Модернизация мостового крана-штабелера ОК-5

ssrrrrrs-r-ryisrsrssr.docx

1Назначение область применения и виды мостовых кранов штабелеров ..4
Выбор мостового крана-штабелера 6
Конструктивный расчет механизмов .9
1Расчет механизма подъема груза грузовой колонны с вилочным захватом ..9
2Расчет и выбор каната 9
3Выбор электродвигателя и редуктора механизма подъема груза 12
Расчет на прочность наиболее нагруженных деталей и узлов 17
1Расчет ходового колеса 17
Охрана труда и техника безопасности при эксплуатации крана-штабелера ..23
Список литературы ..25
Мостовые краны являются одними из наиболее распространённых и предназначены для обслуживания технологических грузопотоков выполнения погрузочно-разгрузочных транспортных операций в цехах промышленных предприятий на монтажных контейнерных площадках в открытых и закрытых складах. Краны перемещаются по рельсовым путям расположенным на значительной высоте от пола цеха занимают мало полезного пространства и обеспечивают обслуживание почти всей его площади. В некоторых случаях кран располагают на эстакадах. Основные параметры и размеры мостовых кранов выбирают по ГОСТ 6711-70. Грузоподъёмность до 1000т; пролёты
кранов 234 м; скорости подъёма груза до 1 мс передвижения крановой тележки
7 083 мс передвижения моста 066 25 мс.
Самое большое распространение получили мостовые краны грузоподъёмностью 5 320т.
Мостовые краны комплектуют из унифицированных узлов. Они бывают с одной и двумя тележками. В зависимости от конструкции моста краны делят на одно- и двухбалочные (специальные краны могут быть многобалочными).
За последнее время однобалочные мостовые краны получили широкое распространение. Их изготовляют грузоподъемностью 0.25..100т. с электроталью или специальными тележками с одним и двумя подъёмами. Однобалочные краны имеют меньшие размеры и массу по сравнению с двухбалочными. Снижение массы металлоконструкции однобалочного крана особенно ощутимо при больших пролётах.
Электротали представляют собой весьма компактные грузоподъёмные механизмы
применяющиеся в качестве подъёмных механизмов однобалочных мостовых кранов. Они
являются целесообразным и экономичным видом грузоподъёмных машин для
внутризаводской транспортной системы. Компактность электротали достигается
установкой электродвигателя внутри канатного барабана и соосного редуктора.
При использовании мостового крана идёт ликвидация ручных погрузочно-разгрузочных работ исключение тяжёлого ручного труда при выполнении основных и вспомогательных производственных операций комплексная механизация и автоматизация производственных процессов во всех областях народного хозяйства немыслимы без использования широкого комплекса подъемно-транспортных машин. Современные поточные технологические и автоматизированные линии межцеховой и внутрицеховой транспорт выполняет погрузочные и разгрузочные операции. С применением подъемно-транспортных машин и механизмов на складах и перевалочных пунктах обеспечивается непрерывность и ритмичность производственных процессов. Поэтому применение данного оборудования во многом определяет эффективность современного производства а уровень механизации технического производства - степень совершенства и производительность предприятия. При современной интенсивности производства нельзя обеспечить его устойчивый ритм без согласованной и безопасной работы средств транспортирования сырья полуфабрикатов и готовой продукции на всех стадиях обработки и складирования.
1 Назначение область применения и виды мостовых кранов штабелеров
Мостовой кран-штабелер представляет собой крановый мост по которому перемещается грузовая тележка с закрепленной на ней вертикальной колонной как правило поворотной по которой вертикально перемещается грузоподъемник имеющий вилочный или специальный захват груза. Мостовой кран-штабелер перемещается по рельсовым крановым путям установленным либо непосредственно на стеллажах либо на конструкциях зданий. Мостовые краны-штабелеры обслуживают большие площади складов на которых размещены в несколько рядов стеллажи.
Мостовые краны-штабелеры являются универсальными погрузочно-разгрузочными машинами и могут перерабатывать самые различные виды грузов для чего наряду с вилочными захватами могут применяться различные специальные грузовые захваты кантователи. Для обслуживания складов тарно-штучных грузов применяются мостовые краны – штабелеры которые являются одной из разновидностей мостовых кранов. Вместо гибкой канатной грузовой подвески они имеют вертикальную колонну по которой перемещается грузозахват. Это обеспечивает жесткий подвес груза и возможность полной автоматизации перегрузочных и складских работ при переработке тарно-штучных грузов на складах и в цехах предприятий. Автоматические мостовые краны-штабелеры называют мостовыми складскими роботами.
Мостовые краны-штабелерыпринято классифицировать:
по конструкции моста и по способу катания по подкрановым путям - опорные (колеса крана опираются на подкрановые пути) и подвесные (ходовые колеса перемещаются по нижним полкам двутавров которые служат в этом случае подкрановыми путями);
по наличию кабины для оператора - без кабины и с подъемной кабиной;
по конструкции грузовой тележки - с опорной и подвесной тележкой;
по конструкции главных балок моста - двутавры сварные балки коробчатого сечения сварные балки из трубы и тавра и т.д.;
по способу управления - ручное управление полуавтоматическое; автоматическое;
по способу ручного управления - с пола (с помощью подвесного поста управления) и из подъемной кабины.
Несущей конструкцией крана-штабелера (рис.1) является мост 1. По нижнему поясу моста перемещается грузовая тележка3на четырех катковых подвесных тележках
На грузовой тележке смонтирована поворотная платформа на нижней части которой установлен механизм поворотаа на верхней - механизм подъема2.К платформе крепится жесткая или телескопическая колонна 6 с рамами для восприятия нагрузки от грузоподъемного устройства и направляющими для обеспечения работы клинового ловителя. Клиновые ловители срабатывают от ограничителя скорости при падении кабины из-за обрыва грузового каната или при скорости опускания более 0.5 мс. По колонне передвигаются грузоподъемное устройство 7. Оно снабжается вилочным или другим захватом в зависимости от характера и геометрии груза.
Мостовой кран-штабелер имеет четыре направления движения (обозначены на рис. стрелками):I- передвижение моста по подкрановым путям;2- передвижение тележки по мосту; 3 - подъем и опускание грузозахвата; 4 - поворот колонны вокруг вертикальной оси. Мостовые краны-штабелеры имеют два привода передвижения моста - на каждой из концевых балок.
Рисунок 1 - Мостовой кран-штабелер
Основные параметры мостовых кранов-штабелеров: грузоподъемность125 12500 кг; пролет моста5 285 м; высота установки подкранового рельса4 12 м; высота подъема грузозахвата32 105 м; ширина крана-штабелера16 82 м; высота моста06 24 м; ширина проходов для штабелирования10 28 м; скорости движения крана09 21 мс; передвижения тележки03 07 мс подъема грузозахвата014 033 мс; частота вращения колонны04 мин-1.
Достоинства мостовых кранов-штабелеров: хорошее использование объема складских помещений; узкие проходы для штабелирования; большая высота подъема; высокая производительность; возможность полной автоматизации переработки грузов.
Недостатки: большая масса моста (особенно при больших пролетах); сложность автоматизации (по сравнению со стеллажными кранами-штабелерами).
Применяют мостовые краны-штабелеры в закрытых складах для переработки тарно-штучных грузов и металлопроката при средних грузопотоках и больших запасах хранения грузов; в гибких автоматических производствах - в качестве транспортно-складских роботов обслуживающих автоматический склад и производственный участок; в качестве кранов-манипуляторов при погрузке и разгрузке тарно-штучных грузов из бортовых автомобилей (в этих случаях используют мостовые краны-штабелеры с телескопической колонной).
Выбор мостового крана штабелера
По ГОСТ 16553-88 выбираем ОК-5 на основании исходных данных полученного задания со следующими техническим параметрам:
Таблица 1 Технические характеристики крана-штабелера ОК-5
Исполнение крана-штабелера
Мостовой опорный управляемый из кабины
Длина моста Lм не более
Высота подъема груза НП в зависимости от высоты здания НЗ надземного рельсового кранового пути НР
Верхний габарит НВ не более
Расстояние от уровня пола до низа невыдвижной части колонны НТ не менее
Ширина крана-штабелера (по грузозахватному органу) В не более
Длина перерабатываемого груза lг
Ширина перерабатываемого груза bг не более
Расстояние до центра тяжести груза от спинки вил lц
Скорость подъема груза мс
Скорость передвижения крана-штабелера мс
Скорость передвижения грузовой тележки мс
Таблица 2 Технические характеристики крана-штабелера ОК-5
Т.к. кран-штабелер данные которого представлены в таблице 1 наиболее приближен по характеристикам к исходным значениям для расчетов принимаем именно его.
Рисунок 2. Схема крана-штабелера ОК-50
Конструктивный расчет механизмов
1Расчет механизма подъема груза грузовой колонны с вилочным захватом
Мостовой кран штабелер представляет собой крановый мост по которому перемещается грузовая тележка с закрепленной на ней вертикальной колонной по которой вертикально перемещается грузоподъемник имеющий вилочный захват.
Вес грузоподьемника при грузоподъемности 5т равен 1000кг отсюда следуетчто:
Pmax=Kn*(Gп*Gгр) H (1)
Где Кn - коэффициент неравномерности
Gп – сила тяжести грузоподъемника Н;
Gгр – сила тяжести груза Н;
Рmax=11*(50000*10000)=66000=66кН
2Расчет и выбор каната
По данным из табл. 2.2 [1 с.55] принимаем механизм подъема со сдвоенным двукратным полиспастом.
