Портальный кран "Кондор"

Портальный кран «Кондор»

Введение

За последнее десятилетие практически полностью прекратились поставки новых портальных кранов в морские порты России.

Порты России в настоящее время располагают около 900 рельсовыми портальными кранами, из которых 80% имеют возраст более 12 лет и около 40% - более 20 лет.

В этой связи задача продления эксплутационного ресурса портальных кранов в современных условиях заключается в поиске оригинальных нестандартных решений, обеспечивающих снижение затрат на восстановление, ремонт и техническое обслуживание основных узлов и систем.

Тема заданного дипломного проекта посвящена модернизации портального крана «Кондор», эксплуатируемого в ОАО «Новороссийский морской торговый порт».

1. Технология перегрузочных работ

Транспортно - экономические характеристики порта Новороссийск.

Город Новороссийск расположен в северной части побережья Черного моря на берегу Цемесской бухты. Длина бухты 15 км, ширина у входа 9 км, глубина 21-27м.

В городе Новороссийск имеются три основных предприятия специализирующихся на переработке грузовых потоков - это торговый порт, лесной порт, рыбный порт.

Важнейшую роль в обработке грузопотоков занимает ОАО «Новороссийский морской торговый порт». Технические мощности данного предприятия позволяют охватить весь спектр грузовых операций по перевалке грузов с данного вида транспорта на другой. Порт располагает тремя грузовыми районами - западный, центральный, восточный специализирующихся на перевалке сухих грузов и нефтегавань для переработки наливных грузов. Для нормальной обработки грузопотока в порту имеется необходимое количество складских площадей, ремонтного и монтажного оборудования, перегрузочной техники большой и малой механизации.

В состав перегрузочного оборудования входят портальные краны: Альбатрос - 10т, Альбрехт - 10т, Сокол - 32т, Атлант - 40т, Ганц - 5т, пневмомобильные краны «Готвальд» грузоподъемностью 63т и 100т. В состав П.О. входит техника малой механизации - погрузчики, тягачи, ричстакеры и т.д. Годовой грузооборот порта Новороссийск в 2001г составил 58 млн. т.

Расчетный грузооборот. Суточный расчетный грузооборот причала:

tнр = 1 сут. - количество нерабочих по метеоусловиям.

Месячный расчетный грузооборот

Кн = 1,2 - коэффициент месячной неравномерности грузопотока

Продолжительность навигации

тогда

Qн = 40000 контейнеров - новигационный грузооборот

Транспортные средства, их характеристика, режим поступления под обработку

Выбор типа судна т/х “Кишинев”

Длина наибольшая ………………………… 123,5м

Ширина судна ……………………………… 15м

Количество: палуб, трюмов, люков ……….. 1/4/4

Чистая грузоподъемность ………………….. 3850т

Осадка судна:

порожнем ……………………………………. 1,65м

в грузу ……………………………………….. 4,5м

Трюм

№ пп	Длина	Ширина	Высота
1	16,4	15	6
2	16,4	15	5,6
3	16,4	15	5,6
4	16,4	15	5,6

Грузовые люки

№ пп	Длина	Ширина
1	12	8,35
2	12	8,35
3	13,8	8,35
4	13,8	8,35

Удельная нагрузка на пайол судна

Dr = 3850т - чистая грузоподъемноть

Fтр= 16,4·15+3(18,4·15)=955м2

Количество груза загружаемого в трюмы

Трюм № 1

По длине

По ширине

По высоте

nобщ= 2·2·6 = 24

Нагрузка на пайол от груза

- удовлетворяет.

Трюм № 2, 3, 4

По длине 2 шт

По ширине 6 шт

По высоте 2 ш

Nобщ = 24 шт

Нагрузка на пайол трюма

q=2т/м2 [q] - удовлетворяет.

Погрузка на люки принимаем 60 шт

Фактическая грузоподъемность

Dф = 4·24+60=156шт=3120т

Среднее количество судов, поступающих под обработку в порт в течение суток

Qн = 40 тыс. шт. - навигационный грузооборот

Кн=1,2 - коэффициент неравномерности грузопотока

Dф= 156 шт загруженность судна

Тн =328сут - период навигации

Средний интервал между судами

выбор типа вагона

Платформа (модель 13-401)

Грузоподъемность 63

Длина внутри кузова 13300 мм

Ширина внутри кузова 2770 мм

Высота бортов 500 мм

Высота до уровня пола 1302 мм

Загруженность вагона

По длине

По ширине и по высоте 1шт.

nобщ = 2шт.

число вагонов подаваемых на причал под обработку

Qн = 40000шт - навигационный грузооборот

Кн = 1,2 - коэффициент неравномерности груза потока

Тн = 328сут - навигационный период, тогда

Количество подач сутки

Средний интервал между подачами вагонов

расчет складов

Емкость причала склада

Е=КслQс+ ?3

Qс = 3120т = 152шт - кол-во груза на судне

Ксл = 1,3 - коэффициент сложности исходящего из порта на море грузопотока

?3= нормативный запас емкости на возможное несовпадение режимов обработки морских судов

[?3]= 1,5·152=228шт

Запас емкости рассчитывается

ф = 2 сут. - норма запаса

Кмес = 1,2 - коэффициент месячной неравномерности

Тн = 328 сут - период навигации, тогда

- выполняется

площадь склад рассчитывается

k = 0,75 - коэффициент использования полезной площади

q = 10 т/м2 - нагрузка на площадь занятую грузом, тогда

Е = 1,3·152+228шт= 425шт.

F =

Длина склада равна

Lскл =1,2Lс=1,2·123,5=148м

Ширина склада

Вскл=

Расчет производительности технологической линии

а) Схема механизации с использованием мягких контейнеров

Расчет производительности портального крана

Р=

G = 4т - вес подъема

Время цикла

Тц = 2(t1 + t2 + t3)+ t8 + t9 + t10 + t11 + t12

Время подъема

t1 =

Нп = 8м - высота подъема груза

Vп = 63м/мин - скорость подъема груза

- время разгона и торможения механизма подъема крана

t1 =

время опускания груза

t2 =

Но = 6м - высота опускания груза

Vо = 93м/мин - скорость опускания

t2=

Время поворота стелы

t3 =

б = 90? - угол поворота груза

пвр =1,5об/мин скорость поворота

, тогда

t3 =

t8 = 80с - время подачи груза на судно

t10 = 50с - время застропки груза

t11 = 50с - время установки и отстропки груза

Тц = 2(11,5 + 7 + 14) + 80 + 50 · 2 = 255с

потребность в грузовых причалах

Qмес = 444 шт - месячный грузооборот

Кмес = 0,9 - коэффициент, учитывающий метеоусловия

Кзан = 0,75 - коэффициент занятости причала

Nпр = причал.

Определение оптимального количества Т.Л. на морском грузовом фронте

qпр = 252шт - расчетный суточный грузооборот

Qс = 3120 - кол-во груза на судне

tэф = 21ч - продолжительность причала в сутки

tвсп = 6ч - продолжительность вспомогательных операций.

