Кран башенный на гусеничном ходу г/п 2 тонны

Лист №12 кодировка.dwg

Дефекты металлоконструкции
Пример условного обозначения дефекта: деформация раскосов корневой секции стрелы - МК-С-
Ослаблено крепление редуктора
Тормоз механизма поворота
Повышенный износ зубьев редуктора
Повышенный износ зубьев шлицевых
Нерабочее состояние тормоза
механизма подъема стрелы
Неработоспособное состояние
соединительной муфты
Дефекты гидрооборудования
Повреждение покрытия гидрошлангов
Утечка масла из гидроцилиндра
Утечка масла из гидроцилиндров
Самопроизвольное опускание
Разрушение обоймы шарнира
Дефекты канато-блочной системы
Состояние грузового каната неработоспособное
Состояние стрелового каната неработоспособное
Состояние растяжек неработоспособное
Состояние смазки канатов неудовлетворительное
Скол блока на оголовке стрелы
Скол блока на крюковой подвеске
Скол реборд обводных блоков
Неправильная запасовка канатов
Дефекты приборов безопасности
Приборы безопасности не установлены
Отсутствует прибор координатной защиты
Датчик выдвижения стрелы неисправен
Состояние электоразводки неработоспособное
Креномер установочный не работает
Сигнализатор крена отсутствует
Неработоспособное состояние концевых
Отсутствует защита крана от опасного
Не работает ограничитель верхнего
Ограничитель натяжения грузового каната
Состояние указателя наклона крана
Состояние указателя вылет грузоподъемность
неработоспособное состояние
вздутие верхнего листа
трещины по сварным швам
деформация поперечины
выработка отверстий под оси
деформация вертикальных и горизонтальных листов
вздутие закрытой полости
неработоспособное состояние стрелы
отрыв упора от запрокидывания стрелы
оклонение стрелы от прямолинейности
выработка отверстий под оси соединения стрелы
деформация торцевой пластины
изогнутость оголовка
деформация в месте опирания на
Дефекты поворотной платформы
состояние неработоспособное
разрыв сварного шва и трещина
Ослаблено болтовое соединение
Перекос поворотных обойм
Дефекты опорно-поворотного
Дефекты неповоротной платформы
трещины по усиливающим косынкам
трещины по сварным швам и металлу
Иные дефекты металлоконструкции
деформация двуногой стойки
деформация аутригеров
выработка отверстий под оси аутригеров
состояние окраски неудовлетворительное
Нарушение остекления кабины
Отсутствует регистрационная
На крюке отсутствует
предохранительный замок
Пример условного обозначения дефекта: неработоспособное состояние грузового каната - КС-1

Лист №4 тиски.dwg

Технические характеристики:
Максимальное усилие зажима - 15030Н
Рабочую полость пневмокамеры испытать давлением 0
Пневматический ход губки - 4 мм
Тиски пневмотические
МГТУ им. Н.Э.Баумана
Траверса показана условно.

Лист №2Общий вид кабины Крана.dwg

Кожух ограждения и барабаны
Барабаны условно не показаны

Лист №3 платформа поворотная.dwg

Шланги условно не показаны
Материал разъёмных колец Сталь45
Ролики сталь ШХ15 или ШХ15СГ
Прочие параметры по НП 4819-83
Платформа поворотная

Лист №8 Портал.dwg

Лист №9 ЭЛ.СХЕМ.МЕХ.ПОДЪЁМА.dwg

Схема магнитного крнтроллера ТСА
Механичесские характеристики электропривода с контроллером ТСА

Лист №5 Гусенечная тележка.dwg

Кожух условно не показан
Общее передаточное число i=362
Масло авиационное МС-20
Характеристика зубчатых зацеплений
ГОСТ 5264-80-Т10- 10

Лист №7стрела.dwg

Материал основных стержней стрелы сталь
Сварные швы второго класса по ОСТ 4
Горизонтальная стрела

Лист №1Кран на гусенечном ходу.dwg

Запасовка каната передвижения
Группа режима работы крана
при мах грузоподъемности 15
передвижения крана 12
передвижения тележки 7
Диаметр поворотной части
крана без противовеса
Диаметр ходового колеса
Тип подкранового рельса
Запасовка стрелового крана
Запасовка грузового каната
ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Высота подъема крюка

Лист №10 эл.схемапередвижения.dwg

Механичесские характеристики
электропривода с контроллером К
Схема магнитного контроллера К

Лист №6 Кондор(подъём стрелы).dwg

двигатели условно не показаны
Барабаны условно не показаны

15.bak.dwg

№обраб. Схема режущего Наименован.
пов-ти инструмента и ГОСТ
Операция 015 Продольно-строгальная
Станок продольно-строгальный 7110

траверса.dwg

Неуказанные предельные отклонения
размеров отверстий по Н14
остальных t2 по классу точности

25.dwg

Операция 025 Токарная
Станок токарный 1Е140
№обраб. Схема режущего Наименован.
пов-ти инструмента и ГОСТ

аготовка.dwg

Ковочне услуги 8..10
Неуказанные линейные радиусы
неуказанные предельные отклонения
оазмеров отверстий по Н16
остальные t2 по классу

оп.30.dwg

Операция 030 Токарно-карусельная
Станок токарно-карусельный 1512
прямой с пластинами

оп.10.dwg

0 Операция Сверлильно-центровальная
Станок: Горизонтально-расточной 2М615

оп.20.bak.dwg

Операция 020 Продольно-строгальная
Станок продольно-строгальный 7110
прямой с пластинами

спецификация Лист1.dwg

Механизм передвижения
Заземляющий проводник
Рубильник подключения

спецификация Лист2.dwg

Механизм поворота башни
Механизи передвижения экскаватора
Механизм подъёма стрелы

