Проектирование портального крана "Абус 10-30-10,5"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Исходные данные

2. Определение технической производительности перегрузочной машины и режимов работы её механизмов

2.1 Разрывное усилие в канате

2.2 Расчёт блоков и барабанов

3. Грузозахватное устройство - грейфер

4. Механизм подъема

4.1 Определение потребной мощности и выбор электродвигателя механизма подъёма

4.2 Расчёт передаточного числа и подбор редуктора

4.3 Расчёт и выбор тормоза

4.4 Выбор муфты

5. Расчёт механизма передвижения

5.1 Расчёт нагрузок на опоры крана

5.2 Расчёт числа ходовых колёс

5.3 Определение фактических нагрузок на колёса

5.4 Расчёт числа приводных колёс

5.5 Расчёт диаметра ходового колеса

5.6 Расчёт сопротивлений передвижению крана

5.7 Расчёт мощности электродвигателя и его выбор

5.8 Определение передаточного числа и выбор редуктора

5.9 Расчёт и выбор тормоза

5.10 Выбор муфты

6. Механизм изменения вылета стрелы

7. Механизм вращения

8. Технико-эксплуатационная оценка проекта

Список использованной литературы

Введение

Курсовое проектирование грузоподъёмных машин, эксплуатируемых в речных портах, является заключительным этапом в работе студентов специальности «Организация перевозок и управление» по изучению дисциплины «Транспортное перегрузочное оборудование».

Целью курсового проекта является закрепление и углубление знаний, полученных в процессе изучения подъемно-транспортного оборудования и приобретения навыков практического использования полученных знаний в решении конкретных расчетно-конструкторских задач.

При проектировании используются новейшие достижения в области подъемно-транспортного оборудования и эксплуатации портовых перегрузочных машин и механизмов. Курсовое проектирование предусматривает использование рациональных конструктивных решений, а также поиск путей совершенствования методов расчета и разработки, оригинальных конструнтивно-технологических предложений.

В заключении проводится технико-эксплуатационная оценка проектируемого крана.

1. Исходные данные

Тип крана - «Абус»;

Грузоподъёмность крана - 15 т;

Род груза - руда;

Скорость подъёма - 62 м/мин;

Скорость передвижения - 30 м/мин;

Скорость изменения вылета стрелы 38 м/мин;

Частота вращения - 1,2 об/мин;

Вариант работы - судно-склад;

Высота подъёма - 15 м;

Глубина опускания - 12 м;

Расстояние перемещения - 12 м;

Угол поворота - 170 градусов;

Время работы в году - 140 суток;

Время работы в сутках - 14 часов;

2. Определение технической производительности перегрузочной машины и режимов работы её механизмов

Для технологической схемы выбираем судно:

Баржа-площадка 309

Грузоподъемность 16500 т

Длина 77,2 м

Ширина 15,0 м

Осадка с грузом 1,96 м

Высота борта 2,5 м

По технологической схеме получаем:

R₁=15/2+0,5+2+10,5/2=15,25 м

R₂=10,5/2+3+24/2=20,25 м

ДR=R₂ - R_1;

ДR=20,25-15,25=5 м

H_оп=16 м

Н_п=7 м

б=170є

Глубина опускания - это расстояние от уровня кранового пути до грузозахватного органа, находящегося в нижнем допустимом положении.

Рассчитать время цикла перегрузочной машины без совмещения времени работы отдельных механизмов:

Tнесов.цик. = tуст.пор.гзу+tзах+2tпод+2tи.в.с.+2tпов+2tпер+2tоп+ tуст.гр.гзу +tвыс;

tуст.пор.гзу= 4 с [1]

tзах=8 с [1]

tуст.гр.гзу=4 с [1]

tвыс=8 с [1]

Время подъёма: 2tпод=2((hпод/vпод)+tр.т.);

tр.т. =2,5 с (приложение 3) [3]

2tпод =2(16/(62/60)+2,5)=35,97 с

Время изменения вылета стрелы: 2tи.в.с.=2((?R/vи.в.с.)+tр.т.);

2tи.в.с.=2(5/(38/60)+4)=23,79 с

tр.т. =4 с (приложение 3) [3]

Время поворота: 2tпов=2((б/6*nкр)+tр.т.);

2tпов = 2(170/(6*12)+12)=28,72 с

tр.т. =12 с (приложение 3) [3]

