Разработка крановой установки на базе автомобильного шасси

Разработка крановой установки на базе автомобильного шасси

1. Обзор и анализ существа проблемы

.1 Обзор и анализ работ, выполняемых кранами в траншеях, котлованах, у откосов, на слабых грунтах

1.1.1 Общие сведения о работах

В данном проекте поставлена задача на основе использования достижений науки и техники в строительном, дорожном и коммунальном машиностроении предложить решение проблемы механизации строительства, ремонта и обслуживания объектов типа трубопроводов, дренажных систем, коллекторов, колодцев, фундаментов зданий и сооружений, расположенных в траншеях, котлованах, колодцах, в местах с обводненными и слабонесущими грунтами и т.п., путём создания механизма, позволяющего значительно повысить технический уровень строительного производства, создать безопасные условия труда и сократить применение ручного труда. Доказать целесообразность использования более совершенной, экономичной и безопасной техники с наборами сменного оборудования. Современное состояние и развитие строительного производства требует решения проблемы, связанные с необходимостью увеличения производительности труда при сокращении трудовых затрат и снижении производственного травматизма. Необходимо решать вопросы, касающиеся повышения качества работ.

Важной проблемой является разработка и реализация мероприятий по сокращению трудоёмких, утомительных не престижных операций, которые до сих пор выполняются вручную. Эти и другие проблемы решаются в строительстве внедрением новых высокопроизводительных машин и разнообразных методов интенсификации производства работ. Использование разрабатываемой в данном проекте машины является одним из многих возможных методов интенсификации строительного производства. Особенностью современного строительства является наличие, предусмотренное технологией работ, многих производственных операций выполняемых вручную, особенно в стеснённых условиях реконструкции производства. Современное состояние технологии строительства делает необходимым поэтапное решение проблемы интенсификации строительства. На современном этапе целесообразно широкое применение специализированных грузоподъемных машин, которые позволят успешно решить ряд актуальных производственных задач. Машины такого типа существенно проще в конструкции, значительно дешевле, позволяют решать все первоочередные задачи сегодняшнего дня: повысить производительность труда, существенно сократить материальные, энергетические и трудовые затраты, сократить травматизм, снять людей с выполнения утомительных, трудоёмких и не престижных ручных операций.

Целью данного проекта является создание передвижной крановой установки для механизации работ по строительству, ремонту, замене, модернизации и т.д. на объектах, расположенных в котлованах, траншеях, выемках, на болотистых и обводненных участках местности, впадинах и выходах грунтовых вод из почвы, участках высокого стояния грунтовых вод, где использование традиционных грузоподъемных кранов затруднено, а часто и невозможно.

1.1.2 Работы в траншеях

Среди отмеченных выше работ важное место занимают работы с объектами, располагающимися в траншеях.

Первый пример - закрытый горизонтальный дренаж для отведения из почвы избыточной влаги с помощью находящихся в грунте и соединённых с водоприёмником закрытых дрен, выполненных в виде труб (полостей) с водоприёмными отверстиями или полостей, заполненных материалами с повышенной водопроницаемостью. С расширением масштаба дренажных работ всё более актуальными становятся совершенствование средств механизации и технологии работ, а также использование уже накопленного опыта механизации строительства и ремонта дренажа. Состав дренажных работ, их технология и механизация в значительной степени зависят от конструкции дренажа и применяемых материалов.

Применение закрытых коллекторов большого диаметра (до 0,5 м и более) позволяет строить закрытые осушительные системы площадью до 200-300 га и более. Такие системы имеют много преимуществ при землепользовании и почти не требуют затрат на эксплуатацию /1/.

Различают материальный и земляной дренаж. Материальный дренаж характеризуется использованием различных материалов для заполнения всего сечения водоотводящей полости (каменный, жердевой, фашинный) или для крепления стенок дренажной полости (гончарный, дощатый, пластмассовый).

Трубчатый дренаж отличается хорошей водоотводящей способностью. Срок его службы определяется долговечностью материала, из которого сделаны трубы, и возможностью заиления последних, а также состоянием дренажных сооружений: устьев, колодцев и т.п.

Дрены могут быть из отдельных коротких (0,3-0,6 м) или длинных, более 3-6 м, труб, причём в первом случае вода в них попадает через щели в стыках, а во втором - сквозь специальные водопропускные отверстия (щели, перфорации, поры) /1/.

Обычно различают минимальную, максимальную и среднюю глубину дрен. Минимальная глубина  зависит от требований не повреждаемости дрен сельскохозяйственными орудиями (плугами и т.п.), обеспечения осушительного действия дренажа и других факторов:

(в минеральных грунтах);

(в торфах).

Максимальная глубина дрен зависит от рельефа участка, возможностей механизмов, глубины водоприёмников, технологии работ и т.п.

.

Средняя глубина дрен  является расчётной величиной и колеблется обычно от 0,8 до 1,5 м /2/.

По способу строительства различают траншейный, узкотраншейный и бестраншейный дренаж.

Траншейный дренаж (ширина траншеи 0,4 м и более) и узкотраншейный (ширина траншеи 0,1-0,3 м) устраивают при помощи землеройных машин. В открытую траншею вручную или с помощью механизмов укладывают дренажные трубы, после чего траншею засыпают. Учитывая достоинства и недостатки обоих способов строительства дренажа в России и за рубежом, пока, как правило, применяют траншейный дренаж.

Строительство дренажных сооружений механизировано недостаточно, несмотря на то, что оно связано с перемещением тяжеловесных деталей и с земляными работами и на него приходится до 10% от общей трудоёмкости строительства. Снижение трудоёмкости и облегчение работ по содержанию дренажных сооружений могут быть достигнуты за счёт механизации подъёмно-транспортных работ на устройстве выемок под колодцы, фильтры, при доставке и монтаже тяжеловесных узлов и деталей, а также материалов (гравий для фильтров и др.)

Второй пример - строительство и обслуживание коллекторов, где стоимость и трудоёмкость в значительной степени определяется механизацией и технологией работ, в состав которых входят: подготовка трассы, доставка труб и других материалов, прокладка траншеи и её подготовка для укладки труб, укладка труб, устройство сооружений, присыпка трубопроводов и обратная засыпка траншей.

Технология и механизация работ зависят от природных условий объекта, глубины укладки, характеристики укладываемых труб и используемых механизмов (возможности получения нужных механизмов).

Подготовка трасс для устройства крупных коллекторов проводится аналогично подготовке трасс для строительства дрен, отличаясь главным образом дополнительными требованиями, связанными с обеспечением доставки и размещения коллекторных труб, путей движения землеройных машин, размещением кавальера вынутого грунта.

Минимальная ширина трассы для прокладки коллектора определяется зависимостью /2/.

B=a+a+b+c+d+,

где B - общая ширина трассы;

а - ширина основания кавальера (, здесь S - поперечное сечение траншеи, h - высота кавальера);

а - ширина бермы (а=0,5-0,7 м);

b - ширина траншеи поверху (b=b, где - ширина траншеи по дну, m - заложение откосов, H - глубина траншеи);

с - расстояние от края гусениц или колёс крана (погрузчика) до бровки траншеи (принимают в зависимости от глубины траншеи с1,5-2 м при наклонных стенках траншеи и в зависимости от грунтовых условий с(0,5-1)H при вертикальных стенках траншеи);

d - колея крана (погрузчика);

b- ширина полосы раскладки труб.

При этом нужно учитывать характеристики используемых механизмов (их удельное давление на почву и проходимость, способность движения и поворота с грузом, грузоподъёмность при разном вылете стрелы). Так, при использовании тракторных трубоукладчиков для укладки труб в траншею необходимо предусмотреть схему раскладки труб, исключающую повороты машины; при использовании автокранов - схему, допускающую повороты, но исключающую движение с поднятым грузом; при использовании тракторных кранов - возможность поворотов и движения с грузом.

Трубы развозят и раскладывают по трассе в соответствии с намечаемой технологической схемой работ. Для доставки труб применяют тракторы, погрузчики, обычные и специальные самосвальные прицепы. При недостаточной проходимости прицепов трубы по трассе развозят на листах (пенах).

Траншеи для устройства крупных коллекторов прокладывают одноковшовыми экскаваторами с обратной лопатой и драглайном либо экскаваторами непрерывного действия (ЭТУ-354). Выбор землеройной машины определяется размерами прокладываемой траншеи (глубина, ширина по дну, заложение откосов), которые, в свою очередь, зависят от размеров укладываемых труб и способа их стыковки, а также от местных гидрогеологических условий. В местах, где прокладка широкой траншеи нежелательна (вблизи строений), отрывают траншеи с вертикальными стенками, предохраняемыми от обрушения инвентарными креплениями того или иного типа.

При устройстве коллекторов из относительно коротких жёстких труб (l2-3 м) или гибких пластмассовых труб целесообразно отрывать траншею с вертикальными стенками и использовать подвижную опалубку - «ящик», прицепленный к траншеекопателю и близкий по конструкции дренажному «ящику».

