Практична робота 2 устрій козлового крану кк-32. Устрій спредера. Розрахунок циклу роботи крану кк-32

Кількість аудиторних годин – 4

Форма проведення – вирішення задач

Технічне забезпечення навчання - відео проектор

Мета роботи: розглянути конструкцію козлового крану КК-32 та устрій спредеру, розрахувати цикл роботи крану та розрахувати коефіцієнт суміщення операцій.

Порядок виконання.

1. Навести класифікацію кранів.

2. Навести принципову схему козлового крану КК-32.

3. Навести схему спредера.

4. Надати технічну характеристику козлового крану КК-32.

5. Побудувати цикл роботи крану КК-32.

6. Побудувати цикл роботи крану КК-32 з сумісництвом операцій.

7. Розрахувати коефіцієнт суміщення операцій.

Краном називається вантажопідйомна машина циклічної дії, яка складається з остову та змонтованих на ньому механізмів, за допомогою яких вантажі переміщуються у вертикальному та горизонтальному напрямкам на незначні відстані. Крани складаються з механізмів: підйому вантажу у вигляді лебідки в поєднанні з поліспастом і пристроєм для захоплення вантажу; пересування, за допомогою якого здійснюється переміщення остову крана або який-небудь його частину; зміни положення вантажного захвату відносно остова й обертання поворотної частини остова крана. Кожен механізм може мати окремий привід або приєднаний до загального груповому приводу [2].

Крани застосовують для виконання навантажувально-розвантажувальних робіт з вантажами, які перевозяться в пакетах і контейнерах, металевих та збірних залізобетонних конструкцій та ін., а також для виконання складських операції з цими вантажами. Крани залежно від конструкції, форми остову, характеру руху і конфігурації площі, яку вони можуть обслуговувати, розділяє на наступні групи:

- мостового типу (мостові, крани-штабелери, козлові), які можуть підіймати вантажі і переміщувати їх в межах прямокутної площі;

- поворотні зі стрілою (поворотні стріловидні крани на колісному, гусеничному, крокуючому ході, баштові, портальні і напівпортальні крани), які можуть підіймати і переміщувати вантаж: стаціонарні повно поворотні - в межах кола, стаціонарні не повно поворотні - в межах сектора та пересувні повно поворотні - в межах прямокутної площі при наявності рейкового ходу і в межах площі будь-якої конфігурації при пересуванні безпосередньо по місцевості;

- кабельні з вантажопідйомним механізмом, що переміщується по канату, які можуть піднімати вантаж і переміщати його по лінії, якщо кран стаціонарний, і за площею прямокутника або сектора кола, якщо кран пересувний.

Різновидністю кранів мостового типу є козлові крани які опираються на козлові опори та переміщуються по залізничних рейках. Для виконання навантажувально-розвантажувальних робіт з великотоннажними контейнерами використовується козловий кран КК-32. Схему козлового крану КК-32 наведено на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Схема козлового крану КК-32

Козловий кран КК-32 складається з наступних основних частин: моста крану 1, козлових опор 2, кабіни управління механізмами 3, перехідні містки 4 для переходу з контейнерів, які стоять на майданчику 13, дробини для підйому механізатора 5, підкранових візків 6, барабан електричного кабелю 7, огородження моста крану 8, передавального електричного кабелю 9, вантажопідйомного візка 10, спредера 11. Залізничний рухомий склад 14 подається під одну з кранових консолей. Під другу кранову консоль подається автомобільний рухомий склад 12. Великотоннажні контейнери 13 передаються краном з рухомого складу на контейнерний майданчик та навпаки.

По всій довжині моста крану прокладені вузькоколійні рейки типа Р15 для переміщення вантажопідйомного візка. Все чотири ходові візки, на яких спирається кран, обладнано електроприводами. Рух крану в будь-яку сторону забезпечується за рахунок тяги ходових візків, які включаються і відключаються автоматично. Для подачі електроенергії до електроприводу робочого органу візок крану має кабель, який намотується на спеціальний барабан з пружинним механізмом намотування.

Спредер - це спеціальний вантажозахватні пристрої, якій використовуються для перевантаження контейнерів. По кутах контейнерів розміщені спеціальні елементи - фитинги, що використовувані як опори контейнерів при їх штабелюванні і як елементи для захвату контейнерів при їх перевантаженні. У кожному фітингу є верхні отвори, які використовуються для захвату контейнерів спредером за допомогою поворотних штирів.

Після опускання спредера на контейнер штирі входять у верхні отвори фітингів і спеціальними механізмами, розташованими на вантажозахватній рамі, обертаються і зчіплюються з фитингами. Механізми повороту штирів виконані у вигляді пари гвинт–гайка, де гвинт безпосередньо пов'язаний з валом електродвигуна, а гайка, переміщаючись по гвинту, діє на рухомий стержень і повертає кронштейни штирів. Для підвищення надійності механізм повороту забезпечений контрольними пристроями, що запобігають підйому контейнера, якщо який-небудь з штирів не обернувся і не зайняв робочого положення.

Кінематичну схема спредера зображено на рис. 2.2.

Рис. 2.2. Кінематична схема спредера

Конструкція спредера складається з блочної рами прямокутної форми 1, на якій розташовані канатні блоки 2, що огинаються канатом 3 механізму підйому спредера. Для запобігання перекосу і розгойдуванню спредера з контейнером в процесі перевантаження канатні блоки 2, розташовані уздовж коротких сторін рами 1, блокуються між собою попарно конічною зубчастою передачею. Під блочною рамою 1 розміщений опорно-поворотний пристрій 4 крану. Поворот внутрішнього кільця опорно-поворотного пристрою здійснюється за допомогою механізму повороту. Кут повороту пристрою в горизонтальній площині відносно основного положення може бути прийнятий від 60° до 240°. До внутрішнього кільця опорно-поворотного пристрою прикріплена прямокутна вантажозахватна основна рама 5, що несе по кутах поворотні штирі 6, які при посадці вводяться зверху в отвори фітингів по чотирьох кутах контейнера, а потім повертає їх на кут 90°, захоплюючи контейнер. Для зручності роботи основна рама 5 забезпечена направляючими башмаками, що охоплюють контейнер при посадці на нього спредера.

Управління електродвигунами 7 механізмів повороту рами і штирів здійснюється з кабіни крану за допомогою кабелю. Передача моменту, що крутить, від електродвигуна 7 до редуктора 10 здійснюється через електромагнітну муфту з гальмом. Триступінчатий зубчастий циліндричний редуктор дозволяє регулювати швидкість обертання опорно-поворотного пристрою.

Спредер розрахований для роботи з контейнерами типа 1С (20-футові). Для роботи з контейнерами великого розміру типа 1А (40-футові) спредер забезпечують додатковою вантажозахватною рамою 8, яка по конструкції аналогічна рамі 5, але має великі розміри по довжині, відповідні розмірам контейнера типа 1А. Ця рама кріпиться до основної рами 5 за допомогою штирів 6. У ряді конструкцій передбачені пристрої, що забезпечують нахил спредера на кут до 10° при необхідності захвату контейнера, який похило стоїть.

Технічна характеристика козлового крану КК-32 наведена в табл. 2.1 [3].

Таблиця 2.1

Технічна характеристика козлового крану КК-32

Найменування показника	Значення	Найменування показника	Значення
Вантажопідйомність, т головного крюка допоміжного крюка	32 5	Рід току та напруги	Змінний 380 В 50 Гц
Проліт крану, L, м	20 чи 32	Висота підйому, м	14,5
Висота підйому головного та допоміжного крюка від рівня головки рейки	10	Сумарна потужність електродвигунів (ПВ 40%), кВт	115
		База крану, м	14,0
Швидкість, м/с - підйому головного крюка - підйому допоміжного крюка - руху вантажопідйомного візка - руху крану	0,125 0,32 0,63 0,8	Тип підкранових рейок	Р43, Р50
		Виконання кабіни	підвісна
		Температура навколишнього середовища, °С	-40…+40
Продовження табл. 2.1
Найменування показника	Значення	Найменування показника	Значення
Габаритні розміри, м довжина ширина висота	52,555 20,132 16,810	Виліт консолей, м	12,165 8,390
		Робочий виліт консолей, м	9,365 5,590
Довжина токопроводу, м	160	Маса крану, т	95

Циклом роботи машини періодичної дії називається час від початку навантажувально-розвантажувальної операції до початку аналогічної операції.

Цикл роботи козлового крану КК-32, який застосовується при виконанні навантажувально-розвантажувальних робіт з великотоннажними контейнерами, складається з наступних елементів: застропки контейнера спредером, підйом контейнера з транспортного засобу (контейнерної площадки), переміщення візка крану, переміщення крану, опускання контейнера на площадку (транспортній засіб), відстропку контейнера від спредера, підйом спредера, зворотне переміщення крану та візка, опускання спредеру.

Час виконання кожної операції в циклі залежить від відстані переміщення та швидкості її виконання. Швидкість виконання залежить від кранового органу, який виконує переміщення та приймається з технічної характеристики крану. Розрахункову схему переміщення контейнерів наведено на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Розрахункова схема підйому та опускання контейнерів

Час застропки контейнеру в положенні (див. рис. 2.3) приймається відповідно шифру студента і наведено у табл. А.2 додатку А.

Висота підйом контейнеру (м) з платформи до положення (див. рис. 2.3) розраховується за формулою

, (2.1)

де висота контейнеру, приймається [4];

зазор безпеки між контейнерами, приймається [2];

висота підлоги вагону, приймається [5].

Час підйому контейнеру (с) розраховується за формулою

(2.2)

де відповідно час розгону та уповільнення кранового механізму підйому, с. Приймається відповідно шифру студента і наведено у табл. А.2;

швидкість підйому вантажу, яка приймається відповідно технічній характеристики крану [3].

За наступною операцією циклу візок крану з контейнером переміщується вздовж кранового моста на відстань , яка залежить від місця складування контейнеру. Найменша відстань переміщення візка знаходиться в положенні , а найбільша відстань переміщення візка знаходиться в положенні . Середня відстань переміщення візка крану (м) дорівнює напівсумі між положенням та і розраховується за формулою

, (2.3)

де довжина робочого вильоту консолі, м. Приймається відповідно технічній характеристиці крану;

ширина прольоту крану, м. Приймається відповідно технічній характеристиці крану;

ширина кранового візка з урахуванням безпечного зазору прйомоздавальника, яка приймається м;

ширина великовагового контейнера, приймається м.

Час переміщення візка крану (с) з контейнером вздовж моста розраховується за формулою

(2.4)

де відповідно час розгону та уповільнення візка крану, сек. Приймається відповідно шифру студента і наведено у табл. А.2;

швидкість переміщення візка крану, яка приймається відповідно технічній характеристики крану [3].

Відстань переміщення крану вздовж залізничної колії залежить від кількості кранів, які використовуються при розвантажені вагонів. Безпечні умови роботи козлових кранів передбачають використання одного крану не менше ніж на 3 вагона, тому мінімальна відстань переміщення крану дорівнює 0. Максимальна відстань переміщення крану (м) дорівнює три довжини вагону. Відстань переміщення крану розраховується за формулою

, (2.5)

де довжина вагона-контейнеровозу по вісях автозчеплень, м. Приймається м [5].

Час переміщення крану (с) вздовж залізничної колії розраховується за формулою

(2.6)

де відповідно час розгону та уповільнення крану, сек. Приймається відповідно шифру студента і наведено у табл. А.2;

швидкість переміщення крану, яка приймається відповідно технічній характеристики крану [3].

Висота опускання контейнеру (м) до положення (див. рис. 2.3) розраховується за формулою

, (2.7)

Час опускання контейнеру (с) розраховується за формулою

(2.8)

де відповідно час розгону та уповільнення кранового механізму опускання контейнеру, сек. Приймається відповідно шифру студента і наведено у табл. А.2;

швидкість опускання вантажу, яка приймається відповідно технічній характеристики крану та дорівнює швидкості підйому вантажу [3].

Час відстропики контейнеру в положенні приймається відповідно шифру студента і наведено у табл. А.2.

Висота підйому спредера (м) розраховується за формулою

, (2.9)

Час підйому спредера (с) розраховується за формулою

(2.10)

Час зворотного переміщення крану та кранового візка до наступного контейнеру розраховується аналогічно за формулами (2.3) – (2.6).

Висота опускання спредера на наступний контейнер, який знаходиться на платформі дорівнює зазору безпеки .

Час опускання спредера (с) розраховується за формулою за формулою

(2.11)

Розрахунок циклу роботи козлового крану КК-32 при виконанні вантажних операцій з великотоннажними контейнерами виконується у таблиці послідовно відкладаючи усі розрахункові операції, зразок якої представлений у табл. 2.2.

Для скорочення циклу роботи крану з великотоннажними контейнерами можливо виконувати одночасно операції по переміщенню крана і кранового візка та зворотного переміщення крану і кранового візка. Приймають одну з двох паралельно виконаних операцій, яка має більше значення. При побудові циклу роботи крану з суміщенням операцій в табл. 2.2 поверх розробленого графіку циклу накладається цикл з суміщенням операцій .

Коефіцієнт суміщення операцій розраховується за формулою

(2.12).