Разработка малого лесопильного предприятия

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Лесная промышленность Российской Федерации включает в себя несколько технологически связанных между собой отраслей - лесозаготовительную, деревообрабатывающую, целлюлозно-бумажную и лесохимическую. Доля лесной промышленности в общем объеме производства промышленной продукции и экспорта России составляет более .

В лесной промышленности более организаций, в том числе около крупных и средних, из которых свыше акционированы. В отрасли занято свыше миллиона человек ( от численности работающих в промышленности).

Отрасль располагает основных фондов промышленности. По обеспеченности лесами страна занимает первое место в мире, обладая примерно четвертой частью мировых запасов древесины. Вместе с тем в мировой торговле лесобумажной продукцией доля России составляет менее .

Из-за недостаточного развития мощностей по глубокой переработке древесины структура лесопромышленного производства несовершенна, значительная часть древесины не находит применения. Заготовленная древесина преимущественно используется в круглом виде и для лесопиления.

Объем российского экспорта лесобумажной продукции составил за год всего млрд. долларов США, что значительно уступает уровню основных стран-экспортеров такой продукции. При этом структура экспорта имеет выраженную сырьевую направленность.

В годах лесная промышленность развивалась неравномерно. К году объем производства сократился в раза по сравнению с годом. Позитивные тенденции в лесной отрасли отчетливо наметились в году, когда темпы роста составили по сравнению с годом.

К основным факторам, сдерживающим развитие лесной промышленности, относятся:

- низкий технический уровень производства;

- высокая степень износа основных промышленно-производственных фондов;

- недостаточный объем инвестиций в основной капитал;

- отсутствие во многих регионах России мощностей по глубокой переработке древесины;

- специфика лесозаготовительного производства, обусловленная географическими и природными условиями;

- недостаточное количество лесных дорог круглогодичного действия;

- увеличение доли затрат на энергетические ресурсы и железнодорожные тарифы в себестоимости лесобумажной продукции;

- расходование значительных средств на содержание объектов социальной сферы, находящихся на балансе градообразующих организаций.

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Составить схему лесопильного цеха и подобрать оборудование для различных его участков

Нижний склад представляет собой производственное подразделение лесозаготовительного предприятия, расположенное в пункте примыкания лесовозной дороги к путям общего пользования и производящее приемку, первичную обработку деревьев и хлыстов для получения круглых сортиментов и сырья, а также переработка этого сырья на различные виды готовой продукции.

Нижние склады лесозаготовительных предприятий имеют наибольшее распространение. Нижний склад представляет собой производственный участок лесозаготовительного предприятия. В состав технологического процесса лесоскладских работ входит первичная обработка деревьев и хлыстов для получения круглых сортиментов и сырья, а также переработка этого сырья на различные виды готовой продукции. В зависимости от вида лесопродукции в состав работ входят: выгрузка подвижного состава лесовозного транспорта, очистка деревьев от сучьев, раскряжевка хлыстов, сортировка, штабелёвка и отправка потребителям круглого лесоматериала, транспортировка лесоматериалов и отходов к местам их переработки, разделка длинномерных сортиментов на короткие, окорка лесоматериалов, шпалопиление и лесопиление, переработка низкокачественной древесины, транспортировка и штабелёвка готовой продукции на склады и отгрузка потребителю.

Малым называется предприятие с годовым грузооборотом от до . Создаваемое лесопильное предприятие будет заниматься производством шпал и дров.

На рисунке 1 показана схема разрабатываемого мною малого предприятия. По лесовозной дороге 1 с лесосеки на предприятие автомобильным транспортом

1 - лесовозная дорога; 2 - лебёдка; 3 - разгрузочная площадка; 4 - разделительное устройство; 5 - хлыст; 6 - - подающий двухцепной транспортер; 7 - двухстреловой манипулятор ЛО - 13С; 8 - бункер; 9 - привод подающего транспортера; 10 - привод станка; 11 - транспортер отходов; 12 - центрирующий ролик; 13 - операторская; 14 - маятниковая пила АЦ - 3С; 15 - правые сбрасыватели; 16 - левые сбрасыватели; 17 - приемный стол; 18 - бункер; 19 - кабина управления; 20,22 - цепной продольный конвейер; 21 - упор; 23 - окорочный станок; 24 - лесопильная рама 2Р-75-1; 25 - лесопильная рама 2Р-75-2; 26 - двухклиновый цепной колун КЦ - 6; 27,28 - склад готовой продукции.

Рисунок 1 - Схема малого лесопильного предприятия

Доставляются еловые хлысты диаметром . Разгрузка осуществляется при помощи лебедки 2. Хлысты выгружаются на разгрузочную площадку 3. Разделительным устройством 4 (РРУ - 10М) хлысты 5 подаются к двухстреловому манипулятору 7 (ЛО - 13С), который поштучно укладывает их на цепной двухниточный подающий транспортер 6 для перемещения на приемный стол 17 до выдвинутого на нем упора 21. Управление растаскивателями хлыстов и гидроманипулятором осуществляется оператором из операторской 13 с пульта управления. После остановки хлыста и его стабилизации прижимным роликом сверху и центрирующим 12 снизу включается маятниковая пила 14 (АЦ - 3С). Отпиленные сортименты правыми 15 и левыми 16 сбрасывателями поочередно сбрасываются на транспортеры 22 и 20 соответственно. Опилки и оторцовки по транспортеру отходов 11 подаются в бункер 8. Скорость перемещения хлыста под пилу , диаметр пилы , скорость резания . Оператор управляет установкой из кабины 19. Привод станка 10 и привод подающего транспортера 9 закреплены на рамах и установлены на фундаментах.

