— Рефераты — Технические науки — Транспорт — Кран козловой
Кран козловой
Кран козловой: определение и расчёт возможных нагрузок.
Содержание
1. Цель, задачи и исходные данные для выполнения работы : *
2. Устойчивость крана в рабочем и нерабочем состоянии: основные моменты при проверке *
3. Внешние нагрузки на кран: классификация и способы расчёта. *
Ветровая нагрузка в в рабочем состоянии *
4. Определение опорных давлений. *
5. Расчёт и подбор механизма подъёма груза. *
6. Расчёт металлоконструкции крана. *
7. Расчёт металлоконструкции при динамическом действии нагрузки. *
8. Оборудование механизма перемещения крана. *
9. Механизм передвижения тележки: подбор и необходимые расчёты. *
Приложение 1 *
Приложение 2 *
1. Цель, задачи и исходные данные для выполнения работы :
В качестве цели данной работы принимается освоение основных расчётов грузоподъёмных машин. Пример — бесконсольный козловой кран общего назначения (обозначение по ГОСТ: Кран козловой 540−33
- обслуживания открытых складов и погрузочных площадок
- монтажа сборных строительных сооружений и оборудования, промышленных предприятии
- обслуживания гидротехнических сооружений
- перегрузки крупнотоннажных контейнеров и длинномерных грузов.
Следует отметить, что в зависимости от типа моста, краны делятся на одно- и двухбалочные.
В процессе написания данной работы выполняются следующие задачи:
- Изучение конструкции козлового крана
- Определение основных массовых и геометрических характеристик козлового крана
- Проверка устойчивости крана
- Определение внешних нагрузок на кран
- Определение опорных давлений
- Расчет и подбор механизмов подъема груза, передвижения тележки и крана.
Исходные данные для выполнения работы :
тип крана | без консолей |
грузоподъемность | 50 тонн |
ширина обслуживаемой площадки | 29 метров |
высота подъема грузов | 20 метров |
скорость передвижения тележки | |
скорость передвижения крана | |
режим работы | 4 м |
2. Устойчивость крана в рабочем и нерабочем состоянии: основные моменты при проверке
Устойчивость в рабочем состоянии оценивается коэффициентом, который определяется отношением удерживающего момента, создаваемого массовыми силами крана и груза с учётом влияния допустимого при работе уклона, к опрокидывающему моменту, создаваемому внешними нагрузками, относительно ребра опрокидывания. Это отношение во всех случаях должно быть не менее 1. 15.
Все расчёты приведены ниже в таблице.
1-е расчётное состояние | 2-ое расчётное состояние | Нерабочее состояние | |
сумма удерживающих моментов
|
  -yкsin )+(10Q-Pгр)*(Б/2cos -yгsin )=5062. 94(для козловых кранов максимально допустимое |
| å |
сумма опрокидывающих моментов |
| Рассмотрим сумму опрокидывающих моментов : å
| å |
Проверка устойчивости | К=5062. 94/1301. 62=3. 9 | К=3163. 72/790. 12=4 | К=3163. 72/2101. 5 |
=00101 )
=10
(Б/2соs
-
sin
)=3163. 72 
=10
(Б/2cosa
sina)=3163. 72
опр=Pкук+Ргрупг+
ру+Wгрупг=1301. 62
=
+å
y=790. 12
=å
y=2101. 5Примечание: при втором расчётном состоянии также предусмотрено условие — кран движется под углом к горизонту с углом a, ветровая нагрузка направлена в сторону движения крана.
3. Внешние нагрузки на кран: классификация и способы расчёта.
Все нагрузки на кран можно разделить на ветровые и инерционные. Причём инерционные нагрузки определяются для периодов неустановившегося движения крана, рагона и торможения крана в целом, его грузовой тележки, а также механизма подъема. Инерционные нагрузки также подразделяются на горизонтальные и вертикальные.
3. 1. Определение ветровых нагрузок (ГОСТ 1451−77)
Для рабочего состояния:
Wp=0. 15*F*
*c*n, где F-наветренная площадь, 
-коэффициент сплошности, с-аэродинамический коэффициент, n-высотный коэффициент
Площадь моста :
Fm=lhm=36. 8*3. 2=117. 76 m2
Площадь жёсткой опоры :
Fжо=0. 5lж(h-hm)=0. 5*4. 16*(28−3. 2)=51. 58m2
Площадь гибкой опоры :
Fго=lго(h-hm)=0. 8*(28−3. 2)=19. 84
Ветровая нагрузка в в рабочем состоянии
элемент | F |
| n | c | Wp | x | y | Wpx | Wpy |
мост | 117. 76 | 0. 45 | 1. 37 | 1. 4 | 15. 25 | 13. 92 | 18. 70 | 212. 28 | 285. 20 |
ж. о. | 51. 58 | 0. 45 | 1. 25 | 1. 4 | 6. 1 | 1. 39 | 16. 53 | -8. 50 | 100. 80 |
г. о. | 19. 84 | 0. 45 | 1. 25 | 1. 4 | 2. 34 | 32 | 12. 4 | 80 | 29 |
| 23. 96 | 283. 78 | 415 | ||||||
груз | 25 | 1 | 1. 25 | 1. 2 | 24. 8 | 139. 50 |
Поскольку опоры лежат в разных ветровых с мостом, то и значение n выбираем соответственно.
Для нерабочего состояния :
Wнр=0. 7*F*
*n*c*
Ветровая нагрузка в нерабочем состоянии :
элемент | F |
| n | c | Wнр | x | y | Wнрx | Wнрy |
мост | 117. 76 | 0. 45 | 1. 37 | 1. 4 | 78. 26 | 13. 92 | 18. 70 | 1089. 4 | 1463. 5 |
ж. о. | 51. 58 | 0. 45 | 1. 25 | 1. 4 | 31. 28 | 1. 39 | 16. 53 | 43. 48 | 488. 55 |
г. о. | 19. 84 | 0. 45 | 1. 25 | 1. 4 | 12. 03 | 32 | 12. 4 | 384. 9 | 149. 18 |
| 121. 57 | 1430. 8 | 2101. 5 |
3. 2. Определение инерционных нагрузок.
Для погрузочно-разгрузочных козловых кранов принимаем допустимое ускорение а=0. 3м/с2. Координату точки подвеса груза принимаем равной h, поскольку грузовая тележка движется по верхней панели моста.
Горизонтальная инерционная нагрузка направленная поперёк подкрановых путей она возникает при разгоне и торможении тележки с грузом
Рт=(Gт+Q)a=(7. 5+50)*0. 3=17. 25
Вертикальная инерционная нагрузка направленная поперёк подкрановых путей возникает при поднимании и опускании, раразгоне и торможении груза
Ргр=1. 1Qа=1. 1*50*0. 3=16. 5
Инерционные нагрузки, действующие в направлении подкрановых путей :
движущаяся масса: кран
сила инерции Р: Рк=Gка=24
координата силы у: 15. 63
опрокидывающиймо момент: 375. 12
движущаяся масса: груз
сила инерции Р: Ргр=Qа=15
координата силы у: 24.8
опрокидывающиймо момент: 372
4. Определение опорных давлений.
4.1. Опоры крана устанавливаются на ходовые тележки, движущиеся по рельсам. Опоры козловых кранов выполняют двухстоечными равной жёсткости, или одну -жёсткой, другую -гибкой (шарнирной). Все расчёты по определению Максимальной нагрузк на одну из четырёх опор приведены ниже :
Для рабочего состояния :
Для нерабочего состояния :
4. 2. Расчётная нагрузка на одно колесо.
Поскольку грузоподъёмность расчитываемого крана 50 т., принимаем число колёс в каждой опоре равной 2.
Выбираем двухребордное колесо, конического исполнения по
4. 3. Выбор материала крановых колёс.
где 
— контактное напряжение смятия
mk — безразмерный коэффициент, зависящий от соотношения D/2r, по таблице принимаем 0. 47
Принимаем сталь 40ХН с 
=2200мПа
5. Расчёт и подбор механизма подъёма груза.
Краткая характеристика и задачи расчёта.
Механизм подъёма груза предназначен для перемещения груза в вертикальном направлении. Он выбирается в зависимости от грузоподъёмности. Для нашего случая механизм включает в себя сдвоенный пятикратный полиспаст.
Привод механизма подъёма и опускания груза включает в себя лебёдку механизма подъёма. Крутящий момент, создаваемый электродвигателем передаётся на редуктор через муфту. Редуктор предназначен для уменьшения числа оборотов и увеличения крутящего момента на барабане.