Комплексная механизация перегрузочных работ на складе прокатных изделий с конструкторской проработкой стеллажного крана-штабелёра грузоподъёмностью 2 тонны
- Добавлен: 25.01.2023
- Размер: 21 MB
- Закачек: 3
Узнать, как скачать этот материал
Подписаться на ежедневные обновления каталога:
Описание
Комплексная механизация перегрузочных работ на складе прокатных изделий с конструкторской проработкой стеллажного крана-штабелёра грузоподъёмностью 2 тонны
Состав проекта
|
|
|
|
10 лист (грузоподъёмное устройство).cdw
|
|
4 лист (механизм подъёма).cdw
|
|
6 лист (металлоконструкция).cdw
|
|
Колесо зубчатое.cdw
|
|
9 лист (средняя секция).cdw
|
|
12,13 лист (исследовательская часть 1).cdw
|
|
5 лист (механизм передвижения).cdw
|
|
Операция 0301.cdw
|
|
8 лист (телескопический захват).cdw
|
|
Операция 0351.cdw
|
|
2,3 лист (кран-штабелер сборочный чертеж).cdw
|
|
Операция 0151.cdw
|
|
11 лист (схема электрическая).cdw
|
|
1 лист (схема механизации) .cdw
|
|
7 лист (гидробуфер).cdw
|
|
15 лист (приспособление).cdw
|
|
|
|
|
съёмная реборда2.m3d
|
ходовое колесо.m3d.bak
|
|
Деталь2.m3d.bak
|
|
Деталь4.m3d.bak
|
|
Деталь3.m3d.bak
|
|
Копия Деталь6.m3d.bak
|
|
Деталь6.m3d
|
|
Деталь1.m3d
|
|
Сборка.a3d.bak
|
|
платик.m3d
|
|
Копия Деталь6.m3d
|
|
Деталь2.m3d
|
|
Деталь6.m3d.bak
|
|
вал.m3d
|
|
Деталь5.m3d.bak
|
|
Деталь4.m3d
|
|
Деталь5.m3d
|
|
ходовое колесо.m3d
|
|
вал.m3d.bak
|
|
5 лист (механизм передвижения).cdw
|
|
квадратик.m3d
|
|
Деталь7.m3d
|
|
платик.m3d.bak
|
|
съёмная реборда2.m3d.bak
|
|
Рельс.m3d
|
|
съёмная реборда.m3d
|
263873-vms-111.jpg
|
|
три дэ для 5-го листа.jpg
|
|
Деталь3.m3d
|
|
Деталь7.m3d.bak
|
Сборка.a3d
|
|
шпонка.m3d
|
|
Сборка.jpg
|
|
съёмная реборда.m3d.bak
|
|
|
|
|
|
КЭ (форма 7) заготовка1.cdw
|
|
КЭ (форма 7) 0201.cdw
|
015. ОК (форма 2)015.doc
|
|
|
|
Операция 030 (моё).doc
|
Операция 020(2) (моё).doc
|
|
Операция 015(2) (моё).doc
|
|
Операция 020 (моё).doc
|
|
Операция 045 (моё).doc
|
|
Операция 010 (моё).doc
|
|
Операция 015 (моё).doc
|
|
Операция 035 (моё).doc
|
|
Операция 025 (моё).doc
|
|
Операция 005 (моё).doc
|
|
Операция 040 (моё).doc
|
|
Копия КЭ (форма 7) 0051(2).cdw
|
|
|
|
КЭ (форма 7) заготовка1.cdw
|
|
КЭ (форма 7) 0201.cdw
|
|
Копия КЭ (форма 7) 0051(2).cdw
|
|
КЭ (форма 7) 0101.cdw
|
|
КЭ (форма 7) 0351.cdw
|
Заготовка1.frw
|
|
КЭ (форма 7) 0151.cdw
|
|
КЭ (форма 7) 0251.cdw
|
|
КЭ (форма 7) 0301.cdw
|
|
КЭ (форма 7) 0051.cdw
|
|
1. МК (форма 1а)1,1.doc
|
|
Операция 0251.cdw
|
|
КЭ (форма 7) 0101.cdw
|
|
КЭ (форма 7) 0351.cdw
|
|
Заготовка1.frw
|
|
010. ОК (форма 2)010.doc
|
|
020. ОК (форма 2)020.doc
|
|
КЭ (форма 7) 0151.cdw
|
|
КЭ (форма 7) 0151.cdw.bak
|
|
КЭ (форма 7) 0251.cdw
|
|
КЭ (форма 7) 0301.cdw
|
|
1. МК (форма 1)1,0.doc
|
|
КЭ (форма 7) 0051.cdw
|
ТЛ.xls
|
|
КЭ (форма 7) 0351.cdw.bak
|
|
|
10 лист (спецификация).spw
|
|
9 лист (спецификация).spw
|
|
4 лист (спецификация).spw
|
|
2,3 лист (спецификация).spw
|
|
7 лист (спецификация).spw
|
|
5 лист (спецификация).spw
|
|
8 лист (спецификация).spw
|
|
6 лист (спецификация).spw
|
|
15 лист (приспособление).spw
|
|
|
5 Исследовательская часть.docx
|
|
Бланки ВКР внутренние.doc
|
|
10 Патентный поиск.docx
|
|
7 Технологическая часть.docx
|
|
13 Список литературы.docx
|
|
14 приложения.docx
|
|
Бланки ВКР.doc
|
|
Оглавление.docx
|
|
9 Обеспечение безопасности труда при эксплуатации стеллажных кранов-штабелёров.docx
|
|
11 Приборы безопасности.docx
|
|
3 Расчёт схемы механизации.docx
|
|
4 Конструкторская часть.docx
|
|
12 Заключение.docx
|
|
8 Экономическая часть.doc
|
|
1. аннотация.docx
|
|
6 Электрическая часть.docx
|
|
2 Введение.docx
|
|
|
Магнитометр ИМАГ-400 Ц.png
|
|
крестообразная отвёртка.jpg
|
|
прожектор.jpg
|
|
паяльник.jpg
|
|
толщиномер.jpg
|
|
Грузовой канат.jpg
|
|
Цифровой мультиметр.jpg
|
|
автоматический выключатель.jpg
|
|
струна мпо металлу.jpg
|
|
толщиномер 2.png
|
|
Динамическая балансировка, виброанализатор, BALTECH.jpg
|
|
Прибор для проверки коммутации.jpg
|
|
|
|
Магнитометр ИМАГ-400 Ц.png
|
|
толщиномер.jpg
|
|
толщиномер 2.png
|
|
микрометр.png
|
|
электромагнитный контроль Eagle 2000.png
|
|
предельнодопустимые величины отрицательного прогиба.png
|
|
линейка.png
|
|
Твердомер металлов Equotip Bambino.png
|
|
калиевый хромпик.png
|
|
радиографический аппарат ратмир 250.png
|
|
толщиномер 3.png
|
|
нитрит натрия.png
|
|
датчики для акустической эмиссии.png
|
|
концентрат магнитной суспензии.png
|
|
АЭ система Малахит АС-15А.png
|
|
сода кальцинированная.png
|
|
схема системы металлоконтроля металлоконструкции.png
|
|
штангенциркуль.png
|
|
лупа.png
|
|
UNISCOPE акустико-эмиссионная система двухканальная.png
|
|
ручной распылитель магнитной суспензии.png
|
|
Ультрафиолетовый портативный осветитель УФО-СВ1.png
|
|
одноволоконный многомодовый интерферометр.png
|
|
рулетка.png
|
|
набор цветной дефектоскопии.png
|
|
электроизмерительный прибор ALL-TEST IV Pro.png
|
|
электромагнитный контроль.png
|
|
микрометр.png
|
|
D-100 SHERWIN.jpg
|
|
Мегаомметр.jpg
|
|
Датчик деформации - EPSI AX.jpg
|
|
Невелир.jpg
|
|
Трёхфазный счётчик активной энергии.png
|
|
Анализатор вибрации двухканальный Диана-2М .jpg
|
|
тормоз ткт.jpg
|
|
ведущие и холостые колёса крана.jpg
|
|
Угломер с нониусом.jpg
|
|
блоки обводные.jpg
|
|
тормоз ткт 2.jpg
|
|
электромагнитный контроль Eagle 2000.png
|
|
предельнодопустимые величины отрицательного прогиба.png
|
|
линейка.png
|
|
Твердомер металлов Equotip Bambino.png
|
|
калиевый хромпик.png
|
|
Реле времени.jpg
|
|
Датчик натяжения каната H9Z2.jpg.jpg
|
|
вал.jpg
|
|
скоба с индикатором часового типа.jpg
|
Ограничитель грузоподъёмности.gif
|
|
Датчик контроля команоконтроллера.jpg
|
|
электродвигатель.jpg
|
|
Бензин.jpg
|
|
индикатор дефектов обмоток.png
|
|
DR-60 SHERWIN.jpg
|
|
припой.png
|
|
радиографический аппарат ратмир 250.png
|
|
Тормозной электромагнит.jpg
|
|
Кабель крановый.jpg
|
|
Угловая шлифмашина ST-7737G.png
|
|
Ограничитель высоты подъёма.gif
|
|
толщиномер 3.png
|
|
Поверочная плита.JPG
|
|
барабан крана.jpg
|
|
измерительная линейка.jpg
|
|
Измеритель концентрации напряжений ИКН-1М.jpg
|
|
Полуавтомат сварочный ЦИКЛОН ПДГ 200 - 1 УЗ.220 В.jpg
|
|
отвёртка.jpg
|
|
Фотоэлектрический датчик.jpg
|
|
Металлополимер WEICON A.jpg
|
|
Пневмозубило JAH-6833H.jpg
|
|
муфта мувп.jpg
|
|
Вольтметр.jpg
|
|
индикатор-балансировщик роторов.png
|
|
100392.jpg
|
|
пластилин.jpg
|
|
Гидравлический буфер.jpg
|
|
нитрит натрия.png
|
|
датчики для акустической эмиссии.png
|
|
подкрановый путь.jpg
|
|
Лазерный угломер.jpg
|
|
редуктор для механизма подъёма.jpg
|
|
Рубильник.jpg
|
|
редуктор.jpg
|
|
Устройство прозвонки кабеля TGP-42.jpg
|
|
Аппарат плазменной резки Plazma CUTTER 31 FV.jpg
|
подрановый рельс.jpeg
|
|
концевой выключатель.jpg
|
|
кабина крана.gif
|
|
Спектрограф ДФС-13.jpg
|
|
Прибор диагностики состояния подшипников качения и скольжения ФВД АЛ-2-3 МТ .jpg
|
|
концентрат магнитной суспензии.png
|
|
Динамометр.jpg
|
|
АЭ система Малахит АС-15А.png
|
|
сода кальцинированная.png
|
|
схема системы металлоконтроля металлоконструкции.png
|
|
штангенциркуль.png
|
|
Прибор контроля изоляции.jpg
|
|
лупа.png
|
|
командоконтроллер.jpg
|
|
UNISCOPE акустико-эмиссионная система двухканальная.png
|
|
индикатор вибродиагностический 77Д11.jpg
|
|
спектограф ИСП-30.jpg
|
|
лупа.jpg
|
|
DP-55 SHERWIN.jpeg
|
|
изолента.jpg
|
|
регулировочный трансформатор ЛАТР-1.jpg
|
|
Пульт управления крана.jpg
|
|
Ультразвуковой толщиномер AR850.gif
|
|
телескопический захват.jpg
|
|
ручной распылитель магнитной суспензии.png
|
|
Ультрафиолетовый портативный осветитель УФО-СВ1.png
|
|
одноволоконный многомодовый интерферометр.png
|
|
Установка для наплавки крановых колёс УНК-112.jpg
|
|
контрольный груз.jpg
|
|
флюс.jpg
|
|
Центровка муфт.jpg
|
|
рулетка.png
|
|
испытание изоляции электродвигателя.png
|
|
Лазерная рулетка.jpg
|
|
Стенд для проверки, настройки и ремонта Стенд - 140.jpg
|
|
набор цветной дефектоскопии.png
|
|
индикатор дефектов подшипников.png
|
|
ацетон.jpg
|
|
салфетки технические.jpg
|
|
Спектрогграф Папуас-4.jpg
|
|
Электрическая схема крана.jpg
|
|
электроизмерительный прибор ALL-TEST IV Pro.png
|
|
система для центровки валов лаезрная Квант -Лм.jpg
|
|
электромагнитный контроль.png
|
|
подшипник.jpg
|
|
Прибор коррозионных изысканий ПКИ-02 М.jpg
|
|
ограничитель грузоподъёмности.jpg
|
Дополнительная информация
Контент чертежей
10 лист (грузоподъёмное устройство).cdw
Группа режима работы 4
Тип пути Рельс Р65 ГОСТ 8161-75
а) автоматический (с пульта с подключением ЭВМ)
б) ручной (из кабины и с наладочного пульта)
Технические требования:
а) применение канатов с переломами
б) работать с канатами без СИЗ рук
) Перед запасовкой в обводной блок канат
натянуть усилием от 1000 Н (100 кгс) до 4000 Н (400 кгс)
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
4 лист (механизм подъёма).cdw
Скорость подъема платформы
Электродвигатель: тип - Д806
Редуктор: тип - Ц2-500
передаточное число 40
момент на тихоходном валу
Тормоз: тип - ТКГ-300
Муфта: МУВП-500 момент передат.
Канат: 140-ГЛ-СС-Н-180 усилие разрыв
Технические требования
Допуск несоосности вала электродвигателя и быстроходного
мм. Перекос осей не более 1
Допуск несоосности тормозного шкива и колодок тормоза - 0
Перекос и непараллельность колодок тормоза относительно поверхности
Номинальная установочная длина пружины тормоза - 274 мм.
В редуктор залить масло АК-15 ТУ 38.001280-85 в количестве 20 литров.
Привод обкатать под нагрузкой с реверсированием через каждые 3..5 мин.
Течь масла из редуктора
толчки и шум при работе привода не допускается.
Размеры для справок.
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
6 лист (металлоконструкция).cdw
Отклонение осей колонн от вертикали не более 10мм.
Непараллельность осей колонны не более 2мм.
Сварка полуавтоматическая дуговая в углекислом газе
После контрольной заводской сборки фланцы колонны
расстыковать. Крепёжные детали закрепить на фланцах
Покрыть эмалью НЦ-132Л желтая ГОСТ 6631-74
предохранив обработанные поверхности.
*Размеры для справок
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
Колесо зубчатое.cdw
Коэффициент смещения
Степень точности по ГОСТ 1641-81
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
КМ.07.01.02.00.002ТН
Неуказанные предельные отклонения H14
Острые кромки притупить фаской 0
Покрытие: хим. окс. прм.
9 лист (средняя секция).cdw
В шарикоподшипники заложить смазку Литол-24
Размеры для справок.
телескопического захвата
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
12,13 лист (исследовательская часть 1).cdw
Анализ видов и послед-
Метод экспертной оценки частоты
неблагоприятного события (опасности):
статическая обработка баллов
выставленных группой спецалистов-экспертов
Создание экспертной комиссии
из специалистов в области
промышленной безопасности
прошедших аттестацию в системе
Установление параметров
(10-ти бальная шкала)
Простановка экспертами
характеризующего оценку
опасности (в баллах)
Оценка значимости фактора опасности
таблицу с последующей
обработкой методами
математической статистики
Средняя оценка значимости фактора опасности f
определяется как среднее арифметическое оценок
всех специалистов-экспертов по формуле:
- оценка значимости - i-того
фактора опасности; L - число специалистов-
экспертов; i - порядковый номер фактора
Относительная оценка значимости
фактора опасности определяется как
отношение средней оценки значимости
каждого фактора к сумме средних
оценок значимости всех факторов
Определение оценки индекса опасности
выставленная каждым специалистом
-экспертом по опасному объекту в целом
- фактическая оценка i-го
-м специалистом-экспертом
Итоговая оценка индекса опасности крана
определяется по формуле:
На основании итоговой оценки индекса опасности крана определяют качественные
и количественные показатели частоты неблагоприятного события (опасности)
Статистика по категориям последствий
Статистика по частоте событий
Составление опросных
листов с указанием значимых
опасностей и диапазона
Метод дерева сценариев
Условная вероятность сценария
показатель опасности
Связь индекса опасности производственного объекта с качественными и
количественными показателями частоты опасности
Категория последствия
Ущерб от последствий
Несчастный случай (инвалидный
исход) с персоналом либо третьими
лицами: авария объекта
-ой категории; частичное
незначительный ущерб
Лёгкие травмы обслуживающего
персонала: авария 3-ей категории
С пренебрежительно малыми
Не относящийся по своим
последствиям ни к одной
из первых трёх категорий
Несчастный случай (летальный исход)
с персоналом либо третьими
лицами: авария объекта
Ожидаемая вероятность
возникновения аварийных
Отказ с принебрежимо
малыми последствиями
Варианты выбора оценки риска в зависимости от частоты и категории последствия опансого
события (матрица "вероятность - тяжесть последствий")
А - обязателен детальный анализ риска
В - желателен детальный анализ риска
С - рекомендутся проведение анализа
риска и принятие мер безопасности
Д - не требуется анализ мер по
обеспечению безопасности
WEICON Plastic Metal
вибродиагностический
Проверка на наличие сколов металла
осевой и радиальный зазоры
Проверка крепления каната. Под
крепёжной планкой на барабане
должны быть навиты не менее 1
витка. Запрещается эксплуатировать
кран с повреждённой планкой на
барабане и при изнашивании стенок
барабана более чем на 20%
Проверка состояния зубьев. Измерение
температуры масла. Метод определения
концентрации продуктов
Измерение тормозного
длину тормозного пути
Проверка непараллельности
полумуфт между торцами
фрикционных накладок
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
n - число факторов опасности
Количественная оценка
Зависимость категории опасного события от ущерба
Салфетки технические
5 лист (механизм передвижения).cdw
Допуск несоосности вала электродвигателя и быстроходного
мм. Перекос осей не более 1
Допуск несоосности тормозного шкива и тормозных колодок - 0
Номинальная установочная длина пружины тормоза - 214мм.
