ВСТУП

За останні роки у галузі теорії кранобудування досягнуто великих успіхів, у підтвердження цього є широке застосування у багатьох галузях кранів різно­го типу.

Мостові крани є основним вантажопід’ємним засобом виробничих цехів, закритих та відкритих складів. В якості вантажозахватного органу служать: крюки, грейфери, електромагніти. Мостові крани призначені для обслуговування металургійних цехів, представляють групу металургійних кранів (мульдомагнітні, мульдозавалочні, ливарні, крани для роздягання злитків, криничні, ковочні та ін.

Кабіна керування знаходиться на мосту крана у місці, яке забезпечує найкращій обзор та безпечність роботи крановщика, а при необхідності - на теліжці, що має здатність автономно переміщуватися вздовж пролети крана. Кранами зі швидкістю переміщення 1 м/с можна керувати з землі. Також застосовують дистанційне керування особливо якщо є три механізми. У рідких випадках та при малій вантажопідйомності застосовують крани з ручним приводом.

На мосту крана можуть бути два вантажні возики на одному чи двох рейках. У випадку ліміту габаритів крана по висоті, вантажний возик переміщується усередині мосту. Для подачі вантажу за прогін застосовують візок з поворотною стрілою чи консольною фермою. У кільцевих спорудах крани переміщуються по кільцевим рейкам різного радіусу (крани кільцеві, хордові).

1 ВИХІДНІ ДАНІ

1.1 Ескіз, призначення, опис, технічна

характеристика об'єкта проектування

Крюковий опорний двохбалочний мостовий кран призначений для обслуговування металургійних цехів, вантаження, розвантаження та переміщення важких матеріалів по цеху.

Механізми вантажопідіймальних кранів і машин, обладнані кулачковими, фрикційними або іншими механічними пристроями для вмикання або перемикання швидкостей робочих рухів, мають виконуватися таким чином, щоб довільне вмикання або роз’єднання механізму було неможливе. Застосування фрикційних і кулачкових муфт вмикання в вантажопідіймальних кранах і машинах, призначених для підіймання людей, розплавленого металу або шлаку, отруйних і вибухових речовин, а також у механізмах з електроприводом не дозволяється, крім механізмів:

а) пересування або повертання, що має декілька діапазонів швидкостей для переключання з однієї швидкості на іншу;

б) пересування гусеничних кранів із спільним приводом двох гусениць для роздільного керування ними.

У випадках, зазначених у підпунктах а) і б) цього пункту, гальмо повинне мати кінематичний зв’язок, що не розмикається, з поворотною частиною крана, гусеницями або колесами. Механізми підіймання вантажу і зміни вильоту вантажопідіймальних кранів і машин з машинним приводом обладнуються гальмами нормально замкнутого типу, що автоматично розмикаються під час вмикання приводу.

Вантажопідіймальні крани і машини з машинним приводом мають бути обладнані обмежниками робочих рухів (кінцевими вимикачами) для автоматичної зупинки:

а) механізму підіймання в крайніх верхньому і нижньому положеннях вантажозахоплювального органу.

Обмежник нижнього положення вантажозахоплювального органу може не встановлюватися, якщо за умовами експлуатації неможливе опускання вантажу нижче рівня, який встановлений паспортом. Обмежник верхнього положення вантажозахоплювального органу може не встановлюватися у електричних талів, обладнаних муфтою граничного моменту;

б) механізму зміни вильоту в крайніх робочих положеннях;

в) механізму пересування вантажопідіймальних кранів на рейковому ходу (за винятком залізничних), їх вантажних візків, а також однорейкових візків, якщо швидкість вантажопідіймального крана (візка) перед підходом до крайнього положення може перевищити 0,5 м/с. Механізми пересування баштового, козлового крана і мостового перевантажувача обладнуються обмежниками незалежно від швидкості пересування;

г) механізмів пересування мостових, козлових, портальних, консольних кранів, їх вантажних візків, а також однорейкових візків, які працюють на одній колії.

