Разработка конструкции крана, предназначенного для более быстрой разборки и сборки двигателя (Конструкторская часть дипломного проекта)

4 Конструкторская часть

4.1  Назначение разрабатываемой конструкции

Разрабатываемая конструкция крана предназначена для более быстрой разборки и сборки двигателя, увеличения производительности производственного процесса.

4.2 Обоснование целесообразности разработки новой или модернизации существующей конструкции оборудования

Внедрение крана на участке ремонта двигателей позволит сократить время на ремонт, повысить производительность труда.

4.3 Обзор существующих аналогов конструкций

Грузоподъемные краны – самые распространенные грузоподъемные машины. По конструктивному признаку они подразделяются на

краны мостового типа (собственно мостовые краны, козловые и полукозловые краны, перегрузочные мостовые, настенные передвижные консольные краны, мостовые краны- штабелеры);

краны стрелового типа (поворотные краны на колонне, имеющие постоянный или переменный вылет);

стреловые передвижные краны со стрелой, закрепленной на раме ходового устройства или на поворотной платформе, размещенной на ходовой раме;

башенные, портальные и полупортальные краны, вантовые краны и т.п.

По виду грузозахватного устройства краны подразделяются на крюковые, грейферные, магнитные, клещевые и т.п.

По роду привода краны подразделяются на краны с ручным и механическим (электрическим, гидравлическим, пневматическим и т. п.) приводами.

По степени поворота стрелы крана относительно его опорной части краны могут быть неповоротные, полноповоротные и неполноповоротные.

В дипломном проекте разработан проект ручного полноповоротного свободностоящего крана на колонне грузоподъемностью 2 т (рис). Вылет крана 4 м, высота подъема 3 м скорость поворота 2 об/мин. Режим работы средний, ПВ 25%. Механизм подъема  и перемещения – таль ручная червячная подвижная грузоподъемностью 3,2т (ТУ24.00.4911-88).

У крана такой конструкции есть ряд преимуществ

отсутствует потребность в электроэнергии;

сравнительно высокая производительность (так как вылет крана не большой, производительность практически равна производительности крана с механическим приводом);

простота и невысокая стоимость  изготовления и эксплуатации.

4.4 Устройство и работа крана

Кран состоит из следующих основных частей (рисунок 4.1): стационарной колонны 1, поворотной колонны 2, рамы фундамента 3, тормозного механизма поворота 4, механизма подъема и перемещения (тали) 5.

Стационарная колонна (рисунок 4.2) представляет собой тру­бу 1, на верхнюю часть которой через сферический радиальный и упорный подшипники опирается траверса 2. Своей нижней частью колонна смонтирована на раме фундамента (в верхнем поясе на конической, в нижнем – на цилиндрической поверхности) и прикреплена к ней при помощи фланца 3 и болтов. Поворотная колонна закреплена на стационар­ной при помощи траверсы, в нижней части поворотная колонна опирается на ролики 4.

Рисунок 4.1 – Общий вид поворотного крана

Рисунок 4.2 – Общий вид стационарной колонны

Конструкция  поворотной колонны изображена  на рисунке 4.3. К трубе 1 приварен двутавр 2, используемый в качестве стре­лы. Механизм торможения расположен на колонне и стреле.

Поворот осуществляется посредством тросовой тяги закрепленной с торца стрелы: для поворота рабочий тянет за трос, стопорный стержень выходит из отверстия в тормозном барабане и происходит поворот, при ослаблении натяжения троса стержень входит в отверстие барабана и поворот прекрощается.

Фундаментная рама сварена из восьми крестообразно расположенных двутавров № 36 и усилена верхним горизонтальным листом и  диафрагмами.

Рисунок 4.3 – Поворотная колонна

4.5 Механизм подъема и перемещения груза

Так как в качестве механизма и перемещения груза ис­пользуется таль ручная червячная подвижная грузоподъемностью 3,2 т (ТУ24.00.4911-88) с высотой подъема груза до 3 м, то расчет этого механизма не производится.

Изменение высоты подъема груза и вылета по стреле в данной конструкции крана производится при помощи цепной тяги.

4.6 Механизм поворота

4.6.1 Определение горизонтальной и вертикальной нагрузок в опорах поворотной колонны

Веса вращающихся частей крана:

стрелы G_С = 210 кг;

таль G_Т = 66 кг;

поворотной колонны G_КОЛ = 740 кг.

Вертикальная нагрузка на опорный подпятник (упорный ша­рикоподшипник)

V = Q + G_С + G_Т + G_КОЛ,                                            (4.1)

где  Q – грузоподъемность крана, кг (Q = 2000 кг).

V = 2000 + 210 + 66 + 740 = 3016 кг.

Горизонтальные  усилия  на   опорах

Н = ((Q + G_Т)∙l₁ + G_С∙l₂)/l₃.                                           (4.2)

Н = ((2000 + 66)∙400 0+ 2100∙219)/2000 = 4362 кг.