Усилие в канате набегающем на барабан Н:
Где Q – номинальная грузоподъемность крана кг;
z – число полиспастов в системе;
UП=2 – кратность полиспаста;
– общий коэффициент полезного действия полиспастов и обводных блоков.
об – КПД обводных блоков.
Так как обводные блоки отсутствуют то
Расчетное разрывное усилие каната Н:
- наибольшее натяжение в канате (динамические нагрузки не учитываются) Н
k=5.5 –коэффициент запаса прочности
С учетом данных таблицы 2.5 [1 с.57] из таблицы III. 1.1 [1 с.277] выбираем по ГОСТ 2688-80 канат двойной свивки типа ЛК-Р диаметром d=14 мм имеющий разрывное усилие F=98950 Н.
Канат грузовой (Г) марка проволоки высшая (В) без покрытия для средних условий эксплуатации (С) правого направления (П) крестовой свивки (К) обозначается:
ЛК – 126×19 + 1 о.с. - Г – В – С – П – К – 78.6 ГОСТ 2688-80.
Фактический коэффициент запаса прочности каната:
- прочность каната обеспечивается.
Допускаемый диаметр барабана по средней линии навитого стального каната мм
e=25 – коэффициент зависящий от типа машины привода механизма и режима работы механизма [1 табл. 2.7 с.59 ]
По ГОСТ Р 51349-99 выбираем вилы Q=5000-8000 кг l=1100мм d=80 мм h=598мм
Рисунок 3. Общий вид вил
Длина каната навиваемого на барабан с одного полиспаста м:
Н=40 м. – высота подъема груза
z1 =2 – число запасных (используемых) витков на барабане до места крепления.
z2=3 – число витков каната находящегося под зажимным устройством на барабане
Рабочая длина барабана для каната свиваемого с одного полиспаста м:
t=16 – шаг витка [1 табл. 2.8 c.60];
m=1 – число слоев навивки;
φ=1 – коэффициент неплотности навивки.
Приняв расстояние между правой и левой нарезками на барабане (длина нарезной части) равным расстоянию между ручьями блоков в крюковой обойме т.е l=b=0.225 м. найдем полную длину барабана м:
L=0.225 – длина нарезной части барабана м;
Толщина стенки длинного чугунного барабана м.:
- диаметр барабана м
В качестве материала барабана принимаем чугун марки СЧ 15 (В=650 МПа СЖ=130 МПа).
Напряжение и сжатие в стенке барабана МПа:
3Выбор электродвигателя и редуктора механизма подъема груза
Статическая мощность двигателя кВт:
q=9.81 – ускорение свободного падения мс2;
Vг=0.32 – скорость подъема груза мс;
=0.85 – КПД механизма подъема груза [1 табл. 1.18 c.23].
Номинальная мощность двигателя принимается равной или несколько меньшей статической мощности на 30 35%.
С учетом требований из табл. III 3.5 выбираем электродвигатель с фазным ротором MTF 412-6 имеющий при ПВ=40% номинальную мощность Р=30 кВт и частоту вращения n=970 мин-1.
Момент инерции ротора Iр=0.675 кг м3.
Максимальный пусковой момент двигателя Tmax=950 Н м.
Частота вращения барабана мин-1:
- расчетный диаметр барабана м.;
Общее передаточное число:
Расчетная мощность редуктора кВт:
=1 – коэффициент учитывающий условия работы редуктора [1 табл. 1.34 c.40];
Р – наибольшая мощность передаваемая редуктором при нормально протекающем процессе работы механизма кВт
Из таблицы [1 табл. III. 4.2 с.318] по передаточному числу и мощности выбираем редуктор цилиндрический горизонтальный двухступенчатый горизонтальный типа Ц2-400 с передаточным числом UП=50.94
Момент статического сопротивления на валу двигателя в период пуска Н м:
б=0.94 – КПД барабана [1 табл. 1.18 с.23];
пр=0.9 – КПД привода барабана [1 табл. 5.1 с.127].
Номинальный момент передаваемый муфтой принимается равным моменту статических сопротивлений:
Номинальный момент на валу двигателя Н м:
n – частота вращения вала двигателя мин-1;
Р – статическая мощность двигателя кВт.
Расчетный момент соединительной муфты Н м:
- коэффициент учитывающий степень ответственности механизма [1 табл. 1.35 с.42];
- коэффициент учитывающий режим работы механизма [1 табл. 1.35 с.42];
Из таблицы [1 табл. III. 5.9 с.340] выбираем ближайшую по требуемому крутящему моменту упругую втулочно-пальцевую муфту №1 с тормозным шкивом диаметром ДТ=200 мм и наибольшим передаваемым крутящим моментом 500 Н м.
