Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Уральский Государственный Университет Путей Сообщения

Кафедра: СК и СП

Курсовая работа по дисциплине

«Строительные машины и детали машин»

Проверил: Выполнил:

Доцент кафедры СК и СП студент группы ПГС-319

Липкинд А.М. Титов А.И.

Вариант 09

Екатеринбург 2011

СОДЕРЖАНИЕ:

1. Исходные данные____________________________________________3

2. Определение грузоподъёмности башенного крана_________________ 5

   1. Определение устойчивости крана____________________________ 6

   2. Определение эксплуатационной производительности крана______ 9

3. Определение себестоимости машино - смены крана_______________ 11

4. Расчётная часть_____________________________________________ 12

I) Исходные данные.

БК-1425 – марка башенного крана.

G = 86 т – вес крана

Q_max=75 т – максимальный вес груза

Q = 0,3∙Q_max=0.3∙75=22,5 т – вес груза

H = 90 м - расстояние от головки стрелы до плоскости, проходящей через точки опорного контура

L = 50 м – максимальный вылет крюка

h = 0,2∙Н=0,2∙90=18 м – расстояние от головки стрелы до центра тяжести подвешенного груза

а=0,8∙L=0,8∙50=40 м – расстояние от оси вращения крана до центра тяжести подвешенного груза

b = 5 м – расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания

с = 2,2 м – расстояние от оси вращения крана до его центра тяжести

h₀ = 26,0 м – расстояние от центра тяжести крана, до плоскости, проходящей через точки опорного контура

ρ₁ = 63 м – расстояние от плоскости, проходящей через опорный контур крана, до центра приложения ветровых нагрузок крана

V₁ = 14 м/мин = 0,23 м/с – рабочая скорость подъема и опускания груза

V₂ = 15 м/мин = 0,25 м/с – рабочая скорость передвижения крана

t₁ = 24 c – время торможения груза

t₂ = 26 c – время торможения крана

n = 0,4 об/мин – частота поворота крана

F_кр = 23 м² – площадь поверхности наветренной стороны башни крана

W_max = 32,4 кг/м² – расчетная ветровая нагрузка

w₁ = 1∙W_max =1∙32,4=32,4 кг/м² – напор ветра, воздействующего на башню крана

w₂ = 0,8∙ W_max =0,8∙32,4=25,92 кг/м² – напор ветра, воздействующего на груз

Наименование деталей здания – балка постропильная

F_гр = 12 м² – площадь вертикальной грани поднимаемой конструкции

Т_стр = 1,8 мин – время, затрачиваемое на строповку

Т_уст = 5,2 мин – время, затрачиваемое на установку

Т_отц = 1,4 мин – время, затрачиваемое на отцепку

Е_тр = 9600 руб. – стоимость доставки машины на строительство

Е_м.д. = 24000 руб. – стоимость монтажа и демонтажа машины

Т_о.см = 180 – число смен машины на объекте

Г_ам = 144000 руб. – годовые амортизационные отчисления

Т_г.см = 250 – число смен работы машины в году

С_р = 72 руб. – затраты на ремонт, кроме капитального

С₀ = 6,8 руб. – затраты на ремонт сменной оснастки

С_эн = 7,2 руб. – затраты на топливо, энергию

С_см.с = 4,2 руб. – затраты на смазочные и обтирочные материалы

З = 49 руб. – заработная плата персонала

Рис. 1

II) Определение грузоподъёмности башенного крана

Башенные краны работают с грузом, вынесенным вне опорной базы крана, и, поэтому должны обладать достаточной устойчивостью при воздействии на них грузовой, инерционной и ветровой нагрузок.

Устойчивость этих кранов обеспечивается их собственным весом и увеличивается при использовании противовесов. Сумма моментов сил, удерживающих кран от опрокидывания должна с некоторым запасом превышать сумму моментов сил, стремящихся опрокинуть кран.

Правилами Госоргтехнадзора предусматривается необходимость запаса грузовой устойчивости крана, характеризуемого коэффициентом устойчивости крана:

≥ 1,15 (1)

Где:

М_уд – сумма моментов сил, удерживающих кран от опрокидывания (относительно ребра опрокидывания).

М_опр – сумма моментов сил, стремящихся опрокинуть кран.

1. Определение устойчивости крана.

(2)

Где:

М_G – момент, создаваемый силой тяжести частей крана относительно ребра опрокидывания, кгм;

∑М_ин – суммарный момент сил инерции и груза, возникающий в процессе торможения крана и груза и центробежной силы при вращении крана с грузом, кгм;

М_В – момент, создаваемый ветровой нагрузкой рабочего состояния на кран и груз, действующий параллельно плоскости, на которой установлен кран, кгм.

(3)

Где:

G - вес крана;

b - расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м;

c - расстояние от оси вращения крана до его центра тяжести, м;

α – угол наклона пути крана, принимается равным 2º;

h₀ - расстояние от центра тяжести крана, до плоскости, проходящей через точки опорного контура, м.

(4)

Где:

, - соответственно, моменты сил инерции крана и груза, возникающие в процессе торможения крана и груза, кгм;

– момент от центробежной силы при вращении крана с грузом, кгм.

(5)

Где:

- сила инерции при торможении опускающегося груза, кг;

- расстояние от центра тяжести груза до оси поворота крана, м;

- расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м.

(6)

Где:

- вес груза, кг;

- скорость движения груза, м/сек;

- ускорение свободного падения, м/сек²;

- время торможения груза, сек.

(7)

Где:

- рабочая скорость передвижения крана, м/сек;

- время торможения крана, сек;

- расстояние от головки стрелы до центра тяжести подвешенного груза, м;

- расстояние от головки стрелы до плоскости, проходящей через точки опорного контура, м.

(8)

Где:

- горизонтально направленная центробежная сила, кН.

(9) Где:

- угловая скорость крана

(10)

Где:

- частота вращения крана, об/мин.

- вылет груза с учётом его отклонения от вертикали, м.

После подстановок и упрощений принимаем:

(11)

(12)

(13)

Где:

- сила давления ветра, действующая на подветренную площадь крана, кгс;

- сила давления ветра, действующая на подветренную сторону подвешенного груза, кгс;

, - расстояния от плоскости, проходящей через точки опорного контура крана, до центра приложения ветровых нагрузок крана и груза, м.

(14)

(15)

Где:

, - напор ветра, воздействующего соответственно на башню крана и груз;

- площадь поверхности наветренной стороны башни крана, м²;

- площадь поверхности наветренной стороны груза, м².

(16)

Где:

- момент, создаваемый номинальным весом груза относительно ребра опрокидывания, кгм.

(17)