Кран козловой контейнерный г/п 40 т. Диплом.

Спецификация2.doc

ДП 315500.02.01.000 СБ
ДП 315500.02.02.000 СБ
ДП 315500.02.03.000 СБ
ДП 315500.02.04.000 СБ
ДП 315500.02.25.000 СБ
ДП 315500.02.26.000 СБ
ДП 315500.02.00.000 СБ

Спецификация5.doc

ДП 315500.02.08.000 СБ
ДП 315500.02.04.000 СБ
ДП 315500.02.02.000 СБ
ДП 315500.02.09.000 СБ
ДП 315500.02.10.000 СБ
ДП 315500.02.08.000

Спецификация1.doc

ДП 315500.00.00.000 СБ
ДП 315500.01.00.000 СБ
ДП 315500.02.00.000 СБ
ПД 315500.03.00.000 СБ
ПД 315500.04.00.000 СБ
ДП 315500.02.03.000 СБ
ДП 315500.04.00.000 СБ
ДП 315500.02.04.000 СБ

Спецификация7.doc

ДП 315500.02.11.000 СБ
ДП 315500.02.12000 СБ
ДП 315500.02.13.000 СБ
ДП 315500.02.14.000 СБ
ДП 315500.02.15.000 СБ
ДП 315500.02.16.000 СБ
ДП 315500.02.17.000 СБ
ДП 315500.02.18.000 СБ
ДП 315500.02.19.000 СБ
ДП 315500.02.20.000 СБ
ДП 315500.02.21.000 СБ
ДП 315500.02.22.000 СБ
ДП 315500.02.23.000 СБ
ДП 315500.02.24.000 СБ

Спецификация13.doc

ДП 315500.03.02.000 СБ
ДП 315500.03.01.000 СБ
ДП 315500.03.03.000 СБ
ДП 315500.03.04.000 СБ
ДП 315500.03.05.000 СБ
Механизм передвижения

Спецификация9.doc

ДП 315500.02.13.000 СБ
ДП 315500.02.13.001
ДП 315500.02.13.002
ДП 315500.02.13.003
ДП 315500.02.13.004
ДП 315500.02.13.005
ДП 315500.02.13.006
ДП 315500.02.13.007
ДП 315500.02.13.009
ДП 315500.02.13.010
ДП 315500.02.13.011
ДП 315500.02.13.012
ДП 315500.02.13.013
ДП 315500.02.13.014
ДП 315500.02.13.015

Спецификация3.doc

ДП 315500.02.01.000 СБ
ДП 315500.02.05.000 СБ
ДП 315500.02.06.000 СБ
ДП 315500.02.07.000 СБ
ДП 315500.02.01.001
ДП 315500.02.01.002
ДП 315500.02.01.003
ДП 315500.02.01.004
круг №5 исполнение 2

Записка.doc

Цели и задачи проекта
Описание выбранной конструкции ..
Характеристика объекта разработки
Отчет о патентном поиске
Библиографический перечень отработанной в процессе поиска информации
Аннотация выбранной в процесс списка информации
Конструкторская часть
Механизм передвижения крана
Исходные данные для расчета ..
Силы сопротивления передвижению крана
Расчет и выбор электродвигателя .
Расчет и выбор редуктора
Фактическая скорость передвижения крана
Проверка электродвигателя
Проверка запаса сцепления
Расчет и выбор тормоза
Напряжения смятия на ободе ходового колеса
Расчет вала ходового колеса
Шпонка под ходовым колесом .
Проверочный расчет подшипников качения ходового колеса .
Нагрузки действующие на главную балку .
Расчетная схема главной балки
Характеристики сечения главной балки ..
Расчет на прочность
Время затухания колебаний
Нагрузки сил тяжести
Динамические нагрузки
Опорно-поворотное устройство
Первый случай нагрузок
Второй случай нагрузок
Выбор опорно-поворотного устройства ..
Расчет механизма поворота
Нагрузки действующие на механизм поворота
Расчет и выбор электродвигателя .
Расчет и подбор соединительной муфты
Проверка двигателя на время разгона до номинальной скорости
Проверка электродвигателя на кратковременную перегрузкупо второму случаю нагружения
Расчет тихоходного вала конической передачи
Расчет захватной рамы для перегрузки контейнеров типа 1А
Расчет захватной рамы для перегрузки контейнеров типа 1С
Выбор материала для изготовления захватной рамы
Механизм управления штыревыми замками
Выбор кинематической схемы механизма ..
Передаточное отношение привода механизма
Расчет открытой зубчатой передачи
Расчет и выбор редуктора .
Расчет и выбор соединительной муфты ..
Расчет и выбор муфты предельного момента .
Конструкция блоковой рамы
Проверка прочности по первому случаю нагружения
Проверка прочности по второму случаю нагружения
Анализ опасных и вредных факторов при эксплуатации ремонте и техническом обслуживании разрабатываемого оборудования ..
Требования безопасности к производственным факторам
Требования к электробезопасности (ГОСТ 12.1.019-79)
Требования к шумовым характеристикам (ГОСТ 12.1.003-83)
Пожарная безопасность (ГОСТ 12.1.004-91)
Общие санитарно-гигиенические требования
к воздуху в рабочей зоне (ГОСТ 12.1.005-88)
Требования к цветовому обозначению опасных частей козлового крана (ГОСТ 12.2.058-81) .
Вибрационная безопасность (ГОСТ 12.1.012-90)
Расчет освещения рабочей площадки в темное время суток
Выбор светильника и типа лампы
Удельная мощность освещения
Шаг расположения светильников .
Расчет освещения кабины машиниста крана ..
Расчет защитного заземления
Определение сопротивления одиночного трубчатого заземления
Количество трубчатых заземлителей
Величина сопротивления заземляющей полосы
Величина сопротивления всего заземляющего устройства
Экономико-организационная часть .
Цель и задачи экономического расчета
Оценка целесообразности новой конструкции по сравнению с двумя базовыми вариантами .
Расчет трудоемкость и затрат конструкторской
и технологической подготовок производства .
Расчет технико-экономических показателей проекта
Оценка технической целесообразности конструкции изделия
Оценка весомости показателя
Расчет комплексного показателя технического уровня
Расчет. трудоемкости ОКР. и планирование ТП
Сбор исходной информации о проектируемом объекте
Выбор нормативов объемов работ по каждому выбранному узлу а также корректирующих коэффициентов .
Расчет показателей объема работ .
Расчет временных и стоимостных затрат на проектирование изделия
Выбор соотношения трудоемкости стадий проектирования
Расчет трудоемкости отдельных стадий проектирования
Выбор нормативной длительности цикла технического и рабочего проектирования
Длительность цикла технологической подготовки
Потребная численность исполнителей по стадиям проектирования
Фонд заработной платы на разработку проекта
Полные затраты на разработку проекта ..
Оценка срока реализации проекта
Прогнозирование себестоимости изделия
Затраты на основные материалы ..
Затраты на комплектующие изделия и полуфабрикаты ..
Расчет затрат на основную заработную плату основных производственных рабочих .
Расчет полной себестоимости изделия
Расчет прогнозируемой цены изделия .
Расчет уровня капитальных вложений в
НИОКР и освоение производства
Прибыль на единицу изделия
Электрическая часть ..
Выбор аппаратуры управления и пускотормозных резисторов ..
Выбор аппаратуры управления .
Выбор пускотормозных резисторов .
Расчет и выбор токоподвода защиты и специального кранового электрооборудования
Расчет троллеев кабелей и проводов
Расчет барабана механизма подъема в САПР АПМ WinMachine
Список использованных источников ..
Козловые контейнерные краны на рельсовом ходу используют в основном на грузовых железнодорожных станциях и тыловых площадках морских контейнерных терминалов для выполнения операций по перегрузке крупнотоннажных контейнеров с железнодорожного транспорта на оперативную площадку или автотранспорт и обратно.
Козловые краны перемещаются по рельсам по всей длине грузового фронта и перекрывают железнодорожные пути и оперативную площадку на которую выставляются контейнеры в процессе их перегрузки с железнодорожного транспорта. Продольные размеры козловых кранов определяются размерами железнодорожных путей перекрываемых краном и шириной оперативной подкрановой площадки. С учетом выполнения требования пересечения складскими машинами и другим не рельсовым транспортом подкрановых и железнодорожных путей наиболее часто принимаются схемы размещения железнодорожных путей в пролете крана а оперативных площадок под его консолями.
При больших пролетах кранов дополнительная оперативная площадка может размещаться внутри пролета для неисправных контейнеров или требующих специальной перегрузки.
Конструкция и параметры козловых кранов определяются в соответствии со следующими технологическими требованиями:
Обеспечение точности установки контейнеров в продольном (±38 мм) и поперечном (±25 мм) направлениях;
- Обеспечение разворота контейнера вокруг вертикальной оси;
- Обеспечение перегрузки различных типов крупнотоннажных контейнеров типа 1 А 1С 2 х 1Д;
- Обеспечение минимальных пробегов козловых кранов при перегрузочных работах;
- Исключение по возможности в процессе перегрузки пересечения складскими машинами подкрановых и железнодорожных путей.
Большое внимание в конструкциях кранов уделяется вопросам быстрого нацеливания контейнерного захвата (спредера) на контейнер контейнера на площадку или транспортное средство что должно обеспечиваться устройствами быстрого успокоения раскачивания вращения захвата и захвата с контейнером.
Наиболее сложным вопросом в разработке контейнерных кранов является вопрос проектирования подвеса грузозахватного устройства (ГЗУ) обеспечивающего минимальное раскачивание по амплитуде колебания и гашение колебаний в короткий промежуток.
1 Цели и задачи проекта
Целью данного проекта является: «Проект козлового контейнерного крана общей грузоподъемностью 40 т. и грузоподъемностью на захватном устройстве 32 т. и разработка грузозахватного устройства».
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Путем сравнения различных вариантов общей компоновки изделия выбрать оптимальный вариант для окончательного проектирования;
Выполнить описание состава и работы выбранного варианта изделия;
Выполнить патентный поиск с целью проверки изделия на патентную частоту;
Выполнить необходимые расчеты для разработки проекта изделия;
В экономическом разделе выполнить расчеты по экономическому обоснованию принятых в проекте технических решений;
В разделе охраны труда разработать мероприятия по безопасности эксплуатации разработанного в проекте изделия;
В заключении в краткой форме записать результаты работы по каждому из выше перечисленных пунктов.
2 Описание выбранной конструкции
Металлоконструкция состоит из отдельных сборочных единиц: моста с обходными площадками стоек двух механизмов выравнивания и кронштейнов стоек.
Мост козлового крана представляет собой сварную конструкцию состоящую из двух балок прямоугольного сечения соединённых между собой концевыми балками. Вдоль верхнего пояса каждой балки проложены рельсы для перемещения грузовой тележки. К нижнему поясу балок приварены кронштейны для крепления торцевых площадок и уголки на которых установлен настил с ограждением для прохода по периметру моста.
Стойки козлового крана переменного коробчатого сечения сварные. На период монтажа козлового крана стойки с мостом соединены шарнирно. После подъема козлового крана и установки его в рабочее положение стойки жестко закреплены кронштейнами стоек которые с мостом соединены болтами а со стойками - сваркой.
Стойки опорных плит установлены на плиты рам ходовых тележек и закреплены в них болтами. Ходовые тележки попарно жёстко соединены балками с противоугонными захватами.
Для монтажа козлового крана к стойкам приварены кронштейны для установки полиспастных блоков. В верхней части приварены кронштейны для установки механизма выравнивания.
Механизм выравнивания состоит из одной тяги с двумя проушинами для соединения с кронштейнами стоек. Механизм выравнивания позволяет сохранить угол поворота стоек при подъеме козлового крана.
На подвеске моста и одной из стоек установлена площадка для входа в кабину перила и лестницы.
На консоли моста со стороны троллеи установлен токосъемник питания козлового крана.
Ходовая тележка. Кран опирается на четыре ходовые тележки (двухкатковые). Все тележки приводные.
Ходовая тележка с вертикальным редуктором состоит из: рамы сварной конструкции ходового колеса редуктора электродвигателя колодочного тормоза упругой втулочно-пальцевой муфты буфера кожуха путеочистителя упоров.
Крутящий момент от электродвигателя через упругую втулочно-пальцевую муфту редуктор передается на ходовое колесо.
Во избежание попадания посторонних предметов под ходовое колесо на раме ходовой тележки установлен путеочеститель который одновременно является опорной деталью на случай поломки колеса или оси. Путеочиститель рассчитан на максимально возможную нагрузку. Для смягчения возможного удара о тупиковые упоры на раме установлен упругий буфер.
Электродвигатель и тормоз защищены кожухами от метеорологических осадков.
Грузовая тележка состоит из рамы сварной конструкции механизма подъема механизма передвижения кабельного барабана метельника перил кожухов тормозов электродвигателей.
Механизм подъема состоит из электродвигателя двух зубчатых муфт двух тормозов двух редукторов двух грузовых барабанов блоковой рамы грузозахватного устройства четырех неподвижных блоков конечного выключателя грузового каната. В качестве грузового каната применен стальной проволочный канат по ГОСТ 2688-80. Грузовой барабан насаживается на вал один конец которого крепиться в подшипнике другой соединяется с редуктором.
Механизм передвижения состоит из электродвигателя механизма привода. зубчатой муфты тормоза ходовых колес. Крутящий момент от электродвигателя через муфту редуктор зубчатую муфту передается ходовому колесу.
Грузозахватное устройство. Спредеры имеют блоковую раму с блоками и балансирами для подвески на грузовые канаты механизма подъема. Вращающиеся спредеры имеют связь между блоковой и захватной рамой в виде опорно-поворотного круга с механизмом вращения. Для работы с контейнерами различной длины применяется двух ярусные захватные рамы: первая рама для контейнеров 1С и 2 х 1Д и вторая для 1 А.
Захват осуществляется при помощи поворотных штырей (замков) расположенных по углам захватных рам с индивидуальным приводом на каждую сторону. Для точной окончательной наводки захвата на контейнер служат направляющие башмаки. Для контроля захвата контейнера штыревые замки снабжены концевыми выключателями сигнализирующие о замыкании.
Блоковая рама. Несущая конструкция блоковой рамы состоит из двух продольных сварных балок двутаврового сечения и поперечных связывающие продольные балки. Сверху балки закрыты рабочим настилом.
Сечение продольной балки без учета рабочего настила состоит из двух сварных двутавров с поясным листом толщиной 10 мм и шириной стенки 6 мм.
Кабина. Для размещения органов управления козловой кран оборудован кабиной крановщика. Кабина состоит из металлического каркаса двери трех открывающих фрамуг (передняя боковая и в полу) и комплекта электрооборудования. В кабине установлены сиденье электронагревательные приборы светильник огнетушитель солнцезащитный щиток.
Крепление кабины к подвеске осуществляется с помощью осей шайб и шплинтов.
Балка с противоугонными захватами представляет собой сварную конструкцию с двумя фланцами рам ходовых тележек. Отверстия в балке служат для подкладки внутри балки кабеля для подвода питания к электродвигателю ходовой тележки.
Противоугонный захват служит для удержания крана от самопроизвольного перемещения в нерабочем состоянии. Захват рельса осуществляется путем стягивания двух челюстей с помощью винта с рукояткой. Для приведения противоугонного захвата в транспортное положение с помощью рукоятки с винтом разъединить челюсти захвата с рельсом поднять челюсти по пазам установить челюсти на предохранительные скобы в горизонтальном положении заведя упоры за скобу от самопроизвольного опускания челюстей.
Электрооборудование состоит из электродвигателей привода грузовых барабанов передвижения грузовой тележки и передвижения крана пусковой регулирующей и коммутирующей аппаратуры устройств защиты сигнализации освещения и отопления. Управление электроприводами осуществляется кулачковыми командо-контроллерами установленными в кабине крана на пульте управления. Шкаф резисторов и силовые шкафы закреплены на площадке кабиной.
Электропитание и управление механизмами грузовой тележки осуществляется гибкими кабелями закрепленными на каретках которые передвигаются на роликах по двум тросам натянутых под мостом.
3.1 Характеристика объекта разработки
Козловой кран предназначен для перегрузки крупнотоннажных контейнеров с железнодорожного транспорта на оперативную площадку или автотранспорт и обратно. Применяется на грузовых железнодорожных станциях и тыловых площадках морских контейнерных терминалов.
3.2 Регламент поиска
Исследование подвесов контейнерного захвата на патентную чистоту по России (СССР) Великобритании Германии США Японии Франции.
Таблица 1.1 Исследование на. патентную чистоту
Страны и классификационные индексы предмета поиска
Пространственная грузовая подвеска
Реферативный журнал «Промышленный транспорт»
Устройство для гашения колебаний
Реферативный .журнал «Промышленный транспорт»
Способ демпфирования колебаний груза
3.3 Отчет о патентном поиске
При исследовании подвесов контейнерного захвата на патентную чистоту по России (СССР) Великобритании Германии США Японии Франции.
Таблица 1.2 Материал поиска
Наименование источника
Классификационные индексы предмета поиска
№ авторских свидетельств патенты или периодические издания
3.4 Библиографический перечень отработанной в процессе поиска информации
Таблица 1.3 Библиографический перечень информации
№ авторского свидетельства
Наименование изобретения
Устройство для гашения колебаний подвешенного на канатах груза
3.5 Аннотация выбранной в процесс писка информации
Патент 5257891. На противоположных концах рамы спредера смонтировано по два блока оси которых развернуты под углом 8 15° во встречных направлениях. Каждый из концов спредера подвешивается на двух раздельных канатах один конец каждого запасован на общий барабан а второй присоединен к раме лебедки. При этом ветви каната огибающего каждый блок параллельны и перекрещиваются с ветвями смежного блока.
Патент 4544070. Верхние блочные обоймы грузовых полиспастов крана установлены на тележках передвигающихся по ригелям портала. На каждой из четырех тележек установлена гидравлическая лебедка. Канаты запасованые на барабаны лебедок проведены к противоположным углам по диагонали спредера. Гидродвигатели лебедок постоянно включены в направление выбирания канатов. Постоянное натяжение последних обеспечивается посредством включенных параллельно гидродвигателем обратных клапанов и дросселей.
Таблица 1.4 Исходные данные для расчета
База ходовой части крана м
Высота подъёма груза м
передвижения грузовой тележки
Род тока и напряжение
Способ подвода тока к крану
Способ подвода тока к грузовой тележки
Способ подвода тока к грузозахватному устройству
Параметры характеризующие условия применения крана:
температура окружающего воздуха от - 40°С до + 40°С
относительная влажность воздуха не более 80% при температуре + 20°С
скорость ветра для рабочего состояния не более 14 мс а для нерабочего состояния не более 27 мс
Остальные климатические факторы внешней среды в соответствии с ГОСТ 15150-69
группа режима работы 6К по ГОСТ 25546-82
1 Механизм передвижения крана
1.1 Исходные данные для расчета
скорость передвижения крана (см. 1.4): ;
наибольшая нормативная нагрузка (см. 3.1.1): ;
ходовое колесо на угловых буксах (ОСТ 24.090.09-75) диаметром 710 мм;
типоразмер рельса: Р43 ГОСТ 7173-54;
группа режима работы (см. 1.4): 6К ГОСТ 25546-82;
продолжительность включения (см. 1.4): ПВ = 40%.
Рисунок 2.1 Кинематическая схема механизма передвижения крана
редуктор вертикальный;
1.2 Силы сопротивления передвижению крана
Сопротивление от сил трения:
где — коэффициент трения качения принимаем 0008;
f — коэффициент трения в подшипниках вала колеса принимаем f = 0015;
d — диаметр цапфы колеса 0125 м;
— вес крана ориентировочно принимаем ;
— наибольшая нормативная нагрузка (см. 2.2.1) .
— коэффициент учитывающий трение реборд о головки рельсов принимаем 18.
Сопротивление от уклона подкранового пути:
где — уклон подкранового пути с щебеночным основанием и деревянными шпалами принимаем 0002.
Сопротивление от ветровой распределенной нагрузки рабочего состояния действующая на контейнер ГЗУ и кран рассчитывается по формуле:
где q — динамическое давление ветра (250 Па);
к - коэффициент учитывающий изменение динамического давления по высоте (к =1);
с — коэффициент аэродинамической силы (с = 12);
n - коэффициент перегрузки (n=1).
Статическая составляющая ветровой нагрузки:
где-наветренная площадь м2; наветренную площадь приблизительно примем 200м2
Реакция рельсов (см. рис. 2.4):
Рисунок 2.2 Схема нагрузки крана
Сила сопротивления действующая на одну стойку наиболее нагруженной стороны крана при установившемся движении (при определении сопротивления установившемуся движению крана учитываем лишь половину ветровой нагрузки ввиду ее несистематического характера):
где К — число стоек опирающихся на один рельс К = 2.
1.3 Расчет и выбор электродвигателя
Мощность сопротивлений на валу электродвигателя при установившемся движении крана:
где — к. п. д. механизма передвижения крана принимаем 095;
— скорость передвижения крана (см. 2.2.1) =09 мс;
По полученному значению статической мощности выбираем крановый электродвигатель с фазным ротором типа МТНимеющий следующие технические характеристики:
число оборотов = 580 обмин;
номинальный момент ;
средний пусковой момент м;
момент инерции ротора ;
габаритные размеры мм: ;
1.4 Расчет и выбор редуктора
Передаточное отношение редуктора:
где — частота вращения ходового колеса механизма передвижения
— число оборотов электродвигателя (см. 2.2.3) = 580 обмин.
Крутящий момент на тихоходном валу редуктора:
где — средний пусковой момент электродвигателя (см. 2.2.3) .
— расчетное передаточное число редуктора;
— предварительное значение к. п. д. редуктора принимаем 09.
По расчетному крутящему моменту и передаточному числу выбираем крановый цилиндрический редуктор вертикального исполнения типа ЦЗвкФ-315
(ГОСТ 20758-75) со следующими техническими характеристиками:
передаточное отношение = 2395;
допускаемый момент на тихоходном валу ;
масса редуктора m = 730 кг;
межосевое расстояние ;
к. п. д. редуктора = 095.
1.5 Фактическая скорость передвижения крана
где — число оборотов электродвигателя (см. 2 .2.3) = 580 обмин;
— передаточное число выбранного редуктора (см. 2.2.4) = 2395;
— диаметр ходового колеса (см. 2.2.1) = 071 м.
1.6 Проверка электродвигателя
Выполним проверку двигателя на время пуска при работе с номинальным грузом.
Время разгона крана с грузом:
где — момент инерции муфты принимаем ;
— момент инерции электродвигателя (см. 2.2.З.) ;
— число оборотов электродвигателя (см. 2.2.3) = 580 обмин;
— диаметр ходового колеса (см. 2.2.1) =071 м;
— средний пусковой момент электродвигателя (см. 2.2.3)
— момент статического сопротивления приведенный к валу двигателя:
— значение к. п. д. редуктора (см. 2.2.4) = 095;
Время пуска соответствует нормативному значению.
Среднее ускорение при разгоне крана с грузом:
1.7 Проверка запаса сцепления
Запас сцепления при сцепном весе равном весу крана без груза:
где — вес крана без груза ;
— коэффициент сцепления ходового колеса с рельсом для кранов
работающих на открытом воздухе принимаем 012;
f — коэффициент трения качения в буксах ходовых колес принимаем 0015;
d — диаметр цапфы колеса 0125 м;
ап — среднее ускорение крана при пуске (см. 2.2.6) ;
— суммарное сопротивление передвижного крана:
а b — общее число и число не приводных колес (см. рис. 2.3);
Допустимое значение запаса сцепления:
Запас сцепления на наименее загруженном колесе:
1.8 Расчет и выбор тормоза
1.8.1 Тормозной момент
Максимально допустимое замедление при котором обеспечивается защитный запас сцепления ходовых колёс с рельсов равный 12:
где с — число приводных ходовых колёс (см. рис. 2.3);
— вес крана без груза ;
— коэффициент сцепления ходового колеса с рельсом для кранов работающих на открытом воздухе принимаем 012;
— число оборотов электродвигателя (см. 2.2.3) =580 обмин;
— значение к. п. д. редуктора (см. 2.2.4) = 095;
— передаточное число выбранного редуктора (см. 2.2.4) = 2395;
— плечо трения качения принимаем 0008 м.
Сопротивление передвижению при торможении:
Момент сопротивления при торможении:
Затормаживающий момент:
Полученный тормозной момент делим на число приводов в механизме
(см. рис. 2.3) т.е. на четыре и получаем 17 по рассчитанному тормозному моменту выбираем тормоз ТКГ - 300 (ОСТ 24.290.08-82) имеющий характеристики:
тормозной момент =25 ;
габаритные размеры мм: .
Длина тормозного пути крана без груза:
1.9 Напряжения смятия на ободе ходового колеса
Напряжение смятия для случая точечного контакта между ободом и рельсом:
где К1 — коэффициент зависящий от отношения радиуса ходового колеса и радиуса выпуклости головки рельса в данном случае К1=009;
— коэффициент учитывающий влияние силы трения на работу ходовых колес = 106 — для данного режима работы;
Р — расчетная нагрузка: где — наибольшее давление ходового колеса на рельс;
— коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине рельса =11;
— коэффициент динамичности учитывающий влияние вертикальной динамической нагрузки возникающей при перемещении крана вследствие неровностей рельсового пути и стыков =12.
Е — приведенный модуль упругости: где Е1 и Е2 — модуль упругости материала колеса и рельса
Допустимое значение эффективных напряжений:
где — предельное значение эффективных напряжений принимаемое в зависимости от выбранной твердости поверхности катания ходового колеса по зависимости
— приведенное число оборотов ходового колеса при сроке службы крана 10 лет
Прочность колес при расчете на контактное смятие обеспечена.
2.10 Расчет вала ходового колеса
Для изготовления вала ходового колеса механизма передвижения принимаем сталь 40Х ГОСТ 4543 - 71.
1.10.1 Силы действующие на вал при номинальной мощности двигателя
где — значение к. п. д. редуктора (см. 2.2.4) =095;
— передаточное число выбранного редуктора (см. 2.2.4) =2395;
— номинальный момент электродвигателя (см. 2.2.3)
Тяговое усилие при трогании:
Рисунок 2.3 Расчетная схема вала ходового колеса
Тяговое усилие при номинальном режиме:
Изгибающие моменты в сечении вала:
1.10.2 Прочность вала при номинальной мощности двигателя
Суммарный изгибающий момент в сечении вала под ходовым колесом:
где — диаметр вала под ступицей ходового колеса.
Допустимое напряжение изгиба при симметричном цикле нагружения с учетом наличия шпоночного паза для стали 40Х
Запас прочности по текучести:
где — предел текучести для стали 40Х .
Допустимая величина запаса по текучести:
где — значение коэффициента учитывающего ответственность детали для механизма передвижения =13;
— значение коэффициента учитывающего соответствие действительных нагрузок с расчетными = 13;
— коэффициент учитывающий однородность материала детали =13;
Запас прочности по усталости.
где — запас прочности по изгибу;
— запас прочности по кручению;
где и — предел выносливости соответственно: при изгибе и кручении при симметричном цикле изменения напряжений:
— коэффициент эффективной концентрации напряжений при изгибе
= 175 (для вала в месте шпоночной канавки);
— коэффициент эффективной концентрации напряжений при кручении = 15;
— масштабный фактор = 065;
— коэффициент упрочнения =1 (упрочнения нет);
— среднее напряжение цикла при изгибе =0;
— амплитуда цикла при изгибе ;
где — момент сопротивления изгибу сечения вала по шпоночной канавке
При частном реверсировании вала принимают что напряжения в нем изменяются по симметричному циклу и следовательно среднее напряжение при кручении а амплитуда цикла при кручении:
где — момент сопротивления кручению сечения вала по шпоночной канавке
Тогда с учетом принятых величин формулы для и примут вид:
1.11 Шпонка 36-22-140 ГОСТ 23360-78 под ходовым колесом
Проверим шпонку на смятие:
где и действительное и допускаемое напряжение на смятие для шпоночного соединения;
d — диаметр вала 125 мм;
h — высота шпонки 22 мм.
1.12 Проверочный расчет подшипников качения ходового колеса
Подшипник роликовый двух рядный № 3624 ГОСТ 5721-75 коэффициент работоспособности с = 930 000.
Механизм передвижения крана за срок службы 10 лет работает 5750 часов.
Нагрузка статическая на подшипники в момент пуска (реакции опор равны):
Условная нагрузка на подшипник:
где — кинематический коэффициент учитывающий какое кольцо вращается =1 (вращается внутреннее кольцо подшипника);
— динамический коэффициент учитывающий характер нагрузки на подшипник =14;
— температурный коэффициент = 1 (температура нагрева до 100°).
Допустимая статическая нагрузка:
Обеспечение требуемой долговечности подшипника качения:
где с — коэффициент работоспособности с = 930000;
— угловая скорость вращающегося кольца подшипника = 243 радс;
h — долговечность подшипника.
h = 199526 часов что больше 5750 ч.
2.1 Исходные данные для расчета:
время торможения крана (см. 2.2.8.1) =095 с;
замедление крана (см. 2.2.8.1 ) ;
фактическая скорость передвижения грузовой тележки (см. 2.3.5)
замедление тележки при работе с грузом (см. 2.3.8) ;
время торможения тележки с грузом (см. 2.3.8) = 14 с;
группа режима работы (см. 1.4): 6К ГОСТ 25546-82.
наибольшая нормативная нагрузка (см. 3.1.1) = 394 кН;
максимальная расчетная нагрузка с учетом коэффициента перегрузки (см. 3.1.1) = 4837 кН;
вертикальная динамическая нагрузка при подъеме груза (см. 3.1.3) =75 кН;
статическая составляющая ветровой нагрузки на контейнер и ГЗУ (см. 3.1.2) = 1224 кН;
фактическая скорость подъема груза (см. 2.1.8) =0155 мс;
замедление торможения при опускании груза (см. 2.1.11.4) =036 мс2;
максимальное время торможения (см. 2.1.11.4) =15 с;
фактическая скорость передвижения крана (см. 2.2.5) =089 мс.
Рисунок 2.4 Схема главной балки козлового крана
2.2 Нагрузки действующие на главную балку
2.2.1 Статические (постоянные нагрузки):
Равномерно распределенная нагрузка от собственного веса главной балки с рельсом:
где — вес главной балки без учета веса неразъемных обходных площадок =150 кН;
—вес рельсового пути приходящийся на одну главную балку =159кН
Равномерно распределенная нагрузка от собственного веса обходных площадок (скручивающая нагрузка):
где — вес обходных площадок приходящийся на одну главную балку с учетом веса неразъемных обходных площадок =12 кН
4.2.2 Подвижная нагрузка
где — наибольшая нормативная нагрузка (см. 3.1.1): = 394 кН;
— вес грузовой тележки = 300 кН.
Половина подвижной нагрузки максимально поднимаемого груза и собственного веса грузовой тележки приходящаяся на главную балку.
2.2.3 Инерционные нагрузки
) Сила инерции от постоянной нагрузки (собственного веса крана) возникающая при торможении (или разгоне) крана:
где — замедление крана (см. 2.4.1 ) = 094 мс².
) Сила инерции возникающая при торможении поднимаемого груза:
где — замедление торможения при опускании груза (см.2.2.1) = 036 мс²;
— наибольшая нормативная нагрузка (см. 2.4.1) = 394 кН
) Сила инерции от подвижной нагрузки (веса груза и тележки) возникающая при торможении крана:
) Сила инерции от подвижной нагрузки (веса груза и тележки) возникающая при торможении грузовой тележки:
где — замедление тележки при работе с грузом (см. 2.2.1 ) =012 мс²
) Равномерно распределенная инерционная нагрузка от собственного веса главной балки с обходными площадками возникающая при торможении крана:
где — замедление крана (см. 2.4.1 ) = 094 мс²;
g — ускорение силы тяжести g = 98 мс².
) инерционная нагрузка возникающая от подвижной нагрузки при торможении грузовой тележки действующая на одну главную балку:
) половина инерционной нагрузки возникающей при торможении опускаемого груза приходящегося на одну главную балку:
2.3 Расчетная схема главной балки
Рисунок 2.5 Расчетная схема главной балки
2.4 Характеристики сечения главной балки
Рисунок 2.6 Схема сечения главного балки
Момент инерции сечения относительно оси х-х:
Момент сопротивления сечения изгибу относительно оси х-х:
Момент инерции сечения относительно оси у-у:
Момент сопротивления сечения изгибу относительно оси у-у:
Радиус инерции сечения относительно оси х-х:
Радиус инерции сечения относительно оси у-у:
Момент сопротивления кручению сечения балки (для определения нагружения в точке S на середине длинной стороны коробчатого сечения):
Момент сопротивления кручению сечения балки (для определения нагружения в точке К на середине длинной стороны коробчатого сечения):
Статический момент полусечения относительно оси х-х:
Статический момент пояса относительно оси х-х:
2.5 Расчет на прочность
2.5.1 Горизонтальная плоскость
Изгибающие моменты в сечениях балки:
Напряжение изгиба в опасном сечении балки:
Рисунок 2.7 Схема сил и эпюра изгибающих моментов в сечении главной балки
2.5.2 Вертикальная плоскость
Расчетные постоянные нагрузки в вертикальной плоскости определяются с учетом поправочного коэффициента К = 11 (при скорости передвижения крана 09 мс). Расчетные подвижные нагрузки в вертикальной плоскости определяются с учетом поправочного коэффициента = 12 (для данного режима работы).
Рисунок 2.8 Схема действующих сил и эпюра изгибающих моментов
Напряжение кручения в расчетном сечении балки в точках сечения балки:
Касательное напряжение в расчетном сечении балки от поперечных вертикальных сил (точка S):
где — поперечная вертикальная сила в расчетном сечении балки (опора А)
Суммарное касательное напряжение в точке S:
Приведенные нормальные напряжения в точках расчетного сечения А балки:
Ввиду очевидной малости касательного напряжения приведенное напряжение в точке «К» будет:
Приведенное напряжение в точке S:
2.6.1 Середина пролета балки
Прогиб от распределенной нагрузки:
Е — модуль упругости материала балки ;
а — длина консоли а = 11 м.
Прогиб от подвижной нагрузки расположенной на середине пролета:
Суммарный прогиб главной балки:
Допускаемый прогиб главной балки:
2.6.2 Грузовая тележка на консоли
Прогиб от подвижной нагрузки:
где l — вылет консоли l = 6м.
4.7 Время затухания колебаний
где — прогиб от подвижной нагрузки расположенной на серединепролета =36мм;
— логарифмический декремент затухания колебаний = 005;
— частота колебаний балки в герцах;
— приведенная масса одной балки:
2.8 Сварные соединения.
Напряжения в поясном шве:
Касательное напряжение сдвига от вертикальных сил в сечении поясных швов:
где — перерезывающая сила на опоре А
— статический момент пояса относительно оси х-х:
— момент инерции сечения балки относительно оси х-х:
К — катет шва К = 8 мм
Нормальное напряжение в шве:
Приведенное напряжение в сечении шва:
Грузозахватное устройство для контейнеров типа 1А и 1С
1 Расчетные нагрузки
1.1 Нагрузки сил тяжести
где m — масса элемента конструкции (кг)
Расчет производится в двух сочетаниях нагрузок:
с коэффициентом перегрузки =13 для группы режима 6К
со смещенным центром тяжести
Суммарные нагрузки для спредера:
Суммарные номинальные и расчетные нагрузки для контейнеров 1А и 1С:
Рисунок 3.1 Смещение центра тяжести контейнера относительно геометрического центра
Для контейнера 1 А: Хс = 1200 мм; Yс = 230 мм; ZС = 760 мм (от основания) Для контейнера 1 С: Хс = 600 мм; Yс = 230 мм; ZС = 760 мм (от основания)
1.2 Ветровая нагрузка
Ветровая распределенная нагрузка рабочего состояния действующая на контейнер и спредер рассчитывается по формуле:
где q — динамическое давление ветра (250 Па)
к — коэффициент учитывающий изменение динамического давления
с — коэффициент аэродинамической силы (с = 12)
n — коэффициент перегрузки (n = 1)
Статическая составляющая ветровой нагрузки на контейнер и ГЗУ:
где SВ - наветренная площадь конструкции и груза м2; наветренную площадь определим из рисунка 3.2
Рисунок 3.2 Схема расчетной наветренной площади контейнера и ГЗУ
Неравномерность действия ветровой нагрузки на контейнер с ГЗУ можно учесть смещением точки приложения РB относительно оси z величиной rв = 250 мм.
1.3 Динамические нагрузки
Горизонтальные динамические нагрузки для груза на гибком подвесе:
где — скорость передвижения тележки 083 мс
— время торможения с; время торможения определяется по допускаемому пути торможения грузовой тележки (S = до 06 м)
Горизонтальные инерционные нагрузки при вращении контейнера:
где — вращающий момент инерции контейнера и ГЗУ
— угловая скорость вращения ;
— время разгона с; = 3 с
Вертикальная динамическая нагрузка при подъеме груза:
где — динамический коэффициент = 019 при = 02 мс
Вертикальная динамическая нагрузка действующая на контейнер с захватной рамой:
2 Опорно-поворотное устройство
Подбор элементов опорно-поворотного устройства производится с учетом действующих нагрузок на него по двум случаям (учитываются максимальные нагрузки).
2.1. Первый случай нагрузок
Расчетная вертикальная нагрузка с коэффициентом перегрузки:
где — суммарные расчетные нагрузки для контейнеров 1А (см. 3.1.1)
— сила тяжести блоковой рамы (см. 3.1.1)
Горизонтальная динамическая нагрузка при передвижении и ветровая нагрузка:
где — динамическая нагрузка (см. 3.1.3) кН
— ветровая нагрузка (см. 3.1.2) кН
Момент от горизонтальных нагрузок:
где — момент от динамической нагрузки (см. 3.1.1; 3.1.2; 3.1.3)
— момент от ветровой нагрузки кН-м;
2.2 Второй случай нагрузок
Номинальная вертикальная нагрузка со смещенным центром тяжести и динамика подъема (см. 3.1.1; 3.1.3):
Горизонтальная нагрузка от ветра (см. 3.1.2):
Момент от смещения центра тяжести и от ветровой нагрузки (см. 3.1.1; 3.2.1):
2.3 Выбор опорно-поворотного устройства
Выбор производим учитывая максимальные нагрузки которые были получены при расчете по второму случаю нагружения а именно:
Выбираем опорно-поворотный круг №5 однорядный роликовый (см. рис. 3.3) исполнение 2 по ОСТ 22-1401-79.
Количество зубьев z=136; модуль зуба m=8мм.
Опорно-поворотное устройство крепится болтами: = 20 мм;
число болтов n = 24.
Рисунок 3.3 Геометрические размеры ОПУ
3 Расчет механизма поворота
3.1 Нагрузки действующие на механизм поворота
Крутящий момент на опорно-поворотном устройстве:
где — момент от сил трения в опорно-поворотном устройстве кН-м; — динамический момент при пуске кН-м;
— момент ветровой нагрузки рабочего состояния кН-м;
— момент от уклона ГЗУ на подвесе кН-м.
Первый случай нагрузок:
где — удельное сопротивление качению = 0012 (для роликового круга)
D — средний диаметр катания D = 1280 мм
— суммарное давление на все ролики (см. 3.2.2)
т.к. схема запасовки исключает угловые смещения ГЗУ;
Второй случай нагрузок:
— суммарное давление на все ролики (см. 3.2.1)
Наиболее нагруженным является второй случай нагрузок
3.2 Расчет и выбор электродвигателя
Мощность двигателя выбирается по первому случаю нагрузок и проверяется его перегрузочная способность по второму случаю нагрузок.
где -крутящий момент на опорно-поворотном устройстве при первом случае нагрузок
п — номинальная частота вращения грузозахватной рамы мин
— к. п. д. механизма поворота
Выбираем крановый электродвигатель с фазным ротором типа МТР-111-6 имеющим следующие технические характеристики:
число оборотов =895 обмин.
максимальный момент на валу = 85
момент инерции ротора =0048
3.3 Расчет и подбор соединительной муфты
Номинальный момент для выбора соединительной муфты:
где К1 — коэффициент учитывающий степень ответственности механизма (К1 = 14)
К2 — коэффициент режима работы (К2 = 13)
По полученному значению передаваемого крутящего момента выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с тормозным шкивом (ГОСТ 5006-83) имеющую следующие характеристики:
передаваемый номинальный момент Мн = 250
тормозной момент Мт = 250
внутреннийвнешний диаметры мм: 35200.
момент инерции = 0152 .
3.4 Проверка двигателя на время разгона до номинальной скорости:
где — момент инерции груза относительно оси вращения (см. 3.1.3)
— момент инерции ротора двигателя (см. 3.3.2)
— момент инерции муфты (см. 3.3.3)
— средний пусковой момент двигателя
— момент от сил трения (см. 3.3.1)
— момент от ветровой нагрузки (см. 3.3.1)
3.5 Проверка электродвигателя на кратковременную перегрузку по второму случаю нагружения:
Фактическое ускорение при разгоне:
где п — номинальная частота вращения грузозахватной рамы (см. 3.3.2) мин
— время разгона до номинальной скорости (см. 3.3.4) с
Динамический момент:
Значение кратковременной перегрузки не превышает максимального момента электродвигателя т.е. условие выполняется.
Необходимый тормозной момент на валу электродвигателя:
где — момент инерции ротора двигателя (см. 3.3.2)
— время торможения с;
Выбираем тормоз ТКТ - 200100 (ОСТ 24.290.08-82) с тормозным моментом 40
Кинематическая передача (рисунок 3.4) состоит из открытой зубчатой передачи в виде зубчатого венца опорно-поворотного устройства и приводной шестерни на тихоходном валу конической передачи крутящий момент которой передается от цилиндрического редуктора.
Рисунок 3.4. Кинематическая схема механизма поворота
опорно-поворотное устройство
Параметры зубчатого зацепления опорно-поворотного устройства:
делительный диаметр .
делительный диаметр
Передаточное отношение конической передачи принимаем
где — передаточное отношение ОПУ;
где — к. п. д. опорно-поворотного устройства принимаем равным 093;
— к. п. д. конической передачи принимаем равным 092;
— крутящий момент на ОПУ (см. 3.3.1)
Принимаем к установке редуктор Ц2-250 (ГОСТ 20758-75) имеющий следующие технические данные:
передаточное отношение =40;
масса редуктора m = 85 кг;
допустимый момент на тихоходном валу
габаритные размеры мм:
межосевое расстояние = 250 мм;
расстояние от основания до оси вала 160 мм.
3.7.1 Частота вращения грузозахватного устройства (проверочный расчет):
3.7.2 Наиболее простым по исполнению является кинематическая схема с червячным редуктором (рисунок 3.5)
Рисунок 3.5 Кинематическая схема механизма поворота с червячным редуктором
опорно-поворотное устройство;
Крутящий момент на тихоходном валу червячного редуктора:
По каталогу наибольший червячный редуктор Ч-160 имеет следующие данные: передаточное число 80; наибольший передаваемый крутящий момент 1223 .
Таким образом выбор стандартного червячного редуктора невозможен.
3.8 Расчет тихоходного вала конической передачи
Принимаем для вала сталь конструкционную марки Сталь 50 по ГОСТ 1050-88 в нормализованном состоянии с пределом текучести =436 МПа и пределом выносливости =290 МПа.
3.8.1 Определение нагрузок
Крутящий момент на валу:
Окружное усилие на шестерни ОПУ:
Окружное усилие на конической шестерни:
3.8.2 Момент в сечениях вала (см.рисунок 3.6)
Сосредоточенный изгибающий момент от N2:
3.8.3 Опорные реакции в плоскостях zох:
3.8.4 Опорные реакции в плоскости xоу
3.8.5 Эпюры от силовых факторов:
Му — изгибающий момент относительно оси У
Мх — изгибающий момент относительно оси X
Мк — крутящий момент
Рисунок 3.6 Расчетная схема тихоходного вала конической передачи
3.8.6 Расчетный момент в наиболее опасном сечении В:
3.8.7 Подбор сечения вала
Допускаемое напряжение материала:
где — предел текучести материала МПа
— коэффициент запаса прочности принимаем =175
Момент сопротивления сечения вала:
Принимаем диаметр вала в расчетном сечении d= 70 мм.
4.1 Расчет захватной рамы для перегрузки контейнеров типа 1А
Номинальная нагрузка на захватную головку:
где — сила тяжести контейнера типа 1А (см. 3.1.1) = 2989 кН
Максимальная нагрузка на захватную головку:
где К2 — коэффициент перегрузки К2 = 13
Рисунок 3.7 Расчетная схема захватной рамы для перегрузки контейнеров типа 1А
Нагрузка на захватную головку с другой стороны балки (см. рисунок 3.7).
Максимальная нагрузка на один фитинговый захват без учета собственного веса:
с учетом собственного веса:
где и — коэффициенты перегрузки. = 13; =11;
— сила тяжести контейнера типа 1А (см. 3.1.1)
— сила тяжести рамы для контейнеров 1А (см. 3.1.1)
Изгибающие моменты в расчетных сечениях А-А и В-В (см. рисунок 3. 7):
Характеристики сечений А-А и В-В:
Момент сопротивления сварного шва сечения В-В:
Напряжения в расчетных сечениях:
Напряжение сварного шва в сечении В-В
Эквивалентное напряжение в сварном шве сечения В-В:
Напряжение среза в сварном шве фитинговых коробок:
где — катет сварного шва = 8 мм
l — общая длина периметра сварного шва верхней пластины l = 560 мм
4.2 Расчет захватной рамы для перегрузки контейнеров типа 1С
Номинальная и максимальная нагрузки на поворотную головку:
Изгибающие моменты в расчетных сечениях (см. рисунок 3.8):
Характеристики расчетных сечений:
Сечение А-А по сварному шву:
Рисунок 3.8 Расчетная схема захватной рамы для перегрузки контейнеров типа 1С
Напряжение изгиба в расчетных сечениях:
4.3 Выбор материала для изготовления захватной рамы
Захватные рамы спредера изготавливаем из стали марки 10ХСНД ГОСТ 4543-71 со следующими механическими характеристиками:
предел текучести = 340 МПа;
ударная вязкость при t = - 40°С: аи = 35 Джсм2;
расчетное сопротивление на срез Rср= 180 МПа;
расчетное сопротивление на растяжение и изгиб Rр = 310МПа.
Условие прочности по предельному состоянию:
где Кр — коэффициент условий работы для данного режима принимаем Кр= 08.
Сравнивая с расчетными величинами напряжений приходим к выводу что прочность обеспечена.
5 Механизм управления штыревыми замками
5.1 Выбор кинематической схемы механизма
Наиболее широкое распространение в контейнерных захватах получили механизмы управления с раздельным приводом расположенной на двух сторонах захватной рамы. Схема винтового привода с односторонним рычагом обладает рядом недостатков из которых главным является поперечные нагрузки на штырь а следовательно и подшипниковые узлы а также повышенный износ винтовой пары. От этих недостатков свободна схема с двухплечным рычагом с приводом через стандартный червячный редуктор (см. рисунок 3.9).
Рисунок 3.9 Кинематическая схема привода управления штыревыми замками
муфта предельного момента;
открытая зубчатая передача;
5.2 Расчет и выбор электродвигателя
Принимаем величину момента на штырь М = 150 с плечом 100 мм и величиной усилия в тягах 1500 Н число оборотов шестерни привода штырей n = 4 обмин.
Необходимая мощность электродвигателя:
где М — момент действующий на штырь
— механизма принимаем =07.
Выбираем электродвигатель 4А71В8УЗ имеющий следующие технические характеристики:
число оборотов = 680 обмин;
средний пусковой момент ;
максимальный момент ;
5.3 Передаточное отношение привода механизма
где — число оборотов электродвигателя (см. 3.5.2) = 680 обмин
n — число оборотов шестерни привода штырей (см. 3.5.2) n = 4 обмин
5.4 Расчет открытой зубчатой передачи
По ГОСТ 2185-80 из стандартного ряда принимаем передаточное отношение зубчатой передачи
Межосевое расстояние зубчатой передачи:
где — коэффициент для прямозубых передач =495
— момент на валу зубчатого колеса предварительно принимаем равным 360
— коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зуба =125
— допускаемое контактное напряжение =395МПа
— коэффициент ширины зубчатого венца =025
По ГОСТ 2185-80 принимаем межосевое расстояние зубчатой передачи равным 200мм.
По ГОСТ 9563-81 выбираем модуль зацепления m = 25
Суммарное число зубьев:
Количество зубьев шестерни и колеса:
Уточненное передаточное число:
Делительный диаметр шестерни и колеса:
Уточненное межосевое расстояние:
Ширина зубчатых колес:
5.5 Расчет и выбор редуктора
Момент на тихоходном валу редуктора:
где M — необходимый момент на штырях (см. 3.5.2) M=150
— к. п. д. зубчатой передачи принимаем равным 095
— передаточное отношение зубчатой передачи (см. 3.5.4) =202
Принимаем к установке редуктор 2Ч-80 имеющий следующие технические характеристиками:
передаточное число = 80
к. п. д. редуктора = 064
момент на тихоходном валу МР = 200
5.6 Расчет и выбор соединительной муфты
Расчетный момент для выбора соединительной муфты:
где — коэффициент учитывающий степень ответственности механизма (= 12)
— коэффициент режима работы
— средний пусковой момент электродвигателя (см. 3.5.2)
По полученному значению передаваемого крутящего момента выбираем упругую муфту со звездочкой (ГОСТ 14084-76) имеющую следующие характеристики:
тип муфты 63-25-1-19-1 УЗ;
передаваемый номинальный момент
5.7 Расчет и выбор муфты предельного момента
Момент на выходном валу редуктора:
где — номинальный момент электродвигателя (см. 3.5.2)
— передаточное число редуктора (см. 3.5.5) =80
— к. п. д. редуктора (см. 3.5.5) =064
Муфту предельного момента подбираем по ГОСТ 15622-77 учитывая номинальный момент
Осевое усилие сжатия пружины (для дисково-фрикционной муфты с запасом 10%)
где z — количество пар поверхностей трения z = 4;
f — коэффициент трения (сталь по прессованному фрикционному материалу) f =042
— средний радиус поверхности трения = 004 м.
Принимаем пружину сжатия со следующими параметрами:
диаметр пружины 40 мм;
диаметр прутка 6 мм;
осадка пружины (при сжатии с усилием 2946 Н): = 12 мм.
6.1 Конструкция блоковой рамы
Несущая конструкция блоковой рамы состоит из двух продольных сварных балок двутаврового сечения и поперечных балок связывающие продольные. Сверху балки закрыты рабочим настилом. Сечение продольной балки без учета рабочего настила состоит из двух сварных двутавров с поясным листом толщиной =10 мм и шириной стенки t= 6 мм (см. рисунок 3.10).
Характеристика поперечного сечения А-А (момент инерции сечения относительно оси у):
Рисунок 3.10 Схема металлоконструкции блоковой рамы
6.2 Проверка прочности по первому случаю нагружения.
Расчетная нагрузка определяется согласно первому случаю нагружения т.е. нормальные условия эксплуатации (номинальный груз плавный пуск и торможение нормальное состояние подкрановых путей среднее давление ветра).
Грузовое приложение нагрузки – центральное
Проверка напряжений в сечении А-А:
где М — максимальный момент в сечении (см. рисунок 3.11)
— момент инерции сечения относительно оси у
Рисунок 3.11 Расчетная схема изгиба балки блоковой рамы
(первый случай погружения)
Проверка условия прочности:
где — предельно допустимое напряжение МПа
Так как условие выполняется следовательно прочность обеспечена.
6.3 Проверка прочности по второму случаю нагружения
Максимальные предельные нагрузки рабочего состояния возникают
при работе в наиболее тяжелых условиях эксплуатации.
Сила тяжести приложена эксцентрично.
Величина эксцентриситета нагрузки с учетом динамики подъема:
где — вес грузозахватного устройства с учетом коэффициента перегрузки Н
— номинальный груз с учетом коэффициента перегрузки Н
— величина эксцентриситета центра тяжести груза
Рисунок 3.12 Расчетная схема определения эксцентриситета
Рисунок 3.13 Расчетная схема изгиба блоковой рамы (второй случай нагружения)
Нагрузка приведенная к опорно-поворотному устройству (от центрально приложенной силы и изгибающего момента):
Определение усилий Т1 Т2 Т3 и Т4:
где — усилие от центральной силы
находится из условия равенства моментов:
Проверка напряжений по максимальному значению:
где М — максимальный момент в сечении (см. рисунок 3.13)
Условие прочности выполняется
1 Анализ опасных и вредных факторов при эксплуатации ремонте и техническом обслуживании разрабатываемого оборудования
Козловой контейнерный кран на рельсовом ходу используется в основном на грузовых железнодорожных станциях и тыловых площадках морских контейнерных терминалов: для выполнения операций по перегрузке крупнотоннажных контейнеров с железнодорожного транспорта на оперативную площадку или автотранспорт и обратно.
Кран представляет собой конструкцию состоящую из моста с обходными площадками стоек двух механизмов выравнивания и кронштейнов грузовой тележки кабины управления и электрооборудования.
Мост козлового крана представляет собой сварную конструкцию состоящую из двух балок прямоугольного сечения соединённых между собой концевыми балками. Вдоль верхнего пояса каждой балки проложены рельсы для перемещения грузовой тележки. К нижнему поясу балок приварены кронштейны для крепления торцевых площадок и уголки на которых установлен настил с ограждением для прохода по периметру моста. Стойки козлового крана переменного коробчатого сечения сварные. На консоли моста установлен токосъемник питания крана.
При эксплуатации крана могут возникать следующие опасные и вредные факторы: хрупкие разрушения металлоконструкции; дефекты допущенные при изготовлении монтаже и ремонте; обрыв канатов; неправильная строповка груза; попадание людей в опасную зону.
Для обеспечения безопасности козловые контейнерные краны должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта «Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов» и «Правилами устройства электроустановок».
Сопротивление изоляции электрических проводов относительно корпуса крана должно быть не менее 05 МОм.
Сопротивление цепей заземления любой точки крана в соответствии с ГОСТ 22584-88 не должно быть более 40 Ом.
В соответствии с ГОСТ 12.3.009 не допускается нахождение людей и передвижение транспортных средств в зоне возможного падения грузов при погрузке и разгрузке с подвижного состава а также при перемещении грузов подъемно-транспортным оборудованием.
2 Требования безопасности к производственным факторам
2.1 Требования к электробезопасности (ГОСТ 12.1.019-79)
Для обеспечения электробезопасности при эксплуатации козлового контейнерного крана должны применятся следующие технические способы и средства:
- защитное заземление (так как кран питается 380 В и схема подключения с изолированной нейтралью);
- выравнивание потенциалов;
- защитное отключение;
- изоляция токоведущих частей;
- компенсация токов замыкания на землю;
- оградительные устройства;
- предупредительная сигнализация блокировка предупредительные знаки;
- средства защиты и предохранительные приспособления.
Организационные и технические мероприятия по обеспечению электробезопасности:
- к работе допускаются лица прошедшие инструктаж обучение и проверку знаний и не имеющих ограничений по здоровью;
- назначение лиц ответственных за организацию и производство работ;
- организация надзора за проведением работ.
2.2 Требования к шумовым характеристикам (ГОСТ 12.1.003-83)
Так как во время эксплуатации крана возникает шум то значение предельно допустимых шумовых характеристик крана устанавливается исходя из требований:
- шумовую характеристику следует выбирать из числа предусмотренных по ГОСТ 23941-79;
- в технических условиях на машины должны быть установлены предельные значения шумовых характеристик;
- значения предельно допустимых шумовых характеристик машин следует устанавливать исходя из требований обеспечения на рабочих местах допустимых уровней шума в соответствии с основным назначением машины.
Таблица 4.1. Допустимый уровень шума на рабочем месте
Уровень звукового давления дБ
в октановых полосах со среднегеометрическими частотами:
Машинист козлового крана
2.3 Пожарная безопасность (ГОСТ 12.1.004-91)
Для предотвращения возгорания электрооборудования крана необходимо применение:
- механизмов оборудования устройств при эксплуатации которых не образуется источник зажигания;
- электрооборудование соответствующего с требованиями ГОСТ 12.1.01 1 и правил устройства электроустановок;
- в конструкции быстродействующих средств защитного отключения источников возгорания;
- устройств молние-защиты;
- поддержания температуры нагрева поверхности механизмов ниже предельно допустимой.
Все пожароопасные механизмы должны быть оборудованы порошковыми огнетушителями.
2.4 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху в рабочей зоне
Так как кран работает на открытом воздухе то микроклимат в кабине машиниста должен соответствовать следующим требованиям:
- температура воздуха 18-24°С;
- относительная влажность воздуха 60-40%;
- скорость движения воздуха не более 02 мс.
2.5 Требования к цветовому обозначению опасных частей козлового крана
На части которые в процессе эксплуатации могут являются источником опасности для лиц находящихся на кране или в зоне его действия а также представляющих опасность при транспортировке крана следует нанести предупреждающую окраску в виде чередующихся полос желтого и черного цвета.
Предупреждающую окраску следует наносить под углом 45-60°. Полосы должны быть одинаковой ширины размером от 30 до 50 мм.
Предупреждающей окраской следует покрывать:
- корпус грузозахватного устройства;
- внешние элементы ходовой части крана.
2.6 Вибрационная безопасность (ГОСТ 12.1.012-90)
Так как на кране имеются источники вибрации необходимо снизить вибрацию в источнике возбуждения которые приведены в ГОСТ 26568.
Вибрационная безопасность труда должна обеспечиваться:
- соблюдением правил и условий эксплуатации ГПМ;
- поддержанием технического состояния и проведением планового и предупредительного ремонта ГПМ;
- совершенствование режимов работы исключение контакта машиниста с вибрационно-нагруженными поверхностями;
- использование предупреждающих надписей знаков и сигнализации;
- улучшением условий труда;
- применением средств индивидуальной защиты;
- контролем вибрационных характеристик машины;
- соблюдением предусмотренных для условий эксплуатации мероприятий.
Частота вибраций на рабочем месте машиниста составляет 50Гц а значение виброскорости V= 020мс10-1 что является допустимой для работы человека.
3 Расчет освещения рабочей площадки в темное время суток
Для погрузо-разгрузочных работ в темное время суток площадка обслуживания козлового контейнерного крана оборудуется искусственным освещением. Норма освещенности рабочей площадки Енорм = 10 лк.
Рисунок 4.1. Схема рабочей площадки
3.1 Площадь освещения
где: А и В — длина и ширина рабочей площадки (см. рис. 4.1) м.
3.2 Выбор светильника и типа лампы
Расчетный световой поток лампы:
где Ен — освещенность по ГОСТ 24378-80 20 лк;
Sк — площадь пола кабины машиниста крана ;
z — поправочный коэффициент z = 115 при расположении светильника в середине потолка;
nс — число светильников принимаем 1;
nл — число ламп в светильнике принимаем 1;
— коэффициент использования светового потока принимаем 025
(определяется в зависимости от типа помещения).
Выбираем светильник типа ПСМ-50-1 с лампой типа ДРЛ-700 имеющих следующие технические характеристики:
максимальная сила света 52 ккд;
