• RU
  • icon На проверке: 17
Меню

Кран мостовой электрический г/п 20(5) т

  • Добавлен: 25.10.2022
  • Размер: 1 MB
  • Закачек: 1
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Кран мостовой электрический г/п 20(5) т

Состав проекта

icon
icon спецификация.doc
icon черт_диплом.dwg
icon диплом.doc

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon спецификация.doc

ДП 315200.00.00.000 СБ
Мостовой кран гп20(5)т
5-09Г2-12-ГОСТ19281-89
ДП. 315200.10.00.000
Балка концевая в сборе
ДП. 315200.10.00.000-01
ДП. 315200.20.00.000
ДП. 315200.30.00.000
ДП. 315200.40.00.000
ДП. 315200.70.00.000
5-09Г2-12ГОСТ19281-89
Масленка ГОСТ1985-74
ДвигательДМТГ111-692

icon черт_диплом.dwg

черт_диплом.dwg
Кран 20(5) Чертеж общего вида
ДП 315.200.00.00.000СБ
Техническая характеристика 1. Грузоподъемность
т главным двигателем 20 вспомогательным двигателем 5
Схема запосовки каната
Кинематическая схема
Механизм передвижения тележки
Механизм передвижения крана
*Размеры для справок. 2. Требуемое положение осей колес достигается поворотом эксцентриковых втулок при помощи болтов поз.15 и нажимных элементов поз.9
введенных в зацепление с зубчатым венцом эксцентриковых втулок
при этом один из нажимных элементов на каждой подшипниковой опоре должен быть выделен из зацепления с зубчатым венцом. 3. Максимальный поворот эксцентриковой втулоки не должен превышать величины окружного шага ее зубчатого венца за один прием. Если угол поворота эксцентриковой втулки превышает величину окружного шага операцию поворота производить в несколько приемов. 4. После выставки колес каждая эксцентриковая втудка фиксируется в заданном положении установкой второго нажимного элемента. 5. При установке колес сопрягаемые опорные поверхности полубукс и эксцентриковых втулок смазать смазкой СКа-37-2 ГОСТ4366-76.
Элекрод ЭМО ГОСТ9467-75. 2. *Размеры для справок. 3. Предельные отклонения размеров ±.
Сварные швы по ГОСТ564-80. Электрод Э50 ГОСТ9466-75. 2. *Размеры для справок. 3. Неуказанные предельные отклонения размеров ±.
Техническая характеристика 1. ГРузоподъемность при подъеме
т главным двигателем 20 вспомагательным двигателем 5 2. Группа режима работы механизмов 4М 3. Высота подъема
4. Число ветвей каната 8 5. Скорость при подъеме
мс главным двигателем 0
6. Род тока переменный
нарпяжение 380В 7. Тип редуктора подъема 1ЦЗУ-355-40-11М7-У2 передвижения тележки ЦЗвнФ-160-25 8. Тип двигателя подъема 4MTH2001.B.B
ЧАМС160 передвижения тележки DMTF111-6Y2 9. Тип тормоза подъема ТКГ-300У2 передвижения тележки ТКГ-300У2 10. Тип конечного выключателя ВУ-150МУ2
Технические требования 1. *Размеры для справок. 2. ±. 3. Перекос оси каждой зубчатой втулки относительно оси обоймы
вызываемый в процессе работы несоосностью соединяемых муфтами валов
должен быть не более 0°30`. 4. Размер И обеспечить установкой детали поз.37 40. 5. Сварные швы по ГОСТ5264-80. 6. При сборке полости зубчатых муфт заполнить смазкой МЛи412-3 ГОСТ23258-75.
Сварка в среде углекислого газа. Электрод - проволока Св08-12С ГОСТ2248-70. 2. *Размеры для справок. 3. Неуказанные предельные отклонения размеров ±.
Условное обозначение
шва сварного соединения
УОНИИ1355-5-2 ГОСТ9466-75
Таблица сварных швов
ДП 315.200.01.10.000СБ
Балка концевая в сборе Сборочный чертеж
Балка пролетная Сборочный чертеж
ДП 315.200.01.02.000СБ
Мост Сборочный чертеж
ДП 315.200.01.00.000СБ
ДП 315.200.01.10.100СБ
Балка концевая Сборочный чертеж
Тележка Сборочный чертеж
ДП 315.200.02.00.000СБ

icon диплом.doc

1Цель и задача проектирования
3Описание конструкции крана
4Отличительные особенности крана
5Расчет механизма подъема
6Расчет механизма передвижения крана
1 Расчет пролетных и концевых балок
2. Расчет концевой балки
3 Расчет рамы тележки
4 Расчет пролетной балки мостового крана в АПМ Structure3D.
5 Расчет электропривода механизма передвижения крана.
1. Оценка технической целесообразности конструкции
мостового крана грузоподъемностью 205
2. Расчет трудоемкости ОКР
3. Расчет временных и стоимостных затрат на проектирование изделия
4. Прогнозирование себестоимости крана
5. Определение лимитной цены крана
6. Расчет уровня капитальных вложений в НИОКР и освоение производства
7. Оценка эффекта от производства и использования крана
8. Сводные показатели оценки экономической целесообразности проекта
2. Анализ условий труда
3 Мероприятия по обеспечению здоровых и безопасных условий труда
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Основанием для конструкторской разработки чертежей мостового электрического крана общего назначения грузоподъемностью 20(5)-5К-225-125 с неразъемными концевыми балками и механизмом подъема выполненном в одном блоке является тема дипломного проекта.
При изготовлении грузоподъемных машин основных типов (кранов подъемников) технические параметры наиболее ответственных деталей а также правила их эксплуатации регламентированы. Разработка основных положений и надзор за их выполнением осуществляется Госгортехнадзором. Мероприятия по технике безопасности труда кроме обеспечения безопасности способствуют лучшему использованию машин уменьшению простоев увеличению производительности труда в целом.
1 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Целью создания крана является совершенствование конструкции улучшение параметров повышение надежности ремонтопригодности эргономических характеристик. Разработанная конструкция крана предназначена для замены мостовых кранов той же грузоподъемности.
Кран мостовой электрический общего назначения грузоподъемностью-20(5)т предназначен для перегрузочных работ интенсивной двухсменной или среднеинтенсивной трехсменной работы в механических цехах на складах в закрытых производственных и складских помещениях.
3 ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ КРАНА
Кран представляет собой пространственную жесткую конструкцию из моста грузовой тележки и электрооборудования. Мост состоит из двух пролетных балок имеющих болтовое соединение с концевыми балками механизмами передвижения крана с раздельным приводом площадок для установки оборудования и обслуживания механизмов и электрооборудования.
Пролетные и концевые балки сваренные из листового проката имеют коробчатое сечение.
Механизм передвижения крана состоит из вертикального редуктора во фланцевом исполнении (типа ЦЗВКф) электродвигателя во фланцевом исполнении колодочного тормоза и ходовых колес два из которых являются ведущими и два ведомыми.
Площадки обслуживания выполнены из чечевичного листа уложенного на кронштейны приваренные к пролетной балке. Предусмотрены перила ограждения причем верхние ограждения выполнены из трубы.
Грузовая тележка представляет собой жесткою сварную раму опирающуюся на четыре ходовых колеса (два из которых приводные) на которой смонтированы механизм подъема груза и механизм передвижения тележки.
Механизм подъема груза состоит из: установки грузового барабана горизонтального редуктора двух двигателей (главного и вспомогательного) и полиспаста. Для удержания груза установлен колодочный тормоз. Соединение валов выполнено посредством зубчатых муфт.
Кабина управления жестко соединена (на болтах) с пролетным строением крана представляет собой улучшенную конструкцию в направлении обеспечения требований в части обзорности и обеспечения требований санитарных норм в части эргономических показателей.
