;
обычной конструкции - с наматываемым канатом и фрикционные;
цилиндрические конические и криволинейной формы.
В большинстве грузоподъемных машин применяют барабаны с винтовыми канавками для наматывания каната в один слой. Назначение канавок - уменьшить напряжение смятия устранить трение между соседними витками а следовательно уменьшить износ и повысить долговечность каната. Многослойная навивка каната позволяет сократить длину барабана но при этом увеличивается износ каната и скорость навивки становится переменной. Поэтому барабаны с такой навивкой имеют ограниченное применение.
По способу изготовления барабаны бывают: литые из чугуна (СЧ 15 - 2) или стали (сталь 25Л); сварные из стали - тонколистовой с накатанными канавками (для легких условий работы) или из толстостенных труб с нарезными канавками и сварно-литые.
Грузоподъёмные крюки являются наиболее распространенными но и самыми несовершенными грузозахватными устройствами так как краны не могут работать автоматически и требуется постоянное присутствие рабочих для их обслуживания (навеса и съема груза).
Рисунок 5. Крюковая подвеска
По конструкции крюки разделяют на однорогие (Рисунок 5 а) и двурогие (Рисунок 5 г); последние более удобны для подъема длинномерных грузов.
К крюкам и скобам предъявляются исключительно высокие требования прочности и надежности.
Существуют следующие способы изготовления крюков: ковкой штамповкой и с помощью заклепок из листовой стали вырезанной по шаблону крюка (пластинчатые); литые крюки пока находятся в стадии исследования. Применение сварки при изготовлении крюков а также заварки или заделки дефектов не допускается. Материалом служит вязкая малоуглеродистая сталь 20 а также сталь 20Г (высокоуглеродистая сталь и чугун не применяются из-за опасности внезапного разрушения).
После изготовления кованые крюки подвергаются отжигу для снятия внутренних напряжений. Новые крюки проходят испытания на нагрузку 125 номинальной в течение не менее 10 мин.
РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
Грузоподъемность Q = 01 т
Высота подъема h = 225 м
Скорость подьемаV = 46 ммин = 00167мс
1.Расчет механизма поворота крана
Рисунок 4. Вспомогательная схема
Вертикальное [1] усилие действующее на упорный подшипник верхней опоры равно сумме весов всех вращающихся частей крана:
Вес противовеса определяют из условия равенства суммы статических моментов действующих на кран в нагруженном и разгруженном состояниях. Поскольку груз не всегда максимальный и кран большую часть времени находится в разгруженном состоянии принимаем:
Такое условие обеспечивает действие на колонну наименьшего изгибающего момента.
Сумма моментов с грузом на крюке:
Сумма моментов без груза на крюке:
Горизонтальную реакцию H находим из уравнения моментов для груженого крана:
Соответственно нагрузкам выбираем упорный шарикоподшипник 8204 со статической нагрузкой 3026 кгс и радиальный подшипник 304 со статической нагрузкой 794 кгс.
2. Определяем статический момент сопротивления повороту
где - сумма моментов сил трения в верхней опоре и нижнем опорно-поворотном уствройстве.
Момент сил трения в радиальном подшипнике верхней опоры:
Момент сил трения в упорном подшипнике:
Усилие действующее на каждый из двух роликов:
Момент сил трения в нижнем опорно-поворотном устройстве:
где - коэффициент трения в подшипниках роликов (002 005) см;
- коэффициент трения качения ролика по колонне (003 007) см;
- диаметр ролика определяемый по наружному диаметру подшипнику ();
- диаметр колонны ();
- диаметр подшипника ролика ();
Момент сил возникающих при уклоне:
Т.к. данный кран служит для перемещения небольших деталей в цехе то примем что ветровой момент равен 0.
Общий статический момент:
3. Расчет электротали
где - грузоподъемность тали ;
- кратность полиспаста ;
Разрывное усилие каната:
где - запас прочности каната при среднем режиме работы.
По ГОСТ 2688-69 выбираю канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6×19 с диаметром каната 41 мм и разрывным усилием 1000 кгс.
Фактический запас прочности:
Наименьший диаметр барабана по дну канавок:
Количество рабочих витков каната на барабане:
где - высота подъема.
