Модернизация автогидроподъемника

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Автомобильные подъемники являются одним из ведущих звеньев системы строительно-монтажных машин, обеспечивающей комплексную механизацию строительства, высокие темпы и индустриальные методы производства работ. Подъемники, обладающие большой мобильностью, универсальностью применения, способные доставить монтажников с инструментом в рабочую зону за кратчайшее время, полностью отвечают этим требованиям.

Увеличение объемов и рост темпов монтажных и строительных работ, особенно в условиях реконструкции и технического перевооружения предприятий и промышленных объектов, требуют совершенствования средств механизации, в том числе и автомобильных подъемников. Работы по совершенствованию этих машин, созданию новых моделей ведут специализированные конструкторские организации, конструкторские бюро заводов-изготовителей. Ввиду разнообразия конструкций, упорядочения технических параметров подъемников, приведения характеристик подъемников к высшему уровню, соответствующему лучшим зарубежным образцам, для повышения их качества и соответствия требованиям безопасности на строительно-монтажных работах, разработан Государственный стандарт (ГОСТ) 22859 - 77 «Подъемники автомобильные гидравлические. Технические условия». ГОСТ регламентирует основные параметры (рабочая высота подъема, грузоподъемность люльки, транспортные габариты), технические требования к конструкции, требования безопасности и методы испытаний. Аналогичный стандарт разработан для прицепных подъемников.

Эффективность эксплуатации автомобильных подъемников и вышек в значительной мере зависит от умелого и экономического использования их. Поэтому предъявляют все более высокие требования к профессиональной подготовке и мастерству кадров, обслуживающих машины. Машинист подъемника должен хорошо знать конструкцию машины, уметь ею управлять, строго соблюдать правила техники безопасности при работе и обслуживанию.

К сожалению, потребность в подъёмниках зачастую удовлетворяется зарубежными фирмами, стоимость которых очень высока. Это связано с тем, что параметры недостаточно удовлетворяют нужды современных работ.

Недостатком выпускающихся ранее и на сегодняшний день подъёмников(вышек) является установка устаревших приборов и устройств безопасности, а также автоматического контроля за работой машины и её приборов и устройств безопасности.

В данном проекте представлено инженерное решение по модернизации автогидроподъёмника АГП-22 грузоподъёмностью 300 кг с установкой на него абсолютно новой, ранее нигде не использовавшейся, системой безопасности.

Исходными данными для проекта является подъёмник АГП-22 грузоподъемностью 300 кг, оборудованный двухколенной стрелой с гидравлическим приводом.

В качестве базы подъёмника используется специальное пневмоколесное шасси с колесной формулой 6х6.

В систему безопасности вошли: ограничитель предельного груза ДН-3А «Вега»; креномер сигнальный цифровой КСЦ-1, который является микропроцессорными датчиком и устанавливался в основном на автомобильных кранах; датчик угла ДУ-1; регистратор параметров РП-ГМ-01, который ни на одном из существующих подъёмников не установлен.

В гидросистеме был установлен электрический гидрораспределитель, который связан, непосредственно, с ДН-3А, что также повышает надёжность работы. Данный электрический гидрораспределитель устанавливался только на автокранах.

Все показатели системы безопасности фиксируются регистратором параметров, который ежесекундно записывает всю информацию. Информация с РП-ГМ_01 снимается специалистом с помощью прибора считывания. После этого, через адаптер, информация переносится на персональный компьютер. На ПК установлена специальная программа позволяющая определить, после ввода показателей, работоспособность и неполадки каждого датчика в отдельности и возможные отклонения от работы.

Это позволяет:

- сократить количество специалистов, дополнительное оборудование, время на технический осмотр и, конечно, аварийность.

- увеличить время работы подъёмника, надёжность и срок службы.

Благодаря этой модернизации увеличится номенклатура производимых работ и значительно увеличился экономическая эффективность работы данного подъёмника. Повысится автоматизация работы, что минимизирует действия операторов.

модернизация автогидроподъемник безопасность

1. Конструкторская часть

1.1 Обзор и анализ современных автогидроподъёмников

В России, подъёмники выпускает завод в городе Казань - ОАО «Казанский электромеханический завод». Это подъёмники ВС-18, ВС-22, ВС-28, ВС-28.02 и ВС-25. Также в городе Завидово ОАО «Завидовский электромеханический завод» выпускает АГП-22 и их модификации АГП-22.02 и АГП-22.04 соответственно. В Санкт-Петербурге ОАО «Автогидроподъёмник» выпускает АГП-18 и АГП-18.04.

Подъемник стреловой самоходный ПСС-121.18 (АГП-18.02) предназначен для подъема людей и оборудования на высоту до 18 м. Подъемник может использоваться при монтаже и ремонте жилых, промышленных и общественных зданий, линий электропередачи и связи, теплоизоляции наружных трубопроводов и других работах, требующих доставки людей и оборудования на высоту.

Подъемник ПСС-121.18Э выпускается с изолированной люлькой, что позволяет производить работы на линиях электропередачи и связи напряжением до 1000В без отключения электроэнергии при отсутствии атмосферных осадков, тумана и измороси. Подъемник может выполнять работы при температуре от -40°С до +40°С и при скорости ветра на высоте до 10 м не более 10 м/с.

Климатическое исполнение - У, категория размещения 1 по ГОСТ 15150-69; 1-3 ветровой район России в соответствии с ГОСТ 1451-77.

Подъемник может использоваться при монтаже и ремонте жилых, промышленных и общественных зданий, теплоизоляции наружных трубопроводов и других работах, требующих доставки людей и оборудования на высоту.

1.2 Технические характеристики

Рабочая высота подъема, м	18,0
Грузоподъемность, кг	350
Максимальный вылет, м	10
Угол вращения поворотной части, град	360
Время подъема люльки на наибольшую высоту, сек	180
Частота вращения поворотной части, об/мин	0,5
Скорость передвижения, км/час	50
Габариты в транспортном положении:
длина, м	9,91
ширина, м	2,5
высота, м	3,7
колесная формула	4х4
Шасси	ГАЗ-3307, ГАЗ-3309, ГАЗ-278459

Автоподъемник АГП-22.02 на базе ЗИЛ-433442 (6х6) 2-х локтевой предназначен для подъема людей с материалом и инструментом на высоту до 22 метров при монтаже и ремонте жилых, промышленных и общественных зданий, линий электропередачи и связи, теплоизоляции наружных трубопроводов.