В редуктор залить масло АК-15 ТУ38.0011280-75 в количесве 20
Механизм передвижения обкатать под нагрузкой с реверсированием
через каждые 3 5 мин. в течении 2-х часов. Чрезмерный нагрев
неравномерность движения и течь масла не допускаются.
После обкатки проверить величину пятна контакта рабочих
поверхностей зубчатых зацеплений редуктора. Если пятно контакта
менее 40% по высоте зуба и менее 50% по длине зуба
редуктор следует обкатать повторно.
*Размеры для справок.
Техническая характеристика.
Скорость передвижения: 1.88 мс
Электродвигатель: тип - Д-31
Тормоз стояночный: тип - ТКГ-160
Механизм передвижения
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
Операция 0301.cdw
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
КМ.07.01.02.00.002ТН
Операция 030 протяжная
Вертикально-протяжной полуавтомат 7664
8 лист (телескопический захват).cdw
Регулировка натяжения цепи позиция 33 произвести
при помощи регулировачных болтов позиция 12 обеспечив
несимметричность выдвинутых секций захвата позиции 2 и 3
относительно нижней секции позиция 1 не более 3 мм.
Перемещение секций в обе стороны должно быть плавным
без рывков и заеданий.
цепи и подшипники покрыть
слоем смазки "Литол-24" ГОСТ 21150-75
Размеры для справок.
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
А-А (привод условно не показан)
Операция 0351.cdw
Нормальный исходный контур
Коэффициент смещения
Степень точности по ГОСТ 1641-81
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
КМ.07.01.02.00.002ТН
Операция 035 зубонарезная
Зубофрезерный станок 5К310
2,3 лист (кран-штабелер сборочный чертеж).cdw
Скорости механизмов:
выдвижения телескопических захватов
Габариты перерабатываемого груза:
Установочная мощность
Напряжение питатния сети
а) автоматический (с пульта с подключением ЭВМ)
б) ручной (из кабины и с наладочного пульта)
Технические требования
Шаг полок устанавливается с учетом минимальных зазоров по
вертикали между грузами и между грузом и нижней поверхности полки.
Максимальное давление на крановый путь:
вертикальное - 100 кН
горизонтальное - 4 кН
Перекос грузовой платформы не более 70 мм. Регулировку положения
грузовой платформы и выбор вытяжки тросов производить натяжными
При эксплуатации крана-штабелера в автоматическом режиме
подхваты кабины снять.
При эксплуатации крана-штабелера в ручном режиме с управлением
из кабины в люльке кабины
установить спасательное устройство.
длинномерных грузов
грузоподъёмностью 2 т.
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
Схема запасовки канатов
телескопический захват
Операция 0151.cdw
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
КМ.07.01.02.00.002ТН
Операция 015 токарная (черновая)
Станок токарно-винторезный 16К20П
11 лист (схема электрическая).cdw
электропривода постоянного тока механизма подъема
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
КМ07.01.01.00.000СхЭ
Схема электропривода механизма подъема с тиристрным преобразователем постоянного тока
1 лист (схема механизации) .cdw
и первичной упаковки
мостовой электрический
Техническая характеристика
Общая площадь склада
Полезная площадь склада
Полезный оъем склада
Площадь приемной площадки
Площадь отправочной площадки
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
КМ07.01.00.00.000СхМ
7 лист (гидробуфер).cdw
В гидробуфер залить масло АМГ-10 ГОСТ 5794-85
Кольцо (поз. 34) протирать маслом МВП ГОСТ 1805-85
Резиновые уплотнения перед сборкой смазать Литолом-24
* Шаг пружины в свободном состоянии.
Испытание гидробуфера производить методом наезда на него
тележкой массой 19 тонн со скоростью 1
замедление должно быть не более 4 мс
Техническая характеристика:
Жесткость пружины 1500 Нм
Предварительное поджатие пружины 0
Внутренний диаметр цилиндра 100 мм
Плотность рабочей жидкости 971
Коэффициент расхода 0
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
15 лист (приспособление).cdw
Давление в пневмокамере 0.05 МПа
Диапазон устанавливаемых диаметров
Перед сборкой сопрягаемые поверхности
проверить на отсутствие заусениц
Испытать под нагрузкой на контрольной
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
(Деталь условно не показана)
5 лист (механизм передвижения).cdw
Допуск несоосности вала электродвигателя и быстроходного
мм. Перекос осей не более 1
Допуск несоосности тормозного шкива и тормозных колодок - 0
Номинальная установочная длина пружины тормоза - 214мм.
В редуктор залить масло АК-15 ТУ38.0011280-75 в количесве 20
Механизм передвижения обкатать под нагрузкой с реверсированием
через каждые 3 5 мин. в течении 2-х часов. Чрезмерный нагрев
неравномерность движения и течь масла не допускаются.
После обкатки проверить величину пятна контакта рабочих
поверхностей зубчатых зацеплений редуктора. Если пятно контакта
менее 40% по высоте зуба и менее 50% по длине зуба
редуктор следует обкатать повторно.
*Размеры для справок.
Техническая характеристика.
Скорость передвижения: 1.88 мс
Электродвигатель: тип - Д-31
Тормоз стояночный: тип - ТКГ-160
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
КЭ (форма 7) заготовка1.cdw
КЭ (форма 7) 0201.cdw
Копия КЭ (форма 7) 0051(2).cdw
КЭ (форма 7) заготовка1.cdw
КЭ (форма 7) 0201.cdw
Копия КЭ (форма 7) 0051(2).cdw
КЭ (форма 7) 0101.cdw
КЭ (форма 7) 0351.cdw
Нормальный исходный контур
Коэффициент смещения
Степень точности по ГОСТ 1641-81
Заготовка1.frw
Штамповочные уклоны не более 5
Условный контур и размеры в скобках относятся к готовой детали.
а) Смещение по плоскости штампа до 0
б) Зачистка местных дефектов на глубину не более 50% припуска
на механическую обработку.
КЭ (форма 7) 0151.cdw
КЭ (форма 7) 0251.cdw
КЭ (форма 7) 0301.cdw
КЭ (форма 7) 0051.cdw
Операция 0251.cdw
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
Сталь 40Х ГОСТ 4543-71
Операция 025 токарная (чистовая)
Станок токарно-винторезный 16К20П
КЭ (форма 7) 0101.cdw
КЭ (форма 7) 0351.cdw
Нормальный исходный контур
Коэффициент смещения
Степень точности по ГОСТ 1641-81
Заготовка1.frw
Штамповочные уклоны не более 5
Условный контур и размеры в скобках относятся к готовой детали.
а) Смещение по плоскости штампа до 0
б) Зачистка местных дефектов на глубину не более 50% припуска
на механическую обработку.
КЭ (форма 7) 0151.cdw
КЭ (форма 7) 0251.cdw
КЭ (форма 7) 0301.cdw
КЭ (форма 7) 0051.cdw
10 лист (спецификация).spw
Болты по ГОСТ7798-70
Гайки по ГОСТ 9515-70
Шайбы по ГОСТ 11371-78
Швеллер 30 У ГОСТ 8240-97
Двутавр 60 ГОСТ 8239-89
9 лист (спецификация).spw
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
Болты по ГОСТ 7798-70
Штифт 10х20 ГОСТ 2128-70
4 лист (спецификация).spw
Болты по ГОСТ 7798-70
Гайки по ГОСТ 5915-70
Шайбы по ГОСТ 11371-78
Электродвигатель Д-806
Муфта МУВП-500 ГОСТ 21424-75
2,3 лист (спецификация).spw
Захват телескопический
Ограничитель грузоподъёмности
7 лист (спецификация).spw
Болты по ГОСТ 7798-70
Гайка М6.5.05 ГОСТ 5915-70
Шайбы по ГОСТ 11371-78
5 лист (спецификация).spw
Болты по ГОСТ7798-70
Гайки по ГОСТ 9515-70
Шайбы по ГОСТ 11371-78
Электродвигатель Д31
Муфта МУВП-125 ГОСТ 21424-75
8 лист (спецификация).spw
Привод телескопического захвата
Захват телескопический
Кольцо ограничительное
Винты установачные по ГОСТ 1476-84
Муфта МУВП-500 ГОСТ 21424-75
6 лист (спецификация).spw
Болт М40 х 100.58.05 ГОСТ 7798-70
Гайка М40.5.05 ГОСТ 11371-78
Шайба 40.5.05 ГОСТ 9515-70
15 лист (приспособление).spw
КФ МГТУ им. Н. Э. Баумана
Болт М8х48 ГОСТ 10602-94
Болт М4х32 ГОСТ 10602-94
Винт М3х8 ГОСТ 1491-80
Винт М6х10 ГОСТ 1491-80
Винт М6х8 ГОСТ 1491-80
Гайка М6 ГОСТ 10605-94
Гайка М8 ГОСТ 10605-94
Заклепка 4х10 ГОСТ10299-83
Кольцо уплотнительное 14х5
Кольцо уплотнительное 10х3
Пружина 7039-2018ГОСТ13165-88
Шайба 10х1 ГОСТ 22355-77
Шайба 15х1 ГОСТ 22355-77
Штифт 3х20 ГОСТ 10774-80
5 Исследовательская часть.docx
1. Экспертная оценка крана
Многие параметры входящие в зависимости описывающие надежность долговечность различного вида износы в большинстве случаев не поддаются прямому измерению на объекте. В этом случае для оценки состояния привлекаются эксперты или группы экспертов имеющих существенный опыт. Такой способ определения параметров получил название метода экспертных оценок. Сущность данного метода заключается в проведении экспертами интуитивно-логического анализа проблемы с количественной оценкой суждений и формальной обработкой результатов.
Получаемое в результате обработки обобщенное мнение экспертов принимается как решение проблемы. Характерными особенностями метода экспертных оценок как научного инструмента решения сложных неформализуемых проблем являются во-первых научно обоснованная организация проведения всех этапов экспертизы обеспечивающая наибольшую эффективность работы на каждом из этапов и во-вторых применение количественных методов как при организации экспертизы так и при оценке суждений экспертов и формальной групповой обработке результатов.
Эти две особенности отличают метод экспертных оценок от обычной давно известной экспертизы широко применяемой в различных сферах человеческой деятельности. В настоящее время в нашей стране и за рубежом метод экспертных оценок широко применяется для решения важных проблем различного характера.
В различных отраслях объединениях и на предприятиях действуют постоянные или временные экспертные комиссии формирующие решения по различным сложным неформализуемым проблемам. Принимая решения мы обычно предполагаем что информация используемая для их обоснования достоверна и надежна. Но для многих научно-технических задач являющихся по своему характеру качественно новыми и неповторяющимися это предположение либо заведомо не реализуется либо в момент принятия решения его не удается доказать. Наличие информации и правильность ее использования в значительной степени предопределяют оптимальность выбранного решения. Кроме данных состоящих из числовых статистических величин информация включает в себя другие не поддающиеся непосредственному измерению величины например предположения о возможных решениях и их результатах.
Практика показывает что основные трудности возникающие при поиске и выборе деловых решений обусловлены прежде всего недостаточно высоким качеством и неполнотой имеющейся информации.
Основные трудности связанные с информацией возникающие при выработке сложных решений можно подразделить на следующие группы:
Исходная статистическая информация зачастую бывает недостаточно достоверной.
Некоторая часть информации имеет качественный характер и не поддается количественной оценке.
В процессе подготовки решений часто возникают ситуации когда в принципе необходимую информацию получить можно однако в момент принятия решения она отсутствует поскольку это связано с большими затратами времени или средств.
Существует большая группа факторов которые могут повлиять на реализацию решения в будущем но их нельзя точно предсказать.
Одна из наиболее существенных трудностей при выборе решений состоит в том что любая научная или техническая идея содержит в себе потенциальную возможность различных схем ее реализации а любое действие может приводить к многочисленным исходам.
Проблема выбора наилучшего варианта решения может возникнуть и потому что обычно существуют ограничения в ресурсах а следовательно принятие одного варианта всегда связано с отказом от других решений.
При выборе наилучшего решения мы нередко сталкиваемся с многозначностью обобщенного критерия на основе которого можно произвести сравнение возможных исходов. Многозначность многомерность и качественное различие показателей являются серьезным препятствием для получения обобщенной оценки относительной эффективности важности ценности или полезности каждого из возможных решений. В связи с этим одна из главных особенностей решения сложных проблем состоит в том что применение расчетов здесь всегда переплетается с использованием суждений руководителей ученых специалистов. Эти суждения позволяют хотя бы частично компенсировать недостаток информации полнее использовать индивидуальный и коллективный опыт учесть предположения специалистов о будущих состояниях объектов. Закономерность развития науки и техники состоит в том что новые знания научно-техническая информация накапливаются в течение длительного периода времени.
Нередко это накопление идет в скрытой форме в сознании ученых и разработчиков. Опыт показывает что использование несистематизированных суждений отдельных специалистов оказывается при решении многих сложных научных и технических проблем недостаточно эффективным вследствие многообразия взаимосвязей между основными элементами таких проблем и невозможности охвата их всех. При использовании традиционных процедур подготовки решений часто не удается рассмотреть широкий диапазон факторов учесть весь спектр альтернативных путей решения проблем.
Все это заставляет прибегать к комплектованию групп специалистов представляющих в качестве экспертов различные области знаний. Применение групповой экспертизы позволяет не только рассмотреть множество аспектов и факторов но и объединить различные подходы с помощью которых руководитель находит наилучшее решение.
Таким образом сущность метода экспертных оценок заключается в проведении экспертами интуитивно-логического анализа проблемы с количественной оценкой суждений и формальной обработкой результатов. Получаемое в результате обработки обобщенное мнение экспертов принимается как решение проблемы. Комплексное использование интуиции (неосознанного мышления) логического мышления и количественных оценок с их формальной обработкой позволяет получить эффективное решение проблемы. При выполнении своей роли в процессе управления эксперты выполняют две основные функции: формируют объекты (альтернативные ситуации цели решения и т.п.) и производят измерение их характеристик (вероятности свершения событий коэффициенты значимости целей предпочтения решений и т.п.). Формирование объектов осуществляется экспертами на основе логического мышления и интуиции. При этом большую роль играют знания и опыт эксперта.
Бланки ВКР внутренние.doc
Калужский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана»
(КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана)
на выполнение дипломного проекта
(для внутреннего использования кафедрой К3-КФ)
Бауков Иван Андреевич
Фамилия Имя Отчество
Комплексная механизация перегрузочных работ на складе прокатных изделий
(тема дипломного проекта)
с конструкторской проработкой стеллажного крана-штабелёра грузоподъёмности 2 тонны
Источник тематики (НИР кафедры заказ организаций и т.п.)
Тема дипломного проекта утверждена распоряжением по факультету
Привнести в существующую конструкцию крана новшество опираясь на произведённые
патентные исследования; сформулировать преимущества нововведения и отобразить
Отметка о выполнении этапа
Гидропривод (электропривод)
Определить необходиоме количество отверстий в стакане гидробуфера их диаметр
и закон распределения по длине цилиндра.
Приборы безопасности
Описать основные устройства и приборы безопасности стеллажного крана-штабелёра
Графический материал спецификации и расчётно-пояснительную записку предъявить
преподавателю ответственному за контроль соблюдения требований стандартов и
Патентный поиск прототипов
Проанализировать прототип применяемого в дипломном проекте доработать его
конструкцию и использовать в инновационной части. Рассмотреть несколько
ближайших аналогов выбрать подходящий к проектируемому крану.
