Разработка контейнерного козлового крана , г.п. 32т

Введение.

В дипломном проекте рассмотрена комплексная механизация погрузочно-разгрузочных работ на железнодорожном контейнерном складе с конструкторской разработкой козлового контейнерного крана,Q = 32 т.

Кран предназначен для транспортировки крупнотоннажных контейнеров типоразмеров 1А, 1С. Пролет крана Lкр=25000мм. Длина консолей lконс=500мм.

1.Комплексная механизация железнодорожного контейнерного склада.

В данном проекте рассмотрена комплексная механизация железнодорожного склада. Высокая степень автоматизации погрузо-разгрузочных работ данного склада стала возможной в связи с тем, что грузы на нем хранятся в крупнотоннажных контейнерах.

Контейнеры представляют собой стандартизованные по внешним и внутренним габаритам и местам расположения захватных приспособлений хранилища для грузов. По углам контейнеров размещены специальные элементы – фитинги, используемые как опоры контейнеров при их щтабелировании и как элементы для захвата контейнеров при их перегрузке.

В связи с тем, что крупнотоннажные контейнеры массой брутто 10т (1Д) и 25т (1ВВ, 1В) в СНГ, как правило не применяются, при автоматизации железнодорожного склада будем исходить из того, что весь грузооборот на нем происходит в контейнерах массой 32т (1А) и 20т (1С).

Так как грузооборот склада тесно связан со временем выполнения погрузочно-разгрузочных операций, то целью автоматизации является уменьшение времени на их проведение и как следствие увеличение грузооборота склада и получения максимальной прибыли от использования складских площадей. Кроме того, целью автоматизации является удаление из зоны погрузочно-разгрузочных работ обслуживающего персонала для предотвращения производственных травм.

В качестве средства автоматизации склада в ходе дипломного проекта был выбран козловой контейнерный кран, целесообразность применения которого обоснована большой площадью склада, что усложняет применение наземных погрузчиков. Кроме того, это позволяет увеличить емкость склада за счет складирования контейнеров в 2 яруса и уменьшения промежутков между контейнерами в связи с отсутствием необходимости оставлять проезды для погрузчиков.

В качестве грузозахватного устройства в кране предложено применить специальное грузозахватное приспособление – спредер. Спредер осуществляет автоматическое сцепление и расцепление с контейнером без участия стропальщика. При опускании спредера на контейнер Т – образные штыри заходят в отверстия фитингов и поворачиваются на 90 градусов, осуществляя сцепление спредера с контейнером. После транспортировки контейнера штыри возвращаются в исходное положение, освобождая контейнер.

Для точного наведения спредера на контейнер зазват выполнен поворотным. Кроме того, предусмотрена возможность работы с несколькими типами контейнеров. При необходимости смены типоразмера контейнера вместо контейнера 1С спредер производит захват рамы для работы с контейнером 1А и производится подключение к этой раме электрических разъемов для работы механизмов поворота штыков.

Козловой контейнерный кран выполнен с двумя консолями грузоподъемность, на которых ограничена контейнерами 1С, что удешевляет конструкцию и в тоже время не сказывается на работе склада, так как под контейнеры 1А остается достаточно складского места между опорами крана. В тоже время опоры крана выполнены таким образом, что контейнеры 1С проходят сквозь них без поворота захвата, что ускоряет проведение погрузочно-разгрузочных работ.

2.Краткое описание проектируемого козлового крана.

Проектируемый кран – контейнерный козловой кран, предназначенный для обслуживания железнодорожного контейнерного склада, полностью заполненного грузовыми контейнерами, причем половина из них массой 20т, а другая половина – массой 32т. в течение рабочей смены типоразмер перегружаемых контейнеров изменяется, в среднем, четыре раза в день.

Все элементы металлоконструкции – коробчатого сечения. Пролетное строение состоит из 2-х главных и 2-х концевых балок, опирающихся на 4 опоры, соединенные между собой попарно стяжками. Механизм передвижения крана состоит из балансиров и восьми ходовых тележек, собранных попарно под каждой опорой и имеющих индивидуальный привод.

Грузовая тележка представляет собой сварную раму, установленную на четырех двухребордных приводных колесах и перемещающуюся по мосту крана. На раме тележки козлового крана размещается механизм подъема и механизм передвижения тележки.

Механизм подъема представляет собой двухбарабанную лебедку.

Механизм передвижения грузовой тележки состоит из двух приводов: один привод – на каждую пару ходовых колес.