Электрооборудование крана состоит из пускорегулирующей и защитной аппаратуры. Магнитные контролеры и блоки резисторов установлены на рабочей площадке моста. В кабине установлен пульт управления краном.
Питание крана осуществляется от троллеев через токосъемники усиленные на кронштейне под рабочей площадкой моста.
Питание тележки осуществляется гибким кабелем навешенным на кабельные каретки перемещаемые по с-образному профилю.
Обслуживание троллеев крана производится со специальной площадки (мольки) жестко соединенной с пролетной балкой моста крана.
На кране установлены конечные выключатели обеспечивающие автоматическое отключение механизмов (подъема передвижения тележки и крана) при достижении ими крайних положений.
Для смягчения ударных нагрузок в крайних положениях при подходе крана и тележки к упорам на мосту и на концевых балках установлены упругие резиновые буфера.
4 ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КРАНА.
По отношению к базовой модели крана новая конструкция имеет следующие конструктивные особенности и преимущества:
Цельная конструкция концевой балки и ее (болтовое) соединение с пролетными балками позволяет исключить выполнение ответственных сварочных работ при монтаже крана снизить трудоемкость монтажа и повысить монтажную готовность крана.
Конструкция установки ходовых колес крана обеспечивает в случае необходимости выполнить регулировку положения ходовых колес крана значительно повысить точность их установки и увеличить срок их службы в 3-5 раз.
Конструкция полетных балок и концевых балок компоновка механизмов с применением фланцевых двигателей и редукторов позволяет е рационально использовать металлопрокат и получить его экономию около 7%.
Совмещение в одном блоке главного и вспомогательного подъемов с установкой двигателя вспомогательного подъема последовательно двигателю главного подъема позволяет производить операции с малыми грузами (вспомогательным подъемом) и пустым крюком на повышенных скоростях как при подъеме так и при спуске что повышает производительность крана.
Применены новые панели управления с импульсно-ключевым регулированием скоростей. Это оборудование позволяет все операции по перемещению грузов включая подъем опускание подход крана и тележки к заданным координатам выполнять с глубоким регулированием скорости (диапазон регулирования 1:10) соответствующих механизмов позволяет сократить время цикла и соответственно увеличить производительность.
Компоновка механизмов грузовой тележки позволяет улучшить подходы крюковой подвески в крайних положениях (с размера 313 м до 25) что увеличивает зону обслуживаемую краном.
Снижены затраты на техобслуживание и ремонт за счет применения регулируемых колес крана применения редукторов на механизмах передвижения тележки и крана ЦЗВКф с фланцевым двигателем и на механизме подъема редуктора ЦЗУ а также электрооборудования с повышенным ресурсом.
Удельная суммарная оперативная трудоемкость текущих ремонтов составляет 18 чел-ч1000 циклов и 2 чел-ч1000 циклов - технических обслуживаний.
Повышение санитарно-технических и эстетических показателей достигается применением новой конструкции кабины обеспечивающей необходимый обзор крановщику при работе оборудование кабины кондиционером обеспечивающим регулирование микроклимата в кабине.
Верхние элементы перил ограждения переходных площадок выполнены из трубы. Применение компактных схем механизмов на базе фланцевых редукторов повышает доступность к механизмам при их обслуживании и обеспечивает удобство при выполнении ремонтных работ.
5.Расчет механизма подъема
Грузоподъемная сила крана Н Q=196200 Н
Скорость подъема мс 0133
Высота подъема м 125
Режим работы механизма 4М
Группа режима работы крана 5К
Натяжение каната на барабане
где m =2 - число полиспастов
а = 4 - кратность полиспаста
Наибольшее допустимое разрывное усилие каната по нормам Госгортехнадзора
где =k-575 - наименьший допустимый коэффициент запаса прочности
Согласно разрывному усилию выбираем канат типа ЛК-3 с металлическим сердечником. Канат 17.5-Г-1-Н-1770 ГОСТ 3077-80
Фактический запас прочности
где Р=155000 Н - разрывное усилие каната в целом.
где Д- диаметр блока измеряемый по дну канавки мм
е- коэффициент зависящий от типа груза подъемной машины и режима ее работы.
По нормам Госгортехнадзора допускается принимать диаметр блока на 15 % меньше определенного по формуле.
Принимаем ДБЛ =400 мм.
Минимально допустимый диаметр барабана по средней линии каната
где е =275 - коэффициент зависящий от типа грузоподъемной машины и режима работы dк =155 мм - диаметр каната.
Принимаем диаметр барабана по средней линии каната
где 1 - длина нарезки на одной половине барабана;
=140 мм - длина ненарезанной средней части барабана;
=100 мм - длина необходимая для закрепления каната с каждой стороны барабана
Число витков нарезки на одной половине барабана:
Длина нарезки на одной половине барабана:
где t =18 мм - шаг нарезки
= 18 ×32 =576 мм = 0576 м
Принимаем 1 = 580 мм = 058 м
Lб = 2 × 580+2 × 100+140 = 1500 мм = 15 м
Толщина цилиндрической стенки барабана:
где s =10 кгмм2 - допускаемое напряжение.
Значение коэффициента Y учитывающего влияние деформаций стенки и каната
где Ек = 9000 кгмм2 - модуль упругости каната;
Fк = 86 мм2 - площадь сечения всех проволок каната;
Еб = 10000 кгмм2 - модуль упругости стенки барабана;
s= sn- принимаем ориентировочно.
Окончательно толщина цилиндрической стенки определяется по формуле:
Окончательно принимаем d=15 мм = 0015 м
Продольное сечение стенки барабана.
Необходимое усилие затяжки всех шпилек крепления конца каната на барабане.
где К = 125 - коэффициент надежности крепления;
S - минимальное число разгружающих витков соответствует числу a=3П
W = 035 - коэффициент сопротивления движению каната при зажиме планками;
5 - коэффициент учитывающий разрушающее действие от трения крепежных витков каната о барабан.
Внутренний диаметр шпильки крепления
Z=2- число шпилек крепежных планок;
р= 600 кгмм2 - допускаемое напряжение на растяжении для шпилек из стали20.
Для крепления каната принимаем шпильки с резьбойВыбор двигателя для главного подъема.
Статический крутящий момент на валу барабана при подъеме номинального груза.
где hб=098 — КПД учитывающий потери в опорах барабана и жесткость каната.
Частота вращения барабана.
где V = 72 ммин - предполагаемая фактическая скорость.
Потребная статическая мощность при подъеме номинального груза.
где h = 094 — КПД механизма.
Принимаем двигатель 4МТН200LВ8 имеющий технические данные
Рдв = 22 кВт; Пдв == 715 обмин; Мmах = 900 Н-м
Загрузка двигателя по моменту составит
Номинальный момент двигателя
М н = 975=30кгм = 294 Н-м
Передаточное число механизма
где nб = 175 обмин - частота вращения барабана.
Наибольший крутящий момент создаваемый на тихоходном валу редуктора.
Принимаем конструктивно редуктор 1ЦЗУ-355 имеющий передаточное число i= 40 и МТmах = 12500 Н-м при ПВ - 40%.
Данный редуктор будет работать с перегрузом на 104%.
что считаем допустимым так как нам необходимо МТmах для группы режима 5К или ПВ-32% вместо ПВ-40%.
Проверка допустимой консольной нагрузки производится
где Рт = 5 0000 Н - допускаемая радиальная консольная нагрузка на конце выходного вала;
Рmах=28449Н - консольная нагрузка на вал барабана создаваемая натяжением каната и половиной веса барабана
Выбранный редуктор 1ЦЗУ-355-40-11М1-УЗ удовлетворяет необходимым условиям проверки.