максимальная высота установки 20 м;
мощность лампы 700 Вт;
световой поток лампы 40 клм.
3.3 Удельная мощность освещения
По таблице определяем ориентировочное значение удельной мощности в зависимости от типа лампы и высоте установке (14 м):
3.4 Число светильников
где — мощность одной лампы Вт;
S — площадь освещения м2.
Принимаем к установке 16 светильников расположенных по длине площадки с двух сторон.
3.5 Шаг расположения светильников
4 Расчет освещения кабины машиниста крана
Для освещения кабины управления в темное время суток в потолке кабины установлен ламповый плафон равномерно освещающий пункт управления. Освещенность на рабочих поверхностях пульта рычагах управления согласно ГОСТ 24378-80 должна быть не менее 20 лк.
По расчетному световому потоку выбираем лампу накаливания типа В мощностью 60 Вт.
5 Расчет защитного заземления
Защитное заземление должно обеспечивать защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим токоведущим частям которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.
5.1 Определение сопротивления одиночного трубчатого заземления
где р — удельное электрическое сопротивление грунта 100 ;
ld и t — размеры трубы заземления (см. рисунок 4.2).
Рисунок 4.2. Схема одиночного трубчатого заземления
5.2 Количество трубчатых заземлителей
где r — нормативное значение величины сопротивления защитного
заземления r = 10 Ом;
— коэффициент отношения длины заземлителей к расстоянию между ними в данном случае = 059.
5.3 Величина сопротивления заземляющей полосы
Рисунок 4.3 Схема заземляющей полосы
5.4 Величина сопротивления всего заземляющего устройства
где — коэффициент использования соединительной полосы в данном случае равен 054.
Электробезопасность обеспечена.
В результате проведенных работ был произведен расчет освещения рабочей площадки и кабины крана. Так же произведен расчет заземления.
ЭКОНОМИКО-ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ
1 Цель и задачи экономического расчета
1.1 Оценка целесообразности новой конструкции по сравнению с двумя базовыми вариантами при следующих условиях:
— в отсутствии статистических данных о пределах изменения показателей;
— при наличии статистических данных.
1.2. Расчет трудоемкости и затрат конструкторской и технологической подготовок производства
1.3 Расчет технико-экономических показателей проекта:
— предпроизводственные затраты;
— себестоимость конструкции;
— прогнозирование цены изделия;
— прогнозирование прибыли на единицу изделия;
— срок реализации проекта.
Таблица 5.1 Исходные данные для проведения экономического расчета
Скорость передвижения грузовой тележки
Скорость передвижения крана
Коэффициент использования материалов
В качестве базового изделия - аналога принимаем козловой кран КК - 125.
2 Оценка технической целесообразности конструкции изделия
Сравнительный анализ проектируемого изделия на техническом уровне является первым этапом оценки и отбора лучших вариантов.
Оценка ведется в следующей последовательности:
а) составляется перечень показателей технического уровня конструкции и их количественная оценка;
б) оценивается весомость показателя;
в) рассчитывается комплексный показатель уровня качества.
2.1 Оценка весомости показателя.
Оценка весомости показателей изделия осуществляется на основе экспертных оценок. Наиболее простым методом индивидуальной экспертизы используемой для оценки весомости показателей является метод попарных сравнений.
Результаты экспертизы представляются в виде матрицы (таблица 5.2) в которой на пересечении строки и столбца фиксируются индексы тех показателей которые являются более важными в оценке качества изделия при попарном их сравнении.
Далее для каждого показателя определяется количество предпочтений полученных им по отношению ко всем остальным показателям. Полученное значение увеличивается на единицу.
Количественное представление весомости (значимости) показателей может быть получено по формуле:
где — количество предпочтений i-го показателя.
Таблица 5.2 Матрица попарного сравнения показателей
2.2 Расчет комплексного показателя технического уровня и качества изделия
Комплексный показатель позволяет дать обобщенную оценку совокупной технической целесообразности изделия.
В основе оценки лежит сравнение значений выбранного набора показателей базового и проектного варианта с эталонными значениями.
В качестве эталонных могут использоваться наилучшие (идеальные) технически достижимые значения рассматриваемых показателей.
Комплексный показатель рассчитывается по формуле:
где — безразмерный (относительный) показатель качества по
—- коэффициент весомости i - го параметра причем
п — число единичных показателей качества.
Относительный показатель качества по r-му параметру может быть рассчитан с помощью формул:
где — количественные значения i-го показателя соответственно сопоставляемых вариантов и эталонного значения.
Формула (5.3) используется для показателей при увеличении абсолютных значений которых возрастает обобщающий показатель в противном случае – формула (5.4).
Сопоставление комплексных показателей качества по потенциально возможным вариантам конструкции позволяет сделать вывод о технической целесообразности новой разработки определить коэффициент изменения качества при сравнении изделия с аналогом.
где — комплексные показатели качества проектного и базового вариантов.
Данный коэффициент используется при определении лимитной цены проектируемого изделия.
Результаты расчета сведем в таблицу (5.3)
Таблица 5.3 Оценка технической целесообразности конструкции по вариантам:
Коэффициент значимости показателя:
Оценка значимости показателя по отношению к эталону:
Оценка вклада показателя:
Комплексный показатель
технического уровня и качества изделия
Коэффициент изменения качества
3 Расчет трудоемкости ОКР и планирование ТП
Многообразие существующих методов нормирования трудоемкости ОКР можно свести к трем основным: экспертному опытно - статистическому и расчетно-аналитическому. Первый метод базируется на экспертных оценках второй - на сравнении нормируемого объекта с аналогичным нормативы на который известны третий - на корреляционных зависимостях трудоемкости работ от основных технических параметров изделия.
В основу предложенной методики по определению трудоемкости ОКР положен бальный метод. С помощью бальных оценок по отдельным факторам определяется суммарный показатель объема работ в единицах сложности (баллы) который затем с помощью удельного норматива переводится в трудоемкость.
Оценка факторов выполняется дифференцированно по главным узлам и видам работ.
Выделено два вида работ: расчетно-аналитические и чертежно-графические для которых порядок расчета объемных показателей различен.
Расчет выполнятся в следующей последовательности.
3.1. Сбор исходной информации о проектируемом объекте:
Сбор исходной информации о проектируемом объекте осуществляется в следующем порядке:
- наличие аналога или прототипа оценка общей сложности схемы объекта;
- состав главных узлов объекта;
- характеристика узлов: (степень новизны конструкции количество кинематических пар;
- количество оригинальных деталей объем конструкции по внешним контурам количество сложных деталей в узлах).
3.2 Выбор нормативов объемов работ по каждому выбранному узлу
а также корректирующих коэффициентов
На основании значений исходных показателей выбираются по каждому узлу нормативы объемов работ в баллах для первой и второй групп а также корректирующие коэффициенты К0 К1 К2Кз К4..
Результаты расчетов сводятся в таблицу (5.4)
Таблица 5.4 Исходные данные для расчета трудоемкости ОКР
Характеристика объектов
(Металлоконструкция)
(Грузозахватное устройство)
по количеству кинематических пар:
оригинальными деталями:
по внешним контурам:
3.3. Расчет показателей объема работ
Расчет показателей объема работ осуществляется в следующей последовательности:
Показатель объема работ первой группы по узлу i определяется по формуле:
где — нормативное значение объема работ (первой группы в баллах)
выбираемое взависимости от группы новизны узла.
— корректирующий коэффициент учитывающий влияние сложности узла по числу кинематических пар.
Показатель объема работ второй группы по узлу i определяется по формуле:
где — нормативное значение объема работ (второй группы в баллах) выбираемое в зависимости от количества оригинальных деталей в узле.
К2 К3 К4 — корректирующие коэффициенты учитывающие влияние группы сложности по числу кинематических пар группы объемности по внешним контурам насыщенности узла сложными деталями соответственно.
Суммарная трудоемкость ОКР определяется по формуле
где — норматив удельной трудоемкости чел. — дни бал.
Норматив устанавливается на основе статистических данных по результатам проектирования аналогичных изделий.
К0 — коэффициент учитывающий сложность и степень автоматизации управления объектом в целом.
Результаты расчетов сводятся в таблицу (5.12)
Таблица 5.12 Расчет трудоемкости ОКР
Объем работ по группам в баллах:
Расчетно-аналитические
Чертежно-графические
(Механизм передвижения крана)
Норматив удельной трудоемкости
Коэффициент сложности схемы: К0
Трудоемкость ОКР: чел-дн:
4 Расчет временных и стоимостных затрат на проектирование изделия
Важными показателями используемыми при технико-экономическом анализе изделия являются стоимостные затраты на разработку и срок реализации проекта.
Ниже рекомендуется укрупненный способ расчета основанный на данных о трудоемкости ОКР известной структуре распределения трудозатрат по стадиям проектирования и нормативов длительности стадии.
Расчет реализуется в табличной форме (таблица 5.13); в следующей последовательности:
4.1 Выбор соотношения трудоемкости стадий проектирования
Соотношение трудоемкости стадий проектирования %; выбирается по типу производства в условиях которого осуществляется выпуск изделия.
4.2 Расчет трудоемкости отдельных стадий проектирования
Трудоемкость отдельных стадий проектирования рассчитывается по формуле:
где — трудоемкость ОКР
—- удельная трудоемкость i-ой стадии %
4.3 Выбор нормативной длительности цикла технического и рабочего проектирования.
Нормативная длительность цикла технического и рабочего проектирования выбирается по суммарной трудоемкости ОКР.
4.4 Длительность цикла технологической подготовки
Длительность цикла технологической подготовки производства определяется по формуле:
4.5 Потребная численность исполнителей по стадиям проектирования
Потребная численность исполнителей по стадиям проектирования определяется по формуле:
где — месячный фонд времени работника (176 часов)
— коэффициент выполнения нормы.
4.6 Фонд заработной платы на разработку проекта Фонд заработной платы на разработку проекта определяется по формуле:
где — средняя месячная заработная плата исполнителей i-ой стадии
— коэффициент отчисления на социальные нужды
4.7 Полные затраты на разработку проекта
Полные затраты на разработку проекта определяются по формуле:
где — удельный вес заработной платы в общей структуре себестоимости выбирается по статистическим данным (= 035 04).
4.8 Оценка срока реализации проекта
Оценка срока реализации проекта осуществляется по формуле:
где —- коэффициент параллельности учитывающий величину совмещения стадий (=07)
Полученные данные расчета сведем в таблицу (5.13)
Таблица 5.13 Расчет временных и стоимостных затрат на проектирование изделия
Соотношение трудоемкости стадий проектирования %
Трудоемкость нормо-час.
Длительность производственного цикла мес.
Потребное количество исполнителей чел.
Средняя заработная плата исполнителей руб.
Фонд заработной платы по стадиям руб.
Общий фонд заработной платы на проектирование руб.
Оценка затрат на разработку проекта руб.
Оценка срока реализации проекта мес.
5 Прогнозирование себестоимости козлового контейнерного крана
На стадии конструкторской подготовки производства когда отсутствуют необходимые технологические документы и нормативы для расчета себестоимости приходится применять различные методы протезирования: удельных весов и коэффициентов приведения известной структуры себестоимости аналогов.
Прямыми статьями определяющими себестоимость конструкции являются:
- затраты на основные материалы;
- затраты на комплектующие покупные изделия;
- заработная плата производственных рабочих.
Стоимость основных материалов определяется на основе норм расхода каждого вида материала и прейскурантных цен за вычетом стоимости отходов.
5.1 Затраты на основные материалы
Расчет затрат на основные материалы при небольшом количестве деталей и узлов можно выполнять в целом по изделию или с помощью метода коэффициентов приведения при большом количестве деталей. Согласно этого метода проектируемое изделие расчленяется на блоки и узлы по одному из которых принятому за базовый возможен прямой расчет затрат на материалы. Затраты по остальным узлам определяются через коэффициенты приведения рассчитанные методом экспертных оценок с учетом их конструктивно-технологических особенностей.
Затраты на материалы для остальных узлов () определяются по формуле:
где — коэффициент приведения затрату i-го узла к изделию определяемый на основе экспертных оценок.
Затраты на основные материалы по выбранному изделию можно рассчитать по формуле:
где — применяемость
— цена материала (руб.);
— цена отходов (руб.);
— средний процент реализуемых отходов;
— коэффициент транспортно- заготовительных расходов (= 103 107)
Расчет затрат на основные материалы по выбранному изделию выполняются в таблице 5.14.
Таблица 5.14 Расчет затрат на основные материалы по выбранному изделию
Итого по изделию руб.
С расчетом транспортно-заготовительных расходов
5.2 Затраты на комплектующие по изделию
Затраты на покупные комплектующие по изделию осуществляются на основе спецификаций применяемости и прейскурантных цен по формуле:
Таблица 5.15 Расчет затрат на комплектующие покупные изделия и полуфабрикаты
Техническая характеристика
Цена за единицу руб.
