Разработка конструкции башенного крана

общий вид.cdw

Техническая характеристика крана
Высота подъема крюка
Скорость подъема груза
Скорость передвижения крановой тележки
Угловая скорость вращения крана
Радиус поворотной платформы

патенты.docx

(54) МЕХАНИЗМ ПОДЪЕМА ГРУЗА
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях грузоподъемных машин. Механизм подъема груза содержит электродвигатель упругую муфту с тормозным шкивом редуктор двухвенцовую зубчатую муфту и барабан. Выходной конец тихоходного вала редуктора через упругую муфту соединен с управляемой планетарной муфтой вал центральной шестерни которой через муфту соединен с винтом механического накопителя энергии. На быстроходном валу редуктора установлен центробежный тормоз. Достигается повышение энергоэффективности механизма подъема груза. 1 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях грузоподъемных машин.
Известен механизм подъема груза [1] содержащий электродвигатель упругую муфту с тормозным шкивом редуктор двухвенцовую зубчатую муфту и барабан.
Недостатком известного механизма является его низкая энергоэффективность т.к. потенциальная энергия которую имеет поднятый груз при опускании груза переходит в тепловую и рассеивается в атмосфере. Данный механизм принят в качестве прототипа.
Цель изобретения - повышение энергоэффективности механизма подъема груза.
Поставленная цель достигается тем что в механизме подъема груза содержащем электродвигатель упругую муфту с тормозным шкивом редуктор двухвенцовую зубчатую муфту и барабан выходной конец тихоходного вала редуктора через упругую муфту соединен с управляемой планетарной муфтой вал центральной шестерни которой через муфту соединен с винтом механического накопителя энергии а на быстроходном валу редуктора установлен центробежный тормоз.
На чертеже представлен механизм подъема груза.
Механизм подъема груза содержит электродвигатель 1 упругую муфту 2 с тормозным шкивом редуктор 3 двухвенцовую зубчатую муфту 4 и барабан 5. Выходной конец тихоходного вала редуктора 3 соединен через упругую муфту 6 с валом водила 7 планетарной муфты. На водиле 7 подвижно установлены сателлиты 8 входящие в зацепление с центральной шестерней 9 и зубчатым венцом 10 закрепленном в корпусе 11. Наружная поверхность корпуса 11 выполнена в виде тормозного шкива. Для остановки корпуса 11 установлен тормоз 12. Для неподвижного соединения центральной шестерни 9 с корпусом 11 применяется управляемый фрикцион (многодисковая фрикционная муфта) 13. Накопитель энергии выполнен в виде цилиндрического корпуса 14 внутри которого установлена передача винт-гайка причем винт 15 через муфту 16 соединен с валом центральной шестерни 9 а гайка 17 соединена с упругим элементом 18 расположенным также в корпусе 14 накопителя энергии. Для блокировки накопителя энергии применяется управляемый тормоз 19 причем тормозной шкив установлен на валу винта 15. Для ограничения хода гайки в корпусе 14 накопителя энергии установлены концевые выключатели 20 и 21. Для исключения возможности чрезмерного увеличения скорости подъема груза при пуске механизма от накопителя энергии на быстроходный вал редуктора 3 установлен центробежный тормоз 22.
Механизм подъема груза работает следующим образом.
При опускании груза электродвигатель 1 работает в режиме тормозного спуска. Для зарядки упругого элемента 18 выключаются тормоза 12 и 19 включается фрикцион 13 при этом все элементы (7 8 9 10 11) планетарной муфты соединяются в одно целое. Винт 15 начинает вращаться с угловой скоростью равной угловой скорости выходного вала редуктора 3. При этом гайка 17 начинает перемещаться относительно корпуса 14 сжимая упругий элемент 18. Сила упругости действующая со стороны упругого элемента 18 на гайку 17 через передачу винт-гайка будет создавать на валу винта 15 момент сопротивления за счет чего необходимый тормозной момент который должен развивать электродвигатель 1 временно будет уменьшен что приведет к снижению энергопотребления из электросети. Когда упругий элемент 18 зарядится полностью гайка 17 нажимает на концевой выключатель 20 после чего включается тормоз 19 а фрикцион 13 отключается; при этом тормоз 12 остается выключенным. Благодаря этому дальнейшее опускание груза происходит с помощью электродвигателя независимо от накопителя энергии. Когда груз опустится на заданную высоту электродвигатель 1 выключается и производится торможение механизма.
В том случае если масса опускаемого груза недостаточна для зарядки упругого элемента 18 его либо не подключают совсем либо заряжают не полностью.
При подъеме груза возможны два варианта.
Вариант 1. Если в накопителе энергии при опускании груза было накоплено достаточно энергии то за счет этой энергии может производиться пуск и разгон механизма подъема а электродвигатель 1 включается уже после того как его ротор разгонится до скорости находящейся в устойчивой зоне механической характеристики электродвигателя. Это приведет к снижению пускового момента двигателя и следовательно к снижению нагрева обмоток электродвигателя к увеличению срока его службы к снижению энергопотребления из электросети при подъеме груза. Для начала разгона механизма подъема груза от накопителя энергии включается тормоз 12 отключаются тормоз 19 и фрикцион 13 упругий элемент 18 начинает разжиматься и перемещает гайку 17 что приводит к вращению винта 15. Через планетарную муфту которая при включенном тормозе 12 работает на понижение скорости и увеличение момента вращение передается на выходной вал редуктора 3 от которого вхолостую вращаются все остальные валы редуктора 3 и ротор электродвигателя 1. При этом центробежный тормоз 22 исключает возможность превышения заданной скорости подъема груза. Когда скорость ротора электродвигателя 1 достигнет заданного значения тормоз 12 выключается включается тормоз 19 и электродвигатель 1. Дальнейший подъем груза производится в обычном режиме за счет электродвигателя 1. Когда груз поднимется на заданную высоту электродвигатель 1 выключается и производится торможение механизма. Для исключения возможности поломки накопителя энергии в корпусе 14 установлен концевой выключатель 21. Если упругий элемент 18 полностью разрядится гайка 17 нажимает на концевой выключатель 21 тормоз 12 выключается включается тормоз 19 и электродвигатель 1. Когда груз поднимется на заданную высоту электродвигатель 1 выключается и производится торможение механизма.
Вариант 2. Если в накопителе энергии при опускании груза было накоплено некоторое количество энергии то он часть времени подъема может работать совместно с электродвигателем 1. Это приведет к уменьшению крутящего момента электродвигателя 1 и следовательно к снижению энергопотребления из электросети при подъеме груза. Для этого при пуске механизма подъема одновременно включается электродвигатель 1 и тормоз 12 отключаются тормоз 19 и фрикцион 13; упругий элемент 18 начинает разжиматься и через гайку 17 создает момент на валу винта 15 который через планетарную муфту которая при включенном тормозе 12 работает на увеличение момента передается на выходной вал редуктора 3 и снижает нагрузку на электродвигатель 1. Когда упругий элемент 18 полностью разрядится гайка 17 нажимает на концевой выключатель 21 тормоз 12 выключается включается тормоз 19; далее подъем груза осуществляется электродвигателем 1.
В том случае если накопитель энергии не заряжен то при подъеме груза его не подключают совсем.
При необходимости разрядить упругий элемент 18 (например для осмотра или ремонтных работ) при выключенном электродвигателе 7 выключают тормоза 12 и 19 и фрикцион 13.
Источники информации
Справочник по кранам: В 2 т.-Т.2. Характеристики и конструктивные схемы кранов. Крановые механизмы их детали и узлы. Техническая эксплуатация кранов М.П.Александров М.М.Гохберг А.А.Ковин и др.; Под общ. ред. М.М.Гохберга. - М.: Машиностроение 1988. - 559 с. - С.375-376.
Механизм подъема груза содержащий электродвигатель упругую муфту с тормозным шкивом редуктор двухвенцовую зубчатую муфту и барабан отличающийся тем что выходной конец тихоходного вала редуктора через упругую муфту соединен с управляемой планетарной муфтой вал центральной шестерни которой через муфту соединен с винтом механического накопителя энергии а на быстроходном валу редуктора установлен центробежный тормоз.
(54) ДВУХБАРАБАННАЯ ЛЕБЕДКА МЕХАНИЗМА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ГРУЗОВОЙ ТЕЛЕЖКИ БАШЕННОГО КРАНА
Изобретение относится к канатным лебедкам. Лебедка содержит раму с валом на котором установлены канатные барабаны. Первый барабан установлен на валу жестко а второй барабан установлен на валу с возможностью вращения. Храповой механизм связан со вторым барабаном и имеет тормозной упор взаимодействующий с опорами второго барабана. Лебедка выполнена с обечайкой закрепленной на конце вала и жестко связанной со вторым барабаном. Опоры и упор расположены между ребордами обечайки на которой установлено храповое колесо взаимодействующее с собачкой храпового механизма. Обечайка по ее окружности разделена опорами на рабочие участки каждый из которых состоит из первой части и второй части являющейся продолжением первой части при этом первая часть выполнена криволинейной или прямолинейной а вторая часть участка выполнена по радиусу тела вращения. Изобретение обеспечивает повышение надежности и безопасности работы. 4 ил.
Данное техническое решение относится к канатным лебедкам имеющим по крайней мере два барабана которые связаны с общим валом привода лебедки. Лебедка предназначена для использования в канатных приводах машин для перемещения их подвижных частей и органов для монтажных демонтажных и грузоподъемных работ.
Известна лебедка содержащая соосно установленные на приводном валу барабаны огибаемые канатом средства соединения барабанов электродвигатель и редуктор с которым связан приводной вал при этом один барабан жестко установлен на валу а второй барабан установлен на приводном валу с возможностью вращения относительно него и фиксации при этом обечайки лебедки выполнены с отверстиями под стопорный элемент первый барабан выполнен с хвостовиком а второй барабан свободно посредством подшипниковых опор установлен на хвостовике первого барабана [1].
Конструкция этой лебедки обеспечивает вращение одного барабана от привода свободное вращение этого барабана вращение второго барабана от привода синхронно с первым барабаном и стопорение второго барабана.
Известна также лебедка содержащая редукторы с корпусами и крышками установленные на оси барабаны и тормоза при этом корпуса редукторов жестко соединены с осью барабанов которая выполнена с проточками образующие двухсторонние упоры на ее обоих концах взаимодействующие со стенками корпусов редукторов [2]. Конструкция данной лебедки решает технологические задачи.
Известна двухбарабанная лебедка содерджащая электородвигатель тормоза механические передачи на барабаны которые смонтированы на одной оси при этом в одном из барабанов закреплен палец свободный конец которого входит в паз другого барабана [3].
Известна двухбарабанная лебедка содержащая два барабана разного диаметра храповой механизм закрепленный на одной оси при этом барабан большого диаметра закреплен на оси свободно и снабжен съемным фиксатором соединяющим его попеременно с храповым колесом и с корпусом а другой барабан жестко закреплен на оси [4].
