2014 / Аннотация, Содержание, Введение

аннотация

Ковина А.П. Оптимизация веса мостового крана при сохранении грузоподъемности и обеспечении прочности конструкции. – Челябинск: ЮУрГУ, АТ; 2014, 105 с. 56 ил., библиографический список – 47 наим., 4 прил., 11 листов чертежей ф. А1.

МОСТОВОЙ КРАН, МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЯ, ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ, ПРОЛЕТНАЯ БАЛКА, РАСЧЕТНЫЙ СЛУЧАЙ, НАГРУЗКИ, УСЛОВИЕ ПРОЧНОСТИ, КОЭФФИЦИЕНТ ЗАПАСА ПРОЧНОСТИ.

Анализ существующих конструкций кранов позволил оценить востребованность выпускаемой номеклатуры мостовых кранов отечественного и зарубежного производства. Для дальнейшего развития подъемно-транспортного машиностроения, была поставлена задача отпимизировать вес мостового крана при сохранении грузоподъемности и обеспечении прочности конструкции.

Выбор базового мостового крана, проектирование измененных металлоконструкций, проверочные расчеты на прочность, усталостную прочность с использованием систем автоматизированного проектирование и анализ расчетных данных, позволили решить поставленную задачу.

Спроектированная металлоконструкция позволяет снизить металлоемкость конструкции мостового крана примерно на 3%, при сохранении грузоподъемности и обеспечении прочности конструкции, что подтверждают результаты проверочных расчетов. Следовательно, требования безопасности также выполняются.

Прогрессивность спроектированной металлоконструкции оценивается как средняя, при этом, вложенные инвестиции окупаются в период 2 года 4 месяца, а гарантированный уровень доходности составляет 32% с программой годового выпуска 6 шт., при этом, объемы производства можно снизить на 67% без угрозы финансового положения.

ОГЛАВЛ

2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 36

2.1 Принцип выбора расчетной методики 38

2.2 Исходные данные 41

2.3 Анализ нагруженности металлоконструкции мостового крана 43

2.3.1 Определение расчетных нагрузок 44

2.3.2 Расчет режимов нагружения 48

2.3.3 Расчет на усталостную прочность 52

Выводы по разделу.

3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 59

3.1 Материал металлоконструкции 59

3.2 Технологический процесс 60

3.2.1 Раскройка 60

3.2.2 Зачистка 62

3.2.3 Сборка балки 63

3.2.4 Сварка 64

3.2.5 Правка геометрии полок балки 65

3.2.6 Покраска 67

Вывод по разделу 69

4 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 70

4.1 Анализ прогрессивности проектируемой конструкции 70

4.2 Оценка эффективности инвестиций 74

4.3 Срок окупаемости проекта 76

4.4 Анализ безубыточности производства 77

Вывод по разделу

5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 80

5.1 Правила безопасной эксплуатации мостовых кранов 80

5.1.1 Общие положения 80

5.1.2 Регистрация 81

5.1.3 Разрешение на пуск в работу 82

5.1.4 Техническое освидетельствование и ремонт 83

5.1.5 Надзор и обслуживание 85

5.1.6 Безопасное производство работ 87

5.2 Требования безопасности 90

5.2.1 Электробезопасность 90

5.2.2 Естественное и искусственное освещение 91

5.2.3 Шум на рабочих местах. Средства и методы защиты от шума 95

5.2.4 Производственная вибрация. Виброзащита 97

5.2.5 Показатели микроклимата на рабочих местах 99

Вывод по разделу. 101

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 102

ПРИЛОЖЕНИЯ 106

введение

Мостовые крана общего назначения имеют грузоподъемность от 5 до 300 тонн. В зданиях, оборудованных мостовыми кранами, между пространствами, обслуживаемыми кранами соседних пролетов образуются мертвые зоны. Площадь мертвых зон составляет от 15 до 20% площади цеха. Для более полного обслуживания всей площади цеха вместо мостовых кранов опорного типа применяются подвесные краны, которые перемещаются по подвесному рельсовому пути.

С момента развития грузоподъемных машин, появлялись принципиально новые конструкции кранов мостового типа. Эти конструкции направлены на снижение массы крана, уменьшение трудоемкости изготовления и эксплуатационных расходов, повышение удобства обслуживания и использования кранов. На сегодняшний день эти тенденции по-прежнему актуальны.

У мостовых кранов металлоконструкция является основой, на которую монтируются все механизмы, приводи и системы управления. На изготовление металлоконструкции мостового крана расходуется значительное количество металла. Оптимизация веса металлоконструкции позволит снизить объемы металла, затрачиваемого на ее изготовление.

Вследствие оптимизации веса металлоконструкции затраты производителя на изготовление мостового крана будут снижены на долю сэкономленного металла. Уменьшение затрат на производство будет способствовать снижению цены готового изделия (мостового крана), что станет привлекательно для покупателей, при условии сохранения группы грузоподъемности.

Новая проектируемая металлоконструкция должна отвечать требованиям безопасности. Для оценки несущей способности новой металлоконструкции и возможности ее дальнейшей безопасной эксплуатации, проводятся проверочные расчеты на прочность и усталостную прочность.

Использование, при проведении проверочных расчетов, компьютерных технологий позволяет решать проблему реализации сложных алгоритмов. Компьютерные технологии представляют собой эффективное средство анализа напряженно-деформированного состояния конструкций, что позволяет существенно уточнить многие инженерные аналитические методики.

Необходимые расчеты строятся в форме проверки условия работоспособности при заданной геометрии конструкции и являются проверочными. Все расчетные методы приближены, поскольку они базируются на теоретических моделях, которые неизбежно содержат более или менее грубые допущения. Кроме того, исходные данные (размеры, нагрузки, характеристики), используемые в расчетах, имеют некоторую погрешность.