N=

Проектные показатели

Комплексная норма выработки

КНВ = Ртхч · 7 = 98т/см

Норма выработки

НВ =

Комплексная норма времени

КНВр =

Норма времени

НВр =

План график грузовой обработки судна

Учитываются следующие перерывы в перегрузочном процессе:

три обеда по 40мин = 2ч за сутки;

две пересменки по 30 мин = 1ч за сутки;

затраты времени на смену ГЗУ 0,5ч;

время на перестановку крана с трюм на трюм 20мин = 0,33ч

Расчет времени загрузки каждого трюма

Трюм № 1, 2, 3, 4.

tгр =

загрузка палубы судна

tгр=

фактическое время загрузки судна

tф = 2 · 1,72 + 2,14 + 2 · 0,33 = 4,2ч.

2. Конструктивно-техническое и технико-экономическое обоснование

параметров перегрузочного комплекса

2.1 Технико-эксплуатационные характеристики портального крана

«Кондор»

Назначение и технические характеристики крана «Кондор».

Кран «Кондор» спроектирован и изготовлен на заводе «VЕВ Кгаnbau Eberswalde» в Германской Демократической Республике.

Кран предназначен для перегрузки контейнеров международного стандарта, штучных и навалочных грузов. Преимущественное применение крана для перегрузки контейнеров и штучных грузов определяет его конструктивные особенности.

Технические данные крана:

Тип крана портальный электрический.

Тип стреловой системы шарнирно-сочлененная стрела с прямым хоботом и жесткой оттяжкой.

Грузоподъемность крана, т:

при работе со спредером для контейнеров типа 1С	на вылетах стрелы 8--32 м	32
при работе со спредером для контейнеров типа 1А	на вылетах стрелы 8--25 м	40
при работе с крюковой подвес кой	на вылетах стрелы 8--32 м на вылетах стрелы 8--25 м	32 40
при работе с грузоподъемным, электромагнитом	на вылетах стрелы 12--32 м	16
при работе с грейфером	на вылетах стрелы 8--32 м	16

Наибольшая высота подъема от головки рельса кранового пути, м:

- до центра зева крюка крюковой подвески 28,5 - до днища контейнера типа 1С (20-футового) 19,2 - до днища контейнера типа 1А (40-футового) 16,8 до рабочей поверхности грузоподъемного электромагнита:

при вылете стрелы 12м;- 21,0 при вылете стрелы 32 м 12,0

до режущей кромки челюстей раскрытого грейфера 15,5

Наибольшая глубина опускания о/г головки рельса кранового пути, м:

до центра зева крюка крюковой подвески 13,0 до днища контейнера типа 1С (20-футового) 12,8

до днища контейнера типа 1А (40-футового) 15,2

до рабочей поверхности грузоподъемного электромагнита 10,0

до режущей кромки челюстей раскрытого грейфера 10,0

Скорость, м/мин:

подъема груза 40

спуска груза 47

изменении вылета стрелы 40

передвижения крана 20

Частота вращения, об/мин:

поворотной части крана 1,0 траверсы грузоподъемного электромагнита 1,0

Наибольший угол разворота траверсы грузоподъемного

электромагнита, град 120

Колея портала, 10,5 или 15,3

База портала, м 10,5

Наибольший задний габарит поворотной части, м 7,5

Общая высота крана со стрелой на минимальном вылете, м 51,5

число ходовых колес:

общее 32

в том числе приводных 16

Наибольшее вертикальное давление ходового колеса на рельс, кН (тс):

в рабочем состоянии 255(25,5) в нерабочем состоянии 229(22,9)

Наибольшее горизонтальное давление ходового колеса на рельс, кН (тс):

в рабочем состоянии вдоль рельса 91 (9,1)

в рабочем состоянии поперек рельса 280(28,0)

в нерабочем состоянии вдоль рельса 220(22,0)

в нерабочем состоянии поперек рельса 358(35,8)

Масса крана при работе с крюковой подвеской, т 371

Энергопитание:

род тока Переменный трехфазный

частота, Гц 50

Напряжение, В:

ввода на кран 380

электродвигателей основных механизмов 380

цепей управления 220

сетей освещения и отопления 220

Режим работы механизмов крана, оборудованного различными грузозахватными органами, приводится в таблице 2.1.

Таблица 2.1. Режим работы механизмов крана

Механизм	При работе крана
	С грейфером	С крюковой подвеской в режиме грузоподъемности (т)	Со спередером для контейнеров типа	С грузоподъемным электромагнитом
		32	40	1С	1А
Подъема	ВТ	С	Л	С	Л	Т
Поворота	Т	Т	С	С	С	Т
Изменения вылета стрелы	Т	Т	С	С	С	Т
Передвижения	Л	Л	Л	Л	Л	Л

Наибольшее расстояние от питающей электроколонки, на которое может перемещаться кран без переключения питающего кабеля, 50 м.

Работа крана допускается:

при температуре воздуха t от - 40 до + 40°С,

при скорости ветра не более 20 м/с.

Наибольшая скорость ветра, при которой разрешается перегрузка краном различных видов грузов, устанавливается Правилами безопасности труда в морских портах и не превышает 20 м/с.

Состав, устройство и работа крана.

Двухпутный четырехопорный портал опирается на 16 двухколесных ходовых тележек, 8 из которых имеют привод (рис. 2.1).

Поворотная часть крана крепится на поворотной колонне, которая опирается на портал с помощью подпятника и опорных катков. На поворотной колонне установлены: машинное помещение с механизмом подъема, кабина управления, механизм поворота, механизм изменения вылета и шарнирно-сочлененная стреловая система.

Стреловая система состоит из стрелы, хобота, жесткой оттяжки и коромысла, к которому крепится противовес.

Электропривод механизма изменения вылета стрелы и каждой лебедки механизма подъема состоит из двух электродвигателей, один из которых работает в приводном режиме, другой -- в режиме динамического торможения.

Механизм поворота имеет 2 приводных электродвигателя, подключенных параллельно. При нажатии кнопки и педали или только педали осуществляется динамическое торможение одним или двумя электродвигателями.

В режиме динамического торможения электродвигатели питаются постоянным током от выпрямителей.

В приводе механизма передвижения установлены 8 электродвигателей.

Каждый из 16 тормозов механизмов имеет электрогидравлический толкатель.

Пуск электродвигателей основных механизмов осуществляется автоматически в функции времени с помощью контакторно-релейной аппаратуры и пускорегулировочных резисторов. Частота вращения электродвигателей определяется положением рукоятки командоконтроллера.

У электродвигателей механизмов подъема, поворота и изменения вылета стрелы пускорегулировочные резисторы включены в цепь ротора, у электродвигателей механизма передвижения -- в их общую статорную цепь.

На кране применена индивидуальная компенсация реактивной мощности; параллельно приводным электродвигателям основных механизмов подключены конденсаторные установки.

