Мостовой кран г/п 10 т пролёт 22,5 м

Основными направлениями экономического и социального развития предусмотрено существенное увеличение производства средств механизации и автоматизации подъемно- транспортных, погрузочно-разгрузочных и складских работ в целях значительного сокращения сферы применения ручного, малоквалифицированного и тяжелого ручного труда. Современные грузоподъемные и транспортирующие машины появились в результате их совершенствования в течение длительного времени. Простые грузоподъемные устройства — рычаги и рычажные подъемники, подъемные вороты, полиспасты с блоками и ковшовые водоподъемники — были известны в глубокой древности. Современное производство грузоподъемных и транспортирующих машин основывается на унификации конструкций и изготовлении блочных узлов, позволяющих повысить качество и получить наибольший технико-экономический эффект при изготовлении и эксплуатации.

1.2. Обоснование параметров нового мостового крана

3.3.1. Исходные данные 47

3.1.2. Выбор крюка

3.1.3. Выбор каната

3.1.4. Определение размеров блоков

3.1.5. Выбор крюковой подвески

3.1.6. Определение размеров барабана

3.1.7. Расчет оси барабана

3.1.8. Выбор подшипников

3.1.9. Расчет крепления конца каната на барабане

3.1.10. Расчет соединения обечайки барабана со ступицей

3.3.4. Выбор электродвигателя 48

3.3.5. Выбор редуктора 49

3.1.13. Выбор муфты

3.3.6. Выбор тормоза 51

3.1.15. Конечный выключатель

3.3.2. Определение размеров колес и типа подкранового рельса 47

3.3.3. Определение статического сопротивления передвижению 47

1.2. Обоснование параметров нового мостового крана
Существующая схема механизации ПРТС работ цеха полностью удовлетворяет требованиям производства.
Масса перемещаемых грузов не превышает 10т, поэтому грузоподъемность крана не меняется.
Производством не предусмотрено расширение площади цеха, поэтому пролет крана и высота подъема остаются прежними.
Для выбора нового крана и его механизмов необходимо знать группу режима работы крана и его механизмов по новой классификации. С этой целью было проведено определение фактической группы режима работы крана и механизма подъема.
Для наблюдения было выбрано время, когда кран выполнял наиболее характерные для него работы подъемно-транспортные. В течение двух смен работы крана поднимались и перемещались: металлопрокат, заготовки и готовые изделия.
Путем визуального наблюдения за работой крана регистрировались:
A) число циклов
Б) продолжительность циклов t ц i
B) масса поднимаемого груза m гр.
...

3.3.1. Исходные данные 47
3.3.2. Определение размеров колес и типа подкранового рельса 47
3.3.3. Определение статического сопротивления передвижению 47
3.3.4. Выбор электродвигателя 48
3.3.5. Выбор редуктора 49
3.3.6. Выбор тормоза 51
3.3.7. Буферное устройство 52
4. Металлоконструкция крана 54
4.1. Исходные данные 54
4.2. Выбор материала 54
4.3. Расчетные нагрузки 55
4.4. Определение размеров сечения пролетной балки 55
4.5. Проверочный расчет 57
4.5.1. Расчетные нагрузки в вертикальной плоскости 57
4.5.2. Расчетные нагрузки в горизонтальной плоскости 57

4.5.3. Проверка прочности балки 57
4.6. Проверка прочности концевой балки 60
4.6.1. Вертикальные нагрузки 60
4.6.2. Горизонтальные нагрузки 60
5. Технология монтажа крана 62
5.1. Монтажные работы 62
5.2.
...

3.1.3. Выбор каната
Вес номинального груза и крюковой подвески
G=Grp+nmq=98100+285*9,81=98688H,
где Grp=98100Н - вес груза;
Мп = 60 кг – масса крюковой подвески по данным (кг);
q=9,81м/с2-ускорение свободного падения;
Максимальное натяжение ветви каната, набегающей на барабан
Smax= G/a * in * Nn = 98100/2 * 2 * 0,99= 97119H,
где а = 2 - для сдвоенного полиспаста;
in = 2 - кратность полиспаста;
Ng = 1 + Nбл / in = 1 = 0,98 / 2 =0,98 – КПД полиспаста,
при Nбл = 0,98 КПД блока на подшипниках качения.
Необходимое разрывное усилие каната
Sp>=Smax*Zp= 97119 * 5,6 = 54386Н,
где Zp=5,6 - минимальный коэффициент использования каната [2].
Для механизмов подъема применяют только канаты типа ЛК, так как они в 1,5 .. .2 раза долговечнее канатов типа ТК.
...

