Главная       Продать работу       Заказать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. курсовые работы > строительство
Название:
башенные краны

Тип: Курсовые работы
Категория: Тех. курсовые работы
Подкатегория: строительство

Цена:
250 грн



Подробное описание:

Содержание

1.Введение…………………………………………………………………………4

2. Характеристика башенных кранов……………………………………………5

3.Грузозахватные приспособления. Крюки. Петли. Стропы……………….….9

4.Элементы грузовых и тяговых устройств. Полиспасты. Барабаны. Блоки..12

  1. Тормоза. Общие требования. Классификация тормозных устройств. Общая характеристика……………………………………………….…………………..19

6.Механизмы подъема груза и вылета стрелы…………………………………25

7.Механизм передвижения...................................................................................28

  1. 8. Расчет механизма вылета стрелы……………………………………….........31
  2. 9.Крановые редукторы..........................................................................................37
  3. Редукторы подъемных механизмов................................................................38
  4. Редукторы механизмов передвижения и вращения башенных кранов.......40
  5. 12.Заключение………………………………………………………………........41
  6. 13.Список используемой литературы…………………………………..………42

                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Введение

Грузоподъемные механизмы и машины относятся к высокоэффективным средствам комплексной механизации и автоматизации производства.

 Применение этих машин на железнодорожном транспорте позволяет устранить тяжелые ручные работы по перегрузке и транспортировке массовых грузов и существенно повысить производительность труда, сократить простои вагонов.

Курсовое проектирование грузоподъемных машин помогает студенту быстрее освоить теоретические знания и научится грамотно подбирать комплектующие узлы проектируемых механизмов.

Курсовое проектирование по дисциплине "Грузоподъемные машины" призвано закрепить и углубить полученные теоретические знания, выработать умение применять их при решении конкретных практических задач, получить навыки проектирования машин в целом.

Рабочие механизмы грузоподъемных кранов обеспечивают перемещение грузов в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Подъем груза осуществляется механизмом подъема. На кранах может быть установлено до трех механизмов подъема различной грузоподъемности.

Перемещение груза по горизонтали на мостовых и козловых кранах осуществляется с помощью грузовой тележки и самого крана, а на стреловых кранах – с помощью механизмов поворота, изменения вылета стрелы или грузовой тележкой стрелы. Всеми механизмами кранов управляют из одного места – кабины или поста управления.

          Конструкции башенных кранов постоянно усовершенствуют, что позволяет расширить область их применения. Например, первые краны имели грузоподъемность 0.5…1.5 т., грузовой момент до 30 т*м., высоту подъема 20…30 м., сейчас работают краны грузоподъемностью до 50 т., грузовым моментом до 1000 т*м., высотой подъема до 150 м.

          Для повышения производительности кранов на новых машинах увеличены скорости рабочих движений, а также повышена мобильность кранов.

 

 

 

 

  1. Характеристика башенных кранов.

Башенный кран (англ. Tower crane / франц. Grue a tour) — кран стрелового типа поворотный со стрелой, закреплённой в верхней части вертикально расположенной башни.

Основное назначение башенного крана — обслуживать территорию строительных площадок зданий и сооружений, складов, полигонов, погрузка и разгрузка материалов с транспорта — при выполнении строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ.

При этом башенным краном производятся рабочие движения: изменение вылета, подъём стрелы, поворот и передвижение крана. Изменение вылета стрелы, в зависимости от её типа, производится либо подъёмом или опусканием стрелы, либо перемещением грузовой тележки вдоль стрелы.

Подъём грузов осуществляют при помощи грузовой лебёдки, грузового каната и крюковой обоймы. Поворотная часть крана вращается относительно неповоротной при помощи поворотного механизма. Они связаны опорно-поворотным устройством (ОПУ), которое передаёт вертикальные и опрокидывающие нагрузки от поворотной части на неповоротную — ходовую раму.

Основные механизмы башенных кранов оснащены специальными устройствами безопасности, называемыми ограничителями, которыми оснащены: механизм подъёма груза, поворота крана, передвижения грузовой тележки и подъёма стрелы. Управление этими механизмами крана осуществляется крановщиком из кабины управления, которая, как правило, устанавливается в верхней части конструкции башни.

  По назначению выделяют:
- Краны общего назначения: для гражданского и промышленного строительства.
- Специальные краны: для промышленного строительства.
- Высотные краны: самоподъёмные, ползучие и приставные краны.
- Краны-погрузчики: для складов, баз и полигонов.
Описание и конструкция

Башня крана общего назначения имеет либо телескопическую конструкцию, либо решётчатую, двух типов: поворотную и неповоротную. При большой высоте она может быть наращиваемой (сверху) и подращиваемой (снизу). В качестве основного грузозахватного органа применяется крюковая подвеска. Такие краны, в основной массе, изготавливаются в передвижном исполнении на рельсовом полотне, а их конструкция позволяет быстро осуществлять их монтаж и демонтаж и дальнейшую транспортировку на другой объект. Краны для высотного строительства выполняются в приставном исполнении. Конструкция такого крана опирается на землю и на каркас возводимого здания. К кранам для высотного строительства относят также и самоподъёмные краны, которые иногда называются ползучими: конструкция опирается на здание и перемещается вертикально — по мере роста возводимого сооружения).

   По конструкции башенные краны делятся:

1. Краны с поворотной платформой
2. Краны с неповоротной башней.

   У кранов с поворотной платформой рабочие механизмы устанавливаются на поворотной платформе, к которой крепится башня. Краны с неповоротной башней, кроме основных частей, имеют поворотный оголовок, к которому для уравновешивания поворотной части крепится противовесная консоль с контргрузом (противовесом) на конце. Грузовая и стреловая лебедки устанавливаются на противовесной консоли.

 Башенный кран (КБ) состоит из следующих частей:

- башня (колонны),
- стрела,
- опорная часть,
- опорно-поворотное устройство (ОПУ),
- кабина машиниста,
- механизмы подъема груза, поворота стрелы, изменения вылета,
- устройства безопасности (ограничителей грузоподъемности, высоты подъема груза, передвижения грузовой тележки, поворота и подъема стрелы).

Всеми механизмами крана управляет машинист из кабины, в которой размещена аппаратура управления.

Башня. У кранов общего назначения башни различаются по исполнению и бывают сплошностенчатыми или решетчатыми. Для изготовления башни первого вида подходят металлические трубы или листы, а для второго - только трубы, имеющие малый диаметр, уголки или гнутые профили. Соединение элементов некоторых башен аналогично конструкции телескопа, и называется подобным образом - телескопическое. Наиболее популярными считаются модели решетчатых башен, которые имеют квадратное сечение. Существует разделение на разборные и неразборные башни которые соответственно нуждаются/не нуждаются в монтаже. Увеличить высоту башни позволяют методы наращивания или подращивания. Различают краны с поворотным (поворот башни осуществляется как в нижней, так и в верхней части, в зависимости от конструкции) и неповоротным элементом. Краны для высотного строительства имеют приставную конструкцию башни, которая имеет две опоры – земля и каркас возводимого здания.

          Стрела башенного крана. Её можно назвать главным рабочим органом. Имеет квадратное, прямоугольное или треугольное поперечное сечение. Башенный кран, как правило, комплектуется разными видами стрел, в зависимости от выполняемых задач. Огромные нагрузки требуют наличия жесткого крепления стрелы. Подъемная стрела монтируется на башню за счет шарнира. Её простая конструкция является основным преимуществом, к тому же кран, оснащенный стрелой такого типа, имеет меньшую массу, более маневренный и удобный в процессе работы. К минусам можно отнести невозможность проведения работ в непосредственной близости к башне крану и невозможность перемещения грузов в горизонтальной плоскости. Шарнирно-сочлененная стрела представляет собой конструкцию, состоящую из двух элементов – основного и головного и позволяет совершать вылет и подъем крюка на значительную высоту.