Для получения готовой продукции в виде дров используем двухклиновый цепной колун 26 (КЦ - 6), куда цепным продольным конвейером 22 подаются отпиленные сортименты, сброшенные правыми сбрасывателями 15. Колун раскалывает их на части и по транспортеру дрова поступают на склад готовой продукции 27.

Сортименты с левых сбрасывателей 16 по транспортеру 20 поступают на установку для индивидуальной окорки 23 (ОК-35). После окорки сортименты по транспортеру поступают на лесопильную раму 24 (2Р-75-1) для продольной распиловки, а затем на лесопильную раму 25 (2Р-75-2) для получения на выходе обрезных досок, которые по транспортеру поступают на склад готовой продукции 28. Отходы от окорочной установки и лесопильных рам по транспортеру отходов 11 поступают в бункер 18.

1.2 Рассчитать производительность всех участков и определить места установки буферных магазинов

Сменная производительность цепного колуна КЦ - 6 определяется по формуле

где продолжительность смены,

; скорость надвигания упоров,

;

объем среднего чурака, который определяется по формуле ;

коэффициент использования рабочего времени смены, [1];

коэффициент загрузки установки,

[1];

коэффициент, учитывающий повторные расколы поленьев,

[1];

расстояние между упорами,

.

где средний диаметр чурака,

;

длина чурака, .

Сменная производительность окорочного станка ОК - 35 определяется по формуле

где продолжительность смены,

;

коэффициент использования рабочего времени смены,

[1];

коэффициент загрузки станка, [1];

скорость подачи бревна,

[3];

средний объем бревна;

длина среднего бревна,

.

- соответственно коэффициент использования машинного и сменного времени () [1];

средний объем бревна, м³ ;

; (9)

Д - посылка за один оборот вала рамы, мм (Д=40…60 мм) [2];

- частота вращения вала рамы, () [4];

- длина бревна, м ()

; (10)

Д - посылка за один оборот вала рамы, мм (Д=30…50 мм) [2];

- частота вращения вала рамы, () [4];

- длина бревна, м ()

Сменная производительность скребкового транспортера ТОЦ-16-5 определяется по формуле

где коэффициент использования рабочего времени, ()[1];

коэффициент заполнения желоба транспортера, ( )[1];

поправочный коэффициент, учитывающий угол подъема транспортера, ()[1];

скорость движения лесотранспортера, м/с ()[1];

высота скребка, м ()[1];

ширина скребка, м;

; (13)

где длина транспортера, м ()[1];

;

расстояние между скребками, м ()[1];

коэффициент разрыхления сыпучих лесоматериалов, ()[1];

время смены, ч ();

Сведем производительность участков лесопильного цеха в таблицу 1

Таблица 1

Производительность участков лесопильного цеха

Участок лесопильного цеха	Сменная производительность,	Годовая производительность,
1	2	3
Раскряжевочная установка ЛО - 15С		27000
Цепной колун КЦ - 6		18250
Окорочный станок ОК - 35		27250
Лесопильной рамы 2Р-75-1		62000
Лесопильной рамы 2Р-75-2		49750
Скребкового транспортера ТОЦ-16-5	179	44750
Цепной транспортер БА - 3М	316	79000

2. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

2.1 Привести классификацию оборудования лесопильного цеха по заданию руководителя

Погрузочно-разгрузочные работы - это комплекс мер, направленных на поднятие разнообразных грузов с целью их погрузки или выгрузки. Традиционно такие работы применяются для погрузки или выгрузки грузов, вручную или при помощи специализированной техники

Штабелевка готовой продукции на лесных складах необходима для создания запасов в связи с неравномерностью отгрузки, а также для равномерной работы участков, поточных линий и отдельных цехов.

Эти запасы создаются в процессе штабелевки, которая является промежуточной операцией между сортировкой и отгрузкой. Для штабелевки обычно используют то же оборудование, что и для погрузки лесоматериалов на подвижной состав МПС (на прирельсовых складах) или для зимней сплотки и сброски лесоматериалов на воду (на береговых складах). На прирельсовых нижних складах для штабелевки и погрузки лесоматериалов применяют консольно-козловые и башенные краны, колесные погрузчики; на береговых складах -- башенные краны, штабелеры, канатно-блочные установки. Укладка в кучи технологической щепы на складах открытого хранения производится пневмотранспортными установками или ленточными транспортерами.

Для более полного использования грузоподъемности на четырехосные платформы и полувагоны лесоматериалы загружают с «шапкой», т. е. с суженной верхней частью габарита. Коротье в крытые вагоны грузят при помощи передвижных транспортеров или автопогрузчиков; технологическую щепу в вагоны-щеповозы -- ленточными транспортерами или пневмотранспортными установками.

На береговых складах, примыкающих к рекам с молевым и плотовым сплавом, а также со сплоткой на воде отгрузка лесоматериалов заключается в сброске их из штабелей на воду. Сроки сброски зависят от продолжительности сплава. Для сброски используют канатно-блочные установки, башенные краны, штабелеры, тракторные толкатели или бульдозеры. Для погрузки лесоматериалов в суда применяют стреловые или башенные краны.