Расчет скорости и ускорения.
Фактическая скорость подъема.
Статический момент приведенный к валу двигателя
Средний пусковой момент двигателя
Мср.пуск = 175Мн (1.5.19)
Время пуска при подъеме основного груза.
где G. = 288Нм2 - маховый момент основного двигателя;
G. = 13Нм2- маховый момент муфты с тормозным шкивом;
G = 45Н м2 - маховый момент зубчатой муфты МЗП2;
G= 85Н м2- маховый момент зубчатой муфты МЗ4;
G= 41Н м2 – маховый момент вспомогательного двигателя.
Фактическое ускорение при пуске.
Время пуска при подъеме вспомогательного груза массой 5 т основным двигателем.
Проверка выбранного двигателя на поднятие испытательного груза в неблагоприятных условиях.
5.Мст225.Мн.дв.-09-092
где 09 - коэффициент учитывающий 10% отклонение момента двигателя;
напряжения сети на 10%. 092 - коэффициент учитывающий снижение момента при снижении
Выбор двигателя для вспомогательного подъема.
Q= 49050 Н - масса поднимаемого груза.
Кратность использования механизма по грузоподъемности 196200 .
Фактическая скорость при вспомогательном подъеме
Потребная статическая мощность двигателя при подъеме груза 5 т.
Принимаем двигатель 4АМС160S4У2имеющий технические данныеприПВ=40%;Рдв.доп.=17кВт;nдв.доп.=1425обмин;GД2=041кгм2
Номинальный момент дополнительного двигателя
Коэффициент загрузки
Средний пусковой момент двигателя.
Мср.пуск.доп.=17 Мн.доп (1.5.28)
Мср.пуск.доп.==194 Нм
Время пуска при подъеме груза массой 5т.
Фактическое ускорение
Проверка выбранного двигателя на поднятие груза массой 5 т в неблагоприятных условиях.
Выбор муфт между редуктором и основным двигателем. Конструктивно выбираем муфты по наибольшему диаметру соединяемых концов валов. Для данного механизма выбрана муфта МЗП-2.
Проверка прочности муфты.
где Мн. = 1373 Нм - наибольший крутящий момент передаваемый муфтой.
где k1 = 18 - коэффициент учитывающий степень ответственности передачи.
K2 =13- коэффициент учитывающий условия работы муфты.
Выбор муфты между основным двигателем и дополнительным. Конструктивно выбираем муфту по наибольшему диаметру соединяемых концов валов. Для данного механизма выбрана муфта МЗ-4. Проверка прочности муфты.
где Мм = 5494 Нм - наибольший крутящий момент передаваемый муфтой.
Статический момент от груза на тормозном валу.
где h=09 – КПД механизма от подвески до тормозного вала.
Необходимый тормозной момент тормоза.
Мт=Мст.гр.k (1.5.34)
где k = 185 – коэффициент запаса торможения для группы режима работы 5К.
Принимаем тормоз ТКТ-300.
Максимальный тормозной момент тормоза равен 7848 Нм.
Тормоз необходимо отрегулировать на тормозной момент
Фактический запас торможения
Расчет тормозных путей при подъеме и спуске. Тормозной путь при подъеме:
где аn - ускорение торможения при подъеме;
- время торможения при подъеме.
Тормозной путь при спуске
где ас - ускорение торможения при спуске груза;
- время торможения при спуске груза.
6. РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ КРАНА
Схема механизма передвижения крана
Скорость передвижения крана мс 133
Группа режима работы механизма 4М
Диаметр ходового колеса 500
Сопротивление передвижению крана.
Сопротивление трения без учета трения реборд
где Gк= 215820 Н - вес крана пролета L = 225 м;
Q = 196200 Н - грузоподъемность;
m = 006 - плечо трения качения;
d= 110 мм - диаметр подшипников колес;
f= 0015 - коэффициент трения в подшипниках колеса принимаемый для шариковых и роликовых подшипников.
Wт=(215820+196200)=2348.5Н;
Сопротивление от уклона подкрановых путей.
Wук = a(Gк+Q); (1.6.2)
где a= 0001 - уклон подкрановых путей
Wук = 0001 (215820+196200) = 412 Н
Полное сопротивление передвижению крана работающего в помещении.
где Кр = 15 - коэффициент учитывающий сопротивление от трения реборд и торцев ступиц ходовых колес о головки рельс.
Суммарная мощность двигателя при работе с номинальным грузом
где h = 097 - КПД механизма передвижения.
Статическая мощность двигателя одной стороны учитывая возможное несимметричное расположение тележки с грузом.
Принимаем двигатель 4МТF132L6 имеющий технические данные:
при ПВ = 40% Рдв. = 55 кВт
nдв= 915 обмин Мmах=140 Нм
Передаточное отношение редуктора
где n- частота вращения ходового колеса при номинальной загрузке
Выбираем редуктор СЗVКF-200 имеющий передаточное отношение i=20
Наибольший крутящий момент создаваемый на тихоходном валу редуктора
где hр= 097 - КПД редуктора.
Выбор редуктора осуществляется по эквивалентному моменту.
Мmах = Мкр. - максимальный крутящий момент на тихоходном валу при нормально протекающем технологическом процессе;
Ка = 0777 - коэффициент зависящий от класса использования и класса нагружения;
Мн = 2000 Нм - допускаемый момент на тихоходном валу редуктора при ПВ = 40%
Мэкв.= = 1522 Н м 2000 Н м
Определение фактической скорости и ускорения.
Фактическая скорость передвижения крана.
Время разгона крана с грузом.
где Мср.пуск. – средний пусковой момент;
Мст. – момент статического сопротивления приведенный к валу двигателя.
– маховый момент муфты с тормозным шкивом.
Ускорение при разгоне крана
Выбор тормоза механизма передвижения крана.
где Мзат – затормаживающий момент;
Мост – статический момент при передвижении крана без учета сопротивления реборд.
Затормаживающий момент при работе крана без груза
где – максимально допустимое замедление при котором обеспечивается запас сцепления равный 12.
Сопротивление передвижению крана без груза при Кр = 1
Статический момент при Кр = 1
Принимаем тормоз ТКТ-200 с тормозным моментом 245
Тормозной момент тормоза нужно отрегулировать до Мт = 101
Определение тормозного пути.
Затормаживающий момент при работе с грузом
Статический момент при работе с грузом
где Wгр. – сопротивление передвижению крана при КР = 1
Замедление при работе крана с грузом.
Время торможения с грузом.
Расчет ходового колеса крана грузоподъемностью 20 т.
При точечном контакте
где – для стальных колес;
m – коэффициент зависящий от отношения наименьшего радиуса к наибольшему;
r – наибольший радиус соприкасающихся поверхностей;
r1 = 250 мм – радиус колеса;
r2 = 400 мм – радиус рельса.
Расчетная нагрузка на колесо
где Gк = 215820 Н – вес крана;
Gт = 39240 Н – вес тележки;
Gкаб = 9810 Н – вес кабины;
Gэл = 7848 Н – вес электрооборудования;
Q = 196200 Н – вес груза.
Материал колеса – сталь 65Г.
Расчет подшипника колеса крана.
Максимальная нагрузка на один подшипник
Gmax – из расчета колес.
Эквивалентная нагрузка
Эквивалентная динамическая нагрузка
где V = 1 – коэффициент вращения относительно вектора нагрузки вращается внутреннее кольцо;
Fr – радиальная нагрузка.
где Кб = 13 – коэффициент безопасности;
Кт = 105 – температурный коэффициент;
Частота вращения подшипника
fn = 0962 – коэффициент частоты вращения определяемый по частоте вращения подшипника обмин.
При желаемой долговечности подшипника
fа – коэффициент вращения по частоте вращения подшипника ч.
Требуемая динамическая грузоподъемность подшипника
Выбранный подшипник № 3622 ГОСТ 5721-75
С = 45900 = 450279 Н
Расчетная долговечность выбранного подшипника
Расчет подшипника ходового колеса.
где Gк = 40 т – вес крана;
Gт = 4 т – вес тележки;
Gкаб = 1 т – вес кабины;
Gэл = 800 кг – вес электрооборудования;
Q = 20 т – вес груза.
х = 1 коэффициент радиальной динамической нагрузки;
y = 185 – коэффициент осевой динамической нагрузки.
Fа – осевая нагрузка;
Кб = 13 – коэффициент безопасности;
Динамическая грузоподъемность подшипника
fа = 263 – коэффициент долговечности подшипника;
fn = 0962 – коэффициент частоты вращения.
Выбранный подшипник № 3624
ГОСТ 5721-75 С = 519930 Н
1 Расчет пролетных и концевых балок.
Выбор метода расчета материала и допускаемых напряжений.
Расчет балок производится по методу допускаемых напряжений возникающих от действия статических подвижных динамических и инерционных нагрузок..
Материал расчетных элементов - сталь 09Г2-12 ГОСТ 19281-73
Допускаемые напряжения для элементов металлоконструкции:
нормальные[s]==157Мпа касательные [t] =127 Мпа
Геометрические характеристики сечений.
Сечение пролетной балки.
Данные для расчетов:
пролет - 225 м В = 530 мм в = 480 мм Н = 1226 мм h= 1210 ммSb = 8 мм. SH = 8 ммd=5мм.
Момент инерции сечения относительно оси х-х
Момент сопротивления сечения относительно оси х-х
Схема вертикальных нагрузок на пролетную балку.
Вт= 14 м - база тележки
l2 = - расстояние от оси колеса крана до колеса 1 грузовой тележки.
l3 = - расстояние от оси колеса крана до колеса 2 грузовой тележки. 1з =123 м
Реакция R.а (см. рис.)
Наибольший изгибающий момент в пролетной балке действует под колесом 1 грузовой тележки.
Момент инерции сечения относительно оси у-у
Момент сопротивления сечения относительно оси у-у
Кран неподвижен производится подъем груза с земли с полной скоростью. Постоянная распределенная нагрузка на пролетную балку
где Gбр — вес пролетной балки с рельсом;
Gпл - вес площадки со стороны механизма передвижения;
Расчетное давление ходовых колес тележки на пролетную балку
где GТ=35316Н- вес тележки грузовой за вычетом веса подвески;
Кд = - коэффициент динамический общий;
Q = 19620 Н - вес поднимаемого груза;
Gn = 3924 Н - вес подвески;
КQ = 12 - коэффициент перегруза по грузоподъемности;
jb =1.32 -коэффициент динамический в зависимости от скорости подъема и вида привода.
Постоянные сосредоточенные нагрузки на пролетную балку:
от веса кабины - Рк
от веса электрооборудования- Gэл =Р
Расчетные напряжения в пролетной балке.
Происходит передвижение крана с грузом с последующим резким торможением моста.
Нагрузки в вертикальной плоскости.
Постоянная распределенная нагрузка для пролетной балки
где Кm = 11 - коэффициент толчков зависящий от скорости передвижения крана.
Где GTп - вес тележки включая вес подвески.
Постоянные сосредоточенные нагрузки на балку:
от веса электрооборудования
Схема вертикальных нагрузок на пролетную балку аналогична.
Реакция Rа изгибающий момент Мmax напряжение smax подсчитываются аналогично формулам которые использованы в первом случае.
l=275 l1=43м l2=109 м l3=123 м
Нагрузки в горизонтальной плоскости.
Распределенная горизонтальная инерционная нагрузка
Сосредоточенная горизонтальная инерционная нагрузка:
Поперечная подвижная горизонтальная инерционная нагрузка от ходовых колес тележки
где – вес тележки грузовой с весом подвески;
– вес поднимаемого груза.
Величины параметров l l1 l2 l3 b1 и b2 аналогичны величинам в предыдущем пункте т.е.
l = 275 м l1 = 43 м l2 = 109 м l3 = 123 м b1 = 035 м и b2 = 105 м
Схема горизонтальных инерционных нагрузок на пролетную балку.
Наибольший изгибающий момент в пролетной балке от горизонтальных нагрузок под колесом 1
Наибольшее напряжение в пролетной балке
Определение прогиба пролетной балки.
– статистическая нагрузка на балку от колеса тележки(2.1.18)
– модуль упругости для стали
– допустимый прогиб балки (2.1.20)
Расчет времени затухания катаний крана.
где Р – частота собственных колебаний крана;
– логарифмический декремент затухания колебаний.
где М1 – приведенная масса балки плюс половина приведенной массы тележки.
где g = 981 мс2 – ускорение силы тяжести.
Грузоподъемная сила крана Q = 196200 Н
Вес пролетной балки с рельсом Gб = 104967 Н
Вес тележки грузовой Gт = 39240 Н
Вес площадки со стороны механизма передвижения Gпл = 9025 Н
Вес электрооборудования на площадкеGэл = 8338 Н
Вес кабиныGк = 11772 Н
Пролет кранаLк = 225 Н
База тележки грузовой
Группа режима работы крана5К
Скорость передвижения тележкиVт = 066 мс
При расчете концевой балки рассматривается случай: кран неподвижен происходит передвижение тележки с грузом с последующим торможением.
Концевая балка в вертикальной плоскости изгибается под действием опорных давлений главных балок при крайнем положении тележки с грузом.
В горизонтальной плоскости концевая балка изгибается от действия инерционных сил приложенных к колесам тележки при торможении тележки с грузом.
Прочность концевой балки проверяется формулой
где Мbmax М2max – максимальные изгибающие моменты в вертикальной и горизонтальной плоскостях концевой балки
Wx min Wy – моменты сопротивления сечения концевой балки в вертикальной (минимальной) и горизонтальной плоскостях.
Геометрические характеристики сечения концевой балки.
В = 045м Н= 0686м Sb=SH= 0018
b= 04 м h= 067 м d= 0006 м
Момент инерции сечения относительно нейтральной оси х-х
Момент инерции сечения относительно нейтральной оси у-у
Определение опорной реакции в пролетной балке при крайнем положении грузовой тележки.
Схема нагрузок на пролетную балку.
l = 025 м l1 = 165 м l2 = 2 м l3 = 43
NT = - сила нормального давления от колеса тележки на рельс.(2.2.6)
q = - распределенная нагрузка на пролетную балку. (2.2.7)
ООпределение напряжения в концевой балке.
Для упрощения расчета принимаем что на концевую балку со стороны троллейной половины действует сила равная по величине и направлению реакции Ra .
Схема нагрузок на концевую балку.
К = 2 м — колея тележки
Ак = 5 м -база крана
Распределенная нагрузка от собственного веса концевой балки
где Gбк= 14126 Н — вес металлоконструкции концевой балки.
Наибольший изгибающий момент в концевой балке от вертикальных нагрузок- посередине балки.
Наибольшее напряжение в концевой балке от вертикальных нагрузок.
Нагрузки в горизонтальной плоскости концевой балки.
Наибольший изгибающий момент в концевой балке от горизонтальных нагрузок.
Наибольшее напряжение в концевой балке от горизонтальных нагрузок
Суммарные нормальные напряжения в концевой балке от вертикальных и горизонтальных нагрузок.