При рытье траншеи для крупного коллектора кавальер размещают с одной стороны траншеи за пределами призмы обрушения грунта, оставляя другую сторону траншеи свободной для размещения труб и движения грузоподъёмных механизмов. Выемку грунта ведут с точностью до 3-5 см. допускаются переборы глубины экскаватором до 15 см, места которых затем заполняют и утрамбовывают вручную. Во избежание трудоёмких доделок траншеи вручную траншеекопатели должны быть оборудованы приспособлениями для контроля требуемой глубины копания, например уклоноуказателями, работающими по копирному тросику.

Прокладку траншей для устройства крупных коллекторов стараются проводить при низком стоянии грунтовых вод, однако избежать во всех случаях поступления воды в траншею невозможно. Поскольку понижение уровня грунтовых вод иглофильтрами дорого и трудоёмко, в практике чаще применяют отвод воды самотёком, а при его невозможности (отсутствие путей стока) - принудительный водоотлив.

Укладка коллекторных труб включает их подачу на дно траншеи и стыковку. Короткие раструбные трубы можно вначале стыковать в секции по 4-5 труб, а потом с помощью специальной траверсы укладывать на дно траншеи. Подачу труб и секций весом более 60-80 кг на дно траншеи выполняют с помощью грузоподъёмного механизма.

В России рытьё траншей и подачу труб в траншею выполняют обычно двумя отдельными машинами. Это обеспечивает более высокую производительность труда и, главное, лучшую безопасность работ.

Крупные коллекторы - дорогостоящая и ответственная часть систем водоудаления. Ремонт крупных коллекторов связан со значительными техническими трудностями.

Большое значение при строительстве крупных коллекторов ввиду его сложности имеют выбор и сочетание применяемых механизмов и технологических приёмов, а также организация совместной работы всех звеньев, которые должны обеспечить полное и рациональное использование средств механизации и рабочего времени, эффективную механизацию работ в целом при обязательном соблюдении правил техники безопасности.

Отрывают либо прямоугольные траншеи для укладки труб на дно, либо трапецеидальные (рисунок 1.1) для укладки их на откос (полку). Укладку труб на полку практикуют, если грунт неустойчив или если в траншею интенсивно поступает вода. Большее распространение получила укладка труб на дно прямоугольной траншеи, имеющей ширину 0,3-0,4 м при укладке труб сверху, и более 0,5 м - при укладке труб рабочим, находящимся в траншее.

Рисунок 1.1 - Траншеи для укладки дрен одноковшовым экскаватором:

а, б - с вертикальными стенками; в - с наклонными стенками; г - для укладки труб на полку.

Для рытья узких траншей в липких грунтах применяют специальные дренажные ковши с поворотной заслонкой, выбрасывающей грунт из ковша в положении выгрузки.

Прямолинейное дно траншеи можно получит также с помощью гидравлических экскаваторов с шарнирно-сочленённым рабочим оборудованием типа Schwing либо с оборудованием обратной лопаты, дополненным следящим устройством.

В средних грунтовых условиях глубина траншеи 0,8-1,2 м, в зонах осушения до 1,5…2,5 м, а в зонах орошения и до 2,5….4 м /2/.

При наиболее распространённом траншейном способе укладки (85% внутрихозяйственной сети) после подготовки отрывают траншею, планируют дно, копают приямки (для монтажа стыков) и монтируют трубопровод, предварительно испытывают на герметичность, полностью засыпают и окончательно испытывают на герметичность.

Для подачи труб в траншею наиболее приемлемы поворотные краны, особенно на базе гусеничных тракторов, имеющие хорошую проходимость, манёвренность и достаточную грузоподъёмность, а также гидравлические погрузчики-экскаваторы, которые могут одновременно отрывать приямки для раструбных или муфтовых соединений труб. На рисунке 1.2 на примере раструбных труб показаны моменты замены дефектных труб при проведения ремонтных работ с использованием грузоподъемной техники.

Рисунок 1.2 - Схемы стыковки труб при их замене или ремонте:

а - рычажно-тросовая; б, в - рычажно-реечная; г - винтовая; д - с применением специальной траверсы и упругой тяги; е - при помощи ковша экскаватора; 1 - уложенная труба; 2 - укладываемая труба; 3 - деревянный брус; 4 - реечный домкрат; 5 - резиновое кольцо

Поданные в траншею трубы стыкуются. При стыковке трубы поджимают друг к другу; стык уплотняют просмоленным пеньковым жгутом или резиновым кольцом и цементной обмазкой либо с помощью ленточного бандажа; проводят контроль и рихтовку положения труб; приямок и пазухи у нижней части труб заполняют грунтом и уплотняют.

Для стыковки дренажных и коллекторных труб применяют захваты и манипуляторы на подъёмно-транспортных машинах, подающих трубы в траншею, а также натяжные устройства для торцового поджима труб (рисунок 1.2). Торцовый прижим труб можно также осуществлять тыльной стороной ковша обратной лопаты.

Проектируемый кран также может использоваться на работах по замене и ремонту труб, особенно большого диаметра и веса, в условиях обводненных, болотистых участков местности или на участках с малосвязными грунтами, когда существует опасность обрушения крана в траншею или котлован. Применение в таких условиях традиционных стреловых кранов затруднительно, а часто и невозможно из-за необходимости их установки на достаточно большом определяемом Правилами расстоянии для исключения обрушения в траншею или котлован. Для исключения обрушения приходится устанавливать краны на значительном расстоянии от траншеи или котлована и в связи с этим использовать краны повышенной грузоподъемности с увеличенной длиной стрелы для обеспечения необходимого увеличенного вылета и соответствующей ему грузоподъемности с учетом массы применяемой грузозахватной оснастки. В этом случае резко возрастают затраты на выполнение работ по ремонту или замене дефектных труб, колец колодцев или коллекторов и других элементов, находящихся в траншеях или котлованах.

Для подачи труб используют специальные стропы («полотенца»), крюки захваты, траверсы, манипуляторы (рисунок 1.3). «Полотенца» и захваты, фиксирующие трубу за оба конца, менее удобны, чем используемые для подачи относительно коротких труб крюки или клещевые захваты либо используемые для подачи длинных труб траверсы с двумя клещевыми захватами. Клещевые захваты могут быть регулируемыми на разные диаметры труб и иметь дистанционное управление. Управляемые клещевые захваты, поворачиваемые в вертикальной и горизонтальной плоскостях (манипуляторы), позволяют производить подачу труб без помощи стропальщика.

Рисунок 1.3 - Приспособления для подъёма труб:

а - траверса с двумя «полотенцами»; б - крюк,  в, г, д - клещевые захваты.

.1.3 Работы в котлованах

Котлованами называются выемки, ширина которых мало отличается от длины. Котлованы необходимы для строительства сооружений. Ширина дна котлованов зависит от ширины возводимой конструкции и ее материала (сборный или монолитный железобетон), наличия и вида крепления котлована, а также используемых средств водопонижения.

При сборных конструкциях гидроизоляцию стен выполняют с наружной стороны, поэтому во время выполнения земляных работ, между стенами конструкции и креплением котлована (рисунок 1.4) должно оставаться рабочее пространство. При расположении водопонижающих систем вне котлована это рабочее пространство составляет 1,2м, а при креплении иглофильтров к сваям крепления - 1,5 м /3/.

Рисунок 1.4- репление котлована:

- свая; 2 - пояс; 3 - расстрел; 4 - временные пояса; 5 - ограждение котлована; 6 - глиняная обваловка; 7 - деревянная распорка; 8 - засыпка пазухи песком; 9 - бетон; 10 - постоянная конструкция

В последнее время все большее распространение в земляных работах получает система крепления из забивных свай с растяжками и анкерами, заделанными в грунт (рисунок 1.5). Растяжки из стальных стержней вводят в наклонные скважины, пробуриваемые за пределы призмы обрушения грунта. Их концы заанкеривают в грунте нагнетанием цементно-песчаного раствора.

При производстве земляных работ в непосредственной близости от жилых и производственных зданий, культурно-исторических памятников и ответственных сооружений, где забивка свай недопустима, используют буронабивные сваи.

В скальных грунтах, допускающих крутые откосы, разработку котлованов ведут без крепления.

Рисунок 1.5- Анкерное крепление котлована:

- свая крепления котлована; 2 - пояс из двух двутавров; 3 - тяга анкера; 4 - заделка анкера

В котлованах с откосами грунт разрабатывают экскаватором-драглайном с ковшом вместимостью 1 м3. Крутизну откосов принимают близкой к углу внутреннего трения грунта. При сооружении станций, когда пролет козлового крана для монтажа обделки меньше ширины котлована поверху, а также при многоярусном водопонижении устраивают уступчатые откосы с бермами достаточной ширины для размещения подкрановых путей и оборудования. При открытом водоотливе котлован разрабатывают ярусами (рисунок 1.6). Разработку каждого яруса начинают с проходки пионерной (разрезной) траншеи глубиной, несколько превышающей высоту яруса. Уклон траншеи принимают противоположным направлению движения экскаватора. В начале траншеи (вблизи съезда в котлован) устраивают водоприемный зумпф для сбора фильтрующейся воды, Насосы для откачки воды устанавливают на дне траншеи вблизи зумпфа, а при больших водопритоках - у верхней бровки траншеи. По окончании выемки грунта очередного яруса у стен котлована устраивают водосборные канавы.

В готовом осушенном котловане весь фильтрационный поток должен собираться канавками или траншеями. В местах сосредоточенной фильтрации воды через стены или откосу котлована с выносом грунта устраивают фильтрующие перегрузки. Обеспечение устойчивости земляных сооружений является важнейшим требованием, предъявляемым к ним. Чтобы её обеспечить, земляные сооружения возводят с откосами необходимой крутизны. Крутизна откоса выемки или насыпи зависит главным образом от угла естественного откоса грунта. Её принимают в зависимости от глубины выемки или высоты насыпи, свойств грунта, их влажности, характера сооружений (постоянные или временные) и других факторов. Наибольшая допустимая крутизна откосов котлованов и траншей глубиной до 5 м, отрываемых в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод (УГВ) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, регламентируемого СНиПами /3/.

Рисунок 1.6 - Технологическая схема разработки и крепления котлована с применением двухъярусного анкерного крепления:

I - разработка грунта ниже уровня верхнего яруса крепления; II - устройство верхнего яруса крепления и разработка грунта ниже уровня нижнего яруса крепления; III - устройство нижнего яруса крепления и разработка грунта до низа котлована; 1 - экскаватор-драглайн; 2 - самоходная установка для устройства анкеров; 3 - анкеры

При напластовании различных видов грунтов (кроме растительного) крутизну откоса для всех пластов назначают по более слабому грунту (с меньшей крутизной). Для отрывки выемок глубиной более 5 м крутизна откоса устанавливается по расчету исходя из значений угла внутреннего трения (сигма) и удельного сцепления грунта (с) с учётом нагрузки на берме откоса. Ориентировочно крутизну откоса таких выемок в непереувлажнённых грунтах для средних значений (сигма) и (С) можно принимать по таблице 1.1. При необходимости отрывки выемок ниже УГВ, где будут обводнённые грунты, крутизну и откосов принимают по таблице 1.2 /2/.

Таблица 1.1 - Расчетная максимально допустимая крутизна откосов

Таблица 1.2 - Допустимая крутизна откоса в обводнённых грунтах

Однако не всегда имеется возможность отрывки котлована или траншей с наклонными откосами необходимой крутизны, чтобы обеспечить их устойчивость. Такое, в частности, может быть при отрывке выемок в стеснённых условиях городской застройки и тогда приходится их отрывать с вертикальными откосами.

1.1.4 Работы на слабых грунтах

Установка и движение кранов с грузом на свеженасыпанном неутрамбованном грунте без настила или щитов не разрешается. Для предотвращения возможной осадки кранов при передвижении и работе с грузом, вес которого близок к предельному, необходимо уменьшить удельное давление на грунт. Для этого в местах установки и передвижения кранов площадка должна быть покрыта шпальным (бревенчатым) настилом, инвентарными металлическими щитами или железобетонными плитами.

Госгортехнадзором разрешено применение стреловых кранов с временно расчаленными стрелами при условии выполнения работ в соответствии с ППР, в котором должны содержаться указания по обеспечению безопасности ведения работ. Площадка в месте установки крана должна быть горизонтальной и достаточно утрамбованной. На слабых и неплотных грунтах рекомендуется укладывать инвентарные подкрановые щиты или шпальный настил. Допускаемый уклон площадки в плоскости подвеса стрелы не должен превышать 0°30'.

Рекомендуется использование для крепления расчалок стрелы по согласованию со строительной и проектной организациями конструкций, расположенных рядом с монтируемым объектом. Это позволит значительно Увеличить грузоподъемность крана, снизить усилия в расчалке и уменьшить монтажную зону. При работе с грузами, вес которых превышает максимальную паспортную грузоподъемность крана, необходимо грузовой полиспаст крана заменить на полиспаст соответствующей грузоподъемности (в пределах тягового усилия лебедки).

Перед началом подъема, кран с расчаленной стрелой должен быть выдержан под нагрузкой в течение времени, необходимого для проверки всех нагруженных систем. Начинать подъем можно только удостоверившись в исправности крана и надежности крепления расчалок.

Для предотвращения перемещения крана во время подъема груза под его гусеницы с торца (со стороны расчалки) следует подложить упоры из шпал. Во время работы крана отклонение грузового полиспаста от вертикали в плоскости подвеса стрелы не должно превышать величин, указанных в ППР. При этом следует иметь в виду, что отклонение грузового полиспаста в плоскости подвеса стрелы от стрелы увеличивает нагрузку на расчалку. Выход грузового полиспаста из плоскости подвеса стрелы не допускается. Особое внимание должно быть обращено на проверку горизонтальности крана и расположения расчалки в плоскости подвеса стрелы.

.2 Требования правил по кранам и другой НТД к работе кранов вблизи откосов и котлованов

Установка автомобильных кранов (автокрана) на краю откоса или траншеи допускается только с разрешения администрации при соблюдении расстояний от бровки откоса траншеи до ближайшей опоры не менее предусмотренных правилами безопасности. При работе передвижного крана вблизи откоса насыпи или выемки (котлована) необходимо следить, чтобы автокран не оказался в опасной зоне призмы обрушения, особенно при неслежавшихся, слабых или водонасыщенных грунтах. Стреловые краны на краю откоса котлована (канавы) должны быть установлены с соблюдением расстояний, указанных в таблице 1.3 /3/.

Таблица 1.3 - Минимальное расстояние (в м) от основания откоса котлована (канавы) до оси ближайших опор крана при ненасыпанном грунте

При глубине котлована более 5 м и при невозможности соблюдения расстояний, указанных в таблицы 1.3, откос должен быть укреплен в соответствии с ППРк.

1.3 Назначение, область применения, классификация и характеристики автомобильных кранов

Автомобильные краны предназначены для погрузочно-разгрузочных и строительно-монтажных работ на рассредоточенных объектах с неподготовленными подъездными путями.

По типу оборудования краны могут быть с телескопическими стрелами и жесткими подвесками в башенно-стреловом исполнении, а также со стрелами с гуськом. Повышенная устойчивость кранов обеспечивается применением выносных опор и стабилизаторов. Выносные гидравлические опоры крепятся к неповоротной раме крана и увеличивают опорный контур крана. Стабилизаторы предназначаются для выключения рессор заднего моста при работе крана без выносных опор /5,6,9,10/.

Рассмотрим возможности, а так же параметры автомобильных кранов грузоподъемностью от 14 до 20 т.

Обзор начнем с крана Ивановец КС-3577-3 грузоподъемностью 14 т, монтируемого на базе шасси МАЗ-533702. (рисунок 1.7). Грузовысотные характеристики крана представлены на рисунке 1.8. Автокран комплектуется решетчатым гуськом. Безопасную работу обеспечивает комплекс устройств и приборов. В грузовой лебедке автокрана применен регулируемый аксиально-поршневой гидромотор, обеспечивающий широкий диапазон регулирования скорости подъема и опускания груза.

Рисунок 1.7 - Автокран Ивановец КС-3577-3 грузоподъемностью 14 т

Технические характеристики автокрана Ивановец КС-3577-3 следуюшие:

Базовое шасси МАЗ-533702,

Колесная формула 4х2,

Двигатель ЯМЗ-236НЕ2,

Мощность двигателя, кВТ (л.с.) 169 (230),

Грузоподъемность, т 14,

Грузовой момент, тм 40,

Вылет стрелы от оси вращения, м 2,4-13,0,

Высота подъема, м:

) с основной стрелой 9,0-14,5,

) с удлинителем 20,5,

Длина стрелы, м 8,0-14,0,

Скорость подъема (опускания) груза, м/мин:

) номинальная 10,0,

) увеличенная 20,0,

Макс. скорость подъема (опускания) пустого крюка, м/мин: 0,4-18,

Скорость посадки, м/мин 0,4,

Частота вращения, об./мин 1,

Транспортная скорость, км/час 86,

Габаритные размеры в транспортном положении, мм:

) длина 9850,

) ширина 2500,

) высота 3650,

Масса в транспортном положении, т 15,5,

Распределение нагрузки на дорогу, т.с.:

) через шины передних колес тележки 6,1,

) через шины задних колес тележки 9,4,

Рисунок 1.8 - Грузовысотная характеристика крана КС-3577-3

Рассмотрим автомобильный кран КС-35719-3 "КЛИНЦЫ" грузоподъемностью 15т (рисунок 1.9) предназначен для погрузочно-разгрузочных и строительно-монтажных работ на рассредоточенных объектах с неподготовленными подъездными путями. Грузовысотные характеристики крана представлены на рисунке 1.10. Кран смонтирован на трехосном шасси автомобиля-вездехода Урал-5557, оснащенном системами регулировки давления в шинах и блокировки колесных дифференциалов. Система подкачки шин позволяет на ходу изменять давление в камерах колес в зависимости от дорожного покрытия, тем самым увеличивая проходимость машины. Высокая проходим ость шасси позволяет использовать кран на объектах, находящихся в труднодоступных местах с плохими подъездными условиями, в том числе на строительстве нефте- и газопроводов, разработках месторождений. Хорошая маневренность и небольшие габариты позволяют также использовать его в стесненных условиях современных городов.