Электропитание крана осуществляется от электрической колонки с помощью четырехжильного шлангового кабеля сечением 3Ч185+1Ч95 мм2. Кабельный барабан имеет грузовой привод.

Подключением вспомогательного кабеля сечением 4Ч25 мм2 обеспечивается возможность перегона крана на расстояние до 100 м в обе стороны от электрической колонки.

Установленная суммарная мощность приводных электродвигателей (при ПВ 40%) всех механизмов составляет 377 кВт.

Средний ток, потребляемый электродвигателями механизмов при различных совмещениях рабочих движений крана, не превышает 740 А.

Пиковый ток, потребляемый электродвигателями в момент их пуска при различных совмещениях рабочих движений крана, не превышает 1100А.

Среднее значение 0,80--0,85 коэффициента мощности (соs ц) для крана в целом достигается только при работе с грузом не менее 16 т и колебании напряжения питания в пределах 351,5--380В.

В комплект поставляемых с краном грузозахватных органов входят: крюковая подвеска, поворотная подвеска с грузоподъемным электромагнитом, 2 спредера для перегрузки контейнеров типа 1С (20-футовых) и 1А (40-футовых).

Кроме грузозахватных органов, в комплект крана входят: инструмент, сменно-запасные части, вспомогательные устройства для перевода крана на перпендикулярные пути, техническая документация.

В табл. 2.2 приводятся модификации крана «Кондор» 1974-- 1984 гг. постройки и вводятся условные обозначения этих модификаций. При составлении настоящей Инструкции за базовую принимается конструкция крана «Кондор» 1982 г. постройки -- модификация К9.

Таблица 2.2. Условные обозначения модификаций портального крана «Кондор»

Год постройки	Номер чертежа общего вида	Условное обозначение	Примечание
1974	60.684.291	К1
1975	60.684.325	К2
1976	60.684.325	К2
1977	60.684.353	К3
1978	60/2.148.0000.000/0/0	К4
	60/2.150.0000.000/0/0	К5
1979	60/2.167.0000.000/0/0	К6
1980	60/2.171.0000.000/0/0	К7
	60/2.175.0000.000/0/0	К8
1982	60/2.194.0000.000/0/0	К9	Базовая
	60/2.221.0000.000/0/0	К10
1983	60/2.257.0000.000/0/0	К11
1984	60/2.271.0000.000/0/0	К12

2.2 Ремонтный цикл портального крана «Кондор»

Наименьший повторяющийся период эксплуатации изделия, в течение которого в определенной последовательности осуществляется установленные виды технического обслуживания и ремонта, предусмотренные нормативной документацией, называется ремонтным циклам.

Продолжительность ремонтного цикла для каждой группы машин определяется в соответствии с конструкцией машины, окружающей средой и равна времени (или наработке машины) между капитальными ремонтами (или между вводом в эксплуатацию и её первым капитальным ремонтом). Следует отметить, что нет еще научно - обоснованных данных, определяющих длительность ремонтных циклов. Поэтому при составлении графиков ППР, исходит из нормативов, выполненных главным образом опытно - статистическим путем. Эти нормативы отражают действительный износ с достаточной точностью приближения.

Время работы подъемно - транспортной машины между очередными одноименными ремонтами, называется межремонтным периодом. Количество, периодичность и наименование ремонтов и технических обслуживаний за межремонтный цикл, называется структурой ремонтного цикла.

Периодичность ремонта крана определяется наработкой в тоннах перерабатываемых грузов или в машино-часах. Допускается выполнение капитального ремонта агрегатным методом, при наличии парка запасных агрегатов. Замена механизмов должна выполнятся одновременно, после чего машина должна пройти полное техническое освидетельствование записью результатов в паспорте. Наработка для портального крана при перегрузке навалочного груза составляет для текущих ремонтов - 2400маш/час, а капитальных 14400 маш/час,

Ремонт ПТМ производят с выводом их из эксплуатации в плановом порядке. Периодичность вывода машины на ремонте определяется по указанным настоящего раздела. Объем ремонтных работ определяется фактическим износом сборных единиц и деталей машин. Ремонт должен обеспечить надежную и безотказную работу машин до очередного планового ремонта. Вывод ПТМ на ремонт должен производиться в соответствии с графиком ремонта.

Ремонт ПТМ силами предприятия осуществляют ремонтные бригады. Рабочие по технологическому обслуживанию и ремонту ПТМ могут привлекаться к производству ремонтных работ.

Плановые ремонты ПТМ всех видов ведутся по соответствующим ремонтным и дефективным ведомостям, составленным на основании актов периодических осмотров. Ремонтные и дефективные ведомости подготавливаются до начала ремонта в следующие сроки:

- текущего ремонта - за 1месяц;

- капитального ремонта - за 3 месяца.

Перед постановкой на плановый ремонт перегрузочные машины должны быть подвергнуты периодическим осмотрам для уточнения состава и объема работ. Результаты периодических осмотров оформляют актом. Уточнение составов и объема работ производиться в процессе демонтажа, разборки и выбраковки деталей и сборных единиц машины.

Если при наступлении календарного срока очередного ремонта техническое состояние перегрузочной машины допускает ее дальнейшую эксплуатацию, планируемый ремонт может быть отсрочен. Отсрочка ремонта производиться на основании акта периодического осмотра с соответствующим заключением.

Выполнение ремонтных работ, выбраковка изношенных деталей, подлежащих замене или восстановлению, а также выбор способа восстановления производится в соответствии с документацией завода -изготовителя, а в случае ее отсутствия - по техническим требованиям. Ориентировочная продолжительность текущего - 30 суток и капитального ремонта - 90 суток.

2.3 Показатели эксплутационной надежности портального крана

«Кондор»

Численные значения показателей эксплутационной надежности одних и тех же кранов в различных условиях эксплуатации могут различаться в несколько раз. Это обстоятельство приводит некоторых исследований к мысли о принципиально невозможности нормировать и контролировать надежность, как составляющую технического уровня и качества.

Разброс, однако, существенно уменьшается, если оговорить определенные номинальные условия и рассматривать соответствующие им номинальные показатели. Такие показатели могут быть использованы для оценки надежности, а также для обобщенных технико-экономических расчетов. Оговорим основные условия, при которых определяются номинальные показатели.

1. Режим работы крана и его механизмов соответствуют паспортным по продолжительности и частное включение, а также по использованию по грузоподъемности. Состояние окружающей атмосферы и подкрановых путей находится в пределах норм, принятых для кранов данного типа.

2. Полностью исключаются отказы, связанные с грубым нарушением норм эксплуатации, а также с качественным ремонтом.

3. Принятым при расчете стоимостных показателей процент накладных расходов соответствует некоторому среднему для характерных мест использования кранов. Для кранов общего назначения его можно принять порядка 300%.

4. Методы организации и уровень механизации ремонтных работ соответствуют оптимальным, достигнутым на предприятиях, являющихся наиболее квалифицированным потребителями данного типа кранов.