3. РАСЧЕТ РАМЫ ТЕЛЕЖКИ
Исходными данными для расчета являются:
максимальное натяжение каната главного подъема Н 25732
Р1=Р2- нагрузка от половины веса верхних блоков с учетом
натяжений каната Н 779895
Р3-нагрузка от 23 веса редуктора главного подъема
половины веса барабана главного подъема и максимального
натяжения каната Н 338837
Р4 - нагрузка от 13 веса редуктора главного подъема
половины веса быстроходного вала веса тормоза Н 3610
Р5 - нагрузка от половины веса барабана главного подъема
с учетом максимального натяжения каната Н 289198
Р6 - нагрузка от двигателя вспомогательного и половины
веса зубчатой муфты Н 15009 1
Р7 - нагрузка от двигателя основного половины веса
быстрого вала половины веса зубчатой муфты Н 3561
Расчетная схема нагружения металлоконструкции рамы тележки
Определение геометрических характеристик сечения балок блоков.
Поперечное сечение блоковых балок.
Положение центра тяжести сечения относительно оси х0-х0
Момент инерции сечения относительно нейтральной оси х - х
Момент сопротивления сечения относительно нейтральной оси х-х
Расчет на прочность балок блоков Б1 и Б2.
Расчетная схема балок блоков(Б1 и Б2)
Максимальный изгибающий момент
Определение геометрических характеристик сечения поперечных балок (Б3 и Б4)
Поперечное сечение поперечных балок.
Момент инерции сечения относительно нейтральной оси х –
Расчет на прочность поперечной балки Б3
Расчет на прочность катковой балки.
Поперечное сечение катковой балки.
Момент инерции сечения относительно нейтральной оси х – х
Расчет на прочность катковой балки Б5
RА = R10 +R5 -RB (2.3.31)
RА = 700959 +391909 –450327 = 64254Н
Максимальный изгибающий момент в точке 10.
Рис.17 Пролетная балка мостового крана.
Рис.18 Расчетная схема пролетной балки.
Пролетная балка мостового крана (рис.17) выполнена из стали 09Г2-12 ГОСТ 19281-73 имеющей следующие характеристики:
- плотность 7800 кгкб.м;
- модуль Юнга 210000 МПа;
- коэф. Пуассона 0.300;
- предел текучести –330 МПа;
Допускаемые напряжения: нормальные []=157 МПа касательные []=127МПа.
Расчетная схема пролетной балки с обозначением стержней показана на рис.18. Геометрические размеры конечно-элементной модели балки и нагрузки на узлы согласно расчетной схеме указаны в таблицах 1 2 и 3. Программный модуль расчета и проектирования пространственных конструкций производит при расчете автоматическое разбиение каждого из стержней на сто частей (конечных элементов).
Геометрические размеры конечно-элементной модели оси (рис.18).
Распределенные нагрузки.
Удельное значение на левой границе
Удельное значение на правой границе
Поперечное сечение пролетной балки (рис.19) имеет следующие параметры:
- Площадь 20603.37 кв.мм
- Центр масс: X= 227.858 Y= 827.889 мм
относит. оси X 4616314177.19 мм4
относит. оси Y 912668812.56 мм4
полярный 5528982989.75 мм4
- Угол наклона главных центральных осей 0.00 град.
Рис.19. Поперечное сечение пролетной балки.
Результаты расчетов на статическую прочность приведены в таблицах 4-11. Общая масса конструкции 361589 кг. Эпюра изгибающего момента в плоскости XY [Нxм] показана на рис.4: ММАХ=111*106 Нхм. Максимальное перемещение 556 мм (Rod 2 рис.21). Максимальное напряжение 1477 МПа (Rod 2 рис.22). Распределение полей напряжений в опасном сечении пролетной балки показано на рис.23.
Линейное перемещение [мм]
Угловое перемещение [Град]
Рис.20. Эпюра изгибающих моментов.
Нагрузки на концах стержней.
Индекс стержня 0 (Rod 0)
Индекс стержня 1 (Rod 1)
Индекс стержня 2 (Rod 2)
Индекс стержня 3 (Rod 3)
Индекс стержня 4 (Rod 4)
Рис.21. Карта перемещений (масштабный коэффициент х14).
Рис.22. Карта напряжений.
Эквивалентное напряжение в пролетной балке.
Запас прочности по допускаемым нормальным напряжениям:
nT = [] MAX = 157 147.7= 1.1.
Произведем проверку устойчивости. eMAX = 17.88 мм [e] = L 200 = 12300200 = 615 мм.
Условия прочности и устойчивости выполняются.
Рис.23. Распределение напряжений в середине пролета.
5 Расчет электрического привода механизма передвижения крана.
5.1.Описание принципиальной схемы механизма передвижения мостового
Электропривод изображенный на схеме имеет коммутатор на тиристорах VS1 VS2 измерительные мосты BR1 BR2 УТО делитель напряжения на резисторе R2 и потенциометре R1 элемент с регулируемым порогом срабатывания на стабилитроне VD7 формирователь импульсов на проне У83 распределитель импульсов на диодах VS3.
Цепь статора подключается к сети контакторами КММ. Управление скоростью осуществляется контакторами ускорения 1КМ4 1КМ7;2Км2КМ7
На 2 и 3 позициях электропривод работает в импульсно-ключевом режиме; причем для получения характеристики 3 включаются контакторы 1КМ4 2КМ4 выводящие часть сопротивления ротора и перестраивающие установку скольжения изменением сопротивления потенциометра R1. На остальных позициях командоконтроллера осуществляется разгон двигателя по реостатным характеристикам 4 5 при зашунтированном контакторами 1КМ6 2КМ6 коммутаторе.
Автоматизация пускотормозных режимов выполняется с помощью реле времени КТ1 КТ2. При возвращении рукоятки контроллера во второе -третье положения происходит свободный выбег. При переходе в первое положение (со 2-5-го положений) осуществляется торможение противовключением и ограничение скорости тормозного режима величиной от 10 % номинальной.
Поскольку рассматриваемая система обеспечивает глубокое регулирование скорости передвижения в двигательном и тормозном режимах это положительное качество может быть использовано для сокращения зон не обслуживаемых краном и обеспечения кнопочного управления механизмами передвижения с пола.
Для сокращения зоны в пределах выбега крана после срабатывания концевой защиты устанавливают дополнительно конечные выключатели SQ11 SQ12 на расстоянии 02 04 м от упоров.
Основные конечные выключатель SQ5 отключает механизм передвижения на расстоянии расчетного выбега при большой скорости. После этого на малой скорости при нажатой кнопке SB6.1кран может быть доведен до упора.
Наряду с управлением с помощью командоконтроллера из кабины может быть обеспечено кнопочное управление с пола. Для этого переключатель 8А в кабине должен находиться в положении «пульт».Контактами 8В 1 (8В2) кнопочного поста включаются двигатели привода передвижения и кран движется на малой скорости а контактор тормоза включается контактами 8В 11 (8В 12) этого же поста. Для получения средней и большой скорости движения крана замыкаются контакты 8ВЗ и 8В 13 кнопочного поста. При отпускании этой кнопки но нажатой кнопке 8В 1 (8В2) происходит свободный выбег крана. Для затормаживания крановых механизмов используют механические тормозные системы приводимые в действие посредством электромагнитов.
5.2.Расчет электропривода механизма передвижения крана.
.Номинальный момент двигателя
Проверка электродвигателя механизма передвижения по сцеплению.
Проверка ЭД механизма передвижения по условиям сцепления в процессе его выбора производится исходя из условий движения без нарушения сцепления.
где m - масса конструкции Н
mгу – масса грузозахватного органа Н
Мnmin- пусковой момент Нм
Мn – номинальный пусковой момент Нм
Рн - номинальная мощность кВт
Рр – расчетная мощность кВт
Проверка ЭД механизма передвижения крана удовлетворяет условиям проверки по сцеплению.