Зазначені пристрої встановлюються також для обмеження ходу будь-якого іншого механізму, якщо в крайніх положеннях можливі удар з появою навантажень, які перевищують розрахункові, або аварійні ситуації. До таких механізмів відносяться механізми повертання, висування телескопічних складових частин, механізми вантажозахоплювального органу, підіймання та повертання кабіни тощо

Механізми підіймання або зміни вильоту з ручним приводом обладнуються вантажоупорним гальмом. Вантажні ковані й штамповані гаки мають відповідати вимогам ГОСТ 2105. Розміри й основні параметри кованих і штампованих гаків приймаються в залежності від типу гака та приводу вантажопідіймального крана чи машини за ГОСТ 6627, ГОСТ 6628.

Застосування гаків спеціального виконання та гаків, виготовлених у відповідності з вимогами міжнародних стандартів та національних стандартів інших держав допускається за умов наявності узгодження Держнагляд­охоронпраці. На вантажних кованих і штампованих гаках повинні бути нанесені позначення відповідно до ГОСТ 2105, на пластинчастих гаках – ГОСТ 6619. На вантажних гаках спеціального виконання позначення наносяться згідно з їх технічною документацією. Вантажні пластинчасті ланцюги, застосовувані на вантажопідіймальних кранах і машинах, мають відповідати ГОСТ 191.

Вантажопідіймальні зварні ланцюги мають бути коротколанковими.

Калібровані ланцюги, що працюють на зірочці та некалібровані ланцюги, призначені для роботи на гладкому барабані, а також для виготовлення стропів, мають відповідати чинним НД.

Якірні ланцюги можуть застосовуватися без розпірок і з розпірками.

Застосування ланцюгів, виготовлених у відповідності з вимогами міжнародних стандартів та національних стандартів інших держав, допускається за умов наявності узгодження Держнаглядохоронпраці.

Електрообладнання вантажопідіймальних кранів і машин, його монтаж, струмопроводи, заземлення та інші захисні заходи безпеки мають відповідати вимогам ДНАОП 0.00-1.32-01 “Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок”, “Правил устройства электроустановок” за сферою їх дії, інших чинних НД, а також вимогам цих Правил.

Апарати керування мають бути виконані та встановлені так, щоб керування було зручним і не заважало спостереженню за вантажозахоплювальним органом і вантажем, а спрямування рухів органів керування (рукояток, важелів, джойстиків, маховиків) повинно, по змозі, відповідати напрямку рухів механізмів. Розташування і характеристики органів керування мають відповідати вимогам НД.

Умовне позначення напрямків рухів механізмів має зберігатися протягом всього терміну експлуатації.

Кабіна керування (далі – кабіна) або пост керування мають бути розташовані в такому місці, щоб машиніст міг спостерігати за зачіплюванням вантажу, а також за вантажозахоплювальним органом і вантажем протягом повного робочого циклу.

Виняток може бути допущений для баштових, самохідних стрілових із баштово-стріловим обладнанням, кабельних, спеціальних і портальних кранів.

Кабіна має бути розташована так, щоб виключалася можливість удару вантажу об кабіну. Розташовувати механізми крана безпосередньо над кабіною не допускається.

Кабіна двобалкового мостового крана і пересувного консольного має встановлюватися під балкою або галереєю моста (консолі) та сполучатися з ними сходами.

У кранів мостового типу допускається підвішувати кабіну до рами вантажного візка і використовувати причіпні кабіни. У цьому випадку вихід з кабіни на галерею моста здійснюється через настил візка або зовнішніми огородженими сходами.

Кабіна кранів мостового типу підвішується з боку, протилежного тому, на якому розташовані головні тролеї. Легкодоступні частини механізмів, що рухаються і можуть бути причиною нещасного випадку, мають бути закриті закріпленими металевими знімними огорожами, що допускають зручний огляд і змащення. Огородженню підлягають:

а) зубчасті, ланцюгові та черв’ячні передачі;

б) з’єднувальні муфти з болтами та шпонками, що виступають, а також усі муфти, що розташовані в місцях проходу;

в) барабани, розташовані поблизу робочого місця машиніста або в проходах (огорожа барабанів не повинна утрудняти спостереження за навиванням каната);

г) вали механізму пересування кранів мостового типу з частотою обертання 0,83 об/с і більше (вали, що знаходяться в місці розташування люка для виходу на галерею, мають захищатися незалежно від частоти обертання).

Огородженню підлягають також усі вали, якщо вони розташовані в місцях, призначених для проходу обслуговуючого персоналу.

Кран виготовлений з вуглецевої конструкційної сталі 09Г2С, має два моста маса яких 13390 кг, довжина пролітної частини мосту складає 20 м. Кран працює при постійних динамічних і статичних навантаженнях.

Технічна характеристика крюкового опорного двобалочного мостового крану наведена у таблиці 1.1[1.ГОСТ   19281 - 89 ]

Таблиця 1.1-Технічна характеристика крюкового опорного двухбалочного мостового крану

Тип крану	Швидкість переміщення, м/с	Підйомна вага, т	Довжина прольоту, мм	Тип підйомного механізму
Мостовий електричний	0,5-2,5	6	20000	Крюковий

Технічна характеристика крюкового опорного двухбалочного мостового крану наведена у таблиці 1.2[1]

Таблиця 1.2-Технічна характеристика крюкового опорного двохбалочного мостового крану

Марка сталі	Вага мосту, КГ	Товщина, мм	Режим праці
09Г2С	13390	30	Важкий

1.2 Матеріали застосовані для виготовлення об’єкта

Крюковий опорний двухбалочний мостовий кран виготовлений зі сталі 09Г2С хімічний склад та механічні властивості якої наведені у таблиці 1.3 та 1.4[1 ПРОВЕРИТЬ ГОСТ 380]

Таблиця 1.3-Хімічний склад сталі 09Г2С, %

Марка сталі	C	Si	Mn	Cr	Ni	P	S	Cu	ГОСТ ТУ
09Г2С	0,12	0,5 - 0,8	1,3-1,7	0,3	0,3	0,35	0,4	0,3	1982- 73

Таблиця 1.4-Механічні властивості сталі 09Г2С

Марка сталі	Тимчасовий опір розриву, σв МПа	Межа текучості, σт МПа	Відносне подовження, %	Ударна в’язкість, Дж/см2	ГОСТ, ТУ
09Г2С	460	290	21	35	1982-73

Зварювальні роботи виконуються ручним дуговим зварюванням та автоматичним з використанням електродів та зварювального дроту: 08ГА. Хімічний склад та механічні властивості яких наведені у таблицях 1.5 та 1.6[1 ПРОВЕРИТЬ ГОСТ 380]

Таблиця 1.5-Хімічний склад електродів, дроту, %

Марка електроду, дроту	С	Si	Mn	Р не більш	S	Ni	СCr
УОНІ- 13/55	0,08-0,11	0,2-0,5	0,8-1,2	0,035	0,03	-	-
08ГА	0,12	0,5	0,1-0,4	0,4	0,4	0,25	0,4

Таблиця 1.6-Механічні властивості електродів, дроту, %

Марка електроду, дроту	Тимчасовий опір, МПа	Межа текучості, МПа	Відносне подов-ження, %	Відносне звуження %	Кут загину, град.	Ударна в'язкість +20 -40
УОНІ- 13/55	520	420	24	62	165	20
08Г2С	460	340	18	52	134	15

Акустичні властивості вуглецевої сталі наведені у таблиці 1.7[1 ПРОВЕРИТЬ ГОСТ]

Таблиця 1.7-Акустичні властивості сталі

Матеріал	Швидкість ультразвуку, м/с		Довжина хвиль λ мм				Акустичний опір, Па		Загасання повздовжніх хвиль
			f=2,5 мГц		f=2,5 мГц
	Поздовжньої С1	Впоперек Сt	Повздовжня	Впоперек	Повздовжня	Впоперек	Повздовжня	Впоперек
Сталь вуглецева	5850	3230	2,36	1,3	3,28	1,8	46,63	25,2	1,0..8,0