3.1.6. Определение размеров барабана
Барабан с двумя нарезками - правой и левой (рис. 19), т.к. полиспаст сдвоенный. Принят барабан с нормальной канавкой.
Диаметр барабана по дну нарезки Дбар. =dк(h1-1)= 27 (22-1)=567мм,
где hi =22 - коэффициент выбора диаметра барабана. [2].
Из нормального ряда диаметров принят Дб=500мм.
Диаметр барабана по центру оси каната До=Дб+dк=500+27=527мм
Длина части барабана с нормальной нарезкой шагом t=13MM для навивки одной ветви каната L1=(Н*in/До*П *ZH)*t= (9000*2/3,14*527+1,5)*13=546мм.
Где Н=9м - высота подъема груза; in=2 - кратность полиспаста;
ZH=1,5 - число неприкосновенных витков, предназначенных для уменьшения натяжения каната в месте крепления к барабану.
Минимальная длина барабана (рис.
...

3.1.7. Расчет оси барабана
Согласно кинематической схеме крутящий момент предается на барабан с помощью зубчатого зацепления, состоящего из зубчатого тихоходного вала редуктора и зубчатого венца барабана (рис.20).
Ось барабана испытывает напряжение изгиба от действия усилий двух ветвей каната.
Нагрузка на ступицы барабана (рис.20) P=Smax =97119H

Определим реакцию опоры А
ƩМв=о; -RA* 1218+Р* 1020+Р* 80=0
откуда RA=P(1080+80)/1218= 11710*1160/1218= 11152Н.
Определим реакцию опоры В
ZMA=o;RB*1218-P*1098-P*158=0,
Откуда RB = P(1098+158)/1218=11710*1256/1218+12485H.
Изгибающий момент в сечении I-I
M1=RA*0,198=11152*0,198= 2208 Н*м
Материал оси сталь 40*((δв=1029МПа), δ.i=402 Мпа).
...

3.1.9. Расчет крепления конца каната на барабане
Конец каната закрепляется прижимными накладками со шпильками (рис.21). По диаметру каната dк=27м, принята накладка с отверстием d=27мм и соответствующая шпилька М12 (C1L=9,5мм)
Расчетное натяжение каната в месте крепления
Sp=Smax/LTLl=97119/2.720.1*3п=4608Н,
где L=2,72 - основание натуральных логарифмов;
F=0.1 - минимальный коэффициент трения между канатом и барабаном.
D=ЗП - угол обхвата барабана неприкосновенными накладками.
F=k*0.85Sp/w=l,25*0,85*4608/0,35=13988H,
где к=1.25 - коэффициент запаса, 0,85 - коэффициент, учитывающий уменьшение
натяжения каната вследствие обхвата барабана крепежными витками;
W=0.35 - коэффициент сопротивления выдерживанию каната из-под накладки.
Допускаемое усилие растяжения одной шпильки F0=[bp]Пdl2/4=80*106*3.14*0.00952.4= 5667Н, где [bр]=80 Мпа - допускаемое напряжение растяжения для материала шпильки СтЗ. Необходимое число накладок. Z=F/F0= 13988/5667=2,61. Принятое число накладок Z=3

3.1.10.
...

3.1.10. Расчет соединения обечайки барабана со ступицей
Соединение обечайки барабана со ступицей (рис.20) осуществляется болтами, испытывающими напряжение среза и смятия (рис.22). Материал болтов - сталь 45 (Ьт=353 Мпа). Болты установлены на диаметре Докр = 274мм. Усилие среза, действующее на все болты Рокр=28тахДо/Докр = 2*12535*0,261/0,274= 18502Н. Допускаемое напряжение среза [i]= 0,6*bi/kl*k2=0.6*353/1.3*l.l=148Mпa, где kl=l,3 -коэффициент безопасности, К2=1.1 - коэффициент нагрузки для группы режима работы 4М.
Задаваясь числом болтов Z6=6, определим диаметр болта.
d5 >= √4 ∗ Pокр/П ∗ 0,75 ∗ Zб[i] = √4 ∗ 18502/3.14 ∗ 0.75 ∗ 6 ∗ 148 ∗ 106 =0.0014MM
Принят болт точечный, устанавливающийся без зазора ё=9мм. На снятие болт рассчитывают по формуле dlh [bсм]>=Рокр. Откуда требуемая высота участка смятия h>=Poкp/dБ<[bcM]Z6 =18502/0,008*280* 106*6= 0,0014м.

3.1.11. Выбор электродвигателя
Для механизма подъема груза выбираем асинхронный крановый электродвигатель с фазным ротором.
...

3.3.5. Выбор редуктора 49
3.3.6. Выбор тормоза 51
3.3.7. Буферное устройство 52
4. Металлоконструкция крана 54
4.1. Исходные данные 54
4.2. Выбор материала 54
4.3. Расчетные нагрузки 55
4.4. Определение размеров сечения пролетной балки 55
4.5. Проверочный расчет 57
4.5.1. Расчетные нагрузки в вертикальной плоскости 57
4.5.2. Расчетные нагрузки в горизонтальной плоскости 57

4.5.3. Проверка прочности балки 57
4.6. Проверка прочности концевой балки 60
4.6.1. Вертикальные нагрузки 60
4.6.2. Горизонтальные нагрузки 60
5. Технология монтажа крана 62
5.1. Монтажные работы 62
5.2. Технология монтажа 69
5.3. Монтаж крана 70
5.3.1. Расчет стального каната стропа, применяемого при подъеме металлоконструкций крана 70
5.4. Проверка правильности геометрической формы моста 71
5.5.
...

3.1.13. Выбор муфты
Для соединения вала двигателя с валом редуктора использована зубчатая муфта типа 2 с промежуточным валом. Расчетный крутящийся момент при Мmах=471Нм
Мр=Мmах*К*К2*КЗ=471*1,3*1,1*1,25=841 Нм,
где К 1=1,3 - коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма;

К2=1,1 - коэффициент, учитывающий группу режима работы механизма; К3=1,25 - коэффициент при угловом смещении муфты 0,5°.
С учетом диаметров валов двигателя dq=50MM и редуктора ар=35мм была принята муфта с Мн=1600Нм.

3.1.14. Выбор тормоза
Расчетный тормозной момент при установке тормоза на быстроходном валу редуктора Мт≥КтМс=Кт*(0*До*п / 2in*Mp)=l,75*(98688*0,261*0,92 / 2*2*80)= 130Нм, где Кт=1,75 - коэффициент запаса торможения при группе режима М4. Принят тормоз ТКГ=200сМт=100...250Нм, масса тормоза ш=38кг.

3.1.15. Конечный выключатель
Механизм подъема всех грузоподъемных машин оснащены ограничителями высоты подъема и глубины опускания. В нашем случае мы используем выключатель ВУ.
...

3.3.6. Выбор тормоза 51
3.3.7. Буферное устройство 52
4. Металлоконструкция крана 54
4.1. Исходные данные 54
4.2. Выбор материала 54
4.3. Расчетные нагрузки 55
4.4. Определение размеров сечения пролетной балки 55
4.5. Проверочный расчет 57
4.5.1. Расчетные нагрузки в вертикальной плоскости 57
4.5.2. Расчетные нагрузки в горизонтальной плоскости 57

4.5.3. Проверка прочности балки 57
4.6. Проверка прочности концевой балки 60
4.6.1. Вертикальные нагрузки 60
4.6.2. Горизонтальные нагрузки 60
5. Технология монтажа крана 62
5.1. Монтажные работы 62
5.2. Технология монтажа 69
5.3. Монтаж крана 70
5.3.1. Расчет стального каната стропа, применяемого при подъеме металлоконструкций крана 70
5.4. Проверка правильности геометрической формы моста 71
5.5. Регулировка установки ходовых колес 71
5.6.
...

3.1.15. Конечный выключатель
Механизм подъема всех грузоподъемных машин оснащены ограничителями высоты подъема и глубины опускания. В нашем случае мы используем выключатель ВУ.
Для обеспечения гарантированного зазора в соответствии с правилами по кранам в целях исключения опасного явления «приподъема» крюковой подвески следует рассчитать три составляющие ординаты установки контактов выключателя ВУ (рис.26). H=hl+h2+h3=0,05+0,0125+0,2=0,263 м, где hl=Un*tcp=0,16*0,3=0,05M - «выбег» крюковой подвески, считая движения за время срабатывания равномерным; h2=mr*Un2 / 2Ft=1270*0,162/2*1300=0,0125M - путь торможения механизма; h3=0,2M - гарантированный зазор в соответствии с Правилами по кранам.
Вертикальное расстояние между нижней точкой срабатывания выключателя и точкой теоретически возможной встречи крюковой подвески механизма и барабана должно быть не более 265мм.
...