2.2 Проанализировать конструкции оборудования

Кран КБ-572 является башенным портальным краном с горизонтальной полноповоротной стрелой. Он предназначен для штабелевочно-погрузочных работ на лесных складах. Кран КБ-572 (рисунок 2) состоит из портала, четырех ходовых тележек 7, башни 8, опорно-поворотного устройства 7, поворотной фермы 16, стрелы 20, грузовой тележки 22, двух грузовых лебедок 10 и 11, установленных на противовесной консоли 9, лебедки 18 передвижения грузовой тележки, двух механизмов поворота, грейфера 23 и кабины 17, Портал представляет собой сварную конструкцию, состоящую из четырех стоек 5 коробчатой конструкции, верхние концы которых приварены к общей раме, а нижние попарно опираются на две продольные соединительные балки 3. По концам балок имеются втулки, в которые вставляются шкворни четырех ходовых тележек 1. На верхней раме портала имеются фланцы со штырями для соединения портала с башней. Между стойками портала в вертикальной плоскости, перпендикулярной к оси кранового пути, имеется проем, достаточный для пропуска сквозь него груженого подвижного состава широкой колеи. На верхней раме портала находится бетонный груз б, обеспечивающий устойчивость крана. Башня решетчатой конструкции представляет собой четырехгранную ферму из труб, взаимосвязанных раскосами, поперечными и диагональными связями. В верхней и нижней частях башни имеются фланцы для соединения соответственно с поворотной частью и порталом. Опорно-поворотное устройство 7 крана состоит из нижней неповоротной (соединенной с верхним концом башни) и верхней поворотной частей и расположенного между ними однорядного роликового опорно-поворотного круга с внутренним зубчатым зацеплением. Верхняя поворотная секция состоит из кольцевой рамы и фермы 16. Рама, выполненная в виде кольца листовой сварной конструкции, имеет проушины для шарнирного крепления стрелы 20 и противовес-ной консоли 9. На верхней поворотной секции установлена кабина 17 крановщика, шкаф с электрооборудованием и два механизма поворота стрелы. Ферма сварена из четырех поясных труб и раскосов. Поясные трубы заканчиваются фланцем для крепления оголовка 15, Стрела решетчатой конструкции треугольного сечения удерживается в горизонтальном положении прутковым расчалом 19. Верхний пояс стрелы, раскосы и связи выполнены из труб. Нижние пояса стрелы коробчатой конструкции сварены из двух неравноооких уголков. По двум нижним поясам стрелы перемещается на катках грузовая тележка 22.

В зависимости от условий работы стрела собирается из трех или четырех секций. Трехсекционная стрела имеет максимальный вылет крюка 30 м, четырехсекционная - 35 м. Под вылетом крюка понимается расстояние от оси вращения стрелы до вертикали, проходящей через грузовой крюк. На последней секции стрелы (считая от башни) установлены два направляющих блока грузоподъемного каната и направляющие блоки тягового каната грузовой тележки. На первой секции размещена лебедка 18 передвижения грузовой тележки. На нижних поясах стрелы уложен настил для прохода при осмотрах и обслуживании. Грузовая тележка состоит из двух П-образных коробчатых рам, связанных двумя продольными швеллерами. Блоки грузоподъемного каната установлены на осях между швеллерами. Ходовые катки, сидящие на осях П-образных рам, перемещаются по нижним поясам стрелы. Ветви тягового каната закрепляются на двух барабанах, установленных на поперечинах П-образных рам.

Назначение барабанов -выбирать слабину тягового каната путем его навивки на барабан. Для этой цели барабаны оборудованы воротками и храповыми механизмами. Противовесная консоль 9 предназначена для уравновешивания стрелы с грузом. Она имеет решетчатую конструкцию и представляет собой трехгранную ферму, состоящую из двух секций. Два верхних пояса фермы выполнены из неравнобоких уголков, взаимосвязанных приваренными к ним поперечинами. Нижний пояс фермы, а также раскосы и связи - трубчатые. Секции консоли соединяются при помощи болтовых фланцев. Консоль подвешена к оголовку на расчале 14, который, так же как и расчал стрелы, состоит из жестких прутковых тяг, соединенных переходными серьгами. Для подхода к грузовымлебедкам 10 и 11 по верхнему поясу фермы проложен настил с ограждением.

Противовесная консоль шарнирно крепится к опорно-поворотному устройству. На свободном конце консоли находится бетонный противовес 12. Верхняя часть поворотной фермы - оголовок 15 -представляет собой коробку пирамидальной формы, сваренную из листовой стали. В верхней части оголовок имеет гнезда для осей блоков, огибаемых грузоподъемными канатами 13. На оси грузовых блоков закреплены проушина и траверса, предназначенные для крепления расчалов стрелы и противовесной консоли соответственно. Для подъема в кабину служит лестница 4. Внутри неповоротной кольцевой рамы имеется люк для прохода с лестницы на площадку опорно-поворотного устройства. Внутри поворотной фермы имеется вторая лестница для подъема к оголовку. Схема запасовки грузоподъемного каната изображена на рис. 28, б. Из схемы видно, что грузоподъемные канаты обеих лебедок 1 и 2 образуют замкнутую систему. Оба каната проходят через блоки 3 оголовка, затем ветвь, идущая от лебедки 7, огибает направляющие блоки 4, установленные в конце стрелы, неподвижный 5 и подвижный 6 блоки грузовой тележки. Вторая ветвь, обогнув направляющий блок 8, расположенный в начале стрелы, также проходит через блоки 5, б и соединяется с первой ветвью.

Рисунок 2 - Башенный кран КБ-572

Подвижные блоки 6 установлены в обойме крюковой подвески 7. При работе одного барабана, например барабана /, барабан 2 должен быть заторможен. Это применяется при подъеме сравнительно легких грузов. При работе обеих лебедок тяговое усилие увеличивается вдвое, что обеспечивает подъем грузов предельного для крана веса. Управление всеми механизмами крана сосредоточено в кабине крановщика.