Рисунок 1.9 - Автомобильный кран КС-35719-3 "КЛИНЦЫ" грузоподъемностью 15 т

Технические характеристики автокрана Клинцы КС-35719-3 / 14 м / Урал-5557 / следующие:

Базовое шасси Урал-5557-1152-40,

Колесная формула 6 X 6,

Двигатель ЯМЗ-236НЕ2,

Мощность двигателя, кВТ (л.с.) 169(230),

Грузоподъемность, т 15,

Грузовой момент, тм 48,

Вылет стрелы, м 3,2-17,

Высота подъема, м:       

) с основной стрелой 14,5,

) с гуськом 21,8,

Длина стрелы, м 8-14,

Длина гуська, м 7,5,

Скорость подъема (опускания) груза, м/мин 10 (зап. 4),

Макс. скорость подъема(опускания) пустого крюка, м/мин 20 (зап. 4),

Скорость посадки, м/мин 0,3,

Частота вращения, 1/мин 2,

Скорость передвижения, км/ч         70,

Габаритные размеры в транспортном положении, мм         

) длина 10000,

) высота 3600,

) ширина 2500,

Полная масса с основной стрелой, т 17,8,

Рисунок 1.10 - Грузовысотная характеристика крана КС-35719-3

Рассмотрим автомобильный кран КС-35715 грузоподъёмностью 16 т, монтируемого на шасси грузового автомобиля МАЗ-5337А2 (рисунок 1.11). Грузовысотные характеристики крана представлены на рисунке 1.12. Предназначен для выполнения погрузочно-разгрузочных и строительно-монтажных работ c обычными грузами на рассредоточенных объектах.

Рисунок 1.11 - Автомобильный кран КС-35715 грузоподъёмностью 16 т

автомобильный кран дренаж узкотраншейный

Технические характеристики автомобильного крана КС-35715 следующие:

Базовое шасси МАЗ-5337,

Колесная формула автокрана 4х2,

 - Двигатель ЯМЗ-236НЕ2,

Мощность двигателя, кВТ (л.с.) 169(230),

Грузоподъемность, т 16,

Грузовой момент, тм 48,

Вылет стрелы, м 1,9-17,

Высота подъема, м:       

) с основной стрелой     9,1-18,4,

) с гуськом 25,

Длина стрелы, м 8-18,

Длина гуська, м 7,

Скорость подъема (опускания) груза, м/мин 8,5,

Макс. скорость подъема(опускания) пустого крюка, м/мин 17,

Скорость посадки, м/мин 0,2,

Частота вращения, 1/мин 2,5,

Скорость передвижения, км/ч         60,

Габаритные размеры в транспортном положении, мм:        

) длина 10000,

) высота 3850,

) ширина 2500,

Полная масса с основной стрелой, т 17,1,

Распределение нагрузки на дорогу, т.с:   

) через шины передних колес тележки 6,12

) через шины задних колес тележки 10,98,

Рисунок 1.12 - Грузовысотная характеристика крана КС-35715

Рассмотрим автомобильный кран КС-35715-2 грузоподъёмностью 17 т, монтируемого на шасси грузового автомобиля МАЗ-5337 (рисунок 1.13). Грузовысотные характеристики крана представлены на рисунке 1.14. Привод механизмов крана- гидравлический от насоса, приводимого в действие двигателем шасси. Гидропривод обеспечивает легкость и простоту управления краном, плавность работы механизмов, широкий диапазон рабочих скоростей, совмешение крановых операций.

Рисунок 1.13 - Автомобильный кран КС-35715-2 грузоподъёмностью 17 т

Технические характеристики автокрана КС-35715-2 следующие:

Базовое шасси МАЗ-5337,

Колесная формула 4х2,

Двигатель ЯМЗ-236М2-1,

Мощность двигателя, кВТ (л.с.) 132 (180),

Грузоподъемность, т 17,

Вылет стрелы от оси вращения, м 1,9-13,0,

Высота подъема, м:

) с основной стрелой 9,0-14,5,

) с удлинителем 21,6,

Длина стрелы, м 8,0-14,0,

Скорость подъема (опускания) груза, м/мин:

) номинальная 8,5,

) увеличенная 17,0,

Макс. скорость подъема (опускания) пустого крюка, м/мин: 0,4-18,

Скорость посадки, м/мин 0,2,

Частота вращения, об./мин 2,5,

Транспортная скорость, км/час 60,

Габаритные размеры в транспортном положении, мм:

) длина 10000,

) ширина 2500,

) высота 3360,

Масса в транспортном положении, т 16,0,

Распределение нагрузки на дорогу, т.с.:

) через шины передних колес 5,59,

) через шины колес тележки 10,83,

Рисунок 1.14 - Грузовысотная характеристика кран КС-35715-2

Рассмотрим автомобильный кран КС-45719-5А грузоподъемностью 20 т, монтируемого на шасси грузового автомобиля МАЗ-5337 (рисунок 1.15). Грузовысотные характеристики крана представлены на рисунке 1.16. Привод крановой установки осуществляется посредством аксиально-поршневого гидронасоса, который приводится во вращение двигателем базового автомобиля через коробку передач и дополнительную коробку отбора мощности. Крановые механизмы имеют индивидуальный привод с независимым управлением от гидромоторов и гидроцилиндров. Гидровлическая система крановой установки обеспечивает главное управление всеми механизмами с широким диапазоном регулирования скоростей рабочих операций, обеспечивает возможность одновременного совмещения нескольких крановых операций.

Рисунок 1.15 - Автомобильный кран КС-45719-5А грузоподъемность 20 т

Технические характеристики автокрана КС-45719-5А следуюшие:

Базовое шасси МАЗ-5337,

Колесная формула 4х2,

Двигатель ЯМЗ-236НЕ,

Мощность двигателя, кВТ (л.с.) 230,

Грузоподъемность, т 20,

Вылет стрелы от оси вращения, м 2,0-19,0,

Высота подъема, м:

) с основной стрелой 4,5-19,0,

) с удлинителем 18,

Длина стрелы, м 9,0-21,0,

Скорость подъема (опускания) груза, м/мин:

) номинальная 7,0,

) увеличенная 9,1,

Скорость посадки, м/мин 0,4,

Частота вращения, об./мин от 0,4 до 1,2,

Транспортная скорость, км/час 80,

Габаритные размеры в транспортном положении, мм:

) длина 11300,

) ширина 2500,

) высота 3700,

Масса в транспортном положении, т 18,2,

Рисунок 1.16 - Грузовысотная характеристика крана КС-45719-5А

Исходя из технических характеристик приведенных кранов, выбираем автомобильный кран КС-35715 грузоподъемность 16 т на шасси грузового автомобиля МАЗ-5337. Строим графи сравнительных характеристик грузов, перемещаемых кранами в траншеях, котлованах, у откосов, и кривую грузоподъемности выбранного крана (рисунок 1.17), где Q - масса груза, R - вылет стрелы. Для построения кривой сравнительных характеристик грузов принимаем такие грузы как: чугунный люк, труба чугунная напорная, кольцо коллектора, арматура в бунтах, труба чугунная, раструбная труба, железобетонная труба, секция коллектора.

Рисунок 1.17 - Сравнительные характеристики грузов перемещаемых в траншеях, котлованов и кривая грузоподъемности крана КС-35715 (1 - кривая сравнительных характеристик грузов, 2 - кривая грузоподъемности крана)

Исходя из приведенного графика (рисунок 1.17) определяется область применения машины. Такую машину можно применять для проведения погрузочно-разгрузочных работ с грузом массой до 3,5 тонн, на глубине котлована до пяти метров. Для подъема и опускания груза массой от 3,5 до 6,6 тонн на глубину котлована до 2 метров.

.4 Конструктивные особенности автомобильных кранов

.4.1 Общее устройство

Автомобильный кран (рисунок 1.18) состоит из неповоротной и поворотной частей, связанных между собой опорно-поворотным устройством 7, которое передает нагрузки (грузовой момент, вертикальные и горизонтальные силы) от поворотной части крана на неповоротную, а также обеспечивает возможность вращения по воротной части относительно неповоротной.

Неповоротная часть крана - это ходовое устройство 1 и ходовая рама 4 со смонтированными на ней выносными опорами 3.

Ходовое устройство - шасси грузового автомобиля. В связи с необходимостью размещения на нем механизмов и узлов крановой установки в конструкцию шасси вносят ряд изменений: вместо кузова на раме автомобиля закрепляют ходовую раму, дополнительно устанавливают коробку отбора мощности 2, опорную стойку 28 стрелы, а также стабилизаторы 6 или выключатели упругих подвесок. У кранов с механическим приводом дополнительно устанавливают промежуточный редуктор 5, у кранов с гидравлическим приводом - масляный бак. При необходимости изменяют место расположения топливных баков и запасных колес. Ходовая рама - пространственная сварная конструкция, которую крепят на шасси автомобиля и на которой устанавливают опорно-поворотное устройство. Ходовая рама передает нагрузки от поворотной части на основание через шасси автомобиля или выносные опоры.

Выносные опоры используют для увеличения опорного контура крана в рабочем состоянии. Поворотная часть крана - это поворотная платформа, на которой размещены исполнительные механизмы, кабина 15 машиниста и стреловое оборудование /7/.

Рисунок 1.18 - Автомобильные стреловые краны (а - с гибкой подвеской стрелы, б - с жесткой подвеской стрелы)

Поворотная платформа представляет собой поворотную раму 8 (основание по воротной части крана), установленную на опорно-поворотном устройстве 7. На Конце поворотной рамы закреплен противовес 9 (дополнительный груз), уравновешивающий кран во время работы. Исполнительные механизмы крана и их привод от внешних воздействий защищает кожух 29 (капот). У кранов с гибкой подвеской стрелового оборудования на поворотной платформе установлена двуногая стойка 10, к которой и подвешивают стреловое оборудование. Исполнительные механизмы. У кранов с гибкой подвеской стрелового оборудования к ним относятся стреловая лебедка 13 для изменения угла наклона стрелы, грузовая лебедка для подъема и опускания груза и механизм поворота 17 - для вращения поворотной части крана. Движение лебедкам и механизму поворота передается отреверсив но-распределительного механизма 14. У кранов с жесткой подвеской стрелового оборудования угол наклона телескопической стрелы 31 изменяют с помощью гидравлических цилиндров 30 (гидроцилиндров). Подъем и опускание груза производятся грузовой лебедкой, а вращение поворотной части - механизмом поворота. Движение лебедке и механизму поворота передается от гидродвигателя.

Выдвижные и телескопические стрелы кранов снабжены специальными исполни тельными механизмами для их выдвижения.

Кабина, в которой размещены органы управления краном и сиденье машиниста, оборудована необходимыми указателями, системой сигнализации и системами создания микроклимата (вентиляцией, отоплением).

У кранов с гибкой подвеской стреловое оборудование комплектуется основной 21 и удлиненными невыдвижными и выдвижными стрелами с гуськами или без них, грузовым 26 и стреловым 16 полиспастами для подъема груза и стрелы 21 и специальным канатным устройством 19, предохраняющим стрелу от запрокидывания. Полиспаст 16 со стоит из блоков 12, которые установлены на головке двуногой стойки и на специальной траверсе 18, связанной с голов кой стрелы оттяжками 23, и стрелового каната 11, огибающего блоки двуногой стойки и траверсы. На некоторых кранах (например, КС-2561Д) траверсы нет, а блоки установлены на головке двуногой стойки и головке стрелы. На кранах это го типа устанавливают также башенно-стреловое оборудование /7/.

У кранов с жесткой подвеской комплект стрелового оборудования состоит из телескопической стрелы с гуськами и без них и гидроцилиндров подъема стрелы и выдвижения ее секций.

В состав стрелового оборудования кранов обоих типов включены грузозахватные устройства, в качестве которых на автомобильных кранах используют крюковую подвеску 27 и значительно реже - грейферные ковши и магнитные шайбы. Крюковая подвеска состоит из блоков, траверсы и грузового крюка. Блоки крюковой подвески вместе с блоками головки стрелы и грузовым канатом 22 образуют грузовой полиспаст 26. Краны оборудуют системой устройств и приборов обеспечивающей их безопасную эксплуатацию (например, ограничителями грузоподъемности 20, сигнализаторами опасного напряжения 24).

1.4.2 Устройство и конструктивные особенности ходовых рам

Ходовая рама (рисунок 1.9, 1.20, 1.21, 1.22) служит основанием для крановой установки и представляет из себя жесткую сварную конструкцию из продольных и поперечных балок. В средней части рамы имеется площадка с приваренным кольцом, служащим для крепления опорно-поворотного устройства. Поперечные балки служат для установки в них выносных опор автокрана. Выносные опоры служат для увеличения опорного контура и представляют из себя в большинстве случаев сварные балки коробчатого сечения. В обойме опоры закреплен гидроцилиндр вывешивания. Шток гидроцилиндра оснащен сферической головкой, которой опирается на подпятник. В рабочее и транспортное положение выносные опоры приводятся гидроцилиндрами выдвижения опор, установленными внутри балок. В транспортном положении опоры фиксируются механическими замками, для предотвращения самопроизвольного выдвижения опор. К передней части опорной рамы крепится надрамник с установленными на нем опорой стрелы и кронштейнами крепления гидробака, на некоторых моделях на надрамнике также установлены кронштейны крепления насосов.

Ходовая рама крепится к автомобильной раме при помоши болтов или стремянок, для предотвращения смещения опорной рамы вдоль шасси автомобиля на лонжеронах автомобильной рамы иногда устанавливают упоры /2/.

При работе крана опорная рама принимает на себя все нагрузки от поворотной части крана и через выносные опоры передает их на площадку.

Рисунок 1.19 - Ходовая рама в сборе:

- гидроцилиндр; 2, 6 - передняя и задняя выносные опоры; 3 - металлоконструкция опорной рамы; 4 - опорное кольцо опорно-поворотного устройства; 5 - стабилизатор; 7 - гайка; 8 - накладка; 9 - стремянка

Рисунок 1.20 - Ходовая рама крана КС-3562А

- продольные балки, 2 и 4- поперечные балки, 3 - оподаяое кольцо, 5 и 14- задняя и передняя балки, 5 - 8

Кольцо опирается на подкосы, приваренные по бокам балок и обеспечивающие кольцу жесткость, необходимую для нормальной работы опорно-поворотного устройства.

В необходимых местах к раме приварены кронштейны, к которым крепится различное оборудование крана: стабилизаторы, кронштейн запасного колеса и т, п. По концам рамы приварены передняя и задняя балки, на которых устанавливают выносные опоры крана..

Рисунок 1.21 - Ходовая рама крана KC-256IE:

- диагональные балки, 2 и 6 - пальцы, 3 - листы, 4 - опорное кольцо, 8 - средняя часть рамы, 7 - балки откидных выносных опор, 5 - башмаки, 9 - пружинный балансир, 10 - тяги, 1 - винт

Применяют также крестообразные ходовые рамы (рисунок 1.21), выполненные из четырех диагональных балок ) прямоугольного поперечного сечения. Средняя часть такой рамы представляет собой коробку, на которой размещают опорное кольцо 4 для уста-ковки опорно-поворотного устройства. Для увеличения жесткости ходовой рамы в коробку средней части 5 рамы вваривают диагональные листы. Пространство между диагональными балками перекрывают листами.

Если на кране устанавливают выдвижные выносные опоры, к передней и задней балкам (рисунок 1.22) и 11 на болтах - присоединяют нижние балки, в которых размещаются балки выносных опор.

Рисунок 1.22 - Ходовая рама крана К-162:

- продольные балки, 2 ш 4 - поперечные балки, 5 - опорное кольцо, б и 11 - передняя и задняя балки, 6 - нижние балки, 7 - винт, 8 - башмак, 9 - балки выдвижных выносных опор, 10 - фиксатор

1.5 Проблемы, требующие решения при работе кранов в траншеях, котлованах, у откосов, на слабых грунтах

Основной проблемой требующей решения при работе кранов на краю откоса котлована и траншеи является опасность обрушение крана в траншею или котлован, чтобы исключить опасность обрушения кран должен быть установлен с соблюдением расстояний, указанных в таблице 1.3. При глубине котлована более 5м и при невозможности соблюдения расстояний, указанных в таблице 5, откос должен быть укреплен в соответствии с ППРк

Основной проблемой при рабате крана на слабых грунтах является осадка кранов при передвижении и работе с грузом, вес которого близок к предельному, необходимо уменьшить удельное давление на грунт. Для этого в местах установки и передвижения кранов площадка должна быть покрыта шпальным (бревенчатым) настилом, инвентарными металлическими щитами или железобетонными плитами.

.6 Обзор и анализ существующих средств и способов выполнения погрузочно-разгрузочных работ кранами в траншеях, котлованах, у откосов, на слабых грунтах

Производство погрузочно-разгрузочных работ стреловыми самоходными кранами на слабых грунтах вблизи линии электропередачи связано с повышенной опасностью. При работе крана вблизи линии электропередачи (рисунок 1.23) расстояние от крайней точки стрелы или груза при максимальном вылете (в положении стрелы в сторону ЛЭП) до ближайшего провода должно быть не меньше 30 м /3/.

Рисунок 1.23 - Работа крана вблизи линии электропередачи

Производство работ стреловыми кранами на расстоянии менее 30 м от подъемной выдвижной части крана в любом ее положении, а также от груза до вертикальной плоскости, образуемой проекцией на землю ближайшего провода воздушной линии электропередачи, находящейся под напряжением более 42 В, должно производиться по наряд - допуску, определяющему безопасные условия работы.

Способы выполнения погрузочно-разгрузочных работ кранами в траншеях, котлованах, у откосов. Разгрузка транспортных средств и монтаж секций коллекторов (рисунок 1.24), трубопроводов (рисунок 1.25), укладка труб в битумоперлитовой изоляции, дренажных труб и монтаж водосточного колодца (рисунок 1.26) и других элементов для прокладки внутрикварталъных коммуникаций, производится стреловыми самоходными кранами, установленными рядом с траншеей. Основание дороги, по которой вдоль траншеи перемещаются краны и транспортные средства, должно выдерживать создаваемые ими нагрузки. При слабом основании необходимо прокладывать временно дороги из дорожных плит, руководствуясь технологическими схемами на разгрузочные операции и укладку дорожных плит при сооружении внутриквартальных дорог.

Рисунок 1.24 - Монтаж секции коллектора для внутриквартальных коммуникаций полной заводской готовности

Рисунок 1.25 -. Разгрузка и заводка труб в секции коллектора

Рисунок 1.26 - Укладка труб в битумоперлитовой изоляции, дренажных труб и монтаж водосточного колодца

1.7 Предлагаемый способ выполнения работ разрабатываемой крановой установкой

Для выполнения погрузочно-разгрузочных работ в траншеях, котлованах, у откосов, на слабых грунтах предлагаем грузоподъемное устройство, (рисунок 1.27). Такое устройство применяют для работы вблизи откосов котлована, траншей для того чтобы избежать обрушения крана.

Рисунок 1.27 - Грузоподъемное устройство

На конце рукояти 1, посредством А-образной подвески устанавливают грузовую площадку 2, на которой закреплены 3 плиты 5, 6 и 8. На первой плите закреплена электролебедка 3 с канатным полиспастом 4, на второй плите - нижний конец стрелы 7, а на третьем - гидроцилиндр 9 для наклона стрелы. Грузовая обойма 10 снабжена крюком 11 не котором весит груз 12. При проведении перегрузочных операций грузовую площадку 2 устанавливают на грунт.

2. Конструкторская часть

.1 Описание предлагаемой конструкции грузоподъемного крана

Предлагаем грузоподъемное устройство, устанавливаемое на грузовом автомобиле (рисунок 2.1). Предназначенное для выполнения погрузочно-разгрузочных работ.

Рисунок 2.1 - Грузоподъемное устройство, устанавливаемое на грузовом автомобиле

На раме 7 шарнирно закрепляют Г- образную подъемную рукоять 1, наклоняемую посредством гидроцилиндра 2. На конце рукояти посредством А-образной подвески устанавливают грузовую площадку 8, на которой закреплены 3 плиты 51, 52 и 53. На первой плите закреплена электролебедка 60 с канатным полиспастом 59, на второй плите - нижний конец стрелы 56, а на третьем- гидроцилиндр 63 для наклона стрелы. Грузовая обойма 61 снабжена крюком 62. При проведении перегрузочных операций грузовую площадку 8 устанавливают на грунт. В транспортном положении грузовую площадку поднимают на раму 7 шасси автомобиля. Для этого включают гидроцилиндр 2 и наклоняют Г-образную подъемную рукоять 1 против часовой стрелки. При этом площадку 8 опирают на ролики 11. Блокировочное устройство 9 фиксирует площадку на раме шасси.

2.2 Технологическая схема выполнения работ предлагаемым краном

На рисунке 2.2 представлена технологическая схема выполнения работ предлагаемой крановой установкой. Производится работа по опусканию секции коллектора массой 6600 кг, в котлован на минимальном вылете стрелы.

Рисунок 2.2 - Схема работы крановой установки

На конце рукояти 1, посредством А-образной подвески устанавливают грузовую площадку 2, на которой закреплены 3 плиты 5, 6 и 8. На первой плите закреплена электролебедка 3 с канатным полиспастом 4, на второй плите - нижний конец стрелы 7, а на третьем- гидроцилиндр 9 для наклона стрелы. Грузовая обойма 10 снабжена крюком 11 не котором весит груз 12. При проведении перегрузочных операций грузовую площадку 2 устанавливают на грунт.

2.3 Описание базового шасси предлагаемого крана

Механизм погрузочно-разгрузочный (мультилифт) представлен на рисунке 2.3 - МПВ (крюкового типа с гидравлическим приводом) - устанавливается на автомобили Урал, КамАЗ, МАЗ и является основным элементом модульных перевозок /8/.

Рисунок 2.3 - Механизм погрузочно-разгрузочный (мультилифт)

Суть их заключается в том, что один автомобиль, оборудованный данным механизмом, может транспортировать сменные кузова различного, функционального назначения (модули): контейнер, грузовая платформа для перевозки техники, вагон, бытовка, цистерна, бункер для перевозки твердых бытовых отходов. Все эти модули монтируются на универсальных подрамниках, позволяющих работать им в комплексе с "мультилифтом". При этом простои в погрузочных пунктах автомобилей, эксплуатируемых с двумя-тремя оборотными съемными кузовами, отсутствуют, т.к. грузы в кузов заполняются при отсутствии автомобиля, который в это время транспортирует другие кузова с грузом. МПР без помощи какой-либо другой грузоподъемной техники способен самостоятельно затаскивать на автомобиль (сгружать с автомобиля) функциональный модуль, выгрузка кузовов может производиться самосвальным способом с углом подъема 50 град. Применение погрузо-разгрузочного механизма, значительно сокращает затраты, связанные с эксплуатацией техники, привлечением дополнительных единиц грузовой техники, которые МПР успешно заменяет.

Рассмотрим мобильные системы сменных кузовов МС-1 с оборудованием МПР-1 ( мультилифт) представленных на рисунке 2.4, 2.5 и технические характеристики.

Система предназначена для погрузки, выгрузки, транспортирования специальных сменных кузовов, контейнеров, платформ и других устройств (бункеров) по дорогам всех категорий, состояние которых позволяет двигаться ей без потери проходимости. Система может выполнять работу в режиме самосвала.

Рисунок 2.4 - Мобильная система МС-1М (шасси МАЗ 6303А5-340):

- шасси, 2 - оборудование, 3 - привод аксиально-поршневого насоса, 4 - крылья, 5 - съемный бункер Б-20(24)

Технические характеристики: погрузочно-разгрузочного оборудования «МПР-1» мобильной системы МС-1М

Грузоподъемность, кг 14 000,

Погрузка (время работы), сек 60,

Разгрузка (время работы), сек 60,

Опрокидывание (время), сек 30,

Угол опрокидывания, град 50,

Рабочее давление в гидросистеме, атм. 210,

Рабочая жидкость (масло) ВмГЗ,

Базовое шасси:

Модель МАЗ 6303А5-340,

Колесная формула        6 х 4,

Двигатель ЯМЗ-6582.10 (Евро-3),

Тип Дизельный с турбонадувом,

Максимальная мощность, л.с. (кВт) 330 (243),

Коробка передач ЯМЗ-2381-02 восьмиступенчатая,

Габаритные размеры, мм не более:

1) длина 8380,

2) ширина 2500,

3) высота 3170,

Масса снаряженного автомобиля (без сменного кузова), кг, не более 9 800,

Масса автомобиля со сменным кузовом, грузом и экипажем (полная масса) кг, не более 24 500,

Рисунок 2.5 - Мобильная система МС-1К (шасси КаМАЗ): 1 - автомобильное шасси, 2 - специализированное оборудование, 3 - привод аксиально-поршневого насоса, 4 - брызговик, 5 - сменный бункер Б-20(24).

Технические характеристики: погрузочно-разгрузочное оборудование МПР-1 мобильной системы МС-1К

Грузоподъемность, кг 14 000,

Погрузка (время работы), сек 60,

Разгрузка (время работы), сек 60,

Опрокидывание (время), сек 30,

Угол опрокидывания, град 50,

Рабочее давление в гидросистеме, атм. 210,

Рабочая жидкость (масло) ВмГЗ,

Базовое шасси:

Модель КАМАЗ 43118-10 (-15, -24),

Двигатель КАМАЗ 740.30-260 (31-240, 55-300),

Тип Дизельный с турбонадувом,

Колесная формула 6 х 6,

Максимальная мощность, л.с. (кВт)          260 (180),

Коробка передач КАМАЗ -154 (142, 144, 152, ZF-9S),

Габаритные размеры, мм не более:

) длина 8540,

) ширина 2500,

) высота 3850,

Масса снаряженного автомобиля (без сменного кузова), кг, не более 11 030,

Масса автомобиля со сменным кузовом, грузом и экипажем (полная масса), кг, не более 21 200,

Общая масса автопоезда, кг, не более 33 200,

Исходя из технических характеристик погрузочно-разгрузочного механизма (мультилифт), выбираем мобильную систему МС-1К на шасси КаМАЗ.

2.4 Выбор и обоснование конструкции и параметров ходовой рамы предлагаемого крана

Ходовая рама (рисунок 1.9, 1.20, 1.21, 1.22) служит опорой для всей крановой установки. Она представляет собой сварную металлическую конструкцию, установленную на раме автомобиля и прикрепленную к лонжеронам посредством стремянок.

Для опускания и подъема грузоподъемного устройства, предлагаем убрать ходовую раму и поставить систему мультилифт (рисунок 2.6) /3/.

Рисунок 2.6 - Система мультилифт

Мультилифт - это современная популярная гидравлическая система с крюковым механизмом захвата, предназначенная для погрузки или разгрузки в самых различных областях промышленности и жилищно-коммунального хозяйства. Эти системы используются при так называемых модульных перевозках, в основном для транспортировки бытовых и промышленных отходов. Основным их преимуществом является возможность замены контейнеров-носителей, крепящихся на стационарные рамы. Это позволяет избежать ненужных простоев Вашей техники, увеличить объемы перевозок, снизить затраты.

.5 Выбор и обоснование конструкции крановой установки

За основу принимается автомобильный кран КС-35715 грузоподъемность 20 т, монтируемого на шасси грузового автомобиля МАЗ-5337 (рисунок 1.15). Привод крановой установки осуществляется посредством аксиально-поршневого гидронасоса, который приводится во вращение двигателем базового автомобиля через коробку передач и дополнительную коробку отбора мощности. Крановые механизмы имеют индивидуальный привод с независимым управлением от гидромоторов и гидроцилиндров. Гидровлическая система крановой установки обеспечивает главное управление всеми механизмами с широким диапазоном регулирования скоростей рабочих операций, обеспечивает возможность одновременного совмещения нескольких крановых операций.

Применение гидравлического привода упрощает и передвижение крана с транспортной скоростью из-за меньшей длины стрелы выступающей за габариты автомобиля

Рассмотрим схему конструкции крановой установки автомобильного крана, без опорно-поворотного круга, представленную на рисунке 2.7. Конструкция крановой установки включает в себя гидроцилиндр подъема стрелы, гидроцилиндр выдвижения секций стрелы, механизм подъема груза, стрелу телескопическую, грузовую обойму.

Рисунок 2.7 - Схема конструкции крановой установки автомобильного крана

Рассмотрим схему конструкции крановой установки, установленной на грузовой площадке без гидроцилиндра подъема стрелы, заменив его на стойку неподвижно закрепленную к стреле и плите на грузовой площадке (рисунок 2.8). Конструкция данной установки представляет собой грузовую площадку, на которой закреплены три плиты. На первой плите закреплена гидравлическая лебедка с канатным полиспастом, на второй плите - нижний конец стрелы, а на третьей - стойка, которая не дает наклоняться стреле. Грузовая обойма снабжена крюком. При проведении перегрузочных операций грузовую площадку устанавливают на грунт.

Рисунок 2.8 - Схема конструкции крановой установки без гидроцилиндра подъема стрелы

Сделав обзор вариантов предлагаемых схем конструкций крановых установок, предлагается схема конструкции крановой установки на грузовой площадке, с гидроцилиндром подъема стрелы представленную на рисунке 2.9. Конструкция данной установки представляет собой грузовую площадку, на которой закреплены три плиты, на первой плите закреплена электролебедка с канатным полиспастом, на второй плите - нижний конец стрелы, а на третьем - гидроцилиндр для наклона стрелы. Грузовая обойма снабжена крюком. При проведении перегрузочных операций грузовую площадку устанавливают на грунт.

Рисунок 2.9 - Схема конструкции крановой установки с гидроцилиндром подъема стрелы

2.6 Расчет механизма подъема груза

Механизм подъема является приводным устройством для подъёма и опускания груза, функции которого на кране выполняет грузовая лебедка, установленная на конце поворотной платформы и состоящая из смонтированных на плите 16 (рисунок 2.10) гидромотора 10, двух ленточных тормозов 14, редуктора 1, барабана 7 и кронштейнов 9 и 11. На барабан лебедки, в связи с трехслойной навивкой каната , дополнительно устанавливаем прижимной ролик.

Барабан грузовой лебедки получает вращение от вала 2 редуктора через зубчатые полумуфты 3 и 5, причем первая жёстко соединена с барабаном 7. Опорами барабана являются подшипники 4, установленные на зубчатой полумуфте 5, которая насажена на вал 2 редуктора.

Передача крутящего момента от гидромотора, установленного на кронштейне 11, к редуктору осуществляется упругой муфтой со звездочкой 13. Тормозной шкив 15 установлен на быстроходном валу редуктора и является полумуфтой.

Управление механизмом подъёма производится рукояткой управления грузовой лебедкой в кабине крановщика.

Рисунок 2.10 - Лебёдка

Расчёт механизма включает следующие этапы: выбор полиспаста (тип, кратность, схема запасовки), выбор принципиальной схемы механизма, расчёт и выбор каната, расчёт барабана и блоков, выбор гидромотора, выбор редуктора, выбор тормоза и муфты.

.6.1 Выбор полиспаста

Для стреловых самоходных кранов, в основном, применяются одинарные полиспасты с навивкой на барабан одного конца каната (второй конец крепится в вершине стрелы или на крюковой подвеске).

Так как наибольший вес груза 66 кН, то выбираем кратность полиспаста =3. Схема запасовки грузового каната приведена на рисунке 2.11

Рисунок 2.11 - Схема запасовки грузового каната

2.6.2 Выбор схемы механизма

В стреловых и самоходных кранах с индивидуальным гидроприводом применяются лебедки с непосредственным соединением барабана с редуктором. П-образная схема грузовой лебедки представлена на рисунке 2.12.

Рисунок 2.12 - Схема грузовой лебедки

2.6.3 Расчет и выбор каната

Определяем максимальное натяжение каната при набегании на барабан /14/

где - вес груза, кН,

 - кратность грузового полиспаста ,

- КПД отклоняющих блоков.

Найдем КПД канато-блочной системы

где z-число отклоняющих блоков.

Находим КПД полиспаста

.

Находим КПД канато-блочной системы

,

 кН.

По разрывному усилию канат выбирается из условия

где -коэффициент запаса прочности каната (=5,5);

-разрывное усилие в канате.

 кН.

Выбираем канат двойной свивки типа ЛК-0 (мм) конструкции о.с. (применительно к ГОСТ 3077-69). Разрывное усилие каната =129 кН, при маркировочной группе по временному сопротивлению разрыву σ=1800 МПа /11/.

2.6.4 Расчёт барабана и блоков

Как правило, барабаны грузовых лебедок выполняют с ручьями для лучшей укладки каната, а в кранах со сменным стреловым оборудованием и с многослойной навивкой.

Диаметр блока и барабана  по дну канавки, мм

,

где  - диаметр выбранного каната, мм,

е=18, коэффициент, зависящий от типа крана и режима работы /12/.

мм,

принимаем

Примем, что количество слоев навивки каната , определяем диаметр барабана по центру канатов в наружном слое

,

мм,

Длина нарезной части барабана

, м,

где м - канатоёмкость;

- число запасных витков каната;

 - шаг нарезки навивки /7/;

            - коэффициент неплотности навивки.

м.

          Конструкцию барабана изготавливают двухребордным для предотвращения схода каната с барабана в крайних положениях. Эскиз барабана показан на рисунке 2.13.

Рисунок 2.13 - Эскиз барабана

Толщина реборд

где  - шаг навивки каната.

мм.

Диаметр реборды

мм.

.6.5 Выбор гидромотора

По ГОСТ 12445-80 для отечественных серийно изготовляемых насосов, гидромоторов и гидроаппаратуры рекомендуется принимать давление по следующему ряду: р=10; 16; 20; 25; 32 МПа.

Для гидравлических автокранов грузоподъёмностью от 4 до 63 т рекомендуется принимать рабочее давление р=16 МПа, что позволяет использовать гидромоторы и насосы типа 210 и годроцилиндры по ГОСТ 6540-68.

Находим статистическую мощность гидромотора по формуле /15/

, Вт,

где ;

V=14м/c - скорость подъёма;

- КПД механизма с цилиндрическим редуктором;

- КПД гидромотора.