Для большинства практических приложений достаточного определить три основных показателях:

- параметр потока внезапных отказов;

- щвн (или обратную ему величину);

- наработку на внезапный отказ Товн;

- удельную оперативную трудоемкость технических обслуживаний Sуто.

Для портального крана»Кондор»грузоподъемностью 40т режима работы 6к в условиях ОАО «Новороссийский Морской Торговый Порт» эксплуатируемого на причале №16 имеем,

щвн = 0,005 1/ч

Sур= 0,09 ч/ч

Sуто=0,07 ч/ч

Тогда удельная продолжительность устранения внезапных отказов.

Тувн=щвн•Тввн=0,005•0,8=0,004 ч/ч

Продолжительность всех ремонтов, а

Удельная стоимость ремонтов

Сур= 0,09•8=0,72д/ч

Удельная стоимость (ремонтов) обслуживания

Суто = 0,07•2,5=0,125 д/ч

Вероятность безотказной работы крана в течение любого времени ± в предложении экспоненциального заказа распределения наработки между отказами может быть получена по формуле:

При восьмичасовой смене, например

Коэффициент готовности

Коэффициент технического использования

3. Спецчасть. Модернизация портального крана «кондор» для

перегрузки контейнеров в условиях ОАО «Новороссийский морской

торговый порт»

3.1 Методика расчета металлоконструкции шарнирно-сочлененных

стреловых систем

Суммарное напряжение в поясе балочной стрелы будет:

где Fn - площадь пояса

Поперечную стойку в месте крепления к поясу следует проверить на изгиб от действия К.

Расчетный случай, учитывающий неустановившееся движения механизма изменения вылета в настоящей методике не рассматривается.

На прямую уравновешенную стрелу действуют следующие нагрузки:

Q-вес груза с грузозахватным устройством;

Где Sny - усилие в сравнительном полиспасте, обеспечивающем горизонтальное движение груза при изменении вылета стрелы(m-кратность уравнительного полиспаста, принимаются при m=1, m=3 и при m=2, m=5).

Pb, Py, Pk, G, Tu, T-силы, аналогичные ранее рассмотренные для прямой неуравновешенной стрелы.

Расчетная схема стрелы в плоскости качения ее может быть использована как для не уравновешенной стрелы, но в качестве поры А следует рассматривать шарнир С крепления рейки к стреле. Ход расчета этой стрелы ничем не отличаются рассмотренного ранее.

Проверка сечений на усталостную прочность проводиться по нагрузкам для расчетных случаев 1а и 2в, при этом ход расчета сохраняется таким же, как и для случаев 2а и 2в.

В шарнирно-сочлененных стреловых системах на стрелу действуют следующие нагрузки.

Q - вес груза с грузозахватным устройством;

Sny - усилие в сравнительном полиспасте, обеспечивающем горизон-тальное движение груза при изменении вылета стрелы(m - кратность уравнительного полиспаста, принимается при m=1, m=3 и при m=2, m=5).

Pb, Py, Pk, G, Tu, T - силы, аналогичные ранее рассмотренные для прямой неуравновешенной стрелы.

Расчетная схема стрелы в плоскости ее может быть использована как для неуравновешенной стрелы, но в качестве опоры А следует рассматривать шарнир С крепления рейки к стреле. Ход расчета этой стрелы ничем не отличаются рассмотренного ранее.

Проверка сечений на усталостную прочность проводится по нагрузкам для расчетных случаев 1а и 1в, при этом ход расчета сохраняется таким же, как и для случаев 2а и 2в.

В шарнирно-сочлененных стреловых системах на стрелу действуют следующие нагрузки.

Q - вес груза с грузозахватным устройством;

и

Т и Т - силы, вызванные отклонением грузовых канатов от вертикали соответственно в плоскости и из плоскости качения стрелы;

Gc, Gx, Go - вес стрелы, хобота и оттяжки.

Pв - ветровая нагрузка;

Рс,Рк - центробежная и касательная силы инерции;

S1 - усилие в стреловой тяги соединяющей коромысло противовеса со стрелой;

Рр - усилие в рейке.

При действии груза Q на стреловое устройство к хоботу приложено три силы: вес груза «Q» и две реакции в шарнирах соединения хобота со стрелой и оттяжкой. Так как хобот находится в равновесии и силы непараллельны, то они должны пересечься в одной точке. Продолжим ось оттяжки до пересечения с направлением силы Q, в эту же точку должна идти третья реакция, действующая на стрелу. Перенесем силу Q в точку О, и посмотрим параллелограмм. Его диагональ -сила R относительно точки О создает момент Rв, который должен уравновешиваться усилием в тяге Sт. При этом

Вес хобота GX и вес стрелы Gc уравновешиваются усилием в тяге ST, при этом

Вес оттяжки G0 разнесем по концам оттяжки, в точку О усилие G0 /2 момента не дает, а при вершине оттяжки разложим величину 0,5 G0 на направления осей оттяжки и хобота R0, первая составляющая относительно точки О создает момент Rов, при этом в стреловой тяге появляется усилие

Определив усилие в рейке от сил Т1; Рв, можно придти к расчетной схеме стрелы, аналогичной расчетным схемам, рассмотренным для прямых стрел. Ход расчета остается незаменным.

3.2 Технология ремонта

3.2.1 Материалы применяемые при ремонте портального крана

Все материалы, применяемые для ремонта металлоконструкций, по своим механическим и качественным характеристикам должны отвечать требованиям в соответствующих стандартов, технических условий, указанных в рабочих чертежах завода-изготовителя или в ремонтных чертежах, а также для кранов мостового типа РТМ 24.090.-85 и стреловых РД 22-16-93.

Соответствие материалов подтверждается сертификатами заводов-поставщиков или данными дополнительных лабораторных испытаний.

Применение материалов без проверки их на соответствие требованиям указанных документов путем проведения входного контроля качества не допускается службой технического контроля ремонтного подразделения.

Стальной прокат, поступивший на склад, хранится в условиях не допускающих снижения его качества. На поверхности проката не допускается наличия трещин, расслоений, неметаллических включений закатов. Дефекты устраняются пологой вырубкой или зачисткой с шириной вырубки или зачистки не менее пятикратной глубины дефектов.

Запрещается заварка или заделка указанных дефектов.

На поверхности стального проката допускается: тонкий слой окалины или коррозии, не препятствующий выявлению поверхностных дефектов, отдельные раковины, риски волосовины, вмятины, рябизна и пр.

Марки сталей для ремонта основных и вспомогательных элементов металлоконструкций кранов всех типов (в том числе кранов северного исполнения и зарубежного производства) должны соответствовать или быть равноценными маркам. Замена марки осуществляется только по согласованию с разработчиком проекта с оформлением соответствующего документа.

Под толщиной проката следует понимать:

для листов - толщину листа;

для уголков, швеллеров двутавров - толщину полки;

для труб - толщину стенки трубы;

для прутка - диаметр прутка.

Листовая сталь и стальной сортовой прокат, предназначенный для ремонта металлоконструкций, должны быть очищены от пыли, коррозии, масла, снега, влаги и высушены.