2.2.2 Башенный кран КБ-403

КБ-403 - кран с поворотной башней и балочной стрелой. Кран имеет большое число исполнений по длине стрелы (20...30 м), по высоте (в зависимости от числа секций) и по ветровому району места установки крана. Краны КБ-403 и -403А могут работать с наклонно расположенной стрелой при жестком креплении тележки на конце стрелы. Кран КБ-403Б имеет возможность работать с наклоненной под углом 30° стрелой. При этом грузовая тележка может перемещаться вдоль стрелы с сохранением горизонтального хода груза; это достигается за счет того, что глухой конец грузового каната, закрепленный у корня стрелы (при ее горизонтальном положении), переносится на грузовую тележку. Схема запасовки стреловых канатов кранов КБ-403 аналогична схеме запасовки канатов кранов КБ-401. Конструкция основных металлоконструкций (ходовая рама, поворотная платформа, башня) и механизмов (грузовая и стреловая лебедки, ходовые тележки, механизм поворота) однотипны с аналогичными составными частями и сборочными единицами кранов типа КБ-401. Отличительной особенностью кранов типа КБ-403 является наличие балочной стрелы грузовой тележки и тележечной лебедки. Стрела выполнена трехгранным сечением: верхний пояс и раскосы выполнены из труб, нижние ездовые пояса сварены из уголков. Стрела состоит из секций, что позволяет легко получать исполнения с различным максимальным вылетом 20...30 м. Ввиду применения стрел различной длины предусмотрен барабан для намотки излишков каната ограничителя высоты подъема.

На нижних поясах корневой и головной секций стрелы предусмотрены упоры для грузовой тележки. Грузовая тележка состоит из двух П-образных коробчатых рам, связанных между собой продольными балками. Тележка перемешается по ездовым поясам на четырех пазах балансирно закрепленных катков. Для предотвращения схода катков с поясов стрелы предусмотрена установка четырех боковых отбойных роликов. Грузовые блоки смешены относительно друг друга в плане, что позволяет обеспечить запасовку грузового каната с его перегибом только в одном направлении (без обратного перегиба) и тем самым уменьшить износ каната и продлить его срок службы. К тележке подвешен грузик ограничителя высоты подъема, при подъеме которого в случае упора в него крюковой подвески срабатывает концевой выключатель ограничителя высоты подъема.



Рисунок 3 - Башенный кран КБ-403 и его технические данные.

2.2.3 Башенный кран КБ-160

КБ-160 - башенный кран на рельсовом полотне с поворотной башней переменной высоты и подъёмной (наклонной) стрелой предназначаются для возведения жилых, промышленных, административных зданий и сооружений высотой до 8 этажей, а также зерновых элеваторов с массой монтируемых элементов до 8 т. Кран относится к 4-й размерной группе башенных кранов и использует общие с кранами этой группы основные узлы.

Поворотная платформа выполнена в виде плоской конструкции. На платформу устанавливаются портал. В передней части сверху находятся проушины опорного шарнира. Сбоку находятся шкафы с электрическим оборудованием крана (командоконтроллеры, пускатели и пр.). Сзади к поперечной балке приварены тяги для крепления нижней обоймы стрелового полиспаста. На поперечные балке при монтаже крана укладываются главные плиты балласта (30 т). К продольным балкам крепятся раскосы и стойки, которые вместе образуют 2-ногую стойку. К этой стойке шарнирно присоединены рабочие подкосы, служащие для удержания башни в вертикальном положении. На платформе также находятся основные механизмы крана -- механизм поворота, грузовая и стреловая лебёдки. По бокам стальными тяговыми шпильками крепятся два блока противовеса. Платформа опирается на ходовую раму с поворотными опорами (имеет в рабочем положении Х-образную форму) и соединяется с ней при помощи поворотного механизма, называемого устройством опорно-поворотным. Поворотный механизм на базовой модели крана КБ-160 выглядит как роликовый круг (в два ряда).

Портал крана имеет 4-х гранную конструкцию, которая сверху и снизу открыта для прохода секций башни. На поворотной платформе портал крепится на ферме шпренгельной и удерживается при помощи специальных подкосов, имеющих телескопическую конструкцию.

Стрела выполнена из трёх частей (секций). Относится к наклонным стрелам. Крепится к головной секции башни. Вылет меняется путём изменения угла наклона к горизонту. На её конце смонтированы специальный ограничитель подъёма крюка (т. н. ОВП), грузовые лебёдки (блоки) и крепления расчала стрелы, который служит для её удержания. Расчал 2-кратно запасован через подъёмную стрелу, далее идёт по схеме: блоки оголовка, распорка и через уравновешивающий блок, установленный на стреловой лебёдке, находящейся на верхней обойме.



Рисунок 4 - Башенный кран КБ-160.

2.4 Привести краткие технические характеристики в виде таблиц

Краткая техническая характеристика башенного крана КБ-572 в таблице 2.

Таблица 2

Техническая башенного крана КБ-572

Тип	Верхнеповоротный
Грузоподъемность максимальная , кг	10,000
Грузоподъемность при максимальном вылете, кг	6,300
Вылет стрелы максимальный , м	35
Вылет стрелы при максимальной грузоподъемности, м	17
Высота подъема крюка максимальная, м	13.5
Глубина опускания, м	10
Скорость:
- подъема (опускания) груза при одном барабане, м/с	0,33
- передвижения грузовой тележки, м/с	0,42
- передвижения, м/с	0,5
Общая масса крана, т	132.5
Конструктивная масса крана, т	55
База башенного крана, м	6х6

Краткая техническая характеристика башенного крана КБ-403 в таблице 3

Таблица 3

Техническая характеристика башенного крана КБ-403

Грузоподъемность, т	8 тонн
Вылет стрелы, м	30 м
Частота вращения башенного крана, об/мин	0,65
Высота подъема башенного крана, м	41-54,7
Скорость:
- подъема (опускания) груза, м/с	0,5-0,75
- посадки груза, м/с	0,083
- передвижения, м/с	0,3
- передвижения грузовой тележки, м/с	0,5
Общая масса крана, т	50,4
База башенного крана, м	6х6

Краткая техническая характеристика башенного крана КБ-160 приведена в таблице 4.