Время передвижения: 2tпер=2((Lпер/vпер)+tр.т.);

2tпер =2(8/(30/60)+4)=40 с

tр.т. =4 с (приложение 3) [3]

Lпер=8 м (исходные данные)

Время опускания: 2tоп=2((hоп/vпод)+tр.т.);

2tоп =2(7/(62/60)+2,5)=18,55 с

tр.т. =2,5 с (приложение 3) [3]

Tнесов.цик.= 35,97+23,37+28,72+4+4+8+8+18,55+40=171,03 с

Определяем время совмещённого цикла: Tсов.цик.=Tнесов.цик.*ж;

Tсов.цик.= 171,03*0,8=136,82 с

Коэффициент совмещения циклов = 0,8 (ж)

Техническая производительность перегрузочной машины:

Ртех=nц*mгр ; т/ч

Число циклов за час работы: nц=3600/ Tсов.цик.;

nц =3600/136,82=26,3

Средняя масса груза одного подъёма: mгр=Vгзу*с*ш ; т

Объём грейфера V_гзу=3,4 м³;(приложение 2)[3]

Масса грейфера G_гзу=6,7 т; (приложение 2)[3]

Плотность руды: с= 2,2 т/м³ (приложение 5)[3]

ш=0,8

mгр=3,4*2,2*0,8=5,98 т

Выполняется проверка условия: mгр + Gгзу? Qн - данное условие выполняется: 5,98+6,7<15

Ртех=26,3*5,98=157,27 т/ч

Коэффициент использования крана по грузоподъёмности:

Кгр=( mгр + mгзу)/ Qн;

Кгр =(5,98+6,7)/15=0,85

Кгр.сут.=tч/24=14/24=0,58 ;

Кгр.год.=nд/365=140/365=0,38

Относительная продолжительность включения каждого механизма:

Для механизма подъёма: ПВ%=(( tоп +tпод +tвыс +tзах)/ Tсов.цик)*100%;

ПВ%=((35,97+8+8+18,55)/136,82)*100%=52%

Для механизма изменения вылета стрелы: ПВ%=(( tи.в.с.)/ Tсов.цик)*100%;

ПВ%=(23,79/136,82)*100%=17%

Для механизма поворота: ПВ%=(( tпов.)/ Tсов.цик)*100%;

ПВ%=(28,72/136,82)*100%=21%

Для механизма передвижения: ПВ%=(( tпер.)/ Tсов.цик)*100%;

ПВ%=(40/136,82)*100%=29%

Наименование механизма	Расчётные показатели	Режим работы
	ПВ%	Кгр	Кгр.сут	Кгр.год	ГГТН	ГОСТ
Подъёма	52	0,85	0,58	0,38	Т	М5
Поворота	21	0,85	0,58	0,38	С	М4
И.В.С.	17	0,85	0,58	0,38	С	М4
Передвижения	29	0,85	0,58	0,38	С	М4

Вывод: Кран работает в тяжёлом режиме, так как у механизма подъема тяжелый режим работы.

2.1 Разрывное усилие в канате

Sp=K*Smax;

где K - коэффициент запаса прочности, зависящий от режима работы механизма.

K=6,0 (таблица V.2.4.) [5]

Smax - максимальное усилие в ветви каната:

Smax=Gн/nв*з;

Smax= 147,15/(2*3*0,85)=28,85 кН

где Gн=Qн*g=15*9,81=147,15 кН;

Qн - грузоподъёмность крана, т;

Nв - количество ветвей каната, на которых подвешен груз:

з - общий коэффициент полезного действия

збл - коэффициент полезного действия блоков в зависимости от угла обхвата;

Nв=а*m

a=2 - число ветвей закрепленных на барабане

m=3 - кратность полиспаста

Sp=6*28,85=173,1 кН;

По результатам вычислений выбираем диаметр каната: d_k=19,5 мм (приложение 2) [3]

Канат двойной свивки типа ЛК-Р конструкции 6*19 (1+6+6/6)+1о.с.

по ГОСТ 2688-80.

ЛК-Р - с линейным касанием проволок между слоями при разных диаметрах проволок в наружном слое;

О.с. - с органическим сердечником

Рисунок 1 Эскиз каната ЛК-Р

2.2 Расчёт блоков и барабанов

Диаметр барабана:

Dб=dк*(e-1) мм.

Dб=19,5*(30-1)=652,5 мм

e=30 (таблица V.2.4.) [5]

Рисунок 2 . Профиль блока.

Расчётный диаметр барабана, уточнённый по ГОСТу - Dб=630 мм

Длина нарезной части барабана: LН=Zо*tш мм

где tш= dк+(2-3) - шаг нарезки, мм.

tш= 19,5+3=22,5 мм

Zо= Zр+ Zз+ Zкр - общее число витков нарезки, состоящее из числа рабочих, запасных и витков на крепление каната.

Zр= (НП+НОП)*m/(р*Dб.с.)

Zр=(15+12)*3/(3,14*0,6495)=40; 1 - тело блока; 2 - реборда; 3 - канат.

Zо=40+3+3=46;

LН=46*22,5=1035 мм;

где НП, НОП - высота подъёма и глубина опускания, м;

m - кратность полиспаста;

Dб.с. - диаметр барабана, измеренный по средней линии навиваемого каната.

Dб.с. = Dб+ dк

Dб.с. =630+19,5=649,5 мм

Полная длина барабана при одинарном полиспасте:

LП=2LН+12* tш, мм;

LП=2*1035+7*22,5=2227,5 мм

Толщина стенки барабана: дст=0,01Dб+3, мм

дст=0,01*630+3=9,3 мм

Толщина стенки барабана проверяется из расчёта на сжатие:

дст=f* Smax/ tш*[усж] , мм

дст=0,7* 28850/ 22,5*110=8,16 мм

Принимаем дст=9,3 мм

При условии LП ? 3*Dб барабан рассчитывается на прочность от деформации кручения и изгиба:

2227,5?3*630;

2227,5?1890

Рисунок 3 Барабан с двойной нарезкой

у =(v(М²_изг+(б_п*М_кр)²))/W_э ?[у_изг]

М_кр= S_max*D_б

М_изг= S_max*((LП-а)/2)

а=0,6* D_б

б_п= 0,75

W_э - экваториальный момент сопротивления сечения барабана,

W_э=0,8*( Dб-дст)²* дст

[у_изг]= 120 мПа

М_кр=28,85*0,630=18,176 Нм

М_изг=28,85*((2227,5-0,6*0,63)/2)=32126,235 Нм

W_э=0,8*(0,63-0,0093)²*0,0093=0,0029 м³

у =(v(32126,235²+(0,75*18,175)²))/0,0029=11,08 мПа

у<[у_изг]; Условие выполняется

3. Грузозахватное устройство - грейфер

Основным грузозахватным устройством для перегрузки навалочных грузов является грейфер.

Грейфер обеспечивает автоматическое взятие и отдачу (высыпание) груза. По назначению грейферы делятся на нормальные, подгребающие, лесные и специальные.

Нормальные грейферы служат для перегрузки минерально-строительных грузов, угля, руды, соли, цемента и т.п.

Подгребающие (штивущие) грейферы отличаются от нормальных увеличенным примерно в 2 раза размахом челюстей, что позволяет увеличить площадь захватываемого груза и обеспечить большую заполняемость грейфера при небольшой толщине слоя груза.

Лесные грейферы применяют для перегрузки непакетированного круглого леса и пиломатериалов; вместо челюстей у них имеются лапы для захвата груза.

Специальные грейферы служат для подводной добычи песка, гравия, песчано-гравийной смеси, перегрузки камня, металлолома и др.

Грейферы бывают двух и многочелюстные. Многочелюстые грейферы обычно применяют для перегрузки крупнокусковых грузов (камень, чугунные чушки и т.п.). Наибольшее применение в речных портах; нашли двухчелюстные грейферы.

Грейфер подвешивают к крану на одном, двух или четырех канатах. Одноканатный грейфер обычно навешивается на крюк крана, т.е. обеспечивается возможность быстрого перевода крана из крюкового в грейферный режим. Однако, одноканатные грейферы обладают существенными недостатками: сложность замкового устройства, большие затраты времени на закрытие и раскрытие челюстей. Применяются редко только на кранах небольшой грузоподъемности.

Наибольшее распространение в речных портах нашли двух и четырехканатные грейферы; при двух канатах они имеют один поддерживающий и один замыкающий, а при четырех - два поддерживающих два замыкающих каната. Увеличение числа канатов связано со стремлением уменьшить диаметр канатов, а, следовательно, и диаметры грузовых барабанов и направляющих блоков.

Двух и четырехканатные грейферы применяют на кранах, имеющих две лебедки:

одну замыкающую (для закрытия-раскрытия грейфера и подъема-опускания его) и одну поддерживающую.

Рисунок 5 Четырехканатный грейфер

4. Механизм подъема

Механизм подъема предназначен для подъема и опускания груза на необходимую высоту с заданной скоростью и удержания груза на любой, требуемой условиями технологического процесса, высоте.

4.1 Определение потребной мощности и выбор электродвигателя механизма подъёма

Nст=0,6*QН*g*Vп /зобщ

Nст=0,6*15*9,81*1,03/0,85=106,986 кВт

где зобщ - общий к.п.д. грузоподъёмного механизма;

зобщ=0,85;

Vп =62 м/мин=1,03 м/с

Производим корректировку мощности с учётом фактической продолжительности включения

Nн=N1* v ПВ/ПВн=106,986* v 51/60=98,64 кВт

Nст >Nн

Тип выбранного электродвигателя МТН 713-10 (приложение 3)[3]

Максимальный момент на валу электродвигателя Мmax=7310 Нм

Момент инерции J=15 кг*м²

Мощность электродвигателя Nдв=125 кВт

Частота вращения вала электродвигателя nдв=590 об/мин

Ширина электродвигателя Вдв=790 мм

4.2 Расчёт передаточного числа и подбор редуктора

Рисунок 6

1 - барабан;

2 - электродвигатель;

3 - тормоз; 4 - редуктор

iо= nдв/ nб;

nб=Vп*m/р*D^c_б;

nб=62*3/3,14*0,6495=91,2 об/мин

iо=590/91,2=6,5

Выбираем редуктор типа РМ-850 с iр=10,35 - исполнение VIII.( табл. 12)[3]

Nр=149,0 кВт ; nр=600 об/мин

Выбираем схему сборки редуктора:

А> D_б/2+В_дв/2

850>630/2+790/2

850>710

Условие выполняется, принимаем

«П» - образную компоновочную схему.

4.3 Расчёт и выбор тормоза, соединительной втулочно-пальцевой муфты

Величина тормозного момента, приведённого к валу электродвигателя рассчитывается по формуле:

Мт =в* М^рт

М^рт =Dб *G_н* зо /2*m*iр ;

в=2 - коэффициент запаса торможения для грейферного режима;

М^рт=147,15*0,6495*0,85/(2*3*10,35)=1,31 Нм

Мт=2*1,31*1000=2620 Нм

По величине тормозного момента выбирается тормоз:

Тип тормоза ТКТГ - 600М

Диаметр тормозного шкива - 600мм

Тормозной момент Мт=5000 Нм

4.4 Выбор муфты

М_кр= k₁*k₂*М_р

М_р= Dб *G_н /2*m*iр* зо ;

М_р=147,15*0,63/(2*3*10,35*0,85)=1492,8 Нм

М_кр=1,3*1,3*1492,83=2522,83 Нм

По величине диаметра тормозного шкива выбирается втулочно-пальцевая муфта:

Число пальцев 8

Наибольший передаваемый момент 8000 Нм

Диаметр тормозного шкива - 600мм

5. Расчёт механизма передвижения

5.1 Расчёт нагрузок на опоры крана

Из (таблицы 1); [3] выбираем массу крана -185,8т; портала - 73,7 т; поворотной части с противовесом - 112,1 т; противовеса подвижного - 11,0 т; стрелы в сборе - 10,3 т; хобота - 4,7 т; оттяжки - 4,0 т.

Максимальная нагрузка на опору В равна:

перегрузочный кран подъём механизм

Роп. max.=0,25[Gпорт+V((S+2tо)/S)+М*2cosц/S+ М*2sinц/в]

где V= Gпов.ч.+ Gгр.;

V= (112,1+15)*9,81=1246,85 кН

tо=0,6 - расстояние между осью вращения крана и шарниром крепления стрелы:

М=V*lv=

М =1246,85*2=2493,7 Нм

lv=2,0 м

Gпорт=73,7*9,81=722,997 кН

Роп. max.=0,25[722,997+1246,85*((10,5+2*0,6)/10,5)+2493,7*((2*cos45)/10,5+

(2sin45)/10,5)]=696,405 кН

Максимальная нагрузка на опору Д равна:

Роп. min.=0,25[Gпорт+V((S-2tо)/S)-М*2cosц/S- М*2sinц/в]

Роп. min.= 0,25[722,997+1246,85*((10,5- 2*0,6)/10,5)- 2493,7*((2*cos45)/10,5+(2sin45)/10,5)]=288,512 кН

5.2 Расчёт числа ходовых колёс

Zоб= Роп. max. /[р];

Zоб= 696,405/200=3,48=4

где Zоб - число колёс на одной опоре;

[р] - допускаемая нагрузка на одно колесо, зависящая от материала, из которого изготовлено колесо, и шпального покрытия. ([р] - (200ч500) кН)

5.3 Определение фактических нагрузок на колёса

Максимальная нагрузка на колесо:

Рк. max.= Роп. max. / Zоб;

Рк. max.= 696,405/4=174,1 кН

Минимальная нагрузка на колесо:

Рк. min.=Роп. min./Zоб;

Рк. min.=288,512 /4=72,128 кН

5.4 Расчёт числа приводных колёс

Расчётное значение приводных колёс должно быть таким, чтобы обеспечивалось устойчивое передвижение крана при неблагоприятных условиях

Zпр.к.оп. = ?Рк.пр./4Рк.min.;

где ?Рк.пр.=Wоб/(µ+ µсм);

?Рк.пр.= 65,917 /(0,01+0,12)= 507,05кН

µ=0,01-коэффициент трения в цапфах колеса; (приложение 1) [1]

µсм=0,12-коэффициент трения между колесом и цапфой. (приложение 1) [1]

Zпр.к.оп. = 507,05/(4*72,128)=1,75=2 ед.

5.5 Диаметр ходового колеса

Дк=Рк.max.*1000/вк[g]

Дк=174,1*1000/7*500=49,7 см

dц = Дк/4;

dц = 50/4=12,5 см

По ГОСТу принимаем Дк=500 мм

где вк - ширина опорной части колеса - вк=вр=70 мм (вр - ширина рельса)

5.6 Расчёт сопротивлений передвижению крана

Общее сопротивление передвижению крана равно:

Wоб=Wтр+Wв+Wу+Wин;

Сопротивление трения:

Wтр=(Gкр+Gгр)* (µ*dц+2f)*Кр/Дк;

Wтр=1969,85*(0,01*12,5+2*0,05)*1,2/50=10,637 кН

где Gкр+Gгр= (185,8+15)*9,81=1969,85 кН

f - коэффициент трения качения по рельсу (f=0,05 см)

Кр - коэффициент, учитывающий трение реборд колеса о рельс; (Кр =1,2) (приложение 1) [1]

Сопротивление от уклона подкрановых путей:

Wу=(Gкр+Gгр)*sinв

Wу= 1969,85*0,003=5,91 кН

где в - угол уклона подкрановых путей. (Sinв=0,003)

Сопротивление от сил инерции:

Wин=(Gкр+Gгр)*а/g

Wин=1969,85*0,15/9,81=30,12 кН

где а - ускорение передвижения машины.

Wв=(?Fkpi*Kсп+Fгр*Kсп)* [рв] *10^-3

Wв=(14*1+(7+15)*1+(64+18)*0,5)*250*10^-3=19,25 кН

где ?Fkpi - сумма всех наветренных площадей крана.

[рв] - удельное давление ветра на единицу площади (для рабочего состояния крана [рв]=250 Па)

Kсп - коэффициент сплошности конструктивных элементов крана.

Wоб=10,637 + 5,91+30,12 +19,25 =65,917 кН

5.7 Расчёт мощности электродвигателя и его выбор

Общая мощность электродвигателей крана:

Nр=Wоб.'*Vпер./ зобщ;

Wоб.'=Wоб - Wин;

Wоб.'=65,917-30,12=35,797 кН

Nр=35,797*0,5/0,85=21,06 кВт

Nр 1:4=1,25* Nр/4;

Nр 1:4=1,25*21,06/4=6,58 кВт

Производим корректировку мощности на ПВф

Nн=Nр* v ПВф/ПВн=6,58* v 29/25=7,087 кВт

Выбираем электродвигатель из (таблица 16) [3]

Тип выбранного электродвигателя МТН -211-6

Мощность электродвигателя Nдв=8,2 кВт

Частота вращения вала электродвигателя nдв=900 об/мин

Ширина электродвигателя Вдв=360 мм

5.8 Определение передаточного числа и выбор редуктора

Расчёт общего передаточного числа:

iоб= nдв/ nк;

Частота вращения ходового колеса

nк=Vп/р*Dк

nк=30/(3,14*0,50)= 19,11 об/мин

iоб=900/19,11=47,1

Выбираем коническо-цилиндрический редуктор РМ-750 с передаточным числом iр=40,17 исполнение II, nр=600 об/мин (таблица 12) [3]

Тогда передаточное число открытой передачи будет равно: iо.п.= iоб/ iр

iо.п.= 47,1/40,17=1,17

5.9 Расчёт и выбор тормоза, соединительной втулочно-пальцевой муфты

Величина тормозного момента, приведённого к валу электродвигателя рассчитывается по формуле:

Мт=в*(Wоб-Wт)*Дк* зобщ /(2 *iоб) ;

Мт= 2*(65,917-10,637)*500*0,85/(2*47,1)=498,8 Нм

где в=2,0 - коэффициент запаса торможения для грейферного режима; (таблица 15) [3]

По величине тормозного момента выбирается тормоз: (таблица 13) [3]

Тип тормоза ТКГ-300

Диаметр тормозного шкива - 300мм

Тормозной момент Мт=800 Нм

5.10 Выбор муфты

М_кр= k₁*k₂*М_р

М_р= Dб *G_н /2*m*iр* зо ;

М_р=147,15*0,63/(2*3*40,17*0,85)=452,5 Нм

М_кр=1,3*1,3*452,5=764,7 Нм

По величине диаметра тормозного шкива выбирается втулочно-пальцевая муфта:

Диаметр тормозного шкива - 300мм

Число пальцев 6

Наибольший передаваемый момент Мт= 800Нм

6. Механизм изменения вылета стрелы

Вылет стрелы крана - расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части до вертикальной оси грузозахватного органа.

Стреловые системы кранов предназначаются изменения положения груза относительно оси вращения крана, благодаря чему краном обслуживается определенная площадь, а также для обеспечения необходимой высоты подъема груза.

Перевод стрелы из одного положения в другое осуществляется с помощью специальных механизмов, носящих название механизмов изменения вылета стрелы. Их можно разбить на 4 основные группы:

? Полиспастные

? Штанговые (рейка, винт)

? Секторные

? Кривошипные

Механизмы изменения вылета могут иметь жесткую или гибкую связь со стреловым устройством. Механизм изменения вылета у портальных кранов должен иметь жесткую связь со стрелой, чтобы исключить самопроизвольное движение стрелы под действием горизонтальных сил: ветра, сил инерции, отклонения грузовых канатов от вертикали и т.д.

Наиболее распространенным является реечный механизм изменения вылета стрелы, т.к. является самым легким по весу и простым по изготовлению и устройству. Он дает плавное изменение угловой скорости качания стрелы, а, следовательно, и незначительные инерционные нагрузки на привод. Недостатком является то, что в процессе работы механизма есть опасность выхода реек из зацепления на максимальном вылете. Для предотвращения этого устанавливаются концевые выключатели, механические ограничители и пр.

Винтовой механизм довольно легок, как и реечный, но значительно сложнее и дороже в изготовлении и требует тщательного ухода и наблюдения за состоянием резьбы гайки и винта во время эксплуатации.

Секторный механизм встречается довольно редко. Угловая скорость качания стрелы здесь постоянна, а линейная скорость движения груза увеличивается по мере приближения к минимальному вылету, что нежелательно.

Кривошипно-шатунный механизм надежен и безопасен в эксплуатации. Ему не нужны концевые выключатели, упоры, амортизаторы,

Рисунок 8 Кинематическая схема механизма изменения вылета стрелы.

1 - зубчатая рейка; 2 - шестерня; 3 - редуктор; 4 - тормоз;

5 - электродвигатель.

т.к. при непрерывном вращении кривошипа стрела плавно проходит через крайние положения и возвращается назад. Это исключает возможность падения стрелы или запрокидывания ее на кабину, но механизм является одним из самых тяжелых.

Секторно-кривошипный механизм является промежуточным между секторным и кривошипно-шатунным. Будучи легче кривошипно-шатунного механизма, он обеспечивает сравнительно равномерное качание стрелы и незначительные инерционные нагрузки в крайних ее положениях.

Гидравлический механизм обеспечивает большую плавность работы, почти исключая динамические нагрузки, способен выдерживать значительную перегрузку, обеспечивать равномерность горизонтального перемещения груза при изменении вылета, но сложен и дорог в изготовлении.

7. Механизм вращения

За счет вращения верхней части металлоконструкции крана обеспечивается обслуживание стреловыми кранами кольцевой площади. Для осуществления вращения краны имеют: опорно-поворотное устройство, поддерживающее и центрирующую поворотную часть.

Конструкция опорно-поворотного устройства существенно влияет на всю конструкцию крана; по типу опорно-поворотного устройства краны подразделяют на 2 группы:

? Краны на поворотном круге (поворотной платформе);

? Краны на колонне.

У кранов на поворотном круге поворотная часть опирается на колеса, катки или шарики, которые перемещаются по круговому рельсу, прикрепленному к опорному барабану. Механизм поворота на поворотной платформе состоит из электродвигателя, эластичной муфты с тормозным шкивом, на конце которого на шпонке насажена цилиндрическая шестерня. При вращении эта шестерня отталкивается от неподвижного зубчатого колеса и обегает вокруг него, обеспечивая поворотной платформе вращение вокруг вертикальной оси с частотой n_кр . Движение в механизме поворота может передаваться от вала электродвигателя к шестерне через коническую зубчатую передачу и цилиндрические передачи в редукторе. Для предохранения валов и зубчатых передач от перегрузки в редукторе устанавливают фрикционную передачу, состоящую из ведущих фрикционных дисков, ведомых нижнего и верхнего нажимного диска фрикциона, спиральной нажимной пружины. Современные краны имеют разнообразные конструкции механизмов вращения:

? с зубчатым венцом;

? с канатной тягой;

? с приводными колесами.



Рисунок 9 Кинематическая схема механизма вращения.

1 - стационарный зубчатый венец; 2 - шестерня; 3 - вал; 4 - редуктор; 5 - тормоз; 6 - электродвигатель.

Кроме вращения поворотной части краны механизмы вращения обеспечивают снижения угловой скорости двигателя, вызываемое ограничениями угловой скорости поворотной части крана

При больших вращающихся массах в период неустановившегося движения на механизм поворота действуют большие динамические нагрузки. Специальные устройства, предохраняющие механизм поворота от поломок при перегрузках является обязательным элементом на портовых перегрузочных кранах, независимо от конструкции механизмов. Эти предохранительные устройства носят название муфт предельного момента, представляют совой дисковые или конические фрикционные муфты и встраиваются обычно в редуктор.

8. Технико-эксплуатационная оценка проекта

Показатель	Кран-аналог	Проектируемый кран
1. Грузоподъемность, т 2. Вылет стрелы максимальный, м 3. Диапазон подъёма, м 4. Скорости механизмов, м/мин: ? Подъема ? Передвижения ? Изменения вылета стрелы 5. Частота вращения крана, об/мин 6. Мощность электродвигателей механизмов, кВт: ? Подъема ? Передвижения ? Изменения вылета стрелы ? Вращения 7. Число ходовых колес 8. Диаметр ходового колеса, мм 9. Максимальная нагрузка на колесо, кН	10 32 45 63 32 37,2 1,88 125 11 16 710 200	12 32 63 32 50 1,5 16 550 194,30

Заключение

Увеличилась грузоподъемность крана до 12 т. Уменьшился диаметр ходового колеса (с 710 мм до 550 мм) и нагрузка на него. Скорости механизмов почти не изменились, при этом мощность электродвигателя передвижения уменьшилась.

Список использованной литературы

Буренок В.Д. Сборник задач по подъёмно-транспортным машинам речных портов. Издание третье. Новосибирск 2007;

Буренок В.Д., Шарутина В.А. Перегрузочные машины речных портов. Новосибирск 2003;

Буренок В.Д., Ефремов А.М. Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине «ТПО». Новосибирск 2004;

Буренок В.Д. Справочные материалы по портовому перегрузочному оборудованию по подъёмно-транспортным машинам. Новосибирск 2005;

Справочник по кранам под редакцией М.М. Гохберга. Том 1,2. Ленинград, «Машиностроение», Ленинградское отделение, 1988;

Размещено на Allbest.ru