Известна одновальная двухбарабанная лебедка содержащая приводной вал на котором установлены барабаны связанные с валом фрикционными муфтами при этом лебедка выполнена с механизмами блокировки фрикционных муфт включающими в себя установленные на валу с возможностью осевого перемещения шестерни и прикрепленные к корпусу каждой муфты зубчатые венцы взаимодействующие с шестернями [5].
Известна лебедка для натяжения канатов привода перемещения транспортирующих тележек содержащая барабаны со ступицами установленными на валу привод и устройство для выравнивания натяжения канатов которое выполнено в виде свободно насаженной на вал заодно с червячным колесом прямозубой шестерни кинематически соединенной с сателлитовыми шестернями закрепленными на ступице одного из барабанов и обкатывающимися по зубчатому ободу обоймы свободно насаженной на ступицу [6].
Известна лебедка содержащая канатный барабан и накопительный барабан при этом лебедка имеет переключающее устройство для обеспечения связи реборды канатного барабана с ребордой накопителя а рама лебедки имеет средство для соединения и фиксации на ней канатного барабана [7].
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению по сущности и достигаемому эффекту является двухбарабанная лебедка механизма передвижения грузовой тележки башенного крана содержащая раму с валом на котором установлены первый и второй канатные барабаны при этом первый барабан установлен на валу жестко а второй барабан установлен на валу с возможностью вращения и с ним связан натяжной механизм имеющий тормозной упор взаимодействующий с опорами [8].
Данное техническое решение не в полной мере обеспечивает безопасность работ проводимых во время натяжения каната механизма передвижения грузовой тележки башенного крана. Это связано с тем что при ошибочном включении привода вращения лебедки в обратную сторону упор защемляется лебедкой что приводит к ее поломкам и создает опасность работы.
Решаемой и достигаемой целью настоящего изобретения является обеспечение безопасности и повышение надежности работы.
Для этого двухбарабанная лебедка механизма передвижения грузовой тележки башенного крана содержащая раму с валом на котором установлены первый и второй канатные барабаны при этом первый барабан установлен на валу жестко а второй барабан установлен на валу с возможностью вращения и с ним связан храповой механизм имеющий тормозной упор взаимодействующий с опорами выполнена с закрепленной на конце вала обечайкой жестко связанной со вторым барабаном опоры и упор расположены между ребордами обечайки на которой установлено храповое колесо взаимодействующее с собачкой храпового механизма обечайка между ребордами по окружности разделена опорами на рабочие участки каждый из которых состоит из первой части и второй части являющейся продолжением первой части при этом первая часть выполнена криволинейной или прямолинейной а вторая часть участка выполнена по радиусу тела вращения.
На фиг.1 показана двухбарабанная лебедка;
На фиг.2 - вид А на фиг.1;
На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1;
На фиг.4 - сечение В-В на фиг.3.
Двухбарабанная лебедка (фиг.1 2) механизма передвижения грузовой тележки башенного крана содержит раму 1 с валом 2 (фиг.3) на котором установлены связанные валом 2 канатные барабаны 3 и 4. С барабаном 4 связан храповой механизм 5 предназначенный для натяжения каната механизма передвижения грузовой тележки крана в случае его ослабления.
Натяжной механизм имеет шарнирно закрепленный на раме 1 тормозной упор 6 (фиг.4) взаимодействующий с опорами 7 обечайки 8 которая установлена на конце вала 2 и жестко связана с барабаном 4. Внутри обечайки 8 жестко на валу 2 установлено храповое колесо 9 взаимодействующее с собачками 10 храпового механизма. Обечайка имеет две реборды 11 на одной из которых жестко закреплены оси 12 собачек. Упор 6 расположен между ребордами 11 обечайки.
Обечайка 8 разделена опорами 7 на рабочие участки 13. Каждый участок в плоскости сечения В-В состоит из первой части 14 и второй части 15. Первая часть 14 выполнена криволинейной изогнутой вовнутрь обечайки 8. Часть 14 рабочего участка 13 может быть выполнена прямолинейной или по радиусу тела вращения со смещением центра вращения таким образом чтобы между частями 14 и 15 рабочего участка был образован уступ. Вторая часть 15 рабочего участка 13 выполнена по радиусу тела вращения и рабочая поверхность этой части удалена от оси обечайки 8 и вала 2 на расстояние большее в сравнении с удаленностью от этой оси рабочей поверхности первой части 14 участка 13. Концы 16 и 17 рабочих участков 13 состыкованы с боковыми смежными сторонами опор 7.
Таким образом внутренняя поверхность обечайки 8 выполнена фигурной с несколькими радиально расположенными упорами 7 между которыми расположены изогнутые в поперечной плоскости рабочие участки 13 обечайки 8.
Шарнирная связь упора 6 с рамой выполнена посредством пальца 18 установленного в проушинах рамы 1 и упора 6. Последний в нижней части связан с рамой 1 пружиной 19. Каждая собачка 10 связана с обечайкой 8 пружиной 20. Вал 2 лебедки связан с приводом 21 лебедки через редуктор 22 (фиг.2). Лебедка имеет накопитель 23 каната 24 в котором расположены несколько витков 25 каната 24.
Работает лебедка следующим образом. В рабочем положении лебедки упор 6 (фиг.4) переведен в крайнее правое положение и зафиксирован в этом положении фиксатором (не показан). Барабан 3 вращается от привода 21 через редуктор 22 и вал 2. С вала 2 вращение передается на обечайку 8 натяжного механизма и далее на барабан 4. Обечайка 8 барабаны 3 и 4 вращаются и при этом на одну сторону барабанов канат 24 наматывается а с другой их стороны канат сматывается. Число витков 25 в накопителе 23 остается постоянным.
В случае вытяжки каната 24 снимают с фиксатора упор 6 и подводят его под одну из опор 7. При этом упор устанавливается в рабочее вертикальное положение и в этом положении фиксируется пружиной 19.
Включают привод 21 при этом вал 2 вращается по часовой стрелке собачки 10 пропускают храповое колесо 9 и ослабленная ветвь каната 24 наматывается на барабан 3 при этом канатная система привода натягивается. В случае если оператор неверно включил привод 21 (против часовой стрелки) часть 15 рабочего участка 13 обечайки 8 входит в контакт с упором 6 и отводит его в наружную сторону. При этом упор 6 поворачивается вокруг пальца 18 и выходит из зацепления с обечайкой 8. При этом поломка лебедки исключается а надежность и безопасность ее работы повышаются.
Источники информации.
SU 1678754 A1 06.07.1989.
SU 747805 25.04.1977.
SU 282638 10.07.1969.
SU 480633 14.01.1972.
SU 994394 22.09.1980.
SU 305128 11.04.1970.
SU 1726361 A1 15.04.1992.
RU 2249562 C1 10.04.2005 (прототип).
Двухбарабанная лебедка механизма передвижения грузовой тележки башенного крана содержащая раму с валом на котором установлены первый и второй канатные барабаны при этом первый барабан установлен на валу жестко а второй барабан установлен на валу с возможностью вращения и с ним связан храповой механизм имеющий тормозной упор взаимодействующий с опорами отличающаяся тем что она выполнена с закрепленной на конце вала обечайкой жестко связанной со вторым барабаном опоры и упор расположены между ребордами обечайки на которой установлено храповое колесо взаимодействующее с собачкой храпового механизма обечайка между ребордами по окружности разделена опорами на рабочие участки каждый из которых состоит из первой части и второй части при этом первая часть выполнена криволинейной или прямолинейной а вторая часть участка выполнена по радиусу тела вращения.
(54) МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА БАШЕННОГО КРАНА
Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению. Механизм предназначен для вращения поворотной части башенного крана вокруг вертикальной оси. Механизм включает расположенные на одной продольной оси редуктор электродвигатель и тормоз с электромагнитом. Тормоз содержит шкив рычаги с колодками тормозную пружину шток установленный между рычагами. Редуктор содержит корпус и крышку. Внутри корпуса расположены входной промежуточные и выходной валы с зубчатыми колесами подшипниковый узел и маслонасос. Опоры валов и маслонасос расположены на съемной диафрагме установленной между корпусом и крышкой редуктора. Тормоз содержит независимые друг от друга устройства регулировки тормозной пружины и хода сердечника электромагнита. Тормозная пружина закреплена на рычаге электромагнита и размещена в скобе шарнирно закрепленной на одном из двух рычагов с колодками. Шток установлен с возможностью взаимодействия одним концом с сердечником электромагнита а другим концом - со вторым рычагом с колодкой расположенным напротив электромагнита. Изобретение позволяет упростить монтаж демонтаж и ремонтно-эксплуатационное обслуживание механизма поворота башенного крана а также повысить надежность производительность и безопасность работы устройства. 11 з.п. ф-лы 3 ил.
Изобретение относится к подъемно-транспортному машиностроению а именно к механизмам поворота башенных кранов предназначенных для вращения поворотной части башенного крана вокруг вертикальной оси.
Известен механизм поворота содержащий электродвигатель редуктор и тормоз смонтированные на плите одной стороной шарнирно опирающейся на поворотную платформу а другой соединенной с натяжным устройством (Авторское свидетельство №398499 МПК В 66 С 2384 опубл. 27.09.1973 г.). Данное устройство характеризуется расширенной пространственной компоновкой что делает его громоздким.
Известен механизм поворота стрелового крана наиболее близкий к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков взятый в качестве прототипа содержащий расположенные на одной продольной оси редуктор электродвигатель и тормоз с электромагнитом содержащий шкив; рычаги с колодками; тормозную пружину; шток установленный между рычагами. Механизм снабжен устройством растормаживания содержащим подвижную подпружиненную планку и взаимодействующую с ней нажимную гайку. Электродвигатель посредством редуктора соединен с опорно-поворотным кругом (Авторское свидетельство №783205 МПК В 66 С 2384 опубл. 30.11.80 г.).
Известная конструкция характеризуется более компактной пространственной компоновкой однако недостатком этого механизма является сложность монтажа демонтажа и ремонтно-эксплуатационного обслуживания устройства а также сложная регулировки тормоза.
Задачами на решение которых направлено заявляемое изобретение является упрощение монтажа демонтажа и ремонтно-эксплуатационного обслуживания механизма поворота башенного крана а также повышение надежности производительности и безопасности работы устройства.
Технический результат который может быть получен при осуществлении заявляемого изобретения заключается в уменьшении времени затрачиваемого на монтаж и демонтаж механизма поворота башенного крана повышении точности установки увеличении передаточного числа и нагрузочной способности снижении трудоемкости и упрощении обслуживания тормоза исключении процедуры регулировки подшипников редуктора в процессе эксплуатации обеспечении принудительной смазки а также в обеспечении возможности разворота поворотной платформы вручную и ручного растормаживания тормоза.
Указанный технический результат достигается тем что в механизме поворота башенного крана включающем расположенные на одной продольной оси редуктор электродвигатель и тормоз с электромагнитом содержащим тормозной шкив; рычаги с колодками; тормозную пружину; шток установленный между рычагами редуктор содержит корпус с крышкой внутри которого расположены входной вал промежуточные и выходной валы с зубчатыми колесами подшипниковый узел и маслонасос при этом опоры валов и маслонасос расположены на съемной диафрагме установленной между корпусом и крышкой редуктора; тормоз содержит независимые друг от друга устройства регулировки тормозной пружины и хода сердечника электромагнита при этом тормозная пружина закреплена на рычаге электромагнита и размещена в скобе шарнирно закрепленной на одном из двух рычагов с колодками; шток установлен с возможностью взаимодействия одним концом с сердечником электромагнита а другим - со вторым рычагом с колодкой расположенньм напротив электромагнита.
Предпочтительно чтобы устройство регулировки тормозной пружины было выполнено в виде стержня один конец которого закреплен на втором рычаге с колодкой и снабжен регулировочной гайкой а другой конец выполнен с упором и размещен внутри скобы при этом тормозная пружина установлена на стержне между упором и скобой.
Предпочтительно чтобы устройство регулировки хода сердечника электромагнита было выполнено в виде винта установленного с возможностью взаимодействия со штоком на втором рычаге с колодкой.
В отдельных случаях исполнения стержень может быть снабжен дополнительной гайкой с шарнирно закрепленным на ней стопором расположенными на стержне между вторым рычагом и скобой.
Предпочтительно чтобы подшипниковый узел редуктора содержал прецизионно настроенные подшипники.
Предпочтительно чтобы маслонасос был выполнен с реверсируемым направлением вращения вала и постоянным направлением потока масла.
Предпочтительно чтобы корпус редуктора содержал опорные проушины фиксируемые в вильчатых кронштейнах закрепленных на поворотной части крана.
Также предпочтительно чтобы корпус редуктора в нижней части был выполнен в виде горловины монтируемой на кронштейнах установленных на поворотной части крана.
Предпочтительно чтобы зубчатые колеса валов редуктора были выполнены с зацеплением Новикова.
Предпочтительно чтобы в качестве электродвигателя был использован фланцевый электродвигатель.
В отдельных случаях выполнения тормоз может быть выполнен с возможностью установки на нем рукоятки для разворота поворотной платформы.
В некоторых случаях исполнения механизм поворота может дополнительно содержать кожух закрывающий электродвигатель и тормоз сверху.
Во всех случаях выполнения предлагаемый механизм поворота башенного крана отличается от указанного выше известного наиболее близкого к нему:
- выполнением редуктора содержащим корпус с крышкой;
- расположением внутри корпуса входного вала промежуточных и выходного валов с зубчатыми колесами подшипникового узла и маслонасоса;
- наличием съемной диафрагмы установленной между корпусом и крышкой редуктора;
- выполнением опор валов и маслонасоса расположенными на съемной диафрагме;
- наличием независимых друг от друга устройств регулировки тормозной пружины и хода сердечника электромагнита;
- выполнением тормозной пружины закрепленной на рычаге электромагнита и размещенной в скобе шарнирно закрепленной на одном из двух рычагов с колодками;
- установкой штока с возможностью взаимодействия одним концом с сердечником электромагнита а другим - со вторым рычагом с колодкой расположенным напротив электромагнита.
В отдельных случаях выполнения заявляемое устройство отличается от известного:
- выполнением устройства регулировки тормозной пружины в виде стержня один конец которого закреплен на втором рычаге с колодкой и снабжен регулировочной гайкой а другой конец выполнен с упором и размещен внутри скобы при этом тормозная пружина установлена на стержне между упором и скобой;
- выполнением устройства регулировки хода сердечника электромагнита в виде винта установленного с возможностью взаимодействия со штоком на втором рычаге с колодкой;
- наличием дополнительной гайки с шарнирно закрепленным на ней стопором расположенных на стержне между вторым рычагом и скобой;
- наличием прецизионно настроенных подшипников в подшипниковом узле редуктора;
- использованием маслонасоса с реверсируемым направлением вращения вала и постоянным направлением потока масла;
- наличием на корпусе редуктора опорных проушин фиксируемых в вильчатых кронштейнах закрепленных на поворотной части крана;
- выполнением нижней части корпуса редуктора в виде горловины монтируемой на кронштейнах установленных на поворотной платформе крана;
- выполнением зубчатых колес валов редуктора с зацеплением Новикова;
- использованием фланцевого электродвигателя;
- выполнением тормоза с возможностью установки на нем рукоятки для разворота поворотной платформы;
- наличием кожуха закрывающего электродвигатель и тормоз сверху.
Выполнение корпуса редуктора содержащим съемную диафрагму на которой расположены опоры валов и маслонасос упрощает конструкцию механизма поворота и сокращает время затрачиваемое на монтаж и демонтаж устройства а также позволяет увеличить передаточное число за счет увеличения жесткости валов. Наличие независимых друг от друга устройств регулировки тормозной пружины и хода сердечника электромагнита снижает трудоемкость и упрощает обслуживание тормоза. Выполнение подшипникового узла редуктора с предварительной прецизионной настройкой подшипников позволяет обеспечить работу редуктора без дополнительной регулировки подшипников а использование маслонасоса с реверсируемым направлением вращения вала и постоянным направлением потока масла позволяет обеспечить принудительную смазку в условиях эксплуатации механизма поворота. Применение зубчатых колес с зацеплением Новикова позволяет повысить нагрузочную способность механизма поворота за счет увеличения площади контакта зубьев. Использование фланцевого электродвигателя обеспечивает компактное пространственное расположение узлов механизма поворота на одной продольной оси. Выполнение нижней части корпуса редуктора в виде горловины монтируемой на кронштейне установленном на поворотной платформе крана и наличие на корпусе редуктора опорных проушин фиксируемых в вильчатых кронштейнах закрепленных на поворотной части крана позволяют повысить точность и надежность установки механизма поворота. Наличие дополнительной гайки с шарнирно закрепленным на ней стопором расположенных на стержне между вторым рычагом и скобой позволяет обеспечить ручное растормаживание тормоза повышая безопасность работы. Выполнение тормоза с возможностью установки на нем рукоятки для разворота поворотной платформы обеспечивает возможность вручную разворачивать платформу при транспортировке эксплуатации и демонтаже.
Предлагаемый механизм поворота башенного крана иллюстрируется чертежами представленными на фиг.1-3.
На фиг.1 изображен механизм поворота башенного крана общий вид.
На фиг.2 изображен механизм поворота башенного крана вид сверху (тормоз механизма поворота).
На фиг.3 изображен редуктор механизма поворота башенного крана в разрезе.
Механизм поворота башенного крана включает расположенные на одной продольной оси редуктор 1 электродвигатель 2 и колодочный тормоз 3 с электромагнитом 4. Тормоз 3 содержит тормозной шкив 5 кинематически связанный с электродвигателем 2; рычаги 6 7 несущие колодки 8 9; тормозную пружину 10 и шток 11 установленный между рычагами 6 7. Редуктор 1 содержит корпус 12 и крышку 13. Внутри корпуса 12 расположены подшипниковый узел 14 входной 15 промежуточные 16 17 выходной 18 валы и подающий смазку маслонасос 19. Зубчатые колеса 20 21 22 жестко установлены соответственно на валах 16 17 18. Входной вал 15 кинематически связан с электродвигателем 2 а выходной вал 18 кинематически связан с опорно-поворотным устройством 23. Опоры 24 25 26 соответственно входного 15 и промежуточных 16 17 валов и маслонасос 19 расположены на съемной диафрагме 27 установленной между корпусом 12 и крышкой 13 редуктора 1. Рычаги 6 7 тормоза 3 шарнирно закреплены на кронштейне 28 жестко прикрепленном к электродвигателю 2. Электромагнит 4 закреплен на рычаге 6.
Тормоз 3 снабжен устройствами регулировки тормозной пружины 10 и хода сердечника 29 электромагнита 4. Тормозная пружина 10 размещена в скобе 30 шарнирно закрепленной на рычаге 6. Шток 11 установлен с возможностью взаимодействия одним концом с сердечником 29 электромагнита 4 и через замыкающую пружину 31 с рычагом 6 а другим - с рычагом 7 расположенным напротив электромагнита 4. Предпочтительно чтобы устройство регулировки тормозной пружины 10 было выполнено в виде стержня 32 один конец которого закреплен на рычаге 7 и снабжен регулировочной гайкой 33. Другой конец стержня 32 выполнен с упором 34 и размещен внутри скобы 30. Тормозная пружина 10 установлена на стержне 32 между упором 34 и скобой 30. Элемент регулировки хода сердечника 29 электромагнита 4 может быть выполнен в виде винта 35 установленного на рычаге 7 с возможностью взаимодействия со штоком 11. Подшипниковый узел 14 редуктора 1 может содержать прецизионно настроенные подшипники.
Прецизионная настройка подшипников осуществляется до сборки редуктора 1. Индикатором в приспособлении замеряется высота пары подшипников и по таблице подбирается соответствующее шлифованное компенсирующее кольцо (на чертежах не показано). Маслонасос 19 может быть выполнен с реверсируемым направлением вращения вала и постоянным направлением потока масла. Стержень 32 может быть снабжен дополнительной гайкой 36 с шарнирно закрепленным на ней стопором 37 расположенными на стержне 11 между рычагом 7 и скобой 30. Корпус 12 редуктора 1 может содержать опорные проушины 38 фиксируемые в вильчатых кронштейнах 39 закрепленных на поворотной части 40 башенного крана. Нижняя часть корпуса 12 редуктора 1 может быть выполнена в виде горловины 41 монтируемой на кронштейнах 42 установленных на поворотной части 40 крана. Предпочтительно чтобы зубчатые колеса 20 21 22 валов 16 17 18 редуктора 1 были выполнены с зацеплением Новикова. Предпочтительно чтобы в качестве электродвигателя 2 был использован фланцевый электродвигатель. В отдельных случаях исполнения механизма поворота тормоз 3 может быть выполнен с возможностью установки рукоятки разворота поворотной платформы (на чертеже не показана). Для этого на тормозном шкиве 5 может быть предусмотрено соответствующее место 43. С целью защиты от атмосферного воздействия механизм поворота может содержать кожух 44 закрывающий сверху электродвигатель 2 и тормоз 3.
Механизм поворота монтируется следующим образом.
Горловина 41 редуктора 1 устанавливается на кронштейнах 42 поворотной части 40 башенного крана и центрируется относительно опорно-поворотного устройства 23 после чего фиксируется опорными проушинами 38 в вильчатых кронштейнах 39 посредством пальцев (на чертежах не показаны).
Механизм поворота башенного крана работает следующим образом.
От электродвигателя 2 вращается входной вал 15 передавая вращение выходному валу 18 через промежуточные валы 16 17. Выходной вал 18 взаимодействуя с зубчатым венцом опорно-поворотного устройства 23 поворачивает поворотную часть 40 относительно неповоротной части крана. Принудительную смазку зубчатых зацеплений валов 15 16 17 18 редуктора 1 в процессе работы устройства обеспечивает шиберный масляный насос 19. В нормальном положении тормозная пружина 10 сжата и передает усилие на стержень 32 и скобу 30 прижимая рычаги 6 7 с колодками 8 9 к тормозному шкиву 5. Электромагнит 4 обесточен и его сердечник 29 под действием собственного веса опирается в шток 11. Регулировка тормозной пружины 10 производится регулировочной гайкой 33. Регулировка хода сердечника 29 электромагнита 4 производится регулировочным винтом 35. Каждая операция по регулировке производится в любой последовательности независимо друг от друга. При растормаживании тормоза на электромагнит 4 подается напряжение сердечник 29 при этом вытягивается и давит на шток 11 который передает давление через регулировочный винт 35 на рычаг 7 разводит тормозные колодки 8 9 и дополнительно сжимает тормозную пружину 10. Для ручного растормаживания регулируемый стопор 37 поворачивают на 90 и устанавливают между гайкой 36 и скобой 30 отжимая при этом рычаги 6 7. Для разворота вручную поворотной части 40 при транспортировке или эксплуатации крана а также для вывода редуктора 1 из вильчатых кронштейнов 39 при демонтаже используется рукоятка разворота устанавливаемая на шкив 5 тормоза 3.
Механизм поворота башенного крана включающий расположенные на одной продольной оси редуктор электродвигатель и тормоз с электромагнитом содержащий тормозной шкив рычаги с колодками прижимаемыми к тормозному шкиву тормозную пружину и шток установленный между рычагами отличающийся тем что редуктор содержит корпус с крышкой внутри которого расположены входной промежуточные и выходной валы с зубчатыми колесами подшипниковый узел и маслонасос при этом опоры валов и маслонасос размещены на съемной диафрагме установленной между корпусом и крышкой редуктора тормоз содержит независимые друг от друга устройства регулировки тормозной пружины и хода сердечника электромагнита при этом тормозная пружина закреплена на рычаге электромагнита и размещена в скобе шарнирно закрепленной на первом из двух упомянутых рычагов с колодками шток установлен с возможностью взаимодействия одним концом с сердечником электромагнита а другим концом - со вторым рычагом с колодкой расположенным напротив электромагнита.
Механизм поворота башенного крана по п.1 отличающийся тем что устройство регулировки тормозной пружины выполнено в виде стержня один конец которого закреплен на втором рычаге с колодкой и снабжен регулировочной гайкой а другой конец стержня выполнен с упором и размещен внутри скобы при этом тормозная пружина установлена на стержне между упором и скобой.
Механизм поворота башенного крана по п.1 или 2 отличающийся тем что устройство регулировки хода сердечника электромагнита выполнено в виде винта установленного на втором рычаге с колодкой с возможностью взаимодействия со штоком.
Механизм поворота башенного крана по любому из пп.1-3 отличающийся тем что стержень снабжен дополнительной гайкой с шарнирно закрепленным на ней стопором расположенными на стержне между вторым рычагом с колодкой и скобой.
Механизм поворота башенного крана по любому из пп.1-4 отличающийся тем что подшипниковый узел редуктора содержит прецизионно настроенные подшипники.
Механизм поворота башенного крана по любому из пп.1-5 отличающийся тем что маслонасос выполнен с реверсируемым направлением вращения вала и постоянным направлением потока масла.
Механизм поворота башенного крана по любому из пп.1-6 отличающийся тем что корпус редуктора содержит опорные проушины фиксируемые в вильчатых кронштейнах закрепленных на поворотной части крана.
Механизм поворота башенного крана по любому из пп.1-7 отличающийся тем что нижняя часть корпуса редуктора выполнена в виде горловины монтируемой на кронштейнах установленных на поворотной платформе крана.
Механизм поворота башенного крана по любому из пп.1-8 отличающийся тем что зубчатые колеса валов редуктора выполнены с зацеплением Новикова.
Механизм поворота башенного крана по любому из пп.1-9 отличающийся тем что в качестве электродвигателя использован фланцевый электродвигатель.
Механизм поворота башенного крана по любому из пп.1-10 отличающийся тем что тормоз выполнен с возможностью установки рукоятки для разворота поворотной платформы.
Механизм поворота башенного крана по любому из пп.1-11 отличающийся тем что дополнительно содержит кожух закрывающий электродвигатель и тормоз сверху.

Спецификация сборочник.spw

Механизм передвижения
Электродвигатель асинхронный
-40-90 ГОСТ 21424-93
Канат 28-Г-I-Н-1960

деталировка.dwg

Спецификация общий вид.spw

Пояснительная записка
Механизм передвижения
Механизм подъема груза
Опорно-поворотный круг

механизм передвижения тележки сборочник.cdw

Механизм передвижения
Тяговое усилие в канате
тип трехступенчатый коническо-цилиндрический
Техническая характеристика
диаметр тормозного шкива
тип гтдротолкателя ТГМ-80

пояснилка.docx

Анализ патентной и научно-технической литературы .
Назначение и устройство крана. Принцип работы .
Расчет механизма подъема груза .
1 Выбор кинематической схемы
2 Выбор крюковой подвески ..
7 Выбор муфт и тормоза .
8 Проверочные расчеты ..
8.1 Проверка двигателя на время разгона ..
8.2 Проверка двигателя на нагрев
8.3 Проверка времени торможения
Расчет механизма передвижения крановой тележки
1 Выбор кинематической схемы .
2 Определение сопротивлений передвижению тележки
3 Выбор каната и расчет барабана .
5 Выбор редуктора ..
6 Выбор муфт и тормоза .
7 Проверочные расчеты .
7.1 Проверка двигателя на время разгона .
7.2 Проверка времени торможения ..
Расчет механизма поворота
1 Построение схемы крана и определение параметров необходимых для расчета ..
2 Определение момента сопротивления повороту
5 Выбор муфт и тормоза ..
6 Проверочные расчеты
6.1 Проверка двигателя на время пуска
6.2 Проверка двигателя по моменту ..
6.3 Проверка времени торможения ..
Техника безопасности при производстве работ с краном ..
ПриложениеА–Патентынакрановые механизмы
Приложение Б – Чертежи
Целью данного курсового проекта является разработка конструкции передвижного башенного крана с поворотной башней. Подъем груза у разрабатываемого крана осуществляется за счет механизма подъема груза расположенного на грузовой тележке. Передвижение тележки осуществляется за счет лебедки передвижения грузовой тележки расположенной на поворотной платформе.
В данном курсовом проекте рассчитываются следующие механизмы: механизм подъема груза механизм передвижения тележки и механизм поворота крана.
Анализ патентной и научно-технической литературы
В Приложении А представлены патенты на различные механизмы башенных кранов.
Известен патент № 2446090 «Механизм подъема груза». Цель патента – повышение энергоэффективности механизма подъема груза. Механизм подъема груза содержит электродвигатель упругую муфту с тормозным шкивом редуктор двухвенцовую зубчатую муфту и барабан. Выходной конец тихоходного вала редуктора через упругую муфту соединен с управляемой планетарной муфтой вал центральной шестерни которой через муфту соединен с винтом механического накопителя энергии. На быстроходном валу редуктора установлен центробежный тормоз.
Известен патент № 2297973 «Двухбарабанная лебедка механизма передвижения грузовой тележки башенного крана». Лебедка содержит раму с валом на котором установлены канатные барабаны. Первый барабан установлен на валу жестко а второй барабан установлен на валу с возможностью вращения. Храповой механизм связан со вторым барабаном и имеет тормозной упор взаимодействующий с опорами второго барабана. Лебедка выполнена с обечайкой закрепленной на конце вала и жестко связанной со вторым барабаном. Опоры и упор расположены между ребордами обечайки на которой установлено храповое колесо взаимодействующее с собачкой храпового механизма. Обечайка по ее окружности разделена опорами на рабочие участки каждый из которых состоит из первой части и второй части являющейся продолжением первой части при этом первая часть выполнена криволинейной или прямолинейной а вторая часть участка выполнена по радиусу тела вращения. Изобретение обеспечивает повышение надежности и безопасности работы.
Известен патент № 2232127 «Механизм поворота башенного крана». Механизм предназначен для вращения поворотной части башенного крана вокруг вертикальной оси. Механизм включает расположенные на одной продольной оси редуктор электродвигатель и тормоз с электромагнитом. Тормоз содержит шкив рычаги с колодками тормозную пружину шток установленный между рычагами. Технический результат который может быть получен при осуществлении заявляемого изобретения заключается в уменьшении времени затрачиваемого на монтаж и демонтаж механизма поворота башенного крана повышении точности установки увеличении передаточного числа и нагрузочной способности снижении трудоемкости и упрощении обслуживания тормоза исключении процедуры регулировки подшипников редуктора в процессе эксплуатации обеспечении принудительной смазки а также в обеспечении возможности разворота поворотной платформы вручную и ручного растормаживания тормоза.
Назначение и устройство крана. Принцип работы
Башенный кран – поворотный кран стрелового типа со стрелой закреплённой в верхней части вертикально расположенной башни.
Основное назначение башенного крана — обслуживать территорию строительных площадок зданий и сооружений складов полигонов погрузка и разгрузка материалов с транспорта — при выполнении строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ.
При этом башенным краном производятся рабочие движения: изменение вылета подъём стрелы поворот и передвижение крана. Изменение вылета стрелы в зависимости от её типа производится либо подъёмом или опусканием стрелы либо перемещением грузовой тележки вдоль стрелы.
Подъём грузов осуществляют при помощи грузовой лебёдки грузового каната и крюковой обоймы. Поворотная часть крана вращается относительно неповоротной при помощи поворотного механизма. Они связаны опорно-поворотным устройством которое передаёт вертикальные и опрокидывающие нагрузки от поворотной части на неповоротную — ходовую раму.
Основные механизмы башенных кранов оснащены специальными устройствами безопасности называемыми ограничителями которыми оснащены: механизм подъёма груза поворота крана передвижения грузовой тележки и подъёма стрелы. Управление этими механизмами крана осуществляется крановщиком из кабины управления которая как правило устанавливается в верхней части конструкции башни.
Для выполнения основных операций кран оснащается соответствующими механизмами: лебёдками блоками и полиспастами.
Башня крана общего назначения имеет либо телескопическую конструкцию либо решётчатую двух типов: поворотную и неповоротную. При большой высоте она может быть наращиваемой (сверху) и подращиваемой (снизу). В качестве основного грузозахватного органа применяется крюковая подвеска. Такие краны в основной массе изготавливаются в передвижном исполнении на рельсовом полотне а их конструкция позволяет быстро осуществлять их монтаж и демонтаж и дальнейшую транспортировку на другой объект.
В качестве рабочей стрелы башенного крана может быть применена молотовидная или подвесная стрела (с жёстким расчалом из отдельных тяг либо на гибкой канатной подвеске). Конструктивно стрела может представлять собой балочную подъёмную или комбинированную шарнирно-сочленённую стрелу выполненную из труб (малого или большого диаметра) гнутого профиля или уголков. Стрелы кранов изготавливаются секционными что упрощает сборку и транспортировку а также обеспечивает универсальность исполнений.
Башня крана представляет собой телескопическую (трубчатая конструкция изготовленная из трубы большого диаметра) либо решётчатую конструкцию выполненную из уголков или из труб малого диаметра.
По способу поворота башня крана может быть верхнеповоротной (с неповоротной башней и поворотным оголовком) и нижнеповоротной (с поворотной платформой или с поворотной башней).
По способу сборки башни кранов могут выполняться неразбираемыми разбираемыми на земле (телескопические и складывающиеся) подращиваемыми снизу и наращиваемыми сверху.
Опорно-поворотное устройство нижнеповоротного крана с поворотной платформой размещено внизу непосредственно на опорной части крана или на портале. К поворотной части относятся: поворотная платформа с размещёнными на ней рабочими механизмами крана — грузовой и стреловой лебёдками механизмом поворота. Кроме того на платформе устанавливаются плиты противовеса башня с оголовком распоркой и стрелой.
Перемещение передвижных башенных кранов по обслуживаемой площадке осуществляется при помощи ходового устройства в основном рельсового типа.
Рельсовое ходовое устройство представляет собой опирающиеся на подкрановые пути стальные ходовые колёса с ребордами объединённые в ходовые тележки. В зависимости от нагрузки ходовая тележка может объединять от четырёх до 32 колёс. Если башенный кран имеет восемь (и более) ходовых колёс то их объединяют при помощи балансиров в тележку которая называется балансирной. Нагрузка от крана в этом случае равномерно распределяется между всеми колёсами.
Ходовые тележки подразделяются на приводные и неприводные (ведущие и ведомые). Расположение приводных тележек может быть как односторонним (обе на одном рельсе) так и двусторонним (по диагонали) — на разных рельсах кранового пути. В случае двустороннего расположения тележек перемещение крана более плавное. Однако у двустороннего расположения есть недостаток: при движении по криволинейным участкам колёса перемещающиеся по внутреннему рельсу пробуксовывают и быстрее изнашиваются.
Строительные башенные краны общего назначения применяют в основном при гражданском (сельском и городском) промышленном и гидротехническом строительстве при монтаже зданий сооружений и технологического оборудования а также для подачи строительных материалов.
Строительные краны для высотного строительства применяются для возведения многоэтажных гражданских и промышленных зданий и сооружений большой высоты (до 150 м и более).
Расчет механизма подъема груза
1 Выбор кинематической схемы
Применим патент № 2446090 в данном механизме.
Кинематическая схема механизма подъема груза приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Механизм подъема груза:
– электродвигатель 2 – упругая муфта с тормозным шкивом 3 – редуктор 4 – зубчатая муфта 5 – барабан 6 – упругая муфта 7 – вал водила планетарной муфты 8 – сателлиты 9 – центральная шестерня 10 – зубчатый венец 11 – корпус 12 – тормоз 13 – управляемый фрикцион 14 – цилиндрический корпус 15 – винт 16 – муфта 17 – гайка 18 – упругий элемент 19 – управляемый тормоз 20 21 – концевые выключатели 22 – центробежный тормоз
Применение данной кинематической схемы позволяет повысить энергоэффективность механизма подъема груза.
2 Выбор крюковой подвески
Выбор крюковой подвески будем производить в соответствии с методикой изложенной в [1 с. 14–16].
Принимаем согласно [2 табл. П.1.1] подвеску крюковую крановую 4-16-406. Размеры и параметры подвески приведены в Таблице 1.
Таблица 1 – Размеры и параметры крановой крюковой подвески 4-16-406
Таблица 1 - Продолжение
диаметр каната dк мм
Рисунок 2 – Габаритный чертеж крановой крюковой подвески
Выбор каната будем производить в соответствии с методикой изложенной в [1 с. 17–20].
Максимальное статическое усилие в канате Н
где G – вес груза вместе с весом крюковой подвески G = 15023034 Н;
число ветвей каната навиваемых на барабан = 2;
кратность полиспаста = 4;
КПД полиспаста = 096;
КПД направляющих блоков = 1
Разрывное усилие каната
где коэффициент использования = 56
Согласно [3 табл. III.1.1] принимаем канат двойной свивки ЛК-Р конструкции 6×19 (1+6+66)+1о.с. диаметром 145 мм. Ориентировочная масса 1000 м смазанного каната 728 кг маркировочная группа 1960 МПа.
Диаметр блока крюковой подвески
где диаметр блока по средней линии навитого каната мм;
диаметр каната = 14 мм;
е – коэффициент выбора е = 224
Расчет барабана будем производить в соответствии с методикой изложенной в [1 с. 23–27].
Принимаем установку барабана для сдвоенного полиспаста с одной внешней опорой (рис. 3)
Рисунок 3 – Установка барабана для сдвоенного полиспаста с одной внешней опорой
Диаметр барабана по средней линии навитого каната мм
где e – коэффициент выбора e = 200
Диаметр каната по дну канавок мм
Полученное значение округляем до стандартного значения из нормального ряда диаметров до = 320 мм.
Уточненное значение диаметра барабана по средней линии навитого каната мм
Диаметр максимальной окружности описываемой крайней точкой установки барабана мм
где длина одного нарезного участка мм
число рабочих витков для навивки половины полной рабочей длины каната
рабочая длина каната соответствующая одному нарезному участку = 80 м
число неприкосновенных витков требуемых для разгрузки деталей крепления каната на барабане = 15;
число витков для крепления каната = 4
длина гладкого участка из конструктивных соображений принимаем равным 268 мм;
длина гладкого концевого участка мм
Данное значение длины барабана очень велико оно превышает диаметр барабана в 96 раз что приводит к большим напряжениям изгиба в стенке барабана. С целью уменьшения длины барабана примем диаметр барабана по дну канавок равным = 574 мм. Уточняем рассчитанные ранее параметры барабана с учетом изменения диаметра барабана по дну канавок.
Число рабочих витков для навивки половины полной рабочей длины каната
Длина одного нарезного участка мм
С учетом длины нарезного участка примем длину гладкого участка равной = 268 мм.
Теперь длина барабана превышает диаметр в 35 раза что вполне приемлемо.
Высота оси барабана относительно основания внешней опоры мм
Выбор двигателя будем производить в соответствии с методикой изложенной в [1 с. 27–29].
Максимальная статическая мощность кВт
где вес номинального груза и крюковой подвески = 15023 кН;
скорость подъема груза = 10 ммин = 017 мс;
предварительное значение КПД механизма = 080 085
Тип двигателя выбираем исходя из следующих условий:
Относительная продолжительность включения двигателя ПВДВ должна быть равна среднему значению относительной продолжительности включения электрооборудования ПВЭЛ при заданном режиме работы.
Номинальная мощность двигателя Nдв может быть принята меньше максимальной так как эквивалентная мощность развиваемая двигателем при работе с грузами разного веса и зависящая от использования механизма по грузоподъемности всегда меньше
Используя данные [4 табл. XII] принимаем электродвигатель с фазным ротором MTH 411-6 с мощностью на валу 22 кВт частотой вращения 960 обмин максимальным крутящим моментом 650 Нм момент инерции ротора 0509 кгм2.электродвигателя 280 кг.
Выбор редуктора будем производить в соответствии с методикой изложенной в [3 с. 65–67 86].
Частота вращения барабана обмин
где кратность полиспаста = 4;
диаметр барабана = 574 мм
Передаточное число привода механизма
Расчетная мощность редуктора кВт
где коэффициент учитывающий условия работы редуктора = 1;
наибольшая мощность передаваемая редуктором при номинально протекающем процессе работы механизма = 3192 кВт
Из [3 табл. III.4.2] по передаточному числу и мощности выбираем редуктор цилиндрический двухступенчатый горизонтальный крановый типоразмера Ц2-500 с передаточным числом uр = 5094 и мощностью на быстроходном валу при среднем режиме работы = 455 кВт.
7 Выбор муфт и тормоза
Выбор муфт и тормоза будем производить в соответствии с методикой изложенной в [3 с. 8689].
Момент статического сопротивления на валу двигателя в период пуска Нм
где усилие в грузоподъемном канате Н;
число полиспастов в системе = 2;
диаметр барабана лебедки подъема = 0574 м;
общее передаточное число привода = 4242;
КПД барабана = 096 098;
КПД привода барабана = 096
Номинальный момент передаваемый муфтой принимается равным моменту статических сопротивлений
Номинальный момент на валу двигателя Нм
Расчетный момент для выбора муфты Нм
где коэффициент учитывающий степень ответственности механизма = 13
коэффициент учитывающий режим работы механизма = 12
Согласно [3 табл. III.5.9] принимаем упругую втулочно-пальцевую муфту с тормозным шкивом №1 с диаметром тормозного шкива и наибольшим передаваемым крутящим моментом 500 Нм. Момент инерции муфты .
Момент инерции ротора двигателя и муфты .
Номинальный момент на выходном валу редуктора Нм
Расчетный момент для выбора муфты на выходном валу редуктора согласно (3.21) Нм
Принимаем согласно [3 табл. III.5.1] зубчатую муфту №7 с наибольшим передаваемым моментом 19000 Нм и частотой вращения не более 2120 обмин.
Момент статического сопротивления на тормозном валу при торможении Нм
где КПД привода от вала барабана до тормозного вала = 096;
общее передаточное число между тормозным валом и валом барабана = 4242
По правилам Госгортехнадзора момент создаваемый тормозом выбирается из условия
где коэффициент торможения = 175
Из [5 табл. XXXII] принимаем тормоз с гидротолкателем ТКТГ200 с наибольшим тормозным моментом 3 кНм мощностью двигателя 5 кВт и весом в 49 кг.
8 Проверочные расчеты
Проверочные расчеты будем вести в соответствии с методикой изложенной в [3 с. 8789].
8.1 Проверка двигателя на время разгона
У механизма подъема груза фактическое время с
где – коэффициент учитывающий влияние вращающихся масс привода механизма = 11 125;
средний пусковой момент двигателя Нм
максимальная кратность пускового момента электродвигателя = 297;
минимальная кратность пускового момента электродвигателя = 11 14
КПД механизма подъема = 085;
n фактическая частота вращения барабана n = 1885 обмин;
фактическая скорость подъема груза = 0142 мс
Ускорение при пуске мс2
8.2 Проверка двигателя на нагрев
Во избежание перегрева электродвигателя необходимо чтобы развиваемая двигателем среднеквадратичная мощность удовлетворяла условию
Определим моменты развиваемые двигателем и время его пуска при подъеме и опускании груза в различные периоды работы механизма.
Механизм будет работать с номинальным грузом Q = 15000 кг 1 раз с грузом 05Q = 7500 кг 5 раз с грузом 02Q = 3000 кг 1 раз с грузом 005Q = 750 кг 3 раза.
Расчетные данные представим в виде таблицы.
Таблица 2 – Моменты развиваемые двигателем и время его пуска
Наименование показателя
Результаты расчета при массе поднимаемого груза кг
Натяжение каната у барабана при подъеме груза
Момент при подъеме груза
Время пуска при подъеме
Натяжение каната у барабана при опускании груза
Момент при опускании груза
Время пуска при опускании
Средняя высота подъема груза составляет 05 08 номинальной высоты H = 20 м. Примем равной 16 м.
Время установившегося движения с
Среднеквадратичный момент преодолеваемый электродвигателем Нм
где общее время пуска (разгона) механизма в разные периоды работы с различной нагрузкой;
сумма произведений квадрата момента статических сопротивлений движению при данной нагрузке на время установившегося движения при этой нагрузке;
общее время включения электродвигателя за цикл = 225852 с
Среднеквадратичная мощность электродвигателя кВт
8 22 кВт. Следовательно условие (3.28) на перегрев двигателя выполняется.
8.3 Проверка времени торможения
Из [3 табл. 1.22] длина пути торможения равна S = 008 м.
Время торможения в предположении что скорости подъема и опускания груза одинаковы с
Замедление при торможении мс2
Расчет механизма передвижения крановой тележки
Применим патент № 2297973. Выберем кинематическую схему в соответствии с этим патентом. Кинематическая схема механизма передвижения крановой тележки представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 – Механизм передвижения крановой тележки:
– электродвигатель 2 – муфта упругая с тормозным шкивом 3 – редуктор коническо-цилиндрический 4 – барабан 5 – храповый механизм
Применение данной кинематической схемы и патента позволяет повысит надежность и безопасность работы привода.
2 Определение сопротивлений передвижению тележки
Определение сопротивлений передвижению тележки будем вести в соответствии с методикой изложенной в [6 с. 1418].
Общее сопротивление передвижению тележки кН
где сопротивление вращению цапф и их осей в подшипниковых узлах кН
вес тележки примем равным = 5 кН;
вес груза с грузозахватными устройствами = 15023 кН;
– коэффициент трения качения колеса по рельсу = 06 мм;
f–приведенный коэффициент трения скольжения в подшипниках качения f = 002 мм;
диаметр оси в месте посадки подшипника = 60 мм;
диаметр ходового колеса = 460 мм;
коэффициент учитывающий сопротивление реборд колес о головку рельса = 15
сопротивление создаваемое при разгоне силами инерции массы тележки кН
коэффициент учитывающий инерцию вращающихся деталей привода = 125;
ускорение при разгоне = 01 мс2
сопротивление на преодоление возможных уклонов пути передвижения кН
α уклон рельсового пути α = 0002
сопротивление создаваемое возможным раскачиванием подвешенного груза на гибком подвесе кН
γ угол отклонения подвески груза от вертикального положения γ = 6°
сопротивление от провисания тяговых элементов кН
вес 1-го погонного метра каната = 04616 кг;
длина провисающего участка при наибольшем удалении тележки от концевых положений = 9 м;
стрела допустимого провисания = 023 м
сопротивление перекатыванию блоков полиспаста кН
3 Выбор каната и расчет барабана
Выбор каната и расчет барабана будем производить в соответствии с методикой изложенной в [6 с. 1418].
Необходимое тяговое усилие в канате
Разрывное усилие в канате по (3.2)
Согласно [3 табл. III.1.1] принимаем канат двойной свивки ЛК-Р конструкции 6×19 (1+6+66)+1о.с. диаметром 28 мм и разрывным усилием 473500 Н. Ориентировочная масса 1000 м смазанного каната 2910 кг маркировочная группа 1960 МПа.
Диаметр блоков по (3.3) мм
Принимаем ближайшее значение = 750 мм согласно ОСТ 28.19181.
Диаметр приводного барабана мм
Из-за большой длины барабана примем значение диаметра барабана из нормального ряда диаметров = 900 мм.
Установку барабана примем согласно патенту № 2297973.
Рисунок 5 – Конструкция сборочной единицы установка барабана
Выбор двигателя будем производить в соответствии с методикой изложенной в [6 с. 18].
Требуемая мощность двигателя кВт
Из [5 табл. XXX] выбираем асинхронный крановый электродвигатель MTB 611-10 с фазным ротором 36 кВт с частотой вращения 581 обмин максимальным моментом 230 Нм моментом инерции ротора 0170 кгм2 массой двигателя 860 кг.
Выбор редуктора будем производить в соответствии с методикой изложенной в [6 с. 18].
где скорость движения тележки = 25 ммин
Расчетная мощность для выбора редуктора кВт
Из [3 табл. III.4.14] выбираем редуктор трехступенчатый коническо-цилиндрический КЦ2 500 с мощностью на быстроходном валу13 кВт и передаточным числом равным 434.
6 Выбор муфт и тормоза
Выбор муфт и тормоза будем производить в соответствии с методикой изложенной в [4 с. 8689].
Номинальный момент передаваемый муфтой Нм
где усилие в тяговом канате = = 83290 Н;
z число полиспастов в системе z = 1;
диаметр барабана тяговой лебедки = 630 мм;
где коэффициент учитывающий степень ответственности механизма =14;
Принимаем [3 табл. III.5.9] упругую втулочно-пальцевую муфту №3 с тормозным шкивом диаметром 400 мм момент инерции муфты 225 кгм2 наибольшим передаваемым моментом 5500 Нм.
Момент статического сопротивления на валу двигателя при торможении механизма Нм
Необходимый по нормам Госгортехнадзора момент развиваемый тормозом
Из [3 табл. XXXIII] принимаем тормоз ТКТГ400м с гидротолкателем и тормозным моментом 1500 Нм.
7 Проверочные расчеты
7.1 Проверка двигателя на время разгона
Фактическое время пуска механизма передвижения тележки с
максимальная кратность пускового момента электродвигателя = 389;
КПД механизма передвижения тележки = 085;
n частота вращения двигателя n = 581 обмин;
фактическая скорость передвижения тележки = 0 42 мс
7.2 Проверка времени торможения
Фактическое время торможения с
Замедление при торможении мс2
Расчет механизма поворота крана
1 Построение схемы крана и определение параметров необходимых для расчета
Расчет будем вести в соответствии с методикой изложенной в [4 с. 6466].
Схема крана с приложенными на ней нагрузками представлена на рисунке 6.
Рисунок 6 – Расчетная схема крана с приложенными нагрузками
Определяем и выбираем геометрические и массовые характеристики крана при высоте подъема груза H =20 м максимальном вылете стрелы Amax=9 м.
Размер поперечного сечения башни м
Размер поперечного сечения стрелы м
Высота от головки рельса до шарнира пяты стрелы м
Высота головки башни от центра пяты стрелы до центра верхних блоков м
Расстояние от оси вращения крана до оси башни м
Расстояние от оси вращения башни до оси пяты стрелы м
Длина подстрелка от оси вращения крана до оси блока м
Колея и база ходовой части м
Расчетная длина стрелы горизонтальной м
Ориентировочный диаметр опорно-поворотного круга м
Ширина поворотной платформы м
Ширину поворотной платформы принимаем равной = 31 м.
Радиус хвостовой части поворотной платформы м
где –грузовой момент кН
Масса металлоконструкций т
Масса поворотной платформы т
Масса неповоротной рамы т
Масса лебедки подъема груза т
Масса лебедки механизма изменения вылета т
Масса лебедки передвижения тележки по стреле т
Масса механизма передвижения крана т
Масса грузового полиспаста и крюка т
Масса стрелового полиспаста т
Масса грузовой ходовой тележки и колес т
Масса кабины управления т
Масса механизма вращения крана т
2 Определение момента сопротивления повороту
Определение моментов сопротивления повороту будем вести в соответствии с методикой изложенной в [4 с. 7679].
Момент от нормативных составляющих нагрузок действующих на опорно-поворотный круг от относительно оси кНм
Суммарная вертикальная нагрузка на опорный круг кН
По [4 прил. 54] для значений =126559 кНм и =49315 кН выбираем роликовый опорно-поворотный круг №7 1-го исполнения с диаметром 2240 мм.
Согласно ГОСТ 13994-81 «Краны башенные строительные. Нормы расчета» допускается определять момент сопротивления вращению опорно-поворотного круга по следующей формуле
f–приведенный коэффициент сопротивления f = 0012;
–момент от нормативных составляющих нагрузок действующий на опорно-поворотный круг = 126559 кНм;
–суммарная вертикальная нагрузка = 49315 кНм;
–средний радиус опорного круга по дорожке катания = 102 м
–угол наклона к горизонтали сил действующих на ролики опорного =45°
Расчетный момент сопротивления повороту крана кНм
где –момент от сил ветра кНм
–момент ветра действующий на кран кНм
–сила давления ветра на стрелу кН
–теневая площадь стрелы м2
–высота вертикальной грани стрелы = 045 м;
–коэффициент заполнения = 04
–динамическое давление ветра = 125 Па;
–коэффициент учитывающий возрастание скоростного напора в зависимости от установки крана над поверхностью земли =155;
–коэффициент перегрузки = 1
–сила давления ветра на башню кН
–теневая площадь башни м2
–сила давления ветра на поворотную платформу кН
–сила давления ветра на балласт кН
–теневая площадь балласта м2
–ширина балласта принимаем = 15 м;
–высота балласта = 208 м
–момент от средних квадратических отклонений ветровой нагрузки кНм
–средние квадратические отклонения ветровой нашрузки динамической составляющей вызванной колебаниями крана от пульсации ветра при воздействии на стрелу башню поворотную платформу балласт и груз кН
–нормативная составляющая ветровой нагрузки при воздействии на стрелу башню поворотную платформу балласт и груз соответственно равна 040 кН 307 кН 075 кН 091 кН и 407 кН;
–коэффициент пульсации ветра при воздействии на стрелу башню поворотную платформу балласт и груз соответственно равна 01 011 012 012 и 01;
–коэффициент динамичности = 265
–момент сопротивления вращению от сил возникающих при наклоне крана кНм
–наклон основания строительных башенных кранов = 0010 рад
Выбор двигателя будем вести в соответствии с методикой изложенной в [4 с. 7980].
Расчетная мощность двигателя кВт
где –скорость вращения крана = 021 радс;
–среднепусковой коэффициент перегрузки для асинхронного двигателя с фазным ротором = 15 18;
–КПД механизма = 085;
–момент от сил инерции масс крана кНм
–суммарный момент инерции масс механизма поворота груза стрелы башни платформы балласта на оси вращения крана тм2
По [4 прил. 11] принимаем крановый электродвигатель MTF 411-6 мощностью 22 кВт частотой вращения 965 обмин максимальным моментом 650 Нм моментом инерции ротора 0510 кгм2 масса электродвигателя 280 кг.
Выбор редуктора будем вести в соответствии с методикой изложенной в [4 с. 80].
Общее передаточное число механизма поворота
Разбиваем общее передаточное число по ступеням
где –передаточное число редуктора;
–передаточное отношение зубчатого венца.
Для выбранного опорно-поворотного круга число зубьев равно =124модуль равен m1=12 мм. Количество зубьев зубчатой шестерни на выходном валу редуктора .
Тогда передаточное отношение зубчатого венца
Передаточное число редуктора
Согласно [3 табл. III.4.13] принимаем редуктор коническо-цилиндрический горизонтальный трехступенчатый КЦ2-500 III исполнения с передаточным числом 73. Мощность на быстроходном валу 26 кВт наибольший передаваемый момент 755 кНм.
5 Выбор муфт и тормоза
Выбор муфт и тормоза будем вести в соответствии с методикой изложенной в [4 с. 82–83].
Суммарный статический момент относительно оси вращения крана Нм
Из [3 табл. III.5.9] принимаем муфту упругую втулочно-пальцевую №1 с тормозным шкивом диаметром D = 200 мм. Момент инерции муфты 0125 кгм2.
Расчетный тормозной момент Нм
где –сумма моментов сил ветра и уклона при торможении приведенных к валу двигателя
–момент инерции механизма приведенный к валу двигателя
–момент инерции механизма поворота кгм2
–момент инерции груза и полиспаста кгм2
–момент инерции стрелы кгм2
–момент инерции башни и кабины кгм2
–момент инерции балласта кгм2
–момент инерции платформы кгм2
Из [3 табл. III.5.13] принимаем тормоз колодочный с электрогидротолкателем ТКГ-200 с наибольшим тормозным моментом 250 Нм.тормоза 38 кг.
6 Проверочные расчеты
Проверочные расчеты будем вести в соответствии с методикой изложенной в [4 с. 8183].
6.1 Проверка двигателя на время пуска
Среднее время пуска с
где –средний пусковой момент = 3777 Нм;
Данное значение среднего времени пуска соответствует рекомендуемому времени разгона в 4 10 с.
6.2 Проверка двигателя по моменту
Условие правильности выбора двигателя
где – коэффициент перегрузки = 13;
–момент на валу двигателя от нормативных составляющих ==19238 Нм;
–коэффициент условий работы = 095;
Двигатель подобран верно.
6.3 Проверка времени торможения
Условие правильности выбора тормоза
где –коэффициент перегрузки = 12
–момент на валу двигателя от нормативных составляющих
–коэффициент условий работы = 1;
Тормоз удовлетворяет проверке по максимальному моменту.
Техника безопасности при производстве работ с краном [7]
Производство работ кранами могут осуществлять владельцы кранов или эксплуатирующие организации имеющие специальное разрешение (лицензию) технадзора на их эксплуатацию.
Владельцы кранов могут выделять их для производства работ по заказам другим организациям и гражданам (предпринимателям) имеющим лицензию на эксплуатацию кранов или разрешение органа технадзора на производство работ кранами.
Разрешение на производство работ кранами выдается органом технадзора организациям и гражданам (предпринимателям) имеющим руководителей специалистов и обслуживающий персонал обученных и прошедших проверку знания настоящих Правил и других нормативных правовых актов а также условия для безопасного производства работ.
В случаях когда кран выделяется заказчику не имеющему лицензии на эксплуатацию кранов или разрешения органа технадзора на производство работ а также частному лицу безопасность производства работ с его применением полностью должна обеспечиваться владельцем крана.
Владелец крана должен определять порядок выделения и направления кранов заказчикам по заявкам установленной формы или договорам. При этом в указанных документах должны быть распределены обязанности между владельцем и заказчиком по обеспечению безопасности производства работ.
Находящиеся в работе краны должны быть снабжены табличками с обозначением регистрационного номера паспортной грузоподъемности даты следующего частичного и полного технического освидетельствования.
Надписи для мостовых консольно-передвижных козловых и башенных кранов должны быть хорошо видимы с земли или пола цеха. Рекомендуемый размер букв: высота h>=80 мм ширина b>=35 мм.
Краны могут быть допущены к перемещению грузов масса которых не превышает паспортной грузоподъемности.
При эксплуатации мостовых кранов управляемых из кабины должна применяться марочная система при которой управление краном разрешается лишь крановщику получившему в установленном владельцем порядке ключ-марку включающий электрическую цепь управления краном.
При эксплуатации кранов управляемых с пола должен быть обеспечен свободный проход для рабочего управляющего краном.
Входы на крановые пути галереи мостовых кранов находящихся в работе должны быть закрыты на замок. Допуск персонала обслуживающего краны а также других рабочих на крановые пути и проходные галереи действующих мостовых и передвижных консольных кранов для производства ремонтных или каких-либо других работ должен производиться по наряду-допуску определяющему условия безопасного производства работ.
Порядок выдачи наряда-допуска и инструктажа рабочих определяется владельцем крана. О предстоящей работе должны быть уведомлены записью в вахтенном журнале крановщики всех смен пролета цеха где производится работа а при необходимости – и крановщики смежных пролетов.
Для каждого цеха (пролета) не оборудованного проходными галереями вдоль кранового пути где работают мостовые краны должны быть разработаны мероприятия по безопасному спуску крановщика из кабины при вынужденной остановке крана не у посадочной площадки. Эти мероприятия должны быть указаны в производственной инструкции для крановщиков.
Мостовые краны по решению владельца могут использоваться для производства строительных малярных и других работ с имеющихся на кране площадок. Такие работы должны выполняться по наряду-допуску определяющему меры безопасности предупреждающие падение с крана поражение электрическим током выход на крановые пути столкновение кранов одновременное перемещение крана и его тележки. Использование крана для перемещения грузов при выполнении с его моста указанных работ не допускается.
Краны общего назначения оснащенные грейфером или магнитом могут быть допущены к работе только при выполнении специально разработанных для этих случаев указаний изложенных в руководствах по эксплуатации крана и грузозахватного органа.
Неисправные грузозахватные приспособления а также приспособления не имеющие бирок (клейм) не должны находиться в местах производства работ. Не допускается нахождение в местах производства работ немаркированной и поврежденной тары.
Владельцем крана или эксплуатирующей организацией должны быть разработаны способы правильной строповки зацепки и складирования грузов которым должны быть обучены стропальщики.
Схемы строповки графическое изображение способов строповки и зацепки грузов должны быть выданы на руки стропальщикам и крановщикам или вывешены в местах производства работ. Владельцем крана или эксплуатирующей организацией также должны быть разработаны способы обвязки деталей и узлов машин перемещаемых краном во время их монтажа демонтажа и ремонта с указанием применяемых при этом приспособлений а также способов безопасной кантовки грузов когда такая операция производится с применением крана.
Схемы строповки и кантовки грузов и перечень применяемых грузозахватных приспособлений должны быть приведены в технологических регламентах. Перемещение груза на который не разработаны схемы строповки должно производиться в присутствии и под руководством лица ответственного за безопасное производство работ кранами.
Руководство речных портов обязано обеспечить производство погрузочно-разгрузочных работ с применением кранов по утвержденной им технологической документации.
Организации эксплуатирующие краны должны установить порядок обмена сигналами между стропальщиком и крановщиком. Рекомендуемая знаковая сигнализация приведена в приложении 23. При возведении зданий и сооружений высотой более 36 м должна применяться двусторонняя радиопереговорная связь. Знаковая сигнализация и система обмена сигналами при радиопереговорной связи должны быть внесены в производственные инструкции для крановщиков и стропальщиков.
В тех случаях когда зона обслуживаемая краном полностью не просматривается из кабины крановщика и при отсутствии между крановщиком и стропальщиком радио- или телефонной связи для передачи сигналов крановщику должен быть назначен сигнальщик из числа стропальщиков. Такие сигнальщики назначаются лицом ответственным за безопасное производство работ кранами.
Место производства работ по перемещению грузов кранами должно быть освещено в соответствии с проектом производства работ.
Владелец крана или эксплуатирующая организация должны:
разработать и выдать на места ведения работ проекты производства строительно-монтажных работ кранами технологические карты складирования грузов погрузки и разгрузки транспортных средств и подвижного состава и другие технологические регламенты;
ознакомить (под подпись) с проектами и другими технологическими регламентами лиц ответственных за безопасное производство работ кранами крановщиков и стропальщиков;
обеспечить стропальщиков отличительными знаками (красные повязки на рукавах хорошо видимые крановщику) средствами индивидуальной защиты (защитная каска установленного образца) испытанными и маркированными съемными грузозахватными приспособлениями и тарой соответствующими массе и характеру перемещаемых грузов;
вывесить на месте производства работ список основных перемещаемых краном грузов с указанием их массы. Крановщикам и стропальщикам обслуживающим стреловые самоходные краны при ведении строительно-монтажных работ такой список должен быть выдан на руки;
обеспечить проведение испытаний грузом ограничителя грузоподъемности в сроки указанные в руководстве по эксплуатации крана и в паспорте ограничителя грузоподъемности;
определить порядок выделения и направления стреловых самоходных кранов на объекты по заявкам установленной формы и обеспечить его соблюдение;
установить порядок опломбирования и запирания замком защитных панелей башенных кранов а также опломбирования ограничителей грузоподъемности стреловых самоходных кранов;
определить площадки и места складирования грузов оборудовать их необходимыми технологической оснасткой и приспособлениями и проинструктировать крановщиков и стропальщиков относительно порядка и габаритов складирования;
обеспечить выполнение проектов производства работ и других технологических регламентов при производстве работ кранами;
обеспечить исправное состояние башенных кранов находящихся на строительной площадке в нерабочем состоянии. После получения сообщения от заказчика об окончании работ (до начала демонтажа) отсоединить кран от источника питания и принять меры по предотвращению угона крана ветром.
Для безопасного выполнения работ по перемещению грузов кранами их владелец и производитель работ обязаны обеспечить соблюдение следующих требований:
на месте производства работ по перемещению грузов а также на кране не должно допускаться нахождение лиц не имеющих прямого отношения к выполняемой работе;
вход на мостовые краны и спуск с них должны производиться через посадочную площадку или в отдельных случаях через проходную галерею;
при необходимости осмотра ремонта регулировки механизмов электрооборудования крана осмотра и ремонта металлоконструкций должен отключаться рубильник вводного устройства. Это требование должно также выполняться при необходимости выхода на настил галереи мостового крана;
на мостовых кранах у которых рельсы грузовой тележки расположены на уровне настила галереи перед выходом обслуживающего персонала на галерею тележка должна устанавливаться в непосредственной близости от выхода из кабины на настил.
Строительно-монтажные работы должны выполняться по проекту производства работ кранами в котором должны предусматриваться:
соответствие устанавливаемых кранов условиям строительно-монтажных работ по грузоподъемности высоте подъема и вылету (грузовая характеристика крана);
обеспечение безопасных расстояний от сетей и воздушных линий электропередачи мест движения городского транспорта и пешеходов а также безопасных расстояний приближения кранов к строениям и местам складирования строительных деталей и материалов;
условия установки и работы кранов вблизи откосов котлованов;
условия безопасной работы нескольких кранов на одном пути и на параллельных путях;
перечень применяемых грузозахватных приспособлений и графическое изображение (схема) строповки грузов;
места и габариты складирования грузов подъездные пути;
мероприятия по безопасному производству работ с учетом конкретных условий на участке где установлен кран а также другие меры безопасности предусмотренные СНиП.
Погрузочно-разгрузочные работы и складирование грузов на базах складах площадках должны выполняться по технологическим картам разработанным с учетом требований ГОСТ 12.3.009-76 «ССБТ. Работы погрузочно-разгрузочные. Общие требования безопасности» и утвержденным в установленном порядке:
не разрешается опускать груз на автомашину а также поднимать груз при нахождении людей в кузове или кабине автомашины. В местах постоянной погрузки и разгрузки автомашин и полувагонов должны быть установлены эстакады или навесные площадки для стропальщиков. Погрузка и разгрузка полувагонов крюковыми кранами должны производиться по технологии утвержденной производителем работ в которой должны быть определены места нахождения стропальщиков при перемещении грузов а также возможность выхода их на эстакады и навесные площадки. Нахождение людей в полувагонах при подъеме и опускании грузов краном не допускается;
перемещение груза не должно производиться при нахождении под ним людей. Стропальщик может находиться возле груза во время его подъема или опускания если груз поднят на высоту не более 1000 мм от уровня площадки;
строповка грузов должна производиться в соответствии со схемами строповки. Для строповки предназначенного к подъему груза должны применяться стропы соответствующие массе и характеру поднимаемого груза с учетом числа ветвей и угла их наклона; стропы общего назначения следует подбирать так чтобы угол между их ветвями не превышал 90 градусов;
перемещение мелкоштучных грузов должно производиться в специально для этого предназначенной таре при этом должна исключаться возможность выпадения отдельных грузов. Подъем кирпича на поддонах без ограждения разрешается производить при погрузке и разгрузке (на землю) транспортных средств;
перемещение груза масса которого неизвестна должно производиться только после определения его фактической массы;
груз или грузозахватное приспособление при их горизонтальном перемещении должны быть предварительно подняты на 500 мм выше встречающихся на пути предметов;
при перемещении стрелового самоходного крана с грузом положение стрелы и нагрузка на кран должны устанавливаться в соответствии с руководством по эксплуатации крана;
опускать перемещаемый груз разрешается лишь на предназначенное для этого место где исключается возможность падения опрокидывания или сползания устанавливаемого груза. На место установки груза должны быть предварительно уложены подкладки соответствующей прочности для того чтобы стропы могли быть легко и без повреждения извлечены из-под груза. Устанавливать груз в местах для этого не предназначенных не разрешается. Укладку и разборку груза следует производить равномерно не нарушая установленных для складирования груза габаритов и не загромождая проходов. Укладка груза в полувагоны на платформы должна производиться в соответствии с установленными нормами по согласованию с грузополучателем. Погрузка груза в автомашины и другие транспортные средства должна производиться таким образом чтобы была обеспечена удобная и безопасная строповка его при разгрузке. Погрузка и разгрузка полувагонов платформ автомашин и других транспортных средств должны выполняться без нарушения их равновесия;
не допускается нахождение людей и проведение каких-либо работ в пределах перемещения грузов кранами оснащенными грейфером или магнитом. Подсобные рабочие обслуживающие такие краны могут допускаться к выполнению своих обязанностей только во время перерывов в работе кранов и после того как грейфер или магнит будут опущены на землю. Места производства работ такими кранами должны быть ограждены и обозначены предупредительными знаками;
не допускается использование грейфера для подъема людей или выполнение работ для которых грейфер не предназначен;
по окончании работы или в перерыве груз не должен оставаться в подвешенном состоянии а выключатель подающий напряжение на главные троллеи или гибкий кабель должен быть отключен и заперт на замок. По окончании работы башенного портального козлового крана и мостового перегружателя кабина управления должна быть заперта а кран укреплен всеми имеющимися на нем противоугонными устройствами;
кантовка грузов кранами должна производиться с использованием специальных приспособлений (кантователей) и в специально отведенных местах. Выполнение такой работы разрешается только по заранее составленной технологии определяющей последовательность выполнения операции способ строповки груза и указания по безопасному производству работ;
при работе мостовых кранов установленных в несколько ярусов должно выполняться условие проезда кранов верхнего яруса над кранами расположенными ниже только без груза с крюком поднятым в верхнее рабочее положение;
при подъеме груза он должен быть предварительно поднят на высоту не более 200–300 мм для проверки правильности строповки и надежности действия тормоза;
при подъеме груза установленного вблизи стены колонны штабеля железнодорожного вагона станка или другого оборудования не должно допускаться нахождение людей между поднимаемым грузом и указанными частями здания или оборудованием; это требование должно также выполняться при опускании и перемещении груза.
При работе крана не допускаются:
вход в кабину крана во время его движения;
нахождение людей возле работающего стрелового самоходного крана во избежание зажатия их между поворотной и неповоротной частями крана;
перемещение груза находящегося в неустойчивом положении или подвешенного за один рог двурогого крюка;
перемещение людей или груза с находящимися на нем людьми. Подъем людей кранами мостового типа может производиться в исключительных случаях предусмотренных руководством по эксплуатации крана и только в специально спроектированной и изготовленной кабине после разработки мероприятий обеспечивающих безопасность людей. Такая работа должна производиться по специальной инструкции согласованной с органами технадзора;
подъем груза засыпанного землей или примерзшего к земле заложенного другими грузами укрепленного болтами или иным способом залитого бетоном а также металла и шлака застывших в печи или приварившихся после слива;
подтаскивание груза по земле полу или рельсам крюком крана при наклонном положении грузовых канатов без применения направляющих блоков обеспечивающих вертикальное положение грузовых канатов;
освобождение краном защемленных грузом стропов канатов или цепей;
оттягивание груза во время его подъема перемещения и опускания. Для разворота длинномерных и крупногабаритных грузов во время их перемещения должны применяться крючья или оттяжки соответствующей длины;
выравнивание перемещаемого груза руками а также поправка стропов на весу;
подача груза в оконные проемы на балконы и лоджии без специальных приемных площадок или специальных приспособлений;
использование концевых выключателей в качестве рабочих органов для автоматической остановки механизмов за исключением случая когда мостовой кран подходит к посадочной площадке устроенной в торце здания;
работа при отключенных или неисправных приборах безопасности и тормозах;
включение механизмов крана при нахождении людей на кране вне его кабины. Исключение допускается для лиц ведущих осмотр и регулировку механизмов электрооборудования и приборов безопасности. В этом случае механизмы должны включаться по сигналу лица производящего осмотр;
подъем груза непосредственно с места его установки стреловой лебедкой а также механизмами подъема и телескопирования стрелы;
посадка в тару поднятую краном и нахождение в ней людей;
нахождение людей под стрелой крана при ее подъеме и опускании без груза.
Производство работ стреловыми самоходными кранами на расстоянии менее 30 м от подъемной выдвижной части крана в любом ее положении а также от груза до вертикальной плоскости образуемой проекцией на землю ближайшего провода воздушной линии электропередачи находящейся под напряжением более 42 В должно осуществляться по наряду-допуску определяющему безопасные условия работы согласно приложению 22.
Порядок организации производства работ вблизи линии электропередачи выдачи наряда-допуска и инструктажа рабочих должен устанавливаться приказами владельца крана и производителя работ. Условия безопасности указываемые в наряде-допуске должны соответствовать ГОСТ 12.1.013-78 «ССБТ. Строительство. Электробезопасность. Общие требования». Время действия наряда-допуска определяется организацией выдавшей наряд. Наряд-допуск должен выдаваться крановщику на руки перед началом работы. Крановщику запрещается самовольная установка крана для работы вблизи линии электропередачи о чем делается запись в путевом листе.
Работа крана вблизи линии электропередачи должна производиться под непосредственным руководством лица ответственного за безопасное производство работ кранами которое также должно указать крановщику место установки крана обеспечить выполнение предусмотренных нарядом-допуском условий работы и произвести запись в вахтенном журнале крановщика о разрешении работы.
При производстве работы в охранной зоне линии электропередачи или в пределах разрывов установленных правилами охраны высоковольтных электрических сетей наряд-допуск может быть выдан только при наличии разрешения организации эксплуатирующей линию электропередачи.
При работе стреловых самоходных кранов на действующих электростанциях подстанциях и линиях электропередачи если работы с применением кранов ведутся персоналом эксплуатирующим электроустановки а крановщики находятся в штате энергоорганизации наряд-допуск на работу вблизи находящихся под напряжением проводов и оборудования выдается в порядке установленном отраслевыми нормами.
Работа стреловых самоходных кранов под неотключенными контактными проводами городского транспорта может производиться при соблюдении расстояния между стрелой крана и контактными проводами не менее 1000 мм при установке ограничителя (упора) не позволяющего уменьшить указанное расстояние при подъеме стрелы.
Порядок работы кранов вблизи линии электропередачи выполненной гибким кабелем определяется владельцем линии.
Работа крана должна быть прекращена при скорости ветра превышающей допустимую для данного крана при снегопаде дожде или тумане при температуре ниже указанной в паспорте и в других случаях когда крановщик плохо различает сигналы стропальщика или перемещаемый груз.
Перемещение грузов над перекрытиями под которыми размещены производственные жилые или служебные помещения где могут находиться люди не допускается. В отдельных случаях по согласованию с органом технадзора может производиться перемещение грузов над перекрытиями производственных или служебных помещений где находятся люди после разработки мероприятий обеспечивающих безопасное выполнение работ.
Подъем и перемещение груза несколькими кранами допускаются в отдельных случаях. Такая работа должна производиться в соответствии с проектом или технологической документацией в которых должны быть приведены схемы строповки и перемещения груза с указанием последовательности выполнения операций положения грузовых канатов а также должны содержаться указания по безопасному перемещению груза.
При подъеме и перемещении груза несколькими кранами нагрузка приходящаяся на каждый из них не должна превышать грузоподъемность крана. Работа по перемещению груза несколькими кранами должна производиться под непосредственным руководством лица ответственного за безопасное производство работ кранами.
Довгяло В.А. Суторьма И.И. Грузоподъемные машины: учебно-метод. пособие по курсовому проектированию. – Гомель: УО «БелГУТ» 2006.–101с.
Казак С.А. Дусье В.Е. Кузнецов Е.С. и др. Курсовое проектирование грузоподъемных машин: учеб. пособие для студентов машиностр. спец. вузов.М.: Высш. шк. 1989. 319 с.: ил.
Кузьмин А.В. Марон Ф.Л. Справочник по расчетам механизмов подъемно-транспортных машин. 2-е изд. перераб. и доп.Мн.: Высш. шк. 1983.350 с. ил.
Колесник Н.П. Расчеты строительных кранов.К.:Высш. шк. 1985. 240 с.
Павлов Н.Г. Примеры расчетов кранов.Л.:«Машиностроение». 1967. 349 с.
Симонян Л.М. Масловская Е.М. Расчет крановых механизмов: Пособие. Гомель: БелГУТ 2004. 37 с.
Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. – Минск. 2004.–106 с.