Момент инерции муфты кг*м2:
Момент инерции ротора двигателя и муфты кг м2:
Средний пусковой момент двигателя Н м:
- максимальная кратность пускового момента электродвигателя
- минимальная кратность пускового момента электродвигателя
Время пуска при подъеме груза с:
Фактическая частота вращения барабана мин-1:
Фактическая скорость подъема груза мс:
Ускорение при пуске мс2:
Полученные значения t и a соответствуют рекомендациям табл. 1.19 и 1.25.
Средняя высота подъема груза составляет 0.5-0.8 номинальной высота Н=16 м.
Принимаем среднюю высоту подъема м:
Время установившегося движения с:
Натяжение каната у барабана при опускании груза Н:
Момент при опускании груза Н м:
Время при опускании груза с:
Из графика усредненной загрузки механизма определим моменты
развиваемые двигателем и время его пуска при подъеме и опускании груза в
различные периоды работы механизма. Согласно графику за время цикла
(подъем и опускание груза) механизм будет работать с номинальным грузом
Таблица 2 - Момент развиваемый двигателем и время его пуска
Сумма времени пуска при подъеме и опускании грузов за цикл работы мех-ма с:
Общее время включения двигателя за цикл с:
Среднеквадратичный момент Н м:
Среднеквадратичная мощность двигателя кВт:
- условие выполняется
Момент статического сопротивления на валу двигателя при торможении механизма Н м:
- КПД привода от вала барабана до тормозного вала.
Необходимый по нормам Госгортехнадзора развиваемый тормоз Н м:
- коэффициент запаса торможений () [1 табл. 2.9 с.66].
Из таблицы [1 табл. III. 5.11 с.340] выбираем тормоз ТКТ – 300200 с тормозным моментом 240 Н м диаметром тормозного шкива . Регулировкой можно получить требуемый тормозной момент
Из таблицы [1 табл. 1.22 с.31] для среднего режима работы находим путь торможения механизма подъема груза м:
Время торможения в предположении что скорости подъема и опускания груза одинаковы с:
Замедление при торможении мс2:
что соответствует данным таблицы 1.25 [1 табл.1.25 с.32].
Расчет на прочность наиболее нагруженных деталей и узлов
1 Расчет ходового колеса
Напряжение в зоне контакта с рельсом МПа:
k – коэффициент зависящий от отложения [6 табл. 3.6 с.60];
- коэффициент учитывающий влияние касательной нагрузки на напряжение в зоне каната;
- коэффициент динамичности [6 табл. 3.7 с.61];
Р=110.5 – максимальная статическая нагрузка на одно колесо кН;
- диаметр ходового колеса м.
Полное число оборотов колеса за срок службы:
– коэффициент зависящий от отношения суммарного времени разгона и торможения к полному времени передвижения [6];
Vпер – номинальная скорость передвижения мс;
Tmax – максимальное время работы колеса за срок его службы ч.
Приведенное число оборотов колеса:
– коэффициент приведенного числа оборотов [6];
Допускаемое напряжение при приведенном числе оборотов колеса за срок службы МПа:
- допускаемые напряжения [6 табл. 3.9 с.61].
- условие соблюдается
Рисунок 4. Схема вил
Допускаемые напряжения .
Площадь этой трапеции :
Рисунок 5. Схема тела вил
Положение центра тяжести трапеции относительно крайних волокон :
Радиус кривизны вил (расстояние от центра зева до центра тяжести сечения) :
где – диаметр зева вил ;
Коэффициент кривизны в рассчитываемом сечении :
Напряжения в рассчитываемом сечении :
Запас прочности относительно предела текучести с учетом масштабного коэффициента принятого из ;
Горизонтальная составляющая натяжений этих стропов :
Поскольку размеры обоих сечений одинаковы и .
Напряжение изгиба от составляющей :
Дополнительные напряжения среза от силы :
Суммарное напряжение :
Составляем расчётную схему вала по [5] на которую наносим усилия действующие на вал:
Рисунок 1. Расчетная схема вала
Из уравнений моментов составленных для всех сил действующих на вал в вертикальной и горизонтальной плоскостях получаем реакции в двух плоскостях:
RA RAy = 168490 Н·м; Rb Rby = 98350 Н·м.
Реакции в опорах А и В равны геометрической сумме реакций действующих в плоскостях Н:
где RAx RAy Rbx Rby - реакции в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Принимаем в качестве материала Сталь 40Х с термообработкой «улучшение»
Из табл. 16.2.1 [5] в = 980 МПа-1 = 600 МПа
Допускаемые напряжения МПа:
где -1 – предел выносливости при изгибе МПа;
Sзап – коэффициент запаса прочности (Sзап = 4 из [5])
Расчетный диаметр вала м:
Исходя из расчетного диаметра принимаем диаметр вала в опасном сечении равным 110мм.