Химический состав прокатных малоуглеродистых сталей, предназначенных для ремонта металлоконструкций, по содержанию примесей должен соответствовать требованиям стандартов на эти стали. Верхний предел углерода не должен превышать 0,22%.

Содержание марганца может быть в пределах 0,5 - 0,8%, кремния 0,1-0,2%, серы и фосфора 0,04 - 0,45%, суммарное содержание хрома, никеля и меди не более 0,3%, а азота не более 0,008%.

Для несущих сварных металлоконструкций, эксплуатируемых при температуре ниже - 20С, применяются низколегированные стали.

В случае сильноагрессивной атмосферы следует применять более коррозионно-стойкую сталь марок 10ХСНД, 15ХСНД.

В сварных соединениях несущих элементов металлоконструкций кранов различных типов допускается применять сочетание углеродистых сталей с низколегированными, эксплуатация кранов должна производиться при температурах, соответствующих углеродистым сталям.

В некоторых случаях при ремонте допускается изготовление элементов металлоконструкции из алюминиевых сплавов и других материалов, обеспечивающих необходимые прочностные, качественные характеристики, надежность и долговечность в эксплуатации по согласованию Госгортехнадзором.

При заказе сталей для ремонта несущих элементов металлоконструкции в заказе-наряде должно быть оговорено требование поставки с перспективными характеристиками по прочности, выносливости и ударной вязкости.

При выборе марки стали для ремонта следует учитывать экономическую и производственную целесообразность её применение:

- углеродистую сталь ВСт3пс5 следует применять в листовом, фасонном и широкополосном прокате толщиной до 10мм включительно и в сортовом

- до 16мм включительно для кранов общего назначения при температурах эксплуатации до -30С,

- сталь ВСт3сп5 следует применять в листовом, фасонном и широкополосном прокате толщиной более 10мм и в сортовом - более 16мм при температуре эксплуатации ответственных крановых конструкций до -40С;

- в листовом и широкополосном прокате рекомендуется, применять стали марок 18Г2Афпс и 18Г2АФДпс вместо сталей типа 10ХСНД и других низколегированных сталей, имеющихся более низкие прочностные характеристики;

- профильный и листовой прокат из сталей ВСт3сп, ВСт3пс толщиной до 10мм рекомендуется для применения в крановых конструкциях, эксплуатируемых до температуры - 40С;

- недопустимо применение в сварных конструкциях кипящей стали ВСт3кп; указания сталь может быть применена в малонагруженных сварных элементах, не участвующих в работе конструкций (настилы, ограждения, лестницы, кожухи, обшивки кабины и пр.);

- допускается применения низколегированных талей (09Г2, 09Г2С, 14Г2) для ремонта сварных конструкций, изготовленных из Ст3, которую

не рекомендуется использовать для ремонта сварных конструкций, изготовленных из Ст3, которую не рекомендуется использовать для сварных конструкций из низкоуглеродистых сталей.

3.2.2 Сборка и подготовка к сварке элементов металлоконструкций

Прежде всего, необходимо проверить соответствие предельных размеров, отклонений формы деталей и зазоров чертежам с требованиями ГОСТ 5264-80.

Свариваемые кромки и прилегающие к ним зоны металла шириной не менее 20мм должны быть очищены от ржавчины, грязи, масла, влаги.

В стыковых соединениях должны быть предусмотрены выводные планки, размеры которых: длина - не менее толщины сварных элементов.

Принудительная прогонка деталей к элементам, нарушающим конструктивные формы, предусмотренные чертежами, запрещается.

При сборке деталей под сварку допускаются следующие отклонения от проектного расположения деталей:

а) в стыковых соединениях:

- смещение свариваемых кромок относительно друг друга при толщине стыкуемых деталей не более 4мм - 0,5 мм, при толщине от 4 до 10мм.

- до 1мм, при толщине свыше 10мм - 0,1 толщины стыкуемых деталей, но не более 3мм;

- уступ кромок в плоскости соединения для полок, элементов и свободных по ширине деталей -не более 3мм для деталей шириной от 400 мм и более;

- уступ кромок в соединениях замкнутого контура - не более 2мм по всему периметру;

б) в шаровых соединениях отклонения полки от заданного по чертежу положения - не более 1:100.

Собранные на стендах или в приспособлениях детали металлоконструкций после проверки их положения закрепляют при помощи прихваток, струбцин, скоб, пневматических или гидравлических зажимов длина прихваток должна быть не менее 30мм. Допускается размер прихваток по высоте не менее 0,75к (к - катет шва или толщина элементов, свариваемых встык). Для прихваток применяют те же сварочные материалы, что и для сварки швов. Прихватка несущих элементов металлоконструкций выполняется сварщиком, аттестованным в соответствии с «Правилами аттестации сварщиков Госгортехнадзора».

Дефектные элементы (участки) удаляют разделительной резкой или механическим путем. При удалении дефектного участка рез должен проходить по телу удаляемого элемента без захвата основного металла. Место реза должно быть зачищено.

Трещины, проходящие по телу элементов металлоконструкций, разделываются, в конце их выполняется засверловка диаметром не менее 15мм для ограничения границ трещины, затем они завариваются. Отверстия, ограничивающие трещину, не завариваются.

При ремонте, связанном с применением сварки металлоконструкции кранов, разгружаются от собственного веса.

3.2.3 Сварка элементов металлоконструкций

Сварка металлоконструкций проводится в соответствии с требованиями технологического процесса, утверждённого специализированной организацией.

К сварке расчетных несущих металлоконструкций и их элементов допускаются сварщики, аттестованные в соответствии с правилами аттестации сварщиков, утвержденными Госгортехнадзором.

В удостоверениях сварщиков выполняющих сварку в различных пространственных положениях, должна иметься соответствующая отметка.

Сварные соединения несущих элементов металлоконструкций должны иметь клеймо.

Сварочные работы выполняются согласно требованиям техники безопасности действующим на предприятии, картам технологического процесса и ГОСТ12.3.003-86.

Перед сваркой сварочную проволоку отчищают от грязи и ржавчины. Электроды и флюс просушивают, прокаливают согласно режимам, указанным в паспортах на эти материалы.

Сварка металлоконструкций преимущественно выполняется высокопроизводительными способами (автоматическая и полуавтоматическая под флюсом в среде углеродистого газа, порошковой проволокой).

Во избежание создания в металлоконструкциях при сварке реактивных напряжений выполняют в свободном состоянии стыковые швы, расположенные перпендикулярно силовому потоку, затем остальные стыковые швы и в последнюю очередь - угловые и тавровые швы. Положения свариваемых металлоконструкций должны обеспечивать наиболее удобные и безопасные условия для работы сварщика и получения швов высокого качества.

Ручную электродуговую сварку вертикальных швов производят с применением электродов диаметром не более 5мм, потолочных швов - электродами диаметром не более 4мм.

Полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа производят проволокой диаметром не более 1,6мм, а вертикальные и потолочные швы проволокой диаметром 0,8…1,2мм. Сварку вертикальных и потолочных швов производят порошковой проволокой диаметром 1,8…2,2мм.

Сварку металлоконструкций производят в положениях, исключающих влияние неблагоприятных атмосферных условий на качество соединений.

Допускается выполнение сварочных работ на открытом воздухе при условии применения соответствующих приспособлений для защиты мест сварки, а также свариваемых поверхностей металлоконструкций от попадания атмосферных осадков от ветра, влияния отрицательных температур.

При двусторонней сварке швов стыковых сварных соединений, а также угловых и тавровых сварных соединений с разделанными кромками со сквозным проплавлением перед выполнением шва с обратной стороны очищают корень шва до чистого бездефектного металла.

Автоматическую сварку производят с применением выводных планок. Полуавтоматическую и ручную сварку, а также автоматическую сварку, когда постановка выводных планок невозможна, выполняют без них с условием обязательной заделки кратера.

При ручной и полуавтоматической дуговой сварке запрещается зажигать дугу на основном металле вне границ шва и выводить кратер на основной металл.

По окончании сварки очищают швы и прилегающие к ним зоны от шлака, брызг и натеков металла, а выводные планки удаляют. Удаление выводных планок производят кислородной резкой или механическим путем, после чего торцы швов зачищают. Удаление выводных планок ударами молотка или кувалды запрещается.

При переходе с ручной электродуговой сварки электродом типа Э42А, Э42, Э46, Э50 по ГОСТ 94.67-75 на не предусмотренные чертежом автоматическую или полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа в нижнем положении необходимо применять проволоку диаметром не менее 1,4мм для угловых, нахлесточных и тавровых соединений, для не имеющих разделки кромок.

3.2.4 Контроль качества сварных соединений

Контроль качества сварных соединений производят следующими методами:

- внешним осмотром и замером шва, ГОСТ 3242-79;

- за сверловкой или вскрытием воздушно-дуговой выплавкой;

- радиографическим, ГОСТ 7512-82;

- ультразвуком, ГОСТ 14782-86, при согласовании с Госгортехнадзором и специализированной организацией;

- механическим испытанием контрольных образцов ГОСТ 6996-86.

Внешнему осмотру подвергают 100% сварных швов, форма и размеры которых должны отвечать требованиям соответствующих стандартов и ремонтных чертежей. При внешнем осмотре недопустимыми дефектами являются:

- трещины всех размеров и направлений;

- местные наплавы общей длиной более 100мм на участке шва 1,0мм;

- подрезы глубиной 0,6мм при толщине металла до 20мм, но не более 3% от толщины металла;

- поры (не менее четырех на длине шва 100мм) диаметром более 1,0мм при толщине металла до 20мм и более 1,5мм при толщине металла свыше 20мм;

- скопление пор (более пяти) на площади шва 100ммІ;

- не заваренные кратеры;

- прожоги и свищи.

Контроль внутренних дефектов сварных швов производят за сверловкой или вскрытием воздушно-дуговой выплавкой. Засверленные поверхности протравливают реактивом и подвергают микроанализу.

Число засверловок и мест воздушно-дуговой выплавки должно быть не менее:

- при длине шва до 1м -1;

- при длине шва от 1до 5м -2;

- при длине шва от 5 до 10м - 4.

Сверление производят по оси шва так, чтобы была возможность вскрыть его поперечное сечение с захватом основного металла(по 1,5мм на сторону).

Воздушно-дуговую выплавку в точке контроля производят последовательно, толщина каждого вскрытого слоя не более 2мм. Минимальная длина выплавляемого участка принимается согласно таблице.

Толщина металла, мм Длина выплавляемого участка, мм

От 3 до 10 30-40

От 12 до 20 50-60

От 24 до 40 70-80

От 42 до 60 90-100

При выплавке слоев, контролируемые точки подвергают внешнему осмотру. В случае обнаружения дефектов за сверловку или выплавку производят дополнительно в обе стороны от обнаруженного дефекта на расстоянии 500мм. При повторном установлении дефекта за сверление (выплавку) продолжают до выявления границ дефектного участка. После этого весь шов на этом участке удаляют, заваривают и повторно засверливают. Исправление дефектного шва возможно не более двух раз. Все вырубленные дефекты, места засерловок (или выплавок) заваривают. Ультразвуковой метод контроля применяют для выявления внутренних дефектов сварных швов в соответствии с положениями ГОСТ 14182-86.

Механические испытания контрольных образцов сварных соединений проводят с целью проверки прочностных и пластических характеристик сварных соединений металлоконструкций.

Не реже одного раз в квартал проводят механические испытания контрольных образцов (на растяжение и изгиб) металлоконструкций, выполненных каждым сварщиком, закрепленным на ремонте.

Размеры форм, количество образцов и методы их испытаний должны соответствовать требованиям ГОСТ6996-66.

Результаты механических испытаний образцов сварных соединений считаются удовлетворительными, если:

- временное сопротивление разрыву не менее нижнего предела временного сопротивления основного металла;

- угол загиба для углеродистой стали не менее 120°, для низколегированных сталей толщиной до 20мм - 80°, свыше 20мм - 60°.

При неудовлетворительных результатах механических испытаний проводят испытания на удвоенном количестве образцов. Если результаты повторных испытаний окажутся также неудовлетворительными, выясняют причины брака.

3.2.5 Защитные покрытия металлоконструкций

Окраску металлоконструкций после ремонта выполняют согласно конструкторской документации завода-изготовителя на конкретный кран, где в соответствии устанавливаются требования к цветовым сочетаниям, применяемым маркам красок, лаков, а также с учетом требований Госгортехнадзора.

Окраску кранов следует производить после ремонта (монтажа) и полного механического освидетельствования заказчиком.

Защита металлоконструкций крана от коррозии, выбор схемы защиты зависит от условий эксплуатации, и соответствуют требованиям СНиП 3.04.03.-85 и СНиП 2.03.11.-85.

Подготовку поверхности и окраску производят в отапливаемом, вентилируемом помещении при температуре не ниже 18°С и относительной влажности не более 75%. Допускается, при необходимости, выполнение этих работ на открытом воздух при температуре не ниже 10°С, влажности не более 75% и отсутствии запыленности. Помещения должны быть соответствовать требованиям ГОСТ 9.402-80.

Защита металлоконструкций осуществляется путем нанесения лакокрасочных покрытий, класс покрытия 1У или УП по ГОСТ 9.032-74.

Цвета сигнальные и знаки безопасности на кранах должны соответствовать ГОСТ 12.4.026-76. Требование к цветовому обозначению частей крана, опасных при эксплуатации по ГОСТ 12.2.060-81.

Работы по нанесению лакокрасочных покрытий следует проводить согласно общим требованиям безопасности по ГОСТ 12.3.005-75. Операция по нанесению защитных покрытий осуществляют в следующей последовательности:

- снять старую краску и продукты коррозии;

- провести обезжиривание;

- загрунтовать;

- окрасить.