Содержание.doc

Схема комплексной механизации9
1. Схема механизации работ при малоэтажном9
Конструкторская часть12
1. Расчет металлоконструкции стрелы12
1.1.Расчет массы металлоконструкции стрелы23
1.2. Расчет сварных швов24
1.3. Расчет шарнирных соединений26
1.4. Определение прогиба стрелы28
2. Расчет жесткой оттяжки30
3. Подбор размеров поворотной платформы30
3.1. Расчет металлоконструкции поворотной32
3.2. Подвеска противовеса34
4. Опорно – поворотное устройство и механизм35
4.1. Расчет механизма поворота36
4.2. Определение расчетных нагрузок деталей механизма поворота40
4.4. Выбор тормоза45
5.1. Ходовой механизм с приводами46
5.2. Тяговый расчет механизма передвижения крана47
6. Проверка устойчивости крана49
7. Собственная устойчивость.52
8. Конструкция кабины54
9. Устройства для обеспечения безопасности57
Технологический процесс изготовления траверсы.69
1 Технологический процесс изготовления траверсы69
2. Выбор типа производства70
3. Выбор метода получения заготовки и его обоснование72
Расчет режимов резания выбор оборудования и режущего73
4. Конструкция станочного приспособления.83
Электротехническая часть86
1. Устройство для подвода тока86
2. Электропривод механизма передвижения87
2.1. Схема магнитного контроллера87
2.2. Последовательность переключений по положениям командоконтроллера89
Что представляют собой электродвигатели серии 4А?90
Привод механизма подъёма груза.93
Проверка по перегреву.94
Трехфазный электродвигатель в однофазной сети.95
Исследовательская часть97
ВЕДОМОСТЬ ДЕФЕКТОВ.99
Организационно – экономическая часть6
1. Технико-экономические показатели рентабельности6
производства крана на гусенечном ходу в условиях6
серийного производства6
1.1. Затраты на изготовление опытного образца9
1.2. Затраты на заработную плату производственных рабочих10
1.3. Статьи затрат производственных расходов10
1.4. Расчет затрат на энергоносители11
1.5. Накладные расходы12
С = (159605 + 65000 + 9750 + 19435 + 470925 + 11172) 5 = 147177 руб.;12
1.6. Полная себестоимость крана. Цена проектируемого крана12
2. Расчет эксплуатационных затрат12
2.1. Технологическая себестоимость12
Производственная и экологическая безопасность18
1. Производственная безопасность18
1.1. Анализ опасных вредных производственных факторов при18
комплексной механизации с конструкторской разработкой18
башенного крана для малоэтажного строительства18
1.2. Расчет устойчивости башенного крана19
2. Экологическая безопасность24
2.1. Защита окружающей среды при комплексной механизации с24
конструкторской разработкой башенного крана24
2.2. Опасные и вредные производственные факторы при эксплуатации грузоподъемных машин24
В период развития массового жилищного строительства было организовано крупносерийное производство различных типов строительных башенных кранов грузоподъемностью 20 -50 тонн. За последние 20 лет в строительстве использовались свыше 35 типов башенных кранов с разнообразными параметрами и различными конструктивными исполнениями. По мере совершенствования организации строительной индустрии количество конструктивных модификаций строительных кранов сократилось примерно вдвое. Область применения различных типов строительных башенных кранов: городское строительство высотных зданий городское и сельское строительство зданий до 9 этажей и многое другое.
Современное жилищное и промышленное строительство немыслимо без применения мощных грузоподъемных средств. Начиная с закладки фундамента и до окончания завершения строительства при любом технологическом способе возведения здания грузоподъемные механизмы заменяя друг друга осуществляют подачу к месту монтажа строительных деталей и узлов различных материалов и механизмов при строительстве зданий из деталей и узлов изготовленных но домостроительных комбинатах строительные машины и механизмы включаются в технологический цикл и являются главным звеном строительного конвейера: завод – транспорт – сборка сооружения.
Одно из условий совершенствования строительства – оснащение строительных организаций высокопроизводительными машинами. Ведущая машина в строительстве обеспечивающая механизацию подъемно – транспортных работ при возведении зданий на складах и полигонах заводов железобетонных изделий и при ремонте зданий - башенный кран. В 1960 году был разработан и введен в производство ряд унифицированных кранов из восьми базовых типоразмеров вместо существовавших в то время 80 моделей.
Это позволило повысить надежность работы механизмов снизить стоимость их изготовления внедрить агрегатный метод ремонта сократить сроки проектирования и освоения новых машин. Сейчас краны выпускают в соответствии с ГОСТ 13555-79 1356 – 76 17009 – 71 17373 – 72 13994 – 81 [1] регламентирующие параметры технические требования к кранам его механизмам методам испытания и нормы расчета.
Строительным башенным краном называется поворотный кран стрелой закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни предназначенной для выполнения строительно-монтажных работ. Машинист управляет механизмами крана из кабины которая как правило находится на верху башни.
Кран выполняет следующие движения: подъем груза изменение вылета (т.е. изменение положения крюковой подвески относительно оси вращения крана) поворот и передвижение крана. Сочетание этих движений позволяет подавать груз в любую точку строящегося здания обслуживать территорию склада разгружать материалы с транспортных средств.
Груз поднимается с помощью грузовой лебедки грузового крана и крюковой подвески - грузозахватного органа крана. Поворотная часть крана вращается относительно неповоротной части механизмом поворота. Обе части связаны опорно-поворотным устройством которое передает нагрузки от поворотной части на неповоротную – ходовою раму.
Башенные краны являются основной ведущей грузоподъемной машиной при возведении многоэтажных и малоэтажных зданий и сооружений. Ведущая роль этих кранов объясняется тем что они позволяют механизировать до 98 % подъемно – транспортных работ. Первые башенные краны имели грузоподъемность от 20-3 тонн и были весьма металлоемкими.
Массовое применение башенных кранов началось в послевоенные годы. В настоящее время башенные краны выпускаются на рельсовом и автомобильном ходу и стационарные с грузовым моментом до 1000 тонн высотой подъема от 12 до 150 метров. Преимуществом башенных кранов по сравнению с другими кранами является то что в башенных кранах оптимально сочетаются высота подъема и вылет позволяющие монтировать здания сложной конфигурации. Размещение кабины в верхней части крана создает машинисту хороший обзор обслуживаемой площадки. За последнее время башенные краны стали шире применяться на складах и полигонах (вытесняя мостовые и козловые краны) при ремонте зданий и строительстве малоэтажных зданий и коттеджей.
На основе кранов базовых моделей изготовляют краны в следующих исполнениях: с измененной высотой подъема и (или) вылетом в стреловом исполнении и в исполнении кранов- погрузчиков с подъемной балочной или шарнирно-сочлененной стрелами с измененным значением грузоподъемности на безрельсовом ходу краны с неповоротной башней и самоподъемные в приставном и универсальном (приставном – неподвижном) исполнении.
Краны с пониженной до 50% скоростью опусканию крюковой подвески используемые на малоэтажном строительстве (4-5 этажей коттеджей на монтажных работах и др.). Узлы кранов в указанных исполнениях должны быть максимально унифицированы с узлами базовых моделей кранов.
Подавляющее большинство строительных объектов – это многоэтажные сооружения возводимые в стесненных городских условиях. Строящееся здание занимает большую часть строительной площадки. Башенный кран в свою очередь занимает минимальную площадь вблизи строящегося здания позволяет обеспечить большую высоту подъема широкую зону обслуживания и кроме того в транспортном состоянии имеет приемлемый габарит.
Механизмы поворота изготовляют как правило с зубчатым или цевочным венцом и редукторным приводом. Стрелы и башни большинства кранов сваривают из уголков труб швеллеров или листового проката.
Некоторые типы кранов грузоподъемностью до 5 тонн имеют трубчатую конструкцию стрелы и башни. Пример такого конструктивного оформления является кран КБ – 100.1.
Уровень жизни в России непрестанно возрастает. Строятся большие по площади комфортабельные коттеджи дома квартиры. В связи с развитием малоэтажного строительства возникла необходимость в появлении грузоподъемной машины отвечающей требованиям: мобильность простота эксплуатации и обслуживании дешевизна.
Грузоподъемность такой машины достаточна в пределах трех пяти тонн высота подъема груза не более десять – пятнадцати метров.
Этим требованиям отвечают автомобильные краны но недостатком их является дороговизна и сложность конструкции. При этом также не выгодно использовать автомобильный кран на одной строительной площадке в течении нескольких месяцев.
В связи с этим темой дипломного проекта является разработка малогабаритного башенного крана для строительства двух – трех этажных домов коттеджей и выполнения различных строительно – монтажных работ.
Основными исходными данными для разработки приняты:
грузоподъемность 20 тонны;
высота подъема груза 12 метров;
вылет крюка 15 метров;
Проектируемый кран должен быть простым по конструкции легко и быстро монтируемым мобильным и доступным в цене для небольшой организации или частного лица. В процессе разработки необходимо обеспечить взаимозаменяемость деталей и узлов а это значит что кран должен быть собран из возможно большего числа стандартных изделий.
При изготовлении и эксплуатации крана необходимо соблюдать требования охраны труда и защиты окружающей среды.
Схема комплексной механизации
1. Схема механизации работ при малоэтажном
Проектируемый башенный кран предназначен для выполнения строительных и монтажных работ при перемещении грузов массой до 20 тонн. Схема механизации работ выполнена применительно к строительству двухэтажного коттеджа.
Доставка грузов к месту выполнения работ производится автотранспортом.
На первой операции закладывается подушка под фундамент глубина 1.5 метра сечение 6·10 метров.
Вторая операция – укладка фундаментных блоков. Укладка производится в три ряда.
Третья операция – укладка плит перекрытий. Грузозахватное устройство – четырехветвовой строп – паук грузоподъемностью 3 тонны.
Четвертая операция – перемещение ящика – контейнера с раствором. Ящик – контейнер выполнен из листового стального кожуха с усилениями и проушинами. Грузозахватное устройство – четырехветвовой строп.
Пятая операция разгрузка и подача контейнеров с кирпичом. Грузозахватное устройство – парная траверса для контейнеров с кирпичом. Поддон траверсы рассчитан для зацепки трех контейнеров.
Шестая операция – укладка перекрытий первого этажа. Используется четырехветвовой строп.
Седьмая операция – подъем в наклонном положении и установка лестничных маршей. Грузозахватное устройство – четырехветвовой строп с карабинами и удлинителями возможно также использование пауков с шестью стропами два из которых имеют большую длину.
Восьмая операция – установка водогрейного котла. Установка котла производится под крышу здания. Грузозахватное приспособление – двухветвовой строп – длинномер.
Девятая и десятая операции – это разгрузка и подача элементов кровли (стропила доски перекрытия кровельный материал) и разгрузка элементов сантехники и отопления (трубопроводы радиаторы отопления в контейнерах и т.п.) Грузозахватное устройство – двухветвовой строп.
Для перемещения штучных грузов типа ящиков тюков возможно использование клещевых захватов которые позволяют сократить время на захват и освобождение груза а также облегчить или ликвидировать ручной труд на этих операциях.
Конструкторская часть
1. Расчет металлоконструкции стрелы
Металлоконструкция выполняется сварной из стали марки Ст3ПС. Определение расчетных усилий в стержнях в данном случае производим исходя из двух возможных случаев работы крана:
при мгновенном торможении опускаемого груза и неподвижном кране
при резком торможении вращающегося крана с подвешенным грузом
Первый расчетный случай.
При определении динамического коэффициента исходим из статического удлинения грузовых канатов деформацию самой конструкции в данном случае не учитываем что идет в запас прочности.
В рассчитываемом кране груз подвешен на одинарном полиспасте с передаточным числом n= 2 принятый диаметр грузового каната d = 11мм. площадь сечения его проволок к=0.47см². расчетная длинна вертикального участка lк=11.5м. горизонтального – l1 = 10 м..
Статическое удлинение вертикального участка каната:
λ 1 = ––––––––––––––––– = ––––––––––––––– = 3.06 см.;
n ·к· Ек2 · 047 ·1 ·106
Ек = 1·106 - модуль упругости каната;
Для горизонтального участка каната:
λ 2 = –––––––––––––––––––– = –––––––––––––––––– = 1.33 см.;
·к· n· Ек 2· 0.47· 2 ·1· 106
Суммарное удлинение каната:
λ ст = λ 1 + λ 2 = 3.06 + 1.33 = 4.39 см.;
Скорость подъема груза:
Динамический коэффициент:
g = 1 + ––––––– = 1+ –––––––––– = 1.5;
Расчетная нагрузка от массы поднимаемого груза:
Qp = g ·Q = 1.5 · 2500 = 3750 кг = 36800 Н;
Нагрузка от напряжения грузового каната:
Sк = –––––––––––––– · g = –––––––––––––– ·1.5 = 1913 кг = 18800 Н;
Размеры сечения стрелы:
––––– = 0.02 ÷ 0.04 ; [4]
hПринимаем h = 0.4 м. в = 03 м.
Точку крепления оттяжки к стреле выбираем исходя из равенства моментов от веса груза в середине пролета М2 и на конце стрелы М1.
Gгр (L - C) = Gгр · –––––––– ; с = –––––––– ;
При длине стрелы L = 9.2 м с = 7.36 м;
Нагрузки от поднимаемого груза.
Sp = 36800·9.2 2 = 169280 Н;
R = 169280 + 36800 = 206080 H;
Методом поперечных сечений находим усилия в поясах и раскосах.
Qp · 0.92 + Sк · 0.4 + (F 7-8 + F 7-9) cos 20° · 0.61 = 0;
(- F 5-8 – F 6-9) · 0.4 + Qp · 1.38 = 0;
Qp · 1.84 + Sк · 0.4 + F7-10 · 0.4 = 0;
F5-8 = F6-9 = 5526 H;
F7-8 = F7-9 = 26678 H;
F8-9 = F 8-7 · 2 · s
F8-9 = 26678 · 2 · s
Второй расчетный случай.
Горизонтальная сила от веса груза и грузовой подвески:
Pг = 0.1· (Q +G подв) = 0.1· (14500 + 357) = 1485 H;
F1-4 = ––––––––– = –––––––––––– = 76206 H;
Pг · 8.28 – F 1-4 · 0.3 + F 4-2 · 0.3 = 0;
-1485 · 8.28 + 76206 · 0.3
F4-2 = –––––––––––––––––––– = 7620 H;
Нагрузки от собственной массы металлоконструкции.
Sp R g2 = 400 кг g1 = 100 кг
Принимаем массу стрелы 500 кг.;
g2 · 3.68 + g1 · 8.28
Sp = –––––––––––––––––––– = 1150 кг. = 11280 Н.;
М мах = М2 – М1' = 7220 – 450 = 6770 Н·м;
Нагрузки в верхних поясах:
Fвп = ––––––––––––––––––– = –––––––––––––––––– = 9002
· 0.4 ·cos 20° 2 · 0.4 cos 20°
Расчет нагрузок в нижнем поясе и раскосах определяем аналогично приведенному выше расчету:
Усилие в стойке верхнего пояса аналогично F 8-9:
Горизонтальная нагрузка
gг = 0.1g = 0.1 · 533 = 53 Hм.
g = 533 Hм - принятая распределенная нагрузка;
Pг = 9.2 · g= 9.253 = 488
F1-4 = ––––––– = ––––––––– = 7482
Нагрузки в вертикальной и горизонтальной распорках
Sp = 1692080 + 11280 = 180560
Sp sin 37°+Spsin 11°
F = –––––––––––––––––––– = 71890 2 cos 11°2
Sp sin 53 ° 18056 sin 53°
F= –––––––––––– = –––––––––––––––––––– = 72434
cos 17 °2 2 cos 17 ° 2
Найденные усилия в стержнях сводим в таблицу. Стержни металлоконструкции стрелы выполнены из труб что дает выигрыш в весе по сравнению с металлоконструкцией из уголков или швеллеров. Нижний пояс стрелы выполнен из двутавра.
Нагрузки в стержнях выбираем по наибольшему значению с учетом знака.
Усилия в стержнях фермы рассчитываемого башенного крана для металлоконструкции стрелы.
Нагрузки в стержнях с учетом знака
От поднимаемого груза
От собственной массы
Принимаем двутавр №12 с площадью поперечного сечения А = 17.8 см² моментом инерции Jm
При расчетах на прочность допускаемое напряжение
n = 1.4 – коэффициент запаса прочности для металлоконструкций из стали;
пр = т =255 МПа – предел текучести для Ст 3;
[] = 2251.4 = 160 MПа;
Коэффициент соответствующий этой гибкости φ= 0.87;
Напряжение в стержне = F φ ·А;
F – нагрузка на стержень к
= –––––––––– = 11.6 кH см² [] = 16 кH см² ;
Из условия прочности подходит двутавр № 12 но т.к. диаметр колеса грузовой каретки 100 мм принимаем в качестве нижнего пояса двутавт № 14.
Двутавр = –––––––––––––––––––– ; [4]
Принимаем трубу 30 мм толщиной стрелы S = 3 мм площадью поперечного сечения А = 2.5 см² r = 1 см.
Для растянутых стержней:
= ––– = ––––––– = 11.5 кH см² 16 кH см² ;
Условие прочности удовлетворено.
Труба 30 · 3 – Ст 3 ГОСТ8734-78-г.
Принимаем трубу 60 мм S = 6 мм А = 10.1 см² r = 3.7 см.;
Гибкость λ = 92 3.7 = 25;
= ––– = ––––––– = 8.7 кH см² [] = 16 кH см² ;
Труба 60· 6– Ст 3 ГОСТ 8734-78-г.
Принимаем трубу 12 мм S = 2 мм А = 0.2 мм А = 0.6 см²;
= –––––– = 15.1 кH см² [] = 16 кH см² ;
Труба 12 · 2– Ст 3 ГОСТ 8732-78-г.;
Принимаем трубу 20 мм S = 2.5 мм А = 1.4 см² r = 0.6 см.
λ = 300.6 = 50 φ= 0.89;
= –––––– = 11.1 кH см² 16 кH см² ;
Труба 20 · 2.5– Ст 3 ГОСТ 8732-78-г.
Принимаем трубу 60 мм S = 6 мм А = 101 см r = 1.92 см.
λ = 2101.92 = 109 φ= 0.53;
= –––––– = 14.4 кH см² 16 кH см² ;
Труба 60 · 6 – Ст 3 ГОСТ 8734 -78-г.
Принимаем трубу 60 мм S = 5 мм А = 86 см² r = 2.0 см.
λ = 1502 = 75 φ= 0.84;
= –––––– = 10.5 кH см² 16 кH см² ;
Труба 60 · 5– Ст 3 ГОСТ 8734-78-г.
Усилие в растяжке от веса поднимаемого груза и собственной массы металлоконструкции Sp = 180.6 кH.
Выбираем канат ЛК-Р 6 19 + 1о.с. диаметром 21 мм.
Разрывное усилие Sразр = 194.5 кH.
1.1.Расчет массы металлоконструкции стрелы
Масса 1м трубы в кг м = 0.02466 S(Д - S);
S – толщина стенки трубы мм.;
Д – диаметр трубы мм;
Для определения массы стрелы составляем таблицу:
Определение массы стрелы
Общая масса металлоконструкции 397.8 400 кг.;
Крюковая подвеска 364 кг.;
С учетом канатных блоков и роликов принимаем массу стрелы 450 кг.
1.2. Расчет сварных швов
Соединение раскосов с нижним поясом.
Напряжение для шва на растяжение :
F = 28.8 кH = 28.810³H;
[p] – допускаемое напряжение на растяжении мПа.;
[p] = 0.9[p] = 0.9 160 = 144 мПа:
[p]o - допускаемое напряжение для основного материала конструкции мПа;
p = –––––––––– = 68 мПа [p] = 144 мПа;
Для сжатых стержней:
с = ––––– = [с]; [3]
[с] – допускаемое напряжение на сжатие для шва мПа;
[с] = [р] = 160 мПа;
с = –––––––––– = 68 мПа [с] = 160 мПа;
Условия прочности для сварных швов работающих на растяжение и сжатие выполнено.
Cоединение растяжки с верхним поясом.
Крепление растяжки к стреле осуществляется за оба верхних пояса.
Усилие в каждом канате Sp = 90 кH = 30 10³
Принимаем длину сварного шва = 200 мм.;
катет шва к = 7 мм.;
Проверку сварного шва производим как работающего на срез.
c = Sp 0.7 к = [c];
c – допускаемое напряжение на срез для шва мПа.;
[c] = 0.6 [p]. = 96 мПа;
c = 90 · 10³ 0.7 · 7 · 200 = 80 мПа [c] = 96 мПа;
Условие прочности выполнено.
1.3. Расчет шарнирных соединений
Диаметр оси в соединении стрелы с башней;
P – поперечная сила действующая на ось H
[c] – допускаемое напряжение на срез мПа;
[c] = 0.25 · 225 = 60 мПа
d = 1.13 √(179 · 10³) 60 = 62 мм.;
Принимаем d = 65 мм.
Проведем проверку прочности оси на стяжке
h – длина наиболее сжимаемой части мм;
[см] – допускаемое напряжение на стяжке для соединения мПа;
[см] = 0.8 · 225 = 180 мПа;
см = ––––––––– = 37 мПа [см] = 180 мПа;
Диаметр болта в соединении оттяжки со стрелой:
Р = 90 кН = 90 · 10³Н;
d = 1.13 √(90 · 10³) 60 = 45 мм.;
Принимаем d = 46 мм.
Проведем проверку прочности на сжатие;
см = ––––––––– = 130 мПа 180 мПа;
Диаметр болта для крепления грузового каната;
d = 1.13 √18800 60 = 20 мм.;
Принимаем болт d = 22 мм;
см = ––––––––– = 170 мПа [см] 180 мПа;
1.4. Определение прогиба стрелы
М – эпюра моментов от веса груза;
М1 – эпюра моментов от единичной силы;
Е = 0.2 10 мПа – модуль упругости стали;
Jх – момент инерции сечения стрелы м ;
S – площадь эпюры моментов М кН м ²;
Δ – ордината соответствующая центру тяжести эпюры М у эпюры М1 м ²;
У = 1 Е Jх (45 3.68 1.2+453.681.2) = 199 кН м4 Е Jх;
2 ; Jх = 0.08 cм 4860 ; Jх = 37.5 cм
Определяем положение центра тяжести сечения. Статический момент относительно оси Х2
А – площади элементов сечения см²;
У – ордината элементов относительно оси Х2 см;
Sх = 10.1 20 + 10.1 20+0.6 20 – 17.8 20 = 60 cм ³;
Общая площадь сечения:
А = А = 10.1+10.1 + 0.6+17.8+2.5+2.5=44 cм ²;
Ордината центра тяжести:
Ух = (37.5+10.1 18.6²)2 + 0.08+0.618.6² +(2.6+2.51.4²)2+436+17.821.4²=15875 cм4;
У= –––––––––––– = 0.1 м;
2. Расчет жесткой оттяжки
В качестве жесткой оттяжки принимаем сварную конструкцию из четырех труб квадратного сечения.
Нагрузка на каждую оттяжку составляет 41 кН. Нагрузка на каждую трубу
В целях унификации конструкции крана принимаем трубу 60 мм. толщиной стенки S = 5 мм. площадью сечения А = 8.6 cм2 радиусом инерции r = 2.0 cм.
Гибкость каждой трубы:
l = 245 см. – длина участка трубы между узлами.
Коэффициент снижения напряжений
= Rφ·A = 10.30.45·8.6 = 3 кНсм2 [] = 16 кНсм2;
[] – допускаемое напряжение для материала трубы.
3. Подбор размеров поворотной платформы
Для передачи нагрузки от поворотной части платформы на неповоротную на проектируемом кране устанавливаем нормализованное роликовое опорно-поворотное устройство.
Опорно-поворотное устройство состоит из внутреннего кольца верхнего и нижнего наружных колец и роликов. Внутреннее кольцо имеет зубчатый венец с которым входит в зацепление выходная инерция механизма поворота.
Внутреннее кольцо крепим на ходовой (неповоротной) раме крана а наружные к поворотной. Кольца крепим к ходовой и поворотной рамам болтами. При эксплуатации крана необходимо следить за затяжкой болтов.
Ролики расположенные между кольцами опорно-поворотного устройства имеют взаимно перпендикулярные оси и воспринимают нагрузки действующие вниз а так же удерживают поворотную раму от опрокидывания.
Периодическая смазка опорно-поворотного устройства производится спринцеванием через пресс-масленки расположенные в верхнем наружном кольце.
Выбор опорно-поворотного устройства производим по вертикальной нагрузке составляющей 121 кН.
Принимаем опорно-поворотное устройство наружным диаметром Д = 2700мм.
Выбор роликового опорно-поворотного устройства обусловлен большой эксплуатационной надежностью долговечностью равномерностью передаваемой нагрузки и по сравнению с другими устройствами большей грузоподъемностью
(т.е. меньшей массой и габаритами) и меньшей трудоемкостью технического обслуживания.
3.1. Расчет металлоконструкции поворотной
Металлоконструкция поворотной платформы представляет собой плоское основание на котором монтируется пространственная конструкция из труб для крепления монтажного винта жестких оттяжек и противовеса.
Gк - вес стрелы башни и размещенных на них механизмов;
Gn = 78.5 кН – вес противовеса;
Gм = 7.8 кН – вес механизмов размещенных на поворотной платформе;
Наибольшие нагрузки будут возникать в стержне ВК для их определения рассмотрим узел В.
Запишем уравнение равновесия сил в проекции на ось У;
Fвк ·cos 25° - Rжо· sin 55° - Gn = 0
Подставляя значения и решая уравнение получим:
Так как общая нагрузка воспринимается двумя стержнями то для каждого:
Fвк = 1612 = 80.5 кН;
Изгибающий момент на основание поворотной платформы от суммы внешних нагрузок.
При работе элементов металлоконструкции на изгиб условие прочности:
W – момент сопротивления см3;
[u] – допустимое напряжение элемента при изгибе мПа;
[u] = 1.2 ти = 1.2 225 = 270 мПа;
В качестве основания поворотной платформы принимаем четыре швеллера №8.
u = 114004152.2 = 19 кНcм2 27 кНcм2;
Подбор труб для металлоконструкции производим по максимальному сжимающему усилию 80.5 кН.
Принимаем трубу 60 мм. с толщиной стенки S = 6 мм радиусом инерции
r = 1.9 cм площадью A = 10.1 cм2.
Действительная гибкость:
Коэффициент уменьшения допускаемых напряжений:
Проверим правильность подбора сечения по устойчивости:
= F φA = 80.5 0.8610.1 = 9.3 кН cм2 16 кНcм2;
Условие устойчивости выполнено.
3.2. Подвеска противовеса
В качестве противовеса приняты два груза массой 4 тонны каждый. Противовес крепится к задней части поворотной платформы с помощью четырех проушин.
Нагрузка на каждую проушину:
Принимаем длину сварного шва l = 94 мм толщину принимаем S = 10 мм.
Проверим сварной шов на растяжение:
= Р Sl = 19.6103 10 94 = 21мПа [p] = 144 мПа
Сварной шов условию прочности удовлетворяет.
Диаметр стержня входящего в отверстие проушин:
d = 1.13 √P c = 1.13 √19.6 103 60 = 20 мм;
4. Опорно – поворотное устройство и механизм
Принимаем опорно-поворотное устройство наружным диаметром Д = 1000 мм.
4.1. Расчет механизма поворота
Момент сопротивления вращению опорного круга.
025 Мхк +0.05Ркр·Д кр
Ркр – суммарная вертикальная нагрузка на опорный круг тс;
Д кр – диаметр опорного круга м;
Мхк – угол наклона к горизонтали сил действующих на ролики опорного круга град.;
Мхк – момент действующий на опорный круг в плоскости подвеса стрелы;
Мхк = 14тсм = 140 кНм;
Мтр = = 1.4 тсм = 14 кНм;
Маховой момент крана при положении тележки с грузом на наибольшем вылете:
GД2кр = 4 (2500 102+170102+1274222+80001.62);
GД2кр = 1182832 кгсм2 =11.6 кНм2;
Gгр - масса груза кг.;
Gт- масса грузовой тележки кг.;
G – масса металлоконструкции крана кг.;
L – расстояние от оси вращения крана до центра тяжести металлоконструкции м;
Gn- масса противовеса кг.;
Ln- расстояние от оси вращения крана до центра тяжести противовеса м;
Мu = –––––––––––– = 946 кгс м = 9.3 кН м;
nкр – частота вращения крана мин;
tn = 5 с время пуска механизма поворота;
Суммарный пусковой момент:
М1 = 1400 + 1.1 946 = 2141 кгс м = 21 кН м;
Необходимая поисковая мощность двигателя:
Nп = –––––––––– = 5.0 кВт;
= 0.75 – КПД механизма поворота;
Принятая продолжительность включения двигателя при заданном легком режиме работы согласно ПВ = 15 %;
Необходимая поворотная мощность двигателя при среднем коэффициенте пусковой перегрузки
Nк = Nп ср = 5.0 1.5 = 3.3 кВт;
Мощность двигателя при установившемся движении механизма;
Ny = –––––––––– = 2.9 кВт ;
Исходя из мощности Nк в рассчитываемом башенном кране устанавливаем двигатель типа МТF 111 – 6.
Мощность двигателя Ng = 4.5 кВт при ПВ = 15 %;
Чистота вращения ng = 850 мин -1;
Маховой момент ротора GД р2 = 0.20 кгс м2;
Наибольший (предельный) момент Mma
Маховой момент крана при положении тележки с грузом на наибольшем вылете подсчитанный выше:
GДкр2 = 1182832 кгс м2;
Этот момент приведенный к валу двигателя:
GД2г = GДкр2 nкр2ng2 = 1182832 1.52 8502 =3.7 кгс м2 =36.3 Н м2;
Принятый диаметр тормозного шкива:
Маховой момент муфты:
Общий маховой момент механизма:
GДо2 = (GДр2 + GДт2 ) 1.2 +GДг2;
GДо2 = (0.202+0.52) 1.2+3.72 = 4.5 кгс м2 = 44.1 H м2;
Момент сил инерции при положении тележки на наибольшем вылете:
Mu= 975 Ng n g - 975 Ny n g = 975 (4.5850) – 975(2.9850);
Мu = 1.8 кгс м =17.7 H м;
Наибольшее время пуска при положении тележки на наибольшем вылете:
tn = 4.5 850 375 1.8 = 5.6 c
Допускается превышение номинального времени пуска в пределах 20 %.
Передаточное число механизма.
Необходимое передаточное число при частоте вращения крана nкр = 1.5 мин -1;
В рассчитываемом механизме принимаем трехступенчатую передачу с передаточными числами:
Где U1 - червячная передача U2 U3 - передачи цилиндрически зубчатыми колесами.
4.2. Определение расчетных нагрузок деталей механизма поворота
За расчетный режим работы механизма поворота принят - легкий.
Расчет производим по двум случаям нагрузки:
рабочей (первый расчетный случай);
предельной (второй расчетный случай);
При расчете деталей на усталостную прочность при изгибе по первому расчетному
случаю исходим из среднего пускового момента двигателя. Этот момент на первом
М1 = Мс+1.1 Мu GДг2 GДо2 ;
М1 = 3.3 + 1.1 1.8 3.74.5 = 4.9 кгс м = 48.3 Н м;
М1 – рабочий момент кгс м;
Мu – момент сил инерции приведенный к валу редуктора кгс м;
GДг2 GДо2 - маховые моменты подсчитанные выше.
Маховой момент на втором валу редуктора:
М1 = 4.9 20 0.75 = 73.5 кгс м = 721.0 Н м;
U1 – передаточное число червячной передачи ;
– КПД червячной передачи;
Момент на третьем валу:
М3 = М2 U2 2 = 73.5 4.7 0.95 = 328.2 кгс м = 3219.4 Н м;
U1 1 – передаточное число и КПД цилиндрической передачи;
Расчет валов на кручение и проверку на статическую прочность на изгиб и кручение для первого расчетного случая производим исходя из наибольшего пускового момента двигателя
Mu = 8.7 – 3.3 = 5.4 кгс м =53.0 Н м;
Расчетный момент на первом валу редуктора при проверке на усталостную прочность:
М1 = Мс+1.1 Мu GДг2 GДо2;
М1 = 3.3+1.1 5.4 3.74.5 = 8.2 кгс м = 80.3 Н м;
Расчетный момент на первом валу при проверке на статическую прочность по первому расчетному случаю:
М1р = 8.2 1.2 = 9.8 кгс м = 96.5 Н м;
Кд=1.2 – динамический коэффициент.
Расчетный момент на втором валу при проверке на усталостную прочность:
М2 = 8.2 20 0.75 = 123 кгс м = 1206 Н м;
Расчетный момент на втором валу при проверке на статическую прочность:
М2р = 9.8 20 0.75 =147 кгс м = 1442 Н м;
Аналогично находим моменты на третьем валу
М2р = 701 кгс м = 6877 Н м;
М2р = 838 кгс м = 8221 Н м;
Первый вал редуктора.
Определение нагрузок при расчете вала на изгиб производим исходя из момента:
М2 = 7350 кгссм = 721 Н ·м - действующего на червячном колесе при среднем пусковом моменте двигателя.
Основная нагрузка на вал при диаметре колеса:
Р = 2М2 d2 = 2 ·7350 32.0 = 459 кгс = 4503 Н;
Принятый угол подъема витков червяка λ = 11°.
Окружное усилие на червяке
Po = 459 tg (11° + 6°) = 140 кгс = Н;
ρ = 6° - угол трения;
Радиальное усилие на червяке:
Рр = Р · tgα cos (λ+ρ) = 459 tg20° cos (11° + 6°) = 175 кгс = 1714 Н;
α – угол зацепления град.;
Нагрузки Р и Рр действуют в вертикальной плоскости. Опорные давления от этих нагрузок :
Нагрузка на опоры от силы Ро в горизонтальной плоскости:
RA = RB = Po 2 = 140 2 = 70 кгс = 686 Н;
Наибольшие изгибающие моменты в среднем сечении вала:
В вертикальной плоскости:
В горизонтальной плоскости:
Равнодействующий момент:
Мu = √( Мu)2 +√( Мu )2 = √22202+10502 = 2455 кгс·см = 240 Н·м;
Дополнительно к валу приложим крутящий момент:
Мкр = 820 кгс·см = 80 Н·м;
Мпр = √ Мu2 +α Мкр2 = √24552+(1·820)2 = 2588 кгс·см = 254 Н·м;
α – коэффициент учитывающий разницу в характере циклов изменения напряжения на изгиб и кручение;
Для предварительного выбора размеров вала допускаемые напряжения для материала сталь 45 с поверхностной закалкой до твердости НRС 45-50:
[u ] = -1 [n] · Ко = 26001.2·2.1 = 1032 кгс·см2 100 мПа;
[n] – допускаемый запас прочности для механизма поворота;
-1 – предел выносливости материала сердцевины вала;
Ко - коэффициент учитывающий концентрацию напряжений и влияние размеров рассчитываемого сечения на предел выносливости.
Необходимый диаметр вала в среднем сечении:
d = 3√10 Мпр [u] = 3√10·2588 1032 = 2.9 см 29 мм.;
Второй вал редуктора.
Аналогично расчету приведенному выше получаем:
Мпр = 7524 кгс·см = 738 Н· м;
В качестве материала вала принимаем углеродистую конструкционную сталь 45:
[u] = 1032 кгссм2 = 100 мПа;
Для вала работающего на сложное сопротивление необходимый диаметр в среднем сечении:
d = 3√10 Мпр [u] = 3√10·7524 1032 = 4.2 см 42 мм.;
Рассчитанный приведенный момент:
Мпр = 33272 кгс·см = 3264 Н·м
Материал вала – углеродистая конструкционная сталь 65 с пределом выносливости - -1 = 31 кгс мм2.
Допускаемые напряжения:
[u] = -1 [n] ·Ко = 3100 1.2·2.1 = 1230 кгссм2 = 120 мПа;
Необходимый диаметр вала в среднем сечении:
d = 3√10·33272 1230 = 6.4 см = 64 мм..
Для механизма поворота рассчитываемого крана выбираем колодочный тормоз. Необходимый момент тормоза определяем исходя из среднего замедления:
Необходимое время торможения при равнозамедленном движении груза:
tт = 60· Аср = п·L·n 30· Аср = п ·10·1.5 30·0.6 = 2.6
– линейная скорость конца стрелы м мин.;
Избыточный момент (момент сил инерции):
Мu = G ·Д2o ng 375·t = 4.5·850 375·2.6 = 3.9 кгс·м = 38.3 Н·м.;
Момент необходимый для поворота крана при установившемся движении приведенный к тормозному валу (первый вал редуктора) Мс = 3.3 кгс·м = 32.4 Н·м..
Необходимый тормозной момент:
Мт = Мu - Мc = 3.9 – 3.3 = 0.6 кгс·м = 5.9 Н·м;
Во избежание проскальзывания фрикциона при торможении тормозной момент приведенный к валу фрикциона не должен быть больше:
Мгр = 8820 кгс·см = 865 Н·м;
Тормозной момент приведенный у валу фрикциона:
Мт = Мт· U1·1 = 0.6·20·0.75 = 9 кгс·м = 88.3 Н·м;
U1 и 1 – КПД и передаточное число червячной передачи;
Запас по отношению к расчетному моменту фрикциона:
= Мф Мт = 865 88.3 = 9.7;
что вполне допустимо.
По рассчитанному тормозному моменту выбираем тормоз ТКТ 200 100 с тормозным моментом Мт = 40 Н·м..
Тип хода - гусеничный гусениц - две. Ходовая часть крана состоит из рамы с опорно-поворотным устройством и ходового механизма с приводами.
5.1. Ходовой механизм с приводами
Ходовая тележка включает две продольные балки с опорными катками (по пять катков с каждой стороны) левую и правую приводные звездочки 8 натяжные катки 9 поддерживающие катки 10 гусеничные цепи 11 механизмы натяжения гусеничных цепей и приводы.
Два параллельных ряда шарнирно соединенных между собой траков гусеничной цепи образуют дорожки качения опорных катков. Одновременно с помощью приводной звездочки гусеничная цепь передает тяговое усилие. Опорные и поддерживающие катки на бронзовых втулка вращаются на неподвижных осях закрепленных на балке. Натяжение катки на бронзовых втулка посажены на хвостовиках общей оси которая может перемещаться по направляющим балкам.
Приводные звездочки посажены на ведущих полуосях. После натяжения гусеничной цепи ось фиксируется распорной трубой и набором прокладок относительно специального упора расположенного внутри балки.
В целя повышения маневренности машины каждая ветвь гусеничной цепи снабжена отдельным приводом.
Каждый привод цепи включает редуктор типа РМ-650 с приводным электродвигателем 13 (марки 4А250М4УЗ мощностью - 90 кВт) и две зубчатые пары 15 16 (выходная пара сдвоенная). Электродвигатель тормоз и зубчатые пары закрываются кожухами. Электродвигатель с редуктором соединяются посредством кулачковой муфты. В приводе применен тормоз ТКТ-300.
Общее передаточное число трансмиссии гусеничного привода составляет 36225.
5.2. Тяговый расчет механизма передвижения крана
Условие передвижения крана:
где Тс max максимальная сила тяги
Wn сопротивление передвижению
где G сила тяжести = 150т =1500 кН
Vx = 5 м мин - скорость крана = 008 мс
tр = 4с время разгона
Wпод - сопротивление подъему
где α = 5° угол подъема
Wk сопротивление качению по грунту
где к = 15 коэффициент конструкции гусеницы
п = 2 число гусениц;
b = 1 м ширина гусеницы
L = 35 длина гусеницы
Рф фактическое давление на грунт
h глубина продавливания грунта гусеницами
Ро коэффициент сопротивления грунта =13
D = 096 м диаметр колеса
Тяговое условие выполняется.
Максимальная мощность привода хода:
Для обеспечения мощности выбираем 2 двигателя марки 4А250М4УЗ
6. Проверка устойчивости крана
Башенный кран является свободно стоящим краном устойчивость которого против опрокидывания обеспечивается только его собственным весом.
Грузовая устойчивость.
Рассматриваем положение когда груз находится на максимальном витке. Ветровую нагрузку принимаем способствующей опрокидыванию крана.
ребро опрокидывания
Коэффициент грузовой устойчивости.
К1 = МG - МUU – МВ МГР > = 1.15;
МГР = Gгр· а – момент создаваемый весом номинального груза относительно ребра опрокидывания кгс·м;
а – расстояние от плоскости проходящей через ребро опрокидывания до центра тяжести подвешенного максимально допустимого рабочего груза при установке крана на горизонтальной плоскости м.;
МG = G · с – момент создаваемый силой тяжести частей крана и противовеса относительно ребра опрокидывания кгс·м.;
с- расстояние от вертикальной плоскости проходящей через ребро опрокидывания до центра тяжести крана м.;
МВ – момент создаваемый ветровой нагрузкой рабочего состояния действующий на наветренную площадь крана и груза перпендикулярно ребру опрокидывания и параллельно плоскости на которой установлен кран кгс·м.;
МUU - суммарный момент сил инерции элементов крана и груза возникающих в процессе пуска и торможения механизмов крана и центробежной силы при вращении крана кгс·м.;
МГР = 2500·8 = 20000 кгс·м;
МG = Gп ·3.6+Gпл ·2.4+Gб ·1.4 - Gт ·0.1 - Gс·3.2;
МG = 8000·3.6+1800·2.4+664·1.4 - 160·0.1 - 450·3.2 = 32594 кгс ·м.;
Gп – масса противовеса кг.;
Gпл – масса поворотной и неподвижной платформы и механизмов размещенных на поворотной платформе кг.;
Gб – масса башни кг.;
Gт – масса механизма передвижения грузовой тележки кг.;
Gс – масса стрелы кг.;
Мв = W·d = 68.2·6 = 409 кгс ·м.;
W – сила давления ветра действующего перпендикулярно ребру опрокидывания и параллельно плоскости на которой установлен кран при давлении ветра рабочего состояния: g = 11 кгсм2.;
d – расстояние от плоскости проходящей через точки опорного контура до центра положения ветровой нагрузки м.;
Опрокидывающий момент от центробежной силы возникающей во время поворота крана с грузом:
Мц = F·H = 10 · Gгр·n2·L·H 900 – n2·H
Мц = 10·2500·1.52·10·12 900 – 1.52·12 = 7031 кгс·м.;
n – частота вращения стрелы мин.- 1;
L – вылет стрелы м.;
H – высота подъема груза м.;
Опрокидывающий момент от силы инерции поднимаемого (опускаемого груза)
Мuuгр = Gгр ··в t = 2500 ·0.33 ·8 3.3 = 2000 кгс ·м.;
- установившееся значение скорости поднимаемого (опускаемого) груза мc;
в= а расстояние от плоскости проходящей через ребро опрокидывания до центра тяжести подвешенного максимально допустимого рабочего груза при установке крана на горизонтальной плоскости м.;
t - время разгона при торможении груза с;
Тогда коэффициент грузовой устойчивости:
К1 = 32594 – 7031 – 2000 – 409 20000 = 1.16;
По правилам Госгортехнадзора необходимо определить значение коэффициента грузовой устойчивости без учета дополнительных нагрузок:
К1 = МG МГР > = 1.4;
К1 =32594 20000 = 1.6 > 1.4;
Грузовая устойчивость крана обеспечена.
7. Собственная устойчивость.
При проверке собственной устойчивости рассматриваем кран при минимальном вылете и снятом грузе при ветровой нагрузке неработающего состояния действующей в сторону опрокидывания.
Коэффициент собственной устойчивости:
К2 = МG МB > = 1.15 ;
МB – момент ветровой нагрузки нерабочего состояния действующей на наветренную площадь перпендикулярно ребру опрокидывания и параллельно плоскости на которой установлен кран;
МG – момент создаваемый силой тяжести частей крана и противовеса
относительно ребра опрокидывания кгс·м.;
МG = Gс ·7.2 +Gт · 4.1 + Gб ·2.6 + Gпл ·1.6+Gп· 0.4;
МG = 450·7.2+160·4.1+664·2.6+1800·1.6+8000·0.4 = 11702 кгс·м;
МВ = WВ·d = 99·6 = 594 кгс ·м;
WВ – сила давления ветра действующего перпендикулярно ребру опрокидывания и параллельно плоскости на которой установлен кран при давлении ветра нерабочего состояния gвн = 45 кгс м2;
К2 = 11702 594 = 19.7 > 1.15;
Собственная устойчивость крана обеспечена.
Устойчивость крана при монтаже.
Перед началом монтажа крана его необходимо установить на выносные опоры.
При этом центр тяжести неподвижных частей крана G1 и центр тяжести поднимаемых частей G2 находятся внутри опорного контура что обеспечивает устойчивость крана при монтаже.
8. Конструкция кабины
Основное назначение кабины для членов экипажа гусенечного крана - защита людей от внешней Среды и создание для членов экипажа микроклимата благоприятного для работы под внешней средой подразумевается температура воздуха отличающаяся от нормальной для человека (18-22 С) ветер осадки пыль.
Лучше всего отвечают основным требованиям кабины полностью изолированные от внешней Среды с аппаратурой для создания микроклимата (кондиционерами) и с надлежащей звуко- и виброизоляцией. Разумеется создание таких кабин обусловлено повышенными экономическими расходами и созданием специального оборудования. Заимствование кабин у других машин например автомобилей или тракторов не дает ожидаемого эффекта так как работа экипажа крана отличается своей спецификой. Внешние очертания кабины обусловлены использованием максимальных удобств экономии материала и композиции конструкции.
Создание микроклимата в кабине при минимальных энергетических и экономически затратах достигается:
Эффективной виброизоляцией кабины от металлоконструкций при помощи резиновых амортизаторов.
Эффективной тепло и звукоизоляцией стен кабины с применением вспененного полистирола (пенопласт поропласта) или синтетического волокна.
Эффективной защитой от солнечны лучей при помощи козырьков-навесов над окнами кабины и двойной крыши с вентиляцией.
Системой принудительной и естественной вентиляции кабины.
Системой обогрева электрическими излучателями.
Создание внутри кабины микроклимата не допускающего сквозняков предусматривающего вентиляцию в летнее и обогрев в зимнее время достигается путем соответствующего исполнения стен двери крыши и пола. Внешние габариты и очертания помещения кабины обуславливаются размерами свободного пространства имеющегося на экскаваторе. Учитывая необходимость создания для машиниста крана условий позволяющих ему максимально сосредоточиться и исключающих присутствие посторонних лиц которые могут отвлекать его в процессе работы рабочее помещение кабины разделено на две части:
- одноместная кабина управления 1 для машиниста крана (кабина машиниста) в которой расположены панель управления 3 и сидение машиниста 4 панель 5 вспомогательных приборов которые не используются при непосредственном управлении работой крана расположена сзади машиниста;
- вспомогательная кабина 6 в которой расположены вспомогательный агрегаты и приборы а также могут находиться другие члены экипажа.
Кабина машиниста 1 расположена на вспомогательной кабине 2 которая с целью виброизоляции от металлоконструкции крана крепится на резиновых амортизаторах 3.
Конструкция нижней кабины приспособлена для вспомогательного обслуживания машины. Здесь располагается установка наддува кабин и фильтром 4 и обогревателем 5 печь для разогрева обедов шкафы для рабочей одежды стол для приема пищи слесарный верстак и ящики для инструментов. При необходимости здесь же устанавливается второй пульт управления экскаватором для стажировки машинистов стенд для ведения исследовательских работ.
Стены кабин выполнены двойными с улучшенной отражательной способностью снаружи. Крыша выполнена двойной полой с большим напуском со всех сторон для защиты внутрикабинного пространства от солнечных лучей двойная крыша способствует удержанию тепла в зимнее время. В летнее время открываются люки чем создается конвенционный поток воздуха охлаждающий крышу.
Двери выполняются задвижными с целью экономии площади на экскаваторе. Дверь должна обладать минимальной массой и управляться электроприводом с возможностью ручного управления. Это вызвано тем что при разворотах или переездах не исключены наклоны крана затрудняющие открывать или закрывать массивную дверь.
Переднее стекло должно иметь наклон верхней части вперед благодаря чему оно меньше будет подвержено загрязнению от пыли и осадков. Стекла окон уплотнены с помощью резины что исключает создание сквозняков.
Важное значение в создании оптимальны санитарно-гигиенических условий труда имеют чистота хорошая освещенность правильный воздухообмен и температурно-влажностной режим допустимые уровни шумов и вибраций.
9. Устройства для обеспечения безопасности
Для обеспечения безопасности работы грузоподъемные машины оборудуют соответствующими устройствами большая часть которых действует автоматически. При помощи этих устройств отключаются: механизмы подъема груза и стрелы при достижении соответственно крюковой подвеской и стрелой крайнего верхнего положения; механизм передвижения рельсового крана или тележки имеющих скорость передвижения 32 ммин и более при подходе их к упорам 1; механизм передвижения грузоподъемной машины при подходе её к другой машине
Работающей с ней на одних рельсовых путях; механизм поворота (для неполноповоротных машин) при подходе поворотной части к ее крайним положениям; механизм выдвижения телескопической части; механизм подъема кабины.
Стреловые краны кроме перечисленных устройств имеют указатели вылета стрелы и грузоподъемности соответствующей этому вылету. Одна из конструкций такого указателя показана на рис. 50. Сбоку на стреле крана шарнирно подвешена массивная стрелка 2 конец которой при изменении вылета указывает на значения вылета и грузоподъемности нанесенные на шкале 1. Эта шкала видна крановщику. Его помощнику с рабочего места видна шкала 3 на которой также нанесены значения вылета и грузоподъемности. По шкале передвигается указатель 4 жестко соединенный со стрелкой.
Стреловые и башенные краны а также по возможности краны мостового типа снабжают ограничителями грузоподъемности автоматически отключающими механизмы в случае подъема груза вес которого превышает грузоподъемность крана более чем на 10% для установленного вылета.
Ограничитель высоты подъема устанавливаемый на кранах мостового типа показан на рис. 51. Рычаг конечного нормально-разомкнутого выключателя типа КУ установленного на тележке соединен тросом 1 с шарнирно закрепленным рычагом 2 на конце которого помещается груз 3. Благодаря этому грузу рычаг конечного выключателя удерживает контакты в замкнутом положении. При достижении крюковой подвеской ' 4 крайнего верхнего положения она поднимает рычаг 2 трос ослабляется и контакты конечного выключателя размыкаются выключая тем самым электродвигатель механизма подъема. На стреловых кранах и электроталях находят применение ограничители высоты подъема другого типа (рис. 52).
В ограничителе высоты подъема другой конструкции используется конечный выключатель снабженный редуктором с передаточным отношением 50 : 1 и срабатывающий после поворота его вала на определенный угол. Выключатель устанавливается на металлоконструкции а его приводной вал соединяется со свободным концом вала барабана. По достижении подвеской крайнего верхнего положения которое фиксируется через число оборотов барабана вал выключателя поворачивается размыкает контакты и тем самым отключает электродвигатель механизма подъема. Это же устройство может быть использовано и для предупреждения сматывания с барабана резервных витков каната по достижении подвеской крайнего нижнего положения.
При конструировании ограничителей высоты подъема следует иметь в виду что конечный выключатель механизма подъема должен останавливать подвеску без груза на расстоянии не менее чем 50 мм до верхнего упора у электроталей и 200 мм у всех других грузоподъемных машин.
Отключение механизмов передвижения грузоподъемной машины или тележки а также механизмов поворота производится конечными выключателями нормально-замкнутого типа на рычаги которых воздействуют специальные линейки. На кранах мостового типа выключатели ограничивающие путь передвижения тележки устанавливают на мосту а отключающую линейку — на тележке (например линейка 5 на рис. 51). Для выключения механизмов передвижения мостовых кранов конечные выключатели устанавливают на мосту а отключающие линейки — на подкрановых балках. На кранах передвигающихся по наземным подкрановым путям конечные выключатели устанавливаются на металлоконструкции крана и отключаются линейками укрепленными на шпалах путей.
Конечный выключатель механизма передвижения устанавливают таким образом чтобы отключение электродвигателя происходило на расстоянии до упора равном не менее половины пути торможения механизма. При установке ограничителей хода на механизме передвижения для предупреждения столкновения двух машин работающих на одном пути указанное расстояние может быть уменьшено до 05 м.
Ограничители грузоподъемности состоят из датчика усилия передающего механизма и уравновешивающего элемента. По характеру передающего механизма они делятся на рычажные эксцентриковые электрические и гидравлические (в кранах с гидроприводом где их функции могут выполняться предохранительными клапанами). Уравновешивающие элементы выполняются в виде пружин торсионов и гидравлическими. Следует иметь в виду что с увеличением передаточного числа передающего механизма снижаются его к. п. д. и точность работы ограничителя.
На рис. 53 показана одна из конструкций рычажного ограничителя грузоподъемности (верхняя проекция — горизонтальный разрез по рычагу). На коротком плече рычага 1 закреплен блок полиспаста грузового каната. Второе плечо рычага соединено штоком с пружиной 2. Для получения стабильного коэффициента трения элементы ограничителя смонтированы на подшипниках качения. При превышении допустимой нагрузки пружина сжимается и планка 3 нажимает на шток конечного выключателя 4. Торсионный ограничитель грузоподъемности также относится к типу рычажных. Он состоит (рис. 54) из кронштейна 9 к которому жестко прикреплена труба 3. С торцом последней жестко соединен конец торсионного вала 4. Второй конец вала опирается на подшипчик 1 закрепленный в кронштейне. С этим же концом вала жестко соединен кривошип 2. На втулке 7 соединенной с валом шлицами крепится уравнительный блок 8 полиспаста.
Планка 5 взаимодействует с концевым выключателем 6. При наличии на крюке подвески груза больше допустимого увеличивается и натяжение в ветвях каната огибающих уравнительный блок. При этом торсионный вал закручивается и планка 5 размыкает контакты выключателя. Благодаря минимальному передаточному числу ограничитель имеет высокую чувствительность. Ограничитель грузового момента электрического типа пригоден для установки на всех кранах и состоит из трех частей: датчика усилий датчика угла поворота стрелы (корректирующего устройства) и релейного блока. При использовании ограничителя на стреловых кранах датчик усилий 1 (рис. 55 а) устанавливают между растяжками соединяющими оголовок стрелы с подвижной обоймой полиспаста. Другую часть ограничителя — датчик 2 угла наклона стрелы — устанавливают соосно с осью поворота стрелы; его вал связан со стрелой рычагом. Релейный блок 3 размещенный в кабине крановщика подает с выдержкой 2—3 сек команду в цепь управления краном.
Датчик усилий (рис. 55 б) представляет собой кольцевую пружину которая при помощи тяг включается в систему стрело-подъемных канатов. Кольцевая пружина соединяется с передаточным механизмом спиральной пружиной. Механизм преобразует линейное перемещение тяг в угловое и через пружинную муфту
вращает ось потенциометра При увеличении натяжения стрело-подъемных канатов угол образованный растяжками стрелы увеличивается.- Пружинное кольцо деформируется и происходит перемещение движка потенциометра т. е линейное перемещение кольца преобразуется в электрический сигнал.
Вал 4 датчика угла наклона стрелы (рис. 55 в) связан со стрелой рычагом. Вращение вала передается через зубчатую передачу 5 и пружинную муфту на движок потенциометра 6.
В ограничителе используется принцип сравнения электрических сигналов подаваемых датчиком усилий и датчиком угла наклона стрелы. Прибор срабатывает при разности электрических сигналов равной нулю что соответствует максимально допустимой нагрузке при данном вылете стрелы. В качестве преобразователей величины нагрузки и угла наклона стрелы в электрические сигналы используют потенциометры соединенные во схеме мостаЯЦ сопротивлений. При балансе моста сигнал подается в цепь управления команды релейным блоком.
Ограничитель грузоподъемности башенного крана ОГК-01
Ограничитель грузоподъемности башенного крана ОГК-01 предназначен для предотвращения перегрузки крана при выполнении грузовых операций.
Ограничитель грузоподъемности крана обеспечивает измерение с помощью датчиков основных параметров крана - веса и вылета груза скорости ветра индикацию их значений на жидкокристаллическом дисплее расчет предельно допустимого веса груза и загрузки крана в соответствии с грузовой характеристикой крана а также выдачу релейных сигналов управления электроприводами.
Ограничитель грузоподъемности обеспечивает работу с любыми типами башенных кранов. Он позволяет оперативно выбрать грузовую характеристику соответствующую конфигурации крана а при наличии датчика - автоматически переключать грузовую характеристику в зависимости от установленной запасовки грузового каната.
Ограничитель грузоподъемности башенного крана обеспечивает индикацию параметров крана таких как:
- Допустимый вес груза на текущем вылете.
- Идентификационный номер крана.
- Номер выбранной грузовой характеристики.
При загрузке крана больше 110 процентов ограничитель выдает предупредительный сигнал звуковой сигнал.
При отключении (обрыве или коротком замыкании кабеля) датчика вылета или веса формируется сигнал блокировки работы крана индицируется авария датчика и максимальная загрузка крана (110 процентов).
Модернизированный регистратор параметров башенного крана - РПБК-01М
Регистратор параметров крана РПБК-01М предназначен для записи и хранения всех параметров поступающих от ограничителя грузоподъемности (ОГК-01М) и системы ограничения зон работы крана в стесненных условиях (СОЗР-П). Регистратор позволяет считывать в компьютер информацию по интерфейсу СОМ или USB (через переходник). Считанный файл содержит оперативную информацию для анализа причин неисправности или аварии крана и информацию долговременного хранения позволяющую владельцу крана оценить уровень и эффективность использования крана при его эксплуатации данные о регистрации и кране а также о том кто и когда работал с регистратором.
Модернизированный вариант РПБК-01М удовлетворяет всем требованиям РД 10-399-01 и РД СМА-001-03. Он содержит энергонезависимые часы реального времени с автоматическим переходом на летнеезимнее время и встроенный жидкокристаллический индикатор для индикации календарной даты часов минут времени наработки количества рабочих циклов признаков ошибок и пр.
К достоинствам регистратора следует отнести то что он не требует никаких дополнительных работ при установке на кран подходит к любому типу крана даже в случае изменения грузовой характеристики крана ( автоматически или по условиям стройки). Необходимо соединить его с ограничителем грузоподъемности ОГК-01РМ специальным кабелем и подключить к сети 220 В. Если кабель связи с ограничителем поврежден или принудительно отключен регистратор сигнализирует об этом надписью на дисплее выдает предупредительный звуковой сигнал фиксирует дату и время отключения от ограничителя грузоподъемности. При выключении питания вся информация сохраняется в РПБК-01М не менее 10 лет.
В комплект поставки РПБК-01М входит CD-диск со специальным программным обеспечением для чтения и расшифровки информации и кабель для подключения регистратора к компьютеру (ноутбуку) по интерфейсу СОМ или USB (по желанию заказчика).
В РПБК-01М значительно сокращено время чтения регистратора. Считанную и расшифрованную информацию можно распечатать как в виде графиков и гистограмм так и в виде таблицы. Есть возможность вывести на печать информацию только за интересующий период времени например: оперативная информация за 3 мин. С 10 час.35 мин. или долговременная с 30.07.06 г. по 24.08.06 г. с интересующей загрузкой (например только 100% и > 110%).
Введено автоматическое заполнение необходимых форм протоколов отчета для вывода на печать.
Регистратор прошел летом 2006 года все необходимые испытания и на его применение в августе 2006 года получено разрешение Ростехнадзора № РРС 01 00091.
Система ограничения зон работы башенного крана.
Система ограничения зон работы башенного крана в стесненных условиях СОЗР-П предназначена для повышения безопасности проведения строительно-монтажных работ путем предотвращения возможных столкновений с препятствиями расположенными на строительной площадке в зоне работы крана.
Ограничитель зон работы башенного крана является автономным прибором и обеспечивает полностью автоматическое управление приводами крана с учетом направления движения. При возможных попадания в зону ограничения блокируется конкретный привод или группа приводов работа которых может привести к ухудшению ситуации.
СОЗР-П обеспечивает обработку следующих зон ограничения работы крана (определяется требованиями проекта производства работ):
- Зона в которую не должна попадать ни одна точка стрелы крана и груз.
- Зона в которую не должен попадать груз но могут попадать элементы стрелы расстояние до которых больше вылета груза.
- Зоны (до трех) с ограничением высоты подъема груза.
СОЗР-П выдает следующие релейные сигналы для отключения приводов крана:
- Движение крана по рельсам вперед.
- Движение крана по рельсам назад.
- Поворот стрелы вправо.
- Поворот стрелы влево.
- Увеличение вылета груза.
- Уменьшение вылета груза.
- Увеличение высоты подъема груза.
Система дистанционного управления электроприводами башенного крана.
Система дистанционного управления электроприводами башенного крана СДУЭ-М предназначена для установки на грузоподъемные краны с целью обеспечения передачи сигналов управления электроприводами по двухпроводной линии связи от командоконтроллеров.
Система дистанционного управления электроприводами крана обеспечивает:
- Уменьшение объема электрооборудования в том числе и дополнительных органов управления устанавливаемых в кабине крана.
- Улучшение эргономических показателей кабины башенного крана и в первую очередь обзорности.
- Повышение безопасности работы из-за применения оборудования с низковольтным напряжением питания.
- Уменьшение стоимости оборудования управления и линий связи.
- Повышение удобства работы с командоконтроллерами из-за уменьшения их габаритов и снижения усилия прикладываемого к рукояткам.
- Повышение надежности командоконтроллеров из-за применения бесконтактного способа съема информации о положении рукояток командоконтроллеров.
- Универсализацию для любой схемы крана из-за применения программируемой матрицы коммутации цепей управления.
- Передачу сигналов управления от приборов безопасности.
- Повышение ремонтопригодности системы из-за применения в монтажном и стационарном пультах однотипных блоков командоконтроллеров.
- Повышение надежности из-за применения в исполнительных блоках твердотельных реле переменного тока.
Технологическая часть
Технологический процесс изготовления траверсы.
1 Технологический процесс изготовления траверсы
Деталь «Траверса» располагается в закрылке в его передней точке крепления. Траверса соединяет сам закрылок с подвижной частью механизации – корреткой.
2. Выбор типа производства
Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций КЗ.О..
Условно различают три основных типа производства: массовое серийное и единичное.
Приняты следующие коэффициенты серийности:
для массового производства - ;
для крупносерийного - ;
для среднесерийного - ;
для мелкосерийного - ;
На базовом предприятии в цехе 251 имеется 300 рабочих мест. Он изготавливает 1500 наименований деталей и на одну деталь в среднем приходится по 8 операций то есть
Таким образом производство является мелкосерийным.
Разработка маршрута механической обработки.
Эта задача так же как и проектирование маршрута для отдельной поверхности является многовариантной. Маршрут обработки детали представляет собой определенную последовательность выполнения операций. При установление общей последовательности выполнения операций необходимо:
Определить подготовительные базы.
Установить поверхности в последовательности обрабатываемой их точности.
Последняя обрабатывается наиболее точная поверхность.
Не совмещать черновые и чистовые переходы.
Если деталь подвергается термообработки то маршрут разбивается на 2 части: до термообработки и после так как возможны деформации.
Для деталей массового производства необходимо чтобы длительность операций была равна или кратна такту выпуска.
Выбранный маршрут подвергают экономическим расчетам.
При разработки операций решаются две основные задачи.
Обеспечение точности и качества обрабатываемой поверхности. 2.Получение высокой производительности (за счет уменьшения штучного времени)
Маршрут обработки траверсы
0. Заготовительная (заготовку получить).
0. Расточная (Зацентровка с двух сторон по разметке с переустановкой заготовки).
5. Продольно-строгальная (точить поверхности 1).
0. Продольно-строгальная (точить поверхности 1).
5. Токарная(точить поверхность с 1 по 6).
5 Сверлильная (сверлим отверстие под крюк)
0 Токарно-карусельная.
Расчет операционных припусков и межоперационных размеров
рассчетно — аналитическим методом.
Этот метод заключается в том что промежуточный припуск на каждом технологическом переходе должен быть таким чтобы при его снятие устранялись погрешности обработки и дефекты поверхностного слоя полученные на предшествующих переходах а также для исключения погрешности установки заготовки.
Определение минимального припуска для поверхности вращения.
Rzi-1 высота неровностей профиля на предыдущем переходе.
Hi-1 глубина дефектного слоя возникающего на предшествующем
- суммарное отклонение расположения поверхности на
предшествующем переходе рассчитывается по формуле:
к- отклонение оси детали от прямолинейности.
- длина заготовки до зажима.
Х - длина обрабатываемой части заготовки.
Максимальный припуск на обработку поверхности вала рассчитывается по формуле:
Z max =2Zmin+Tdi-1+Tdi
Tdi-1 - допуск размеров на предшествующем переходе
Tdi - допуск размеров на выполнимом переходе.
Минимальный диаметр с учетом припуска рассчитывается по формуле:
- минимальный диаметр полученный на выполняемом переходе.
Максимальный диаметр с учетом припуска рассчитывается по
3. Выбор метода получения заготовки и его обоснование
Расчет произведен по методике изложенной в [9 120].
Рассмотрим два варианта изготовления данной детали: кованая штамповка и поковка. Так как у наспроизводство мелкосерийное то выбираем метод свободной ковки.
Коэффициент использования материала:
Трудоемкость изготовления детали для нового варианта:
- трудоемкость по базовому варианту мин;
- масса заготовки кг при новом и базовом варианте.
Снижение материалоемкости кг:
- годовой объем выпуска детали шт;
Себестоимость изготовления детали:
Стоимость основных материалов:
- масса заготовки по варианту ;
- стоимость материала заготовки ;
- коэффициент транспортных расходов ( для черных металлов и для других);
- масса отходов на одну деталь ;
Заработная плата основных рабочих:
- коэффициент выполнения норм;
- коэффициент учитывающий премирование;
- коэффициент отчисления по социальному страхованию;
- штучное время на операцию;
- часовая тарифная ставка ;
Экономия по себестоимости:
Вывод: проведя данный анализ можно сделать вывод что штампованная заготовка по экономическим затратам менее выгодна заготовки полученной методом свободной ковки.
Расчет режимов резания выбор оборудования и режущего
Операция 010 Расточная
Скорость резания [м мин] при сверлении:
Т = 25 [мин] - среднее значение стойкости инструмента (том 2 стр. 277).
t = 80 [мм] - глубина резания
s = 02 [мм] - подача (том 2 стр. 277 т - 13)
Cv = 70 - коэффициент скорости (том 2 стр. 278 т - 17)
m = 055 - показатель степени (том 2 стр. 278 т - 17)
х = 015 - показатель степени (том 2 стр. 278 т - 17)
у = 02 - показатель степени (том 2 стр. 278 т - 17)
kv- поправочный коэффициент рассчитывается по формуле:
Kv = Kmv*Кт Kuv = 13 1 09 = 117.
Kmv = 13 - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки (том 2 стр. 263
Kuv =1 - коэффициент учитывающий влияние материала инструмента (том 2 стр.
Knv = 09 - коэффициент состояния поверхности (том 2 стр. 277 т - 5)
Крутящий момент Н*м и осевую стлу Н рассчитываем по формулам
Мкр=10СмDqSyKp=10*0.0345*162.0*0.2*15=120 Н*м
Po=10CpDqSyKp=2000 Н.
Глубина резания t=0.5D=05*16=8 мм.
Подача: При сверлении выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу S=0.2 ммоб
Выбор станка: Станок горизонтально расточной 2М615.
Операция 015 Продольно-строгальная
При всех видах строгания глубину резания назначают так же как и при точении.
Подача: При обдирочном и черновом строгании подачу Ы ммдв.ход выбирают максимальной из допустимых значений по табл.1113 (том 2 стр.266) в соответствии с глубиной резания сечением державки прочностью пластинки.
Скорость резания: При строгании плоскостей проходными резцами скорость резания рассчитывается по формулам для точения с введением дополнительного поправочного коэффициента Kyu учитывающего ударную нагрузку.
T = 45 [мин] - среднее значение стойкости инструмента (том 2 стр. 268).
t = 25 [мм] - глубина резания
s = 09 [мм] - подача (том 2 стр. 268 т - 13)
Cv = 420 - коэффициент скорости (том 2 стр. 269 т - 17)
m = 02 - показатель степени (том 2 стр. 269 т - 17)
х = 015 - показатель степени (том 2 стр. 269 т - 17)
у = 02 - показатель степени (том 2 стр. 269 т - 17)
Kv- поправочный коэффициент рассчитывается по формуле:
Ky=Kmv-Knv-Kuv = 13 -1-09 = 117.
Kиv = 13 - коэффициент учитывающий ударную нагрузку (том 2 стр. 263 т - 1)
Силу резания принято раскладывать на составляющие силы направленные по осям координат станка: тангенсальную Pz радиальную Ру осевую Рх. При наружном продольном точение эти силы рассчитываются по формуле:
PZYX=l0*CP*tx * sr *V"*КР
Постоянная Ср и показатели степени для конкретных условий обработки для каждой из составляющих сил резания берем из (том 2 стр. 273 т-22).
Кр- поправочный коэффициент рассчитывается по формуле:
Kp=Kmp*Kфр*Кур*Кλр*Кrp=11*1*1*1*
Kmp = 11 - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала заготовки (том 2 стр. 264).
Поправочные коэффициенты учитывающие влияние геометрические параметры режущей части инструмента на составляющие сил резания берем из ( том 2 стр. 275 т - 23) для углов
φ° = 45° γ° =0° λ0 = 0° г = 2 [мм].
Pz =10*300*8.51*0.30.75*89.6-0.15*1.1=5722.48[H]
Ру = 10*243*8.50.9*0.30.6*89.6-0.3*1.1=2337.33[H]
Рх =10*339*8.51*0.30.5*89.6-0.4*1.1=2337.33[H]
Станок: продольно-строгальный 7110
Операция 020 Продольно-строгальная
Операция О25 Токарная
На данной операции мною обрабатывается шесть поверхностей.
Глубина резания t: при черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования жёсткости системы СПИД принимаем равной припуску на обработку; при чистовом точении припуск срезается за два прохода и более. На каждом последующем проходе назначаю меньшую глубину резания чем на предшествующем.
Подача s: Подачу назначаем в соответствии с табл.1112 том2 стр.266.
Скорость резания [м мин] при наружном продольном точение рассчитываем по эмпирической формуле:
-обработана пов-ть№1 при первом проходе.
t = 10 [мм] - глубина резания
s = 07 [мм] - подача (том 2 стр. 268 т - 13)
Kmv = 13 - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки
(том 2 стр. 263 т - 1)
Kuv =1 - коэффициент учитывающий влияние материала
инструмента ( том 2 стр. 263 т - 6)
Knv = 09 - коэффициент состояния поверхности ( том 2 стр. 263 т -5)
Число оборотов n [обмин] заготовки определяется по формуле:
D = 105 [мм] - диаметр заготовки
V = 07 [ммин] - скорость резания.
Стандартное значение nст=100 [обмин].
Pz =10*384*101*0.70.75*07-0.15*1.1=4468[H]
Ру = 10*345*10.9*0.70.6*07-0.3*1.1=2787.33[H]
Рх =10*241*101*0.70.5*07-0.4*1.1=2787.33[H]
Сводная таблица по всем переходам осуществляемым на данной опирации
Станок: токарный 1Е140
Орерация 030 Разметочная
Производится разметка поверхности под рассверливание центрального отверстия под крюк.
Операция 35 Сверлильная.
s = 1[мм] - подача (том 2 стр. 277 т - 13)
Cv = 98 - коэффициент скорости (том 2 стр. 278 т - 17)
Глубина резания t=0.5D=05*50=25мм.
Подача: При сверлении выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу S=1ммоб
Операция 040 Токарно-карусельная
Т = 45 [мин] - среднее значение стойкости инструмента (том 2 стр. 268).
t = 85 [мм] - глубина резания
s = 02[мм] - подача (том 2 стр. 268 т - 13)
Cv = 350 - коэффициент скорости (том 2 стр. 269 т - 17)
m = 055 - показатель степени (том 2 стр. 269 т - 17)
Knv = 09 - коэффициент состояния поверхности (том 2 стр. 263 т - 5)
Число оборотов n[обмин] заготовки определяется по формуле:
Pzxy=10*Cp*tx*Sy*Vn*Kp
Kp=Kmp*Kфр*Кур*Кλр*Кrp=11*1*1*1*1
Кm = 11 - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала заготовки (том 2 стр. 264).
Поправочные коэффициенты учитывающие влияние геометрические параметры режущей части инструмента на составляющие сил резания берем из ( том 2 стр. 275 т - 23) для углов φ° = 45° γ0 =0° λ° = 0° г = 2 [мм].
Pz = 10 300 85' 03°'75 896-°-15 11 = 572248[Н
Pr = 10 243 850-9 0306 896-03 11 = 233733[Н
Px =10-339-85' 0305 -896-M 11 = 233733[Н
Станок: токарно-карусельный 1512.
Расчет станочного приспособления
При фрезеровании принимаем усилие зажима равным 4000Н. Определяем необходимое давление в цилиндре.
где QШТ=400 Н осевая сила на штоке;
Ду= 130 мм. диаметр пневмоцилиндра;
γ =085÷090 - кПд пневмоцилиндра.
Вследствие того что в магистрали давление воздуха 4-5 атм. то перед приспособлением должен быть понижающий редуктор.
4. Конструкция станочного приспособления.
При разработке технологического процесса необходимо правильно выбрать приспособление которое должно способствовать повышению производительности точности обработки улучшению условий труда.
В отверстие неподвижной оси 8 тисков встроен пневмоцилиндр 11 с которым винтами соединен полый поворотный корпус 12. К корпусу прикреплен распределительный кран 6 с рукояткой 7 для переключения золотника при поочередном выпуске сжатого воздуха в верхнюю или нижнюю полость пневмоцилиндра 11 и выпуска воздуха в атмосферу. На верней части поворотного корпуса 12 закреплена плита 5.
Сжатый воздух поступает в верхнюю полость пневмоцилиндра 11 и перемещает поршень 10 со штоком вниз при этом длинное плечо рычага 2 находящееся в пазу штока опускается а короткое перемещает подвитую губку вправо и деталь зажимается.
Во время поворота рукояти 7 завиток крана 6 пропускает воздух в нижнюю полость пневмоцилиндра 11. Сжатый воздух действуя на поршень 10 перемещает его со штоком 9 вверх. При этом длинное плечо рычага 2 поднимается вверх а короткое отводит губку 1 влево и деталь разжимается.
Сила зажима 392 кН давление 039 МПа.
Электротехническая часть
1. Устройство для подвода тока
Электропривод башенного крана на гусенечном ходу предусматривает питание двигателей от высшей электрической сети общего назначения. Силовой шкаф располагается на левом крыле поворотной платформы. К силовому шкафу электрический ток подводится по кабелю силового распределительного ящика установленного на подключательном пункте рабочей площадки.
Кабелем токоподвода является четырехжильный кабель КРПТ. Три жила кабеля фазовые рабочие а четвертая – нулевая служит для заземления или зануления корпуса крана. Каждая из жил свита из отдельных тонких медных проволочек что придает кабелю необходимую гибкость. Жилы имеют самостоятельную изоляцию: резиновое покрытие и обмотку из прорезиненной тканевой ленты.
Кабель подключают к крану через штепсельный разъем силового шкафа. Нулевой провод кабеля соединяют с клеммой зануления предусмотренной на штепсельном разъеме.
Основные требования предъявляемые к электроприводам механизмов башенных кранов определяется необходимостью обеспечения заданных показателей регулирования при высокой надежности и невысоком уровне эксплуатационных издержек. Регулировочные свойства электроприводов башенных кранов должны быть значительно выше чем кранов других типов. Это связано с подъемом грузов и условиями работы башенных кранов на открытых площадках.
Особенно жесткие требования предъявляются к электроприводу механизмов подъема для которых важным является не только регулирование скорости в нижней зоне от номинального до минимального значения но и обеспечение повышенных скоростей при перемещении легких грузов и холостого крюка.
В проектируемом малогабаритном башенном кране режим работы принимаем средний.
Электропривод проектируемого малогабаритного башенного крана механизмов горизонтального перемещения и поворота должны обеспечить высокую плавности регулирования для исключения недопустимых усилий в механических передачах и снижения раскачивания груза. Диапазон проектируемого крана на превышает 8 : 1 Регулирование башенных кранов осуществляется в двигательном и тормозном режимах.
Электропривод механизма башенного крана выполнен с использованием менее дефицитных и простых в эксплуатации систем переменного тока.
Быстроходная обмотка вспомогательной машины имеет 2p = 4 и обеспечивает полуторократное увеличение скорости при работе с грузами равной 40 % номинальной. В электроприводах с тормозной машиной такое увеличение не обеспечивается. Соответственно электропривод с двухскоростным двигателем используется для кранов с грузовым моментом 160 т ·м а с тормозной машиной – с грузовым моментом 100 т·м.
2. Электропривод механизма передвижения
2.1. Схема магнитного контроллера
Ходовой механизм крана оборудован двумя асинхронными двигателями 4А250М4УЗ мощностью 90 кВТ 1000 обмин служащим для независимого привода левой и правой сторон.
В качестве управления электродвигателем механизма изменения вылета принимают магнитный контроллер типа К. Механизм изменения вылета и механизм поворота работают на симметричной схеме поэтому для механизма поворота применяется также магнитный контроллер типа К.
Схема данной панели управления обеспечивает также автоматический разгон реверсирование торможение и ступенчатое регулирование скорости на реостатных характеристиках двигателя.
Контроллеры КМ8 КМ9 КМ1 КМ2 КМ3 имеют то же назначение что и в предыдущей схеме. Для автоматизации пуска двигателя используют реле времени КТ1 и КТ2 . Автоматизация реверса двигателя осуществляется в функции скорости которая контролируется косвенным путем с помощью реле противовключения КV2 включенного на зажимы сопротивления цепи ротора.
Требования к устройствам ввода и защиты электроприводов башенного крана определены Правилами Госгортехнадзора а также стандартами по технике безопасности в которых предусмотрены следующие требования.
Оборудование кранов устройствами для подачи отключения питания к электроприводам.
Обеспечение защиты электрооборудования крана от токов короткого замыкания.
Обязательная установка линейного выключателя для дистанционного включения и отключения силовой цепи крана причем устройства управления им должны быть установлены на пульте управления (рабочем месте машиниста). Линейный контактор должен отключаться дистанционно кнопками «Стоп».
Обеспечение работы цепи ремонтного освещения и предупредительной авиационной сигнализации при снятии напряжения питания вводным выключателем.
Оснащение электроприводов кранов конечными выключателями для остановки механизмов в крайних положениях. Для механизма подъема обязательным является ограничение верхнего положения грузового крюка. Нижнее положение необходимо ограничивать в тех случаях когда условия эксплуатации позволяют опустить крюк ниже отметки предусмотренной характеристикой крана.
Возможность шнуровки конечных выключателей механизмов передвижения грузовой тележки или изменения вылета стрелы.
Оборудование башенных кранов ограничителем грузоподъемности автоматически отключающим механизмы подъема и изменении вылета (грузовой тележки) при подъеме груза массой превышающей номинальную более чем на 10 %. После его действия возможно опускание груза. Поворот и перемещение груза при этом запрещены.
Исключение схемой защиты крана самопуска электродвигателей после восстановления напряжения сети крана (нулевая защита электроприводов.
Отключение самостоятельным выключателем цепей сигнализации освещения и обогрева.
Для управления тормозным электромагнитом постоянного тока А используются контроллеры КМ8 и КМ9 а также реле тока КА2. Максимальную защиту цепи главного тока обеспечивает реле главного тока КА1 цепи управления – плавкие предохранители. С помощью реле КV1 осуществляется минимальная защита отключающая двигатель при исчезновении или слишком сильном снижении напряжения в цепи главного тока.
При замыкании рубильников QS1 и QS2 срабатывают реле КА1 КТ1 и КТ2. Если командоконтроллер находится в нулевом положении то включается контроллер КМ1.
2.2. Последовательность переключений по положениям командоконтроллера
При переводе командоконтроллера в положение 1 «Вперед» срабатывает реле КV2 а также контроллеры КМ2 КМ8 КМ9. В результате обмотка статора двигателя подключается к сети трехфазного тока а тормозной магнит – цепи управления питаемой постоянным током. Тормозной магнит оказывается под повышенным напряжением поэтому быстро срабатывает и растормаживается двигатель.
Положению 1 соответствует характеристика 1. В положениях 2 и 3 командоконтроллера срабатывают контакторы КМ4 и КМ5 что дает возможность получить характеристики 2 и 3. Характеристика 4 соответствует высшим скоростям. Если переключить командоконтроллер быстро из нулевого положения в положение 4 то двигатель при n0 попадает на характеристику 2 с которой начинается автоматизированный пуск до высшей скорости.
Рассматриваемый магнитный контроллер имеет симметричную схему поэтому аппаратура при пуске двигателя в противоположном направлении работает в той же последовательности а двигатель имеет те же характеристики. Разница лишь в том что вместо контактора КМ2 включается контактор КМ3.
При переключении командоконтроллера из положения 4 в нулевое положение двигатель переходит соответственно на характеристики 3 2 и 1. В нулевом положении двигатель отключается.
Рассмотренный магнитный командоконтроллер типа К имеет собственную аппаратуру защиты в отличии от выше приведенного контроллера типа ТСА поэтому при его применении установка защитной панели не требуется.
Общее питание крана осуществляется от трехфазной сети напряжением 380 Вольт.
Что представляют собой электродвигатели серии 4А?
С 1972 г. началось производство асинхронных коротко замкнутых электродвигателей серии 4А общепромышленного назначения. Мощность их от 0 12 до 400 кВт при высоте оси вращения от 50 до 355 мм. Эти электродвигатели по сравнению с двигателями серии А2 и А02 имеют следующие преимущества: меньшую массу (в среднем на 18%) большую компактность большие пусковые моменты повышенную надежность меньший уровень шума и вибраций.
По степени защиты от воздействия окружающей ср
еды двигатели выпускаются в двух вариантах:
) закрытые обдуваемые (обозначение IP44). Воздух для охлаждения корпуса двигателя подается вентилятором. Электродвигатели с высотой оси вращения 280 — 355 мм имеют дополнительную вентиляцию;
) защищенные от капель падающих под углом 60° к вертикали (обозначение IP23). Вовнутрь электродвигателя не могут попасть посторонние тела диаметром 12 5 мм и более. Станина и щиты электродвигателей с высотами оси вращения 50 — 63 мм сделаны из алюминия; с высотами 71 — 100— станина из алюминия а щиты из чугуна; с высотами 112 — 355 мм станина и щиты изготовлены из чугуна. Коробка выводов для двигателей с высотами оси вращения 56 — 250 мм располагается сверху станины с высотами 280 — 355 мм — сбоку станины. Валы и подшипники рассчитаны на применение клиноременной и зубчатой передач.
Технические данные электродвигателей серии 4А общепромышленного назначения приведены в таблице 6.
Начат также серийный выпуск двигателей серии 4А сельскохозяйственного назначения мощностью от 75 до 30 кВт. Они имеют ту же шкалу мощности что и электродвигатели общего применения. Синхронная частота вращения этих двигателей 3000 1500 и 1000 обмин.
Электродвигатели сельскохозяйственного назначения имеют повышенный пусковой момент что
Двигатели асинхронные 4A
Предназначены для режима работы от сети переменного тока частотой 50 Hz и качестве привода различных механизмов.
Используются в народном хозяйстве
Проверка выбора электродвигателей приводов механизмов передвижения и поворота по обеспечению запаса по сцеплению и максимальному ускорению.
У механизма передвижения Электродвигатель марки 4А250М4У3.
Электропривод механизмов передвижения необходимо проверить по запасу сцепления при пуске и торможении для наиболее неблагоприятных условий работы. При этом должны удовлетворяться следующее условие:
Ксцеп = (Fприв(0+fmin))(Wn+FД)>1.1÷1.2
Fприв=008 МПа-давление на грунт
= 10 – коэффициент сцепления колеса с гусеницей.
Wn= 406кН - сопротивление передвижению.
Ксцеп =(0.08(1+0))40.6=1.97
Ксцеп =1.97>1.2 условие выполняется.
Мощность привода поворота платформы
Lб 122 длина стрелы крана
r = 15 радиус поворотной платформы
f = 05 эксцентриситет
Выбираем двигатель марки 4А250М4УЗ
Привод механизма подъёма груза.
Необходимая мощность привода:
где К3=11 коэффициент запаса мощности
γо =03 КПД передач привода γб =094 - КПД барабана.
Принимаем электродвигатель серии 4А - 4А 600М4УЗ номинальная мощность - 22 кВт число оборотов - 1000 обмин.
Ксцеп = 193(0.8+0.87)0.06=
Проверка по перегреву.
По условиям тепловой нагрузки время пуска короткозамкнутых двигателей не должно превышать 3с.
Рр=[(G+Qn)*Vном(103Кn*мех*γn)]*[(α'*Vном3)+m)]
Для механизмов передвижения экскаваторов m=0 т.к. он взрывобезопасен.
Проводим проверку выбранного двигателя по потерям в роторе путем определения допустимого числа включений.
Адопр Астр и Адр –потери в роторе двигателя допустимые статические и динамические.
Трехфазный электродвигатель в однофазной сети.
В радиолюбительской практике очень часто возникает необходимость в использовании трехфазных электродвигателей для различных целей. Однако для их питания совсем не обязательно наличие трехфазной сети. Наиболее эффективный способ пуска электродвигателя - это подключение третьей обмотки через фазосдвигающий конденсатор.
Чтобы двигатель с конденсаторным пуском работал нормально емкость конденсатора должна меняться в зависимости от числа оборотов. Поскольку это условие трудновыполнимо на практике управляют двигателем двухступенчато. Включают двигатель с расчетной (пусковой) емкостью оставляя рабочую. Пусковой конденсатор отключают вручную переключателем В2.
Рабочая емкость конденсатора (в микрофарадах) для трехфазного двигателя определяется по формуле
если обмотки соединены по схеме "звезда" (рис.1)
если обмотки соединены по схеме "треугольник" (рис.2).
При известной мощности электродвигателя ток (в амперах) можно определить из выражения:
Где Р- мощность двигателя указанная в паспорте (на щитке) Вт;
U напряжение сети В; cos? коэффициент мощности; ? КПД.
Конденсатор пусковой Сп должен быть в 15 2 раза больше рабочего Ср.
Рабочее напряжение конденсаторов должно быть в 15 раза больше напряжения сети а конденсатор обязательно бумажным например типа МБГО МБГП и др.
Для электродвигателя с конденсаторным пуском существует очень простая схема реверсирования. При переключении переключателя В1 двигатель меняет направление вращения. Эксплуатация двигателей с конденсаторным пуском имеет некоторые особенности. При работе электродвигателя вхолостую по обмотке питаемой через конденсатор протекает ток на 20 -40% больше номинального. Поэтому при работе двигателя с. нагрузкой необходимо соответственно уменьшить рабочую емкость.
При перегрузке двигатель может остановиться тогда для его запуска необходимо снова включить пусковой конденсатор.
Необходимо знать что при таком включении мощность развиваемая электродвигателем составляет 50% от номинального значения.
Исследовательская часть
Провести анализ дефектов возникающих на автомобильных кранах эксплуатирующихся в Калужской области. Разработать систему классификации и кодирования дефектов автомобильных кранов.
Подробная классификация дает возможность найти наиболее распространенные дефекты характерные для каждого типа кранов. А анализ полученных результатов дает возможность разработать методы по предупреждению возникновения дефектов по диагностике крана во время его эксплуатации.
После проведения классификации полученные дефекты подвергаем кодировке. Кодировка дефектов облегчает создание электронного банка данных. Банка данных позволяет рационально организовать компактно хранить и оперативно использовать разнообразную информацию обо всех рассмотренных кранах.
В процессе эксплуатации кранов их металлические конструкции подвергаются интенсивному воздействию различных физико-химических процессов приводящих к физическому износу коррозии образованию трещин остаточным деформациям. Физический износ стимулирует рост динамических нагрузок. Их интенсивность определяет величину и скорость накопления повреждений приводящих к частичной а затем и к полной утрате работоспособности конструкций. Особо остро эта проблема касается грузоподъемных машин отработавших свой срок службы.