Тепловая проверка электродвигателя
Проверка на нагрев Ре Н·м
Необходимая номинальная мощность электродвигателя с учетом нагрева Р кВт;
где К=075 – коэффициент зависимости от режима работы механизма.
Р=075·4400=3300Вт=33кВт
Выбранный ранее электродвигатель удовлетворяет условию нагрева. Обеспечение теплового режима электродвигателя выдержано.
ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Сравнительный анализ проектируемого крана с аналогами на техническом уровне является первым этапом оценки и отбора лучшего варианта.
установить техническую целесообразность спроектированной конструкции крана по сравнению с аналогом по основным группам функционально-технических показателей;
обеспечить расчет лимитной цены изделия.
1.1. Выбор перечня показателей оценки технического уровня конструкции крана
Выбор перечня показателей для конструкции производится с учетом назначения области применения и условий эксплуатации конкретного изделия.
Можно выделить следующие три группы показателей:
показатели назначения и тактико-технические данные изделия;
конструкторские (специальные) показатели влияющие на функционирование изделия;
общие конструкторские (технические) показатели влияющие на условия производства.
В нашем дипломном проекте такими сравнительными показателями будут указанные в табл. 3.1.
Перечень показателей технического уровня и качества мостовых кранов
Наименование показателя
Сложность конструкции
Точность поверхности и допуски
Коэффициент стандартизации
1.2. Оценка весомости (значимости) показателя
Оценка весомости (значимости) показателей изделия осуществляется на основе экспертных оценок. Наиболее простым методом индивидуальной экспертизы используемом для оценки весомости показателей является метод попарных сравнений.
Результаты экспертизы представляются в виде матрицы (табл.3.2).
Матрица попарного сравнения показателей
В представленной матрице на пересечении строки и столбца фиксируются индексы тех показателей которые являются более важными в оценке качества изделия при попарном их сравнении.
Далее для каждого показателя определяется количество предпочтений полученных им по отношению ко всем остальным показателям.
Количественное представление весомости (значимости) показателей может быть получено по формуле
где - количество предпочтений i – го показателя.
1.3. Расчет комплексного показателя технического уровня и качества мостового крана грузоподъемностью 205
Комплексный показатель позволяет дать обобщенную оценку совокупной технической ценности изделия.
В основе оценки лежит сравнение значений выбранного набора показателей базового и проектного вариантов с эталонными значениями. В качестве эталонных могут использоваться наилучшие технически достижимые значения рассматриваемых показателей.
Комплексный показатель рассчитывается по формуле:
где - безразмерный (относительный) показатель качества по
- коэффициент весомости i-го параметра причем
n-число единичных показателей качества.
Относительный показатель качества по (1);(2)
где -количественные значения i-го показателя соответственно проектируемого и базового изделий.
Первая формула используется для показателей при увеличении абсолютных значений которых возрастает обобщающий показатель в противном случае – вторая формула.
Все расчеты сведем в таблицу 3.3.
Оценка технической целесообразности конструкции мостового крана
Наименование показателей
значи-мости показа-теля
Оценка значения показателей проектируемого изделия по отношению к базовому
Оценка вклада показателя
Коэффициент изменения качества
Можно сделать вывод что разрабатываемая конструкция мостового крана является технически целесообразной т.к. коэффициент изменения качества больше единицы.
Многообразие существующих методов нормирования трудоемкости ОКР можно свести к расчетно-аналитическому экспертному и опытно-статистическому. Первый метод базируется на сравнении нормируемого объекта с аналогичным второй – на экспертных оценках а третий – на корреляционных зависимостях трудоемкости работ по основным технологическим параметрам изделия.
В основу методики по определению трудоемкости ОКР положен балльный метод.
С помощью балльных оценок по отдельным факторам определяется суммарный показатель объема работ в единицах сложности (баллы) который затем с помощью удельного норматива переводится в трудоемкость. Оценка факторов выполняется дифференцированно по главным узлам и видам работ.
Выделено два вида работ: расчетно-аналитические и чертежно-графические.
Расчет производится в следующей последовательности:
Осуществляем сбор исходной информации о проектируемом объекте:
- наличие аналога или прототипа оценка общей сложности схемы объекта;
- состав главных узлов объекта;
- характеристика узлов (степень новизны конструкции количество кинематических пар количество оригинальных деталей объем конструкции по внешним контурам количество сложных деталей в узлах).
На основании значений исходных показателей таблиц выбираем по каждому нормативы объемов работ в баллах для первого и второго вида работ и а также корректирующие коэффициенты .
Осуществляется расчет показателей. Показатель объема работ первой группы по узлу i:
где QН1 – нормативное значение объема работ выбираемое в зависимости от группы новизны узла; К1- корректирующий коэффициент учитывающий влияние сложности узла по числу кинематических пар.
Показатель объема работ второй группы по узлу :
где Qн2 – нормативное значение объема работ второй группы в баллах выбираемое в зависимости от количества оригинальных деталей в узле; - корректирующие коэффициенты учитывающие влияние группы сложности по числу кинематических пар группы объемности по внешним контурам насыщенности узла сложными деталями.
Суммарная трудоемкость ОКР определяется по формуле:
где - норматив удельной трудоемкости чел-днибал;
-коэффициент учитывающий сложность и степень автоматизации управления объектом в целом.
Значение всех коэффициентов определяем в таблицах 3.4 - 3.9.
Показатель объема работ 1-й группы в единицах сложности (баллах)
Характеристика группы новизны
Имеется близкий аналог (отличия не более 20%).
Имеется аналог с небольшими отличиями (20 – 50%).
Имеется прототип похожий по принципу действия и конструкции отдельных узлов. Отличается по многим параметрам.
Известен прототип из информационных и патентных источников. Нет чертежей.
Прототипа нет или он неизвестен.
Нет прототипа в основе конструкции лежит новая идея.
Показатель объема работ 2-й группы в единицах сложности (баллах).
Группа насыщенности узла деталями
Примерное число ориги-нальных деталей
Группа сложности по числу кинематических пар
Группа объемности конструкции узла
Объем по внешним контурам дм3
Группа насыщенности узла сложными деталями*
Примерное количество сложных деталей
* К сложным относятся детали имеющие сложную форму требующие при конструировании специальных расчетов а также расчеты размерных цепей.
Коэффициент К0 учитывающий сложность и степень автоматизации схемы объекта
Группа сложности схемы
Простейшая схема с одним энергопотоком без управления процессом.
Простая схема с разветвлением энергопотока с частично автоматическим или ручным управлением
Схема средней сложности с ветвящимся энергопотоком наличием блокировочных регулирующих и других элементов.
Сложная схема с автоматизацией рабочего цикла имеются взаимодействия механических электрически гидравлических и других связей в конструкции
Схема повышенной сложности с полной автоматизацией наличием обратных связей управление от устройства автоматики по заданной программе.
Исходные данные для расчета трудоемкости ОКР
Характеристика объектов
Сложность схемы изделия
Сложность узла по количеству кинематических пар
Насыщенность оригинальными деталями
Объем конструкции по внешним контурам
Насыщенность сложными деталями
Расчет проводится в табличной форме (табл. 3.11) с учетом нормативов значений объемов работ и корректирующих коэффициентов.
Расчет трудоемкости ОКР
Объем работ по группам в баллах
Расчетно-аналитические
Чертежно-графические
Норматив удельной трудоемкости на 1 балл чел-дн
Коэффициент сложности схемы
Стоимостные затраты на разработку и срок реализации проекта являются базисными технико-экономическими показателями.
Трудоемкость отдельных стадий проектирования:
где ТОКР – трудоемкость ОКР (табл. 3.11.); - удельная трудоемкость i-стадии %.
Нормативная длительность цикла технического и рабочего проектирования и принимается по суммарной трудоемкости ОКР.