Таблица 4

Техническая характеристика башенного крана КБ-160

Грузоподъемность, т	8
Вылет стрелы, м	25
Высота подъема, м	55
Время полного изменения вылета, мин	1,2
Вылет стрелы максимальный, м	25
Общая масса крана, т	79,5
Конструктивная масса крана , т	49,5
База башенного крана, м	6х6

2.5 Сделать выводы о достоинствах и недостатках конструкции

Проанализировав конструкции некоторых башенных кранов можно выделить их достоинства и недостатки. Одним из достоинств всех кранов является их способность работать в разных отраслях. Будь то возведение зданий на строительной площадке или погрузка и штабелевка сортиментов на лесных складах. Башенный кран КБ-572 больше подходит для лесных складов, нежели для строительства зданий. Поскольку он имеет большую массу и соответственно большие габаритные размеры, что может затруднить его установку в городских условиях, хотя это возможно. Так же у него не достаточная высота подъема, чтобы возводить здания. Несмотря на это имея большую грузоподъемность и больший вылет стрелы он отлично справляется с работой на лесных складах. Для строительства лучше подходят башенные краны КБ-403 и КБ-160 максимальный вылет стрелы которых немного уступает КБ-572, но в высоте подъема они выигрывают в 4 раза. Такие краны более пригодны для строительства.

3. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ (МОДЕРНИЗАЦИИ) МАШИНЫ

3.1 Патентные исследования

Изучив конструкцию и работу башенных кранов мною был проведен патентный поиск по российским изобретениям. Область поиска зависит от предмета поиска и имеющегося в распоряжении патентного фонда. Одна из самых полных баз находится на сайте www.fips.ru. По алфавитно-предметному указателю я определил индекс МКИ и ознакомился с изобретениями соответствующими индексу . Глубина патентного поиска: самый старый «Портальный башенный кран», самый новый «Башенный кран и способ его монтажа».

В изобретении целью является снижение трудоемкости монтажно-демонтажных работ. Для этого на установлено устройство подращивания башни. Работает это устройство следующим образом. Башенный кран с устройством подращивания башни содержит башню, связанные с ней распорку и стрелу, устройство подращивания башни снизу, включающее расположенный в нижней части башни портал с выполненным в нем проемом для ввода в портал секции башни, направляющие для ввода в портал секции башни, подвижно установленную на портале траверсу, соединенную через канатный полиспаст с верхней частью портала и с грузовой лебедкой, верхние и нижние блоки полиспаста. Полиспаст и траверса установлены на задней панели портала, проем портала выполнен в одной из двух его боковых панелей, каждая секция башни в ее нижней части выполнена с расположенными на одной из ее панелей крюками, расположенными с возможностью взаимодействия с выступами траверсы, направляющие выполнены с гладкими рабочими поверхностями для взаимодействия с роликами, закрепленными на вводимой в портал секции башни. При операции установки в вертикальное положение двух секций башни с закрепленным на них порталом для подращивания башни соединяют с башней стрелу и распорки с помощью монтажного крана, подращивают башню снизу подращиваемыми секциями, вводимыми в проем портала башни с помощью направляющих портала. Перед операцией ввода каждой секции башни в портал на поясах подращиваемой секции башни крепят съемные ролики, затем поднимают подращиваемую секцию башни и устанавливают ее на направляющие для закатывания подращиваемой секции башни в портал через ее проем.

1 - стрела; 2 - башня; 3 - распорка; 4 - грузовая лебедка; 5 - портал; 6 - устройство подращивания башни; 7 - панель портала

Рисунок 5 - Башенный кран с устройством подращивания башни

Целью изобретения 2290362 B66C23/16 является увеличение степени устойчивости крана против опрокидывания и уменьшение общего веса крана за счет уменьшения веса грузовой стрелы. Схема крана изображена на рисунке 6.

1 - стойка-мачта; 2,3 - растяжки; 4 - кабина; 5 - грузовая стрела; 6 - грузокомпенсирующая стрела; 7,10 - подвижный противовес; 8,9 - механизм перемещения; 11 - трос; 12 - шкив со стопорным кольцом; 13 - датчик натяжения; 14 - стопорная шайба; 15 - упорная планка; 16 - механизм подъема

Рисунок 6 - Схема башенного стрелового крана

Башенный стреловой кран содержит стойку-мачту с растяжками, грузовую стрелу, механизм подъема и вращения, подвижный противовес с механизмом перемещения и блоком управления. Подвижный противовес с механизмом перемещения размещен на грузокомпенсирующей стреле, установленной параллельно грузовой стреле в противоположном ей направлении. Концы грузовой и грузокомпенсирующей стрел соединены тросом, перекинутым через шкив и снабженным стопорной шайбой с регулируемой подачей и датчиком натяжения, между которыми размещена упорная планка.

Изобретение 2249559 B66C23/34 обеспечивает самомонтаж крана без привлечения внешних монтажных кранов, а также позволяет устанавливать кабину на разных уровнях. Согласно изобретению кран снабжен подвижно установленной на башне монтажной обоймой для секционного наращивания башни, а в верхней части башни установлен монтажный кран-укосина с канатом для подъема секций башни. Стрелоподъемный полиспаст связан с оголовком и выполнен с устройством фиксации его подвижной обоймы относительно неподвижной обоймы. Грузовая лебедка крана соединена при наращивании башни с канатом крана-укосины, а при подъеме стрелы в рабочее положение - с канатом стрелоподъемного полиспаста. На поворотной платформе выполнена монтажная площадка для размещения на ней наращиваемой секции башни, при этом центр монтажной площадки расположен на вертикальной линии, проходящей через канат крана-укосины. Средства крепления кабины крана расположены на разных уровнях башни.



Рисунок 7 - Башенный кран с монтажной обоймой для секционного наращивания башни

Изобретение 2189936 B66C23/34 так же имеет отличия от рассмотренных выше. Целью изобретения является обеспечение беспрепятственной транспортировки по автомобильным дорогам в сложенном состоянии. На рисунке 8 изображен общий вид крана. Изобретение относится к башенным кранам, в частности к конструкции башенного подъемного крана с автоматизированным процессом монтажа и складной грузоподъемной стрелой, образованной несколькими элементами стрелы, шарнирно связанными между собой. Башенный подъемный кран оборудован складываемой грузоподъемной стрелой, состоящей из по меньшей мере трех элементов и промежуточного элемента складывания стрелы, связывающего основание стрелы со вторым элементом стрелы. Этот промежуточный элемент состоит из задней части и передней части пирамидальной формы с прямоугольным основанием, шарнирно соединенных с основанием стрелы и со вторым элементом на уровне нижних силовых балок, шарнира с вертикальной осью поворота, который связывает заднюю и переднюю части этого промежуточного элемента, причем данная ось смещена в боковом направлении, и средств временной связи. Данные средства предусмотрены для соединения задней части с передней частью промежуточного элемента в рабочем положении данного башенного подъемного крана.

1 - основание; 2 - крестообразный раскалывающий орган; 3 - привод; 4 - толкатель; 5 - электродвигатель; 6 - складываемая грузоподъемная стрела; 7 - основание стрелы; 8 - второй элемент стрелы; 9 - конец стрелы; 8 - маслобак; 9 - ролики; 10 - промежуточный элемент; 11, 12 - блок рифленых роликов; 15- задняя часть; 16 - передняя часть; 20,30 - шарнирные соединения; 21,31 - нижние силовые балки;

Рисунок 8 - Схема башенного стрелового крана

3.2 Техническое задание на проектирование (модернизацию) машины

Наименование - башенный кран, модель КБ - 572.

Область применения - лесные склады.

Кран должен соответствовать требованиям, предъявляемым к изделиям, предназначенным для поставки на внутренний рынок. Поставка крана на экспорт не предполагается.

Заявка на разработку и освоение башенного крана, утвержденная замминистра Минлесбумпрома СССР 18.03.81 г., ЦНИИМОД.

Письмо Союздревстанкопрома № 14-114-1696 от 04.04.81 г.

Тематический план научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ ГКБД на 1984 г.

Цель разработки - увеличение максимальной грузоподъемности и снижение динамических нагрузок.

Назначение разработки - создание башенного крана с наиболее высокими техническими и эксплуатационными параметрами.

Авторские свидетельства СССР № 1694955/29-33; № 1620684/29-33; № 1033316

Заявка на разработку и освоение экспериментального башенного крана, утвержденная замминистра Минлесбумпрома СССР 18.03.81 г., ЦНИИМОД.

Лабораторная установка башенного крана, изготовленная ЦНИИМОДом.

Техническая документация башенного крана модели КБ-572.

а) Состав крана и требования к конструктивному устройству.

- Наименование и назначение основных частей.

В состав крана входят:

- портал;

- четыре ходовые тележки;

- башня;

- опорно-поворотное устройство;

- поворотная ферма;

- стрела;

- грузовая тележка;

- две грузовые лебедки;

- консоль;

- грейфер;

- кабина.

- Работа крана.

Башенным краном производятся рабочие движения: изменение вылета, подъём стрелы, поворот и передвижение крана. Изменение вылета стрелы, в зависимости от её типа, производится либо подъёмом или опусканием стрелы, либо перемещением грузовой тележки вдоль стрелы.

- Конструктивные требовании к крану и его составным частям.

- установочные и присоединительные размеры.

Установочные и присоединительные размеры определяются при разработке технической документации.

- способы установки.

Кран должен устанавливаться на рельсы.

- климатическое исполнение.

Климатическое исполнение УХЛ 4 по ГОСТ 15150-69. При этом температура окружающей среды должна быть в пределах , влажность не более , высота над уровнем моря не более .

Кран работает в ручном режиме. Типы приводов исполнительных механизмов выбираются в процессе разработки изделия.

- Вид покрытий.

Покрытие крана должно соответствовать ГОСТ 22133-76 «Покрытия лакокрасочные станков, кузнечно-прессовых и литейных машин, инструмента. Требования к внешнему виду», ГОСТ 25223-82 (СТ СЭВ 2155-80) «Оборудование деревообрабатывающее. Общие технические условия» и ОСТ 2 Н06-2-77 «Покрытия лакокрасочные. Общие технические требования».

- Требования к средствам защиты от влаги, вредных испарений, коррозии и др.

Специальные требования не предъявляются.

- Требования к взаимозаменяемости составных частей крана.

Для сменных деталей, узлов, принадлежностей и инструмента должна быть обеспечена взаимозаменяемость по сопряженным размерами посадкам.

- Устойчивость к моющим средствам, топливу, маслам и др.

Специальные требования не предъявляются.

- Требования к помехозащищенности и исключение помех, влияющих на другие объекты.

Кран не должен являться источником помех, влияющих на другие объекты.

- Требования к виду и составу запасных частей, инструмента и принадлежностей.

Требования определяются на стадии разработки технической документации.

б) Показатели назначения и экономного использования сырья, материалов, топлива и энергии.

Основные технические параметры крана указаны в таблице 5.

Таблица 5

Техническая характеристика дровокольного станка КЦ-6.

Тип	Верхнеповоротный
Грузоподъемность максимальная , кг	10,000
Грузоподъемность при максимальном вылете, кг	6,300
Вылет стрелы максимальный , м	35
Вылет стрелы при максимальной грузоподъемности, м	17
Высота подъема крюка максимальная, м	13.5
Глубина опускания, м	10
Скорость:
- подъема (опускания) груза при одном барабане, м/с	0,33
- передвижения грузовой тележки, м/с	0,42
- передвижения, м/с	0,5

в) Требования к надежности.

- Показатели долговечности:

- средний срок службы до капитального ремонта при двухсменной работе - не более 15 лет;

- Показатели безотказности.

Средняя наработка на отказ - 19 400 ч.

- Показатели ремонтопригодности.

Полный ремонтный цикл - 14 000 ч

г) Требования к технологичности и метрологическому обеспечению разработки, производства и эксплуатации.

При разработке линии обеспечить выполнение требования стандартов ЕСТПП по отработке конструкции на технологичность, ГОСТ 14.201-83, ГОСТ 12.202-73, ГОСТ 14.203-73, ГОСТ 14.204-73, ОСТ 2 ДОО-7-82, «Кратких методических указаний по анализу и отработке конструкций деревообрабатывающего оборудования на технологичность» (ГПТИдревстанкопром, 1972).

Выбор конструкций базовых деталей производить в соответствии с «Нормативами (уточненными) применения сварных металлоконструкций при проектировании и изготовлении базовых деталей, станков и машин», утвержденными приказом Минстанкопрома от 10.12.76 г. № 471.

Удельная материалоемкость станка 5,43 кг/мм.

При проектировании крана должны быть уточнены производственные возможности и ограничительные стандарты завода-изготовителя.

Конструкторская документация должна быть подвергнута метрологической проработке в соответствии с требованиями ОСТ 2 БВ-10-1-81.

Основные технические параметры должны измеряться методом непосредственной оценки с помощью универсальных средств измерения.

При необходимости применения в процессе эксплуатации специальных измерительных средств эти средства должны входить в комплект крана.

Основные требования к методам и средствам измерения должны соответствовать ГОСТ 25338-82.

д) Требования к уровню унификации и стандартизации.

При разработке крана необходимо обеспечить максимальное использование стандартных, унифицированных и заимствованных сборочных единиц и деталей.

Значения коэффициентов применяемости и повторяемости крана определяются в процессе разработки. При разработке крана учесть ограничительные нормали завода-изготовителя.

е) Требования безопасности и требования по охране природы.

Кран должен отвечать требованиям:

- ОСТ 2 ДМОО-3--82 «Оборудование деревообрабатывающее. Шумовые характеристики»;

- ГОСТ 12.1.004-76 «ССБТ. Пожарная безопасность»;

- ГОСТ 12.1.005-76 «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования»;

- ГОСТ 12.1.019-79 «ССБТ. Электробезопасность. Общие требования»;

- ГОСТ 12.2.003-74 (СТ СЭВ 1085-78) «ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности»;

- ГОСТ 12.2.026.0-77 (СТ СЭВ 2156-80) ССБТ. Оборудование деревообрабатывающее. Общие требования безопасности к конструкции";

- ГОСТ 12.2.086-83 «ССБТ. Гидроприводы объемные и системы смазочные. Общие требования безопасности к монтажу, испытаниям и эксплуатации»;

- ГОСТ 12.3.002-75 «ССБТ. Процессы производственные. Общие требования безопасности»;

- ГОСТ 12.3.007-75 «ССБТ. Деревообработка. Общие требования безопасности»;

- ГОСТ 12.2.026.17-82 «ССБТ. Оборудование деревообрабатывающее. Станки ленточнопильные вертикальные для продольной распиловки бревен. Требования безопасности»;

- «Правил техники безопасности и производственной санитарии в деревообрабатывающей промышленности» (М: Лесн. пром-сть , 1979);

- «Санитарных правил организации технологических процессов производства и гигиенических требований к производственному оборудованию», утвержденных Минздравом СССР 04.04.73 г. № 1042-73; «Правил устройства электроустановок». ПУЭ-76.

ж) Эстетические и эргономические требования. Кран должен соответствовать требованиям:

- ГОСТ 12.2.033-78 «ССБТ. Рабочее место при выполнении работ стоя. Общие эргономические требования»;

- ГОСТ 21752-76 «Система «человек-машина». Маховики управления и штурвалы. Общие эргономические требования»;

- ГОСТ 21753-76 «Система «человек-машина». Рычаги управления. Общие эргономические требования»;

- ГОСТ 22269-76 «Рабочее место оператора. Взаимное расположение элементов рабочего места»;

- ГОСТ 23000-78 «Система «человек-машина». Пульты управления. Общие эргономические требования»;

- «Методических указаний по оценке эстетических показателей качества промышленной продукции» / ВНИИТЭ (М., 1975 г.);

- «Разработки нормативных показателей эргономики для деревообрабатывающих станков общего назначения» (отчет по теме 2-73 /ВНИИДмаш, 1975 г.).

з) Требования к патентной чистоте.

Обеспечить патентную чистоту в отношении СССР, Великобритании, США, Канады, ФРГ, Франции и Японии.

и) Требования к составным частям крана, сырью, исходным и эксплуатационным материалам.