Опорно-поворотные устройства башенного крана. В группу ОПУ входят поворотная платформа, оснащенная лебедками и поворотный механизм. Эти устройства позволяют поворотной части башни совершать вращательные движения относительно основания. Поворотная платформа, которая соединяется ходовой частью крана, предназначена для установки башни с оголовком, который удерживает стрелу, распорки, электроаппаратуры и противовесных плит. Чаще всего в качестве противовеса используют железобетонные плиты, жестко закрепленные на платформе. Кран, оборудованный балочной стрелой и неповоротной башней, оборудован распорками для монтажа противовеса в виде рамы или фермы.

Опорная часть. В зависимости от типа башни, от способа передвижения и от установленного ходового устройства конструкция этого элемента может быть совершенно разной. Башенные краны принято делить на 4 основные группы: передвижные, приставные, самоподъемные и стационарные. Опорная часть передвижных башенных кранов включает ходовые тележки, прикрепленные к нижней раме. В некоторых кранах с неповоротной башней ходовые тележки крепятся к башне посредством портала. Ходовые тележки на стальных ходовых колесах перемещаются по рельсовому крановому пути с помощью механизма передвижения крана. Необходимость монтажа рельсовых путей для перемещения крана по строительной площадке является основным недостатком подобной строительной техники. Опорная часть стационарных башенных кранов представляет собой раму, установленную на монолитном основании. При большой высоте башенные краны дополнительно крепят к возводимому сооружению. Такие краны называются приставными. В ряде случаев приставной кран до определенной высоты может работать как передвижной. Тогда он является универсальным и имеет опорную часть в виде ходового устройства аналогично передвижным кранам. Работа на строительных объектах повышенной этажности предполагает дополнительное крепление крана к каркасу здания и на межэтажном перекрытии – такие модели крана называются приставными или самоподъемными.

Кабина управления предназначена для управления краном, и, обычно, расположена в верхней части башни. Кабины башенных кранов бывают четырех видов: открытого, закрытого типов, обычные и кабины с панорамным обзором. Кран оборудуется одним из видов кабин, в зависимости от условий работы. Первый вид подходит для работы в закрытых помещениях с отоплением, второй вид – для работы на улице, в помещениях без отопления или в помещениях химических, горячих и прочих цехов, где присутствуют пыль или вредные газы. Открытые панорамные кабины обеспечивают обзор оператору крана за счет установки на вращающейся платформе. Открытый тип кабины башенного крана предполагает наличие ограждения высотой не менее 0,7 м.

          Башенный кран это незаменимый подъемный механизм на всех крупных строительных площадках, где объем перегружаемого материала достаточно велик. Башенные краны имеют многодвигательный электрический привод с питанием от внешней сети через кабель и токоприемник и выполняют следующие рабочие движения: подъем груза, изменение вылета, поворот, а передвижные краны, кроме того,- передвижение. Сочетание этих движений позволяет транспортировать груз в любую точку рабочей зоны крана, а также обслуживать территорию склада, разгружать грузы с транспортных средств. Для обеспечения устойчивости передвижных башенных кранов на поворотной платформе или в нижней части неповоротной башни укладывается балласт.

Достоинства башенных кранов:

- возможность горизонтального перемещения грузов и большой высоты подъем
- хороший обзор крановщиком монтажной зоны;
- расположение стрелы на большой высоте, вследствие чего она не пересекает конструкции строящегося объекта;
- простота и надежность в эксплуатации;
- большие линейные размеры рабочей зоны.

К недостаткам относится необходимость устройства подкрановых путей (для передвижных кранов), а также монтажа и демонтажа крана при его перебазировке.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Грузозахватные приспособления. Крюки. Петли. Стропы

 

Стропы. Из грузозахватных приспособлений на заводах металлических конструкций чаще всего используют стропы — отрезки канатов или цепи, соединенные в кольца или снабженные подвесными приспособлениями, обеспечивающие быстрое, удобное и безопасное закрепление грузов.

Стропы бывают гибкие — простейшие, универсальные, облегченные, многоветвевые и жесткие.

 


Простейший строп (рис. 107, а) —это отрезок каната, которым поднимаемый груз обвязывают и крепят к крюку грузоподъемного механизма. Концы каната закрепляют сжимами или такелажными узлами.

Облегченный строп (рис. 107, б, в) изготовляют из каната диаметром 12...30 мм. К концам каната крепят крюки, карабины или петли. Для подъема груза канат протаскивают в отверстия изделия, образуя две или несколько ветвей. Строп используют и как составной элемент специальных грузозахватных приспособлений; в этом случае в петли стропа вплетают коуши, предохраняющие канат от быстрого износа. Недостаток стропа — неудобство расстроповки.

Универсальный строп (рис. 107, г) — замкнутая петля от 5...15 м из каната диаметром 19,5...30 мм. Концы каната соединяют заплеткой или зажимом. Универсальный строп под нагрузкой не раскручивается, вытягивается незначительно и более долговечен, чем другие типы стропов.

Многоветвевой строп (рис. 107, д) состоит из нескольких ветвей, соединенных между собой общим стальным кольцом. В качестве ветвей используют облегченные стропы, снабженные концевыми захватными элементами. Многоветвевые стропы бывают с двумя, тремя, четырьмя ветвями и более. Благодаря большому разнообразию захватных органов многоветвевые стропы имеют широкое применение. При маркировке указывают грузоподъемность стропа в целом и каждой ветви в отдельности.

Если соединение каната у петли производят сжимами, количество\ их и расстояние между ними в зависимости от диаметра каната не должны быть менее следующих величин:

 Диаметр  каната,

17,5

19,5

 

 

 

 

 

мм........................... 12,5..,15,5

21,5

24

28

30...34,5

37

Количество  сжи-

 

 

 

 

 

 

 

мов   ......................            3

3

4

4

5

5

7

8

Расстояние мёжду

 

 

 

 

 

 

 

сжимами, мм    .        100

120

120

140

150

180

230

250

 

Цепи, из которых изготовляют стропы, должны иметь свидетельство завода-изготовителя об их испытании. Если свидетельства нет, образцы цепи испытывают для определения допустимой нагрузки. Сращивают цепи сваркой или с помощью соединительных звеньев. После сращивания цепи испытывают.

Захваты — это такелажные приспособления, предназначенные для строповки штучных грузов. По устройству захваты делят на механические, вакуумные, электромагнитные и комбинированные (пневмомеханические, гидромеханические, электромеханические). Захваты могут удерживать груз подхватом снизу, с боков, а также за верхнюю поверхность (вакуумные присосы, электромагниты) .


Захват горизонтального типа для подъема одного листа металла (рис. 108) навешивают на крюк грузоподъемного механизма с помощью кольца / и стропов 2. В прорези захвата заводят лист металла 3. В вертикальном положении листы поднимают односторонними или двусторонними захватами (рис. 109, а, б). Защемление детали 4 осуществляется эксцентриком поворот которого происходит посредством рычага 2 при подъеме серьги / в прорези щек 5 захвата.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Элементы грузовых и тяговых устройств. Полиспасты. Барабаны. Блоки.

 

В грузоподъемных машинах в качестве гибких элементов применяют стальные канаты, а также сварные и пластинчатые цепи. Стальные канаты изготовляют (ГОСТ 3241-80) из стальной проволоки (ГОСТ 7372-79), полученной многократным волочением с промежуточной термической и химической обработки. В процессе волочения сопротивление разрыву проволоки при растяжении увеличивается до 2600 МПа. В грузоподъемных машинах рекомендуется применять проволоку с пределом прочности ув = 1600-2000 МПа. При ув < 1600 МПа требуется увеличить диаметр каната, а следовательно, увеличить диаметр барабана и блоков; при ув > 2000 МПа резко повышается жесткость канатов и уменьшается срок их службы. 

По механическим свойствам стальную проволоку разделяют две марки: высшую В и первую 1. Из проволоки марки В изготовляют грузолюдские канаты, из марки 1 - грузовые. 

По конструкции различают канаты одинарной, двойной и тройной свивки. Канаты одинарной свивки (спиральные) используют в качестве оттяжек в грузо-подъемных машинах. Закрытые спиральные канаты применяют в качестве несущих канатов кабельных кранов. Канаты двойной свивки , используемые в качестве грузовых, изготовлены из прядей, свитых вокруг сердечника и состоящих из центральной проволоки, вокруг которой по винтовой линии в несколько слоев навита проволока. Канаты тройной свивки, применяемые в качестве натяжных канатов в подвесных канатных дорогах, состоят из прядей двойной свивки, свитых вокруг центрального сердечника.

Сердечники в канатах двойной свивки выполняются органическими или металлическими. Наиболее распространены пеньковые органические сердечники, хорошо удерживающие смазку, благодаря чему уменьшаются изнашивание проволок каната и коррозия. Канаты с пеньковым сердечником наиболее гибкие. Канаты с асбестовым сердечником используют для работы в горячих цехах. Канаты с металлическим сердечником целесообразно применять при многослойной навивке на барабан и при резко изменяющейся нагрузке, а также при необходимости повышения разрывного усилия каната без увеличения его диаметра. В качестве металлического сердечника можно использовать отдельную прядь или канат двойной свивки. Канаты с металлическими сердечниками отличаются значительной жесткостью, поэтому при перегибах на блоках и барабанах они быстрее изнашиваются. К технологическим факторам относятся следующие: качество проволоки, применяемые смазочные материалы, характер свивки и др. Канат смазывают в процессе изготовления, при хранении и эксплуатации. При изготовлении смазываются сердечник и отдельные проволоки. Установлено, что срок службы каната со смазочным материалом на 20-40 % больше, чем без него. Для безопасности работы грузоподъемной машины необходимо своевременно обнаружить износ каната и заменить его. Перед началом работы следует ежедневно осматривать канаты и результаты записывать в журнал осмотров. При обнаружении оборванных проволок необходимо провести тщательный их подсчет и сравнить полученные данные с нормами браковки стальных канатов. Браковка стальных канатов осуществляется согласно нормам правил Госгортехнадзора. 

Прочность стальных канатов оценивают по разрывному усилию, которое следует приложить к канату при испытании, чтобы довести его до разрыва. Разрывное усилие канатов разделяют на суммарное всех проволок в канате и каната в целом. Суммарное разрывное усилие определяют при испытании на разрыв отдельных проволок расплетенного каната с последующим суммированием полученных усилий каждой проволоки. Разрывное усилие канатов в целом Р меньше суммарного, так как при определении каждая проволока работает только на растяжение. При определении Р каждая проволока, кроме растяжения, испытывает напряжения кручения, изгиба и смятия. Выбраковкой канатов определяется пригодность каната к дальнейшему использованию. Возможность дальнейшей эксплуатации стального каната устанавливается путем сравнения фактически оборванных проволок на шаге свивки с нормативным значением. Шагом свивки каната называется расстояние вдоль каната между двумя соседними заходами одной и той же пряди (один полный оборот пряди).

Если канат имеет поверхностный износ (истирание) или коррозию проволок, то нормы выбраковки, должны быть уменьшены в соответствии с процентом износа. При износе каната 10 % к норме применяется коэффициент 0,85, а при 25 % износа – 0,6. При износе или коррозии проволок, достигших 40 % первоначального диаметра проволок, канат должен быть забракован. Канаты с оборванными прядями к дальнейшей эксплуатации не допускаются.

Полиспаст -  грузоподъёмное устройство, состоящее из собранных в подвижную и неподвижную обоймы блоков, последовательно огибаемых канатом или цепью, и предназначенное для выигрыша в силе (силовой полиспаст) или в скорости (скоростной полиспаст). Силовые полиспасты. В силовом полиспасте груз подвешивается к подвижной обойме, а тяговое усилие прикладывается к ветви каната, сбегающей с последнего из последовательно огибаемых канатом блоков. Сила натяжения каната (без учёта потерь на трение) определяется как частное от деления массы груза на кратность полиспаста. В грузоподъемных машинах в основном применяются полиспасты прямого действия.

Рисунок 4 - Полиспасты: а) - простой прямого действия; б) -  простой обратного действия; в) - сдвоенный.

1 - подвижные блоки; 2 - неподвижные блоки; 3 - грузовой канат; 4 -барабан; 5 - уравнительный блок.

Основной характеристикой полиспаста является его кратность, определяемая как отношение числа ветвей каната, на которых подвешен груз к числу концов каната, закреплённых на барабане

,

где   - число ветвей каната, на которых висит груз;

        - число ветвей каната, навиваемых на барабан лебёдки.

В полиспасте прямого действия (рис.4а) сила тяжести груза Gгр, приложенная к обойме подвижных блоков 1 создает в каждой ветви каната 3 усилие = Gгр/zгр , поэтому, при скорости подъема подвески , скорость каната, навиваемого на барабан, равна:  (проигрыш в скорости) , а усилие в этом канате будет: Fбар = Gбар/m (выигрыш в силе).

В полиспасте обратного действия (рис.4б) груз подвешен на свободном конце каната и создает в нем усилие, равное силе тяжести груза , а тяговое усилие, прикладываемое к подвеске подвижных блоков  Fбар = Gгр zгр ,тогда   (проигрыш в силе) , а  /m (выигрыш в скорости).

Сдвоенные полиспасты (рис.4в) по сравнению с одинарными, при одинаковом числе канатов, на которых подвешен груз, дают меньший выигрыш в силе, но увеличивают долговечность каната за счет снижения числа его перегибов.

Блок — конструктивный сборный элемент или изделие, обычно заводского изготовления, применяемые в современном индустриальном строительстве (напр., блок объёмный, стеновой, оконный). Блок строительный предназначен для возведения наружных ограждающих конструкций жилых, общественных отапливаемых промышленных и сельскохозяйственных зданий с нормальным тепловлажностным режимом внутренних помещений, согласно с требованиями СНиП П-3-79* «Строительная теплотехника». Он может быть сделан из щебня, кирпича и различных бетонных плит. В зависимости от области применения, производство строительных блоков может осуществляться как на заводе-изготовителе, так и непосредственно на стройплощадке. В помещениях с агрессивной средой стеновые блоки могут применяться при условии защиты внутренней поверхности стен от воздействия агрессивных факторов. Геометрические параметры стеновых блоков задаются по ГОСТ 28984 в пределах координационных размеров, кратных дробному модулю 1/2М, равному 50 мм. Стеновые блоки изготавливают с рифленой или гладкой фактурной лицевой поверхностью; по цвету наружный слой блока может быть неокрашенным или цветным из бетонной смеси с пигментами или с применением цветных цементов.

Для изготовления стеновых блоков применяют следующие материалы и изделия:

Для изготовления цветных блоков могут быть использованы органические и неорганические пигменты.

По назначению блоки различают направляющие, уравнительные и приводные.

Направляющие блоки служат для изменения направления движения каната.

Уравнительные блоки применяют для выравнивания натяжений каната в полиспастах.

Приводные блоки используются вместо барабанов в подъемных лебедках лифтов.

Блоки (чугунные или стальные) выполняют литыми, иногда сварными. Диаметр направляющих канатных блоков и барабанов

,

где  — коэффициент, учитывающий отношение диаметра блока к диаметру каната.

Для механического привода крановых механизмов коэффициент  равен при режиме работы механизма: легком - 20, среднем - 25, тяжёлом - 30, весьма тяжелом - 35.

Диаметр уравнитель блока принимают равным  0,8 направляющего блока.

Диаметр приводных блоков (лифтов, подъёмников).

Рисунок 3 - Схема блока при набегании и сбегании каната (а),

 разрез канавки блока (б).

При огибании блока, канат вначале изгибается и принимает форму блока, укладываясь в его ручей, а при сбегании с блока выпрямляется (см. рис. 3а).

За одинаковое время канат с усилием в набегающей  и сбегающей  ветвях пройдет равный путь, поэтому КПД блока определится как:

,

где    - сопротивление на блоке при огибании его канатом.

 

Барабаны. Различают барабаны для многослойной и однослойной навивок каната.

Для многослойной навивки, как правило, барабаны изготовляются гладкими и применяются при большой длине навиваемого каната.

Для однослойной навивки грузоподъёмных машинах применяют барабаны с винтовой канавкой для укладки в нее каната.

Шаг канавки принимают по диаметру каната - мм;

радиус канавки - ;  глубину канавки - .

Диаметр барабана, определяется также как блока.

Длина нарезной части барабана, зависит от числа витков , которые получают суммированием, числа витков: рабочих - , запасных - ≥1,5 и витков для крепления каната на барабане - =(1÷3).

= .

Рис. 5. Барабаны с а) одинарной и б) двойной нарезкой

При одинарном полиспасте кратностью , высоте подъема грузовой подвески  и диаметре барабана  число рабочих витков на барабане определяют из условия  , т.е.  ,

где  Hгр –возможная высота подъёма и глубина опускания краном груза (выше и ниже подкранового пути),   Hгр = Hвпп + Hнпп.

При использовании канатного грейфера значение  нужно увеличить на длину выхода замыкающего каната (согласно технической характеристики грейфера).

Длина нарезной части барабана:

 - при одинарном полиспасте (рис.5 a) - ;

 - при сдвоенном полиспасте (рис.5 б) - .

Полная длина барабана:

 - при одинарном полиспасте - ,

 - при сдвоенном полиспасте - .

Основной расчетной нагрузкой, на барабан является радиально действующая на его стенки сила сжатия, возникающая от натяжения  каната.

Сила  действует на отрезке, равном одному шагу  навивки, и при толщине  стенки барабана и вызывает напряжение сжатия

,

где  - коэффициент, учитывающий влияние упругой деформации каната и барабана

При длине барабана , его рассчитывают как полый вал - на совместное действие изгиба с кручением.

Чаще всего конец каната закрепляют на барабане прижимающими планками. Во время работы крана возникает слабина каната и, во избежание его выскакивания из нарезной канавки барабана, применяют различные конструкции канатоукладчиков. В барабанах, применяемых на плавучих кранах, как правило, имеются реборды.

 

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Тормоза. Общие требования. Классификация тормозных устройств

 

Тормоза применяют для поглощения инерции движения при необходимости остановки машины или механизма, для постепенного снижения скорости движения перед остановкой и удержания остановленной машины или механизма в неподвижном состоянии. В грузоподъемных машинах тормоза используют также для удержания поднятого груза на весу и постепенного замедления скорости при его опускании. Принцип работы тормоза основан на использовании силы трения, возникающей от воздействия тормозного усилия между поверхностями двух деталей, одна из которых жестко связана с затормаживаемым валом (тормозным шкивом, диском), а вторая (колодка, диск, лента) соединена с корпусом машины. Сила трения зависит от величины тормозного усилия, нормального к поверхности трения, и фрикционных свойств контактных поверхностей.

По направлению тормозного усилия относительно оси затормажи-ваемого вала тормоза могут быть радиальными (ленточные и колодочные), у которых тормозное усилие направлено по радиусу тормозного шкива, я осевыми (дисковые и конусные), у которых тормозное усилие направлено вдоль оси затормаживаемого вала.

По способу действия тормоза бывают нормально замкнутые (закрытые) и нормально открытые. Нормально замкнутые тормоза постоянно затянуты усилием, действующим на систему рычагов груза или пружины, и растормаживаются (при включении двигателя) с помощью вспомогательных устройств электромагнитом, гидротолкателем и др. Нормально открытые тормоза замыкаются для затормаживания после отключения двигателя машинистом с помощью промежуточных устройств (рычажных, пневматических и гидравлических).

По способу управления тормоза разделяют на автоматически действующие и управляемые. К автоматически действующим относятся тормоза: центробежные, винтовые грузоупорные, а также с некоторым допущением все нормально замкнутые, растормаживание которых осуществляется электромагнитами и гидротолкателями. К управляемым тормозам относятся нормально открытые тормоза, замыкание которых осуществляется машинистом. Положительным качеством управляемых тормозов является то, что создаваемый ими тормозной момент и время торможения можно регулировать и, следовательно, обеспечивать плавное (постепенное) замедление скорости. Однако своевременность затормажи-вания находится в полной зависимости от внимания машиниста. Механизмы подъема груза и изменения вылета крюка грузоподъемных машин с машинным приводом должны быть снабжены тормозами нормально замкнутого типа, размыкающимися при выключении привода.

В ленточных тормозах тормозной момент создается за счет трения фрикционного материала, укрепляемого на стальной ленте, огибающей шкив.

На ободе тормозного шкива возникает усилие . Если обозначить натяжение в набегающей ветви ленты , а в сбегающей -  то согласно формуле Эйлера для трения гибкой нити о шкив.

где  - коэффициент трения ленты о шкив;

         - угол обхвата лентой шкива в радианах.

Учитывая, что  получаем

;    .

В зависимости от расположения точек крепления концов ленты относительно оси вращения тормозного рычага ленточные тормоза подразделяются на суммирующие, простые и дифференциальные.Рисунок 10. Ленточные тормоза: а) – суммирующий; б) – простой; в) – дифференциальный; ;.

В суммирующем тормозе (рис.10.а) оба конца ленты прикреплены к тормозному рычагу L с одной стороны от оси его вращения. Он применяется преимущественно в тех механизмах, где требуется постоянство тормозного момента независимо от направления движения механизма (механизм поворота, передвижения).  Масса груза «», необходимого для создания заданного тормозного момента, определяется по соотношению

Ширина ленты рассчитывается по формуле

,

где  - допускаемое давление между лентой и шкивом.

Ленточные тормоза, как и колодочные, проверяются на удельное давление и нагрев. Максимальное удельное давление будет у набегающей ветви и равно

.

Расчет на нагрев ведется по среднему удельному давлению.

.

Величины значений  и  принимаются по тем же таблицам что и для колодочных тормозов, с учетом того, что величина  для ленточных тормозов снижается на ()% из–за большой поверхности нагрева в худших условиях теплоотдачи.

Простой ленточный тормоз (рис. 37, а) состоит из стальной ленты, охватывающей тормозной шкив и, прикрепленной одним (набегающим) концом к проушине корпуса машины пальцем, а вторым сбегающим концом — к рычагу пальцем. К ленте с внутренней стороны прикреплена фрикционная обкладка 4. При нажиме на педаль тормозная лента натягивается и плотно обжимает (удерживает) тормозной шкив. При снятии усилия с педали рычаг приподнимается пружиной и между тормозной лентой и шкивом образуется зазор 1… 1,5 мм. Правильное положение ленты относительно шкива обеспечивает кожух и скобы.

Дифференциальный ленточный тормоз применяют для уменьшения усилия на педали тормозного рычага (см. рис. 37,б). Отличается от простого ленточного тормоза тем, что оба конца его тормозной ленты прикрепляются к рычагу с двух сторон относительно оси качания.