3.3.5. Выбор редуктора 49
3.3.6. Выбор тормоза 51
3.3.7. Буферное устройство 52
4. Металлоконструкция крана 54
4.1. Исходные данные 54
4.2. Выбор материала 54
4.3. Расчетные нагрузки 55
4.4. Определение размеров сечения пролетной балки 55
4.5. Проверочный расчет 57
4.5.1. Расчетные нагрузки в вертикальной плоскости 57
4.5.2. Расчетные нагрузки в горизонтальной плоскости 57

4.5.3. Проверка прочности балки 57
4.6. Проверка прочности концевой балки 60
4.6.1. Вертикальные нагрузки 60
4.6.2. Горизонтальные нагрузки 60
5. Технология монтажа крана 62
5.1. Монтажные работы 62
5.2. Технология монтажа 69
5.3. Монтаж крана 70
5.3.1. Расчет стального каната стропа, применяемого при подъеме металлоконструкций крана 70
5.4. Проверка правильности геометрической формы моста 71
5.5.
...

3.1.13. Выбор муфты
Для соединения вала двигателя с валом редуктора использована зубчатая муфта типа 2 с промежуточным валом. Расчетный крутящийся момент при Мmах=471Нм
Мр=Мmах*К*К2*КЗ=471*1,3*1,1*1,25=841 Нм,
где К 1=1,3 - коэффициент, учитывающий степень ответственности механизма;

К2=1,1 - коэффициент, учитывающий группу режима работы механизма; К3=1,25 - коэффициент при угловом смещении муфты 0,5°.
С учетом диаметров валов двигателя dq=50MM и редуктора ар=35мм была принята муфта с Мн=1600Нм.

3.1.14. Выбор тормоза
Расчетный тормозной момент при установке тормоза на быстроходном валу редуктора Мт≥КтМс=Кт*(0*До*п / 2in*Mp)=l,75*(98688*0,261*0,92 / 2*2*80)= 130Нм, где Кт=1,75 - коэффициент запаса торможения при группе режима М4. Принят тормоз ТКГ=200сМт=100...250Нм, масса тормоза ш=38кг.

3.1.15. Конечный выключатель
Механизм подъема всех грузоподъемных машин оснащены ограничителями высоты подъема и глубины опускания. В нашем случае мы используем выключатель ВУ.
...

1. ГОСТ 25355-83 Краны грузоподъемные. Классификация механизмов по режимам работы.
2. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. ПБ 10-382-00. - М..ПИООБТ, 2000
3. Ивашков И.И. «Монтаж, эксплуатация и ремонттранспортно-подъемных машин». М.: Машиностроение, 1991-3 97с.
4. Балашов В.П. «Грузоподъемные и транспортные машины на заводах строительных материалов». М.: Машиностроение, 1987-384с.
5. Александров М.П. «Подъемно-транспортные машины». Учебник для машиностроительных техникумов. 2-ое издание, перераб. М.: Машиностроение, 1984г. 336с.
6. Грузоподъемные машины. Учебник по специальности «Подъемно-транспортные машины и оборудование» М.П. Александров, Л.Н. Колобов, Н.А. Лобов и др. 2-ое издание перераб. и доп. М.: Машиностроение. 1986г.
7. Справочник по кранам: В2т Т2. Характеристики и конструктивные элементы кранов. Крановые механизмы, их детали и узлы.
8. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя В Зт- 7-е изд., перераб. и доп. -М.: машиностроение, 1992г. - 816с.
9. Подъемно-транспортное оборудование: Отраслевой каталог 18-4-82. М.: ЦНИИТЭИ тяжмаш, 182г. 111.130с.
10. ГОСТ 12.0.003-80 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.
11. ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум, общие требования безопасности.
12. Правила устройства электроустановок. М.: Атомгудат, 1982г.
13. Крановое электрооборудование. Справочник / Алексеев Ю.В., Богословский А.П., Певзнер Е.М. - М.: Энергия, 1979г. -240с.
14. ГОСТ 5720-75* Подшипники шариковые радиальные сферические двухрядные.
15. Курсовое проектирование грузоподъемных машин: Учеб. пособие для студентов машиностроения спец. Вузов. / С. А. Казак, BE. Дусье - М.: Высш. шк., 1989г. - 319с.
16. ГОСТ 6368-82. Рельсы железнодорожные узкой колеи типов Р8, Р11, Р18. Р24. Конструкция и размеры.
17. ГОСТ 534-78* Краны мостовые опорные. Пролеты.
18. ОСТ 5006-83*Е Муфты зубчатые. Технические условия.
19. ГОСТ 4121-76* Рельсы крановые. Технические условия.
20. ГОСТ 12.4.026-76* СББТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности.
21. ГОСТ 21889-76* Система «человек-машина». Кресло человека-оператора.
22. ОСТ 24.090.44-82 Колеса крановые. Выбор и расчет.