- •1 Назначение машины, краткое описание её устройства и работы. Описание управления машиной и устройств безопасности
- •2 Определение основных параметров машины и рабочего оборудования. Выбор прототипа
- •3 Расчет механизма подъема груза
- •3.1. Выбор типа крюковой подвески
- •3.1.1. Выбор кратности полиспаста
- •3.1.2. Подбор крюка
- •3.2. Расчет и выбор каната
- •3.3. Определение размеров барабана
- •3.4. Определение потребной мощности. Выбор двигателя.
- •3.5. Кинематический расчет механизма
- •3.6. Выбор редуктора и соединительных муфт
- •3.7. Проверка двигателя на надежность пуска
- •3.8. Определение тормозного момента. Выбор тормоза.
- •3.9. Прочностные расчеты узла барабана.
- •3.10. Расчёт крюковой подвески
- •4 Расчет заданных сборочных единиц
- •4.1. Определение основных размеров
- •4.2. Определение внешних сопротивлений
- •4.3. Определение потребной мощности. Выбор двигателя
- •4.4. Кинематический расчет механизма
- •4.5. Подбор редуктора, муфт и тормозов
- •4.6. Проверка двигателя на надежность пуска
- •4.7. Проверка запаса сцепления
- •4.8. Прочностные расчеты элементов
- •5 Устройства и приборы безопасности грузоподъемных машин
- •6 Организация надзора за безопасносной эксплуатацией кранов
1 Назначение машины, краткое описание её устройства и работы. Описание управления машиной и устройств безопасности
Козловые краны являются одним из основных видов средств механизации перегрузочных и складских работ в различных отраслях народного хозяйства. По назначению козловые краны разделяют на три основные группы: общего назначения, или перегрузочные, строительно–монтажные и специального назначения.
Перегрузочные краны эксплуатируют на открытых складах и погрузочных площадках, обслуживаемых средствами наземного рельсового и безрельсового транспорта; грузоподъемность их обычно 3,2…50 т, пролеты 10…40 м, высота подъема в зависимости от условий загрузки-разгрузки транспортных средств или штабелировании грузов 7…16 м.
Строительно-монтажные краны предназначены преимущественно для монтажа оборудования промышленных предприятий, энергетических установок и сборных транспортных сооружений. Грузоподъемность этих кранов 300…400 т, пролеты 60…80 м и высота подъема 20…30 м. Краны рассчитаны на легкий режим работы; конструкция их часто обеспечивает быстрое перебазирование, сборку в различных исполнениях с варьированием грузоподъемности, пролета, высоты подъема и т.п.
Краны специального назначения, обслуживающие гидротехнические сооружения, обеспечивающие, например, секционную сборку судов, крайне разнообразны по конструкции и рабочему оборудованию; их параметры изменяют в самых широких пределах.
Независимо от типа козловые краны имеют мост (пролетное строение), опирающееся на две опоры, снабженные рельсоколесными ходовыми частями. По мосту перемещается тележка.
В зависимости от конструктивной схемы моста различают консольные и бесконсольные краны. Возможность выхода грузовой тележки на консоль позволяет располагать под ней транспортные рельсовые и безрельсовые пути, а площадку под пролетной частью моста использовать для устройства склада или технологического объекта. Помимо этого увеличивается общая площадь складирования.
Бесконсольные краны несколько проще по конструкции, но размещение в пролете транспортных путей часто препятствует рациональной организации складов; снижается также безопасность лиц, работающих на таких складах.
Краны могут иметь две жесткие или одну жесткую, а другую гибкую опоры.Стойки жестких опор выполняют с увеличивающимися по высоте размерами сечения стоек. Такие краны характеризуются более плавным ходом, их несущие конструкции в значительно меньшей мере подвержены колебаниям. Однако они весьма чувствительны к отклонениям крановых рельсовых путей и точности установки ходовых колес в горизонтальной плоскости. Превышение этих отклонений сверх предусмотренных нормативами величин приводит к быстрому износу реборд ходовых колес.
У кранов с одной жесткой, а другой гибкой опорами, стойки последней обладают весьма значительной по сравнению со стойками жесткой опоры податливостью, иногда они крепятся к мосту с помощью шарниров. Такие краны обычно могут перемещаться по путям, отклонения рельсов которых в горизонтальной плоскости на 25-40% превышают предельно допустимые, они также менее чувствительны к отклонениям в точности установки ходовых колес в горизонтальной плоскости. Однако у них как ходовые колеса, так и рельсовый путь жесткой опоры испытывают осевые нагрузки, в два-три раза превосходящие соответствующие нагрузки у кранов с двумя жесткими опорами. Краны с одной жесткой, а другой гибкой опорами часто испытывают медленно затухающие низкочастотные продольные колебания. Это неблагоприятно сказывается на точности работы крана и ухудшает условия работы крановщика.
У большинства кранов мост опирается на двух стоечные опоры, через проемы которых груз транспортируют с консолей в пролет, при этом максимальная длина груза определяется расстоянием между стойками опор.
У кранов с консольной грузовой тележкой и одностоечными опорами длинномерные грузы, подаваемые под консоли, разворачивают на весу на 90 и, независимо от их длины, беспрепятственно перемещают мимо опоры пролетной части. В случае необходимости груз снова можно развернуть на 90.
В зависимости от расположения подъемного механизма относительно подтележочных путей различают краны с подвесными, опорными и консольными грузовыми тележками. Краны с подвесными монорельсовыми грузовыми тележками наиболее просты по конструкции. Однако при работе повышенной, а также средней интенсивности, нижние ездовые полки монорельса отгибаются. Кроме того, монорельсовые тележки не защищены от поперечного раскачивания.
Этих недостатков лишены краны с подвесными двухрельсовыми тележками, которые, однако, характеризуются более сложной конструкцией.
Опорные грузовые тележки наиболее удобны в эксплуатации. Однако их можно применять только на обладающих сравнительно большой массой двухбалочных кранах или на неэффективных в ряде случаев бесконсольных кранах.
По своему устройству и расположению грузовой лебедки различают тележки с механизмами подъема (в том числе электрической тали) и тележки с канатными блоками и установкой лебедки на мосту. В последнем случае снижается масса тележки и исключается необходимость подвода к тележке электропитания. Однако передвижение тележки по мосту сопряжено с перекатыванием каната по блокам. Это при прочих равных условиях, увеличивает на 5-8% энергопотребление крана и в полтора-два раза снижает срок службы каната.
Краны выполняют с управлением с пола с помощью подвесного кнопочного пульта или из кабины. Краны с управлением с пола обычно имеют пролеты не более 16 м и оборудованы электрической талью. При пролетах до 16-25 м кабины обычно устанавливают на одной из опор или на мосту около опоры.
При больших пролетах краны, предназначенные для перегрузочных работ, должны снабжаться подвижными кабинами, которые обычно перемещаются совместно с грузовыми тележками.
По способу монтажа различают самомонтирующиеся и несамомонтирующиеся краны. Большая часть кранов - самомонтирующиеся, с осуществлением подъема моста в проектное (рабочее) положение путем попарного стягивания стоек опор.
По технологическому процессу различают крюковые краны для перегрузочных работ, монтажные, грейферные, контейнерные, строительные для обслуживания гидротехнических сооружений и судостроительные.
Токопровод к кранам выполняют, как правило, с помощью гибкого кабеля.
Ряд кранов снабжают автоматическими кабельными барабанами, рассчитанными на наматывание 50-100 м кабеля. При расположении коробки питания в центре пути это обеспечивает перемещение крана на удвоенное расстояние. Для укладки кабеля вдоль путей устраивают деревянный лоток. Такой же лоток предусматривают и при креплении конца кабеля непосредственно к конструкции крана. Токопровод перетаскиваемым по лотку кабелем достаточно надежен для, относительно редко и на небольшие расстояния, перемещающихся кранов (3-5 циклов в час при протяжении пути до 20-30 м). При более интенсивной работе оболочка кабеля будет быстро изнашиваться. В ряде случаев для токопривода к крану можно использовать гирляндную подвеску кабеля. Петли кабеля крепят к петлям или кареткам, перемещающимися по натянутым вдоль путей проволоке или тросу.
Крановые рельсовые пути должны устраиваться в соответствии с указаниями, приведенными в эксплуатационной документации на кран. Проект крановых путей должен разрабатываться в каждом конкретном случае с учетом местных геологических условий. Рельсовые пути на земляном полотне следует ремонтировать и проверять не реже двух раз в год – в конце весны и в конце осени.
Краны изготовляют, как правило, для эксплуатации при температуре воздуха от плюс 40 до минус 40С. Иногда нижний предел температуры ограничивают минус 20С. Эксплуатация кранов при температурах, ниже указанных в паспорте крана, может быть допущена только при наличии разрешения завода-изготовителя при согласовании с органами Госгортехнадзора.
1-крановая тележка; 2-мост; 3-механизм передвижения; 4-крановый путь; 5-троллеи питания; 6-грузозахватный орган; 7-кабина управления; 8-ходовые колёса; 9-главные балки; 10-концевые балки.
Рисунок 1. Мостовой кран