Итого по выбранному изделию руб.
С' расчетом транспортно - заготовительных расходов
5.3 Расчет затрат на основную заработную плату основных производственных рабочих
На стадии конструкторской подготовки производства расчет заработной платы базируется на показателе удельной трудоемкости на 1 кг массы конструкции изделия аналога.
При отсутствии таких данных для приближенных расчетов можно использовать усредненные отраслевые значения.
5.3.1 Трудоемкость изделия
По данным предприятий выпускающих изделия-аналоги трудоемкость изготовления козлового контейнерного крана составляет:
Таблица 5.16 расчет заработной платы производственных рабочих.
- удельная трудоемкость 1кг массы конструкции н-ч.
G- масса проект. конструкции
- прогнози-руемый объем выпуска шт.
Потребное ко-личество основных производствен-ных рабочих
- годовой действительный фонд времени одного рабочего
Годовой фонд ЗП основной и дополнитель-ной
-средняя за-работная плата ОПР
ЗП с учетом отчислений на социальные нужды
Косн – коэффи-циент расходов на социальные нужды
5.4 Расчет полной себестоимости изделия
Расчет полной себестоимости изделия осуществляется по формуле:
где — нормативы соответственно цеховых общезаводских и внепроизводственных расходов.
6 Расчет прогнозируемой цены изделия.
Прогнозируемая цена изделия рассчитывается по формуле:
где Пр=25% — плановый уровень рентабельности к себестоимости изделия.
7 Расчет уровня капитальных вложений в НИОКР и освоение производства
В условиях ограничения финансовых ресурсов технический и коммерческий успех проекта во многом определяется величиной новых капитальных вложений при его разработке и реализации. Капитальные затраты на всех этапах жизненного цикла изделия являются важной оценкой экономической эффективности новых проектов.
Единовременные затраты в сфере производства включают предпроизводственные затраты Кппз и капитальные вложения в производственные фонды завода изготовителя Кпф.
Укрупненный расчет капитальных вложений в производственные зонды завода может производиться по формуле:
где Коб — капитальные вложения в оборудование и оснастку;
Кос — капитальные вложения в оборотные средства.
где —- прогнозируемая цена изделия;
—- прогнозируемый годовой объем выпуска;
— отраслевой норматив удельных капитальных вложений в оборудование на один рубль объема реализации новых изделий;
— коэффициенты учитывающие соответственно годовой объем производства в стоимостном выражении и тип производства.
Величина принимается по статистическим данным предприятия выпускающего аналогичные изделия.
8 Прибыль на единицу изделия
Прибыль на единицу изделия определяется по формуле:
9 Срок возврата капитальных вложений в производство
Срок возврата капитальных вложений в производство определяется по формуле:
Полученные результаты расчета затрат сведем в таблицу (5.17)
Таблица 5.17 Сводные показатели оценки экономической целесообразности конструкции
Наименование показателя
Прогнозируемый объем выпуска:
Единовременные капитальные вложения:
Предпроизводственные затраты:
Текущие издержки на производство изделия:
На заработную плату:
Полная себестоимость:
Прибыль на единицу изделия:
Прогнозируемая цена:
Срок возврата капитальных вложении в производство:
Срок реализации проекта:
Проведение технико-экономического обоснования производства проектируемого изделия выявило перспективность осуществления этого проекта. По ряду технических показателей новое изделие будет превосходить существующие аналоги. Интерес к изделию позволит иметь надежные рынки сбыта.
Проведенные экономические расчеты себестоимости и цены изделия позволили определить планируемую прибыль и рентабельность.
Приемлемый срок возмещения капитальных вложений также свидетельствует о перспективности производства изделия.
1 Выбор аппаратуры управления и пускотормозных резисторов
1.1 Выбор аппаратуры управления
Выбор аппаратуры управления приводными электродвигателями осуществляется по следующим параметрам:
- способу управления (силовым контроллером магнитным контроллером или тиристорным устройством);
- степени защиты аппаратуры от агрессивного воздействия окружающей среды;
- обеспечению управления электродвигателя с ресурсными параметрами согласно уровням режимных групп механизмов;
-обеспечению электродинамической и термический стойкости выбранной аппаратуры к возможным токам перегрузки;
Выбор способа управления производится по табл. 6.1.
Таблица 6.1 Выбор способа управления крановыми электродвигателями
Требования регулирования скорости
Группа режимов работы
Регулирование пускового момента в 3 раза
Управление из кабины
где: П - магнитный пускатель;
К - силовой контроллер;
М - магнитный контроллер;
Т - mupucmopнoe устройство.
Выбор конкретных типов аппаратов и комплектных устройств производится по расчетной мощности .
Выбранные таким способом аппараты управления обеспечивают ресурс соответствующий режимным группам механизмов а именно:
- группы 1М-3М - механическая износостойкость циклов В.О. коммутационная износостойкость не ниже циклов В.О.;
- группа 4М - механическая износостойкость циклов В.О. коммутационная износостойкость не ниже циклов В.О.;
- группа 5М - механическая износостойкость 107 циклов В.О.; коммутационная износостойкость не ниже 1.5-10 циклов В.О.;
- группа 6М - механическая износостойкость циклов В.О. коммутационная износостойкость не ниже циклов В.О.
При размещении выбранных аппаратов на кранах необходимо обесточивать их защиту от агрессивного воздействия внешней среды в соответствии с требованиями ГОСТ 15150-69.
1.2 Выбор пускотормозных резисторов
Пускотормозные и регулировочные резисторы в крановых электроприводах используются при параметрических методах регулирования. Получение механических характеристик обеспечивающих заданные показатели регулирования и пускотормозные параметры достигается введением активных сопротивлений в цепи обмоток двигателей.
При выборе и включении резисторов в главные цепи электроприводов решаются две задачи:
- обеспечение необходимых механических характеристик ЭП; -обеспечение рассеяния пускотормозных потерь в соответствии с расчетным режимом работы механизма.
В комплектах крановых электроприводов каждой схеме соответствуют определенные механические характеристики выражающие зависимость частоты вращения ЭД от величины момента на его валу. Как правило эти механические характеристики изображаются в относительных единицах в долях от номинальных значений частоты вращения и момента. В частности для асинхронных электродвигателей - в долях от синхронной частоты вращения принятой за единицу.
Применительно к этим механическим характеристикам величины сопротивлений ступеней резисторов указываются в относительных единицах - в процентах от номинального сопротивления а величины расчетных значений тока длительного режима этих ступеней указываются в процентах от номинального тока электродвигателя режима продолжительности включения 40%.
Номинальное сопротивление (Ом) принимаемое за 100%: для постоянного тока:
для переменного тока:
где UH — номинальное напряжение сети. В;
JH —номинальный ток якоря при режиме работы ПВ 40%;
Up — напряжение на кольцах заторможенного разомкнутого ротора. В;
JH — номинальный ток ротора при режиме работы ПВ 40%.
Соответственно конкретные параметры ступеней резисторов могут быть определены по формулам:
В таблицах 6.2 и 6.3 приведены типовые параметры ступеней резисторов наиболее употребляемых схем.
Таблица 6.2 Величины сопротивлений ступеней резисторов и их расчетная
нагрузка для элетроприводов переменного тока с кулачковым контроллерами
Р7-Р10 Р8-Р10 Р9-Р10
В числителе - % номинального сопротивления.
В знаменателе - % номинального тока ступени резистора
при включении 100 % ПВ
Таблица 6.3 Величины сопротивлений ступеней резисторов и их расчетная нагрузка в % для электроприводов переменного тока управляемых контроллерами
Ток ротора свыше 160 А
Типы панелей (магнитных контроллеров)
В знаменателе - % номинального тока электропривода являющиеся длительными токами ступени резистора.
В числителе указаны величины сопротивлений ступеней в % от номинального сопротивления RH в знаменателе - величины расчетного тока режима ПВ 100% и в от номинального тока элетродвигателя режима работы ПВ 40%.
Блоки резисторов компонуются из отдельных элементов объединяемых в самостоятельное устройство.
Резисторы характеризуются следующими параметрами:
- активным сопротивлением R Ом;
- мощностью в длительном режиме Рдл Вт т.е. количеством теплоты выделяемой за 1с при расчетной величине температуры активной части резистора;
- режимом работы рассеяния тепла с продолжительностью включения;
- продолжительностью включения 125; 177; 25; 35; 50 и 100% при длительности цикла 60 с либо кратковременным режимом 20 30 60 и 180с.
В длительном режиме соотношение между параметрами определяется известным законом Ома:
где R — сопротивление блока Ом;
— ток режима ПВ 100 % А.
При кратковременном режиме:
При повторно-кратковременном режиме:
где t — время кратковременного прохождения тока с;
— относительная продолжительность включения резистора в долях от 1
Т — постоянная времени нагрева резистора равная отношению теплоемкости к теплоотдаче с.
Постоянная времени нагрева резисторов в зависимости от конструкции
меняется от 150 до 350 с.
Промышленностью выпускаются три вида блоков резисторов:
-серии Б6 с шестью элементами из фехралевой ленты намотанной на фарфоровые изоляторы на ребро;
-серии БК12 с 12 элементами из константановой проволоки;
-серии БФК12 с комбинированной компоновкой их из фехралевых и константиновых элементов.
Блоки резисторов типа Б6 и БК12 имеют два основных исполнения: стандартизированные блоки из которых могут комплектоваться любые схемы электроприводов и специальные блоки для конкретных типовых схем и определенной мощности исполнительных электродвигателей.
Блоки БФК12 входят только в группу специальных.
2 Расчет и выбор токоподвода защиты и специального кранового электрооборудования
2.1 Расчет троллеев кабелей проводов
Наибольшее распространение для питания электрических грузоподъемных кранов получили два основных способа токоподвода - кабельный (гибкий) и троллейный (жесткий) имеющие различные конструктивные оформления и обеспечивающие надежный подвод питания к крановым установкам и внутри кранов (грузовые и вспомогательные тележки электротали грузозахватные устройства).
Все провода (кабели) и троллеи на кране должны быть выбраны достаточными по условиям нагрева проверены на потерю напряжения ± 10% от номинального.
Допустимая по нагреву нагрузка определяется по стандартам и техническим условиям на провода и кабели выбранных марок и не должна превышать нагрузок указанных в ПУЭ для данной группы проводов при определенной температуре окружающей среды.
При прокладке проводов и кабелей в местах подверженных высокой температуре следует выбирать специально предназначенные для этого провода типов ПРН ПРТН и кабели типов КРПТН и КРПСН в резиновой масло-бензиностойкой оболочке а там где допустимо использование обычных проводов (ПР ПРГ КРПТ КРПС) снижать их нагрузку в соответствии с указаниями ПУЭ
Для ориентировочных расчетов можно принимать ток трехфазных двигателей 2-ЗАкВт (при напряжении 380 В) двигателей постоянного тока
АкВт (при напряжении 220 В).
При повторно-кратковременном режиме величина расчетного тока для проверки сечения проводников по нагреву принимается так:
- для медных проводников сечением до 6 мм2
- для алюминиевых - до 10 мм2 как ток длительного режима;
- для медных проводников сечением свыше 6 мм
- для алюминиевых -свыше 10 мм ток определяется по формуле:
где — допустимая нагрузка при длительном режиме А;
—относительная продолжительность включения нагрузки в долях единиц.
Рабочая нагрузка Ip на провода (кабели) питающие группу электродвигателей и других потребителей может быть ориентировочно определена по формуле
где: — сумма токов электродвигателей наибольшей мощности двух
одновременно работающих механизмов
— коэффициент учитывающий неоднородность полной загрузки двигателей принимается в зависимости от группы режима работы механизмов 1М-ЗМ равным 06 4М - 6М равным 09;
— сумма токов постоянно включенных потребителей (нагревательные приборы рабочее освещение кондиционеры двигатели грузозахватных устройств и др. );
— коэффициент учитывающий неоднородность включения потребителей и зависящий от группы режима работы механизмов до ЗМ - 02 до 4М - 03. до 5М - 04; до 6М - 06.
Величина тока рассчитанная по формуле (6.9) относится к напряжению 380 В.
Пересчет рабочего тока для других напряжений производится по формуле
Потеря напряжения в проводах кабелях и медных троллеях определяется в % от номинального напряжения сети UH:
для постоянного тока:
где Р —мощность передаваемая линией Вт;
q — сечение провода мм ;
а — удельная проводимость материала провода принимаемая для меди 57 мОм-мм² а для алюминия 35 мОм-мм²
—- коэффициент мощности нагрузки
Потеря напряжения U в стальных троллеях определяется с учетом активного R и реактивного X сопротивлений в Ом на 1 м длины линии по формуле:
где — угол сдвига между I и напряжением обычно можно принимать и
Расчет потери напряжения в стальных троллеях можно вести по номограмме (рис. 6.1) где учтены активные и реактивные сопротивления и далее по формуле (6.14).
Рисунок б. 1 Зависимость потерь напряжения от тока нагрузки и материала троллеев
где:1 - полосовая сталь 50
- 9 угловая сталь соответственно: 40 40 50 50х50х6;60хб0х8; 75х75х8; 5x75x10:80x80x12.139
Рекомендуется не превышать следующие величины полной потери напряжения при установившемся режиме - 7% при пуске - 12
В проводах (кабелях) проложенных непосредственно на кране рекомендуется допускать не более 30% потерь от полного падения напряжения. Максимальная потеря напряжения в линии питающей группу двигателей (например жесткий токоподвод или гибкий кабель) определяется с учетом пускового тока наибольшего по мощности электродвигателя и рабочего тока всех остальных электродвигателей:
где — определяется по формуле (6.9)
IH 1— номинальная сила тока двигателя с наибольшим пусковым током при ПВ - 25%;
Кп — кратность пускового тока электродвигателя с наибольшим пусковым током .
Для электродвигателей с короткозамкнутым ротором: Кп выбирается по каталогу для электродвигателей с фазным ротором Кп=25 для двигателей постоянного тока Кп= 18 20.
Выбор сечения проводов (кабелей) питающих группу крановых двигателей по расчетному току определенному по графикам нагрузки всех двигателей крана или группы кранов (точный метод) часто не дает желаемого результата.
Это происходит из-за значительных колебаний нагрузок и неопределенности исходных данных.
Практика показала целесообразность применения следующей приближенной формулы для определения расчетной мощности (кВт) по величине которой определяется расчетный ток при ПВ = 100%:
где — установленная мощность всех электродвигателей;
— установленная мощность трех наибольших по мощности электродвигателей;
Ки — коэффициент использования;
С — расчетный коэффициент.
Первый член формулы определяет среднюю мощность а второй - ту дополнительную мощность которая появляется в результате совпадения максимумов нагрузки отдельных двигателей в данной группе.
Численные значения коэффициентов находятся по табл. 6.4.
Таблица 6.4 Значения коэффициентов Ки С для определения расчетной мощности группы крановых электродвигателей
Котельные ремонтные сборочные и им подобные цехи
Мартеновские цехи и миксерные отделения (заливочные разливочные и завалочные краны)
Шихтовые дворы стрипперные отделения мартеновских цехов
По данным обследования крановых установок постоянного тока:
При жестком токоподводе троллеи выбираются по току нагрузки 1Р и затем проверяются на потерю напряжения. В табл. 6.5 приведены длительно допустимые силы тока нагрузки на угловую сталь при предельно допустимой температуре нагрева 75°С и температуре окружающего воздуха 25°С.
Таблица 6.5 Длительно допустимые токи нагрузки на угловую сталь при температуре окружающей среды +23 0
Длительно допустимая сила тока нагрузки А
Омическое сопротивление Омкм
В табл. 6.6 приведены допустимые потери напряжения на участках токоподвода.
Таблица 6.6 Допустимые потери напряжения на участках токоподвода
Допустимые потери напряжения на отдельных участках крановой сети
Допустимые потери напряжения %
Питающая магистраль и распределительная сеть
Троллеи и соединительные провода в пределах крана
Примеры расчетов на потерю напряжения:
Определить потерю напряжения в проводах (кабелях) при следующих условиях:
—ток трехфазный напряжение 380В;
—коэффициент мощности cos = 08;
—сечение медного провода q= 35 мм ;
—удельная проводимость меди ;
—длина 1 = 50 м; Ip= 198A; IН = 120 А.
По формуле (6.15) определяем Imax :
Потерю напряжения определим по формуле (6.11)
Определить потерю напряжения при жестком токоподводе при условиях примера
По условиям механической прочности выбираем стальной уголок 60x60x8 для него допустимая сила тока равна 410А (см. табл. 6.5).
По кривой (рис. 6.1) потеря напряжения на 1м длины предварительно выбранного уголка составляет величину е = 045 Вм.
Потеря напряжения составит:
что не превышает допустимую величину потерь но почти в 24 раза потери напряжения больше чем в случае примера 1 (U%= 2.5%) при гибком кабеле.
Рассчитать и выбрать стальные троллеи из уголка для литейного крана.
Длина главных троллеев l=80 м.
Технические данные электродвигателей приведены в табл. 6.7.
Напряжение сети 380 В.
Рассчитать стальные троллеи из уголка.
Таблица 6.7 Технические данные электродвигателей
Наименование механизмов крана
Механизм передвижения моста
Механизм передвижения тележки
Вспомогательный подъем
Расчетную мощность определяют по формуле (6.16).
Расчетную силу тока находят по формуле:
По условиям механической прочности выбирают предварительно стальной уголок 50x50x5 мм допускаемая сила тока для которого согласно табл. 6.5 равна 315 А.
Максимальную силу тока для проверки троллеев определяют по потере напряжения по формуле (6.15)
По кривой (рис. 9.1) потеря напряжения на 1 м длины уголка 50x50x5 мм составляет U(e)= 043 Вм.
Потеря напряжения составляет:
а) при питании троллеев с конца или 9% что выше допустимого значения приведенного в табл. 9.3;
б) при питании в средней точке троллеев или 45% что не превышает допустимые 6% согласно табл. 6.7
Выбор конструкции внутрикранового токоподвода (гибкий навиваемый на барабан кабель подвешенный змейкой кольцевой троллейный) производится с учетом конструкции крана особенностей его работы и требований техники безопасности.
Радиус барабана (кривизна змейки) должен быть не менее десяти диаметров кабеля.
При необходимости сохранить питание крана при отключении сети и применении подачи электроэнергии от двух источников аппарат для подключения источников питания должен быть выбран таким чтобы обеспечить блокировку невозможности одновременного подключения обоих источников.
При выборе токоподвода следует руководствоваться следующими принципами:
- на кранах мостовых работающих на открытом воздухе на эстакадах и в закрытом помещении рекомендуется применять троллейный токоподвод для питания крана типа ТК; токоподвод к тележке на этих кранах рекомендуется осуществлять гибким кабелем;
- на козловых кранах с ходом 100 150 м рекомендуется применять кабельный токоподвод с установкой кабельного барабана на кране; - на кранах установленных в специальных цехах возможно применение
гибкого токоподвода к крану.
Расчет барабана механизма подъема в САПР АПМ WinMachine.
Рис.7.1. Барабан механизма подъема.
Барабан механизма подъема (рис.1) выполнен из СЧ 15 по ГОСТ 1412-79 имеющего следующие характеристики: предел прочности при изгибе –214 МПа; модуль Юнга – 100000 МПа; коэффициент Пуассона – 025; плотность – 7800 кгм3.
Расчетная схема барабана механизма подъема показана на рис.2. Нагрузки на узлы конечно-элементной модели согласно расчетной схеме указаны в таблице 1. Программный модуль расчета и проектирования пространственных конструкций производит при расчете автоматическое разбиение каждого из стержней на сто частей (конечных элементов).
Рис.7.2. Расчетная схема барабана.
Таблица 7.1. Нагрузки на узлы барабана (рис.7.2).
Барабан механизма подъема образован следующими поперечными сечениями. Сечение А-А (рис.3) имеет следующие параметры (середина барабана):
Площадь 11611.72 кв.мм
Центр масс: X= 201.439 Y= 160.119 мм
относит. оси X 101446992.16 мм4
относит. оси Y 101446992.16 мм4
полярный 202893984.32 мм4
Угол наклона главных центральных осей 0.00 град
Рис.7.3. Поперечное сечение барабана (А-А).
Сечение В-В (рис.4) имеет следующие параметры (вертикальная стенка):
Площадь 48769.15 кв.мм
Центр масс: X= 201.471 Y= 160.113 мм
относит. оси X 254940216.27 мм4
относит. оси Y 254367192.07 мм4
полярный 509307408.35 мм4
Угол наклона главных центральных осей 42.37 град.
Рис.7.4. Поперечное сечение барабана (В-В).
Сечение С-С (рис.5) имеет следующие параметры (место опоры на ось):
Площадь 21192.96 кв.мм
Центр масс: X= 201.161 Y= 160.143 мм
относит. оси X 124146063.06 мм4
относит. оси Y 124780306.57 мм4
полярный 248926369.64 мм4
Угол наклона главных центральных осей -0.00 град.
Рис.7.5. Поперечное сечение барабана (С-С).
По результатам расчета общая масса конструкции 64.81 кг. Эпюра изгибающего момента в вертикальной плоскости XY [Нxм] показана на рис.6: ММАХ=118 кНхм. Максимальное перемещение 0019 мм (рис.7). Максимальное напряжение 3166 МПа (рис.8). Распределение полей напряжений в опасном сечениях барабана показано на рис.9.
Рис.7.6. Эпюра изгибающих моментов в вертикальной плоскости Нхм.
Таблица 7.2. Перемещения в узлах.
Линейное перемещение [мм]
Угловое перемещение [Град]
Рис.7.7. Карта перемещений мм.
Рис.7.8. Карта напряжений МПа.
Таблица 7.3. Эквивалентное напряжение в барабане МПа.
Таблица 7.4. Реакции в опорах
Рис.7.9. Распределение напряжений по сечениям барабана МПа.
Целью данного проекта является: «Проект козлового контейнерного крана грузоподъемностью 40 тонн и разработка грузозахватного устройства».
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
Путем сравнения различных вариантов общей компоновки аналогов выбран оптимальный вариант для окончательного проектирования.
Выполнен патентный поиск с целью проверки изделия на патентную частоту: При проведении патентного поиска подвесов контейнерного захвата сделан вывод что проектируемый подвес обладает патентной чистотой по России (СССР) Великобритании Германии США Японии Франции.
Выполнены необходимые расчеты для разработки проекта изделия:
В результате расчетно-конструкторских работ разработано грузозахватное устройство главная балка механизм подъема груза механизм передвижения грузовой тележки механизм передвижения крана.
Грузозахватное устройство имеет блоковую раму с блоками и балансирами для подвески на грузовые канаты механизма подъема. Несущая конструкция блоковой рамы состоит из продольных и поперечных сварных балок двутаврового сечения. Связь между блоковой и захватной рамой осуществлена в виде опорно-поворотного круга с механизмом вращения. Для работы с контейнерами различной длины применяется 2х ярусная захватная рама: первая рама для контейнеров 1С и вторая для 1 А.
Захват осуществляется при помощи поворотных штырей расположенных по углам захватных рам с индивидуальным приводом на каждую сторону. Для точной окончательной наводки захвата на контейнер служат направляющие башмаки. Для контроля захвата замки снабжены концевыми выключателями.
Механизм подъема состоит из электродвигателя двух зубчатых муфт 2х тормозов 2х редукторов 2х грузовых барабанов блоковой рамы четырех неподвижных блоков конечного выключателя грузового каната.
Симметричный подвес исключает сложную форму колебаний что облегчает наведение захвата на контейнер. Подвижные и неподвижные блоки полиспаста в поперечном направлении выполнены качающимися что позволяет им устанавливаться на углы отклонения канатов при изменении высоты подъема. В полиспастную систему введены пассивные демпфирующие устройства в виде конической синхронизирующей связи с эластичной промежуточной муфтой.
Механизм передвижения грузовой тележки состоит из электродвигателя типа 4АЕ имеющий встроенный электромагнитный тормоз вертикального редуктора зубчатой муфты ходового колеса диаметром 500 мм.
Механизм передвижения крана состоит из: электродвигателя муфты колодочного тормоза вертикального редуктора ходового колеса диаметром 710 мм. кожуха путеочистителя и упругого буфера.
Металлоконструкция состоит из отдельных сборочных единиц: моста с обходными площадками стоек.
Мост козлового крана представляет собой сварную конструкцию состоящую из двух балок прямоугольного сечения соединённых между собой концевыми балками.
Стойки козлового крана переменного коробчатого сечения сварные.
На консоли моста установлен токосъемник питания крана.
В разделе охрана труда были разработаны мероприятия необходимые для безопасной эксплуатации козлового крана грузоподъемностью 40 тонн в частности был рассмотрены условия работы крановщика произведен расчет освещения рабочей площадки в темное время суток расчет освещения кабины крановщика и защитного заземления. Был произведен анализ условий труда с целью выявления вредных и опасных факторов.
В экономическом части произведены расчеты по экономическому обоснованию принятых в проекте технических решений.
На основании приведенных расчетов доказано что данное техническое решение приносит ощутимую прибыль как производителю так и потребителю при малых капитальных вложениях. Экономический эффект имеет хороший показатель который характеризуется коротким сроком окупаемости.
В электрической части произведен выбор аппаратуры управления и пускотормозных резисторов а также приведены расчеты токоподвода защиты троллеев кабелей проводов и специального кранового электрооборудования.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Абрамович И.И. Котельников Г.А. Козловые краны общего назначения. - М.: Машиностроение 1983-232с.
Александров М.П. Подъемно-транспортные машины. - М: Высшая школа 1985 - 520с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: (в 3-х т.). - М: Машиностроение 1982.
Вайнсон А.А. Андреев А.Ф. Специализированные крановые грузозахваты для штучных грузов. - М.: Машиностроение 1972 - 200с.
Гохберг М.М. Металлические конструкции подъемно-транспортных машин. - М.: Машиностроение 1976 - 456с.
Гузенков П.Г. Краткий справочник к расчетам деталей машин. - М.: Высшая школа 1964 - 324с.
Краузе Г.Н. Кутилин Н.Д. Сыцко С.А. Редукторы. Справочное пособие.
- Л.: Машиностроение 1989 - 3 19с.
Курсовое проектирование грузоподъемных машин: С.А. Казак. В.Н.Дусье. Е.С.Кузнецов и др. Под. редакцией С.А. Казака. -М.: Высшая школа 1989 -319с.
Новичихина Л.И. Техническое черчение. Справочное пособие. - М: Высшая школа 1983 - 222с.
Парницкий А.Б. Шабашов А.П. Лысяков А.Г. Мостовые краны общего назначения. - М.: Машиностроение 1971- 352с.
Решетов Д.Н. Детали машин-М.: Машиностроение 1989-496с.
Руденко Н.Ф. Александров М.П. Лысяков А.Г. Курсовое проектирование
грузоподъемных машин-М.: Машиностроение 1971-464с.
Подъемно-транспортные машины: Атлас конструкций М.П.Александров. Д.Н.Решетов. Б.А.Байков и др. Под редакцией М.П.Александрова. Д.Н.Решетова. -М.: Машиностроение 1987- 122с.
ГОСТ 1451- 77. Краны грузоподъемные. Нагрузка ветровая. (Нормы и метод определения).
Справочник по кранам. Т. 1. Под редакцией А.И. Дукельского. -Л.: Машиностроение 1971 - 400с.
Справочник по кранам. Т.2. Под редакцией А.И. Дукельского. -Л.: Машиностроение 1973 — 472с.
Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов
- М: Металлургия 1983 - 173с.
Курский В.А. Ратников О.А. Суворкина О.А. Методические указания по организационно-экономическому обоснованию дипломных проектов конструкторского профиля - Тула 1992 - 36с.