Общее число витков на барабане:
Длина нарезанной части барабана:
где - шаг винтовой нарезки канавок на барабане.
Статический крутящий момент на валу барабана при подъеме груза:
где - количество ветвей каната закрепленных на барабане.
Частота вращения барабана:
Расчетная мощность электродвигателя:
где - общий КПД подъемного механизма равный произведению КПД полиспаста барабана и редуктора.
Выбираю электродвигатель АИР71В8 с мощностью 025 кВт и частотой вращения 750 обмин.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАШИНЫ
Приводы [3] всех механизмов должны иметь автоматически действующие тормоза причем для каждого привода механизмов подъема обязательно наличие двух тормозов - основного и дополнительного действующих независимо один от другого. Основной тормоз должен быть установлен либо на реборде барабана механизма подъема либо на валу редуктора. Дополнительный тормоз может устанавливаться в любом месте кинематической цепи механизма подъема. Дополнительный тормоз должен срабатывать с замедлением по отношению к основному. Каждый из тормозов механизма подъема для случая действия эксплуатационной нагрузки должен быть рассчитан с коэффициентом запаса торможения не менее 1.5.Механизмы подъема груза должны иметь два независимых концевых выключателя. Один из концевых выключателей должен прерывать цепь питания приводного электродвигателя.
Этот выключатель должен срабатывать после того как грузовая подвеска прошла первый выключатель в случае его отказа. Возможный ход грузовой подвески после срабатывания второго выключателя определяется в соответствии с требованиями правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных машин утвержденных Госгортехнадзором России. В случае срабатывания второго концевого выключателя механизм подъема груза должен быть обесточен до выяснения причины отказа первого концевого выключателя.
При наличии нескольких приводов у одного и того же механизма короткое замыкание или перегрузка одного из электродвигателей должны отключать все двигатели данного привода от питающей электрической сети.
Грузозахватные органы иили приспособления должны быть сконструированы таким образом чтобы они надежно фиксировали и перемещали груз и должны иметь блокировки исключающие самопроизвольное высвобождение груза иили препятствующие его высвобождению в результате ошибки персонала.
Для грузозахватных приспособлений со стальными канатами запасы прочности для всех канатов должны превышать запасы прочности соответствующие правилам устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных машин утвержденных Госгортехнадзором России.
Выявленные в процессе осмотра поврежденные съемные грузозахватные приспособления должны быть выведены из эксплуатации.
При курсовом проектировании был спроектирован кран на колонне грузоподъёмностью 01 т предназначенный для использования в ремонтно-механическом или сборочном цехе. Для механизма подъёма был выбран двигатель серии АИР71В8 по ГОСТ 15150-81 мощностью 025 кВт и частотой вращения вала 750 мин-1. Он позволит поднимать грузы весом до 01 т. По разрывному усилию выбрали канат типа ЛК-Р конструкции 6×19 по ГОСТ 2688 - 69 диаметром dk=41 мм с разрывным усилием Sp=28061 кгс.
Для механизма поворота были подобраны подшипники 8204 со статической нагрузкой 3060 кгс (внутренний диаметр = 20 мм наружный = 40 мм) и радиальный подшипник 304 со статической нагрузкой 794 кгс (внутренний диаметр = 20 мм наружный = 52 мм).
Иванченко Ф.К. и др. Расчёты грузоподъёмных и транспортирующих машин. Киев издательское объединение «Вища школа» Головное изд-во 1978. – 576с.
Иванченко Ф.К. Конструкция и расчёт подъёмно транспортных машин. Учебник для ВУЗов. - Киев издательское объединение «Вища школа» Головное изд-во 1983. – 351с.
Руденко Н.Ф. Александров М.П. Лысяков А.Г. Изд. 3-е переработанное и дополненное. М.: изд-во «Машиностроение» 1971. – 464с.

3 лист 100%.dwg

Ограничитель подьема
КП МдТТСМ-09 065 040000 СБ
БГТУ им. В.Г. Шухова гр. ЗМ-06-15у

2 лист 100%.frw

1 лист 100%.dwg

КП МдТТСМ 09 047 04 00 00 СБ
Технические характеристики
Высота подъема крюка
Скорость подъема груза
Поворот крана Вручную