Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Грузоподъемные машины.doc
Скачиваний:
249
Добавлен:
03.03.2016
Размер:
2.28 Mб
Скачать

6. Устойчивость свободно стоящих кранов.

Для свободно стоящих грузоподъёмных кранов их устойчивость имеет первостепенное значение. Кран удерживается от опрокидывания благодаря удерживающему моменту Муд, создаваемому силой тяжести крана относительно ребра его возможного опрокидывания. Потеря же устойчивости может произойти под действием опрокидывающего момента Мопр, являющегося произведением опрокидывающей силы (вес груза, сила давления ветра) на расстояние от точки приложения силы до ребра опрокидывания.

Согласно правилам Росгортехнадзора всегда, даже при самых неблагоприятных сочетаниях действующих нагрузок, удерживающий момент должен превышать опрокидывающий не менее, чем на 15. Для количественной оценки запаса устойчивости введены коэффициенты грузовой Кг и собственной Кс устойчивости крана. Грузовую устойчивость крана проверяют для расчётного случая (рис.6.1.), когда кран установлен на рабочей площадке с предельно допустимым уклоном в сторону груза. Груз номинальной массы поднимают при максимальном вылете стре­лы, повернутой перпендикулярно к ребру возможного опрокидывания. Учитываются и дополнительные нагрузки: максимальная для рабочего состояния сила ветра Рв, направленная в неблагоприятном направлении, силы инерции Ринвозникающие при пусках и торможениях механизмов подъема, поворота и передвижения. В этих условиях коэффициент запаса грузовой устойчивости рассчитывают по формуле:

.

При этом считают, что ветровая нагрузка приложена в центре парусности крана, а силы инерции в центре масс.

Рис. 6.1 Расчетная схема к определению коэффициента запаса грузовой устойчивости.

ц.п. - центр парусности крана,

ц.м.- центр масс крана,

р.о. -ребро возможного опрокидывания.

В формулу включены:

МG - удерживающий момент создаваемый собственным ве­сом частей крана;

- опрокидывающий момент от сил инерции с учетом центробежных сил поворачивающегося крана;

Мв- опрокидывающий момент от силы ветра;

Мгр - опрокидывающий момент от силы тяжести груза.

Иначе выглядит расчетная схема (рис.6.2,) при проверке запаса собственной устойчивости крана, который в этом случае установлен на площадке с обратным уклоном в сторону противовеса. В том же направлении действует предельная ветровая нагрузка нерабочего состояния (табл. 6.1). Стрела поднята в положение минимального вылета, груз отсутствует.

Рис. 6.2. Расчетная схема к определению коэффициента запаса собственной устойчивости

Поскольку в различных географических пунктах ветер неодинаков вся территория России разделена на семь расчетных районов с различными в каждом районе предельными значениями ветровых нагрузок. Европейская часть отнесена к районам 1-3, побережья южных морей и горные области Кавказа - к районам 4-5, а северные и северно-восточные побережья - к районам 6-7,

Таблица 6.1

Удельная ветровая нагрузка q

Ветровой район

1

2

3

4

5

6

7

Предельно воз-

можная скорость ветра

21

24

27

30

33

37

40

q, Па

280

350

450

560

700

850

1000

Запас собственной устойчивости проверяют по формуле

.

К этому следует добавить, что правила Росгортехнадзора требуют при проверке устойчивости крана дополнительно рассчитывать значение коэффициента Кг по упрощенной методике без учета ветровых и инерционных нагрузок

,

где MG - удерживающий момент от веса частей крана, определяемый без учета уклона рабочей площадки.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Разрывное усилие каната Р, кН

Канат ЛК-Р

6x19 (1+6+6/6)+1 о.с.

ГОСТ 2688-80

Канат ЛК-РО

6x36 (1+7+7/7+14)+1 о.с.

ГОСТ 7668-80

Канат ЛК-РО

6x36 (1+7+7/7+14)+7x7(1+6)

ГОСТ 7669-80

Диаметр каната, мм

Маркировочная

группа, мПа

Диаметр каната, мм

Маркировочная

группа, мПа

Диаметр каната, мм

Маркировочная

группа, мПа

1666

1764

1666

1764

1666

1764

9,9

51,85

53,85

11,5

70,95

75,1

10,5

70,45

71,8

11,0

66,75

68,8

13,5

96,3

101,5

13,0

106,5

108,5

12,0

76,2

78,55

15,0

111,5

116,5

14,5

128,0

130,0

13,0

86,3

89,0

16,5

144,0

150,0

16,0

162,0

165,0

14,0

105,0

108,0

18,0

171,5

175,5

17,5

193,0

196,0

15,0

122,0

125,5

20

210,0

215,0

19,5

238,5

242,5

16,5

147,5

152,0

22,0

252,5

258,5

21,0

284,0

289,5

18,0

176,0

181,5

23,5

294,0

304,0

23,0

334,5

341,0

19,5

203,0

209,0

25,5

344,0

352,0

25,0

389,0

396,0

21,0

236,0

243,5

27,0

387,5

396,5

26,5

436,0

444,0

22,5

267,0

275,0

29,0

444,0

454,5

28,0

497,0

506,5

24,0

304,5

314,0

31,0

505,0

517,0

30,0

568,0

579,0

25,5

345,0

355,0

33,0

574,0

588,0

32,5

649,0

661,5

27,0

388,0

399,5

34,5

629,5

644,5

35,5

772,5

787,5

28,0

421,0

434,0

36,5

686,5

703,0

36,5

861,0

877,5

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Подвески крюковые крановые

Грузоподъём-

ность Q, т

Группа режима работы

Типоразмер

подвески по стандарту

Диаметр

каната, dК, мм

Расстояние между наружными блоками, мм

1

2

3

4

5

Крюки однорогие

3,2

1М-4М

1-3, 2-366

11-14

-

--//--

1-3, 2-406

--//--

-

--//--

1-3, 2-500

--//--

-

5

1М-4М

1-5-406

14-17

-

--//--

1-5-500

--//--

-

--//--

1-5-610

14-18

-

--//--

1М-4М

2-5-336

11-14

56

--//--

2-5-406

--//--

--//--

--//--

2-5-500

--//--

--//--

8

1М-4М

2-8-406

14-17

62

--//--

2-8-500

--//--

--//--

--//--

2-8-610

14-18

--//--

10

1М-4М

2-10-406

14-17

--//--

--//--

2-10-500

--//--

--//--

--//--

2-10-610

14-18

--//--

--//--

1М-4М

3-10-336

11-14

124

Продолжение прил. 2

1

2

3

4

5

--//--

3-10-406

--//--

124

--//--

3-10-500

--//--

124

12,5

1М-4М

3-12, 5-406

14-17

124

--//--

3-12, 5-500

--//--

--//--

--//--

3-12, 5-610

14-18

--//--

16

1М-4М

3-16-406

14-17

--//--

--//--

3-16-500

--//--

--//--

--//--

3-16-610

14-18

--//--

--//--

1М-4М

4-16-406

--//--

260

--//--

4-16-500

--//--

--//--

--//--

4-16-610

--//--

--//--

20

1М-4М

4-20-406

--//--

--//--

--//--

4-20-500

--//--

--//--

--//--

4-20-610

14-18

--//--

32

1М-4М

4-32-610

18-23

--//--

--//--

4-32-710

--//--

--//--

--//--

4-32-810

--//--

--//--

50

1М-4М

5-50-710

23-28

544

--//--

5-50-810

--//--

--//--

--//--

5-50-960

--//--

--//--

Окончание прил. 2

1

2

3

4

5

Крюки двурогие ПО «Сибтяжмаш»

80

4-80-800

25

800

100

4-100-800

--//--

1298

125

6-125-800

30

916

160

8-160-800

35

1594

200

4-200-1100

40

800

250

4-250-1100

45

1298

320

8-320-1100

--//--

1594

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Тип электродвигателей

Обозна-

чение двигателя

Мощность в кВт при группах режимов работы

Частота вращения

об/мин

Макси-

мальный

момент, Нм

Маховой момент, Нм2

1М, 2М, 3М

5М, 6М

1

2

3

4

5

6

7

Электродвигатели с короткозамкнутым ротором

2,0

780

МТKF011-6

1,7

835

41

0,78

1,4

875

3,1

785

МТKF012-6

2,7

835

66

1,05

2,2

880

4,5

825

МТKF111-6

4,1

850

103

1,75

3,5

885

6,5

845

МТKF112-6

5,8

870

172

2,53

5,0

895

10,5

800

МТKF211-6

9,0

840

216

4,29

7,5

880

10,5

660

Продолжение прил. 3

1

2

3

4

5

6

7

МТKF311-8

9,0

670

324

10,7

7,5

690

14,0

880

МТKF311-6

13,0

895

382

8,26

11,0

910

15,0

675

МТKF312-8

13,0

690

500

15,09

11,0

700

19,5

900

МТKF312-6

17,5

915

589

11,7

15,0

930

22,0

660

МТKF411-8

18,0

680

657

20,9

15,0

695

30,0

905

МТKF411-6

26,0

920

981

29,25

935

30,0

675

МТKF412-8

27,0

690

765

18,5

22,0

700

40,0

910

МТKF412-6

36,0

920

981

24,8

30,0

935

Электродвигатели с фазным ротором

2,0

800

МТF011-6

1,7

850

39

0,82

1,4

885

3,1

785

МТF012-6

2,7

840

56

1,13

2,2

890

4,5

850

МТF111-6

3,5

870

83

1,83

3,0

895

2,0

800

МТF011-6

1,7

850

39

0,82

1,4

885

3,1

785

МТF012-6

2,7

840

56

1,13

2,2

890

Продолжение прил. 3

1

2

3

4

5

6

7

МТН 111-6

-

3,5

-

870

83

1,83

МТF 111-6

-

4,1

-

870

85

1,87

МТН 112-6

-

5,3

-

885

118

2,61

6,5

895

МТF 112-6

5,8

915

137

2,61

5,0

930

МТН 211-6

-

8,2

-

900

196

4,48

10,5

895

МТF 211-6

9,0

915

191

4,48

7,5

930

10,5

665

МТF 311-8

9,0

680

265

10,7

7,5

695

МТH 311-8

-

9,0

675

265

10,7

14.0

925

МТF 311-6

13,0

935

314

8,77

11,0

945

МТH 311-6

-

13,0

-

925

314

8,77

15,0

680

МТF 312-8

13,0

695

422

15,09

Продолжение прил. 3

1

2

3

4

5

6

7

11,0

705

МТН 312-8

-

13,0

-

690

422

12,16

19,5

945

МТF 312-6

17,5

950

471

12,16

15,0

955

МТН 312-6

-

17,5

-

945

471

12,16

22,0

685

МТF 411-8

18,0

700

569

20,9

15,0

710

МТН 411-8

-

18,0

-

695

569

20,9

30,0

705

МТF 412-8

26,0

715

883

29,25

22,0

720

30,0

945

МТF 411-6

27,0

955

638

19,5

22,0

965

МТH 411-6

-

27,0

-

950

638

19,5

40,0

960

МТF 412-6

36,0

965

932

26,3

30,0

970

Продолжение прил. 3

1

2

3

4

5

6

7

МТH 412-6

-

36,0

-

955

932

26,3

45,0

570

МТM 611-10

38,0

575

1862

663

30,0

582

60,0

572

МТM 612-10

50,0

577

2303

819

40,0

582

75

577

МТM 613-10

65,0

582

2989

975

55,0

585

МТH 711-10

-

125,0

-

580

4560

399

МТH 712-10

-

155,0

-

580

5960

497

МТH 713-10

-

200,0

-

582

7310

585

50

720

МТB 512-8

40

725

1519

222

31

730

50

568

МТB 611-10

45

575

2254

663

36

581

75

572

Окончание прил. 3

1

2

3

4

5

6

7

МТB 612-10

60

578

2989

819

48

582

100

574

МТB 613-10

80

580

3969

975

65

584

125

580

МТB 711-10

100

584

4606

1599

80

588

155

582

МТB 712-10

125

587

5684

1989

100

590

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Крановые редукторы

Типоразмер редуктора

Ц2У-315Н

Ц2У-355Н

Передато-

чное число

20

25

31,5

40

50

20

25

31,5

40

50

Группа режима работы

Допускаемый крутящий момент на тихоходном валу редуктора Мт., Н м

1М,2М, 3М

5М,6М

9000

8600

--//--

9300

8600

--//--

9700

8600

--//--

8600

--//--

--//--

8900

7600

--//--

12100

11300

11200

12700

11700

11700

13200

11700

--//--

11800

10400

--//--

12200

16400

16400

Типоразмер редуктора

Ц2У-400Н

Ц2У-450Н

Передато-

чное число

20

25

31,5

40

50

20

25

31,5

40

50

Группа режима работы

Допускаемый крутящий момент на тихоходном валу редуктора Мт., Н м

1М,2М,3М

4М,

5М,6М

17200

16400

--//--

17800

16400

--//--

17900

16400

--//--

15900

--//--

--//--

17000

14600

--//--

29100

--//--

--//--

36300

33400

--//--

32100

--//--

--//--

33500

29500

--//--

32900

29500

--//--

Продолжение прил. 4

Типоразмер редуктора

Ц2Н-500

Ц2Н-560

Передато-

чное число

20

25

31,5

40

50

20

25

31,5

40

50

Группа режима работы

Допускаемый крутящий момент на тихоходном валу редуктора Мт., Н м

1М,2М,3М

4М,

5М,6М

39800

--//--

--//--

48100

45200

--//--

41200

--//--

--//--

45500

40000

--//--

42500

40000

--//--

69000

63000

--//--

65000

60000

--//--

67000

60000

--//--

60000

53000

--//--

53000

--//--

--//--

Типоразмер редуктора

Передаточные числа

Допускаемый крутящий момент на тихоходном валу при всех группах режима Мт., Н м

Ц2У-100

8, 10, 12, 5

16, 18, 20

22, 4, 25

28, 31, 5

35, 5, 40

250

Ц2У-125

500

Ц2У-160

1000

Ц2У-200

2000

Ц2У-250

4000

Окончание прил. 4

Допускаемый крутящий момент на тихоходном валу редуктора МТ., Н м

Группы режимов работы

Ц2-250

Передаточное число

12,5

16; 20

25; 31,5

40; 50

1М, 2М, 3М,

2800

3300

3300

3800

1800

2600

2600

2700

1100

1300

1300

1300

900

900

1000

900

1М, 2М, 3М,

Ц2-300

4000

5000

5000

5400

3500

3800

4300

4300

2000

2100

2500

2300

1400

1400

1600

1600

1М, 2М, 3М,

Ц2-350

7100

7300

8200

8500

5600

5600

6300

6300

2800

3000

3300

3300

2100

1900

2200

2000

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Соединительные муфты

Типоразмер муфты

Наибольший момент передаваемый муфтой МП, Н м

Маховой момент муфты GD2, Нм2

Диаметр тормозного шкива, мм

Без тормозного шкива

С тормозным шкивом

Муфты упругие втулочно-пальцевые (ГОСТ 21424-75)

МУВП-1

35

0,08

0,2

100

МУВП-4

230

0,68

2,2

200

МУВП-6

700

3,2

16,0

300

МУВП-7

1300

6,4

44,0

400

МУВП-9

2800

24,0

172,0

500

МУВП-10

4800

44,4

200,0

500

МУВП-12

8300

128,0

528,0

600

Муфты зубчатые (ГОСТ 25546-82)

1

1000

-

200

2

1600

-

200

3

2500

-

200

4

4000

-

200

5

6300

-

200

6

10000

-

300

7

16000

-

300

8

25000

-

300

9

40000

-

400

10

63000

-

500

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Типы и размеры тормозов

Тип тормоза

Диаметр тормозного шкива, мм

Наибольший габаритный размер, мм

Номинальный тормозной момент М т.н.

(Н.м.) при группах режимов

1М-4М

ТКП-100

100

391

20

16

8

ТКП-200

200

539

40

32

16

ТКП-200

200

589

160

125

54

ТКП-300

300

724

240

190

80

ТКП-300

300

766

500

420

170

ТКП-400

400

870

1500

1200

ТКП-500

500

1049

2500

1900

ТКП-600

600

1165

5000

3550

ТКП-700

700

-

8000

5750

ТКП-800

800

-

12500

9100

ТКТ-100

100

398

20

20

11

ТКТ-200

200

546

40

40

22

ТКТ-200

200

660

160

160

80

ТКТ-300

300

796

240

240

120

ТКТ-300

300

888

500

500

170

Окончание прил. 6

1

2

3

4

ТКГ-160

160

490

100

ТКГ-200

200

603

250

ТКГ-300

300

772

800

ТКГ-400

400

940

1500

ТКГ-500

500

1160

2500

Колодочные тормоза с электро-механическим толкателем

200

425

200

250

515

400

320

600

900

400

790

1600

500

841

3200

630

1020

6300

800

1240

12500

ТДК-40

300

-

400

200

ТДК- 160

300

-

1600

400

ТДК- 500

500

-

5000

1600

ТДК-1250

600

-

12500

5000

П Р И Л О Ж Е Н И Е 7

Задания на курсовой проект для студентов специальности 170900. Подъёмно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование (СМ)

  1. Цель и задачи курсового проекта.

Грузоподъёмные машины относятся к высоко эффективным средствам комплексной механизации и автоматизации производства. Применение этих машин на железнодорожном транспорте и в других отраслях народного хозяйства вытесняет ручной труд и способствует резкому повышению производительности труда.

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

  1. Темы курсового проекта.

Задания на курсовой проект охватывают группу грузоподъёмных машин, имеющих массовое применение в народном хозяйстве. Это мостовой кран (задание №1), козловой кран (задание №2), башенный кран (задание №3) Студент выбирает тему курсового проекта в зависимости от последней цифры учебного шифра

Последняя цифра шифра

0246

1357

89

Номер задания

1

2

3

В каждом задании предложены 19 вариантов исходных данных. Свой номер варианта студент устанавливает по сумме двух последних цифр. Например, с учебным шифром СМ-239 он должен выполнить задание №3, вариант №12.

Курсовой проект состоит из пояснительной записки объёмом около 30 стр. и графической части выполняемой на трёх листах чертежей формата А1.

Задание № 1

Тема проекта «Мостовой кран»

Разработать чертёж общего вида электрического мостового крана (1 лист), спроектировать механизм подъёма груза (1 лист) и механизм передвижения крана или грузовой тележки по выбору студента (1 лист).

Таблица исходных данных к заданию №1

Показатели

Варианты

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Грузоподъём-

ность, т

32

10

5

12,5

8

10

12,5

16

20

32

Высота

подъёма

груза, м

12

12

16

15

16

16

10

12

8

10

Скорость подъёма

груза м/мин

10

8

10

10

9

10

8

8

7

8

Скорость пере-движения крана (тележки) м/мин

35

60

40

50

40

50

40

35

40

32

Пролёт, м

12

14

16

18

20

22

24

28

30

32

Группа

режимов работы механизмов

Показатели

Варианты

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Грузоподъём-

ность, т

5

10

5

12,5

8

10

12,5

16

20

Высота

подъёма

груза, м

12

14

10

12

15

10

16

14

12

Скорость подъёма

груза м/мин

8

14

12

10

8

9

7

7

8

Скорость передвижения крана (тележки), м/мин

40

40

45

40

32

35

45

60

32

Пролёт, м

18

16

20

20

14

30

17

26

30

Группа

режимов работы механизмов

Рекомендуемая литература [1, 2, 3, 4, 5, 10, 11]