Грунтование под эмалевое покрытие производят на сухие поверхности не позднее чем через 10 часов после окончания очистки. Для грунтования поверхностей применяют грунтовки ГФ-021 по ГОСТ 25.1290-82, ФЛ-ОЗЖ по ГОСТ 9109-81.

Все недоступные для окраски щели и углубления, в которые может проникнуть влага, а также местные неровности подлежат шпаклеванию с толщиной слоя не более 1,5мм. Применяют шпаклевку ПФ-002 по ГОСТ 10277-90, наносят и применяют шпаклевку в соответствии с ГОСТ10277-90.

Окраску элементов металлоконструкций производят в два слоя только после полного высыхания грунтовки и шпаклевки.

Лакокрасочные покрытия должны быть однотонными; наносят их равномерным слоем, без подтеков, трещин, пузырей, оспин, отслоений.

Консервации подлежат все незащищенные лакокрасочными покрытиями поверхности металлоконструкций.

Операции по подготовке поверхностей для их консервации выполняют согласно требованиям ГОСТ 9.014-78.

Для консервации применяют смазку АМС-3 по ГОСТ 2712-75. Толщина наносимого слоя - от 0,5 до 1,5 мм.

Данные о консервации оформляют свидетельством о консервации.

3.2.6 Технология восстановления хобота портального крана «Кондор»

Порядок устранения дефекта.

1. Вырезать деформированную часть хобота по размерам, указанным на данном чертеже, оставляя по контуру припуск 5-10 мм для предотвращения перегрева металла сопрягаемых деталей.

2. Места разреза зачистить под сварные швы в соответствии с данным чертежом. Поверхность деталей, примыкающих к сварным швам, зачистить на ширину около 20мм до металлического блеска.

3. Части хобота выставить на жесткой плите и закрепить, обеспечив необходимую точность геометрических размеров хобота. Размеры хобота контролировать в соответствии с фирменным чертежом 60/2.383.4101.000/0/1/3 «Хобот-несущая конструкция» и ТУ 24.22.4153-95.

4. Изготовить детали поз. 1-7 по данному чертежу. Размеры деталей уточнить по месту.

5. Установить на прихватах нижний пояс хобота (поз. 2). Предъявить его установку для контроля главному сварщику порта. Проварить швы соединяющие части нижнего пояса с внутренней стороны. При этом обратить особое внимание на формирование корня шва, обеспечив в процессе первого прохода хорошее сплавление кромок стыкуемых листов между собой. Сварные швы выполнять электродами типа ЭА2А по ГОСТ 9467-75. Первый проход производить электродами диаметром 3 мм. После выполнения первого прохода и швов в целом предъявить их для контроля главному сварщику порта.

6. Установить и приварить к нижнему поясу диафрагмы (поз. 3 и 4).Установить и приварить ребра (поз. 5).

7. Установить на прихватах стенки хобота. Приварить ребра жесткости к стенкам. Предъявить Установку стенок для контроля главному сварщику порта. Произвести обварку сварных стыковых швов в стенках хобота с соблюдением требований п.5.

8. Установить на прихватах верхний пояс хобота и предъявить его для контроля главному сварщику порта. Произвести полную приварку верхнего пояса с соблюдением требований п. 5.

9. Перекантовать хобот и проверить стыковые швы нижнего пояса с внешней стороны с соблюдением требований п. 7. Установить и приварить клинья (поз. 5) и скобы (поз. 6).

3.2.7 Проверочный расчет хобота портального крана «Кондор» после

реконструкции

Расчет хобота с жесткой оттяжкой ведется на комбинации нагрузок, принимаемый в соответствии с таблицей приведенной ниже. Пространственная система хобота считается статически определимой относительно опор. При этом верхний шарнир стрелы условно принимается за неподвижную опору, а верхний шарнир оттяжки - за подвижную.

Условия от ветра рабочего состояния, действующего на оттяжку хобота, и силы инерции массы хобота ввиду их незначительности не учитываются.

При определении расчетных усилий в нижних поясах главных ферм хобота необходимо учитывать дополнительные сжимающие усилия, возникающие от натяжения грузовых канатов. Величина каждого из этих усилий будет равна:

Q - вес груза и подвески, Т;

ш - коэффициент динамичности;

I - кратность полиспаста.

Сечения раскосов поперечных связей и верхних распорок назначаются по допускаемой гибкости, за исключением распорки в месте перегиба верхнего пояса главных ферм хобота, которая должна быть рассчитана на усилие, равное S2•sinв, где S2 - усилие верхнего пояса и в - угол между направлениями стержней и верхнего пояса.

Результаты построения диаграмм сводятся таблицу:

а) расчетных сечений в стержнях хобота;

б) подбора сечений и определения расчетных напряжений.

3.2.8 Геометрические характеристики сечения хобота портального крана «Кондор»

Определяет геометрические характеристики Катковой, блоковой и вспомогательной балок.

Ордината центра сечения относительно х-х.

?Аi - сумма площадей элементов сечения с 1-го по i-ый;

Уi - ордината центра тяжести i-го элемента сечения.

Момент инерции поперечного сечения относительно нейтральной оси х0-х0.

?Ixc - сумма моментов инерции элементов сечения относительно собственных нейтральных осей элементов.

Момент сопротивления сечения:

в верхнем поясе.

К - размер между положением нейтральной оси и верхним поясом, м;

в нижнем поясе

Геометрические характеристики опасных сечений хобота портального крана «Кондор».

?А, см2	Уцт, см	К, см	Ixо, см4	, см3	, см3
66	19	23	13800	600	726

3.2.9 Определение напряжений в опасных сечениях хобота портального

крана «Кондор»

Изгибающие моменты.

Опорные реакции.

Ri - опорная реакция в точке опирания, кН;

?Мi - алгебраическая сумма моментов действующих сил, кН•м;

А - размер между опорами, м.

Изгибающий момент в i-ой точке.

- алгебраическая сумма изгибающих моментов от внешних сил, кН•м;

n - число прилагаемых внешних сил слева или справа от сечения.

Напряжения определяем в опасных сечениях.

Напряжения изгиба в верхнем поясе.

М - изгибающие моменты в опасных сечениях, кН•м.

Напряжения изгиба в нижнем поясе.

Величины опорных реакций, нормальных напряжений и изгибающих моментов в балках рам тележек:

Rа	Rв	Мизг.	у
84,6	84,6	46,5	51,9

Условие прочности для сжатых элементов.

для растянутых элементов

г, = 0,95 - коэффициент условий работы;

г,,, = 0,95 - коэффициент условий работы, учитывающий возможные отклонения толщин профилей метла, коррозионный износ и транспортные повреждения;

гm = 1,05 - коэффициент надежности по материалу;

Ry - расчетное сопротивление материала по пределу текучести.

Для листовой стали марки 09Г2С по ГОСТ 19282-73 толщиной от 4 мм до 9мм.

Rу = 330 МПа

Для листовой стали марки 09Г2С по ГОСТ 19282-73 толщиной от 10 мм до 20 мм.

Ry = 310 МПа

Расчетное сопротивления по пределу текучести следует уменьшить до:

для сжатых элементов конструкции:

изготовленных из листов толщиной от 4 мм до 9мм

изготовленных из листов толщиной от10 мм до 20 мм

для растянутых элементов конструкций:

изготовленных из листов толщиной от 4 мм до 9 мм



изготовленных из листов толщиной от 10 мм до 20 мм

4. Электрооборудование ПТМ перегрузочного комплекса

Исходные данные для выбора электродвигателя механизма подъема груза.

Грузоподъемность:

В крюковом режиме m1=6т

В грейферном режиме m2=5т

Масса крюкового механизма mn=464кг

Масса грейфера mm=2420кг

Высота подъема:

С помощью крюка над рельсами h1=25,0

С помощью крюка под рельсами h2=15,0

С помощью грейфера над рельсами h1=23,0

С помощью грейфера под рельсами h2=15,0

Номинальная величина скорости подъема Vc=70,00м/мин±5%

Vc=1,16м/сек±5%

Предварительный расчет ПВ механизмов портального крана «Атлант».

Время движения груза с установившейся скоростью при подъеме t2 и спуске t2c.

Время движения грузозахватного устройства без груза с установившейся скоростью при подъеме t20 и спуске t20c.

Предварительные значения продолжительности включения в одном цикле механизма подъема.

ПВм=(t2+t20+t2c+t20c)•(t2+t2T+t2м+t2c+tвг+t20+t2м0+t2го+tпг)-1•100=60,75%

С учетом потерь на трение приведенный к валу двигателя статический момент при подъеме номинального груза определяется выражением:

Расчетная угловая скорость вала двигателя и число оборотов при номинальной скорости подъема груза равны:

Требуемая мощность двигателя при заданной угловой скорости механизма подъема.

Рм = К•Мм•щм = 77,44 (кВт)

Выбор электродвигателя по каждому выполняется с учетом предварительно рассчитанного значения продолжительности включения.

Предварительно выбираем электродвигатель серии МТН с фазовым ротором МТН.

Переменный ток

Тип ЭД МТН

Мощность на валу Рн кВт 80

Продолжительность включения ПВ% 60

Число оборотов Пн об/мин 580

Схема соединения звезда, треуг.

Ток обмотки статора Iн,А 355

Коэффициент мощности cos цн 0,74

Коэффициент полезного действия вн 89,5

Ток обмотки I2н,А 294

Напряжение колец Е2Н, В 272

Кратность максимального момента mn 2,8

Маховый момент GD2, кг•м2 51

Вес двигателя Gдв, кг 1550

Момент инерции привода механизма подъема при наличие Ј?Л и отсутствии Ј?МО груза:

Ј?М=Кi•ЈДЛ+(mн+mо)•(Д6/2•ip•in)2=1,15•1,299+(15290,52+407,75)•

•(0,6/2•62•1)2=1,86(кг•м2)

где, mн , mо -массы перемещаемого груза (номинального) и масса грузозахватного устройства, определяемые выражением.

Ј?М0=Кi•ЈДЛ+mо•(Д6/2•ip•in)2=1,15•1,299+407,75•(0,6/2•62•1)2=1,5 кг•м2

Где Јдл определяется по формуле

Время пуска, торможения ЭД механизма подъема крана при наличии t1 и t3 и отсутствии t10 , t30 груза.

t1 ?t3?J?•щн/(Мср-Мс)=1,86•60,7/(2004-994)=0,112с

t10?t30?J?0•щн/(Мср-Мсо)=1,5•60,7/(2004-25,8)=0,046с

где щн=(2•р•Пн) /60=(2•3,14•580)/60=60,7об/мин

Мср=(1,5ч1,6) •Мн,

Мн=Рн/щн=80/60,7?1,32 кМн

Мср=1,55•1,32?2,04 кНм

Пути, проходимые грузозахватным устройством, с установившейся скоростью в прямом и обратном направлениях:

h2=Hn-h1-h3=h2c=17-0,0162-0,0162=17м

h20=Hc-h10-h30=h20c=17-0,0062-0,0067=17м

Уточнение времени движения грузозахватного устройства с установившейся скоростью в прямом и обратном направлениях.

t2=h2(Vг=17)0,29=58,62 с

t20=h20(Vг=17)0,29=58,62 с

Согласно циклограмме имеем следующие отрезки времени механизма подъема.

tpm=t1+t2+t3+t1c+t2c+t3c+t10+t20+t30=0,112+58,62+0,112+0,078+58,62+ +0,078+0,046+58,62+0,046+0,046+58,62+0,046=235,1 с

Время цикла.

Тц= tрм+tрт+tм+tпг+tвг=235,1+44,2+119,38+30+31=459,68 с

Расчет продолжительностей включений механизма подъема.

ПВм=(tрм/Тц)•100%=(235,1/459,68)•100%=51,14%

Проверка электродвигателя механизма подъема груза по нагреву.

[Мм2•t2+Мср2(t1+t3+t1c+t3c+t10+t30+t10c+t30c)+(М2пс•t2с+М2мо•t20+М2мос•t20c)]Ѕ•

•(t2+t1+t3+t1c+t3c+t10+t30+t10c+t30c+t2c+t20+t20c)-Ѕ=0,33(кНм)<1,32(кНм)

Описание схемы магнитного контроллера механизма подъема.

Характерные особенности схем управления крановыми электроприводам механизмов подъема с асинхронными двигателями с фазным ротором, можно установить, рассматривая схему магнитного контроллера типа ТСА. К числу таких особенностей относятся: несимметричная относительно нулевого положения диаграмма замыкания контактов командоконтроллера, обеспечивающая при подъеме и спуске грузов различные механические характеристики электропривода в соответствии с несемитричнным характером нагрузок механизма подъема, использования режима однофазного включения двигателя для улучшений условий регулирования скорости при спуске, отсутствие на панели аппаратов защиты и блокировок безопасности.

Необходимые защиты и блокировки осуществляется с помощью защитной панели типа П3КБ, общей для всех электроприводов крана. Нулевой контакт К1 командоконтроллера КК используется в схемах защитной панели для нулевой блокировки, а контакты К2 и К8 обеспечивают избирательное действие конечных выключателей ВКВ и ВКН, ограничивающих ход механизма. В отличие от схем контрольного управления конечная защита здесь воздействует не на цепь катушки контактора защитной панели, а непосредственно снимает напряжение с цепей управления данного магнитного контроллера. Например, при недопустимом подъеме грузозахватного устройства контакт конечного выключателя ВКВ размыкается и отключает все цепи управления двигателем подъема. Вновь напряжение может быть подано только при установке командоконтроллера в положении «Спуск». В этом положении контакт К8 шунтируют разомкнутый контакт выключателя 8КВ. Заметим, что ограничение движения в направлении спуск не является обязательным и контакт ВКН может отсутствовать.