Коэффициент запас прочности по сопротивлению усталости в опасном сечении:
где -1 - предел выносливости при изгибе МПа;
k – коэффициент снижения предела выносливости (из табл. 16.6.1[5] k= 247);
max – максимальное напряжение изгибу МПа:
Прочность вала обеспечивается т.к.
Охрана труда и техника безопасности при эксплуатации крана-штабелера
Повышенная опасность работ при транспортировке поднятых грузов требует при проектировании и эксплуатации соблюдение обязательных правил по устройству и эксплуатации подъемно-транспортных машин. На механизмах подъема и передвижения правилами по устройству и эксплуатации предусмотрена установка ограничителей хода которые воздействуют на электрическую схему управления. Конечные выключатели механизма подъема ограничивают ход грузозахватывающего приспособления вверх а выключатели механизмов передвижения моста и тележки ограничивают ход механизмов в обе стороны. Предусматривается также установка конечных выключателей предотвращающих наезд механизмов в случае работы двух и более кранов на одном мосту. Исключение составляют установки со скоростью движения до 30 ммин. Крановые механизмы должны быть снабжены тормозами закрытого типа. Действующими при снятии напряжения.
Мостовой кран установлен в литейном цеху металлургического производства где наблюдается выделение пыли поэтому электродвигатель и все электрооборудование мостового крана требует защиты общепромышленного исполнения не ниже IP 53 - защита электрооборудования от попадания пыли а также полная защита обслуживающего персонала от соприкосновения с токоведущими и вращающимися частями а также защита электрооборудования от капель воды падающих под углом 600 к вертикали.
Краны литейных цехов работают в непрерывно при интенсивном использовании оборудования наличием высокой температуры окружающей среды и излучением теплоты от раскаленного или расплавленного металла. Кабина управления краном выполняется теплоизолированной в ней также оборудуется установка для кондиционирования воздуха
Особенности монтажа электрооборудования кранов требуют соблюдения соответствующих мер безопасности. Все места откуда возможно падение людей должны быть ограждены. Вход на кран допускается только по специально для этого устроенной лестницей с перилами. Инструменты материалы и оборудование поднимать на кран следует только при помощи пеньковой веревки.
Зону под монтируемым краном ограждают и вывешивают плакат: «Проход запрещен! Вверху работают». Работа с электроинструментом допускается лишь в резиновых перчатках и галошах; при этом инструмент должен быть заземлён. Электроэнергию к электроинструменту подводят по шланговому проводу с исправной изоляцией. В местах где можно упасть работают в предохранительном поясе. Электросварочные провода должны иметь надёжную изоляцию а сварщик работать в резиновых галошах или сапогах. Запрещается использование смонтированных троллеев в качестве подводки электроэнергии при производстве работ. Категорически запрещается передвигаться по подкрановым путям.
Современные подъемно – транспортные машины характеризуется широким диапазоном грузоподъемности габаритов обслуживаемых площадей высокой производительностью.
Количественных ограничений по базовым параметрам для современных подъемно – транспортных машин не существует. Их создают для любых условий возможного применения. Имеются только экономические ограничения. Сложные тяжелые машины стоят дорого и применять их целесообразно лишь в том случае если можно загрузить настолько чтобы они окупались за реальный срок эксплуатации до морального и физического износа.
Базовыми направлениями развития подъемно – транспортного оборудования являются совершенствование приводов машин и механизмов направленное на расширение диапазона регулирования скоростей повышение их КПД и надежности разработка новых конструктивных решений в частности c использованием встроенных планетарных устройств с термически обработанными долговечными зубчатыми колесами. Металлоконструкции кранового оборудования следует совершенствовать путем применения качественного металла с целью как снижения металлоемкости конструкции так и повышения долговечности. Для снижения массы кранов и повышения технологичности изготовления создаются новые прогрессивные конструкции мостов кранов: основные балки мостов выполняются двухстенными но со стенками разной толщины с размещением под тележечного рельса над внутренней более толстой стенкой что позволяет и разместить в балках электроаппаратуру крана; расширяется применение трубчатых и штампованных профилей а в ряде случаев и легких металлов; повышается качество применяемых материалов и совершенствуется технология производства деталей.
Тенденции развития кранов следующие: увеличение выпуска кранов большой грузоподъемности при снижении выпуска кранов малой грузоподъемности расширение применения гидравлического привода и специализированного электропривода применение кранов манипуляторов для выполнения массовых строительных работ – погрузочно-разгрузочных и монтажных.