Грузоподъемные машины отработавшие нормативный срок службы подвергаются экспертному обследованию (диагностированию) проводимому специализированными организациями в соответствии с нормативными документами. По результатам обследования оформляется акт обследования с заключением комиссии и приложениями включающими информацию об объекте обследования его владельце о комиссии проводящей обследование о фактических условиях использования ГПМ их общем состоянии и состоянии отдельных узлов на момент обследования о количестве дефектов с их классификацией о характере работ выполняемых ГПМ результатах статических и динамических испытаний и т.д.
Из этой ведомости можно узнать паспортные данные крана а также что важнее наименование узла (элемента) в котором был обнаружен дефект; описание самого дефекта и еще дается заключение о необходимости и сроках устранения дефектов.
Тип грузоподъемной машины: КС-4572
Зав. № 354Рег. № К-373к
Изготовленной в 1985 г на Галичском автокрановом заводе и
Заключение о необходимости и сроках устранения дефектов
Опорно-поворотное устройство.
Трещины по металлу расслоение металла.
Перекос поворотных обойм по отношению к неподвижному венцу вследствие износа дорожек катания полуобойм до 6 мм при допуске 5 мм.
Состояние неработоспособное (обрывы проволок механический износ).
Ослаблено крепление редуктора.
Самопроизвольное опускание стрелы.
Отсутствует на крюке предохранительный замок.
Отсутствует таблица с указанием рег. номера грузоподъемности и даты проведения испытаний.
До пуска в работу провести капитально-восстановительный ремонт или замену.
Устранить до пуска в работу.
Председатель комиссии: Рахаев В.В.
(2 уровень удостоверение № 28П-22 от 22.12.00г.)
Члены комиссии:Петров Р.Н.
(2 уровень удостоверение № 28П-23 от 22.12.00г.)
(2 уровень удостоверение № 28П-24 от 22.12.00г.)
(2 уровень удостоверение № 28П-25 от 22.12.00г.)
Рассмотрим ведомости дефектов 20 различных типов автомобильных кранов (280 кранов). Проанализировав эти ведомости выделим зоны узлы автомобильного крана в которых возникают дефекты. На рис. 6.1 приведен чертеж автомобильного крана и цифрами обозначены соответствующие узлы.
Рис 6.1. Автомобильный кран.
На рисунке обозначены цифрами:
Приборы безопасности.
Канато-блочная система.
Грузозахватные приспособления.
Но данное деление можно считать условным так как оно достаточно крупное. К примеру под металлоконструкцией подразумевается: поворотная платформа не поворотная платформа стрела; под гидрооборудованием - гидрооборудование стрелы и аутригеров и т.д.
После анализа всех дефектов которые были обнаружены на рассматриваемых кранах составим сводную таблицу. В таблицу вошли следующие данные:
- заводской и регистрационные номера.
- завод изготовитель.
- год выпуска и дата обследования.
- организация владелец крана.
В таблице № 6.1 приведены наименования дефектов обнаруженных на кранах а также частота встречаемости дефекта.
Наименование дефекта
Частота встречаемости дефекта
Состояние окраски неудовлетворительное.
Выработка отверстий под оси опорных роликов на корневой секции стрелы и оголовке.
Выработка отверстий под пальцы двуногой стойки и пяты стрелы.
Ослаблено крепление опорно-поворотного устройства
Состояние неповоротной платформы неработоспособное
Состояние поворотной платформы неработоспособное.
Состояние корневой секции стрелы неработоспособное.
Выработка отверстий под оси аутригеров.
Деформация оголовка стрелы в месте опирания на опорные ролики.
Отклонение от прямолинейности оси стрелы.
Выработка отверстий под оси соединения корневой секции и оголовка.
Выработка отверстий под оси соединения стрелы и стоек стрелы.
Отсутствуют косынки в местах прилегания опорного кольца крепления опорно-поворотного устройства.
Коррозионный износ до 15% при допуске 10%.
Трещины по сварным швам опорной рамы
Трещины по сварным швам и металлу на неповоротной платформе
Трещины по усиливающим косынкам на неповоротной платформе
Отрыв упора от запрокидывания стрелы
Разрыв сварного шва и трещина по сварному шву на поворотной платформе
Неработоспособное состояние стрелы
Вздутие закрытой полости (стрела)
Вздутие верхнего листа корневой секции стрелы
Износ полок нижних уголков оголовка стрелы
Деформация вертикальных и горизонтальных листов
Изогнутость оголовка стрелы (из плоскости стрелы)
Деформация аутригеров
Деформация раскосов стрелы
Трещина по основному металлу подшипниковой обоймы
Трещины по сварным швам на оголовке стрелы
Опорно-поворотное устройство не работает
Деформация двуногой стойки
Деформация поперечины стойки стрелы
Деформация несущего пояса оголовка стрелы
Деформация торцевой пластины на оголовке стрелы
Деформация нижнего правого пояса корневой секции стрелы
Деформация нижнего левого пояса корневой секции стрелы
Деформация верхнего левого пояса корневой секции стрелы
Деформация правого нижнего пояса оголовка стрелы
Местные деформации нижней стены корневой секции стрелы
Трещины по сварным швам корневой секции стрелы
Деформация левого нижнего пояса оголовка стрелы
Деформация поперечины нижней стены корневой секции стрелы
Состояние корневой секции стрелы неработоспособное
Перекос поворотных обойм по отношению к неподвижному венцу
Ослаблены болтовые соединения опорно-поворотного устройства
ПРИБОРЫ БЕЗОПАСНОСТИ
Концевой выключатель на подъем стрелы не работает
Приборы безопасности не установлены
Концевой выключатель на подъем крюка не работает
Отсутствует защита крана от опасного напряжения
Ограничитель верхнего положения стрелы не работает
Прибор координатной защиты отсутствует
Отсутствует переносное заземление крана
Ограничитель натяжения грузового каната в транспортном положении не работает
Датчик выдвижения стрелы крана неисправен
Состояние указателя наклона крана неработоспособное
Состояние указателя вылет грузоподъемность неработоспособное
Концевой выключатель реверса не работает
Состояние электроразводки неработоспособное
Креномер установочный отсутствует или не работает
Сигнализатор крена отсутствует
КАНАТО-БЛОЧНАЯ СИСТЕМА
Неправильная запасовка грузового каната в клиновой зажим на крюковой подвеске.
Неправильная запасовка каната в клиновой зажим на оголовке стрелы
Неправильная запасовка стрелового каната в клиновой зажим на поворотной платформе
Неправильная запасовка грузового каната в коуш на оголовке стрелы
Скол реборд обводных блоков
Скол блока на крюковой подвеске
Износ зева крюка крюковой обоймы более 10%.
Скол блока на оголовке стрелы
Перегиб грузового каната в клиновом зажиме
Отсутствует вращение опорных роликов оголовка стрелы
Состояние смазки канатов неудовлетворительное
Состояние растяжек стрелы неработоспособное
На оголовке стрелы отсутствует планка от схода грузового каната с обводных блоков
Состояние грузового каната неработоспособное
Состояние стрелового и грузового каната неработоспособное (многочисленные обрывы проволок)
Повышенный износ зубьев шлицевых соединений
Повышенный износ зубьев редуктора механизма поворота
Состояние пневмоклапана привода сцепления неработоспособное
Повышенный осевой и радиальный люфт в подшипниках редуктора механизма поворота.
Ослаблено крепление редуктора механизма поворота
Тормоз не отрегулирован механизма поворота
Увеличенная скорость подъема не работает
Повышенный боковой зазор штока гидроцилиндра выдвижения оголовка
Износ тормозной накладки одного тормоза.
Износ зубьев открытой передачи.
Состояние соединительной муфты неработоспособное
Тормоз механизма подъема стрелы не работает
ГРУЗОЗАХВАТНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
На крюке отсутствует предохранительный замок
Выработка отверстия под ось траверсы крюка
На стропах многочисленные обрывы проволок
Повреждение покрытия гидрошлангов
Утечка масла из гидроцилиндра подъема стрелы
Утечка масла из гидроцилиндров аутригеров
Самопроизвольное опускание аутригеров
Самопроизвольное опускание стрелы
Разрушение обоймы шарнира гидроцилиндра подъема в узле крепления к стреле
Отсутствуют распорные втулки узла крепления гидроцилиндра к стреле
Разрушение втулок подшипника гидроцилиндра подъема стрелы в месте соединения с поворотной платформой
Отрыв стопорной планки и отсутствие фиксации оси цилиндра подъема стрелы
Отсутствует вращение опорных роликов корневой секции стрелы.
Нарушено остекление кабины крановщика
Состояние кабины крановщика неработоспособное
По полученным данным можно построить диаграммы. Каждая диаграмма наглядно отображает какие дефекты характерны для определенного узла крана и на каком количестве кранов встречается каждый дефект.
Дефекты металлоконструкции.
Дефекты канато-блочной системы.
Дефекты приборов безопасности.
Дефекты гидрооборудования.
Большинство дефектов обнаруженных на кранах связано с тем что краны отработали положенный срок службы. Но существует ряд дефектов возникших по вине людей эксплуатирующих кран. Это в основном эксплуатация при тяжелых условиях работы не соответствующих паспортным данным.
После классификации введем кодировку обнаруженных дефектов. Пример кодировки показан на следующей странице.
Кодировка дефектов довольно проста: например МК-С-I-7 где
МК – дефект металлоконструкции.
С – дефект в стреле.
I – дефект в корневой секции стрелы.
– наименование дефекта: деформация раскосов.
Организационно - экономическая часть
Организационно – экономическая часть
1. Технико-экономические показатели рентабельности
производства крана на гусенечном ходу в условиях
серийного производства
Определение себестоимости в условиях серийного производства.
Планируемая годовая программ выпуска кранов на гусенечном ходу 60 штук в производственных условиях предприятия таким образом месячная программа составляет 5 штук. Себестоимость проектируемого крана определим по формуле:
С = (М + Зпл. + Зпл. доп + Сн + Нр + Э) К; (1)
М - затраты ан материалы покупные и комплектующие изделия;
Зпл - затраты на заработную плату;
Зпл. доп - расходы на дополнительную затраты на заработную плату;
Сн - социальный налог с основной и дополнительной заработной
Нр - накладные расходы содержащие: транспортно – заготовительные расходы цеховые и общецеховые расходы расходы на содержание и эксплуатацию оборудования;
Э – затраты на энергоносители на технологические цели;
К – количество кранов выпускаемых в месяц;
Затраты на материалы покупные и комплектующие изделия.
М = М1 + М2 + М3 ; (1)
М1 – затраты на металлопрокат;
М2 – затраты на покупные и комплектующие изделия;
М3 – затраты на изготовление деталей и узлов на заводе;
2.1 Расчет затрат на металлопрокат
Общий вес металлоконструкции крана 12.5 тонн. Для изготовления опытного образца крана потребовалось с учетом неделовых расходов – 8% закупить 13.5 тонн проката. Однако при серийном производстве отходы металла уменьшатся в 4 раза благодаря более рациональному использованию и составляет примерно 2%. Тогда требуется закупить на один кран 12.75 тонн. Средняя цена одной тонны проката на 1 марта 2003 года составляет при оптовой закупке учитывая скидку 10% около 8000 рубТ.:
М1 = 12.75 8000 = 102000 руб.;
2.2. Затраты на покупные и комплектующие изделия
Эта величина практически не изменяется как при изготовлении опытного образца и для всех механизмов может быть рассчитана по формуле:
М2 = Рз + Мпг + Мп + М ив + Мгс + Мки ;
Рз - стоимость рамы стрелового крана на базе ЗИЛ – 133 ГЯ с шасси после капитального ремонта 25700 руб.;
Мпг - стоимость механизма подъема груза – 7220 руб.;
Мп -стоимость механизма поворота - 4860 руб.;
М ив - стоимость механизма изменения вылета - 4140 руб.;
Мгс – стоимость гидросистемы – 5785 руб.;
Мки - стоимость комплектующих изделий 5265 руб.;
М2 = 25700 + 7220 + 4860 + 4140 + 5785 + 5265 = 52970 руб.;
Затраты на изготовление деталей и узлов на заводе
При изготовлении опытного образца затраты составили – 5150 руб. Учитывая чти при серийном производстве эти затраты уменьшаются согласно заводского норматива на 10% получим величину затрат 4635 руб.
Таким образом получим затраты на материалы покупные и комплектующие изделия :
М = 102000 + 52970 + 4635 = 159605 руб.;
Расчет затрат на заработную плату.
Для изготовления крана принимаем следующий состав ИТР и производственных рабочих:
- 2 инженера технолога для сопровождения производства с заработной платой 5900 руб.;
Производственные рабочие:
- 2 токаря с заработной платой 3000 руб.;
- 1 фрезеровщик с заработной платой 3500 руб.;
- 2 формовщика с заработной платой 3800 руб.;
- 5 сварщиков с заработной платой 3100 руб.;
- 4 слесаря с работной платой 2500 руб.;
- 2 наладчика гидросистемы 3300 руб.;
- сборщик электрооборудования 4000 руб.;
Итого: 2 человека ИТР и 17 человек рабочих. Месячные расходы на заработную плату составляют: 65000 руб.;
Зпл = 11800 + 53200 = 65000 руб. (3);
Расчет дополнительной заработной платы.
Зпл. доп – составляет 15% от основной заработной платы:
Зпл. доп = 65000 15 % = 9750 руб.; (4);
Единый социальный налог.
Сн – составляет 26 % от основной и дополнительной заработной платы;
Сн доп.ЗП = 2535 руб.;
Сн осн.ЗП = 16900 руб.;
Сн = 2535 + 16900 = 19435 руб.;
1.1. Затраты на изготовление опытного образца
При расчете учтем следующие статьи затрат:
Статьи затрат на изготовление опытного образца
Наименование статей затрат
б) рама ЗИЛ – 133 ГЯ
Затраты на покупные и комплектующие изделия:
а) механизм подъема груза:
б) механизм поворота:
в) механизм изменения вылета:
г) электрооборудование:
1.2. Затраты на заработную плату производственных рабочих
Для изготовления комплектующих изделий и сборки крана необходимо следующее количество производственных рабочих: 2 токаря 1 фрезеровщик 4 сварщика 2 слесаря сборщика 2 наладчика 1 формовщик - литейщик всего 12 человек. Принимаем срок выполнения работы 1 месяц. Для упрощения расчетов принимаем среднюю заработную плату 3000 рублей. Дополнительная заработная плата составляет 15% от среднемесячной заработной платы. Учитывая что социальный налог составляет 26% получим затраты на заработную плату производственных рабочих:
Ппр = (3000 + 450 + 897)121 = 52164 руб.;
Накладные расходы включающие в себя: расходы на подготовку и освоение производства; топливо и электроэнергию; на технологические цели; износ инструмента и приспособлений; содержание оборудования ; транспортные расходы на перемещение сырья и материалов; цеховые и общезаводские расходы внепроизводственные коммерческие расходы; все это составляет - 500% от расходов на заработную плату производственных рабочих таким образом получаем:
1.3. Статьи затрат производственных расходов
Проанализировав затраты на изготовление опытного образца и затраты на заработную плату производственных рабочих можем свезти в таблицу статьи затрат производственных расходов что позволит нам произвести подсчет общей себестоимости крана.
Общие производственные расходы
Механизм подъема груза
Механизм изменения вылета
Заработная плата производственных рабочих
1.4. Расчет затрат на энергоносители
Расход электроэнергии от сварочных работ составит - 5600 кВтч. Время работы 8- ми сварочных аппаратов средней мощностью - 14 кВт каждый с учетом технологических простоев составляет - 400 часов. Примем затраты на электроэнергию от ручных электрических машин - 400 кВт ч.. Освещая цеха люминесцентными лампами в среднем в месяц - 300 кВтч. Станки затрачивают на изготовление деталей - 200 кВтч. Сжатый воздух для технологических целей от компрессора – 150 кВтч. Таким образом не сложно подсчитать общие затраты электроэнергии – 6650 кВтч. Стоимость одного киловатта для завода составит 1.68 руб. Получим затраты на электроэнергию:
Э = 6650 168 = 11172 руб.;
1.5. Накладные расходы
Из произведенных выше подсчетов можем рассчитать накладные расходы по формуле:
Нр = (Зпл + Зпл. доп + Сн) 5;
Нр = (65000 + 9750 + 19435) 5 = 470925 руб.;
Исходя из всех произведенных выше расчетов получаем производственную себестоимость одного крана:
С = (159605 + 65000 + 9750 + 19435 + 470925 + 11172) 5 = 147177 руб.;
1.6. Полная себестоимость крана. Цена проектируемого крана
Затраты на проектирование крана составили П = 559469 руб. Тогда на один кран приходится 9324 руб. Подсчитаем полную себестоимость проектируемого крана :
Спол = 147177 + 9325 = 156502 руб.;
Отпускная цена крана с учетом НДС это 20% от полной себестоимости равна:
Заказчику малогабаритный башенный кран с учетом генератора будет стоить:
Цотп = 187803 + 57581 = 245384 руб.;
2. Расчет эксплуатационных затрат
2.1. Технологическая себестоимость
При расчете экономической эффективности крана под эксплуатационными затратами понимается себестоимость транспортировки одной тонны груза. Так как большинство затрат по составляемым вариантам подъемно – транспортных средств остается без изменений то расчет эксплуатационных затрат ограничивается технологической себестоимостью.
Формула технологической себестоимости имеет вид:
С = Сз + Сэл. эн + Ср + Са + С всп; (1);
