5. Определение технико-эксплуатационных характеристик прм

6.1. Расчет производительности

Технические характеристики ПРМ, такие как грузоподъемность, мощность, различные скорости, собственная масса, пролет, вылет стрелы, габариты и др., указываются в техническом паспорте.

Важной эксплуатационной характеристикой является производительность.

Производительность машины и установки – это количество (т, м³, шт.) груза, которое может быть выработано машиной или установкой за определенный промежуток времени. Различают теоретическую, техническую и эксплуатационную производительность механизмов.

Теоретическая (расчетная) производительность характеризует непрерывную работу машины в течение 1 ч при номинальной (расчетной) загрузке, при использовании ее на погрузке (выгрузке) груза в условиях, для которых она запроектирована.

Техническая производительность характеризует непрерывную работу машины за 1 ч, но с учетом фактической массы груза, перемещаемого машиной (установкой). Техническая производительность позволяет оценить использование машины или установки по фактической загрузке при данном роде груза в определенных условиях.

Эксплуатационная производительность (сменная норма выработки) характеризует количество конкретно перегружаемого груза в течение одной рабочей смены при правильной организации труда, передовых ее методах и на определенном месте работы. В отличие от технической, эксплуатационная производительность учитывает как использование машины во времени, так и ее загрузку в течение одной рабочей смены.

Краны разных типов, погрузчики относят к ПРМ периодического (циклического) действия: их работа разбита на определенные циклы. Эти циклы повторяются.

Техническая производительность для таких машин, т/ч:

, (6.1)

где – продолжительность совмещенного рабочего цикла, с;

Q_н – масса груза, перемещаемая машиной за один цикл (но не более грузоподъемности), т, для ТШГ – Q_н = q_n; для тяжеловесных Q_н = q_т; q_т – масса тяжеловесного груза, т. Для тяжеловесных грузов в бухтах, связках ; для строительных железобетонных и металлоконструкций – ; – объемная масса тяжеловесного груза, т/м³.

Техническая производительность для контейнерных кранов и погрузчиков, конт./ч:

. (6.2)

Эксплуатационная производительность (сменная норма выработки)

, т/смену, (6.3)

где к_вр – коэффициент использования машины во времени, к_вр = 0,7–0,9;

Т_см – число рабочих часов в смене, , t_см – полная продолжительность смены, t_см = 8 или 12 ч; 1,2 – время на перерывы на обед и пересменки, ч.

6.2. Расчет продолжительности рабочего цикла

Рабочим циклом ПРМ называют время, затрачиваемое на захват и перемещение одной порции груза (пакета, контейнера, тяжеловеса) и возврат машины в порожнем состоянии в исходное положение.

Наиболее точно рабочий цикл машины можно определить хронометражными наблюдениями. В общем случае продолжительность одного цикла выглядит следующим образом:

, (6.4)

где t_i – время отдельных операций цикла по подъему и перемещению, развороту, с;

φ – коэффициент, учитывающий совмещение отдельных операций цикла, 0,7–0,9;

t_в – время на вспомогательные операции (застропка, отстропка груза).

Определим продолжительность цикла вилочного погрузчика при перегрузке пакетированных ТШГ. Формула (6.4) примет вид

, (6.5)

где t₁ – время наклона рамы грузоподъемника вперед, заводка вил под груз, наклон рамы назад, подъем груза, t₁ =10–15 с;

t₂ – время разворота погрузчика, t₂ = 8–10 с;

t₃ – продолжительность перемещения погрузчика с грузом;

;

v_пер/гр – скорость перемещения погрузчика с грузом, м/с, (прил. 4);

t_р-з – время на разгон/замедление, t_р-з = 2 с;

l_пер – расстояние перемещения погрузчика, 20 м;

t₄ – время установки рамы грузоподъемника в вертикальное положение с грузом на вилах, t₄ = 3 с;

t₅ – время подъема груза на необходимую высоту для укладки в штабель, ;

v_{п/ гр} – скорость подъема груза, м/с (прил. 4);

t₆ – укладка в штабель, t₆ = 5–8 с;

t₇ – время наклона рамы назад, t₇ = 3 с;

t₈ – время опускания порожней каретки, ;

v_п/гр – скорость опускания порожней каретки, м/с (прил. 4);

t₉ – время разворота погрузчика без груза, t₉ = t₂;

t₁₀ – время на обратный холостой ход погрузчика (без груза), ;

v_{пер/без гр} – скорость перемещения погрузчика без груза, м/с, (прил. 4).

Для определения продолжительности рабочего цикла можно воспользоваться комплексными формулами.

Рабочий цикл козлового, мостового кранов

. (6.6)

Для стреловых кранов продолжительность цикла определяется аналогичным образом, однако в этом случае вместо времени перемещения тележки следует учитывать время, затрачиваемое на поворот крана:

. (6.7)

Продолжительность рабочего цикла специализированного контейнерного погрузчика

, (6.8)

где t_з – время на захват груза, для крупнотоннажных контейнеров t_з = 10–15 с; для тяжеловесных – t_з = 15–25 с;

t_о – время на освобождение от груза, t_о=t_з /2;

l_пер – среднее расстояние перемещения крана (принять l_пер = 30–50 м);

l_m – среднее расстояние перемещения тележки крана, ;

l_пр – пролет моста крана, м;

l_конс – рабочий вылет консоли, м;

v_п – скорость подъема и опускания груза или крюка, м/с;

v_пер – скорость передвижения крана, м/с;

v_т – скорость передвижения тележки крана, м/с;

φ – коэффициент совмещения операций (в курсовой работе можно принять – 0,8–0,85);

– необходимый угол поворота крана, град. ( = 90^о, = 180^о);

n_об – частота вращения крана в горизонтальной плоскости, об/мин, (прил. 4);

Н_n – средняя высота подъема (опускания) груза, принимается в зависимости от типа крана, рода груза и способа хранения.

Для козловых, мостовых, стреловых кранов, применяемых для перегрузки с контейнеров:

; (6.9)

для тяжеловесных грузов:

, (6.10)

где – высота контейнера, м;

H_ш – высота штабеля тяжеловесных грузов не более 2 м;

4 и 2 – указывают, сколько раз та или иная операция повторяется в течение цикла.