Строительная механика и металлоконструкции
Произвести расчёт металлоконструкции крана на статическое и динамические
нагрузки напряжения от усилий стяжки; произвести расчёт направляющего рельса
рассчитать нагрузку на ходовую балку и ходовую часть крана
Руководитель дипломного проекта
10 Патентный поиск.docx
МПК: B 66 C 908 номер 250060629-11
Дата начала отсчета срока действия патента: 25. 11. 78 г.
Формула изобретения:
Крановое колесо содержащее в ободе разъемные реборды и крепежные элементы отличающееся тем что с целью повышения надежности крепления
реборд на наружной цилиндрической поверхности обода выполнены кольцевые канавки в которые установлены реборды фиксируемые крепежными элементами к ободу.
Кроме этого патента были рассмотрены несколько ближайших по данной классификации (B 66 C 908) и уже из собранной базы патентов выбираем наиболее подходящий к проектируемому крану. Также был проанализирован прототип внедряемого в дипломный проект патента проработана его конструкция и использована в инновационной части.
Изобретение обеспечивает повышение надежности и безопасности работы. Полное описание патента см. приложение 1.
Иностранные патенты в процессе проектирования дипломного проекта использованы не были что обеспечивает патентную чистоту.
Вывод: В процессе работы над инновацией применяемой в дипломном проекте был выбран отечественный патент “ КРАНОВОЕ КОЛЕСО” проверены ближайшие патенты по классификации проработан прототип выбранного патента а также обеспечена патентная чистота.
7 Технологическая часть.docx
1. Назначение детали
Зубчатое колесо служит для передачи вращательного движения от редуктора механизма передвижения на тахогенератор.
Основным требованием для зубчатого колеса кинематической передачи является высокая геометрическая точность при сложной форме рабочих поверхностей. Для этого необходимо обеспечить высокую точность изготовления и тщательность обработки.
2. Определение годового объема выпуска
Тип производства согласно ГОСТ 3.1108 характеризуется коэффициентом закрепления операций за одним рабочим местом или единицей оборудования. Тип производства определяется коэффициентом:
где Q – число различных операций; РМ – число рабочих мест на которых выполняются данные операции.
Тип производства – массовое.
Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большими объемами выпуска изделий непрерывно изготавливаемых в течение продолжительного периода времени. При массовом производстве технологические процессы разрабатываются подробно и хорошо оснащаются что позволяет обеспечить высокую точность и взаимозаменяемость деталей малую трудоемкость а следовательно более низкую чем при серийном производстве себестоимость изделий.
При массовом производстве возможно более широко применять механизацию и автоматизацию производственных процессов использовать дифференцирование технологического процесса на элементарные операции применять быстродействующие специальные приспособления режущий и измерительный инструмент.
3. Выбор и обоснование способа получения заготовки
Способ получения заготовки должен быть наиболее экономичным при заданном объеме выпуска деталей. На выбор формы размеров и способа получения заготовки большое значение имеет конструкция и материал детали. Вид заготовки оказывает значительное влияние на характер технологического процесса трудоемкость и экономичность ее обработки.
Согласно выше сказанному примем в качестве способа получения заготовки для шестерни – штамповку в открытых штампах на кривошипных горячештамповочных прессах.
Рисунок 30 – Зубчатое колесо (заготовка)
Группа стали М1 (к ней относятся углеродистые и легированные стали с содержанием углерода до 045% и легирующих элементов до 2%).
Коэффициент использования материала:
где Q1 – масса детали;
Q2 – масса заготовки.
Материал расходуется рационально.
4. Выбор технологических баз
Базой называется поверхность или совокупность поверхностей ось точку
детали или сборочные единицы по отношению к которой ориентируются другие детали изделия или поверхности детали образуемые или собираемые на данной операции.
Для повышения точности обработки а следовательно и лучших
эксплуатационных результатов следует стремиться к выполнению принципа
постоянства баз заключенного в сохранении базовых поверхностей во время
всей обработки детали и принципе совмещения баз конструкторских
измерительных и технологических и поверхностей.
При черновой обработке поверхности 251мм торца 35мм за базу выбираем поверхность 256мм закрепленную в трехкулачковом патроне.
При черновой обработке поверхности 251мм 226мм 40мм торцев 33мм 31мм 23мм при чистовой обработке торцев 32мм 30 мм сверлении отверстия 23мм за базу выбираем поверхность 251мм закрепленную в трехкулачковом патроне.
При чистовой обработке поверхности 250h11мм зенкеровании и развертывании отверстия 25H7мм за базу выбираем поверхность 226 мм закрепленную в трехкулачковом патроне.
При протягивании шпоночного паза базой является торец 30мм 250h11мм.
При нарезке зубьев за базу берем отверстие 25H7 торцевую поверхность 30мм.
5. Разработка маршрута обработки заготовки
Операция 000 Заготовительная заготовку получаем горячей штамповкой
(АКА0334.31 Комплекс автоматический для горячей штамповки)
Операция 005 Термическая в виде объемной нормализации в отпускных печах
Операция 010 Токарная (черновая) станок токарно-винторезный 16К20П:
Точить поверхность 252мм ( 250h11мм) подрезать торец 35мм.
Операция 015 Токарная (черновая) станок токарно-винторезный 16К20П:
Точить поверхность 250мм ( 250h11мм) подрезать торцы 33мм (32мм) 31 мм (30 мм) 23мм точить 226мм 40мм.
Операция 020 Токарная (чистовая) станок токарно-винторезный 16К20П:
Подрезать торцы 32мм 30мм фаска 2х45 сверлить отверстие 23мм фаска 3х45.
Операция 025 Токарная (чистовая) станок токарно-винторезный 16К20П:
Точить поверхность 250h11мм зенкеровать развертывать отверстие 25H7мм фаски 2х45.
Операция 030 Протяжная вертикальный-протяжной полуавтомат 7664:
Протянуть шпоночный паз 8Js9 выдержав размер 283мм в отверстии 25Н7мм.
Операция 035 Зубонарезная зубофрезерный станок 5К 310.
Операция 040 Слесарная
Снять заусенцы притупить острые кромки.
Операция 045 Гальваническая
Нанести покрытие хим. окс. прм.
6. Расчет операционных припусков
Определяем значение припусков на механическую обработку 250h11
шестерни тахогенератора по каждому технологическому переходу при данных приведенных в таблице:
Технологический маршрут (операции)
Элементы припуска мкм
Допуск на изготовление Td мкм
Исходные данные заготовки
Определим значение припуска на чистовое растачивание:
Минимальное значение припуска:
Максимальное значение припуска:
Определим значение припуска на черновое растачивание:
Определение минимальных и максимальных размеров по каждому
При чистовом растачивании:
При черновом растачивании:
На основании полученных данных составим таблицу:
Технические переходы при обработке
Значение элементов пропуска мкм
Расчетный миним. припуск 2xmin
Предельные значения припусков мкм
Предельные размеры мкм
7. Расчет режимов резания
Операция 010 – Токарная (черновая)
Расчет ведем по наиболее нагруженному переходу – точение торца зубчатого колеса до 252 мм.
Переход осуществляется токарным проходным резцом с пластиной из твердого сплава Т15К6.
Обработка ведется за два прохода поэтому глубину резания t принимаем равной половине припуска за обработку t=2мм.
По справочнику подбираем подачу: S=0.5
где СV = 340 – вспомогательный коэффициент
T=60 мин. – период стойкости резца.
– коэффициент обрабатываемости материала.
- коэффициент учитывающий состояние обрабатываемой поверхности.
- коэффициент учитывающий влияние материала инструмента.
Число оборотов шпинделя:
По паспорту станка 16К20 принимаем ближайшую меньшую частоту вращения шпинделя n=250 мин -1
Фактическая скорость резания:
Длина рабочего хода:
- врезание инструмента
- перебег инструмента
Операция 020 – Сверлильная
Рассверливание отверстия с 12 мм до 23 мм ведется спиральным сверлом из быстрорежущей стали Р6М5.
Подачу S выбираем исходя из прочности сверла S = 04
- вспомогательный коэффициент
Т=50 мин – период стойкости сверла
- коэффициент учитывающий свойства материала заготовки
Кр=095 ;=900 ; nV = 1
=1 - коэффициент учитывающий состояние поверхности;
=1 - коэффициент учитывающий глубину сверления
Частота вращения шпинделя:
Исходя из кинематических данных станка принимаем ближайшее наименьшее значение.
Операция 035 - Фрезерная
Зубофрезерный станок 5К310
глубина резания t = 44 мм; B = 35 мм;
подача S = 24 ммоб.;
C= 685; y = 02; m = 02; q = 025; u = 01; p = 01;
число оборотов шпиделя n:
где d - диаметр фрезы.
Выбираем n=180 обмин.
C= 682; y = 072; q = 086; n = 1; w = 0;
Остальные результаты расчета по операциям сведем в таблицу 4:
Фаска 3×450 мм на 252 мм
Фаска 2×450 на 250h11 мм
8. Расчет приспособления
Для повышения производительности обработки заготовок облегчение условия труда рабочих и повышения культуры производительности на предприятии на зубофрезерных операциях (035) целесообразно применять зажимное приспособление с диафрагменным пневмоприводном (рис. ). Подставка пневмопривода с диафрагмой 7 сцентрирована и закреплена на столе зубофрезерного станка болтами 8. На подставке монтируются сменные центрирующие устройства для заготовок. Обрабатываемая деталь 10 центрируется шлицевым пальцем 2 и поджимается к опоре 3. Сжатый воздух подводится снизу через ниппель 9. Попадая в полость А воздух опускает диафрагму со штоком 5 и тягой 4 вниз и через быстросъемную шайбу 1 с байонетным замком зажимает деталь. При переключении крана система приходит в исходное положение под действием пружины 6.
Рисунок 31 - Зажимное приспособление с диафрагменным приводом
Исходные данные: давление сжатого воздуха Р=039МПа сила резания
Определим основные параметры пневмопривода:
Для обеспечения надежности зажима заготовки определим коэффициент запаса k зап.:
Необходимая сила зажима:
Сила на штоке пневматической диафрагменной камеры:
где - КПД пневмопривода.
Принимаем диаметр пневмокамеры (ГОСТ 9887-70)
Длина хода штока пневмокамеры:
Диаметр опорного диска:
Из соотношения определим давление необходимое для обеспечения расчетной силы сжатия:
Для обеспечения данного давления необходимо установить понижающий редуктор.
Время срабатывания пневмопривода:
- скорость перемещения сжатого воздуха
13 Список литературы.docx
Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя: В 3т. – изд. 8-е. перераб. и доп. Под редакцией И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение 2001. – 864 с.: ил.
Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. Изд. 9. - М.: Наука 1986.
Феодосьев В.И. Сопротивление материалов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана 2000. – 592 с.
Маликов О.Б. Проектирование и автоматизация складов штучных грузов. Л. : Машиностроение 1989.
Маликов О.Б. Склады гибких автоматизированных производств.-Л.: Машиностроение 1986.-187 с.
Смехов А.А. Автоматизированные склады. 3-е изд. - М.: Машиностроение 1979. – 288 с.: ил.
Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. – М.: Мир1975. – 541 с.
Шимкович Д.Г. Расчет конструкций в MSCNASTRAN for Windows. – М.: ДМК Пресс 2003. – 448 с.
Кузьмин А.В. Марон С.Т. Справочник по расчетам механизмов ПТМ: Минск: Высшая школа 1985.
Косилова А.Т. Мещериков Р.К. Калинин М.А. Точность обработки заготовки и припуски в машиностроении. Изд. . - М.: Наука 1985.
Безопасность жизнедеятельности. Под ред. С.В. Белова. – М.: Высшая школа 2004.
Безопасность производственных процессов: Справочник. Под ред. С.В. Белова. – М.: Машиностроение 1985.
Евстратенко Г.С. Гринин А.С. Методики и примеры расчетов по безопасности воздушной среды и электробезопасности. – Калуга 2000.
Александров М.П. Подъемно-транспортные машины: Учеб. для машиностроит. спец. вузов. – М.: Высш. шк. 1985.- 520с. ил.
Александров М.П. Грузоподъемные машины: Учебник для вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана – Высшая школа 2000. –552 с.
Крановый электропривод. Справочник Е.М.Певзнер А.Г.Яуре М.: Энергатомиздат 1988.
Крановое электрооборудование. Справочник Ю.В.Алексеев А.П.Богословский Е.М.Певзнер А.А.Рабинович А.Г.Яуре - М.: Энергия 1979.
Грузоподъемные краны промышленных предприятий: Справочник И.И. Абрамович В.Н. Березин А.Г. Яуре. – М.: Машиностроение 1989. – 360 с.: ил.
Грузоподъемные машины. Учебник для вузов М.П. Александров Л.Н. Колобов Н.А. Лобов и др.: - М.: Машиностроение1986.- 400 с.
Гохберг М.М. Металлические конструкции подъемно-транспортных машин. – М.-Л.: Машиностроение 1964.- 336с. илл.
Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоатомиздат 1986 - 648 с.
Фролов Ю.М. Автоматизированное проектирование электроприводов постоянного тока: Учеб. пособие. Воронеж: ВПИ 1992. - 140 с.
Ивашков И.И. Монтаж эксплуатация и ремонт подъемно-транспортных машин.-М.: Машиностроение 1991.-400 с.
Конструкция и расчет подъемно - транспортных машин. – 2-е изд. перераб. и доп.- К.: Выща шк. Головное изд-во 1988. – 424 с.; 12 табл. 222 ил.- Библиогр.: 50 назв.
Косилова А.Г. Сухов М.Ф. Технология производства подъемно-транспортных машин: Учебное пособие для машиностроительных вузов. – 2-е изд. перераб.- М.: Машиностроение 1982.- 301 с. ил.
Краны-штабелеры А.И. Зерцалов Б.И. Певзнер И.И. Бенесон. –3-е изд. перераб. и доп. – М.: Машиностроение 1986.- 320 с. ил.
Краткий справочник конструктора: Справочник – Л: Машиностроение Ленингр. Отд-ние 1984. – 464 с. ил.
Курсовое проектирование грузоподъемных машин: Учеб. пособие для студентов машиностр. спец вузов С.А.Казак В.Е.Дусье Е.С.Кузнецов и др.; Под редакцией С.А.Казака.- М.: Высш. шк. 1989.- 319 с. илл.
Металлические конструкции. В 3-х т. Т. 1. Элементы конструкций: Учеб. Для строит. Вузов В.В. Горев. Б.Ю. Уваров В.В. Филиппов и др.; Под ред. В.В. Горева. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Высш. Шк. 2001.– 551 с.: ил.
Петухов П.З. Ксюнин Г.П. Серлин Л.Г. Специальные краны: Учебное пособие. - М.: Машиностроение1985. - 248 с.
Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. ПБ-10-382-00Госгортехнадзор России.- М.: НПО ОБТ 2000. -266с.
Ржаницын А.Р. Строительная механика.-М.: Высшая школа 1991.-413 с.
Саргсян А.Е. Демченко А.Т. Дворянчиков Н.В. Джинчвелашвили Г.А. Строительная механика. Основы теории с примерами расчетов: Учебник Под. Ред. А.Е. Саргсяна. – 2-е изд. испр. И доп. – М.: Высш. Шк. 2000.–416 с.
Справочник по кранам. Т.1 Под ред. М.М. Гохберга. - Л.: Машиностроение 1988.- 536 с.
Справочник по кранам. Т.2 Под ред. М.М. Гохберга. - Л.: Машиностроение 1988.- 559 с.
Федосеев В.Н. Приборы и устройства безопасности грузоподъемных машин: Справочник.-М.:Машиностроение 1990.-320 с.
Васильченко В.А. Гидравлическое оборудование мобильных машин.-М.: Машиностроение 1983.-301 с.
Экономика и организация производства в дипломных проектах: Учеб.пособие для машиностроительных вузов К.М. Великанов Э.Г. Васильева В.Ф. Власов и др.; Под общ.ред. К.М. Великанова.- 4-е изд. перераб. и доп.- Л.: Машиностроение. Ленингр.отд-е 1986.- 285 с.: ил.
Электрооборудование кранов А.П. Богословский Е.М. Певзнер Н.Ф. Семеня и др.- М.: Машиностроение 1983 - 310 с. ил.
Бланки ВКР.doc
Калужский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Московский государственный технический университет
(КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Конструкторско-механический
Детали машин и подъемно-транспортное оборудование
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к дипломному проекту на тему:
Комплексная механизация перегрузочных работ на складе прокатных изделий
с конструкторской проработкой стеллажного крана-штабелёра грузоподъёмностью
Руководитель дипломного проекта
Консультант по конструкторской части
Консультант по технологической части
Консультант по экономической части
Консультант по охране труда и экологии
«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана»
на выполнение дипломного проекта
Бауков Иван Андреевич
Фамилия Имя Отчество
Комплексная механизация перегрузочных работ на складе прокатных изделий
(тема дипломного проекта)
с конструкторской проработкой стеллажного крана-штабелёра грузоподъёмностью 2 тонны
Источник тематики (НИР кафедры заказ организаций и т.п.)
Тема дипломного проекта утверждена распоряжением по факультету
Технико-экономическое обоснование.
За базу сравнения принят аналогичный кран-штабелёр стеллажного типа
грузоподъёмностью 2 тонны который отличается конструктивным исполнением колонн
при этом имеет схожие технические характеристики
Более низкие денежные затраты на потребление электроэнергии в год
3. Возможный экономический либо иной эффект (с учетом затрат по сравниваемым
годовой экономический эффект и сроки окупаемости моедрнизации
Научно-исследовательская часть.
Совершенствование методов диагностики крана для склада прокатных изделий с целью
упрощения процедуры проверки технического состояния машины снижения риска внезапной
поломки экономии денежных средств и времени
Проектно-конструкторская часть
Описать устройство и знать назначение стеллажного крана-штабелёра
Для проектируемого крана произвести следующие расчёты:
механизма передвижения механизма подъёма грузовой платформы блоков полиспаста
и обводных блоков механизма подъёма механизма выдвижении захватов телескопического
захвата платформы грузоподъёмника; на листах А1 графически изобразить все основные узлы
Технологическая часть
Проработать технологический процесс изготовления детали «Колесо зубчатое» выбрать
заготовку рассчитать режимы резания спроектировать и рассчитать станочное
приспособление для операции зубофрезерования
Охрана труда и экология
Обеспечение безопасности труда при эксплуатации стеллажного крана-штабелёра
проведение идентификации вредных и опасных факторов с дальнейшим их анализом
Оформление дипломного проекта
1. Расчетно-пояснительная записка на__166__ листах формата А4.
В соответствии с учебным планом дипломный проект выполнить в полном объеме в срок до
Руководитель дипломного проекта
Задание оформляется в двух экземплярах; один выдаётся студенту второй хранится на кафедре.
Бауков Иван Андреевич
с конструкторской проработкой стеллажного крана-штабелёра грузоподъёмностью
Наименование этапов дипломного проекта
Разработка схемы механизации
Расчёт основных узлов.
Конструкторская проработка узлов.
Выполнение технологической части
дипломного проекта. Конструктивная
Выполнение электрической части.
Разработка мероприятий по охране труда.
Расчёт оборудования для снижения вредных
Выполнение исследовательской части
Оглавление.docx
2.Задачи дипломного проектирования .11
3. Графическое оформление дипломного проекта ..12
РАСЧЁТ СХЕМЫ МЕХАНИЗАЦИИ 13
1. Исходные данные 13
2. Основные параметры складского помещения ..14
КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ .19
1. Устройство стеллажного крана-штабелера для длинномерных грузов 19
2. Расчет механизма передвижения 27
3. Расчёт механизма подъёма грузовой платформы крана-штабелёра 30
4. Расчет блоков полиспаста и обводных блоков механизма подъёма 33
5. Расчет механизма выдвижения захватов ..34
6. Расчет телескопического захвата 37
7 Расчет платформы грузоподъемника 47
8. Расчет гидробуфера 58
9. Расчет металлоконструкции ..64
10. Расчет направляющего рельса 72
11. Расчет верхней балки 75
12. Расчет ходовой балки 76
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 81
1. Экспертная оценка крана 81
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 85
1. Требования электроприводу и электрооборудованию крана ..85
2. Выбор привода и принципиальных решений по системе управления 86
3. Тиристорные электроприводы постоянного тока 88
4. Определение потребной мощности электродвигателя 92
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 93
1. Назначение детали 93
2. Определение годового объема выпуска 93
3. Выбор и обоснование способа получения заготовки ..94
4. Выбор технологических баз 95
5. Разработка маршрута обработки заготовки 96
6. Расчет операционных припусков ..97
7. Расчет режимов резания .99
8. Расчет приспособления ..104
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 108
1.Общая технико-экономическая характеристика объекта проектирования 108
2. Расчёт капитальных затрат 108
3. Расчёт цены модернизации стеллажного кран-штабелёра .113
4. Расчёт эксплуатационных расходов по сравниваемым вариантам 115
5. Экономическая оценка 117
ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ КРАНА .118
1. Описание рабочего места машиниста крана 118
2. Идентификация вредных и опасных факторов 119
3. Требования охраны труда перед началом работы 119
4. Требования охраны труда во время работы крана 121
5. Требования охраны труда в аварийных ситуациях ..122
6. Требования охраны труда по окончании работы 123
7. Обеспечение электробезопасности при эксплуатации и расчёт заземления .124
8. Обеспечение пожарной безопасности при эксплуатации крана .129
9. Освещение для оптимальной работы работников складского помещения и персонала ..130
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК .132
ПРИБОРЫ БЕЗОПАСНОСТИ ..134
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .142
9 Обеспечение безопасности труда при эксплуатации стеллажных кранов-штабелёров.docx
1. Описание рабочего места машиниста крана
Рабочим местом машиниста стеллажного крана-штабелёра является кабина закрытого типа жёстко закреплённая на опорной раме крана. Такие кабины имеют жёсткий каркас и большую площадь остекления создающую необходимый обзор. Оператор работает сидя. Так как кран работает в отапливаемом помещении то кабина не снабжается обогревателями. Пол кабины сделан из многослойных съемных панелей и покрыт диэлектрическим ковриком. Кабели и провода проходят под поверхностью пола. В подпольном пространстве предусмотрен тоннель для прокладки кабельных трасс необходимых для подключения электрооборудования размещенного в колонках кресла-пульта. Дверь в кабину открывается наружу или выполняется раздвижной. Чтобы исключить самопроизвольное открывание двери рукоятки двери имеют дополнительные защелки или запираются на ключ.
В кабине установлена аппаратура управления: командоконтроллеры с помощью которых оператор производит коммутацию сетей управления. Все электроприводы кранов управляются с помощью кулачковых контроллеров. За передвижение крана отвечает командоконтроллер передвижения тележки за подъёмопускание груза – командоконтроллер подъёма за подачу штабеля с грузом отвечает командоконтроллер подачи груза.
За полное ограждение всех токоведущих элементов в кабине крана а также введение блокировок связанных с отключением от электропитания элементов вне кабины крана отвечает защитная панель установленная
непосредственно в кабине крана. Рядом с кабиной крана установлено устройство питания цепей оперативной блокировки (шкаф питания) служащее для контроля напряжения питания его низкого уровня пульсации а также для контроля сопротивления изоляции.
От перегрузок и коротких замыканий защитной панели крана предохранитель вспомогательных цепей.
2. Идентификация вредных и опасных факторов
При эксплуатации крана-штабелера грузоподъёмностью 2 тонны имеют место в основном физически опасные и вредные факторы.
К опасным факторам относятся:
движущиеся узлы крана-штабелера;
неустойчивые штабели перемещаемых и складируемых товаров;
повышенная запыленность воздуха рабочей зоны;
недостаточная освещенность места проведения работ;
острые кромки заусенцы и шероховатости на поверхностях деталей инструмента;
опасный уровень напряжения в электрической цепи.
К вредным факторам относятся:
повышенный уровень запыленности воздуха в рабочей зоне.
повышенный уровень шума от рабочих механизмов крана.
повышенный уровень вибрации
3. Требования охраны труда перед началом работы
Оператором крана-штабелера выполняется:
проверка исправности средств индивидуальной защиты: защитная спецодежда не должна иметь свисающих концов;
осмотр зоны работы крана-штабелера: следует убедиться в том что на всем пути его перемещения нет посторонних предметов;
проверка ограждений движущихся и вращающихся механизмов крана-штабелера;
осмотр состояние основных узлов и деталей (блоков гаек шплинтов и т.д.)
проверка боковых соединений крепление телескопических захватов приводов передвижения захватов пультов и рукояток управления;
осмотр состояния грузоподъемного каната и правильность его намотки на барабан;
проверка аварийных тормозов всех механизмов - проверить исправность заземления;
проверка кнопок и контроллеров на заедание;
проверка правильности укладки кабелей соединяющих пульт управления крана-штабелера с двигателем;
проверка исправности работы приборов и устройств безопасности освещения сигнализации срабатывание блокировок;
проверка на холостом ходу работу всех механизмов электрооборудования
Об обнаруженной неисправности машинист сообщает непосредственному руководителю или работнику ответственному за безопасное выполнение работ.
Машинист кран не приступает к работе на непроверенном и неисправном кране-штабелере.
4. Требования охраны труда во время работы крана
При транспортировке груза краном-штабелером машинистом выполняется:
включение рабочей скорости только при движении крана-штабелера вдоль проходов стеллажей;
плавный пуск и остановка механизмов крана-штабелера не допускающий раскачивание груза;
перевод механизма с прямого хода на обратный только после его полной остановки.
При укладке товаров на стеллажи:
поднимается только тот груз масса которого известна и не превышает грузоподъемность крана-штабелера;
груз масса которого близка к разрешенной грузоподъемности предварительно приподнимается на высоту не более 200-300 мм только после этого производится подъем на нужную высоту.
При подъеме груза не допускается:
захват груза при отсутствии под ним просвета необходимого для свободного прохода захвата;
укладка груза на захват крана-штабелера погрузчиком или краном;
подъём груз в таре заполненной выше ее бортов;
установка поддонов так чтобы груз свисал из ячеек стеллажей.
Во время работы оператору крана-штабелера запрещается:
простаивание груза на вилочном захвате груз в поднятом состоянии;
передача управления краном-штабелером лицу не имеющему на это прав;
подъём и перенос груз центр тяжести которого находится на большем расстоянии от передних стенок вил чем указано в инструкции завода-изготовителя;
переработка грузов превышающих по массе (брутто) номинальную грузоподъемность крана-штабелера (указанную в табличке кабины управления);
5. Требования охраны труда в аварийных ситуациях
При внезапном прекращении электропитания машинист ставит рукоятки управления в нулевое положение и отключает электропитание кабины.
При обрыве (ослаблении) каната и срабатывании ловителей кабины машинист выполняет следующие действия:
выключает кнопку аварийной остановки крана-штабелера;
путем подачи звукового сигнала вызывает аварийную ремонтную бригаду;
выключает автоматический пускатель и ждёт в кабине крана-штабелера прибытия аварийной бригады.
При возникновении пожара прекращается работа кран ставится на место стоянки отключаются все механизмы выключается рубильник на распределительном щите пострадавшему при травмировании отравлении и внезапном заболевании оказывается первая (доврачебная) помощь и при необходимости организуется его доставка в учреждение здравоохранения.
6. Требования охраны труда по окончании работы
В конце смены машинист крана-штабелера выполняет следующие действия:
опускает грузоподъемную площадку до нижнего положения;
ставит кран-штабелер в предназначенное для стоянки место;
выключает автоматический пускатель;
вынимает блокировочный ключ из гнезда пульта управления;
закрывает двери кабины крана и двери ограждения места стоянки крана-штабелера на замок;
выключает рубильник на распределительном щите;
сообщает сменщику или своему непосредственному руководителю обо всех неисправностях и неполадках замеченных во время работы и сделать запись в журнале о техническом состоянии крана-штабелера.
7. Обеспечение электробезопасности при эксплуатации и расчёт заземления
Опасным фактором являются повышенный уровень напряжения в сети которая состоит из электрооборудования крана машин и механизмов с электроприводами. На данном складе действует трехфазная цепь с заземленной нейтралью. Опасными зонами являются места установки электрооборудования.
Для защиты от напряжения возникающего на металлическом корпусе оборудования при повреждении изоляции применяют защитное заземление которое представляет собой соединение с землей при помощи металлических проводников и заземлений из токоведущих металлических частей оборудования.
Назначение защитного заземления – создание между металлическим конструкциями и землей электрического соединения достаточно малого сопротивления чтобы при замыкании на землю в случае прикосновения человека поврежденная часть установки через параллельно присоединенное тело человека прошел ток малой величины не угрожающий здоровью.
Заземлению подлежат металлические части электроустановки и оборудования во всех производственных помещениях.
Принцип действия защитного заземления – снижение до безопасных значений напряжений прикосновений и тока обусловленных «замыканием на корпус». Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования а так же выравниваем потенциалов за счет подъема потенциала основания на котором стоит человек до потенциала близкого по величине к потенциалу заземленного оборудования.
Заземляющим устройством называют совокупность металлических проводников находящихся в непосредственном соприкосновении с землей и заземляющим проводником соединяющем заземляющие части электроустановок с заземлением.
Разделяют два вида заземляющих устройств:
В данном случае применяется контурное заземление. Оно характеризуется тем что его одиночные заземлители размещены по контуру площадки на которой находится заземляемое оборудование.
Безопасность при контурном заземлении обеспечивается выравниваем потенциала защищаемой территории до такой величины чтобы максимальное значение напряжений прикосновения или тока не превышало допустимых.
В качестве искусственных заземлителей используются специальные закладываемые на определенную глубину в землю 07 08 м стальные трубы.
Сопротивление заземлителей зависит от материала свойств и состояния грунта.
Удельное сопротивление грунта может быть снижено растворами солей (10% раствора поваренной соли).
Сопротивление одиночного трубчатого заземления вертикально установленного в землю определяется по формуле:
где р – удельное сопротивление грунта
l – длина заземления
t – глубина заземления трубчатого сечения
Сопротивление контура:
где mр – коэффициент использования труб mр=065
п – коэффициент использования полос п=032
Rn – сопротивление соединенных полос
n – количество заземлений n=20
Рисунок 32 - схема трубчатого заземления
– стальные трубы; 2 – грунт
В случае если сопротивление одиночного заземления будет превышать нормируемое значение или если необходимо обеспечивать выравнивание потенциалов на площадке обслуживания вместо одиночного заземлителя применяется группа из нескольких параллельно соединенных одиночных заземлителей расположенных на расстоянии 5м друг от друга.
Сопротивление соединенных полос определяется:
где i – суммарная длина всех полос i=10м
Выбранное заземление отвечает нормам.
8. Обеспечение пожарной безопасности при эксплуатации крана
Пожар на кране представляет особую опасность так как машинист и ремонтная бригада находятся на достаточно большой высоте и их эвакуация с крана затруднена. Для профилактики пожаров машинист обязан содержать металлоконструкции механизмы и электрооборудование крана в чистоте и порядке. Не разрешается хранить в кабине управления лишнюю одежду обтирочные и смазочные материалы и другие предметы не имеющие прямого отношения к управлению и техническому обслуживанию крана. Инструмент мелкие запасные части смазочные и обтирочные материалы должны храниться в специальном металлическом ящике размещенном на мосту крана.
На производство временных огневых работ при ремонте крана необходимо письменное разрешение работника ответственного за пожарную безопасность предприятия или его подразделения.
При проведении таких работ представитель пожарной охраны должен следить за наличием на кране и ремонтном участке средств пожаротушения а также организовать меры против разлета искр и капель расплавленного металла.
При возникновении пожара на кране машинист обязан немедленно обесточить кран и приступить к тушению пожара.
О пожаре на кране следует сообщить старшему дежурному электрику через стропальщиков или одного из членов ремонтной бригады.
Тушение пожара на кране следует вести с помощью углекислотных огнетушителей ОУ-2 и песка.
Песок хранят в специальном ящике на мосту крана а огнетушитель — в кабине управления. Применять для тушения пожара на кране пенные огнетушители категорически запрещается так как водный раствор пены является токопроводящим и в неотключенной электроустановке при тушении пожара не исключается опасность поражения электрическим током.
9. Освещение для оптимальной работы работников складского помещения и персонала
Недостаточное освещение рабочего места затрудняет длительную работу вызывает повышенное утомление и способствует развитию близорукости. Слишком низкие уровни освещенности вызывают апатию и сонливость.
Излишне яркий свет слепит снижает зрительные функции приводит к перевозбуждению нервной системы уменьшает работоспособность. При недостаточности естественного освещения применяются источники искусственного света: лампы прожектора специальные осветительные установки. По ГОСТ 24378-80Е «Освещённость на погрузочно-разгрузочных площадках в зоне работы крана и на грузозахватном устройстве на любом уровне его подъёма и перемещения в горизонтальной плоскости» должна быть не менее от наружной осветительной установки. По типу источника света освещение бывает естественное искусственное и совмещенное.
Для расчета общего равномерного освещения используем метод коэффициента использования светового потока.
Световой поток лампы Фл (лм) одного светильника находится по формуле:
где ЕН - минимальная нормированная освещенность лк;
ЕН = 50 (лк) (по СНиП 23-05-95)
КЗ - коэффициент запаса принимается в зависимости от загрязненности воздуха в помещении. КЗ = 14 (СНиП 23-05-95)
S - площадь помещения: S = 129 240 = 30960 (м2)
z – коэффициент минимальной освещенности z = 115.
N - число светильников N = 486.
- коэффициент использования светового потока ламп (%) зависящий от типа светильника коэффициента отражения потолка Roп и стен Roc и индекса i формы помещения.
где A и B - ширина и длина помещения; h - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью. Для нашего случая:
для помещения Roп = 50% (светлый потолок) Roc = 30% находим коэффициент использования светового потока для светильника типа «ЛСО-02»: =49%
Находим световой поток одного светильника:
Вывод: при эксплуатации стеллажных кранов-штабелёров следует соблюдать все правила техники безопасности характерные для данного вида работ. Обслуживающему кран персоналу следует соблюдать соответствующие инструкции при работе а также иметь средства индивидуальной защиты от основных типов воздействия. Также должны быть предусмотрены возможности быстрого устранения аварий и внезапно возникшего пожара при работе с краном. Предложенные меры позволяют обеспечить безопасный труд персонала и защиту окружающей среды.
11 Приборы безопасности.docx
На кранах-штабелерах должны быть установлены следующие устройства и приборы безопасности: ловители подвижной кабины управления или аварийный тормоз; ограничитель скорости опускания кабины;
устройство контроля натяжения несущего органа — ограничитель грузоподъемности (на кранах-штабелерах с ручными приводами крана грузовой тележки и вращения колонны допускается не устанавливать);
устройство контроля натяжения приводного органа ограничителя скорости;
устройство контроля занятости рук оператора (для кранов-штабелеров с полуоткрытой кабиной); устройства безопасности перехода стеллажных кранов-штабелеров на передаточную тележку (при необходимости);
аварийный выключатель механизма подъема груза в крайнем верхнем положении грузоподъемника (для кранов-штабелеров управляемых с пола и автоматических кранов-штабелеров не оборудованных кабиной установка не обязательна); устройство контроля положения груза на грузозахватном органе (для кранов-штабелеров с автоматическим управлением); аварийный выключатель для снятия напряжения силовой цепи и цепи управления установленный на всех пультах управления (кнопка «Стоп»);
выключатели ограничивающие крайние рабочие положения крана-штабелера передаточной тележки грузовой тележки грузоподъемника (для мостовых кранов-штабелеров установка в крайнем нижнем положении не обязательна) грузозахватного органа и вращения колонны (при необходимости);
выключатели питания с замочным устройством установленные на пультах управления; переключатели пультов управления (при многопостовом управлении); звуковая предупредительная сигнализация для кранов-штабелеров управляемых из кабины; концевые упоры и буферные устройства
ограничивающие перемещения крана-штабелера передаточной тележки грузовой тележки грузоподъемника (для мостовых кранов-штабелеров установка в крайнем нижнем положении не обязательна) грузозахватного органа (для кранов-штабелеров с телескопическими захватами) и вращения колонны (при необходимости): механические ловители (подхваты) крана-штабелера (для мостовых кранов-штабелеров управляемых из кабины установка не обязательна) передаточной тележки и грузовой тележки;
предохранительные опоры и сбрасывающие щитки на кране-штабелере передаточной тележке и грузовой тележке; электроблокировки.
Вертикально перемещающаяся кабина управления подвешенная на одном несущем органе должна быть оборудована ловителями. Ловители могут не устанавливаться если кабина управления подвешена на двух или нескольких независимых друг от друга несущих органах а механизм подъема оборудован аварийным тормозом. Ловители должны быть механически связаны с ограничителями скорости. Для двухколонных кранов-штабелеров должно быть обеспечено одновременное включение ловителей если кабина жестко связана с грузоподъемником. При скорости опускания кабины на 15—40 % свыше номинальной должны сработать ловители независимо от причин вызвавших увеличение скорости опускания кабины. Допускается приведение в действие ловителей при скорости 07 мс если номинальная скорость опускания кабины не более 05 мс. Ловители должны создавать тормозное усилие не менее 125 усилия создаваемого силой тяжести улавливаемых элементов.
Среднее замедление кабины не должно превышать 25 мс2 — для ловителей плавного торможения и 30 мс2 — для ловителей резкого торможения. Длительность действия замедлений превышающих указанные значения должна быть не более 004 с. Ловители должны быть снабжены документом или клеймом подтверждающим качество изготовления.
Аварийный тормоз должен срабатывать при достижении скорости опускания равной скорости срабатывания ограничителя скорости. Аварийный тормоз должен создавать тормозной момент не менее 15 статического момента создаваемого на валу тормоза. Тормозной шкив аварийного тормоза должен быть жестко соединен с барабаном (звездочкой) несущего органа.
При срабатывании аварийного тормоза должен отключаться механизм подъема.
Ограничитель скорости
Ограничитель скорости должен быть механическим и должен срабатывать при превышении скорости опускания кабины свыше номинальной при значениях по Ограничитель скорости должен создавать не менее чем двухкратную силу необходимую для приведения в действие ловителей или аварийного тормоза. Ограничитель скорости приводимый в действие пружинами или другими упругими элементами должен автоматически срабатывать при повреждении этих деталей. Канат используемый в качестве тягового органа ограничителя скорости должен быть стальным диаметром не менее 6 мм. Диаметр каната используемого для создания тормозного момента должен быть не менее 8 мм. Коэффициент запаса прочности тягового органа ограничителя скорости должен быть не менее 8. Крепления тягового органа ограничителя скорости должны быть выполнены способами допускаемыми для крепления несущих канатов. Натяжение тягового органа ограничителя скорости должно создаваться грузом или пружиной работающей на сжатие. Ограничитель скорости должен быть снабжен табличкой с указанием: предприятия-изготовителя; порядкового номера по системе нумерации предприятия-изготовителя и года изготовления; типа ограничителя скорости; скорости срабатывания; диаметра каната. Устройство контроля натяжения несущего органа должно обеспечивать отключение механизма подъема груза при ослаблении натяжения одного нескольких или всех несущих органов. Ограничитель грузоподъемности не должен допускать перегрузку крана-штабелера более чем на 25 %.
Устройство безопасности перехода стеллажного крана-штабелера на передаточную тележку. В местах перехода должны быть предусмотрены стыковые замки соединяющие передаточную тележку с рельсовым крановым путем крана-штабелера. Стыковые замки должны быть оборудованы механическими упорами ограничивающими передвижение крана-штабелера при разомкнутых путях. Механические упоры стыковых замков устанавливаемые на передаточной тележке и на рельсовом крановом пути крана-штабелера должны автоматически убираться после осуществления стыковки передаточной тележки и рельсовых крановых путей крана-штабелера и автоматически возвращаться в исходное положение после расстыковки стыковых замков. Положение стыковых замков должно контролироваться электрическими выключателями. Переход крана-штабелера на передаточную тележку допускается только тогда когда тележка и рельсовый крановый путь крана-штабелера соединены между собой стыковым замком. Переход на передаточную тележку должен осуществляться со скоростью не более 05 мс. Эти требования необходимо соблюдать и при переходе крана-штабелера с тележки на рельсовый крановый путь. Передвижение крана-штабелера когда он находится на передаточной тележке должно быть возможно только после стыковки тележки с рельсовым крановым путем крана-штабелера и закрытии стыковых замков. Аварийный выключатель должен быть установлен выше выключателя крайнего верхнего положения и при срабатывании должен разрывать силовую цепь питания электродвигателя механизма подъема груза.
Допускается включать аварийный выключатель в цепь управления при этом он должен отключать дополнительный контактор. После остановки механизма подъема аварийным выключателем зазор между упорами и соответствующей частью грузоподъемного устройства должен быть не менее 50 мм.
При ручном управлении выключатели ограничивающие крайние рабочие положения крана-штабелера передаточной грузовой тележек грузоподъемника и грузозахватного органа при их движении с номинальным грузом должны автоматически отключать соответствующие механизмы на расстоянии от концевого упора не менее пути торможения соответствующей ступени скорости. Последующее включение каждого механизма должно быть возможно в обратном направлении. Выключатель верхнего положения должен быть установлен так чтобы после остановки грузоподъемника без груза не происходило срабатывания аварийного выключателя.
После отключения механизма подъема нижним выключателем грузоподъемник с максимальным грузом не должен опускаться на буфера. Механические ловители (подхваты) должны быть установлены таким образом чтобы было исключено опрокидывание или сход с рельса крана-штабелера передаточной или грузовой тележки. Зазоры между ловителями (подхватами) охватывающими крановые или подтележечные рельсовые пути и этими путями должны быть достаточными для свободного перемещения кранов-штабелеров передаточных и грузовых тележек но не более 25 мм на сторону. На случай поломки ходовых колес крана-штабелера передаточной или грузовой тележки эти устройства должны быть снабжены опорными деталями отстоящими от головки рельсовых крановых путей или подтележечных рельсов на расстояние не более 20 мм и рассчитанными на наибольшую возможную для этих деталей нагрузку.
Сбрасывающие щитки должны быть установлены с зазором от головки рельсовых крановых путей на расстоянии не более 10 мм. В качестве опорных деталей и сбрасывающих щитков могут использоваться детали конструкции крановых тележек (балок). В системе управления кранами-штабелерами должны быть предусмотрены блокировки не допускающие включения:
любого механизма если открыта дверь кабины управления; механизма подъема груза если ослаблен приводной орган ограничителя скорости или кабина управления зависла на ловителях; если кабина (грузоподъемник) в крайнем верхнем положении остановлена аварийным выключателем; механизма подъема груза при включении вверх если сработал ограничитель грузоподъемности механизма подъема груза при включении вниз если появилась слабина несущего органа; механизма передвижения крана-штабелера с автоматическим управлением и подъема груза на рабочей скорости если грузозахватный орган смещен относительно среднего положения;
механизма передвижения крана-штабелера и подъема груза при работающем приводе грузозахватного органа или если обе руки оператора не лежат на рычагах управления (для кранов-штабелеров с полуоткрытой кабиной);
механизма выдвижения грузозахватного органа при работающем приводе передвижения крана-штабелера или подъема груза; механизма передвижения передаточной тележки если кран-штабелер на ней не зафиксирован (или не сошел с нее полностью) а стыковые замки не раскрыты.
При автоматическом управлении кранами-штабелерами должны быть предусмотрены дополнительные блокировки не допускающие.
включения механизма подъема груза или передвижение крана-штабелера если груз на грузозахватном органе смещен относительно центра;
включения механизма выдвижения грузозахватного органа для установки груза если в ячейке стеллажа (загрузочно-разгрузочном устройстве) имеется груз;
включения механизма выдвижения грузозахватного органа если в зоне ячейки (загрузочно-разгрузочном устройстве) перемещается груз или работают приводные механизмы; включения приводных механизмов перемещающих грузы в зоне ячейки (загрузочно-разгрузочных устройств) если грузозахватный орган крана-штабелера сдвинут со среднего положения . Краны-штабелеры с многопостовым управлением должны иметь блокировку допускающую осуществлять управление краном-штабелером только с одного поста (пульта).
Для обеспечения безопасности при наладке кранов-штабелеров имеющих автоматическое управление должна быть предусмотрена возможность установки наладочных пультов обеспечивающих управление всеми исполнительными механизмами при этом скорость передвижения крана-штабелера не должна превышать 05 мс. Наладочные пульты должны быть расположены таким образом чтобы была обеспечена безопасность работы обслуживающего персонала.
3 Расчёт схемы механизации.docx
Годовой грузопоток (тгод)
Запас хранения грузов (т.)
На склад поступают длинномерные грузы уложенные в поддон. Укладку металла в поддон производят на местах последней технологической операции в подготовительном цехе. Загруженные поддоны транспортируются мостовыми кранами. Прибывшие поддоны с металлом мостовой кран ставит на рольганг. Рольгангом груз транспортируется в зону которую обслуживает кран-штабелер для длинномерных грузов. Кран-штабелер берет с рольганга груз транспортирует в зону хранения и ставит в стеллажи. Выдача груза со склада происходит аналогично поступлению в обратной последовательности.
В зоне отправки установлен мостовой кран. С его помощью осуществляется операции отбора взвешивания погрузка на железнодорожные электротележки.
В зоне отправки установлен стеллаж накопитель настил металлический для раскладки груза на весы.
Для быстрого нахождения груза в блоке складов всем стеллажам и штабелелям присваивают номера. Для стоечных стеллажей вводят двухзначную нумерацию первая цифра – номер стеллажа вторая – номер ячейки. На полу краской наносят границы штабеля. Штабель разбивают на участки которым присваивают соответствующие номера.
На складе имеется план-карта с указанием всех номеров ячеек в том порядке что и на стеллажах и участках штабелерования.
При складировании груза в одноименный номер план - карты указывают бирку с наименованием и массой груза в ручном и в автоматическом режиме наименование груза и его количество хранится в памяти ЭВМ.
В ручном режиме работу склада учет поступления и отправки материалов ведут с помощью обычной картотеки в автоматическом – всю работу проделывает ЭВМ.
2 Основные параметры складского помещения
Рисунок 2 – схема механизации склада металлопроката
оборудованного стеллажными кранами-штабелерами
– кран-штабелер (кол-во 8); 2 – стеллажи (8 ярусов)
Выбор высоты склада во многом определяет экономическую эффективность крана-штабелера. Из имеющихся зависимостей приведенных затрат от высоты здания оптимальным с точки зрения экономической эффективности будет склад высотой [26]. Исходя из технической характеристики крана-штабелера принимаем количество кранов-штабелеров равное 8 так как при 4-х не будет обеспечена номенклатура материалов хранящихся на складе в связи с тем что один кран-штабелер может обслуживать не более 20 ячеек по горизонтали. Учитывая параметры складируемого груза параметры кранов-штабелеров стеллажного оборудования принимаем ширину склада .
Сменное поступление и отправление грузов определяем по формуле:
где - соответственно годовое поступление и отправление груза т
- соответственно коэффициенты неравномерности поступления отправления грузов.
Средняя масса пачки на приемке груза =15 т. средняя масса отправляемой пачки =1 т.
Общее количество циклов крана-штабелера за 1-ну смену:
Время одного цикла крана определяем по формуле:
где t – дополнительное время сек.
Vр и Vг.п. – соответственно средняя скорость передвижения крана-штабелера и платформы крана-штабелера мс; Lр и Lг.п. – соответственно средняя длина пробега крана и рамок грузовой платформы м.
Время необходимое для переработки сменного количества поддонов:
Коэффициенты использования крана-штабелера:
Механизм передвижения крана-штабелера работает в тяжелом режиме. Возможное время работы механизма передвижения в смену – 180 мин.
Фактическое время работы механизма передвижения в смену:
Коэффициент использования крана-штабелера по времени к общему фонду времени:
Определим коэффициент использования площади и объема централизованного заводского склада:
Площадь отправочной площадки:
где q – нагрузка на 1м2 площади тм2; t – число дней нахождения груза на площадке.
Определим площадь приемной площадки:
Коэффициенты использования площади и объема склада:
где - полезная площадь склада занятая грузом м2; - общая площадь склада м2; - полезный объём склада м3; - общий объём склада м3.
Уровень механизации определяют отношением объёма механизированных работ к общему числу работ:
Степень механизации вычисляется по формуле:
где: — число рабочих занятых механизированным трудом;
Труч — число рабочих занятых ручным трудом;
— число привлекаемых рабочих со стороны на период разгрузки-погрузки.
Технико-экономические показатели сведены в таблицу 2
4 Конструкторская часть.docx
1 Устройство стеллажного крана-штабелера для длинномерных грузов
Рисунок 3 – стеллажный кран-штабелер для длинномерных грузов
– телескопический (выдвижной) грузозахват; 2 – подъемная платформа;
– ходовые колеса; 4 – опорная балка; 5 – механизм передвижения;
– механизм подъема; 7 – колонны; 8 – верхняя балка; 9 – кабина;
– канатно-блочная система.
Металлоконструкция крана-штабелера представляет собой плоскую прямоугольную раму выполненную из балок коробчатого сечения (рис. 3). Балки выполнены из швеллеров соединенных полосой. Балки соединяются между собой при помощи фланцевых болтовых соединений. Опорная балка является наиболее нагружаемым и ответственным из узлов рамы.
К опорной балке крепятся колонны привод подъема привод передвижения гидробуферы буксы ходовых колес. Опирается опорная балка на два ходовых колеса расположенных по концам балки последовательно один за другим и установленных на угловых буксах.
Для предотвращения от бокового горизонтального смещения на опорной балки установлены четыре ролика. Одно из колес крана является приводным.
На вал приводного колеса насажен редуктор вертикального типа. От горизонтальных смещений редуктор удерживается регулируемой тягой. Редуктор соединяется с электродвигателем при помощи втулочно-пальцевой муфты. Электродвигатель установлен на отдельной раме крепящейся болтами к опорной балке. На этой же раме установлен тормоз с электрогидравлическим толкателем. Для присоединения тахогенератора в редуктор встроена дополнительная ступень состоящая из пары зубчатых прямозубых колес. Тахогенератор (электрический генератор) служит для измерения частоты вращения или углового ускорения вала редуктора. Тахогенератор (от греч. tchos— быстрота скорость и генератор)– измерительный генератор постоянного или переменного напряжения предназначенный для преобразования мгновенного значения частоты вращения вала в электрический сигнал. Величина сигнала (ЭДС) прямо пропорциональна частоте вращения. Сгенерированный сигнал подаётся для непосредственного отображения на специально проградуированный вольтметр (тахометр) либо на вход автоматических устройств отслеживающих частоту вращения. Действие тахогенератора основано на пропорциональности угловой частоты вращения ротора генератора его ЭДС при постоянном значении потока возбуждения.
К опорной балке приварены фланцы к которым крепятся колонны и опора привода подъёма. Привод подъёма однобарабанного типа размещен на плоской раме из швеллеров. Барабан с двухсторонней нарезкой соединяется с редуктором при помощи зубчатой муфты. Барабан установлен на двух сферических подшипниках один из которых запрессован в тихоходный вал редуктора выполненный в виде зубчатой муфты а другой – установлен в отдельном корпусе.
Быстроходный вал редуктора соединяется с электродвигателем при помощи втулочно-пальцевой муфты. На втором конце быстроходного вала установлен тормозной шкив на который воздействует тормоз типа ТКТ. На раме привода подъёма имеются места для крепления ограничителя грузоподъёмности.
Краны-штабелеры оборудованы ограничителями грузоподъемности и ограничителями ослабления канатов. Ограничитель грузоподъемности отключает привод механизма подъема при движении грузоподъемника вверх и при увеличении нагрузки в канате на 25 % выше номинальной. [36] Используют как механические так и электрические ограничители грузоподъемности. Наиболее широко применяют торсионный ограничители грузоподъемности (рис. 4). Принцип действия заключается в том что при закручивании торсионного вала более определенного угла срабатывают концевые выключатели воздействующие на привод механизма подъема и отключающие его.
Рисунок 4 – торсионный ограничитель грузоподъемности
С ограничителями грузоподъемности обычно сблокированы ограничители ослабления канатов. Они предназначены для выключения привода подъема при движении грузоподъемника вниз и при снятии нагрузки с канатов что обычно имеет место при опускании телескопических захватов на полки стеллажей. Ограничители ослабления работают следующим образом. Под действием силы тяжести грузоподъемника (с грузом или без груза) пружина ограничителя или торсионный вал имеют небольшую упругую деформацию. После снятия нагрузки как пружина так и торсионный вал принимают первоначальное положение при котором включаются концевые выключатели воздействующие на привод механизма подъема и отключают его.
Ограничители грузоподъемности так же как и ограничители ослабления каната необходимы на кранах-штабелерах прежде всего по той причине что постоянная работа грузозахватных устройств внутри стеллажей может привести к зацеплению за стеллаж или при подъеме или при опускании груза. В первом случае с целью предохранения от перегрузки крана-штабелера так как максимальные моменты электродвигателей привода подъема как правило в 2—25 раза больше их номинальных. Во втором случае ослабленный канат соскакивает с барабана и при обратном движении может не лечь в ручьи что также влечет за собой неприятные последствия (защемление и обрыв каната).
Электрические ограничители грузоподъемности и ослабления канатов применяют совместно с механическими приборами безопасности. Они представляют собой тензометрические датчики усиленные сигналы которых воздействуют на приводы механизма подъема и отключают их при необходимости вызванной увеличением или уменьшением напряжений на датчике относительно заданных значений.
Стеллажные краны-штабелеры оборудованы устройствами безопасности и блокировками [3136].
скорости опускания кабины;
слабины грузовых канатов.
Упоры и буферные устройства ограничивающие перемещения:
грузозахватного органа.
передвижения крана-штабелера;
выдвижения грузозахватного органа.
Концевые выключатели ограничивающие крайние (рабочие) положения:
питания с замочным устройством установленный на пультах управления;
контролирующий закрытие двери кабины оператора;
контролирующий натяжение каната (струны) привода центробежного ограничителя скорости;
контролирующий срабатывание ловителей кабины оператора.
Устройство для контроля:
механизмов передвижения или подъема;
занятости ячейки стеллажа;
наличия груза на грузоподъемнике;
положения груза на грузоподъемнике;
положения грузозахватного органа;
относительно адреса по вертикали и горизонтали.
Блокировки не допускающие включения всех механизмов:
если дверь кабины оператора не закрыта;
если ослаблен канат (струна) привода центробежного ограничителя скорости;
если сработал аварийный выключатель верхнего положения грузоподъемника.
К колоннам крана-штабелера крепятся вертикальные направляющие по которым перемещаются тележки грузовой платформы.
Грузовая платформа представляет собой раму из двух балок коробчатого сечения связанного поперечными связями. К концам балок крепятся тележки. Каждая из тележек имеет силовые катки которые охватывают направляющие. Внутри тележек закреплены накатные блоки.
К балкам грузовой платформы крепятся телескопические захваты которые приводятся в действие приводом движения. Захваты соединены между собой валами с шарнирными малогабаритными муфтами. Каждый телескопический захват состоит из трех секций (рис.4):
нижней (неподвижной);
Рисунок 4 – телескопический захват
– верхняя выдвижная секция; 2 – средняя (промежуточная) секция;
– неподвижная секция; 4 – батарея роликов.
Нижняя неподвижная секция выполнена из листового проката и имеет две направляющие по которым на катках перемещается средняя секция. Верхняя секция выполнена в виде двутавра. Верхняя секция своими пазами устанавливается на внутренние катки средней подвижной секции. Секции соединены между собой через обводные звездочки и цепи. От редуктора вращение передаётся на приводной вал блока - шестерен жестко закрепленного на нижней неподвижной секции захвата с этого вала вращение передается на две шестерни входящие в зацепление с рейкой закрепленной на средней секции которая и заставляет перемещаться эту секцию по пазам нижней секции. Перемещаясь средняя секция через цепь и звездочку заставляет перемещаться и верхнюю секцию. Привод телескопических захватов установлен внутри балки грузовой платформы. На быстроходном валу редуктора установлен тормозной шкив выполненный в виде втулочно-пальцевой муфты с помощью которой редуктор связан с валом электродвигателя. Тихоходный вал редуктора имеет два выходных вала по которым установлены муфты соединяющие их с телескопическими захватами. Переключение скоростей а так же остановка захватов в крайних положениях осуществляется установленными в неподвижной секции микропереключателями.
Контроль занятости ячейки стеллажа необходим для того чтобы исключить возможность установки груза в ячейку в которой уже имеется груз так как при этом неизбежна авария. Для этого применяют различные устройства (щупы выдвижные рычаги воздействующие на конечные выключатели при натыкании на груз уже установленный в ячейке) останавливающие выдвижение телескопического захвата возвращающие его в среднее положение. На пульте оператора формируется соответствующий сигнал на основании которого оператор переадресовывает груз.
Устройство контроля наличия груза на грузоподъемнике выполняют в виде конечного выключателя или индуктивного датчика или фотоэлемента луч которого перекрывается грузом. Это устройство необходимо для того чтобы исключить ошибки в адресовании и упростить задание команд по установке или взятию груза. Так при наличии груза на грузоподъемнике не проходит команда «взять груз» и наоборот при отсутствии груза не проходит команда «положить груз».
Устройство для контроля положения груза на грузоподъемнике исключает задевание груза о стеллаж при движении крана-штабелера вдоль межстеллажного прохода в том случае если груз лежит на грузоподъемнике неправильно. Для обеспечения контроля положения груза на автоматизированных складах организуют постоянный контроль состояния тары и размеров пакетов. Конечным этапом контроля груза является проверка его положения на грузоподъемнике крана-штабелера. Можно проверять положение груза как вдоль грузоподъемника так и поперек. Проверку проводят двумя способами: с помощью фотоэлементов и с помощью индуктивных датчиков расположенных на нижней плоскости грузоподъемника. Устройства для контроля положения грузозахватного органа относительно адреса по вертикали и горизонтали представляют собой датчики которые должны взаимодействовать с шунтами точной остановки расположенными на колонне крана-штабелера (вертикальный адрес) и вдоль межстеллажного прохода (горизонтальный адрес).
2. Расчет механизма передвижения
Расчетная мощность двигателя:
где: W – сопротивление крана с грузом без учета ветровых нагрузок;
- скорость передвижения;
где: Q – вес груза кг;
G – вес крана-штабелера кг;
k – удельное сопротивление передвижению.
где: - уклон подкрановых путей
d – диаметр цапфы d=0.09 м.
- коэффициент трения качения м.
f – коэффициент трения в подшипниках f=0.015
Выбираем электродвигатель Д-31 [16]
Расчетное число оборотов приводного колеса:
Расчетное передаточное число редуктора:
Принимаем редуктор ЦЗВК-250 [1]
Выбираем тормоз ТКГ-160 [1]
Наибольший тормозной момент:
Функция тормоза: стояночный торможение при замедлении осуществляется системой управления.
Необходимое усилие на ободе приводного колеса при пуске крана-штабелера:
где: j – ускорение крана-штабелера равное 025 мс2;
- полное сопротивление передвижению крана-штабелера.
Допустимое усилие на ободе колеса:
где: - статическое давление на приводные колеса .
- инерционная составляющая давления на приводные колеса .
f – коэффициент смещения f=0.02
Наименьший запас сцепления:
Фактическая скорость передвижения крана-штабелера:
Вывод: таким образом рассчитав механизм передвижения выбираем электродвигатель Д-31 редуктор ЦЗВК-250 и тормоз ТКГ-160 .
3 Расчет механизма подъёма грузовой платформы крана-штабелера
Мощность электрического двигателя статическая:
где: - скорость подъёма ;
G – сила тяжести грузоподъемника в сборе и кабины с оператором (масса оператора 80 кг) G=43000 Н;
Q – сила тяжести груза Q=20000 Н ;
- КПД учитывающий потери в опорах вала барабана и потери вызываемые жесткостью каната
Выбираем электродвигатель постоянного тока Д-806 [16]
Статический крутящий момент на валу барабана при подъёме:
где: S – натяжение ветви каната набегающей на барабан
где: m – число полиспастов m=2
с – число ветвей каната закрепленных на барабане с=2.
где: - диаметр грузового каната
- коэффициент зависящий от типа подъемного устройства и режима работы
Выбираем редуктор Ц2-500: [1]
Выбираем тормоз ТКТ – 300 [1]
Функция тормоза удержание груза при отключенном механизме.
Фактическая скорость подъема груза определяется по формуле:
где: а=2 кратность полиспаста.
Статический момент на подъёме приведенный к валу двигателя:
Коэффициент запаса торможения:
Коэффициент динамичности:
где: j – ускорение обеспечиваемое системой управления двигателями
Динамический момент на валу двигателя при подъеме груза:
Динамический момент на тихоходном валу редуктора:
Следовательно тормоз выбран правильно.
Выбираем канат: так как S=17900 Н
принимаем канат 140-ГЛ-1-СС-Н-180
Запас прочности каната:
где: Рр – разрывное усилие каната
Кдоп – допустимый коэффициент прочности Кдоп=6 [1]
Вывод: таким образом рассчитав механизм подъёма грузовой платформы
выбираем редуктор Ц2-500 тормоз ТКТ – 300 и канат 140-ГЛ-1-СС-Н-180
4. Расчет блоков полиспаста и обводных блоков механизма подъёма
Допустимый диаметр блока полиспаста:
Диаметр обводных блоков принимаем на 20% больше чем [28]
Полезная длина одной ветви каната:
где: Н – максимальная высота подъёма груза Н=128 м
Число рабочих витков одной ветви каната на барабане:
где: - число разгружающих и крепежных витков
Допустимый шаг винтовой нарезки барабана:
Длина нарезной части барабана
принимаем длину нарезной части барабана:
Расчет барабана на прочность:
Напряжение сжатия возникающее в теле барабана вследствие охвата его канатом:
где: - толщина стенки барабана.
где: - предел текучести для стали ВС-3 [1]
n – допустимый запас прочности при расчете тела барабана из стали на сжатие n=2.
Вывод: рассчитав блоки полиспастов и обводных блоков их диаметр (0486 м) и рассчитали барабан на прочность
5. Расчет механизма выдвижения захватов
Определим потребную мощность электродвигателя:
где W – сопротивление передвижению при выдвижении секций захватов;
где W - сопротивление передвижению при выдвижении верхних секций захвата
где - суммарное усилие действующее на катки верхних секций в начале движения из крайнего положения
где: к – плечо трения качения к=0005м
Д – диаметр катка Д=078м
- коэффициент трения в подшипниках качения
d – диаметр цапфы d=0025м
где - суммарное усилие действующее на катки средней секций в начале движения из среднего положения
- КПД общей передачи
Выбираем электродвигатель ПБСТ – 23 [16]
Максимальный крутящий момент на тихоходном валу редуктора:
Определим передаточное число редуктора:
Выбираем редуктор [1]
Передаточное число i=40
Определение эквивалентного момента:
где: - коэффициент условий работы
Выбираем тормоз ТКТ – 100 [1]
Наибольший тормозной момент
6. Расчет телескопического захвата
Схема конструкции захвата изображена на чертеже откуда видно что захват состоит из неподвижной секции и двух подвижных секций.
Номинальная грузоподъемность трех захватов – 20000 Н;
Вылет захвата – 1200 мм;
Скорость выдвижения захвата – 027 мсек;
Режим работы – тяжелый;
Относительная продолжительность включения механизма выдвижения захвата – 015.
Захват рассчитывается в положении его наибольшего вылета при котором напряжение и деформации элементов захвата принимают свои наибольшие значения.
Расчетная вертикальная нагрузка при оценке прочности элементов захвата принимается равной:
где Q=20000 Н – грузоподъемность крана;
5 – коэффициент перегрузки.
Статический расчет на нагрузку обеспечивает прочность захвата и освобождает от необходимости проверки его металлоконструкции на выносливость поскольку эксплуатация захвата производится в основном при перегрузках (034 07)F характер нагружения пульсирующий.
Распределение усилий между катками представляет собой сложную задачу требующей рассмотрения многократно статически неопределимой системы осложненной наличием зазоров и нелинейностей в зонах сосредоточенных контактных взаимодействий.
Поэтому решение выполняется по упрощенной схеме предполагающей линейное изменение усилий в группе катков.
Расчетная схема для определения усилий на катки в контактной зоне секции 3 дана на рис. 3
Рисунок 5 - расчетная схема для определения усилий на катки в контактной зоне секции 3
Расстояние от центра тяжести секций с грузом до оси ближайших катков:
Усилие первой пары катков выраженное через усилия крайних катков:
где - усилие левой пары катков;
- усилие правой пары катков.
Усилие третьей пары катков выраженное через усилия крайних пар катков:
Условие равновесия секции 3:
- сила тяжести секции 3.
Преобразуя уравнения (4) и (5) получим:
Решая совместно уравнения (8) и (9) получим усилие в крайних парах катков:
Подставляя значения и в уравнения (1) (2) (3) получим:
Эпюра изгибающих моментов в секции 3 от усилий катков и от нагрузки показана на рис.6
Рис.6 Расчет на изгиб секции 3
А) схема нагрузки; Б) эпюры изгибающих моментов:
- эпюра от усилий катков; 2 - эпюра то нагрузки ; 3 - суммарная эпюра;
В) эпюра прогиба конца секции
Для секции 3 следует учесть по длине секции.
Окончательную эпюру изгибающих моментов в секции 3 получаем суммированием эпюры от усилий катков и эпюры F для указанного случая.
Таким образом наибольший изгибающий момент для секции 3:
Момент инерции сечения относительно центральной оси ОХ:
Момент сопротивления сечения:
Прочность секции 3 проверяется в сечении крайнего ролика:
Материал секции сталь 45.
Наибольшая нагрузка на один каток:
Статическая грузоподъемность подшипников 80305 ГОСТ 7242-70 установленных на катках: [24]
Согласно [24] при подборе подшипников по статической грузоподъемности будет гарантирована их необходимая долговечность.
Напряжение жесткого смещения обода катка при точечном контакте:
где - нагрузка на каток;
m=049 – коэффициент зависящий от отношения наименьшего радиуса к наибольшему из двух радиусов соприкасающихся поверхностей;
см = 0039 м - радиус катка;
см = 0078 м – радиус поперечной кривизны катка;
- приведенный модуль упругости;
- допустимое напряжение при точечном контакте для стали 45 твердость поверхности обода HB 300-400. [1]
Ширина свеса полки направляющей равна:
где см = 0023 м – ширина катка;
см = 0006 м – торцевой зазор.
Плечо силы давления катка относительно корня полки:
Напряжение местного отгиба полки усилиями катков в соответствии с [10]:
продольное на краю полки –
поперечное у стенки –
где S= 1 см = 001 м – толщина полки.
Суммарное напряжение на краю полки:
Расчетная схема представлена на рис.7.
Равнодействующая вертикальной нагрузки:
где G=1000 H – сила напряжения секции 2.
Расстояние от центра тяжести секций 2 и 3 с грузом до плоскости оси ближайших катков:
Усилие первой пары катков выраженное через усилия крайних пар катков:
где - усилие левой пары катков
Усилие второй пары катков выраженное через усилия крайних пар катков:
Условия равновесия секции 2:
Преобразуем полученное уравнение:
Рисунок 7 - расчет на изгиб секции 2
А – схема нагрузок; Б - эпюра изгибающих моментов
Подставим числовые значения:
Решая совместно приведенные уравнения получим величины усилий в крайних парах катков:
Подставив найденные значения в уравнения для определения усилий в 123 парах катков получаем:
Знак минус показывает что усилия катков направлены в сторону действия равнодействующей вертикальной нагрузки;
Эпюра изгибающих моментов имеет вид представленный на рис. 7б.
Наибольшая величина момента имеет место в контактной зоне секции 1.
Вычисляются геометрические характеристики сечения секции 2 рис. 8.
Рисунок 8 - сечение секции 2
Расстояние центра тяжести сечения от оси ОХ:
Прочность секции 2 определяем по формуле:
Ввиду того что полученное напряжение невелико уточнение связанное с наличием в стенках отверстий под оси катков не выполняется.
Для нахождения прогиба конца секции 3 к ее концу следует приложить единичную силу.
Наибольшая ордината эпюры моментов от единичной силы будет равна:
где - размер на рис.5.
Заменяя эпюры моментов на рис.7 треугольными эпюрами с теми же наибольшими ординатами можно записать следующую формулу для прогиба конца захвата от действия номинального груза и собственной силы тяжести секции 2 и 3.
E=2.1-модуль упругости первого рода [3]
-момент инерции сечения секции 3
-момент инерции сечения секции 2
Допускаемая величина прогиба конца захвата составляет :
условие удовлетворяется.
Вывод: рассчитав телескопический захват получили эпюру изгибающих моментов секции 2 моменты сопротивления в её сечениях и усилия катков.
7 Расчет платформы грузоподъемника
Металлоконструкция грузоподъемника выполнена в виде плоской рамы и состоит из двух балок соединенных между собой четырьмя поперечными связями и тремя основаниями телескопических захватов. Сечения элементов даны на рис.9.
Расчетная схема платформы дана на рис.10 откуда видно что основания телескопических захватов в расчете не учитываются (в запас прочности).
Рисунок 9 - сечения элементов
Нагрузка на один захват:
a= 1.40 м - высота захвата;
b = 1.02 м – расстояние между осями балок платформы;
c=1.975 м - расстояние между осями захватов;
d=2.005 м - расстояние от оси захвата до опоры.
Вычисляются геометрические характеристики сечений платформы рис.9.
Момент инерции сечения балки относительно оси ОХ.
Симметричная нагрузка на один захват:
где - сила тяжести захвата.
Реакция каждой из двух балок:
Напряжение в сечении наиболее нагруженного участка балки:
Прогибы под средними захватами равны:
Рисунок 10 - расчетная схема платформы
Рассматривается случай кососимметричного нагружения рамы. Схемы нагружения и эпюры изгибающих моментов даны на рис.11.
Кососимметричная нагрузка на один захват:
где - момент инерции сечения швеллера №40; [1]
- момент инерции сечения полосы 380х6 [1]
Момент сопротивления изгибу относительно оси ОХ:
Момент инерции сечения балки при кручении:
- площадь ограниченная средней линией контура сечения;
Рисунок 11 - схемы нагружения и эпюры изгибающих моментов
Момент инерции сечения связи относительно оси ОХ:
момент инерции швеллера относительно оси ОХ;
- момент инерции прямоугольного сечения полосы относительно собственной центральной оси ОХ;
- площадь прямоугольного сечения;
- расстояние от оси ОХ до центра тяжести прямоугольного сечения.
Момент инерции сечения связи при кручении:
Для удобства расчета внешняя нагрузка рассчитывается на симметричную кососимметричную составляющие. Для обоих случаев расчет ведется отдельно: полученные моменты и прогибы измеряются. Рассматривается случай симметричного нагружения рамы платформы.
Схема нагружения и эпюры изгибающих моментов даны на рис.12. Опоры условно считаются расположенными под осевой линией боковых связей.
Где - сила тяжести выдвижных частей захвата;
6а- положение центра тяжести выдвижных частей захвата;
Рассматриваемая рама в силу своей симметрии является трижды статически неопределимой.
Статическая неопределенность раскрывается методом сил. Основная система показана на рис.10.
Ввиду симметрии платформы будем изображать только половину рамы.
Эпюры изгибающих и крутящих моментов от единичных усилий и от внешней нагрузки показана на рис.12.
Рисунок 12 - схема нагружения и эпюры изгибающих моментов
А) основная система; БВГД) эпюры от единичных и внешних нагрузок
Канонические уравнения метода сил имеют вид:
Перемножая соответствующие эпюры находим коэффициенты канонических уравнений:
Найденные коэффициенты подставляем в канонические уравнения:
В результате решения полученных уравнений имеем :
На рисунке 13 показаны суммарные эпюры изгибающих и крутящих моментов для балок платформы.
Рисунок 13 - эпюры изгибающих и крутящих моментов от единичных усилий и от внешней нагрузки
Наиболее нагруженными являются сечения А и Б для которых определяются напряжения:
-площадь ограниченная средней линией контура рассматриваемого сечения балки;
Эквивалентное напряжение по теории наибольших касательных напряжений с учетом напряжения от симметричной нагрузки:
Касательные напряжения отсутствуют.
Суммарное напряжение от симметричного и касательного нагружения:
Из поперечных связей наиболее нагруженными являются крайние где действует и .
Напряжение в наиболее относительном сечении крайних связей:
Прогибы под средними захватами от кососимметричной нагрузки: [4]
Прогибы конца захвата от действия кососимметричной нагрузки:
- вылет конца захвата относительно оси колоны.
Прогиб конца захвата под действием силы тяжести груза приводит к прогибу самого захвата: [31]
- зазор между катками грузоподъемника и направляющей колонны;
- расстояние между осями катков.
Прогиб конца захвата от угловой деформации колоны:
где -угол поворота сечения колонны
- момент изгибающий колону;
- момент инерции сечения колоны при изгибе.
Упругий прогиб собственного телескопического захвата:
Суммарный прогиб конца захвата:
Упругая часть указанного прогиба составляет:
Вывод: Полученная величина превышает рекомендуемый норматив 20мм. Однако учитывая допущения по расчетной схеме платформы (основание телескопических захватов в расчете не учитывается) полагаем полученную величину допустимой.
8. Расчет гидробуфера
Гидробуферы предназначены для аварийного останова стеллажного крана-штабелера с заданной величиной замедления. Они устанавливаются на опорной балке.
В рабочем цилиндре гидробуфера по образующей просверлен ряд отверстий. Поршень гидробуфера наталкиваясь штоком на упор продавливает через отверстие рабочую жидкость тем самым поглощая кинетическую энергию движущегося крана. Поршень гидробуфера сжимает центральную пружину которая возвращает поршень в исходное положение после снятия нагрузки.
Задачей расчета является определение необходимого количества отверстий в стакане гидробуфера их диаметра и закона распределения по длине цилиндра с целью соблюдения постоянства заданного замедления во время торможения.
При этом рассматривается наиболее неблагоприятный случай: кран-штабелер движется на малой скорости двигатель привода передвижения при нагрузке на буфер продолжает работать.
Основные параметры крана-штабелера и исходные данные даны в таблице. При этом усилии на приводном колесе крана-штабелера берется как наименьшая величина из двух:
- усилие пробуксовки крана
- усилие от максимального момента двигателя.
Параметры необходимые для расчета гидробуфера [3435]
Наименование показателей
Сила тяжести массы крана Н
Усилие на приводном колесе Н
Жесткость возвратной пружины Нм
Предварительное поджатие пружины м
Внутренний диаметр пружины м
Плотность рабочей жидкости крана АМГ-10 или ПМС-10
Коэффициент расхода при стекании жидкости через отверстие в виде кольцеобразного диффузора с углом при вершине 900
Потребное количество отверстий вдоль образующей цилиндра:
- диаметр отверстий.
Координаты центров отверстий отсчитываемые от торца поршня в его начальном положении определяются по формуле:
где i – порядковый номер отверстия.
Результаты вычисления координат центров отверстий в стакане гидробуфера даны в таблице.
Контрольный режим торможения крана гидробуфером.
Скорость поршня при прохождении i-го отверстия определяется выражением: [37]
где - скорость поршня при прохождении (
Результаты вычислений даны в таблице 5.
Из таблицы 5 видно что при прохождении поршнем последнего отверстия скорость движения составляет ~ 5% от первоначальной эта скорость будет погашена дополнительным отверстием диаметром:
где n – целая часть числа.
Это отверстие целесообразно расположить на координате большей чем = 0349 м приняв например =0355 м.
Усилие на штоке непосредственно перед i – ым отверстием:
Усилие на штоке сразу же после прохождения i – го отверстия:
Усилие на штоке гидробуфера при торможении крана.
Величина = проставлена условно поскольку перед поршнем остается дополнительное отверстие.
Прочность цилиндра определяется по формуле:
где = 005м и = 006м –соответственно внутренний и наружный радиус цилиндра.
- максимальное давление в цилиндре;
- максимальное усилие на штоке поршня.
Отсюда получается выпажение для допускаемого усилия на штоке поршня:
где - предел текучести для стали 45 [1]
- коэффициент запаса прочности по текучести
- коэффициент учитывающий концентрацию напряжения около отверстия.
Учитывая что площадь поршня равна:
получим окончательно:
Сопоставляю эту величину с данными таблицы приходим к выводу что остаётся дополнительный запас на возможное возрастание усилия в конце хода поршня.
9. Расчет металлоконструкции
Металлоконструкция крана представляет жесткую статически неопределимую раму. Колонны верхняя и нижняя балки имеют одинаковые коробчатые сечения.
Момент инерции сечения балки при изгибе относительно оси ОХ:
Момент инерции сечения балки при изгибе относительно оси ОY:
где - соответственно моменты инерции швеллера № 40 и прямоугольной полосы 60*6 относительно осей ОХ и ОY.
Момент сопротивления изгибу сечения балки относительно оси ОY:
Площадь сечения балки:
Геометрические характеристики сечения колонн запишем окончательно:
Рассматривается случай наезда буфером на упор как более опасный.
Расчетная схема рамы крана в плоскости пути дана на рис.14.
Рисунок 14 - расчетная схема рамы крана в плоскости пути
Рис. 15 Сечение элементов рамы.
А) балки; Б) колонны.
Грузоподъемник с максимальным грузом в крайнем верхнем положении условно считается расположенным на уровне верхней балки (в запас прочности). Распределенная нагрузка по высоте колонны:
где = 35000 Н – сила тяжести более тяжелой колонны (правой);
Н = 148 м – высота колонны по осям верхней и нижней балок;
- замедление крана при наезде буфером на упор;
- ускорение свободного падения.
Сосредоточенные силы:
где = 20000 Н – сила тяжести груза;
= 43000 Н – сила тяжести колонны;
= 18000 Н – сила тяжести балки верхней;
= 5000 Н – сила тяжести кабины в сборе;
где = 23000 Н – сила тяжести привода подъёма.
Рассматриваемая рама является трижды статически неопределимой; решение производится методом сил; основная система показана на рис.16.
Рассматривая отдельно случаи нагружения распределенной нагрузки интенсивностью q сосредоточенной силой и сосредоточенной силой строим соответственно эпюры изгибающих моментов рис.14 (решение не приводится). Суммируя указанные эпюры получим окончательную эпюру изгибающих моментов рис.14.
Вывод: рассчитав металлоконструкцию крана определили распределённую нагрузку по высоте колонн и сосредоточенные силы.
Рисунок 16 - к расчету крана-штабелера
Статические усилия в основаниях колонн:
Динамическая добавка при ударе буфером в упор:
Наибольшее суммарное усилие (в основании левой колонны):
Условия прочности и устойчивости колонны в плоскости пути:
где – расчетное напряжение нижнем сечении наиболее нагруженной колонны (левой);
- наиболее изгибающий момент ;
– коэффициент продольного изгиба центрально сжатых элементов в функции от гибкости элементов λ и класса стали.
[] = 0018 Нм2 – допустимое напряжение для стали. [1]
Коэффициент приведенной длины колонны в плоскости пути:
Гибкость колонны в плоскости пути.
[λ] = 120 – предельная гибкость колонны.
Коэффициент для λ= 120 и для стали
Условия прочности и устойчивости:
Рассматривается случай выдвижения захватов с максимальным грузом. Грузоподъемник в нижнем положении.
Расчетная схема колонны и эпюры изгибающих моментов плоскости пути даны на рис.14.
Изгибающий момент на одну колонну:
где - вылет захвата.
Условия прочности и устойчивости колонны на плоскости пути.
Гибкость колонны из плоскости пути:
Определяется горизонтальное смещение верхних концов колонны при разгоне (торможении) крана:
где [32] – расчетная горизонтальная сила на верхнем конце колонны.
[f] = 3см = 003м – допустимое отклонение верхнего конца колонны при пуске или торможении крана-штаблера при высоте подъема более 10м.
При наезде буфером на упор (грузоподъемник с грузом в крайнем верхнем положении) момент раскрывающий стык и горизонтальное усилие в плоскости стыка:
Усилие растяжения для наиболее нагруженного болта:
где - расстояние от центра тяжести стыка до оси наиболее удаленного болта в плоскости пути;
- расстояние от центральной оси стыка до осей болтов;
z = 10 количество болтов в соединении.
Условие прочности болта:
где - площадь сечения болта М30; [1]
- предел текучести для стали [1]
Расчетное напряжение сравнивается с пределом текучести ввиду того что рассматриваемый случай наезда буфером на упор является аварийным а так же вследствие того что в расчете не учитывалась сила сжимающая колонну и препятствующая раскрытию стыка что идет в запас прочности.
Напряжение от усилия затяжки:
Расчет болтого соединения колонны с верхней балкой:
Направляющая зетобразного профиля рассчитывается на отгиб полки:
10. Расчет направляющего рельса
Усилие прижимающие катки тележки и направляющей при полном выдвижении захвата с грузом:
где = 140см = 14м – выдвижение захвата;
l = 80см = 08м – расстояние по вертикали между осями катков каретки грузоподъемника.
Рассматривается полный изгиб полки под действием направляющей силы .
Напряжение рассматривается по длине полки: ставится задача определения эквивалентной длины полки при которой элементарным методом получается напряжение равное фактической наибольшей величине. Полученная эквивалентная длина принимается затем для расчета сварного узла.
где – давление на полку;
– коэффициент зависящий от соотношения:
b = м - ширина полки;
откуда эквивалентная длина полки:
Усилие действующие на сварной шов:
где = 36см – расстояние между сварными швами.
Направление среза шва:
где = 08 - коэффициент для двух или трех проходной полуавтоматической сварки;
- допустимое напряжение для углового сварного соединения из стали
Расчет направляющих кабин.
Момент на ободе направляющие от сил тяжести кабины и каретки.
где = 11 – рассчитанный динамический коэффициент;
= 5000 Н – сила тяжести кабины с оператором и каретки;
= 80см = 08м – плечо от центра тяжести кабины до центра площадки опирания кронштейна кабины на кронштейн грузоподъемника.
Усилие давления одного катка на направляющую:
где = 11 – коэффициент неравномерности распределения усилий между катками;
= 55см =055м – база каретки.
Полка направляющей рассматривается как плита бесконечной длины жестко закрепленная по одному продольному краю ее свободным противоположным краем.
Напряжение на нижней границе полки (в точке) и общего изгиба профиля:
где = 60см =06м – шаг болтов крепления профиля;
= 135см = 0135м – момент инерции профиля относительно оси проходящей через центр тяжести профиля.
Напряжение жесткого изгиба в корневом сечении в плоскости ХY:
Напряжение от местного изгиба по свободному краю полки (параллельному плоскости YZ):
где - коэффициенты зависящие от = 69см = 0069м; = 06см = 0006м; = 53см = 0053м.
Приведенное напряжение для точки А определенное по энергетической теории:
Приведенное напряжение для точки В:
Напряжение растяжного болта М12:
где - расчетная площадь сечения болта.
Вывод: Расчетные величины напряжений отгиба направляющей превышают допустимые поэтому был усилен профиль направляющих кабины.
11. Расчет верхней балки
Геометрические сечения балки определены выше:
Рассматривается случай наезда буфером на упор.
Наибольший момент действующий на балку:
Усилия растягивающие балу:
Коэффициент приведенной длины балки в плоскости пути:
Гибкость балки в плоскости пути:
Условие прочности верхней балки в плоскости пути:
Гибкость балки из плоскости пути:
12. Расчет ходовой балки
Геометрические характеристики сечения балки на участке между колоннами вычислены:
Концевые участки балки имеют усиленное сечение. Однако это не учитывается в расчете и идет в запас прочности.
Рассматривается случай наезда буфером на упор. При этом балка воспринимает изгибающие моменты от сил тяжести элементов крана и от инерционных воздействий. Кроме того на балку будет действовать инерционное сжимающие усилие.
Расчетная схема и эпюра моментов даны на рис.15.
Рисунок 15 - расчет ходовой части
А) эпюра изгибающих моментов при наезде буфером на упор; Б) эпюра изгибающих моментов от сил тяжести; В) суммарная эпюра.
Нагрузка на ходовую балку от сил тяжести:
где F – вертикальная нагрузка от правой и левой колонны
М – изгибающий момент относительно правой и левой колонны
Сила сжимающая ходовую балку на участке между буфером и колонной:
где – сила тяжести крана.
В запас прочности эта сила принимается действующей по всей длине ходовой балки.
Гибкость ходовой балки в плоскости пути:
Коэффициент продольного изгиба при для стали = 0679
Условие прочности и устойчивости:
Гибкость ходовой балки из плоскости пути: [33]
Вывод: При расчёте ходовой балки был рассмотрен случай наезда буфером на упор. На основании расчётов построена эпюра изгибающих моментов численно определены вертикальные нагрузки от левой и правой колонны а также определена гибкость ходовой балки из плоскости пути.
12 Заключение.docx
Для достижения указанной цели перед работой был поставлен ряд задач: выполнены проектные разработки конструкций основных элементов стеллажного крана-штабелёра и отражены в графическом виде описано устройство назначение и принцип действия крана разработаны спецификации к основным элементам; произведены математические расчёты основных узлов крана и металлоконструкции разработан технологический процесс изготовления детали произведён экономический расчёт проектируемого изделия и годового экономического эффекта проведена идентификация вредных и опасных факторов проведено исследование в области экспертизы безопасности при эксплуатации машины введена инновация в существующую конструкцию.
Таким образом задачи решены в полном объёме цель достигнута – разработан стеллажный кран-штабелёр грузоподъёмностью 2 тонны усовершенствована его конструкция и проведена исследовательская работа в области диагностики машины.
8 Экономическая часть.doc
1.Общая технико-экономическая характеристика объекта проектирования.
Разрабатываемый в дипломном проекте автоматический стеллажный кран-штабелер для длинномерных грузов грузоподъемностью 2 тонны предназначен для механизации автоматизации процессов укладки в стеллажи и выдачи из стеллажей уложенного в специальную тару или пакеты в общезаводских и центральных складах производственных предприятий высотой до 16.2 м.
За базу сравнения принят аналогичный кран-штабелером стеллажного типа грузоподъемностью 2 тонны который отличается конструктивным исполнением опорных колонн при этом имеет схожие технические характеристики: грузоподъёмность скорость перемещения высота подъёма.
2. Расчёт капитальных затрат
Капитальные затраты это совокупность предпроизводственных затрат цены конструкции затрат на монтаж и транспортировку руб.:
2.1. Предпроизводственные расходы по данным предприятия руб.:
2.2. Определение общих затрат на создание новой продукции
Сюда входит изготовление монтаж новых узлов стеллажного крана покупка стандартных изделий.
где М – материалы и затраты на них (входят затраты на основные и покупные материалы)
Затраты на основные материалы
Ст4 ГОСТ 10705-80 Ст4 ГОСТ 10705-80 Ст3ГОСТ 631-75 Ст3ГОСТ 631-75 Сталь65ГГОСТ 28648-90
Итого затраты на основные материалы
Затраты на покупные изделия
Захват телескопический
Итого затраты на покупные изделия
Общие затраты на материалы руб.:
Расчёт основной заработной платы руб.:
n – общее количество операций на изготовление изделия;
- количество обслуживающего персонала на
- нормативная трудоёмкость одной операции ч;
- часовая тарифная ставка за работы выполняемые на одной операции руб.ч.
Основная заработная плата
Установка крана и привода
Итого заработная плата производственных рабочих
Основная заработная плата включает в себя прямую и дополнительную заработную плату с учётом отчислений на страховой взнос.
Дополнительная заработная плата составляет 18 % то основной заработной платы руб.:
Отчисление на страховой взнос составляет 30 % от основной и дополнительной заработной платы руб.:
Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования: 72 % от основной + заработной платы
Расходы по подготовке и освоению производства : 20% от основной заработной платы руб.:
Общецеховые расходы : 75 % от основной заработной платы руб.:
Данные расходы содержат затраты по выполнению следующих видов работ:
а) конструирование новых видов изделий;
б) разработка технологии изготовления новых видов изделий;
в) разработка исходных данных
г) конструирование специальной инструментальной оснастки и технологии её изготовления;
д) изготовление и испытание опытных образцов новых изделий при организации их производства.
Прочие производственные расходы составляют 15% от основной заработной платы руб.:
Общезаводские расходы составляют 65 % от основной заработной платы руб.:
2.3. Цена образца новой конструкции руб.:
2.4. Затраты на монтаж составляют 15% от стоимости машины руб.:
2.5. Затраты на транспортировку составляют 8% от стоимости машины руб.:
Калькуляция полной себестоимости крана Таблица 8.4.
Наименования статей затрат
Транспортные расходы
Основная заработная плата производственных рабочих
Дополнительная заработная плата
Отчисление на страховой взнос (30% от 4+5)
Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования
Расходы по подготовке и освоению производства
Прочие производственные расходы
Итого цеховая себестоимость
Общезаводские расходы
Итого производственная себестоимость
Внепроизводственные расходы (2% от произв. себ-ти)
Итого полная себестоимость крана
3. Расчёт затрат модернизации стеллажного кран-штабелёра
Цену как денежное выражение стоимости на проектируемое изделие определяем по формуле руб.:
где - расчётная цена модернизации руб.;
- полная себестоимость модернизации руб.;
- ежемесячный банковский процент;
Определение экономии при проведении модернизации конвейера вместо покупки нового руб.:
где -цена нового конвейера с идентичными характеристиками модернизируемого по данным завода изготовителя.
4. Расчёт эксплуатационных расходов по сравниваемым вариантам
4.1. Затраты на электроэнергию руб.:
где - коэффициент использования двигателя по времени;
- коэффициент использования двигателя по мощности;
- годовой действительный фонд работы машины:
где - количество дней в расчётном периоде;
- коэффициент сменности работы машины;
- мощность двигателя кВт;
- средняя продолжительность рабочей смены ч;
- коэффициент учитывающий потери на плановый ремонт и простой под нагрузкой и выгрузкой;
- стоимость одного по тарифу руб.
- модернизированный вариант:
4.2. Расходы на амортизацию и текущий ремонт руб.:
где - норма амортизации на полное восстановление;
- норма отчислений в ремонтный фонд (на текущий ремонт);
- модернизированный
4.3. Прочие расходы на содержание перегрузочной машины определяются как 4% от суммы предыдущих статей:
4.4. Затраты на содержание перегрузочной машины руб.:
5. Экономическая оценка
5.1. Сроки окупаемости модернизации лет:
5.2. Коэффициент модернизации:
5.3. Годовой экономический эффект руб.:
Данные расчетов базовых и новых эксплуатационных затрат сведём в таблицу:
Затраты на содержание руб.
Затраты на текущий ремонт руб.
Затраты на электроэнергию руб.
Преимуществом проектируемого крана является более низкие денежные затраты на потребление электроэнергии в год (209429 руб.) в сравнении с базовым вариантом (319435 руб.)
Выводы: срок окупаемости модернизации составляет 238 лет что значительно меньше нормативного годовой экономический эффект составляет 611492 рубля.
1. аннотация.docx
Расчётно-пояснительная записка содержит листов рисунков таблиц источников 1 приложение.
Ключевые слова: ПОДЪЕМНЫЙ КРАН СТЕЛЛАЖ МЕХАНИЗМ ПОДЪЁМА МЕХАНИЗМ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЯ БАРАБАН КАНАТ РЕДУКТОР МУФТА СКОРОСТЬ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ГРУЗОПОДЪЁМНОСТЬ ТОРМОЗ.
Объектом разработки является стеллажный кран-штабелёр грузоподъёмностью 2 тонны для склада прокатных изделий.
) совершенствованию методов диагностики крана для склада прокатных изделий с целью упрощения процедуры проверки технического состояния машины снижения риска внезапной поломки экономии денежных средств и времени;
) модернизации механизма передвижения крана с целью достижения высоких показателей надежности и обеспечения беспрепятственного диагностировании кранового колеса.
В результате проведенной работы спроектирован передвижной стеллажный кран-штабелёр с разъёмными ребордами в ходовых крановых колёсах относящихся к механизму передвижения и обеспечивающими надёжность и экономию денежных средств при диагностике. Кроме этого упрощена процедура проверки технического состояния машины снижен риска внезапной её поломки.
6 Электрическая часть.docx
1. Требования электроприводу и электрооборудованию крана
Для обеспечения нормальной работы механизма подъема крана-штабелера необходимо учитывать требования предъявляемые к его электроприводу и электрооборудованию со стороны механизма.
Согласно ГОСТа 25835-83 [21] характеристики режима работы механизмов крана-штабелера имеют следующий вид:
группа режима работы – 5М
класс использования – А4
класс нагружения – В3
общее время работы тыс.ч – 125
коэффициент нагружения – 045
число включений в час – 120
продолжительность включения ПВ% - 60
Расчетное ускорение подъема грузозахватного органа должно быть равным не более 1 . Ускорение большее чем 1 не применяют. Нижняя граница ускорения при подъеме не регламентируется. Верхняя граница замедления при опускании грузозахватного органа равна 1 . [26]
2. Выбор привода и принципиальных решений по системе управления.
Под системой управления электроприводом следует понимать комплекс состоящий из преобразователя электрической энергии аппаратуры управления для коммутации тока в цепи электродвигателя органов ручного управления или автоматического (программного) контроля скоростного или иного контроля а также элементов защиты электрооборудования и механизма действующих на устройства отключения электропривода. Системы управления крановыми механизмами относят к категории устройств находящихся под непрерывным контролем оператора т. е. в этих системах момент начала операции скоростные параметры и момент окончания операции выбираются лицом управляющим механизмом. Система управления в свою очередь должна обеспечивать необходимую последовательность переключений для реализации желаемых скоростных параметров предотвращать при этом недопустимые перегрузки и обеспечивать необходимую защиту.
Для приведения в действие рабочих механизмов подъема грузоподъемных кранов применяют двигатели постоянного тока последовательного или параллельного возбуждения. Исполнительные двигатели устанавливают непосредственно на рабочих механизмах т. е. они находятся в производственном помещении или на открытом воздухе. Защита двигателей кранов от внешних воздействий сложна поэтому конструктивно они должны быть рассчитаны для работы в определенных условиях. Двигатели должны иметь закрытый корпус охлаждение их может быть либо обдувом либо продувом но по замкнутому циклу. В настоящее время промышленностью выпускаются двигатели постоянного тока — серии Д. Двигатели постоянного тока устанавливают на наиболее ответственных крановых механизмах тяжелого режима работы с большой частотой пусков значительными перегрузками и высоким диапазоном регулирования скоростей. Для механизма подъема выбираем двигатель постоянного тока Д806.
Проверка по пусковому моменту.
Для того чтобы двигатель отвечал условиям работы необходимо чтобы выполнялось условие пуска:
где - из паспорта электродвигателя; - из конструкторской части.
Условие пуска выполняется.
Проверка двигателя на нагрев (методом эквивалентного момента).
Для данного расчета необходимо построить нагрузочные диаграммы вычислить моменты пуска установившейся работы торможения время пуска паузы.
Рисунок 27 - нагрузочная диаграмма
Для того чтобы двигатель отвечал условиям нагрева необходимо чтобы выполнялось условие:
Выбранный двигатель отвечает всем условиям проверки значит использовать его в приводе механизма подъема можно.
3. Тиристорные электроприводы постоянного тока
Тиристорные электроприводы постоянного тока по своим характеристикам в наибольшей степени удовлетворяют требованиям предъявляемым к механизмам кранов. Строятся они на базе ТП серий АТК и АТРК. При нереверсивных преобразователях реверсирование осуществляется контактным реверсором. Такие электроприводы мощностью до 100 кВт предназначены для механизмов кранов при числе включений не более 300 в 1 ч. При больших мощностях время переключения контактного реверсора возрастает что ухудшает динамические характеристики электропривода. В этом случае следует применять реверсивные преобразователи. По построению схемы электроприводов с нереверсивными и реверсивными преобразователями имеют много общего. Разница только в построении релейно-контакторной части которая проще в схеме с реверсивным преобразователем.
Эти электроприводы применяют для механизмов подъема. Электроприводы подъема имеют как правило двухзонное регулирование скорости и симметричные характеристики а электроприводы передвижения — однозонное регулирование по симметричным характеристикам. При двухзонном регулировании в зоне до номинальной скорости регулирование осуществляется изменением напряжения преобразователя а в верхней зоне — изменением тока возбуждения двигателя.
Рассмотрим схему электроприводов с тиристорными преобразователями постоянного тока на примере наиболее сложной схемы механизма подъема с двухзонным регулированием скорости и контактным реверсором. Механические характеристики электроприводов приведены на рисунке.
Рис. 28. Механические характеристики тиристорного электропривода постоянного тока механизма подъема
Регулирование скорости в крановых электоприводах с ТП осуществляется двумя способами: изменением напряжения подводимого к якорю двигателя и изменением тока в обмотке возбуждения. Регулирование скорости выше номинальной осуществляется изменением магнитного потока двигателя.
Управление электроприводом осуществляется командоконтроллером КК. На первом положении командоконтроллера включаются контакторы реверсора KB или КН растормаживается электромагнитный тормоз ТМ и на задающие обмотки суммирующих магнитных усилителей регулирования СМУР и логики СМУЛ подается напряжение. На последующих положениях командо-контроллера увеличивается напряжение на задающей обмотке СМУР повышаются напряжение на выходе ТП и скорость двигателя. На пятом положении подъема (5П) включается задающая обмотка магнитного усилителя СМУРВ возбудителя РИВ и происходит ослабление поля обмотки возбуждения ОВД двигателя. Благодаря действию обратной связи (обмотка ОС СМУРВ) по току якорной цепи формируется механическая характеристика близкая по форме к характеристике постоянной мощности. На пятом положении спуска также ослабляется поле двигателя разрешается только для спуска малых грузов. При увеличении массы грузов двигатель переходит на полное поле под контролем дифференциального реле РРЭ воздействующего на реле РПЗ и через него на обмотку 03 СМУР. При постановке командоконтроллера из любого рабочего положения в нулевое осуществляется электрическое торможение в пределах выдержки времени реле РВ и РВВ или РВИ через контакты которых получают питание контакторы реверсора и реле направления РП1 или РП2.
В схеме предусмотрена цепь динамического торможения автоматически действующая на позициях спуска. Несмотря на некоторое увеличение потерь в системе наличие указанной цепи значительно улучшает работу электропривода при переключениях реверсора и его надежность в целом поскольку в случае каких-либо неисправностей груз будет не падать а спускаться на характеристике динамического торможения. В схеме с реверсивным преобразователем необходимость в такой цепи отсутствует и динамическое торможение осуществляется как правило через размыкающий контакт КД. Связь преобразователя с сетью осуществляется через трансформаторы Tp1 Тр2.
В схеме предусмотрены защиты: нулевая (реле РН) максимальная (реле РМ) от обрыва поля (реле РОП) от токов короткого замыкания и перегрузки по току (автоматические выключатели АВ1—АВЗ) от чрезмерного превышения скорости (реле РКС) конечная защита (выключатель ВКВ).
Рисунок 29 - схема электропривода механизма подъема с реверсивным тиристорным преобразователем
4. Определение потребной мощности электродвигателя
Мощность электродвигателя:
где - скорость подъема груза ;
G – сила тяжести грузоподъемника в сборе и кабины с оператором ;
Q – сила тяжести груза ;
- КПД учитывающий потери в опорах вала барабана и потери вызываемые жесткостью каната
2 Введение.docx
Целью дипломного проекта является разработка стеллажного крана-штабелёра грузоподъёмностью 2 тонны усовершенствование её конструкции и проведение исследовательской работы в области диагностики машины.
2. Задачи дипломного проектирования:
Задачей дипломного проектирования является модернизация существующего типа крана с целью повышения производительности надежности и безопасности экономии энергозатрат облегчения управления и охраны окружающей среды.
3. Графическое оформление дипломного проекта:
Графическая часть дипломного проекта конструкторского направления содержит 15 листов чертежей формата А1 а именно:
) общий вид стеллажного крана-штабелёра
) механизм передвижения крана
) металлоконструкция крана
) телескопический захват
) Грузоподъёмное устройство
) Электрическая схема
13) Исследовательская часть
) Технологическая часть
Рекомендуемые чертежи
- 12.06.2019
- 25.01.2023
Свободное скачивание на сегодня
Обновление через: 14 часов 57 минут