Рис. 37. Ленточные тормоза

 

У простого и дифференциального ленточного тормозов усилие на тормозном рычаге зависит от направления вращения тормозного шкива, поэтому их нецелесообразно применять в реверсивных механизмах. Они более пригодны для механизмов, у которых тормозной момент всегда направлен в одну сторону, например, для механизма подъема груза.

Суммирующий ленточный тормоз двухстороннего действия применяют для торможения механизмов с тормозным моментом, меняющим направления (механизмов поворота, передвижения). У суммирующего тормоза (см. рис. 37, в) лента двумя концами прикреплена к рычагу по одну сторону оси качания на равном расстоянии (Ь = а), поэтому тормозной момент натяжения ленты будет одинаковым независимо от направления вращения тормозного шкива. Усилие, прикладываемое к педали суммирующего тормоза, требуется большее, чем при применении тормоза простого действия (при одинаковых условиях).

Тормозной момент, развиваемый тормозом, всегда должен быть больше фактического момента на валу тормозного шкива с учетом коэффициента запаса к. По нормам Госгортехнадзора для грузоподъемных машин с ручным приводом и с машинным приводом при легком режиме работы & = 1,5; при машинном приводе и режиме работы среднем—1,75; тяжелом — 2 и весьма тяжелом — 2,5.

Недостатком ленточных тормозов с одной лентой является значительное радиальное направленное усилие, изгибающее вал. Для устранения этого недостатка устраивают ленточные тормоза с двумя лентами, усилия натяжения которых, направленные навстречу друг другу, уравновешиваются.

Колодочные тормоза. Колодочные тормоза с двумя колодками, расположенными с двух сторон шкива, имеют то преимущество, что не создают изгибающей нагрузки на вал тормозного шкива. Двухколодочный тормоз состоит из двух стоек с колодками и обкладками, обжимающими тормозной шкив под воздействием усилия на систему рычагов, создаваемого затянутой пружиной (см. рис. 38, а) или грузом (см. рис. 38,6). Тормоз размыкается электромагнитом с подвижным звеном или гидротолкателем.

Рис. 39. Колодочный тормоз с гидротолкателем
а — общий вид; б — сечение; 1 — электродвигатель; 2 — крыльчатка; 3—поршень; 4— цилиндр; 5—шток; 6 — пружина

В зависимости от типа применяемого электромагнита различают колодочные тормоза с короткоходовым (см. рис. 38, а, в) или длинноходовым (см. рис. 38, б, г) электромагнитом.

В портовых кранах применяют в основном двухколодочные тормоза. Схема такого тормоза показана на рисунке-9.

Рисунок 9 - Двухколодочный тормоз

1 – тормозной шкив; 2 – вал; 3 - стойки; 4 – колодки; 5– фрикционные накладки.

 

Тормозной шкив 1 закреплён шпонкой на валу 2 электродвигателя. К стойкам 3 шарнирно прикреплены колодки 4 с фрикционными накладками 5.

При сближении стоек под действием одинаковых усилий , создаваемых системой пружин или др. устройств, колодки прижимаются к шкиву усилиями и .Растормаживается шкив при отходе тормозных колодок, со стойками под действием одинаковых усилий  во внешние от шкива стороны. Эти усилия создаются с помощью электромагнита или электрогидравлического толкателя, включаемые одновременно с пуском электродвигателя механизма.

Тормозной шкив затормаживается силами трения , . При этом возникает тормозной момент

,

где -  коэффициент трения;

          - диаметр тормозного шкива, мм.

Требуемый тормозной момент на валу

,

где  - коэффициент запаса торможения;

     - крутящий статический момент на валу, Н·м.

Для механизма подъема коэффициент  принимают в зависимости от режима работы механизма: легкого - 1,5; среднего - 1,75; тяжелого – 2,0; весьма тяжелого - 2,5.

Для определения усилий , обеспечивающих заданное значение тормозного момента , рассмотрим условия равновесия вертикальных прямолинейных стоек тормоза  с шарнирно закрепленными к ним колодками, из которых следует, что:

Полагая, что , находим усилие  для создания на валу необходимого тормозного момента

.

Для выбора электромагнита необходимо знать работу по растормаживанию двухколодочных тормозов замкнутого типа. Её значение равно произведению силы  на расстояние  отхода каждой колодки от шкива

.

При этом учитывают КПД рычажной передачи от привода тормоза к шарнирной колодке  и мертвый ход рычажной системы коэффициентом , увеличивающий затраты энергии на преодоление этого хода .

При выборе колодочных тормозов по каталогу учитывают требуемое значение тормозного момента .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.    Механизмы подъема груза и вылета стрелы

 

Механизм подъема груза состоит из двух независимых одинаковых лебедок: подъема груза и замыкания грейфера. Электродвигатель каждой лебедки соединен эластичной муфтой с двухступенчатым цилиндрическим редуктором, который через зубчатую муфту приводит во вращение барабан. На плечах балансира укреплен противовес массой 31 т, уравновешивающий укосину и поворотную часть крана. К балансирам прикреплены зубчатые секторы, входящие в зацепление с ведущими шестернями механизма изменения вылета.

Для увеличения зоны видимости крановщика пульт управления вынесен наверх. В нем сосредоточено электрическое управление всеми механизмами крана. Для снабжения двигателей крана электроэнергией в корпусе понтона установлена дизельная электростанция. К поворотной части крана ток подводится через кольцевой токоприемник. Предусмотрено также питание крана электроэнергией от береговой сети. Судовые краны устанавливают на транспортных грузовых судах и используют их в основном для погрузки и выгрузки различных грузов в пунктах, не имеющих береговых средств механизации. Эти краны выполняют стационарными или передвижными. Стационарно судовые краны устанавливают между люками по оси судна и они могут обслуживать два трюма.

Конструктивные формы судовых кранов весьма разнообразны. Основная их масса выполнена в виде стреловых полноповоротных кранов, но в зарубежной практике встречаются краны козлового типа с двумя поворотными в горизонтальной плоскости консолями. Судовые краны бывают как крюковые, так и грейферные. Их грузоподъемность 1—16 т при вылете стрелы до 16 м.

На отечественном речном транспорте широко применяют судовые краны грузоподъемностью 3,2 т с вылетом стрелы 16 м. Устанавливают их на теплоходах грузоподъемностью 300 г. Остов поворотной части крана, состоящий из рамы и сварной колонны, закреплен в портале. Последний перемещается по рельсам, установленным на комингсах люков. В поворотной части крана размещены механизмы подъема груза, изменения вылета стрелы и передвижения крана.

Стреловое устройство состоит из прямой стрелы и трехкратного уравнительного полиспаста. Перед отправлением теплохода в рейс стрела с помощью механизмов изменения вылета и подъема груза укладывается в походное положение на специальную опору, укрепленную на люковых крышках или на комингсе трюма. Затем вертикальная стойка отклоняется в сторону, противоположную стреле, и укладывается в горизонтальное положение.

Механизм изменения вылета стрелы применяется у всех стреловых кранов, у одноковшовых экскаваторов и у некоторых видов погрузчиков.

Назначение механизма — изменять наклон стрелы, закрепленной шарнирно у основания, путем подъема или опускания ее головной части, а также обеспечивать удержание стрелы с грузом в заданном наклонном положении. У стреловых кранов при изменении наклона стрелы меняется не только вылет, но и высота подъема крюка. У большинства машин вылет стрелы изменяется при сокращении или увеличении расстояния между обоймами полиспаста, подвижная обойма которого закреплена на головной части стрелы, а неподвижная — прикреплена к стойке на поворотной части машины. Тяговый конец канатного полиспаста наматывается на барабан стрелоподъемной лебедки. У некоторых кранов изменение вылета стрелы осуществляется только при ненагруженном состоянии. Такое изменение вылета стрелы называется установочным. У машин с гидравлическим приводом изменение вылета стрелы осуществляется при помощи гидроцилиндров. Преимуществом такого устройства является возможность обеспечивать плавное трогание с места и плавную остановку стрелы. Встречаются также механизмы изменения вылета: винтовые, реечные и секторные.

Натяжение стрелового полиспаста SH (рис. 55), опорные реакции в шарнире стрелы X и У и усилие, сжимающее стрелу 5СЖ, являются величинами переменными и зависящими при неизменных внешних нагрузках от угла наклона стрелы.

Рис. 55. Расчетная схема канатно-полиспастного механизма изменения вылета

 

Влияние центробежных сил при вылетах стрелы до 25 м и числах оборотов в минуту менее одного можно не учитывать ввиду их незначительной величины.

Инерционные силы груза и грузовой обоймы, ветровое давление на груз и вес стрелового полиспаста можно считать приложенными к оголовку стрелы.

Численные значения нагрузок зависят от конструкции крана, подветренных площадей, скоростей и т.д. После определения численного значения нагрузок, действующих на стрелу, и координат точек их приложения может быть найдено усилие натяжения стрелового полиспаста SCTp.n по уравнению моментов относительно оси опорного шарнира стрелы (см. рис. 55).

Рис. 56. Схема шарнирно-сочлененной стрелы с криволинейным хоботом (гуськом) и гибкой оттяжкой. а — подъемный канат не параллелен стреле; б — подъемный канат

 

Стреловой кран, у которого подъем груза и изменение вылета стрелы осуществляются отдельными лебедками, кинематически не связанными между собой, обладает существенными недостатками. Изменение вылета стрелы у этого крана вызывает одновременно изменение положения груза по высоте (его подъем или опускание) и, следовательно, непроизводительный расход мощности. Траектория движения груза получается криволинейной. При пусках и остановках механизма изменения вылета стрелы происходят значительные колебания (раскачка) груза, что затрудняет производство монтажных работ. Для спрямления траектории груза при изменении вылета стрелы применяются различные устройства и в том числе стрела с хоботом, имеющим криволинейную поверхность, по которой обкатывается оттяжка (рис. 56). Для уменьшения необходимой мощности двигателя механизма изменения вылета стрелы уравновешивание стрелы осуществляют противовесом, изменяющим свое положение при изменении вылета.

 

 

  1. Механизмы передвижения

 

Механизмы передвижения различных кранов существенно отлив чаются друг от друга; их компоновка во многом зависит от типа и характера ходового оборудования. Ходовое оборудование бывает автомобильное, пневмоколесное, гусеничное, шагающее и рельсовое Передвижные башенные краны выпускаются на рельсовом и автомобильном ходу. Приставные краны не имеют механизма передвижения. Пашенный кран на автомобильном ходу (например, АБКС-5) во время работы, вывешивается на опорах и передвигаться не может. В настоящем учебнике рассматриваются ходовые части кранов на рельсовом Ходу, получивших самое массовое распространение.

Как правило, башенные краны опираются на рельсы четырьмя, восемью, двенадцатью, а тяжелые — 32 колесами. При наличии восьми Или большего числа колес их объединяют в ходовые балансирные (рычажные) тележки. 

 

Рис. 45. Схемы ходовой части рельсовых кранов: а — жесткое крепление, б— балансирное крепление при двухколесных тележках, в — то же, при трехколесных тележках; 1 — ходовая рама, 2 — ходовые колеса. 3 — балансиры; G — нагрузка от массы крана на ходовую часть, I — расстояние между осями колес

При жестком креплении ходовых колес (рис. 45, а) на счет допустимых продольных и поперечных уклонов путей и неодинаковой жесткости основания кранового пути и самих рельсов может произойти перегрузка отдельных колес. При объединении колес в балансирные тележки (рис. 45, б, в) нагрузка воспринимается всеми колесами.

При установке крана с односторонним приводом на пути, где есть участок с закруглением, ведущие колеса или тележки располагают на внешнем относительно центра закругления рельсе. Это позволяет снизить скорость и мощность механизма передвижения при проходе По кривым, повысить плавность движения крана и уменьшить износ.

Кран, имеющий четыре ходовых колеса, приводится обычно одного механизма передвижения с приводом на два колеса. Пр большем количестве колес, когда они объединены в тележки, каждая ведущая тележка имеет самостоятельный привод. В этом случае кран комплектуется обычно двумя ведущими и двумя ведомыми тележкам

Механизм  передвижения  кранов типа  БКС. и кранов-погрузчиков КП-8 выполнен в виде двух ведомых (без привода) и двух ведущих (приводных) ходовых тележек (рис. 46, а, б).

 

 

Электродвигатель 1 передает крутящий момент через муфту на ведущий вал двух ступенчатого цилиндрического зубчатого редуктора 3. Н, выходном валу редуктора сидит шестерня 4, находящаяся в зацеплении с зубчатым венцом   9   одного из  ходовых колес 5. Вращение на венец второго ходового колеса передаете через промежуточную шестерню 8. Все передачи выполнены и подшипниках качения, что снижает износ передач, упрощает эксплуатацию и уменьшает потери на трение.

На торцах рамы тележки размещены рельсовые откидные захваты 11 служащие как противоугонное устройство при действии ветровых нагрузок на кран в нерабочем состоянии. Они представляют собой  губок, свободно висящих на поперечной горизонтальной оси. При прорывах в работе губки опускают вниз (как показано на рис. 46) Н с помощью рукоятки и стяжного винта притягивают друг к другу. При этом нижние концы губок, имеющие пазы, прочно обжимают Головку рельса, препятствуя угону крана ветром. Для работы крана Губки разводят в стороны и переводят в верхнее положение, опирая их винт на выемки в щеках торца тележки.

На одной из тележек крана закреплен конечный выключатель 10 ограничителя передвижения. При наезде на путевую линейку рычаг выключателя поворачивается и размыкает цепь питания привода тележки.

Механизмы передвижения кранов серии КБ. Унифицированные механизмы передвижения бывают двух типов: I — для кранов, не имеющих ходовых тележек, с креплением механизма непосредственно на металлоконструкциях  ходовой   рамы   и тип II — в виде отдельных ходовых тележек. В обоих случаях крепление механизма передвижения выполняется самоустанавливающимся но трехопорной схеме (рис. 47, а, б).

Рис. 47. Схема трехопорного крепления механизма передвижения:

в— агрегата МТРГУ,  б — агрегата  ТКЧ;  1—3 — опоры,  4 — электродвигатель,  5 — редуктор, 6 — вал выходной (промежуточный) тележки,  7 — проушина. Двумя опорами 1 я 2 являются подшипники, поддерживающие выходной вал редуктора. Один подшипник зафиксирован в осевом направлении. Третьей опорой 3 служит лапа электродвигателя 4 или проушина 7. Эта опора обеспечивает восприятие крутящего момента и удерживает механизм от проворачивания вокруг выходного вала 6 редуктора 5.

В связи с созданием кранов большой грузоподъемности для строительства  зданий повышенной этажности появились новые конструкции ходовых тележек, рассчитанных на нагрузку 90 и 120 т.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Расчет механизма вылета стрелы

Рассчитать механизм изменения вылета с помощью наклона стрелы (см. рис. 7.1). Грузоподъемность при всех вылетах Q =7,2 т. Масса стрелы mс=2,6 т. Длина Lc = 24 м. Длина стрелового поли­спаста при максимальном вылете Lmax=26 м. Угол наклона поли­спаста стрелы при максимальном вылете = 15°.

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7.1. Схема для определения усилия в стреловом полиспасте.

При минимальном вылете: угол наклона полиспаста стрелы = 55°, расстояние от обводного блока грузового полиспаста до оси корневого шарнира d = 0,6м, длина стрелового полиспаста при минимальном вылете

Lmin=13,6 м. Наибольший угол наклона стре­лы к вертикали = 25°. Расстояние между осью шарнира стрелы и осью вращения крана (см. рис. 7) r=2м.

Кратность грузового полиспаста   =2, его кпд  0,99. На­грузка от ветрового напора на стрелу 1200 Н, на груз = 1500 Н.

При минимальном вылете длина проекций стрелы: горизонталь­ной

= Lcsin = 24 • sin 25° = 10 м, вертикальной –

H = Lccos =  24 • cos 25° = =22 м.

Время перевода стрелы из крайнего нижнего в крайнее верх­нее положение  t= 1 мин. Режим работы средний, частота вращения поворотной части крана ппов= 1 мин-1.

Определим усилия в стреловом полиспасте для крайнего нижнего и крайнего верхнего положений стрелы. При этом считаем, что в крайнем нижнем положении стрела будет рас­полагаться почти горизонтально, и для этого случая можно при­нять H=0 и d=0.

При крайнем нижнем положении стрелы:

;

При крайнем верхнем положении стрелы:

 

Примем кратность стрелового полиспаста , КПД блока = 0,98

Определим общий КПД полиспаста:     = 0,95 • 0,98 = 0,93;

где КПД обводного блока об = = 0,98       и

КПД полиспаста              =;

 

Усилие в ветви каната стрелового полиспаста, набегающей на барабан при крайнем нижнем положении стрелы:

;

   При крайнем верхнем положении стрелы:

;

Среднее расчетное усилие в ветви каната, набегающей на ба­рабан:

Ход стрелового полиспаста:

= 26- 13,6 = 12,4 м.        

Длина каната, наматываемого на барабан:

lк == 12,46 = 74,4 м.

Средняя скорость навивки каната на барабан:

;

          Необходимая мощность двигателя:

где ==0,85- кпд механизма; ,  (ориентировочно).

Выбираем крановый электродвигатель с фазным ротором типа MTF 312-6 мощностью Р=17,5 кВт при п=950 мин-1, с моментом инерции ротора Iр = 0,312 кгм2, максимальным пуско­вым моментом

Tmax= 480 Нм.

Определим разрывное усилие каната:      

F = = 57475• 5,5 = 316113 Н;

          гдеk- коэффициент запаса прочности, k=5,5- для среднего режима работы.

Из табл. I.9.2 выбираем канат 24-Г-1-Н-1568 ГОСТ 7665—80 с разрывным усилием 250500 Н.

Диаметр барабана и блоков: D = =22,518 = 405 мм;

где d- диаметр каната; е=18- коэффициент, зависящий от типа машины, привода механизма и режима работы механизма .

Допускается применять диаметр барабана по формуле:

Dб =  0,85D = 0,85405=345 мм.

Принимаем Dб= 430 мм (из стандарт­ного ряда). Примем шаг канавок на барабане t= 26 мм.

Рабочая длина барабана:

;

 

Частота вращения барабана:

Требуемое передаточное число механизма изменения вылета:

и=n/nб= 950/67,69 = 14,03

Расчетная мощность для выбора редуктора:

Рр= kpP=167,69 = 67,69 кВт:

где kp=1-коэффициент, учитывающий условия работы редуктора

Из табл. I.9.3 выбираем редуктор типоразмера Ц2-400 с пере­даточным числом ир = 32,42  и мощностью на быстроходном валу 28,1 кВт при частоте его вращения 950 мин-1.

Фактическая частота вращения барабана:

           Фактическая скорость навивки каната на барабан:

Эта   скорость   отличается  от  стандартного   значения на 6 %, что допустимо.

Фактическое время перевода стрелы из крайнего нижнего в крайнее верхнее положение:

незначительно отличается от заданного.

Номинальный момент двигателя: Тном= 9550=9550= 176 Н • м.
Максимальный статический момент двигателя при:

где z=1- число ветвей каната, наматываемых на барабан.

По этому моменту выбираем соединительную муфту. Определим расчетный момент муфты:

Тм =364 • 1,4 • 1,2 = 611 Н • м;

где k1=1,4- коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма; k2=1,2- коэффициент, учитывающий режим работы механизма

Минимальный статический момент двигателя:

Средний пусковой момент двигателя:

где максимальная кратность пускового момента электродвигателя: =1,9…3.2;  минимальная  кратность пускового момента электродвигателя.

          Выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту № 2 с тормозным шкивом и наибольшим крутящим моментом 800 Нм. Диаметр тормозного шкива 300 мм. Момент инерции муф­ты Iм = 0,6 кгм2.

Момент инерции ротора двигателя и муфты:

= 0,312 +  0,6 = 0,912 кгм2.

Момент инерции вращающихся масс системы и груза относи­тельно оси поворота (оси корневого шарнира) стрелы ( рис. 7.2):

 

при вылете стрелы R = LC +r=24+2 =26 м.

 

Рис.  7.2. Расчетная схема крана.

Передаточное число:

где - угол между крайними положениями наклонной стрелы, рад:

=

Время пуска механизма при максимальном усилии в стреловом полиспасте:

где коэффициент, учитывающий влияние вращающихся масс привода механизма (кроме ротора двигателя и муфты), .

Время пуска при минимальном усилии в стреловом полиспасте:

Выбор тормоза произведем для случая наиболее неблагоприят­ного горизонтального положения стрелы.

Статический момент при торможении (считается, что тормоз установлен на валу двигателя) при максимальном вылете стрелы:

Требуемый тормозной момент:

где коэффициент запаса торможения для механизма изменения вылета стрелы

Из табл. I.9.5  выбираем колодочный тормоз типа ТКТ-300 с диаметром тормозного шкива D= 300 мм и тормозным моментом 500 Нм, который следует отрегулировать до требуемого тормоз­ного момента TT = 318 Нм.

Производим проверку продолжительности торможения при действии максимального и минимального моментов.

Минимальный тормозной момент (при минимальном вылете стрелы):

Время торможения при максимальном усилии в стреловом по­лиспасте:

Время торможения при минимальном усилии в стреловом поли­спасте:

соответствует данными. Проверяем правильность выбора двигателя по пусковому моменту:

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.    Крановые редукторы

 

Редуктор крановый распространен для использования в тех случаях, когда необходимо увеличить крутящий момент и уменьшить число оборотов от двигателя к механизму. Очень часто он применяется вместе с крановым электродвигателем. Устройство устанавливается на машинах, которые работают в крановых режимах – всевозможные подъемные устройства. Редуктор вкпроявляет свои хорошие эксплуатационные возможности в условиях неагрессивной среды и умеренного климата.

Специалисты отмечают, что в макроклиматических районах с сухим и влажным тропическим климатом тоже возможно его использование. Температура окружающей среды может колебаться от минус 40 °С до плюс 50 °С. К основным техническим параметрам этого редуктора можно отнести передаточные числа (14; 16; 18; 20; 22,4; 25; 28; 31,5), номинальный крутящий момент на тихоходном валу Н•м (ПВ=40%) (3320, 6000, 12200, 19750) и масса (от 330 до 1530 кг). К условиям применения, в которых может работать редуктор крановый, относится постоянная и переменная нагрузка в одном или реверсивном направлении. В ходе работы допускается, как беспрерывный процесс, так и с периодическими остановками. Вал может вращаться в любую сторону. Есть определенные ограничения по частоте вращения входного вала: этот показатель не должен превышать 1800 об./мин.

Процесс изготовления, тестирование, контроль качества – все это должно быть направлено на соответствие нормам, установленных в ГОСТах и ТУ. Надежное оборудование, в данном случае редуктор крановый, – это залог безопасного производственного процесса не только для машин, но и работающих людей в том числе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Редукторы подъемных механизмов.