Задание №2

Тема проекта «Козловой кран»

Разработать чертеж общего вида крана (1 лист), спроектировать механизм подъёма груза (1 лист) и механизм передвижения крана (1 лист)

Таблица исходных данных к заданию №2

Показатели

Варианты

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Грузоподъём-

ность, т

5

6,3

10

12,5

20

6

10

5

6,3

10

Пролёт, м

16

16

18

20

25

18

16

14

15

17

Высота подъёма

груза, м

8

9

8

8

9

10

12

7

8

10

Скорость подъёма груза м/мин

10

20

12

11

12

18

8

13

16

11

Скорость пере-движения крана, м/мин

50

48

90

45

40

50

63

60

45

80

Группа

режимов работы механизмов

Показатели

Варианты

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Грузоподъём-

ность, т

12,5

20

10

12,5

5

6,3

10

12,5

20

Пролёт, м

16

24

18

32

16

14

16

18

24

Высота

подъёма

груза, м

7

9

10

12

9

8

9

10

11

Скорость подъёма

груза м/мин

10

10

9

8

9

14

13

12

11

Скорость передвиже-

ния крана, м/мин

50

35

70

50

40

44

80

40

48

Группа

режимов работы механизмов

Рекомендуемая литература [1, 2, 4, 6, 8, 10, 11, 12]

Задание №3

Тема проекта «Башенный кран»

Разработать чертеж общего вида крана (1 лист), спроектировать механизм подъёма груза (1 лист) и механизм передвижения крана (1 лист)

Таблица исходных данных к заданию №2

Показатели

Варианты

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Грузоподъём-

ность, т

5

7

8

8

3

8

8

9

10

10

Максимальный вылет, м

20

22

25

25

25

30

22

25

25

24

Высота

подъёма

груза, м

33

21,5

48

60

66

41

13,5

60

57

19

Скорость подъёма груза, м/мин

20

16

15

22,5

45

50

16

59

31

10

Скорость передвижения крана м/мин

30

32

28

19,7

20

18

32

18

27

20

Группа

режимов работы механизмов

Показатели

Варианты

10

11

12

13

14

15

16

17

18

Грузоподъём-

ность, т

15

5

7

8

8

9

10

5

10

Максималь-

ный вылет, м

22

25

20

22

25

24

20

23

25

Высота

подъёма

груза, м

22

40

30

40

45

50

52

35

40

Скорость подъёма

груза м/мин

16

18

18

20

21

30

28

24

16

Скорость передвижения крана м/мин

32

35

25

24

22

23

20

25

24

Группа

режимов работы механизмов

Рекомендуемая литература [1, 2, 7, 8, 9, 10, 12]

  1. Методические указания к выполнению курсового проекта.

    1. Общие указания.

При выполнении курсового проекта следует проводить параллельно составление пояснительной записки и работу над чертежами т.к. выбор конструкторских решений, отражаемых на чертежах необходимо проверять и уточнять расчётами.

Курсовое проектирование нужно начинать с изучения рекомендуемой литературы. Познакомившись с существующими конструкциями заданного для проектирования грузоподъёмного крана, студент выбирает его прототип (аналог) с близкой к исходным данным технической характеристикой а так же прогрессивные конструкторские схемы механизмов, которые реализует затем в собственном проекте.

Все решения, принимаемые при проектировании должны приводить к увеличению производительности, надёжности и снижению его металлоёмкости и стоимости.

Проектирование основывается на использовании типовых конструкций и стандартных узлов. Важно научиться грамотно подбирать комплектующие узлы крановых механизмов с учётом действующих усилий и моментов сопротивления, частот вращения валов и режимов работы. Но качество курсового проекта и, соответственно, оценка возрастают, если студент применит в проекте нетиповые решения, взятые в литературе, интернете или полученные самостоятельно, использует узлы лучших отечественных и зарубежных грузоподъёмных кранов.