Технические характеристики
Базовое шасси	ЗИЛ-433362
Максимальная высота подъема, м	22,0
Максимальный вылет, м	10,59
Грузоподъёмность люльки, кг	300
Угол поворота стрелы, град	360
Время подъема люльки на макс. высоту, с
Масса, кг	9 500
Габаритные размеры, мм длина ширина высота	12020 2500 3650

Автоподъемник АГП-22.04 Предназначен для доставки людей и оборудования на высоту до 22 м, может использоваться при монтаже и ремонте линий электропередачи и связи, теплоизоляции и покраске и при других работах.

Технические характеристики
Базовое шасси	ЗИЛ-433362
Максимальная высота подъема, м	22,0
Максимальный вылет, м	10,5
Грузоподъёмность люльки, кг	300
Угол поворота стрелы, град	360
Время подъема люльки на макс. высоту, с	95
Масса, кг	9 800
Габаритные размеры, мм длина ширина высота	8 000 2 500 3 900

Представляем новый автомобильный гидроподъёмник АГП-28, предназначенный для перемещения людей с инструментами и материалами на высоту и может быть использован при строительстве, монтаже, обслуживании и ремонте линий электропередач и связи, промышленных, жилых и общественных зданий, других инженерных сооружений.

Высоконадежное шасси повышенной проходимости УРАЛ-4320 обеспечивает новому подъёмнику доступ к местам, ранее недосягаемым для подобных машин, а конструкция опор позволяет работать работать с различных грунтов.

Рабочая высота подъема, м	28
Грузоподъемность люльки, кг	300
Вылет максимальный, м	13,5
Время аодъема на нибольшую высоту, с	130
Время поворота на 180 градусов, с	60
Угол вращения, градусов	360
Транспортная скорость, км/ч	50
Конструктивная масса, т	16,95
Габариты (Длина х Ширина х Высота), м	13,31х2,50х3,90
Базовое шаси	Урал-4320-1968-30
Двигатель шаси	ЯМЗ-238М2
Колесная формула	6х6
Мощность двигателя, л.с.	260
Полная масса подъёмника, т	17,36
Радиус поворота, м	11,6

Зарубежные производители подъёмников предлагают широкий ассортимент подъёмников на пневмоколесном шасси.

Словацкий завод Euroguma в городе Нитра представляет подъёмник гидравлический на базе КамАЗ Bronto Skylift 50-3T3. Высота подъёма равна 50 м.

Год выпуска	1987
Модель двигателя	Polska
Тип двигателя	Дизель
Состояние	отличное
Цена	90000 €
50m

Также словацкий завод выпускает подъёмник AVIA A31 BUMAR PM0160 с высотой подъёма 16 м и грузоподъёмностью 200 кг.

1.3 Необходимость модернизации подъёмника

Ведущие мировые производители пришли к выводу, что создавать новую технику не всегда экономически целесообразно. Иногда гораздо выгоднее провести модернизацию ранее созданной техники, чем создавать совершенно новую машину. В этом случае происходит значительная экономия материальных ресурсов, которые в противном случае расходовались на подготовку полного комплекта документации на новую технику, создание опытных образцов, с которыми требуется проводить целый комплекс испытаний и тестов, а при обнаружении так называемых «детских болезней'' нужно решать целый ряд конструкторских, технологических и эксплуатационных проблем большой группе профессионалов.

Обычно модернизацию проводят, когда требуется улучшить показатели машины на относительно небольшой уровень, в той степени, при которой не начинают ухудшаться условия безопасной эксплуатации. Если требуется получить машину с качественно новыми показателями, то рациональнее разработать новую.

В настоящее время существует несколько способов модернизировать машину. Первый способ состоит в изменении конструкции и рабочих параметров машины так, чтобы эта конструкция соответствовала новым условиям эксплуатации. Второй способ - в улучшении качества материала путем изменения способа его получения или подбора другого материала; улучшении термохимической обработки, чистоты поверхности, технологии производства детали и сборки узла, благодаря чему становится возможным эксплуатировать технику в более тяжелых условиях. Третий способ состоит в том, что согласно современным научным взглядам коэффициенты запаса, принятые в советском машиностроении, завышены. И в настоящее время прочностные расчеты производятся по другой методике.

Ориентируясь выше сказанным, модернизацию в дипломном проекте можно отнести к первому способу, при котором она осуществляется на основе реализации микропроцессорной системы безопасности с автономной регистрацией параметров работы подъёмника.

1.4 Аварийность и травматизм на предприятиях

Анализ аварийности и травматизма при эксплуатации грузоподьемных машин показывает, что около четверти аварий и несчастных случаев происходят по причинам, связанным с приборами и системами безопасности.

В 2005 г. на предприятиях и объектах, подконтрольных Управлению технического надзора, произошло 107 несчастных случаев со смертельным исходом: 98 - на подъемных сооружениях (на 1 больше, чем в 2004 г.) и 9 - на оборудовании, работающем под давлением, тепловых установках и сетях (на 2 меньше, чем в 2004 г.); 55 аварий (48 - на подъемных сооружениях (на 2 меньше, чем в 2004 г.) и 7 - на оборудовании, работающем под давлением, тепловых установках и сетях (на 4 больше, чем в 2004 г.).

Всего в 2005 г. при эксплуатации подъемных сооружений смертельно травмированы 98 человек. В 20 авариях из 48 травмированы 24 человека, из них 11 - смертельно. Материальный ущерб от аварий составил около 60 млн. руб.

Опасные факторы и число аварий на подъемных сооружениях в 2004 и 2005 гг.

Больше половины (59%) аварий произошло по техническим причинам, в основном из-за неудовлетворительного состояния технических устройств (30%) (по причине неисправности приборов безопасности -16%) и нарушения технологии производства работ (25%). По-прежнему много аварий на опасных производственных объектах происходит по организационным причинам (40%), в основном из-за неправильной организации производства работ (13%), неэффективности или отсутствия производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности (12%) и нарушения технологической дисциплины или неправильных действий обслуживающего персонала (9%).

Причины несчастных случаев со смертельным исходом на подъемных сооружениях и число погибших в 2004 и 2005 гг.

В 2005 г. 82 (84%) несчастных случая из 98 произошли на подъёмниках, 11 - на лифтах и 5 - на автоподъемниках (вышках).

Самый высокий травматизм со смертельным исходом - на автоподъёмниках: 24 случая (24,5%). На мостовых подъёмниках произошло 20 несчастных случаев (20%), башенных - 16 (16%), гусеничных - 10 (10%) и козловых - 10 (10%).

Повысился (на 18,2%) травматизм при эксплуатации лифтов: с 9 несчастных случаев в 2004 г. до 11 в 2005 г.

2. Пути совершенствования приборов и развитие систем безопасности грузоподъемных машин

Для создания новых приборов безопасности необходимо знать перспективные пути их развития. Очевидно, что тенденции развития приборов безопасности тесно связаны с прогрессом в области электроники и подъемно-транспортного оборудования. Некоторые положения концепции развития приборов безопасности грузоподъемных машин (ГПМ), разработанной в НТЦ «Строймашавтоматизация» и изложенной ниже, были ранее доложены на семинаре «Особенности деятельности специализированных организаций, осуществляющих диагностирование объектов котлонадзора и подъемных сооружений, и требования, предъявляемые к ним» (г. Суздаль, 1999 г.), на конференции «Проблемы производства и безопасной эксплуатации подъемных сооружений в Украине и России» (г. Одесса, 2003 г.), а также на других конференциях и семинарах по ГПМ и приборам безопасности. Согласно этой концепции развитие приборов (электронные технические средства) и устройств (технические средства неэлектронного типа) безопасности осуществляется путем последовательного перехода от применения отдельных приборов и устройств безопасности к использованию систем безопасности (СБ) ГПМ, а затем - к формированию на основе СБ комплексных (интегрированных) систем, обеспечивающих функции управления, безопасности, контроля и мониторинга ГПМ в целом. Такое развитие приборов и систем безопасности может быть представлено в виде схемы, приведенной на рис. 1. При этом принимается, что:

система безопасности грузоподъемной машины - это комплекс установленных на ней приборов и устройств безопасности, обеспечивающих отключение механизмов грузоподъемной машины в аварийных ситуациях и предупреждающих обслуживающий персонал о возможности возникновения аварийных ситуаций, а также регистрирующих параметры работы грузоподъемной машины;

система комплексная грузоподъемной машины - это комплекс подсистем, обеспечивающих управление, безопасность, контроль и мониторинг грузоподъемной машины в целом.

На первом этапе своего развития (до конца 1980-х гг.) ГПМ оснащались отдельными, не взаимосвязанными приборами и устройствами безопасности, каждый из которых выполнял одну из функций безопасности, таких, как ограничение грузоподъемности и перемещение конструкций грузоподъемной машины (защита от опасного приближения к линии электропередачи, ограничение высоты подъема груза и наклона стрелы и др.), защита грузоподъемной машины от воздействий случайного характера (обрыв фаз питающей сети, чрезмерная скорость ветра, предельные наклоны поворотной платформы и др.). Приборы и устройства безопасности грузоподъемной машины обеспечивают отключение механизмов (управляющее воздействие), световую и звуковую сигнализацию (информационное воздействие). Конструкция и схемотехнические решения таких однофункциональных приборов и устройств безопасности основывались, чаще всего, на принципе жесткой логики (ПЖЛ), предопределенной конкретным их исполнением. К ним относятся ограничители грузоподъемности типа ОГБ и ОНКМ, сигнализаторы типа УАС, анемометры М-95М-Ц, пузырьковые и шариковые указатели крена, контактные концевые выключатели. На этом уровне развития находятся приборы и устройства безопасности многих эксплуатируемых грузоподъемных подъёмников, а также выпускаемых в настоящее время и эксплуатируемых подъемников (вышек) и подъёмников-манипуляторов.

С появлением программируемых (микропроцессорных) технических средств стало возможным создание приборов безопасности, выполняющих несколько функций, т.е. многофункциональных приборов и систем безопасности на их основе. Системы безопасности ГПМ, осваиваемые с начала 1990-х гг., состоят из подсистем, обеспечивающих выполнение функций ограничения грузоподъемности и рабочих движений машины с целью предотвратить опасные положения ее конструкций (координатная защита, защита от опасного приближения к линии электропередачи), защитить грузоподъемную машину от случайных воздействий и в дальнейшем регистрировать параметры работы машины (табл. 1, рис. 2). Такие приборы могут при изменении их программного обеспечения и комплектовании необходимыми датчиками, но без переработки конструкции, адаптироваться к различным ГПМ. Кроме того, в СБ достигается достаточно развитое информационное обеспечение и самодиагностирование неисправностей. В развитых СБ осуществляется автоматический контроль некоторых параметров работы механизмов грузоподъемной машины и др. В СБ, наряду с программируемыми приборами - бортовыми микропроцессорными контроллерами (БМК), могут также применяться непрограммируемые приборы, основанные на ПЖЛ.

В приборах безопасности первого уровня, освоенных в России на грузоподъемных подъёмниках в первой половине 1990-х гг., не были предусмотрены регистрация и контроль параметров работы механизмов грузоподъемной машины. В такие СБ входили микропроцессорные приборы типа ОНК МП-110, ОНК МП-120, АСУ ОГП-31, АС АОГ-01, а также приборы и устройства безопасности, основанные на ПЖЛ.

Таблица 1

Системы безопасности грузоподъёмной машины
Уровни	Функции (подсистемы)
	Ограничения грузоподъёмности	Ограничения Перемещений конструкций	Регистрации параметров работы	Защиты от случайных воздействий	Контроля	управления
1	+	+-	-	+-	-	-
2	+	+	+	+	+-	-
3	+	+	+	+	+	+

Системы безопасности более высокого, второго уровня обеспечивают все функции (включая регистрацию параметров), предусмотренные действующими Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных подъёмников (ПБ 10-382-00). В составе таких СБ, наряду с программируемыми, используют приборы, основанные на ПЖЛ, а также различные устройства безопасности (указатели крена, концевые выключатели и др.). СБ второго уровня с бортовыми микропроцессорными контроллерами на основе многофункциональных приборов типа ОНК-140, ПРИЗ-1, ОГМ240, ПЗК-10 применяют на стреловых подъёмниках, СБ с многофункциональными приборами типа ОНК-160М, МОСТ-1, ОГМК 1-1, ОГШ-2, ОГП-10 - на подъёмниках мостового типа, с приборами ОГПК 1-1, ПЗК-10 - на портальных, ОНК-160Б - на башенных подъёмниках, а с приборами безопасности АЗК-110 и ПБТ-1 - на подъёмниках-трубоукладчиках. В СБ второго уровня обеспечивается также возможность контроля некоторых параметров работы грузоподъемной машины.

3. Классификация подъемников

Классификация подъемников. Подъемники классифицируют по следующим признакам:

по назначению они бывают общего назначения и специальные. Машины общего назначения применяют для различных строительно-монтажных работ: окраски наружных поверхностей зданий и сооружений, электромонтажных работ, теплоизоляционных, санитарно-технических. Машины специального назначения служат для выполнения определенного вида работ и соответствующим образом дооборудуются, например для противопожарных операций, устройства линий электропередачи;

по конструкции рабочего оборудования различают одно-, двух- и трехколенные подъемники;

по возможности поворота рабочего оборудования они бывают полноповоротные (на 360°) и неполноповоротные (<360°);

по конструкции ходовой части - автомобильные и прицепные;

по типу привода рабочих движений - гидравлические. электрогидравлические и электромеханические.

Основные параметры

Основные технические данные, характеризующие машины называются параметрами. По значению этих параметров можно определить, какую работу можно выполнять той или иной машиной.

К основным параметрам подъемников и вышек относятся: грузоподъемность, рабочая высота, вылет (для подъемников).

время подъема люльки на максимальную высоту, скорость передвижения, мощность силовой установки, транспортные габаритные размеры, масса.

Грузоподъемность Q, - наибольшая масса груза, которую можно поднять в люльке, измеряется в кг.

Рабочая высота Н - наибольшее расстояние (от основания, на котором стоит машина, до пола рабочей площадки плюс 1,5 м), на которое может быть поднята люлька данной машины, измеряется в м.

Вылет L - расстояние от вертикальной оси поворота подъемника до середины рабочей площадки, измеряется в м. Время подъема люльки на максимальную высоту определяется скоростью поворота колен или выдвижением телескопов, измеряется в с.

Скорость передвижения машин измеряется в км/ч или м/с. Для прицепных подъемников различают скорость рабочую и транспортную.

Схема для определения основных параметров подъемника (Н - рабочая высота, L - вылет)

4. Устройство подъёмника АГП-22

Автомобильные подъемники - это грузоподъемные машины для вертикального или наклонного перемещения грузов и людей с одного уровня на другой в люльках и рабочих площадках, установленных на рабочем оборудовании в виде шарнирно сочлененных колен

Подъемник АГП-22 полноповоротная машина с гидравлическим приводом от насоса, приводимого автомобильным двигателем. Всеми движениями управляют вручную через распределитель.

Основная несущая конструкция подъемников - двухколенчатое рабочее оборудование прямоугольного сечения. Нижнее колено 3 поднимается гидроцилиндром непосредственно, верхнее 2 - через рычажную систему.

Нижнее колено опирается на поворотную раму, вращающуюся на двухрядном шариковом опорно-поворотном устройстве с наружным зацеплением. Рабочая жидкость к гидравлическому оборудованию, расположенному на поворотной раме, подводится через полноповоротный центральный гидравлический шарнир.

Подъемник снабжен четырьмя дополнительными опорами, каждая из которых представляет собой две сварные трубы прямоугольного сечения, вставленные одна в другую, причем наружные наклонные трубы вместе с поперечной образуют основание дополнительных опор. Выдвижные трубы снабжены на концах подпятниками, присоединенными с помощью шарниров. Дополнительная опора выдвигается и втягивается гидроцилиндром, размещенным внутри выдвижной трубы. Гидроцилиндры попарно шарнирно закреплены на кронштейнах основания дополнительных опор.

В задней части опорной рамы, сбоку от лонжеронов расположены ящики для различных мелких грузов.

Поворотная сварная рама образована четырьмя вертикальными листами с проушинами для крепления стрелы и гидроцилиндра подъема нижнего колена. Она снабжена площадками и ящиком, в котором смонтирован механизм вращения. К поворотной раме шарнирно прикреплены нижнее колено и гидроцилиндр подъема нижнего колена.

Подъемниками управляют с двух пультов, один из которых расположен на поворотной раме, а другой 4 - около люльки 7. С третьего пульта, расположенного на раме, управляют дополнительными опорами.

Работает подъемник следующим образом. На рабочей площадке подъемник устанавливают на дополнительных опорах. Сложенное рабочее оборудование опускают до положения «Посадка», и в люльку садятся люди, грузят инструменты и материалы. Подъемом нижнего и верхнего колен и поворотом платформы подводят люльку к месту работ. Перемещают люльку также маневрированием колен и их поворотом. По окончании работы опускают люльку в положение «Посадка», высаживают людей, выгружают инструменты и материалы, складывают колено в транспортное положение и убирают опоры.

Схема зоны обслуживания подъемником АГП-22 (рис. 6) очерчена окружностями, радиус которых равен верхнему колену (из верхнего когда нижнего колена в его полностью поднятом и опущенном положениях), а также ограничивающей кривой 2.

Схема зоны обслуживания подъёмника АГП-22 (ограничен окружностями 1,3 и кривой 2)

Подъемники оборудованы следующими системами и приборами безопасности: следящей системой ориентации люльки, удерживающей люльку в вертикальном положении; конечным выключателем, предотвращающим наезд люльки на верхнее колено, опрокидывание и поломку подъемника (система ограничения зоны обслуживания) и включающим звуковой сигнал; золотником блокировки подъема и поворота колен при невывешенном на опорах подъемнике (блокировка поворотной части); системой ручного спуска люльки для высадки рабочих мри отказе гидросистемы; устройством для поворота платформы в транспортное положение при отказе гидросистемы; стабилизатором боковой устойчивости задней подвески, повышающей

устойчивость движения подъемника на поворотах; золотником блокировки гидроопор в выдвинутом положении; гидрозамками цилиндров; предохранительным клапаном механизма вращения; системой аварийной остановки двигателя с управлением с двух пультов.

Система ориентации люльки предназначена для жесткой фиксации люльки в вертикальном положении (при любом положении стрелы) и предотвращения ее раскачивания. Система, ограничивающая зону, обслуживаемую люлькой, состоит из золотника 5, смонтированного около оси подвеса люльки, и кулачка на оси 5 подвеса люльки, воздействующего на золотник при положении верхнего колена 2 под углом около 80° по отношению к горизонту. При нажатии кулачка на золотник блокируется движение обоих колен в сторону увеличения указанного угла, а при приближении к 80° включается звуковой сигнал.

При складывании колен в транспортное положение верхнее колено устанавливается на упор 8, приваренный на нижнем колене, и фиксируется винтовым пальцем, а нижнее устанавливается на переднюю стойку 9 и также фиксируется пальцем.

Люлька 7 площадью 1,3 м² рассчитана на одновременный подъем двух человек. Рабочие места в ней расположены симметрично по отношению к плоскости стрелы. Для перехода с одного рабочего места на другое без выхода из люльки есть проход. Посадка в люльку и высадка из нее производятся с земли через проемы в заднем ограждении. При этом люлька должна быть подана в положение «Посадка»: колена сложены, а нижнее колено поднято так, чтобы между люлькой и землей оставался зазор не менее 100 мм; проемы в ограждении должны быть закрыты цепочкой с карабином.

Подъемник имеет световые приборы и предохранительную окраску в соответствии с требованиями Правил дорожного движения. Питание всех приборов - от электросети автомобиля. Установку подъемника в горизонтальное положение контролируют по прибору УНШ-1 на пульте управления дополнительными опорами. Шарик прибора должен находиться в пределах 3°. Подъемники устанавливают на ровной площадке с уклоном не более 5°. Грунт должен выдерживать максимальное давление опор 0,7 МПа. При слабом грунте под подпятники опор устанавливают деревянные щиты размером 500X500 мм и толщиной не менее 50 мм.

Достоинства подъемников заключаются в том, что благодаря пульту управления в люльке значительно расширяется сфера действия подъемников, так как люльку можно подать точно к месту работы на высоте и в стесненных условиях, например между фермами перекрытий. Наличие блокировки движений колен при невыставленном на опоры подъемнике повышает безопасность работ. Благодаря дополнительному оборудованию крюкам грузоподъемностью 500 кг на нижнем колене И) 0 кг под люлькой - расширяется область применения подъёмников.

5. Опорно-ходовая часть

Опорно-ходовая часть полноповоротных автомобильных подъемников и вышек состоит из базового автомобиля, опорной рамы с дополнительными выносными опорам опорно-поворотного устройства (ОПУ), стабилизаторов и включателей подвесок.

Опорная рама служит основанием и представляет собой жёсткую сварную конструкцию.

Рассмотрим опорную раму подъемника АГП-22. К лонжеронам автомобиля рама крепится стремянками. В месте установки стремянок лонжероны автомобиля усилены вставками.

Рама представляет собой два продольных лонжерона 1, соединённых между собой по концам коробчатыми основаниями выносных опор, а в задней части - двумя поперечными, образующими с лонжеронами квадратное основание под опорное кольцо с отверстиями для крепления опорно-поворотного устройства.

Подъемник снабжен четырьмя выносными опорами, каждая из которых представляет собой две сварные трубы квадратного сечения, вставленные одна в другую, причем наружные трубы 2 вместе с поперечиной образуют основание выносных опор.

Внутренние выдвижные трубы 4 снабжены на концах башмаками, присоединенными с помощью шарниров. Выносные опоры выдвигаются и втягиваются гидравлическими цилиндрами, размещенными внутри выдвижной трубы. Гидроцилиндры шарнирно прикреплены к кронштейнам основания выносных опор. Шток гидроцилиндра соединен с внутренней трубой. При упоре башмака в грунт наружная и внутренняя трубы заклиниваются, в результате чего опора фиксируется в рабочем положении. Для надежности гидроцилиндр снабжен гидрозамком, который дополнительно фиксирует рабочее положение гидроцилиндра.

При работе на мягких грунтах для снижения удельного давления на грунт под башмаки устанавливают подкладки в виде деревянных щитов.

5. Гидросистема подъёмника

5.1 Технические требования к гидросистеме, гидравлическому оборудованию и трубопроводам

1. Гидросистема и комплектующие ее гидрооборудование (гидрораспределители, предохранительные гидроклапаны, гидроаккумуляторы, гидроцилиндры, гидромоторы и насосы), а также рабочая жидкость, трубы и рукава должны иметь документ, удостоверяющий их качество.

2. Конструкция гидравлической системы должна исключать возможность:

1) повреждения гидравлического оборудования;

2) повреждения трубопроводов, рукавов и их соединений, повреждения их от соприкосновения с металлоконструкцией.

При отключении привода гидронасоса должна обеспечиваться автоматическая остановка и фиксация механизмов.

3. Соединения трубопроводов, в том числе рукавов, места соединения механизмов и приборов должны быть герметичными.

4. Гидросистема должна предусматривать полное удаление рабочей жидкости при ремонте и загрязнении.

На линии напора для каждого насоса должны быть установлены предохранительные клапаны. Слив жидкости от предохранительных клапанов должен производиться в гидробак.

5. Гидросистема должна предусматривать возможность удобного и безопасного заполнения и слива рабочей жидкости без попадания ее на землю и возможность удаления воздуха из гидросистемы.

6. Фильтрование рабочей жидкости должно быть непрерывным, кроме случая срабатывания предохранительного клапана. Степень фильтрации определяется с учетом требований, установленных технической документацией на гидрооборудование.

7. Каждый гидравлический контур при необходимости следует предохранять от превышения рабочего давления предохранительным клапаном, отрегулированным на допустимое давление. Отрегулированные предохранительные клапаны должны быть опломбированы специалистом, ответственным за безопасную эксплуатацию подъемников.

8. Основные характеристики гидрооборудования следует выбирать так, чтобы при работе не возникали перегрузки несущих элементов конструкций гидроподъемника.

9. В гидросистеме, где необходимо контролировать давление, должны быть предусмотрены присоединительные элементы, необходимые для проведения контрольных измерений

10. При выключенном гидроприводе подъемника рабочее оборудование должно надежно фиксироваться.

11. Между насосом и предохранительным гидроклапаном не допускается устанавливать запорную арматуру.

Фильтр, установленный на линии слива, должен иметь перепускной клапан. Давление открытия перепускного клапана должно быть не более 0,4 МПа.

12. Конструкция гидросистемы должна быть обеспечена устройством, позволяющим контролировать загрязненность фильтра.

13. На гидробаке должны быть указаны максимальный и минимальный уровни рабочей жидкости и обеспечен безопасный контроль уровня рабочей жидкости. Уровень рабочей жидкости необходимо контролировать при помощи масломерного стекла., Применение щупов не допускается.

При использовании на гидроподъемнике нескольких баков для жидкости они должны иметь разную маркировку.

14. Трубопроводы и гибкие рукава гидросистемы подъемника необходимо испытать на прочность в соответствии с нормативными документами.

15. Гибкие рукава, находящиеся в непосредственной близости от рабочего места машиниста гидроподъемника, должны быть, защищены предохранительным кожухом или эподъёмником.

16. Трубопроводы гидросистемы должны быть надежно закреплены для устранения опасных колебаний (вибрации), а также от нарушения герметичности их соединений.

17. Удлинение напорных трубопроводов сваркой не допускается.

18. Элементы управления, не включенные постоянно, прекращения воздействия на них должны возвращаться в исходное положение и вызывать отключение или остановку механизмов подъемника.

19. Система управления гидроподъемника должна иметь раздельное управление:

1) рабочими движениями люльки;

2) опорами;

3) механизмом передвижения подъемника.

20. При отказе гидропривода следует обеспечить аварийное опускание люльки (при этом скорость опускания должна быть не более 0,2 м/с), а также возможность управления коленом (стрелой) до положения, в котором подъемник будет находиться в безопасном состоянии.

5.2 Гидравлическая схема подъёмника

Гидравлическая система (рис. 64) предназначена для привода механизмов подъемника, обеспечивающих подъем и опускание верхнего и нижнего колен, вращение поворотной части, установку гидроподъемника на выносные опоры. Для безопасности работы в гидросистеме предусмотрены ограничитель подъема верхнего колена, блокировка выносных опор, гидросистемы поворотной части и система аварийного опускания верхнего колена. Заправочная вместимость гидросистемы 110 л.

Гидросистема состоит из маслобака, шестеренного насоса, предохранительного клапана цилиндра - регулятора частоты вращения двигателя, золотника блокировки гидросистемы поворотной части, трех распределителей управления выносными опорами, золотника блокировки выносных опор, гидроцилиндров выносных опор, гидрозамков, верхнего пульта управления, золотника ограничителя подъема верхнего колена, гидроцилиндра подъема нижнего колена, гидрошарниров цилиндров подъема колен, гидроцилиндра подъема верхнего колена, центрального гидрошарнира, нижнего пульта управления, игольчатого вентиля, гидродвигателя механизма поворота.

Для защиты гидросистемы от перегрузки в напорной магистрали установлен предохранительный клапан АГ52-23, отрегулированный на давление 10 МПа.

Напорная магистраль подводит рабочую жидкость ко всем распределителям управления. Распределитель управления при нейтральном положении рукоятки запирает исполнительный орган и соединяет напорную полость со сливной. При этом насос работает без нагрузки, а гидроподъемник при невыдвинутых опорах не работает, так как весь поток направляется в слив через золотник блокировки гидросистемы поворотной части.

Насос работает без нагрузки при малой частоте вращения двигателя. При включении любого элемента гидросистемы в работу давление повышается и передается в гидроцилиндр, воздействующий на тягу акселератора, увеличивая частоту вращения двигателя.

Управляют стрелой подъемника с верхнего или нижнего пульта, которые конструктивно аналогичны. Верхний пульт расположен на верхнем колене, около люльки, нижний - у оснований нижнего колена.

Гидрозамок цилиндров подъема колен представляет собой блок, в котором смонтированы два обратных клапана седельного типа. Клапаны соединены между собой каналами таким, образом, что при отсутствии давления в нагнетательных каналах они закрыты и слив масла из полостей цилиндра невозможен. При давлении в одном из нагнетательных каналов 2…3 МПа оба клапана открываются и гидроцилиндр работает.

Для опускания верхнего колена при внезапной аварии гидросистемы необходимо плавно открыть игольчатый вентиль, расположенный справа от нижнего 'пульта. Скорость опускания регулируется величиной открытия вентиля.

В гидросистеме для управления всеми рабочими операциями (подъем и опускание верхнего и нижнего колен, поворот стрелы и выдвижение выносных опор) применены распределители Р102-АВ-64Р, для блокировок - распределители ПГ74-11 или Р102-ЕМ-574.

6. Электрооборудование

6.1 Требования к электрооборудованию

Требования к электроснабжению

Напряжение питания подъемников должно быть не более 400 В переменного тока и 220 В постоянного тока. Подъемники могут получать питание от стационарных или передвижных источников электроэнергии с глухозаземленной или изолированной нейтралью в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (п. 1.7.100).

Требования к кабелям и проводам

На подъемниках должны применяться гибкие кабели и провода с медными жилами.

Сечение жил проводов и кабелей цепей должно быть не менее 1,5 мм².

Для цепей с напряжением до 42 В разрешается применение проводов и кабелей с медными многопроволочными жилами сечением не менее 0,5 мм² при условии, что присоединение жил выполнено пайкой и провода не несут механическую нагрузку.

Требование данной статьи не распространяется на кабели и провода применяемые в приборах и устройствах безопасности.

В местах, где изоляция и оболочка проводов и кабелей могут подвергаться воздействию масла, следует применять провода и кабели с маслостойкой изоляцией и оболочкой; допускается применение немаслостойких проводов и кабелей при условии их прокладки в трубах с герметичными вводами их в аппараты.

В местах возможных механических повреждений проводки необходимо предусмотреть ее защиту.

Жилы проводов и кабелей всех цепей должны иметь маркировку.

Требования к управлению

Напряжение системы управления подъемника не должно превышать 42 В.

Требования к освещению

Для подъемников на базе автомобилей и тракторов напряжение рабочего и ремонтного освещения не должно превышать 24 В.

Напряжение ремонтного освещения прочих подъемников не должно превышать 42 В.

Требования к заземлению

В подъемниках, имеющих напряжение свыше 42 В переменного тока и 110 В постоянного тока, для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции необходимо выполнить заземление или зануление электрооборудования в соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок.

Зануление подъемника, питающегося от передвижных или стационарных источников питания электроэнергией с глухозаземленной нейтралью, осуществляется через нулевой рабочий проводник, подсоединенный к болту с гайкой, приваренному к зачищенной металлической части подъемника. Присоединение должно быть доступно для осмотра. Корпус выносного пульта (при управлении подъемником с земли) должен быть выполнен из изоляционного материала или заземлен (занулен) не менее чем двумя проводниками.

Защитное заземление электроприемников подъемника не требуется преднамеренно выполнять, если электроприемники имеют надежный контакт с заземленной или зануленной металлоконструкцией подъемника.

6.2 Электрооборудование подъёмника

Электрооборудование подъемника АГП-22 состоит из электромагнитов и крестовых переключателей. Питание электрооборудования осуществляется от генератора базового автомобиля через предохранитель. Выдвижением опор управляют с пульта на раме, коленами - с выносного пульта управления и с верхнего пульта, расположенного в люльке. Кроме этого имеется еще пульт сигнализации

На пульте сигнализации 3 установлены: переключатель ПЕ171, которым подают питание на выносной (нижний) пульт или на верхний, чем достигается невозможность одновременного управления с двух пультов; три сигнальные лампы сигнализирующие о наличии напряжения в цепи управления (НL1), о выдвижении опор (НL2) и об опасном угле подъема колен (НL4)\ выключатель питания (SА2); диоды и общая панель зажимов.

Подъемник может работать только на выставленных выносных опорах. Когда подъемник находится в транспортном положении, т.е. нижнее колено находится на подставке, конечный выключатель SQ1 замкнут и дает возможность управления опорами. Крестовыми переключателями SAЗ выбираются для выдвижения одной bз опор, а SА4 - направление выдвижения. При установке подъемника на опоры срабатывает конечный выключатель SQ2, контактом которого будет подано напряжение на пульт сигнализации, т.е. на переключатель SА6, загорится сигнальная лампа НL2. Переключателем SА6 подается питание или на верхний, или на нижний пульт управления.

Выносной пульт управления включает в себя два крестовых переключателя SА7 (для управления нижним и средним колена-ми и SА8 - верхним коленом и поворотом) и две кнопки (SВЗ для аварийного останова двигателя и SВ1 для включения звукового сигнала автомобиля). Верхний пульт управления аналогичен выносному пульту управления.

С помощью одного крестового переключателя управляют электромагнитами золотников управления нижним и средним коленами, а с помощью второго - верхним коленом и поворотом. При включении любого электромагнита одновременно с ним будет включаться электромагнит перекрытия слива (пилот). Поскольку у подъемника нет кольцевого токоприемника, в схеме предусмотрен конечный выключатель SQ4 (КУ-704А), отключающий электромагнит при подходе к предельному углу поворота.

Для ограничения фронта работ подъемника и обеспечения его устойчивости в схеме предусмотрен конечный выключатель 5С3 (ВП-16). При его срабатывании отключаются электромагниты управления золотниками на опускание нижнего колена и на подъем среднего колена, а также включается звуковой сигнал. Для подачи звукового сигнала используется сигнал автомобиля, включаемый кнопкой на пультах.

Аварийная обстановка двигателя автомобиля достигается подачей отрицательного потенциала на катушку зажигания. Кнопка аварийной остановки двигателя находится на каждом пульте (SВЗ, SВ4).

Задние габариты обозначены габаритными фонаря-ми (ELЗ, ЕL4), установленными на люльке, а передние габариты - передним фонарем (ЕL2), установленным на среднем колене, которые включаются одновременно с габаритными фонарями автомобиля.

Электромагниты зашунтированы диодами для защиты от перенапряжения при отключении их от сети: диоды также предназначены для подачи напряжения на электромагнит золотника перекрытия слива одновременно с включением любого исполнительного электромагнита. В схеме использованы диоды Д242Б, которые можно заменить на КД202Д.

7. Расчет автогидроподъёмника АГП-22 на устойчивость

Безопасная эксплуатация грузоподъемных механизмов при выполнении монтажных работ обеспечивается правильным выбором параметров подъёмника и его устойчивостью.

Различают устойчивость грузовую, то есть устойчивость подъёмника от действия полезных нагрузок при возможном опрокидывании его вперед в сторону стрелы и груза и собственную, то есть устойчивость подъёмника при отсутствии полезных нагрузок и возможном опрокидывании его назад в сторону противовеса.

Исходные данные для расчета

Грузоподъемность на максимальном вылете…………. 3 кН.

Вес подъёмника……………………………………..110 кН.

Время неустановившегося режима работы механизма подъема (время торможения груза)……………………………… 12,5 с.

Частота вращения поворотной платформы подъёмника………. 0,005

Расчет грузовой устойчивости подъёмника АГП-22

Грузовая устойчивость самоходного подъёмника, обеспечивая при условии

К1Мг Мп

где К1 - коэффициент грузовой устойчивости, принимаемый для горизонтального пути без учета дополнительных нагрузок равным 1,54, а при наличии дополнительных нагрузок (ветра, инерционных сил) и влияния наибольшего допускаемого уклона пути. К1= 1,15;

Мг - момент создаваемый рабочим грузом относительно ребра опрокидывания, Н.м;

Мп - момент всех прочих (основных и дополнительных) нагрузок действующих на подъёмник относительно того же ребра с учетом наибольшего допускаемого уклона пути, Н.м.

Грузовой момент:

Мг= Q (а-в), Нм.

где Q - вес наибольшего рабочего груза, Н.

А=2.75 м - расстояние от оси вращения подъёмника до центра тяжести наибольшего рабочего груза, подвешенного к подъёмнику, при установке подъёмника на горизонтальной плоскости, м.

в=1.08 м - расстояние от оси вращения до ребра опрокидывания.

Мг = 3000 (2.75-1.08) =5010, Нм.

Схема к расчету грузовой устойчивости подъёмника

Удерживающий момент, возникающий от действия основных и дополнительных нагрузок:

Мг= Мв - Му - Мцс - Ми - Мв, Н.м

где:

Мв - восстанавливающий момент от действия собственного веса подъёмника, Н.м.

Мв=G (в+с) соs, Н.м.

где G= 76400 H

c=0,96 - расстояние от оси вращения до его центра тяжести, м

- угол наклона пути подъёмника, град

(- при работе с выносными опорами)

Мв=76400 (1.08+0,96)·cos3=156642,4 Нм

Му - момент, возникающий от действия собственного веса подъёмника при уклоне пути, Нм.

Му=Gh1sin, Нм

Где h1=1,35 м - расстояние от центра тяжести подъёмника до плоскости, проходящей через точки опорного контура, м.

Му=76400·1,35·sin3=5397,93 Нм

Мцс - момент от действия центробежных сил, Нм

Мцс=Q··А·h/(900 - ·H), Нм

где n=0,5- частота вращения поворотной платформы подъёмника вокруг вертикальной оси,

H - расстояние от оголовка стрелы до плоскости, проходящей через точки опорного контура, м

h - расстояние от оголовка стрелы до центра тяжести подвешенного груза (при проверке на устойчивость груз подвешивают над землей на 20-30 см)

Мцс=3000·0,5²·2.75·0,7/(900 - 0,5²·10)=750,7 Нм

Ми - момент от силы инерции при торможении опускающегося груза:

Ми = QV(a - в)/g·t, Нм

где V - скорость подъема груза (при наличии свободного опускания груза расчетную скорость принимаем равной 1.25 м/с) м/с

g - ускорение свободного падения, м/

t - время неустановившегося режима работы механизма подъема (время торможения груза), с

Ми = 3000·1.25·(2.75 - 1.08)/ 9.81·12,5=51,07 Нм

Мв - момент от ветровой нагрузки, Нм.

Мв = Мвп + Мвг = W·К + W1К1, Нм

где Мвп - момент от действия ветровой нагрузки на подвешенный груз, Мвк - момент от действия ветровой нагрузки на подъёмник, Нм

W - ветровая нагрузка действующая параллельно плоскости, на которой установлен подъёмник (на наветренную площадь подъёмника), Н

W1 - ветровая нагрузка, действующая перпендикулярно плоскости, на которой установлен подъёмник, на наветренную площадь груза, Н

К и К1 - расстояние от плоскости, проходящей через точки опорного контура, до центра приложения ветровой нагрузки, м

W=·k·c·F, Н

где - распределенная ветровая нагрузка,

- динамическое давление ветра, для европейской части РФ

;

- коэффициенты характера воздействия ветра [15].

В нормальных условиях эксплуатации для рабочего состояния подъёмника принимают .

к - коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора по высоте, принимаемый с учетом типа местности; [18, т. 2.1, стр. 14], к =1.55

С - аэродинамический коэффициент сопротивления для сплошных балок и ферм прямоугольного сечения, кабин, противовесов и так далее. По [18, стр. 14] с=1.49

F - наветренная поверхность подъёмника,

W=700·1.55·1.49·12.48=20175,8 Нм

W₁=·k·c·F₁, Н

W1=700·1.55·1.49·14.87=23409 Нм

Mв =20175,8·1.05 + 23409·2.83=87432,06 Нм

Таким образом, получили, что

Кг=1.15

Таким образом, грузовая устойчивость подъёмника обеспечивается.

Расчет собственной устойчивости подъёмника АГП-22

Устойчивость подъёмника без груза определяется следующим уравнением ([18, стр. 15]):

К2М0 Му,

где К2 - коэффициент собственной устойчивости;

М₂ - момент, создаваемый ветровой нагрузкой, Н.м.

Му - момент, возникающий от действия собственного веса подъёмника при уклоне пути, Н.м.

Схема к расчету собственной устойчивости подъёмника

Таким образом, коэффициент собственной устойчивости равен

где W2 - ветровая нагрузка, действующая параллельно плоскости, на которой установлен подъёмник, на подветренную площадь подъёмника при нерабочем состоянии, Н.м.

К2 - расстояние от плоскости, проходящей через точки опорного контура, до центра приложения ветровой нагрузки, м.



Таким образом, собственная устойчивость подъёмника обеспечивается.

Список литературы

1. Гудков Ю.И. Автомобильные подъёмники и вышки. М.: Высшая школа, 1992 г.

2. Уланов Р.Н., Щербаков В.Д. Автомобильные подъёмники и автопогрузчики. М.: Высшая школа, 1977 г.

3. Креномер сигнальный цифровой, руководство по эксплуатации КСЦ-1.

4. Ограничитель предельного груза ДН-3 «Вега», паспорт.

5. Приборы безопасности для грузоподъёмной техники, г. Ивантеевка, 2006 г.

6. Правила устройства и безопасной эксплуатации подъёмников, М., 2003 г.

7. Руководство по эксплуатации считывающего устройства РП-ГМ-01, НОУ «ИЦ» Строймашавтоматизация.

8. Руководство по наладке и юстировке регистратора параметров РП-ГМ-01, НОУ «ИЦ» Строймашавтоматизация.

9. Паспорт АГП-22

10. Афанасьев А.А. и др. Технология строительных процессов. М.: Высшая школа, 2000.-464 с.

11. Теличенко В.И., Терентьев О.М., Лапидус А.А., Технология строительных процессов часть I, М.: Высшая школа, 2005 г.

12. Теличенко В.И., Терентьев О.М., Лапидус А.А., Технология строительных процессов часть II, М.: Высшая школа, 2005 г.

13. Вильман Ю.А. Проектирование механизированной технологии работ при вертикальной планировке. М.: МИСИ, 1985 г.

14. Кудрявцев Е.М. Комплексная механизация строительства. М.: Ассоциация строительных вузов, 2005 г.

15. Вайнсон А.А. «Подъемно-транспортные машины», М., Машиностроение, 1989.

16. Орлов Г.Г. «Инженерное решение по охране труда», М., Стройиздат, 1985 г.

17. Пчелинцев В.А., Коптев Д.В., Орлов Г.Г. «Охрана труда в строительстве», М., Высшая школа, 1991 г.

Размещено на Allbest.ru