 

Цилиндрические редукторы представляют одну из самых больших групп редукторов. Цилиндрические передачи подразделяются на одно-, двух-, трех- и четырехступенчатые. Данная характеристика представлена исходя из оценки фактора количества ступеней.  Также существует еще одна классификация – по расстоянию, которое измеряется между осями валов – входного и выходного. По такому типу цилиндрические редукторы делятся на соосные и параллельноосные. Если рассматривать способы закрепления, то по такой классификации они могут подразделяться на насадные, на фланцах, «на лапах». 

Преимущества

1. Одно из главных преимуществ – это высокий коэффициент полезного действия. Именно благодаря этому данные редукторы являются экономичными в плане энергопотребления. Принято считать, что КПД такого редуктора 98%, если не брать во внимание передаточное отношение. 
2. Сравнительно большая нагрузочная способность. Если для конкретно поставленных целей использовать цилиндрические редукторы, обладающие соответствующим и габаритами, то их пропускаемая мощность очень велика. 
3. Довольно небольшой люфт выходного вала, обеспечивающий сравнительно высокую кинематическую точность, коей обладает представленный цилиндрический редуктор.
4. Низкая рабочая температура, чему содействует один из самых высоких КПД. Ввиду этого совершенно нет масштабных энергетических потерь. Энергия в большинстве своем полностью передается от источника напрямую получателю.
5. Возможность реверса, несмотря на передаточное число, другими словам – полное отсутствие такого явления, как самоторможение. Выходной вал любого цилиндрического редуктора можно свободно вращать без каких-либо усилий. 
6. Стабильное функционирование при частых запусках и остановках агрегата, вместе с этим и при неравномерных нагрузках. Эта положительная черта дает возможность их использования в приводных элементах, в которых используется пульсирующий режим работы. 


Недостатки       

1. Сравнительно небольшое передаточное число в режиме работы одной ступени. 
2. Издают при работе во много раз больше шума, чем цилиндры, в основе работы которых лежит червячный привод. 
3. К недостатку работы можно отнести и отсутствие у такового функции обратимости, а именно – самоторможения. 

 

Области применения

Ввиду своих бесспорных преимуществ, цилиндрический редуктор, наряду с червячным является самым распространенным. Редукторы, в основе которых лежит цилиндрический привод, успешно нашли свое применение в приводах валкового оборудования, а также мешалок, экструдеров, самых разнообразных измельчителей, станков самых разнообразных конструкций. 
Ограничений как таковых по применению нет. Исключение составляют лишь ситуации, когда в какой-то конкретной ситуации целесообразнее применить другой вид. Отметим также необходимость смены масла каждые несколько смен. Делается это для того, чтобы удалить мелкую металлическую стружку в начале эксплуатации нового цилиндрического редуктора. Перед тем, как пустить новый редуктор, необходимо перепроверить все болтовые соединения корпуса, следующим действием – провернуть редуктор на холостом ходу. Включать разрешается строго после того, как оператор убедиться в надежном креплении данного агрегата. Нужно твердо знать, что эксплуатация допускается лишь тогда, когда обслуживающему персоналу обеспечен полный доступ к масляным пробкам – заливным, сливным, а также контроля наличия масла в агрегате. При процессе разборки необходимо произвести отсоединение муфт и ликвидировать консольные нагрузки на окончания валов.

Червячные редукторы получили большое распространение в подъёмных системах, в частности, они испольцуются в винтовых домкратах ZIMM. Такой домкрат содержит червячную предачу и передачу винт-гайка. В домкрате с вращающейся гайкой червячное колесо жёстко связано с гайкой, которая находится в корпусе редуктора; в домкрате с вращающимся винтом червячное колесо жёстко связано с винтом, по которому поступательно перемещается гайка. Скорость поступательного движения зависит от передаточного числа червячного редуктора и шага винта. Корпуса таких редукторов исполняются из серого чугуна, хотя для небольших габаритов редукторов возможно исполнение корпуса из алюминия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Редукторы механизмов передвижения и вращения башенных кранов.

 

Для приводов крановых механизмов передвижения и вращения используются трехступенчатые вертикальные редукторы. В зависимости от окружной скорости в зацеплении применяются колеса и шестерни с косыми или прямыми зубьями. Ширина колес принимается в пределах 0,2…0,4 от соответствующего межосевого расстояния.

 К конструктивной особенности редукторов ВК относится выполнение корпуса их трех частей, две из которых по вертикальной плоскости соединены болтами, а к ним болтами прикреплена нижняя часть. Каждая часть корпуса относительно другой фиксируется коническими штифтами. Одна вертикальная часть корпуса имеет прилив с отверстиями под болты для крепления редуктора к механизму. Технологически выполнять корпус из трех частей сложнее, но в этом случае достигается более надежная маслонепроницаемость, так как плоскость разъема корпуса выше уровня масла в ванне. В больших редукторах зубчатые колеса выполняются из литой стали, а в малых – из стальных поковок. Валы установлены на однорядных шарикоподшипниках. Осевой зазор в подшипниках регулируется кольцом, установленным между наружным кольцом подшипника и торцовой крышкой. Толщина кольца устанавливается при сборке.

Смазка в зубчатые передачи подается плунжерным насосом, установленным в нижней части корпуса редуктора. Плунжерный насос приводится в действие от колеса третьей ступени передач. Уровень масла в картере редуктора контролируется масломерной иглой. Подшипники смазываются маслом, разбрызгиваемым шестернями и колесами. Привод плунжерного насоса может осуществляться также и от вала колеса третьей ступени передач. В этом случае вал выполняется с эксцентриком. Из двух вариантов привода насоса предпочтительнее вариант привода насоса от колеса зубчатой передачи, так как насос может быть демонтирован без разборки редуктора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Заключение

В результате расчетов в курсовом проекте выбран тип башенного крана, рассчитаны механизм подъема груза и механизм передвижения крана. Расчеты проведены в соответствии с рекомендациями специальной и методической литературы.

Механизация работ в современных условиях приобретает первостепенное значение. В настоящее время научно-исследовательскими, конструкторскими и строительными организациями Министерства строительства предприятий нефтяной и газовой промышленности, заводами отрасли и других ведомств ведется большая работа по совершенствованию строительных машин и оборудования для сооружения трубопроводов и созданию новых технических средств повышающих уровень механизации строительных процессов и реализующих новые принципы строительной технологии.

Благодаря оснащению строительных организаций новой техникой изменился количественный и качественный состав парка специальных машин для строительства, были сняты с производства машины устаревших моделей, начато серийное производство специальных машин, созданных на базе новых промышленных тракторов  и  автомобилей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Список используемой литературы

1. Черкасов А.Н. Грузоподъемные машины. Учебное пособие. М.: РГОТУПС, 2001.

2.Подъемно-транспортные машины. Атлас конструкций /Под ред. М.П. Александрова и Д.Н. Решетова. – М.: Машиностроение, 1987.

3.Вансон А.А. Строительные краны. М.: Машиностроение, 1969.

4.Невзоров Л.А. и др. Башенные краны. Учебник для профтехучилищ. М.: Высшая школа.1976.

  1. Абрамович И.И. и др. Грузоподъемные краны промышленных предприятий: Справочник. – М.: Машиностроение, 1989
  2. Вайсон А.А. Подъемно-транспортные машины: Учебник. – М.: Машиностроение, 1989
  3. 7.Вайсон А.А. Строительные краны. – М.: Машиностроение, 1969
  4. 8.Бордяков Д.Е., Орлов А.Н. Грузоподъемные машины: Учебное пособие. – СПб, 1995
  5. 9.Башенные краны / Л.А. Невзоров, А.А. Зарецкий, Л.М. Волин и др. – М.: Машиностроение, 1979

 

 




Комментарий:

Данная работа написана для студентов по специальности строительство. Хорошая работа и качественные чертежи (в формате А1 Компас 3D-LT12-3шт).


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы