Перечень чертежей:
Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 44 листах.
В пояснительной записке выполнен проект башенного крана КБ-405.1А с разработкой модернизации его конструкции.
Приведено описание проектируемой конструкции.
Башенный кран КБ - 405.1А осуществляет механизацию строительства жилых многоэтажных и промышленных зданий при температуре окружающего воздуха от - 40 до +40°С.
Кран КБ-405ЛА является строительным башенным краном с поворотной платформой и унифицированными механизмами. Монтаж крана выполняется собственными механизмами и вспомогательным автокраном. Башня крана подращивается снизу отдельными секциями по мере возведения здания. Перевозка крана осуществляется в собранном виде на специальных подкатных тележках, переоборудованных автомобильным тягачом. Секции башни, стрелы, плит противовеса перевозятся стандартным автотранспортом. Перевозка крана по железной дороге производится отдельными узлами.
Управление краном выполняется из навесной кабины машиниста командоконтроллерами. Кабина расположена в верхней части крана.
Кран включает в себя механизмы подъема груза, передвижения крана, вылета стрелы, поворота.
Управление механизмами при монтаже и испытании крана производится с выносного унифицированного пульта управления башенного крана.
Кран оснащен ограничителями высоты подъема крюка, изменения вылета, высоты подъема башни, грузоподъемности, поворота, передвижения, а также указателями вылета, грузоподъемности и анемометром.
Ходовая рама выполнена в форме кольца коробчатого сечения сварной конструкции с проушинами для крепления четырех поворотных флюгеров, которые расположены по диагоналям.
Поворотная платформа выполнена из кольцевой рамы коробчатого сечения и приваренных к ней двух боковых балок и одной задней балки. На боковых балках платформы приварены две трубчатые шпренгельные фермы, которые соединены между собой поперечными связями.
Башня крана выполнена из оголовка, верхней секции, нити промежуточных секций, портала и подвижной обоймы. Башня решетчатой конструкции произведена из горячекатаных и холоднотянутых труб. Раскосы и поперечные связи башни имеют сплющенные штампованные концы. Стыки секций башни - болтовые, на фигурных фланцах, проходящих по направляющим роликам при выдвижении башни. Заделка башни в рабочем положении выполняется только в нижнем ярусе. При этом башня опирается через подвижную обойму на четыре угловые балки.
Портал представляет собой две трехгранные фермы, соединенные в двух ярусах коробчатыми балками.
Оголовок произведен из металлоконструкции, распорки с канатной оттяжкой, монтажной стойки с оттяжкой, стойки и лестницы для обслуживания блоков и анемометра. В нижней части оголовка, как и в промежуточной секции, устроен настил с откидным люком и поручнем.
Противовес размещен на поворотной платформе и выполнен из шести блоков, которые скреплены стяжкой к поворотной платформе. На блоках предусмотрены скосы для монтажного подкоса. Блоки - бетонные (марка бетона М300), окантованные уголком.
Навесная кабина машиниста выполнена из металлического сварного каркаса из уголковой стали, который снаружи обшит стальным листом, а изнутри - фанерой. Между обшивками выполнена прокладка из теплоизоляционного материала. Пол кабины сделан из досок, покрыт фанерой и линолеумом.
Лебедка стреловая используется для монтажа крана и подъема стрелы в горизонтальное или наклонное положение. Она представляет собой моноблочную безрамную трехопорную конструкцию и крепится к поворотной платформе крана четырьмя болтами через сферические опоры.
Стрела крана балочного типа, одноподвесная секционная. Пояса по всей длине параллельны между собой. Стрела выполнена четырехсекционной. Верхний пояс стрелы, раскосы и связи сделаны из труб. Нижние пояса стрелы - коробчатого сечения, сваренные из дух не равнобоких угольников.
Расчал стреловой выполнен из каната и подвижной обоймы. Подвижная обойма включает щеки, внутри которых расположены блоки стрелоподъемного полиспаста.
Крюковая подвеска предназначена для подвешивания такелажных приспособлений с помощью которых зачаливается груз. Крюковая обойма двухблочная с расстоянием между канатами 1200 мм (для предупреждения закручивания канатов).
В качестве модернизации предлагается к балочной стреле, содержащей пролетную и консольную части, стреловой расчал, удерживающий стрелу, направляющие блоки установленные на нижней части головки стрелы, конце стрелы и на оголовки башни, огибаемые грузовым канатом, установить дополнительные блоки, один из которых - в первой пролетной части стрелы сверху, а другой во второй пролетной части стрелы снизу, огибаемые грузовым канатом.
При такой конструкции усилие в ветви грузового каната снижает величину максимального изгибающего момента в плоскости подвеса стрелы, как на консольной части, так и в пролетной части. За счет этого увеличивается длина стрелы базовой модели, в результате чего увеличивается рабочая зона крана.
Описан электропривод башенного крана.
Привод крана электрический от генератора типа ЕСС5-4М101 мощностью 37,5 кВт. На кране возможно совмещение подъема (опускания) крюка или стрелы с вращением поворотной платформы.
При работе заземление крана осуществляется присоединением нулевого провода генератора к металлоконструкции крана.
Выполнен расчет крановых механизмов.
Сделан расчет механизма подъема груза.
Определены параметры:
№ |
Наименование |
Значение |
1 |
Натяжение каната на барабане |
77368 Н |
2 |
КПД полиспаста |
0,951 |
3 |
Разрывное усилие |
549,3 кН |
4 |
Диаметр барабана |
0,65 м |
5 |
Шаг нарезки на барабане |
16 |
6 |
Общая длина барабана |
240 мм |
7 |
Минимальная толщина стенки барабана |
15 мм |
8 |
Напряжение сжатия на внешней поверхности барабана |
154 МПа |
9 |
Статическая мощность электродвигателя |
9,2 кВт |
10 |
Частота вращения барабана механизма подъема |
30 об/мин |
11 |
Передаточное отношение редуктора |
31,5 |
12 |
Момент на тихоходном валу |
2976,4 Н×м |
13 |
Тормозной момент |
990 Н×м |
По результатам расчетов принято:
Выполнен проверочный расчет механизма подъема груза с определением эквивалентного крутящего момента, равного 370,7 Н×м.
Произведен расчет механизма передвижения крана с определением основных значений.
Принято ходовое колесо диаметром 500 мм и рельс Р43 (ГОСТ 7173-74).
Сделан расчет механизма поворота крана.
Рассчитаны диаметры цапф 90 мм и 60 мм, объем бетона противовеса 15,6 м3.
Выбраны подшипники:
Вычислены параметры зубчатой передачи:
№ |
Наименование |
Значение |
|
Шестерня |
Колесо |
||
1 |
Число зубьев |
20 |
344 |
2 |
Делительный диаметр |
50 мм |
860 мм |
3 |
Модуль зацепления |
2,5 мм |
Приведены прочностные расчеты.
Сделан расчет барабана механизма подъема груза.
Рассчитаны значения:
№ |
Наименование |
Значение |
1 |
Усилие затяжки |
8408 Н |
2 |
Допустимое напряжение на болт |
64,5 МПа |
3 |
Диаметр вала барабана |
50 мм |
Канат крепится на барабане прижимными планками.
Принят болт М8 из стали 45.
Произведен подбор подшипников оси барабана.
Принят подшипник № 410 50х130х31 мм, 82,5 кН. Определена долговечность подшипника 19,3 тыс.час.
Выполнен расчет шпоночного соединения.
Выбраны шпонки: призматические со скругленными торцами ГОСТ 23360-78 с размерами 8х10х80 мм, 7х8х50 мм
Сделан расчет оси барабана на статическую прочность с определением диаметра оси, равного 50 мм.
Приведен расчет сварного соединения стрелы крана.
Получены значения:
№ |
Наименование |
Значение |
|
Шов 1 |
Шов 2 |
||
1 |
Длина |
80 мм |
270 мм |
2 |
Катет |
5 мм |
4 мм |
Приведен экономический раздел, где определены показатели:
Технико-экономические показатели |
Значения |
|
БТ |
НТ |
|
Капитальные вложения, руб |
7544700 |
7898851 |
Эксплуатационная производительность: Часовая, т/ч Годовая, т/год |
38 104690 |
43,8 121220 |
Годовые текущие затраты, руб |
4352785 |
4460617 |
Себестоимость единицы работы, руб./ед |
41 |
37 |
Годовой экономический эффект, руб |
611610 |
|
Срок окупаемости, год |
3 |
В данной работе выполнена разработка конструкции башенного крана КБ-405.1А.
Спецификация – 14 листов
В программе: Компас 3D v, AutoCad