Расстояние по горизонтали между осями рельсов кранового пути называется – пролетом крана, а расстояние между осями ходовых колес или между осями балансирных тележек – базой крана. Расстояние между продольными осями подтележечных рельсов называется колеей тележки. Пролет проектируемого крана 25000мм, а база 14000мм. Колея тележки 13500мм, а база 2500мм.

11.Требования безопасности, предъявляемые к проектируемому крану.

11.1. Введение.

Рассматриваемым в данном разделе объектом является козловой контейнерный кран грузоподъемностью 32т, установленный на железнодорожных и заводских контейнерных площадках. Кран эксплуатируется на открытом воздухе. Проанализируем экологические факторы, негативно влияющие на обслуживающий персонал во время эксплуатации крана. Эти факторы можно условно разделить на:

• Вредные, т.е. факторы, постоянно воздействующие на обслуживающий персонал, вне зависимости от их действий.

• Потенциально опасные, т.е. факторы, имеющие место быть при неисправностях системы крана и ненадлежащих действиях обслуживающего персонала.

Применительно к рассматриваемому крану можно выделить следующие вредные факторы:

• Вибрации, возникающие во время работы механизмов крана, при взаимодействии ходовых колес с рельсовыми путями во время движения и при колебаниях металлоконструкции крана от динамических нагрузок в процессе подъема.

• Шумы, возникающие в процессе работы механизмов крана, при взаимодействии ходовых колес с рельсовыми путями во время движения и при взаимодействии грузов с основанием, на которое они опускаются.

Применительно к рассматриваемому крану можно выделить следующие потенциально опасные факторы:

• Большая высота, на которой расположено рабочее место крановщика.

• Наличие силовых электрических кабелей высокого напряжения.

• Наличие горючих материалов в рабочей зоне обслуживающего персонала.

11.2.Устройства, обеспечивающие безопасность работы.

11.2.1.Галереи, площадки и лестницы, ограждения подвижных частей.

Галереи, площадки и лестницы на кранах предусматриваются для их технического обслуживания, ремонта и контроля, и должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.06781 и Госгортехнадзора.

Галереи, проходы и площадки кранов должны иметь ограждения с наружной стороны. У проектируемого крана концевые балки, используемые для проходов, имеют настил и ограждение с наружной стороны. Грузовая тележка крана имеет настил, так как установленное на ней оборудование не может обслуживаться с галереи моста. При этом с торцевых сторон тележки установлено ограждение. Настил площадок и галерей металлический, исключает возможность скольжения ног (стальные рифленые листы).

Размеры люка для входа на площадки и галереи, устроенного в настиле, приняты 500x500 мм. Свободная высота над настилом галерей, площадок и проходов, за исключением настила концевых балок и тележки, 1800 мм. Ширина галереи обеспечивает свободный проход 500 мм. Высота ограждения перилами галерей, проходов и площадок 1000 мм со сплошной зашивкой по низу на высоту 100 мм.

Наклонные лестницы имеют угол наклона не более 75°, ограждены перилами и имеют ширину между перилами 600 мм, Шаг ступеней одинаков по всей высоте лестницы. На верхней площадке установлены скобы с расстоянием между ними 500 мм.

Легкодоступные находящиеся в движении части грузоподъемной машины, которые могут быть причиной несчастного случая, должны быть закрыты прочно укрепленными металлическими съемными ограждениями, допускающими удобный осмотр и смазку. Обязательному ограждению подлежат:

— соединительные муфты с выступающими болтами и шпонками;

— валы механизмов передвижения кранов мостового типа при

скорости более 50 об/мин.

Ограждению подлежат также валы других механизмов грузоподъемных машин, которые расположены в местах, предназначенных для прохода обслуживающего персонала.

Все неизолированные токоведущие части электрооборудования крана, в том числе выключателей, контакторных панелей и ящиков сопротивления, должны быть ограждены в случае их расположения, не исключающего случайное к ним прикосновение лиц, находящихся в кабине на галереях и площадках грузоподъемной машины, а также возле нее. Ограждению подлежат также неизолированные токоведущие части выключателей, подающих напряжение на главные троллейные провода или на питающий кабель.

Главные троллейные провода, расположенные вдоль кранового пути, и их токоприемники недоступны для случайного к ним прикосновения с моста крана, лестниц, посадочных площадок и других площадок, где могут находиться люди, что обеспечивается соответствующим расположением или ограждением проводов и токоприемников.

Ограждение троллей производится по всей длине и с торцов.

Подъемно транспортное оборудование, кабины и ограждения кранов, тележки, захваты окрашиваются в желтый сигнальный цвет. Основное смысловое значение желтого сигнального цвета — предупреждение, возможная опасность. Контрастный цвет — черный. Предупреждающую окраску объектов и элементов (за исключением открытых подвижных частей производственного оборудования: рукояток, маховиков) следует выполнять в виде чередующих наклонных под углом 4560° полос шириной 30200 мм желтого сигнального и черного цветов при соотношении ширины полос 1:1. Ширину полос следует устанавливать в зависимости от размеров объекта и расстояние, с которого должно быть видно предупреждение.

11.2.2.Электробезопасность.

Электрические машины, аппараты и приборы для управления механизмами крана устанавливается в соответствии с правилами Госгортехнадзора, требованиями ПУЭ и соответствующих РТМ. Расстояние между корпусами электродвигателей, другого электрооборудования и металлоконструкциями крана должно быть не менее 300 мм. Для обслуживания электрических машин ширина свободного прохода между металлоконструкциями крана и корпусами электрооборудования должна быть не менее 600 мм (в свету до 1000 мм).

Магнитные контроллеры и шкафы управления устанавливаются на мосту крана на расстоянии не менее 150 мм от ограждения для возможности прокладки проводов сзади. Защитная панель размещается на стенке кабины с шириной прохода перед лицевой частью панели не менее 600 мм, рукоятка рубильника должна быть на высоте не более 1700 мм от уровня пола. Пусковые резисторы размещаются на расстоянии не менее 300 мм от магнитных контроллеров и не менее 150 мм от уровня пола.

На кранах в силовых цепях не допускается прокладка медных проводов с сечением менее 2,5 мм2 с изоляцией на напряжение ниже 500 В. Допускается применение проводов с алюминиевыми многопроволочными жилами сечением не ниже 16 мм2. В цепях управления используются медные провода сечением не менее 1,5 мм2, алюминиевые - сечением не менее 4 мм2, для цепей связи, телевидения и телеуправления - провод сечением 2,5 мм . Марка проводов, используемых для монтажа, и способ защиты выбираются по РТМ 24.090.3778.

Проводка на металлических конструкциях, в кабинах и внутри машинных помещений выполняется в стальных коробах или трубах проводами типов ПР, ПРГ (каталог 19.23.0581 «Провода силовые с резиновой изоляцией»; ГОСТ 2052075) или кабелем типов КРПТ, КРПС (ГОСТ 1349777 «Кабели силовые гибкие на напряжение 660 В»).

Вывод из коробов и труб к электродвигателям, резисторам и конечным выключателям рекомендуется выполнять в гибких металлических рукавах и соединять рукава с электроаппаратом согласно ОСТ 24.09.0875.

Токоподвод с жесткими троллеями применяется при питании от сети переменного тока частотой 5060 Гц, напряжением до 660 В и от сети постоянного тока напряжением до 500 В. Выбор профиля троллей определяется конструкцией токоприемников и требуемым сечением.

Контакты приборов и устройств безопасности (концевых выключателей, блокировки люка, двери кабины, аварийного выключателя и т.п.) должны работать на разрыв электрической цепи.

Электрическая схема управления электродвигателями грузоподъемной машины должна исключать:

- самозапуск электродвигателей после восстановления напряжения в

сети, питающей грузоподъемную машину;

- пуск электродвигателей не по заданной схеме ускорения;

- пуск электродвигателей контактами предохранительных устройств

(контактами концевых выключателей и блокировочных устройств).

Для подачи напряжения на главные троллейные провода должен быть установлен выключатель в доступном для отключения месте. Выключатель, подающий напряжение на главные троллейные провода должен иметь приспособление для запирания его в отключенном положении.

Вводное устройство (защитная панель) крана должно быть оборудовано индивидуальным контактным замком с ключом (ключ-марка), без которого не может быть подано напряжение на кран.

11.2.3.Пожаробезопасность.

Оборудование крана должно быть выполнено в соответствии с требованиями РД 24.090.9189 "Машины грузоподъемные. Основные требования на реконструкцию для применения в пожароопасных зонах" и ТП РД 24.090.9689 "Машины грузоподъемные для пожароопасных зон. Основные требования на проектирование".

Отопительные приборы кабины управления, электрооборудование крана должны быть безопасны в пожарном отношении, Электроизолирующие и виброизолирующие настилы должны соответствовать противопожарным нормам.

Металлоконструкции крана должны иметь огнеупорное покрытие.

При тушении электрооборудования следует использовать углекислотные огнетушители О У-5 или О У-2. Также должны быть предусмотрены емкости с песком.

Исходя из требований пожарной безопасности, расстояние от зданий до штабелей круглого леса и пиломатериалов должно быть соответственно не менее 15 и 30 м.