Развитие всех отраслей народного хозяйства в настоящее время определяется прежде всего машиностроением – новыми машинами интенсифицирующими производственны процессы обеспечивающими резкое повышение производительности труда. Это можно достигнуть не только и не столько копируя и улучшая существующие в мировой практике модели сколько создавая принципиально новые машины базирующиеся на передовых достижениях техники.
Кузмин А.В. Марон Ф.Л. Справочник по расчётам механизмов подъёмно-
транспортных машин.- М.: Высшая школа 1983.
Павлов Н.Г. Примеры расчётов кранов. - Л.: Машиностроение 1976.
Иванченко Ф.К. Конструкция и расчёт подъёмно-транспортных машин. - К.:
Филиппов Б.И. Охрана труда при эксплуатации строительных машин. - М.: Высшая
Подъёмно- транспортные машины. Атлас конструкций Под ред. Александрова
М.П. и Решетова Д.Н. - М.: Машиностроение 1973.
Хон Н.В. Тян А.Д. Курсовое проектирование деталей и механизмов
грузоподъёмных машин. - М: Высшая школа 1993.
КР 08.01.03.04.000 ОВ
КР 08.01.03.04.000 ПЗ
Пояснительная записка
КР 08.01.03.04.000 СБ
Рама телескопическая
Болт М10*110 ГОСТ 7789-70
Гайка М30 ГОСТ 5918-62
Шплинт 63*60 ГОСТ 397-66
Приложение 1 Спецификация
Приложение 2 Патентный поиск
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(51)МПК7B65G106 B66C1700
(12)ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: по данным на 18.04.2016 - прекратил действие
(21) (22) Заявка:9711040828 19.06.1997
(24)начала отсчета срока действия патента:
(43)публикации заявки:10.05.1999
(45) Опубликовано:20.10.2002
(56) Список документов цитированных в отчете о
поиске:ЗЕРЦАЛОВ А.И. ПЕВЗНЕР Б.И. Краны-штабелеры. - М.: Машиностроение 1974 с. 12 рис. 5. US 5011358 А 30.04.1991. US 4387436 А 07.06.1983. RU 94036242 A1 20.08.1996.
Адрес для переписки:
5304 Москва Каспийская 26 корп.3 кв.30 Б.И.Певзнеру
Поликарпов Николай Михайлович
(73) Патентообладатель(и):
(54)МОСТОВОЙ КРАН-ШТАБЕЛЕР
Изобретение относится к области подъемно-транспортного машиностроения. Мостовой кран-штабелер управляемый с пола оператором посредством подвесного пульта содержит мост установленную на последнем тележку к поворотному кругу которой прикреплена колонна и перемещающийся по колонне с помощью канатного или цепного привода грузоподъемник представляющий собой каретку с вилами для захвата груза. Привод подъема грузоподъемника снабжен датчиком числа оборотов привода подъема установленным на быстроходном валу редуктора упомянутого привода и измеряющим в каждый момент времени число оборотов которое электронным преобразователем включающим в себя микропроцессор и световое цифровое табло преобразуется в цифровой код указывающий высоту подъема вил захвата. Упомянутое табло установлено на подвесном пульте. Изобретение обеспечивает повышение удобства в эксплуатации. 5 ил.
Изобретение относится к машиностроению и в частности к подъемно-транспортному машиностроению.
Изобретение относится также к внутризаводскому транспорту и складам.
Широко известны и повсеместно применяются на складах различного назначения краны-штабелеры предназначенные для укладки в стеллажи пакетированных или штучных грузов являющиеся наиболее эффективным оборудованием для механизации складской переработки грузов. Среди различных типов кранов-штабелеров большую группу составляют мостовые краны-штабелеры представляющие собой мост по которому перемещается тележка оборудованная полноповоротной колонной с подъемным грузозахватным механизмом.
Краны-штабелеры наиболее полно описаны в кн.: А.И.Зерцалов Б.И.Певзнер И.И.Бененсон. "Краны-штабелеры". Москва "Машиностроение" 1986 г.
Мостовые краны-штабелеры по способу управления делятся на два типа: управляемые оператором с пола и из подъемной кабины.
Наиболее простыми надежными и эффективными являются мостовые краны-штабелеры управляемые с пола. Благодаря отсутствию кабин для их использования на складах требуются узкие проходы между стеллажами достаточные для перемещения колонны с вилочным захватом. Благодаря этому площадь складов используется на 30-50% лучше чем при применении мостовых кранов-штабелеров управляемых из кабины где межстеллажные проходы выполняются значительно шире из-за необходимости перемещения колонны с кабиной оператора.
Ближайшим аналогом наиболее близким к настоящему изобретению является мостовой кран-штабелер ОП-10 изготавливающийся во ГОСТ 16553-88. Кран-штабелер состоит из моста по которому перемещается тележка оборудованная полноповоротной колонной по которой с помощью привода подъема вертикально перемещается вилочный захват.
Недостатком существующих мостовых кранов-штабелеров управляемых с пола является ограниченная высота подъема которая не превышает 52 м. Ограничение высоты подъема вызвано тем обстоятельством что оператор находясь в узком проходе не может увидеть уровень расположения ячеек стеллажей находящихся на высоте более 52 м. Поэтому мостовые краны-штабелеры управляемые с пола применяются на складах высота которых не более 72 м. При большой высоте складов применяются мостовые краны-штабелеры управляемые из кабины.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение удобства эксплуатации мостового крана-штабелера при обслуживании высоких стеллажей.
Указанный технический результат достигается тем что в мостовом кране-штабелере управляемом с пола оператором посредством подвесного пульта и содержащим мост установленную на последнем тележку к поворотному кругу которой прикреплена колонна и перемещающийся по колонне с помощью канатного или цепного привода грузоподъемник представляющий собой каретку с вилами для захвата груза привод подъема грузоподъемника снабжен датчиком числа оборотов привода подъема установленным на быстроходном валу редуктора упомянутого привода и измеряющим в каждый момент времени число оборотов которое электронным преобразователем включающим в себя микропроцессор и световое цифровое табло преобразуется в цифровой код указывающий высоту подъема вил захвата причем упомянутое табло установлено на подвесном пульте.
Кран-штабелер управляется оператором с помощью подвесного пульта управления. Оператор держа в руках подвесной пульт движется за краном-штабелером включая на пульте необходимые для работы приводы.
В целях устранения недостатка присущего существующим мостовым кранам-штабелерам управляемым оператором с пола а именно малой высоты подъема ограниченной невозможностью оператора визуально направлять кран-штабелер в ячейки расположенные выше 52 м предлагаемый в настоящем изобретении кран-штабелер оборудован устройствами позволяющими оператору направлять груз в ячейки расположенные практически на любой высоте.
Для этого на приводе подъема на быстроходном валу редуктора установлен датчик числа оборотов с помощью которого в каждый момент времени определено точное положение вил грузоподъемника по высоте поскольку канатный барабан имеет постоянный диаметр нарезки и каждый оборот электродвигателя (с учетом редукции) определяет высоту перемещения крана-штабелера. Число оборотов электродвигателя определенное датчиком с помощью электронного преобразователя включающего микропроцессор и цифровое табло преобразуется в цифровой код измеряющий в процессе работы высоту подъема вил грузоподъемника.
Цифровое табло установлено на подвесном пульте управления и в каждый момент времени указывает высоту подъема вилочных захватов относительно уровня пола.
Оператор крана-штабелера зная высоту расположения верхних ячеек стеллажей склада производит установку (или взятие) груза сверяясь с высотой подъема вил высвечиваемой на пульте.
На фиг.1 приведен мостовой кран-штабелер на складе. Вид спереди.
На фиг.2 - мостовой кран-штабелер на складе. Вид сбоку.
На фиг. 3 - мостовой кран-штабелер на складе. Вид сверху.
На фиг. 4 - тележка крана-штабелера.
На фиг. 5 - подвесной пульт крана-штабелера.
Мостовой кран-штабелер (см. фиг. 1 3) имеет мост 1 выполненный из двутавровых балок соединенных между собой концевыми балками оснащенными ходовыми колесами и двумя раздельными приводами установленными на ходовых колесах.
По мосту с помощью ходовых колес перемещается тележка 2 выполненная в виде рамы на которой установлен поворотный круг со смонтированным на нем приводом подъема.
К поворотному кругу тележки крепится колонна 3 коробчатого сечения имеющая направляющие для перемещения грузоподъемника. Колонна вращается на поворотном круге с помощью специального привода.
По колонне перемещается грузоподъемник 4 представляющий собой каретку с двумя парами катков охватывающих колонну. На каретке установлены две вилы служащие для захвата груза.
Кран-штабелер перемещается по крановым путям 5 установленным на стеллажах 6.
Управление краном-штабелером производится оператором с помощью подвесного пульта 7 подвешенного к неповоротной части тележки.
Тележка (см. фиг. 4) имеет прямоугольную раму 8 на которой с помощью шариковой поворотной опоры установлен поворотный круг 9 на котором смонтированы привод подъема груза и привод поворота колонны. Привод подъема состоит из канатного барабана 10 установленного на выходном валу цилиндрического редуктора 11. Привод осуществляется от двухскоростного электродвигателя 12 на валу которого установлен колодочный тормоз 13. Тележка перемещается по балкам моста на ходовых колесах 14 два из которых соединенные общим валом являются приводными. На валу одного из колес установлен привод передвижения 15 состоящий из электродвигателя со встроенным тормозом и редуктора.
Вращение поворотного круга вместе с колонной производится с помощью привода состоящего из редуктора 16 на выходном валу которого смонтирована шестерня находящаяся в зацеплении с внутренним зубчатым венцом поворотной опоры (на чертеже показаны осевыми линиями) тормоза 17 и электродвигателя 18.
На быстроходном валу редуктора привода подъема установлен датчик числа оборотов 19 служащий для управления работой крана-штабелера. С помощью датчика числа оборотов в каждый момент времени измеряется число оборотов канатного барабана которое с помощью электронного преобразователя включающего микропроцессор и цифровое табло (установленное на пульте управления) преобразуется в цифровой код измеряющий в процессе работы высоту подъема вил грузоподъемника.
Управление краном-штабелером производится с помощью подвесного пульта (см. фиг. 5). На пульте установлено цифровое табло 20 на котором высвечивается высота подъема вил грузоподъемника а также установлены четыре пары кнопок для управления приводами: моста 21 тележки 22 подъема 23 и поворота 24.
Работа крана-штабелера производится следующим образом. Груз подлежащий укладке в стеллаж для хранения доставляется на склад каким-либо транспортным средством (автомобилем автопогрузчиком конвейером и т.д.). Оператор мостового крана-штабелера с помощью подвесного пульта управления подводит кран-штабелер к транспортному средству и снимает груз. Далее оператор направляет кран-штабелер в один из межстеллажных проходов путем попеременного включения приводов тележки моста и поворота. Въехав в межстеллажный проход оператор путем попеременного (или одновременного) включения приводов моста и подъема устанавливает вилы против заданной свободной ячейки в стеллаже. Если ячейка расположена на высоте до 5 м оператор ориентируется визуально без помощи светового табло. Если ячейка расположена на большой высоте то оператор пользуется световым табло на котором по мере движения грузоподъемника высвечивается высота подъема вил. Зная высоту расположения ячеек оператор останавливает подъем грузоподъемника на требуемой высоте. Если требуется установить груз в ячейку то вилы останавливаются на 30 50 мм выше полки стеллажа. Остановив привод подъема оператор путем включения привода тележки вводит груз в ячейку а затем пользуясь указанием светового табло опускает вилы на 30 50 мм ниже полки стеллажа. При этом груз ложится на полки стеллажа а вилы освобождаются и выводятся из стеллажа путем включения привода тележки. Мостовой кран-штабелер готов к выполнению следующего цикла. Таким же образом но в обратном порядке производится взятие груза из стеллажа с тем отличием что для взятия груза вилы поднимаются ниже уровня полки требуемой ячейки и после заезда внутрь ячейки поднимаются уже с грузом на 30 50 мм выше полки.
Мостовой кран-штабелер управляемый с пола оператором посредством подвесного пульта и содержащий мост установленную на последнем тележку к поворотному кругу которой прикреплена колонна и перемещающийся по колонне с помощью канатного или цепного привода грузоподъемник представляющий собой каретку с вилами для захвата груза отличающийся тем что привод подъема грузоподъемника снабжен датчиком числа оборотов привода подъема установленным на быстроходном валу редуктора упомянутого привода и измеряющим в каждый момент времени число оборотов которое электронным преобразователем включающим в себя микропроцессор и световое цифровое табло преобразуется в цифровой код указывающий высоту подъема вил захвата причем упомянутое табло установлено на подвесном пульте.
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Извещение опубликовано:27.11.2006БИ: 332006

ssrrrrrs-rrer-rrsrer.dwg

Верхний габарит стеллажа или груза.
Техническая характеристка. 1. Грузоподъемность
т 5 2. Наибольшая высота здания до низа перекрытия
3. Механизм подъема груза: а) Скорость
мс. 0.32 б) Тип электродвигателя MTF 412-6 в) Число оборотов
обмин. 970 г) Мощность
Сталь 45 ГОСТ 380-94
НВ 250..265 2.Острые кромки затупить 3.Неуказываемые предельные отклонения размеров -охватывающих H14 -охватываемых h14
КР 08.01.03 04 000 ВО
Технические требования: 1.Отливку закалить до твердости 300 350НВ 2.Отстрые кромки притупить R=0.5мм 3.Формовочные уклоны 3 4.Литейные радиусы 3 5мм 5.Неуказанные предельные отклонени размеров: -охватываемых h14 -охватывающих Н14 6.Тип подшипника - роликовый радиальный сферический
180-230НВ 2. Термообработка-улучшение 3. Неуказанные прежедьные отклонения размеров: охватываемых -h14
Грузовая колонна с вилочным захватом
Техническая характеристика:
т 5 Длинна пролета моста
м 10 Высота подъема вил
м 4 Скорость подъема вил
мс 0.32 Режим работ средний
КР 08.01.03 04 000 СБ