Механизм захвата трубы

Механизм захвата трубы (СП) .spw

Механизм захвата трубы
КП 101.028.100.000 СБ
Соединительное звено

Пояснительная записка.docx

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
ФГБОУ ВО "СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБАДИ)
Кафедра «Техника для строительства и сервиса нефтегазовых комплексов
Курсовая работа по дисциплине «Современные методы расчета ТТМ».
Механизм захвата трубы
Пояснительная записка
КП 101.028.000.000 ПЗ
гр. НТС-16Т2 Корнейчук Д.В.
Руководитель: Сачук А.Ю.
Обзор и анализ конструкций4
Пошаговое построение 3D модели9
Расчет 3D модели на прочность14
Список использованных источников23
При ремонтных работах магистральных трубопроводов необходимо выполнить общий объём самых разнообразных работ используя огромное количество специализированной техники.
Для механизации трудоемких и тяжелых работ серийно выпускают большое число типоразмеров специальных машин - роторные траншейные экскаваторы машины и установки для очистки и изоляции труб трубоукладчики станки для холодного гнутья труб сварочные установки и агрегаты грейдеры скреперы одноковшовые экскаваторы. Основными и наиболее распространенными машинами являются трубоукладчики.
Трубоукладчиком называется самоходная грузоподъемная машина способная перемещаться с грузом на крюке и служащая для подъема и укладки трубопровода в траншею а также для выполнения различных грузоподъемных и монтажных работ (погрузка и разгрузка труб и плетей центровка труб при сварке и пр.).
Основное назначение трубоукладчика - сопровождение очистных и изоляционных машин и укладка изолированного трубопровода в траншею.
Цель - освоить компетенции в соответствии с задачами.
) Освоить способность анализировать состояние и перспективы развития наземных транспортно-технологических средств их технологического оборудования и комплексов на их базе (ПК-1).
) Освоить способность разрабатывать конкретные варианты решения проблем производства модернизации и ремонта средств механизации и автоматизации подъёмно-транспортных строительных и дорожных работ проводить анализ этих вариантов осуществлять прогнозирование последствий находить компромиссные решения в условиях многокритериальности и неопределенности (ПСК-2.4).
Обзор и анализ конструкций
Грузозахватное оборудование трубоукладчика
Устройство и виды. Для ведения работ при строительстве трубопроводов трубоукладчики оснащают специальным грузозахватным оборудованием.
При погрузочно-разгрузочных и монтажных работах используют стальные канатные стропы. В зависимости от конструкции они разделяются на универсальные и облегченные.
Облегченные стропы изготовляют из стального» каната диаметром от 12 до 30 мм с закрепленными на обоих концах крюками или петлями на коушах.
Рис. 1.1 Облегченные стропы:
а —с петлей б —с крюком в — двухветвевой г — четырехветвевой д — «удавка» е — строповка труб облегченным стропом; 1 — крюк 2 — стальной канат 3 — кольцо 4 — пеньковый канат
Крюки стропа крепят путем сращивания т. е. вплетения (кропотливая и трудоемкая работа) чаще сжимами (рис. 1.2). Для каждого диаметра каната используют сжимы соответствующего размера.
Наиболее распространенный облегченный строп состоит из двух пластинчатых крюков (рис. 1.1 б) каждый из которых соединяется стальным канатом с кольцом. К одному из крюков привязывают пеньковый канат который позволяет направлять трубу при ее погрузке на трубовозы или разгрузке и укладке на стеллажи.
Рис. 1.2. Сжимы используемые для крепления канатных органов строп:
а — угольный б — рожковый в — обыкновенный
Строп бывает с двумя четырьмя ветвями и более. Длина ветви стропа зависит от длины L (рис. 1.1 е) труб и угла между ветвями стропа а его диаметр — от усилия в нем.
Для захвата труб и плетей при их подъеме и перемещении трубоукладчиками на трубосварочных базах и при сварке трубопровода в нитку применяют клещевые полуавтоматические захваты для труб диаметром 273 и 355 мм и автоматические для труб диаметром от 529 до 1420 мм. Принцип работы клещевых захватов основан на самозатягивании под действием -силы тяжести поднимаемого груза.
Клещевые полуавтоматические захваты (рис. 1.3 а б) состоят из следующих основных деталей: корпуса с приваренными к нему двумя крюками двух рычагов двух звеньев кольца с приваренными к нему ручкой и штырями. Рычаги с корпусом соединены шарнирно осью.
Клещевой захват в процессе работы может занимать два положения: открытое и закрытое. При открытом положении (см. рис 1.36) рычаги клещевого захвата раздвинуты и штырь установленный на кольце заведен в зев крюка. В закрытом положении (см. рис. 1.3 а) штырь выведен из зацепления с крюком и рычаги охватывают поднимаемую трубу.
Рис. 1.3. Полуавтоматический клещевой захват в закрытом (а) и открытом (б) положениях:
— корпус 2 — крюк 3 — рычаг 4 — звено 5 — кольцо 6 — ручка 7 — штырь 8 — ось
Клещевой захват в открытом положении подвешивают за кольцо к грузовому крюку трубоукладчика переносят к поднимаемой трубе (плети) и устанавливают над ее осью. После этого захват опускают на трубу поворачивают кольцо за ручку выводят штыри из-под крюков и поднимают клещевой захват вверх за кольцо которое через звенья воздействует на рычаги поворачивая их вокруг оси.
Автоматические клещевые захваты (рис. 1.4) состоят из сварного корпуса выполненного из листовой стали двух рычагов имеющих в нижней части подвижные опорные лапы и механизма фиксации представляющего собой шарнирно соединенную с корпусом неподвижную стойку коробчатого сечения внутри которой размещены ползун с упором и поворотная звездочка с двумя зубьями.
Рис. 1.4. Автоматический захват:
— корпус 2 — рычаг 3 — соединительное звено 4 — серьга 5 — ползун 6 — неподвижная стойка 7 — труба (плеть) 8 — опорная лапа
Звездочка установлена на оси которая приварена к неподвижной стойке. Конец ползуна выполнен в виде серьги для подвешивания захвата к крюку трубоукладчика. Рычаги с помощью соединительных звеньев шарнирно связаны с серьгой.
Автоматический захват как и полуавтоматический в процессе работы может занимать два положения: открытое и закрытое. При открытом положении рычаги захвата раздвинуты и неподвижная звездочка механизма фиксации одним из своих зубьев входит в зацепление с ползуном заклинивая его относительно неподвижной стойки. В закрытом положении звездочка выведена из зацепления с ползуном и рычаги лапами охватывают поднимаемую трубу с боков и прижимают ее к внутренней поверхности корпуса захвата.
Для изоляционно-укладочных работ трубоукладчики оснащают троллейными тележками и мягкими полотенцами.
Троллейные тележки удерживают участок сваренного в нитку трубопровода на требуемой высоте в то время когда по нему проходят самоходные трубоочистные и трубоизоляционные машины. Троллейные тележки в зависимости от диаметра и массы поднимаемого трубопровода делят на несколько типоразмеров. По конструктивному исполнению троллейные тележки бывают с жестким и шарнирным соединением осей вращения катков с подвеской. Кроме того их подразделяют по числу осей с катками.
Рис. 1.5. Троллейная тележка для трубопроводов диаметром 720—11020 мм:
— петля 2 — цепь 3 — скоба 4 — подвеска 5 — соединительная щека 6 — каток 7 — ось 8 — труба 9 — подшипник
Основными элементами троллейной тележки (рис. 114) являются катки оси подвески и соединительные щеки. Катки выполнены в форме усеченного конуса и установлены на подшипниках.
При жестком соединении осей катков с подвеской в зависимости от диаметров поднимаемого трубопровода катки можно с помощью распорных втулок сближать между собой или расставлять вдоль оси. При шарнирном соединении катки между собой жестко связаны трубой. Это разгружает подшипники качения от осевых нагрузок. Катки вместе с осями соединены между собой через щеки. При шарнирном соединении к щекам через скобы прикреплены подвески которые верхней петлей подвешивают к грузовому крюку трубоукладчика. Для удобства установки троллейных тележек на трубопровод подвески между собой в верхней части соединяют цепью.
Пошаговое построение 3D модели
В данной курсовой работе пострроение 3D модели и расчет будут производиться в программном обеспечение “T-FLEX CAD”.
Построение начинаем с эскиза на виде спереди.
Рис. 2.1 – Эскиз на виде спереди
Чертим на виде спереди элементы грузозахватного элемента используя разные штриховки.
Далее выполняем операцию “Выдавливания” в разные стороны и на разные расстояния.
Рис. 2.2 – Грузозахватные элементы с выполненными операциями “Выдавливания"
Далее используем библиотеку стандартных изделий:
- Ось ГОСТ 9650-80 тип 6
Рис. 2.9. – Результат после применения стандартных изделий
Расчет 3D модели на прочность
Получившуюся 3D модель (Рисунок 3.1) рассчитываем с помощью экспресс анализа.
Рис. 3.1 – 3D модель балки рыхлителя с зубьями
Сначала создаем задачу экспресс анализа.
Рис. 3.2 – Создание экспресс анализа
Рис. 3.3 – Задание сетки
Затем в месте подвестки выполняется операция “Полное закрепление”.
Рис. 3.4 – Создание закрепления
Потом в месте захвата трубы выполняется операция “Сила” которая равна 1000 Н. Материал черный пластик и материал конструкции сталь 10ХСНД ГОСТ 19281-2014.
Рис. 3.5 – Задание силы
Выполнив анализ мы получили данные:
C:Users1Desktop3D Деталь 1.grb
Стабилизация системы
Тело_3 [ Выталкивание_3 ]
Тело_2 [ Выталкивание_2 ]
Тело_9 [ Выталкивание_9 ]
Тело_5 [ Выталкивание_5 ]
Тело_1 [ Выталкивание_1 ]
Тело_10 [ Выталкивание_10 ]
Тело_11 [ Выталкивание_11 ]
Тело_4 [ Выталкивание_4 ]
Тело_8 [ Выталкивание_8 ]
Тело_6 [ Выталкивание_6 ]
Тело_7 [ Выталкивание_7 ]
Тело_14 - 3D фрагмент_3 [ Булева_1 ]
Коэффициент Пуассона
Коэффициент теплового расширения
Предел прочности на растяжение
Предел прочности на сжатие
Квадратичный тетраэдр
Количество элементов
Полное закрепление_2
Перемещения модуль [1]
Напряжения эквивалентные [1]
К-т запаса по эквивалентным напряжениям [1]
В ходе выполнения курсовой работы был произведен анализ существующих конструкций. Была построена 3D модель механизма захвата трубы. Также произведен анализ с использованием программного обеспечения «T- FLEXCAD». В результате анализа определены К-т запаса по эквивалентным напряжениям напряжения эквивалентные модуль перемещения.
В ходе курсовой роботы освоил следующие компетенции:
)Освоить способность анализировать состояние и перспективы развития наземных транспортно-технологических средств их технологического оборудования и комплексов на их базе (ПК-1).
)Освоить способность разрабатывать конкретные варианты решения проблем производства модернизации и ремонта средств механизации и автоматизации подъёмно-транспортных строительных и дорожных работ проводить анализ этих вариантов осуществлять прогнозирование последствий находить компромиссные решения в условиях многокритериальности и неопределенности (ПСК-2.4).
Список использованных источников
Артемьев К.А. Алексеева Т.В. Дорожные машины. Часть 1. Машины для земляных работ. Изд.3-е. «Машиностроение» 1972.504с.
T-FLEX CAD Учебное пособие: [сайт] 2019. - URL: