Проектирование крана. Расчет производительности крана. Разработка технологической схемы перегрузки гравия по заданному варианту работы

Министерство образования Российской Федерации

Федеральное агентство морского и речного флота

ФГОУ ВПО Новосибирская Государственная Академия

Водного Транспорта

Енисейский филиал ФГОУ ВПО НГАВТ

Курсовая  работа

По дисциплине:«Транспортное перегрузочное оборудование»

на тему: «Проектирование крана». 

Выполнил:

Проверил:

Красноярск 2007

Содержание

Введение.                                                                                                                                                          

1.Исходные данные

2. Расчет производительности крана

2.1.Разработка технологической схемы перегрузки

2.2.Определение продолжительности совмещенного цикла крана

2.3.Расчет производительности крана

2.4.Определение режимов работы механизмов

3. Расчет механизма подъема

3.1.Подбор грузового каната

3.2.Расчет блоков

3.3.Расчет барабана

3.4.Определение потребной мощности и выбор электродвигателя механизма подъема

3.5.Расчет передаточного числа и подбор редуктора

3.6.Расчет и выбор тормоза, соединительной втулочно-пальцевой муфты

3.7.Обоснование компоновочной схемы лебедки

4. Расчет механизма передвижения

4.1.Разрабатывается расчетная схема для определения нагрузок на опоры крана

4.2. Расчет нагрузок на опоры крана

4.3.Расчет сопротивлений передвижению крана

4.4.Расчет мощности электродвигателя и его выбор

4.5.Определение передаточного числа и выбор редуктора

4.6.Расчет и выбор тормоза, соединительной втулочно-пальцевой муфты

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы

Введение

Портальными кранами называют полноповоротные стреловые краны, устанавливаемые на передвигающихся по рельсам порталах. Портал представляет собой пространственную раму, которая перекрывает один или два железнодорожных пути, и обеспечивает свободный пропуск под краном ж/д составов. Портал опирается, как правило, на четыре ходовые тележки, число колес зависит от массы крана, различных нагрузок на кран и допустимое давление на рельс.

Поворотная часть крана, поворачивается относительно портала на неограниченный угол, состоит из платформы, колонны и стрелового устройства. На поворотной части устанавливают механизмы подъёма, поворота и изменения вылета стрелы, электрооборудование, а также кабину крановщика и машинную кабину.

Портальные краны предназначаются для использования во многих отраслях народного хозяйства. Для подъёмно-транспортных операций с различными грузами.

Перегрузочный портальный кран предназначены для работы грейфером с массивами навалочными грузами и для работы крюковой подвеской со  штучными грузами в морских и речных портах. При работе крюковой подвеске характерны увеличение грузоподъёмности по мере уменьшения высоты. Наибольший вылет стрелы у перегрузочных кранов обычно равен 32м. Высота подъёма составляет 22-28м.

Стреловые устройства портальных кранов обычно применяются 2х типов: прямые стрелы с уравнительным помесповстом и шарнирно-сочлененные стреловые устройства. Прямые стрелы по сравнению с шарнирно-сочлененными обычно менее трудоемкие в изготовлении и имеют меньшую массу, но значительно больше длина подвеса и канатовместимость, однако шарнирно-сочленненые стрелы позволяют поднимать в крайние верхнее положение крупногабаритные грузы и более удобно обходить высокие надстройки судов. В настоящее время в  портальных кранах применяют опорно-поворотные устройства типов: поворотную колонну и опорно-поворотный круг, шариковый или раиновый.

1. Исходные данные

Проектирование портального крана «Ганц 5-30»

1. Грузоподъемность крана, т- 5;

2. Скорости механизмов, м/мин: подъема- 72;

передвижения – 40; изменения вылета - 61;

3. Частота вращения крана, об/мин - 1,4;   

4. Род груза - гравий; 

5. Вариант работы -" судно - склад ";   

6. Диапазон подъема, м -

7. Расстояние передвижения крана, м - 20;

8. Число рабочих:  дней в году - 160;

часов в сутки- 12.

2. Расчетпроизводительностикрана

2.1. Разработка технологической схемы перегрузки гравия по заданному варианту работы

(рис. 1.).

Тип судна, размеры штабеля груза на берегу и на судне принимаются проектировщиком самостоятельно: баржа пр. Р-29 грузоподъемностью 3000 т и размерами: L*В*Н=85х16,5х4, м.

Размеры склада на берегу: L*В*Н=60х22х8 м, Согласно схемы приняты высота подъема груза h_п=10,5м, а опускания h_оп=3,5м, рабочие вылеты стрелы (R₁=15,5м и R₂=17,5м), угол поворота стрелы крана (α^о=160).

Цикл работы крана состоит:

    прием груза на судне             транспортировка груза            отдача груза на склад                  холостой ход к судну.

2.2. Определение продолжительности совмещенного цикла крана

Расчет времени циклапроизводится по формулам: (см п. 1.13.)

t_ц^с= (2t₁+2t₂+2t₃+t₄+t₅+t₆+t₇+2t₈+2t₉)ξ , с                                   

где

- время подъема груженного и опускания порожнего    гака на заданную высоту h_п; с;  (рис.1.)

- время изменения вылетастрелы на заданный ее ход (R₁ =32000; R₂=9000), с;                                                        (1,47)

 

- время поворота крана на угол α^о, с; (α^о=160^о);                  (1,48)                                                       )

t_рт - время разгона и торможения механизмов, с;

t₄ и t₅  - время наводки гака на груз в судне и на складе, принимаемое равным 4 с;     

t₆ и t₇ - время на строповочные работы груза, принимаемое равным 8 с;

ξ=0,8 - коэффициент, учитывающий совмещение операций никла.

 

- время опускания на высоту h_оп, с;

 

- время передвижения крана, с;

 

2.3.   Расчет  производительности  крана

Техническая производительность крана рассчитывается по формуле: (см п. 1.13)

(1,41)

где m_г – масса одной партии груза, m_г=17,1 т.

 

2.4.   Определение   режимов   работы механизмов      

Расчет коэффициента использования крана по грузоподъемности:

 

(1,1)

где m_гру – масса грузового устройства.

Расчет коэффициентов использования крана по времени:

 

а) за сутки:                                                                                                                                                      (1,3)

 

6)за год:                                                                                                                                                              (1,4)

Расчет относительной продолжительности включения механизмов:

а) механизм подъема -                       

                                                                                                  (1,5)

 

б) механизм передвижения

 

в) механизм изменения вылета г) механизм вращения -        

Расчетные данные сводим в таблицу 1.(см п. 1.3.)

Таблица 1

Механизмы	Кгр	Ксвр	Кгвр	ПВ%	Режим работы
					ГГТН	ГОСТ
подъем	0,9	0,5	0,44	30,4	Т	5М
передвижения	0,9	0,5	0,44	15	С	4М
изменения вылета	0,9	0,5	0,44	7,5	Л	1М
вращения	0,9	0,5	0,44	62	ВТ	6М

В целом режим работы крана - средний (принимается по механизму подъема).

3. Расчет механизма подъема

3.1.   Подбор  грузового  каната (см п. 1.6.2)

Канат выбирается по величине разрывного усилия:

S_раз≥К_з.п^.S_max , H;                                                                      (1,9)

где   К_з.п - коэффициент запаса прочности, принимаемый в зависимости от режима