Составные части, качество материалов, обработки и сборки должны соответствовать требованиям ГОСТ 25223-82 (СТ СЭВ 2155-80) «Оборудование деревообрабатывающее. Общие технические условия» и рабочей документации на составные части станка.

Применение составных частей (включая покупные), сырья и материалов должно соответствовать действующим отраслевым стандартам (ОСТ), стандартам и руководящим материалам предприятия (СТП и РТМ) ВПО «Союздревстанкопром», ГКБД и завода-изготовителя.

Покупные изделия по качеству должны применяться не ниже первой категории.

Требования к эксплуатационным материалам - маслам, сжатому воздуху и т.п. - определяются в процессе разработки рабочей документации на кран и при его эксплуатации должны соответствовать этой документации.

к) Условия эксплуатации, требования к техническому обслуживанию и ремонту.

Категория условий эксплуатации - УХЛЧ по ГОСТ 15150-69*. Давление сжатого воздуха в цеховой пневмосети не менее 0,6 МПа, расход воздуха 2,0 м³/мин.

Класс помещения ПП согласно ПУЭ-76, категория производства «В» согласно таблице I СНиП П-М, 2-72.

Кран обслуживается машинистом совместно с присылаемой из управления механизации бригадой рабочих-ремонтников, в которую включают и слесаря-электрика.

Условия привязки.

Род тока питающей сети - переменный, трехфазный, частота 50 Гц, напряжение 380 В.

Эксплуатация возможна при наличии индивидуального источника сжатого воздуха производительностью не менее 2 м /мин и давлении не менее 0,6 МПа.

л) Дополнительные требования.

Дополнительные требования не предъявляются.

м) Требования к маркировке и упаковке.

Маркировка и упаковка должны соответствовать требованиям ГОСТ 25223-82 (СТ СЭВ 2155-80) и ГОСТ 14192-77.

Маркировку на фирменной табличке производить согласно ОСТ 2 Д91-1-81 и ОСТ 2 Д91-2-75.

Временная противокоррозиционная защита (консервация) должна соответствовать требованиям ГОСТ 9.014-78 и ОСТ 2 Н89-30-79.

н) Требования к транспортированию и хранению.

Транспортирование и хранение крана должно соответствовать требованиям ГОСТ 25223-82 (СТ СЭВ 2155-80) и правилам дорожного движения.

Требования к условиям транспортирования, местам и условиям хранения, условиям складирования и обслуживания во время хранения определяются на стадии разработки технической документации.

Гарантийный срок хранения устанавливается на стадии разработки технической документации.

о) Специальные требования.

Специальные требования не предъявляются.

п) Требования к категории качества.

Кран должен соответствовать высшей категории качества.

Стадии разработки крана:

- технический проект;

- рабочая конструкторская документация на экспериментальный образец.

Этапы выполнения работ должны соответствовать ГОСТ 2.103-68 «ЕСКД. Стадии разработки».

Предприятие-изготовитель разрабатываемого крана - Ржевским краностроительным заводом (РКЗ).

Перечень конструкторских документов, подлежащих согласованию и утверждению, и перечень организаций, с которыми следует согласовывать конструкторскую документацию, приведён в таблица 5.

Таблица 6

Комплексность конструкторской документации в соответствии с РТМ 2.14.01-82.

Наименование документа	Организация, согласующая документ	Организация, утверждающая документ
1	2	3
Технический проект	Вологодский опытный завод, ЦНИИМОД	ГКБД
Рабочая конструкторская документация		ГКБД
Технические условия	ЦНИИМОД	Вологодский опытный завод (ВОЗ)

Порядок проведения испытаний опытного образца по ГОСТ 15.001-73 и ОСТ 2 Н02-3-81.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

лесопильное предприятие обрезная доска

В данной курсовой работе мною было разработано малое лесопильное предприятие по производству обрезных досок и дров. Был произведен выбор соответствующего технологического оборудования, подсчитана его производительность. Также я произвел анализ башенных кранов, применяемых в российской лесной промышленности, сравнил их технические характеристики. В проведенном патентном поиске изобретений для кранов данного класса мною было приведено 4 патента. В ходе выполнения курсовой работы мне стало ясно, что при применении в производстве эффективных нововведений можно качественно повысить технические показатели, в частности производительность.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:

1. Шелгунов Ю.В., Кутуков В.М., Ильин Г.П. Машины и оборудование лесозаготовок, лесоплава и лесного хозяйства. Учебник для вузов. - М.: Лесн. пром-сть, 1982.- 520 с.

2. Гороховский К.Ф., Лившиц Н.В. Машины и оборудование лесосечных и лесоскладских работ: Учебное пособие для вузов.- М.: «Экология», 1991.- 528 с.

3. Хинчук Д.Г., Желудков В.Б. Оборудование нижних складов лесозаготовительных предприятий: Учеб.-метод. пособие.- Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2008.- 104 с.

4. Ласточкин П.В. Оборудование для лесоскладских работ и материалы к технологическим расчетам: Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. Л.: ЛТА, 1990. 116 с.

5. Варфоломеев Ю.А., Дружин И.С., Дьячков Ю.А и др. Справочник по лесопилению. Под ред. Копейкина А.М.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: «Экология», 1991.-496 с.

6. Матвейко А.П., Федоренчик А.С. Технология и машины лесосечных работ: Учебник для вузов - Мн.: Технопринт, 2002 - 480 с.

7. Буров С.В. Методические указания к проведению патентного поиска при выполнении курсовых и дипломных проектов по машинам и оборудованию лесного комплекса.- Архангельск: АГТУ, 1999.- 38 с.

8. Прокофьев Г.Ф. Основы конструирования: учеб. пособие.- Архангельск: Изд-во АГТУ, 2006.- 187 с.

Размещено на Allbest.ru