Длительность цикла технологической подготовки производства:
Потребная численность исполнителей по стадиям проектирования:
где - месячный фонд времени работника (=165ч); -коэффициент выполнения норм (=115).
Фонд заработной платы на разработку проекта:
где - средняя месячная заработная плата исполнителей - коэффициент отчисления на социальные нужды.
Полные затраты на разработку проекта:
где - удельный вес заработанной платы в общей структуре себестоимости .
Срок реализации проекта:
где - коэффициент параллельности учитывающий величину совмещения стадий .
Соотношение трудоемкости стадий проектирования %
Стадии и этапы работ
Разработка ТЗ и эскизное проектирование
Техническое проектирование (ТП)
Рабочее проектирование (РП)
Технологическая подготовка
Проектирование технологических процессов
Проектирование спецоснастки
Нормативы длительности стадий конструкторской подготовки производства
Общая трудоемкость проектирования н–ч.
Длительность цикла мес.
* - с учетом совмещения стадий
Все расчеты выполняются табличным методом (табл. 3.14.).
Расчет временных и стоимостных затрат на проектирование
Трудоемкость нормо-час
Длительность производственного цикла мес.
Потребное количество исполнителей чел
Средняя заработная плата исполнителей руб
Фонд заработной платы по стадиям руб.
Общий фонд заработной платы на проектирование руб.
Оценка затрат на разработку проекта руб.
Оценка срока реализации проекта мес.
4. Прогнозирование себестоимости мостового крана
грузоподъемностью 205
На стадии конструкторской подготовки производства когда отсутствуют необходимые технологические документы и нормативы для расчета себестоимости приходится применять различные методы прогнозирования: удельных весов и коэффициентов приведения известной структуры себестоимости аналога.
Прямыми статьями определяющими себестоимость конструкции являются:
-затраты на основные материалы;
-затраты на комплектующие покупные изделия;
-заработная плата производственных рабочих.
4.1. Расчет затрат на основные материалы
Расчет затрат на основные материалы при небольшом количестве деталей и узлов можно выполнить в целом по изделию или с помощью метода коэффициентов приведения при большом количестве деталей.
Согласно этому методу проектируемое изделие разбивается на блоки и узлы по одному из которых принятому за базовый возможен прямой расчет затрат на материалы.
Затраты по остальным узлам определяются через коэффициенты приведения рассчитанные методом экспертных оценок с учетом их конструктивно-технологических особенностей.
Затраты на материалы для остальных узлов () определяются:
где - коэффициент приведения затрат -го узла к базовому узлу определяемый на основе экспортных оценок
Стоимость основных материалов определяется на основе норм расхода каждого вида материала и прейскурантных цен за вычетом стоимости отходов.
Затраты на основные материалы по базовому узлу можно рассчитать по формуле
- цена материала (руб.);
- цена отходов (руб.);
- средний процент реализации отходов;
- коэффициент транспортно-заготовительных расходов .
Нормы планируемых отходов %
Расчет затрат на основные материалы по базовому узлу сведем в табл.3.16.
Расчет затрат на основные материалы по базовому узлу (мост)
Итого по базовому узлу руб.
С учетом транспортно-заготовительных расходов руб.
4.2. Расчет затрат на комплектующие (покупные) изделия
Затраты на покупные комплектующие изделия по базовому узлу осуществляем на основе спецификаций применяемости и прейскурантных цен .
Затраты по прочим узлам:
где - прейскурантная цена комплектующего изделия - применяемость комплектующего изделия - коэффициент транспортно-заготовительных расходов.
Расчет сведем в таблицу 3.17.
Расчет затрат на комплектующие и покупные изделия
Цена за единицу руб.
Двигатель 4MTF 132L6
Редуктор С3 ВКф-200-20
4.3. Расчет затрат на основные материалы и комплектующие в целом по изделию
Комплектующие изделия
4.4. Расчет затрат на заработную плату производственных рабочих
На стадии конструкторской подготовки производства расчет заработной платы базируется на показателе удельной трудоемкости на 1кг массы конструкции изделия аналога (табл.3.19).
Удельная трудоемкость на 1 кг массы конструкции
Удельная трудоемкость
Удельная трудоемкость на 1кг массы конструкции для мелкосерийного производства составляет 12 н-час.
Расчет заработной платы (основной и дополнительной) производственных рабочих сведем в таблицу 3.20.
Расчет заработной платы производственных рабочих
Трудоемкость изделия
-удельная трудоемкость 1кг массы конструкции н-час
Ти=12*22000 = 26400 н-час
Трудоемкость годового выпуска
-прогнозируемый объем выпуска шт.
Потребное количество основных производственных рабочих
- годовой действительный фонд времени одного рабочего
Годовой фонд ЗП основной и дополнительный
ЗП с отчислениями на социальные нужды
-коэффициент расходов на социальные нужды
4.5. Расчет полной себестоимости мостового крана
Полная себестоимость изделия определяется по формуле
где - нормативы общепроизводственных общехозяйственных и отчислений на социальные нужды %;
-основная заработанная плата производственных рабочих на единицу изделия
5. Определение лимитной цены мостового крана
Лимитная цена выражает предельно допустимый уровень цены проектируемого изделия с учетом улучшения потребительских свойств изделия при котором обеспечивается относительное удешевление его для потребителя.
При наличии аналога лимитная цена может определятся на основе оценки изменения совокупности технико-эксплуатационных параметров:
где 09 - коэффициент характеризующий моральное старение базового изделия за период проектирования и освоения нового изделия - цена базового изделия аналога - коэффициент изменения качества продукции.
При отсутствии аналогов для сопоставления и невозможности определить полезный эффект от принципиально нового изделия лимитная цена определяется на основе укрупнённых нормативов материальных и трудовых затрат и повышенной по сравнению с нормативным уровнем рентабельности до 15 раз
где - плановая себестоимость изделия;
- плановый уровень рентабельности к себестоимости изделия.
В условиях ограничения финансовых ресурсов технический и коммерческий успех проекта во многом определяется величиной новых капитальных вложений при его разработке и реализации. Капитальные затраты на всех этапах жизненного цикла изделия являются важной оценкой экономической эффективности новых проектов.
Единовременные затраты в сфере производства включают предпроизводственные затраты Кппз и капитальные вложения в производственные фонды завода изготовителя Кпф.
Укрупненный расчет капитальных вложений в производственные фонды завода может производиться по формуле:
где - капитальные вложения в оборудование и оснастку;
- капитальные вложения в оборотные средства.
где - лимитная цена изделия - прогнозируемый годовой объем выпуска; - отраслевой норматив удельных капитальных вложений в оборудование;
-коэффициенты учитывающие соответственно годовой объем производства в стоимостном выражении и тип производства (табл. 3.21).
7. Оценка эффекта от производства и использования
Расчет экономической эффективности новых изделий основан на сопоставлении результатов и затрат в сфере производства и в сфере использования.
Формула расчета экономического эффекта:
где П – прибыль на одно изделие руб.; ЕН – нормативный коэффициент экономической эффективности ЕН=015; КУ – удельные капитальные вложения в производство рубшт; N – прогнозируемый годовой объем выпуска
Расчет экономической эффективности
Заключительным этапом технико-экономического обоснования конструкции лифта грузоподъемностью 1000 кг является составление таблицы показателей оценки экономической целесообразности изделия (табл. 3.22.).
Сводные показатели оценки экономической целесообразности проекта
Проектируемое изделие
Прогнозируемый объем выпуска
Единовременные капиталовложения
Предпроизводственные затраты
Вложения в производство
Текущие издержки на производство изделия
Полная себестоимость
Прибыль на единицу изделия
Экономический эффект
Срок реализации проекта
В социальной политике нашего государства большое место занимают вопросы охраны здоровья трудящихся. Проявляется неустанная забота об обеспечении безопасных и высокопроизводительных условий труда
ликвидации производственного травматизма и профессиональных заболеваний.
Успешно решается одна из важнейших задач дальнейшего подъема народного благосостояния - задача всемерного оздоровления и облегчения условий труда.
Осуществляется комплексная механизация и автоматизация важнейших производственных процессов в промышленности строительстве транспорте; предусматривается широкое применение робототехники; в больших масштабах проводится механизация ручного труда; совершенное высокопроизводительное оборудование.
Охрана труда работающих в условиях интенсивного перевооружения производства широкой его комплексной механизации и автоматизации может быть обеспечена лишь при всестороннем учете возможностей человека как при проектировании техники и технологии так и при организации трудового процесса. В правильном решении этих задач существенную роль играют эргономика исследования которой направлены на выявление закономерностей взаимоотношения компонентов системы человек - машина укрепления физического и психического здоровья работающих развития личности человека и повышения производительности труда.
Основным документом регламентирующим деятельность по охране воздушного бассейна является закон «Об охране атмосферного воздуха». В соответствии с законом определяются общие мероприятия и положения об охране атмосферы.
Основными мероприятиями по снижению выброса вредных веществ в атмосферу является совершенствование технологических процессов включая снижение неорганизованных выбросов; строительство новых и повышение эффективности существующих очистных устройств; ликвидация источника загрязнения; перепрофилирование производства.
Цель ОТ - свести к минимуму вероятность поражения или заболевания работающего с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда.
Задача ОТ - разработать инженерные решения по уменьшению или предотвращению воздействия на работающих опасных и вредных факторов.
2.1.Техническая безопасность.
2.1.1.Конструкция и компоновка элементов и механизмов крана обеспечивает безопасность при его эксплуатации техническом обслуживании и ремонте в соответствии с требованиями «Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов».
2.1.2Кран оборудован ограничителем высоты подъема груза концевыми выключателями механизмов передвижения крана и тележки упругими буферами устройствами для автоматического снятия напряжения с крана аварийными выключателями нулевой защитой.
2.1.3 Кран и грузовая тележка оснащены предохранительными опорами для предотвращения схода их с рельсов при поломке колес или осей ходовой части.
2.1.4. Кран снабжен звуковым сигнальным прибором хорошо слышимым в местах подъема и опускания груза.
2.1.5.Конструкция кабины и ее расположение на кране. устройство сидения и рганов управления должны обеспечивать машинисту крана возможность сидя наблюдать за крюком при любом положении грузовой тележки на мосту крана и за грузом от верхнего до нижнего его положения.
2.1.6 Органы управления крюком должны быть выполнены и расположены в кабине управления.
2.1.7.Рукоятки рычагов должны быть изготовлены из материала с низкой теплопроводностью.
Нормативные значения
Данные значения соответствуют нормам установленным ГОСТ 12.1.005-88
2.3.Вредные вещества.(Пыль.)
Нормативные значения (ПДК)
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе закрытой кабины не должны превышать норм установленных ГОСТ 12.1.00.5-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху санитарной рабочей зоны»
Нормативные значения
Общие требования безопасности по шуму и допустимые уровни шума на рабочем месте машиниста крана должны соответствовать ГОСТ12.1.00.3-83 «Шум. Общие требования безопасности»
2.5.1 Для защиты машиниста крана от повышенной вибрации при необходимости предусмотрена система виброизоляции кабины и кресла.
Допустимые уровни вибрации в кабине управления краном.
Среднегеометрические частоты.Гц.
Уровни виброскоростидБ
Данные значения соответствуют нормам установленным ГОСТ12.1.012-90
Допустимые уровни локальной вибрации на рычагах управления краном.
2.6.1 Стекла в полу кабины на которые может встать машинист крана должны быть защищены решетками. Пол кабины должен быть покрыт малотеплопроводным материалом. Поверхность пола не должна быть скользкой. В местах обслуживания электрооборудования должен быть диэлектрический коврик.
2.6.2 Закрытая кабина должна быть застеклена безосколочным без осколочным высокопрочным стеклом иметь открывающиеся проемы (окна
форточки) для вентиляции кабины возможность очистки стекол изнутри и снаружи.
Нормативные значенияЛк
Реальные значения Лк
Данные значения соответствуют нормативным значениям для ламп накаливания в соответствии со СниП23-05-95
2.6.3Допустимые уровни звукового давления в активных полосах часто и уровни звука в закрытой кабине не должны превышать значений указанных в ГОСТ 27584-88:IK-5К-76дБА.
3.1. Расчет защитного заземления
- заземляемое производственное электрооборудование;
- заземляющие проводники;
- болт крепления заземляющего проводника;
- магистраль (шина) заземления;
- соединительная (заземляющая) полоса;
- заземлители (трубы уголки).
Исходные данные для расчета
Расстояние между за-
Удельное сопротивление грунта р = 40 [Ом м] Нормативное значение величины сопротивления защитного заземления Гз = 4 Ом
Определяем сопротивление одиночного трубчатого заземления:
h - величина заглубления верхнего конца заземлителя от поверхности земли м
— длина трубчатого заземления м
Определяем необходимое количество трубчатых заземлителей:
где назначение hт (коэффициент использования вертикальных трубчатых за-ителей) принимается по таблице в зависимости от ожидаемого количества труб.
Определяем величину сопротивления соединительной (заземлительной) полосы:
Определяем величину сопротивления всего заземляющего устройства:
Задача выполнена т.к. Ry r3 т.е. 31 4
3.2.Расчет системы вентиляции
Выбросы загрязняющих веществ определяются как суммарные за год по усредненным показателям и максимальным величинам.
где Пгод - суммарный выброс загрязняющего вещества за год
q - максимальный выброс загрязняющего вещества гс;
C - средняя концентрация загрязняющего вещества на выходе источника выбросов;
V - объемный расход пылегазовоздушного потока м3с;
Т - число часов работы оборудования в год.
3.3. Расчет искусственного освещения кабины крановщика.
Выбираем тип светильника К-1.
где Е= 100 лк - нормативное значение освещенности для ламп накаливания СниП23-05-95;
S - площадь помещения м2
Кз - коэффициент запаса учитывающий снижение светового потока за счет запыленности светильника;
z- коэффициент неравномерности(ЕсрЕmin)
N – число светильников (ламп)
h- коэффициент использования светового потока.
Выбираем лампуБ-215-225-60
Разработанная конструкция мостового крана с неразъемными концевыми балками грузоподъемностью 20 (5) т позволяет более рационально использовать металлопрокат и получить его экономию около 7%.
Совмещение в одном блоке главного и вспомогательного подъема с установкой двигателя вспомогательного подъема последовательно двигателю главного подъема позволило производить операции с малыми грузами (вспомогательным подъемом) и пустым крюком на повышенных скоростях при подъеме так и при спуске что повысило производительность крана.
Вершинский А. В. Гохберг М. М. Семенов В. П. Строительная механика и мк. Л. Машиностроение 1984.
Иванченко Ф. К. Бондарев В. С. и др. Расчеты грузоподъемных и транспортирующих машин. Киев Высшая школа 1978.
Петухов П. 3. и др. Специальные краны.
Справочник по кранам. Т. 1. (под ред. М. М. Гохберга).
Справочник по кранам. Т. 2. (под ред. М. М. Гохберга).
Шабашов А. П. Лысяков А Г. Мостовые краны общего назначения.
Охрана труда в машиностроении. Юдина Е. Я. Белов С.В М. Машиностроение 1983. С
Справочная книга по ОТ в машиностроении под ред. Русака О. Н. Л. Машиностроение 1989.
Правила устройства и безопасности эксплуатации ГПМ. М. Металлургия 1
up Наверх