Сз – заработная плата транспортных рабочих включая дополнительную и отчисления на соцстрах руб.;
Сэл.эн. – затраты на электроэнергию;
Ср ем – затраты на текущий ремонт;
Са – амортизационные отчисления
Свсп – затраты на вспомогательные материалы;
Сз = к1 к2 Fэф ч тар N сп ; (2)
к1–коэффициент учитывающий дополнительную заработную плату равен 1.15;
к2–коэффициент учитывающий отчисления на социальное страхование равен 1.14;
Fэф - эффективный годовой фонд рабочего времени одного рабочего;
Fэф = d · s·tcм· (1 – W) (3)
d – количество рабочих дней в год – d = 250;
S – сменность работы машины S = 1;
tcм – продолжительность рабочей смены tсм = 8 часов;
W – потери рабочего времени на ремонт и простой под погрузкой и выгрузкой принимаем равный - 30 %;
Fэф = 250 ·8·1· (1 – 30100) = 1400 ч.;
чтар – часовая тарифная ставка рабочего руб.;
Nсп - численность рабочих;
Получим заработную плату транспортных рабочих (2);
Сз = 1.15 · 1.14·1400 · 8 · 2 = 29366 руб.;
Сэл.эн. - затраты на электроэнергию определяются по формуле:
Сэл.эн. = Ц Эл. эн. Nу w1 w2 Fд А; (4)
Ц Эл. эн. – тариф за 1 кВт · ч электроэнергии равен 1.68 руб.;
Nу - установочная мощность двигателей кВт в нашем случае 13.3 кВт;
w1 - коэффициент использования двигателя по времени 1.3;
w2 – коэффициент использования двигателя по мощности 1.3448;
Fд – годовой действительный фонд работы машины 143 ч.;
А – количество установленных двигателей – 2 шт.;
Сэл.эн = 1.68 ·13.3· 1.3·1.3448·143·2 = 11172 кВт ;
R – категория ремонтной сложности – R = 2.3;
НR – норматив затрат на единицу ремонтной сложности равно 12;
Срем = 2.3 ·12 = 27.6;
Амортизационные отчисления определим по формуле:
Са = (Но · Кз ) 100 ; (6)
Но – общая норма амортизации 12.4 %;
Са = (12.4 · 5000) 100 = 620 ;
Затраты на вспомогательные материалы определяются но нормативам. При укрупненных расчетах принимаются в размере 10% от затрат на электроэнергию в нашем случае эта сумма составит С всп = 1117.2 руб.;
Произведя все необходимые расчеты элементов технологической себестоимости по проектируемому крану сведем в таблицу.
Расчет технологической себестоимости
заработная плата транспортных рабочих
стоимость потребляемой электроэнергии
затраты на текущий и средний ремонт на единицу ремонтной сложности
амортизационные отчисления
затраты на вспомогательные материалы
Полученные данные сведем в формулу (1) и получим технологическую себестоимость сумму эксплуатационных затрат:
С = 29366 + 11172 + 27.6 + 620 + 1117.2 = 42303 руб.;
Сравним технико-экономические характеристики проектируемого малогабаритного башенного крана грузоподъемностью 2.5 тонны и наиболее дешевого автомобильного крана на базе МАЗ – 5337 стоимостью 288620 руб. Разница в цене очевидна и составляет 43236 руб. что говорит в пользу проектируемого крана.
Малогабаритный башенный кран более прост в управлении и не требует отдельной штатной единицы - крановщик – водитель. Это в свою очередь позволит сэкономить на затраты по заработной плате.
Механизмы автомобильного крана рассчитаны на грузоподъемность до 1.5 тонн однако ввиду его небольшой грузовой устойчивости более 10 м. на минимальном вылете стрелы не рекомендуется. При необходимости строительства коттеджа высотой 14 метров автомобильному крану приходится удлинять стрелу не менее чем до 20 метров. При этом грузоподъемность падает до 1ю5 тонн у башенного крана грузоподъемность не меняется в зависимости от вылета стрелы и остается постоянной 2.5 тонны что вполне хватается для подъема любых строительных элементов.
У гидравлических стреловых самоходных кранов типа К – 35715 КС- 3575 А удельные энергозатраты на подъем 1тонны почти в два раза выше чем у бешенного малогабаритного крана использующего для подъеме электропривод.
Экономический эффект при внедрении проектируемого крана определяем как разницу в цене существующего автомобильного крана МАЗ - 3537 и проектируемого малогабаритного башенного крана:
Ээф = Цмаз – Цотп = 288620 – 245384 = 43236 руб.;
Помимо разницы в цене кранов автомобильного и проектируемого башенного малогабаритного крана которая составляет 43236 руб. в пользу проектируемого произведенный выше расчет эксплуатационных затрат которые составляют 42303 руб. говорит о том что они полностью окупятся.
Таким образом мы убедились что для малоэтажного строительства и строительства коттеджей экономически целесообразно применять малогабаритный башенный кран грузоподъемностью 2.5 тонны.
Производственная и экологическая безопасность
1. Производственная безопасность
1.1. Анализ опасных вредных производственных факторов при
комплексной механизации с конструкторской разработкой
башенного крана для малоэтажного строительства
Условия безопасного состояния грузоподъемных машин
Грузоподъемные машины являются устройствами повышенной опасности. Безопасное состояние грузоподъемной машины должно удовлетворять двум условиям:
исключение аварийной ситуации при проведении погрузочно– разгрузочных и транспортно – складских работ;
предотвращение воздействия на обслуживающий персонал опасных и вредных и вредных производственных факторов при эксплуатации грузоподъемной машины.
В связи с эти к приборам и устройствам безопасности относятся средства обеспечения безаварийной работы а также средства коллективной и индивидуальной защиты обслуживающего персонала.
Выбор устройств безопасности зависит от конструкции и условий эксплуатации конкретной машины. В общем случае они делятся на четыре группы:
ограничение скорости;
ограничение перемещения;
ограничение грузоподъемности;
Выбор технических средств обеспечения безопасности труда при эксплуатации грузоподъемных машин осуществляется на основе выявления опасных и вредных производственных факторов характерных для технологического процесса перемещения грузов.
1.2. Расчет устойчивости башенного крана
Расчет устойчивости против опрокидывания.
Устойчивость против опрокидывания в соответствии с РД 22-106-86 рассчитывается для свободностоящих башенных кранов при следующих условиях:
при наличии груза (грузовая устойчивость);
при отсутствии груза (собственная устойчивость);
при внезапном снятии нагрузки на крюке;
при монтаже или демонтаже;
Для обеспечения устойчивости должно выполняться неравенство:
К – коэффициент учитывающий неблагоприятное изменение нагрузок;
Мн - момент от нормативных составляющих нагрузок;
mo – коэффициент условий работы;
Мвос - восстанавливающий момент от действующих нагрузок;
Грузовая устойчивость
вк – расстояние от центра масс крана до ребра опрокидывания м.;
Мвос = 112500·2.9 = 326250 Н·м.;
Опрокидывающий момент от нормативных составляющих нагрузок:
Мопр = Gгр ·вгр + Мw;
вгр – расстояние от точки подвеса груза до вертикальной плоскости проходящей через ребро опрокидывания м.;
Мw – момент относительно ребра опрокидывания от ветровой нагрузки рабочего состояния Н·м.;
Статическая составляющая ветровой нагрузки
g = 125 Па – динамическое давление ветра;
к = 1.0 – коэффициент изменения давления по высоте;
с = 1.2 – коэффициент аэродинамической силы;
А = 4 м2 - площадь груза;
F = 125·1.0·1.2·1.0·4 = 600 Н.;
hк – высота крана м.;
Мw = 600 · (12 2) = 3600 Н·м.;
Мопр = 25000·8.2 +3600 = 208600 Н·м.;
Коэффициент изменчивости нагрузок:
К2 = √ М 2 Gгр + М 2 Fк + М 2 Fгр + Мg 2 Мопр 2 ;
М 2 Gгр ; М 2 Fк ; М 2 Fгр ; Мg 2 – моменты относительно ребра опрокидывания от среднеквадратичного отклонения случайной составляющей соответственно: вес груза ветровой нагрузки на кран ветровой нагрузки на груз нагрузок вызванных работой механизма подъема;
М Gгр = к3 · Gгр · вгр ;
к3 = 0.05 – коэффициент отклонения составляющей веса груза;
М Gгр = 0.05 ·25000·8.2 = 10250 Н·м.;
mn = 0.12 – коэффициент пульсации скорости ветра;
= 9.1 – коэффициент динамичности;
МFк = 0.12·9.1·3600 = 3931 Н·м.;
МFгр = 0.1 ·Мw = 0.1 ·3600 = 360 Н·м.;
Мg = 0.02 ·(Gк ·hк + Gгр·hгр) (Gк ·вк - Gгр· вгр ) ·Gгр·n 2;
n - скорость подъема груза мс;
hк – высота расположения центра крана над плоскостью опорного контура м.;
hгр – высота точки подвеса грузового полиспаста над плоскостью опорного контура м.;
Мg = 0.02· (112500 ·0.8 + 25000·10) (112500 ·2.9 – 25000 ·8.2)·25000·0.332 = 390 H·м;
К2 =√ 102502 + 39312+ 3602+ 3902 2086002 = 0.1
К2Мопр= 0.1·208600 = 20860 Н·м. Мвос = 326250 Н·м.;
Собственная устойчивость.
Мвос = Gк вк = 1125000.3 = 33750 Нм.;
Мопр = Мw = F (hк 2);
F – статистическая составляющая ветровой нагрузки нерабочего состояния Н.;
Мопр = 3240 12 2 = 19440 Н·м.;
К2 = mn = 0.12 9.1 = 1.1 ;
К2 Мопр = 1.119440 = 21384 Нм. Mвос = 33750 Нм.;
Внезапное снятие нагрузки на крюке.
Мопр = 0.3 Gс + Мw; [1]
- расстояние от центра масс стрелы до вертикальной плоскости проходящей через ребро опрокидывания м.;
Мw - момент относительно ребра опрокидывания Н·м.;
Мопр = 0.3 ·3000·6.5 + 3600 = 9450 Н·м.;
К2 = (М2Fк + М2g) M2Fк = (39312+ 3902) 36002 = 1.2;
Мвос = Gк · вк = 1125000.3 = 33750 Нм;
К2 Мвос = 1.2 9450 = 11340 Н·м. Мвос = 33750 H·м.;
Устойчивость крана при внезапном снятии нагрузки на крюке обеспечена.
При монтаже крана на каждом этапе центр масс его находится в пределах опорного контура. Таким образом устойчивость крана при монтаже обеспечивается без дополнительных приспособлений.
2. Экологическая безопасность
2.1. Защита окружающей среды при комплексной механизации с
конструкторской разработкой башенного крана
Грузоподъемные машины как таковые не загрязняют окружающую среду. Непосредственное отношение к этому имеют машиностроительные предприятия на которых производятся данного вида машины. Эти предприятия имеют цеха по обработке различных металлов например такие как литейный цех кузнечно – прессовый и др. В процессе производства машин используется большое количество сварочных работ переработка неметаллических материалов лакокрасочные операции что пагубно влияет на окружающую среду.
Твердые отходы машиностроительного производства содержат амортизационный лом стружки и опилки металлов пластмасс и др. Количества амортизационного лома зависит от намеченного списания в лом изношенного оборудования и имущества а также от замены отдельных деталей в ППР.
Анализ состава загрязнения выбрасываемых в атмосферу машиностроительными предприятиями вредных веществ показывает что кроме основных примесей атмосферы пыль гарь в выбросах содержатся другие токсические вещества которые пагубно влияют на окружающую среду.
2.2. Опасные и вредные производственные факторы при эксплуатации грузоподъемных машин
Согласно ГОСТ 12.0.003-74 Опасные и вредные производственные факторы делят на физические химические биологические и психофизиологические.
Из числа опасных и вредных физических факторов при эксплуатации грузоподъемных машин выделяют:
движущиеся машины и механизмы;
незащищенные подвижные элементы механизмов;
разрушающиеся конструкции;
повышенный уровень шума на рабочем месте;
повышенное напряжение в электрической сети замыкание которой может произойти через тело человека;
отсутствие или недостаточность естественного освещения;
острые кромки заусенцы и шероховатость поверхностей изделий и оборудования;
расположение рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли (пола);
Химически опасные и вредные производственные факторы не связаны с работой грузоподъемных машин а определяются окружающими условиями в которых находится машина. Исключение составляют грузоподъемные машины с приводом от двигателя внутреннего сгорания.
Биологически опасные и вредные производственные факторы при эксплуатации грузоподъемных машин отсутствуют.
Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы по характеру действия делят на физические и нервно-психологические перегрузки. Физические нагрузки делят на: статические и динамические; нервно –психологические: умственное перенапряжение перенапряжение анализаторов монотонность труда. Незащищенные движущиеся машины и механизмы:
поворотная платформа;
валы электродвигателей и редукторов;
зубчатые колеса при попадании в опасную зону работающего могут привести к травме или смертельному случаю;
Для исключения контакта человека с опасной зоной применяются оградительные средства защиты: кожухи щиты решетки сетки на жестком каркасе корпуса электродвигателей и редукторов а также предупреждающие и указывающие плакаты.
Повышенный уровень шума при работе зубчатых передач подшипников качения вращении неуравновешенных частей машины вызывает общее утомление приводит к ухудшению слуха ослабляет внимание замедляет психические реакции. Уменьшение шума достигается совершенствованием технологических процессов изготовления деталей своевременной заменой изношенных применение принудительной смазки балансировкой вращающихся элементов использованием звукоизолирующих кожухов экранов кабин. По ГОСТ 12.1.003-83 «Уровень звукового давления на рабочем месте при умеренно напряженном труде и легкой категории работ 70 дБ А». [4]
Повышенное напряжение в электрической цепи замыкание которой может произойти через тело человека при случайном прикосновении к токоведущим частям машины неизолированному тоководу приводит к местным (электрические ожоги механические повреждения электроофтальмия) и общим электротравмам (электрическим ударам). Мерами защиты от поражения электрическим током являются: ограждение неизолированных токоведущих частей защитное заземление зануление двойная изоляция защитное отключение применение предупреждающих и запрещающих плакатов.
Недостаточная освещенность на рабочем месте приводит к ухудшению зрения снижению безопасности работ. При недостаточности естественного освещения применяются источники искусственного света: лампы прожектора специальные осветительные установки. По ГОСТ 24378-80Е [5] освещенность на погрузо-разгрузочных площадках в зоне работы крана и на грузозахватном устройстве на любом уровне его подъема и перемещение в горизонтальной плоскости должна быть не менее Ен = 10 лк от наружной осветительной установки. Освещенность от внешних осветительных установок 0.9 ·(Ен ·К) [К - коэффициент запаса].
Физические и нервно – психологические перегрузки приводят к быстрому утомлению ослаблению внимания замедлению реакций. Для уменьшения перегрузок необходимо: повышать комфортность мест операторов; применение вентиляции (кондиционирования). Освещенность на рабочих поверхностях пульта и рычагах управления должна быть на менее 20лк (ГОСТ 24378-80Е [5].
Невзоров Л.А. и др. Башенные краны:
Учебник для сред. Проф.-техн. Училищ Невзоров Л.А. Пазельский Г.Н. Раманюха В.А. – 4-е изд. перераб. и доп. – М.: Высш. школа 1980. – 326 с.
Невзоров Л.А. Пазельский Г.Н. Романюха В.А. Строительные башенные
Учебник для сред. ПТУ. – М.: Высш. школа 1986. – 176 с.
Невзоров Л.А. Башенные строительные краны:
Справочник Невзоров Л.А. Пазельский Г.Н. Певзнер Е.М. - М.: Машиностроение 1992. -320 с.
Безопасности жизнедеятельности под ред. C.В. Белова. М.: Высш. школа 2001.
Ланин В.А. Кукин П.П. Понамарев Н.Л. Безопасности технологических процессов и производств:
Учебник. М.: Высш. школа 2001. – 306 с.
Невзоров Л.А. Зарецкий А.А. Волин Л.М. и др. Башенные краны:
М.: Машиностроение 1979. – 296 с.
Вергазов В.С. В помощь крановщикам и стропальщикам:
М.: Моск. рабочий 1982. – 347 с.
Крановое электрооборудование:
Справочник Под ред. А.А. Рабиновича. М.: Энергия 1979. – 238 с.
Невзоров Л.А. и др. Современное состояние и перспективы развития механизмов и приводов башенных кранов отечественного и зарубежного производства:
ЦНИИТЭстройдормаш 1987. Сер. 1 Вып. 2. 52 с.
Невзоров Л.А. и др. Справочник молодого машиниста башенных кранов:
Справочник М.: Высш. школа. 1985. – 192 с.
Справочник по кранам. Т. 1 и 2 Под ред. М.М. Гохберга. Л.: Машиностроение 1988. Т. 1. 536 с. Т. 2. 560 с.
Строительные машины. Т. 1 и 2 Т. 1 под ред. Э.Н. Кузина и т.2 под ред. М.Н. Горобца. М.: Машиностроение 1991.
Яуре А.Г. Певзнер Е.М. Крановые электроприводы:
Справочник. М.: Энергоатомиздат 1988. 344 с.
Промышленное и строительное оборудование. Под ред. Игошев Д.
Сборник № 4 Зарегистрирован Комитетом РФ по печати. Рег. Свид. №014909 2003. – 170 с.
Навроцкий Д.И. Расчет сварных соединений с учетом концентрации напряжений. – Л.: Машиностроение 1968. – 170 с.
Николаев Г.А. Куркин С.А. Винокуров В.А. Сварные конструкции. Прочность сварных соединений и деформаций конструкций:
Учеб. Пособие. – М.: Высш. школа. 1982. – 272 с.
Faltus F. Joints with fillet welds - Prague: Academia 1985. – 300 р.
Махненко В.И. Рябчук Т.Г. Концентрация напряжений у концов фланговых швов Применение математических методов в сварке. – Киев: ИЭС им. Е.О. Патона 1988. – C. 61 – 67.
Тимошенко С.П. Курс теории упругости. – Киев: Наук. Думка 1972. – 107 с.
Махненко В.И. Рябчук Т.Г. Компьютеризация расчета сварных соединений с угловыми швами Fdnjvfn cdfhrf - 1991. - №11 – C. 1-6.
Прочности сварных соединений при переменных нагрузках
Под ред. В.И. Труфякова. – Киев: Наук. Думка 1990. – 256 с.