Вт (10,6 кВт).

Крутящий момент создаваемый гидромотором:

,

где  - угловая скорость гидромотора

,

где  - угловая скорость барабана;

 - фактическое передаточное отношение редукора.

,

где  - статистический крутящий момент на барабане,

кН м,

рад/c.

 .

Потребный рабочий объем гидромотора

,

где МПа - перепад давления на гидромоторе;

-механический пПД гидромотора в первом приближении

/об.

Выбираем из /11/ аксиально-поршневой регулируемый гидромотор (АПН) 210.20 потребляемой мощностью N= 25,6 кВт с полезным крутящим моментом = 0,139 кН м, рабочий объем V= 55·10м/об, объемный КПД = 0,965, гидромеханическим = 0, 95, частота вращения 1800 об/мин, масса без рабочей жидкости m=23 кг, давление р=16 МПа, максимально кратковременное р=25 МПа, приняв общий КПД редуктора.

Выбираем редуктор.

Скорость наматывания каната на барабан

=·=0,14·3=0,42 м/c.

Частота вращения барабана

=/c.

Статистический крутящий момент на барабане

,

где Q=66 Кн;

- КПД полиспаста

Предаточное число

Исходя из мощности двигателя N, частота вращения , предаточность числа механизма и режима работы выбирается редуктор механизма подъема по условиям

а) ; б) N ; в) n .

Выбираем из /11/ редуктор Ц2-350 исполнение 4.

Технические характеристики редуктора Ц2 -350 исполнение 4:

предаточное число i=25,

допускаемая мощность при ПВ=40%-24,1 кВт,

допускаемая частота вращения 1500 об/мин,

межосевое расстояние редуктора А=350.

Проверим редуктор

А≥(0,5·+),

где А - межосевое расстояние редуктора, мм;

- диаметр работы;

- габариты гидромотора по ширине;

[А]= 10,5·335+150+20=337,5.

Условие выбора редуктора

А≥[А]

Поскольку [А]=337,5 мм, следовательно, данный редуктор подходит.

.6.6 Выбор тормоза

В ленточных тормозах двустороннего действия неподвижная опорная точка крепления ленты в зависимости от направления вращения тормозного шкива при торможении перемещается от одного конца ленты к другому. При этом набегающий конец ленты, имеющий максимальное натяжение Т, всегда оказывается закрепленным жёстко (рисунок 2.14). Так, при вращении щкива по часовой стрелке (рисунок 2.14, а) опорная точка рычага управления 1 и точка крепления набегающего конца ленты расположены в верхнем гнезде опоры 2 (точка А). При перемене направления вращения (рисунок 2.14, б) опорная точка перемещается в нижнее гнездо опоры 2 (в точку ). /15/

Рисунок 2.14 - Схема ленточного тормоза двустороннего действия

В этих тормозах обеспечивается независимость величины тормозного момента от направления вращения (как и в суммирующем тормозе) при сохранении замыкающего усилия Р той же величины, что и в простом тормозе. По сравнению с обычным суммирующим тормозом, в котором плечи а имеют одинаковую длину, замыкающее усилие в тормозах данного типа при одинаковых диаметрах шкива и углах обхвата и одинаковом коэффициенте трения уменьшается в  раз.

Расчет тормозов двустороннего действия аналогичен расчету тормозов, выполненных по схеме простого тормоза.

До настоящего времени ленточные тормоза имеют ещё широкое применение благодаря простате конструкции, компактности и способности развивать большие тормозные моменты, увеличивающиеся с увеличением угла обхвата. В крановых конструкциях применяют главным образом простые ленточные тормоза.

На лебедке установлены два ленточных, нормально закрытых тормоза предназначенные для создания тормозного момента при останове механизма.

Тормоз состоит из тормозной ленты 7 (рисунок 2.15) с фриуционной накладкой 8, рабочей тормозной пружины 4, кронштейна 11, гидроразмыкателя 12.

Тормоз размыкается только при включении привода лебедки. Растормаживание осуществляется гидроразмыкателем, к которому подводится давление рабочей жидкости одновременно с подачей к гидромотору.

Ручное растормаживание осуществляется с помощью монтажки за скобу 16. Провисание ленты устраняется регулировочным болтом 10.

Рисунок 2.15 - Тормоз ленточный

Грузовой момент на барабане определяется по формуле /15/

,

где =2,34·10Н,

- число полиспастов.

 Нм

Статистический момент на входном валу редуктора при торможении определяют по формуле

,

где КПД механизма, который можно принять равным КПД редуктора

Н·м.

Тормозной момент, на который регулируют тормоз, определяют по формуле

,

где N=1,75 - коэффициент запаса торможения.

Получили

.

Выбирается из /11/

ТЛ-I-200

Тормозной шкив, мм:

) диаметр - 200,

) ширина - 55,

Тормозной момент Н·м - 225,

Частота вращения об /мин 760.

Выбор тормозной муфты

Для соединения вала двигателя с быстроходным валом редуктора выбирается муфта типа МУВП-4.

Параметры выбранной муфты:

- параметры тормозного шкива,

- момент инерции (с тормозным шкивом)

- наибольший момент передаваемый муфтой

Диаметр расточек под вал  мм,  мм.

.7 Расчет механизма изменения вылета

.7.1 Расчёт геометрических соотношений

На рисунке 2.16 представлена схема стрелы изменяемого наклона, осуществляемого гидроцилиндром. Гидроцилиндр закреплен в точке с абсциссой а и ординатой b. Началом координат является точка О - шарнир (ось) крепления стрелы. Если в данном положении толкателя длина его вместе с выдвинутым штоком , то при указанных на рисунке 2.17 обозначениях /16/

,

,

,

где n=2350 мм - расстояние от оси корня стрелы до крепления штока гидроцилиндра;

к=369 мм - расстояние от оси крепления штока до оси стрел;

а=967 мм - расстояние от оси корня стрелы до горизонтальной оси крепления гидроцилиндра;

b=178 мм - расстояние от оси корня стрелы до вертикальной оси крепления гидроцилиндра;

=1784 мм - длина гидроцилиндга с выдвинутым штоком.

,

,

.

Рисунок 2.16 - Расчётная схема подпорной стрелы

Минимальный вылет  определяется при , а соответствующий угол .

,

где - длина выдвинутой стрелы, мм;

мм.

Максимальный вылет ( при )

,

мм.

При нижнем положении стрелы, когда , , ,

,

.

Длина гидроцилиндра с полностью вдвинутым штоком

,

мм.

Длина гидроцилиндра с полностью выдвинуты штоком

,

мм.

Ход штока гидроцилиндра

,

мм.

Для возможной практической реализации хода штока h гидроцилиндр подъема стрелы должен иметь соответствующие размеры, что определяется подбором координат a и b.

.7.2 Расчёт нагрузки на подпорный гидроцилиндр стрелы

Для определения нагрузки, действующей на подпорный гидроцилиндр, и опорных реакций в стреле используется тот же метод, что и для определения натяжения стрелового полиспаста, а именно составляются три уравнения ;  и . Нагрузки, действующие на стрелу определяются как и для стрелы, подвешенной на стреловом полиспасте. Момент относительно пяты стрелы /17,18,19/

,

откуда усилие на штоке

, кH,

где т - вес груза;

кг - вес подвесных приспособлений;

мм - расстояние от оси корня стрелы до крюковой подвески по горизонтали;

мм - расстояние от каната до оси стрелы,

кг - вес стрелы;

 Н - ветровые нагрузки действующие на груз и стрелу,

- предельное отклонение груза от горизонтали;

мм - плечо.

Ветровые нагрузки

, Н,

где  - площадь, воспринимающая давление ветра,;

 - распределенная ветровая нагрузка, Па.

,,

,

), Па,

где к=1 - экспериментально определяемый коэффициент возрастания динамического давления;

с=1,2 - коэффициент аэродинамической силы;

В нормальных условиях эксплуатации для рабочего состояния крана применяют

 Па,

 H.

Выбирается штоковый гидроцилиндр /11/.

Технические характеристики штокового гидроцилиндра:

диаметр цилиндра D=220 мм,

ход штока h=500 мм,

расчётное усилие на штоке S=625 kH.

2.8 Расчёт стрелы

Определение расчетного (невыгоднейшего, т.е. соответствующего наибольшим напряжениям в опасном сечении) положения стрелы является самостоятельной и одной из главных задач при разработке математической модели. Для выявления расчетного положения стрелы (или, что то же самое, угла наклона оси стрелы к горизонту) необходимо в пределах диапазона изменения вылета от наименьшего до наибольшего рассмотреть несколько положений полностью выдвинутой стрелы, разбив диапазон изменения вылета на несколько равных частей. Внешние нагрузки, действующие на стрелу в общем случае в плоскости качания, представлены на рисунок 2.17 /20/

Рисунок 2.17 - Схема внешних сил, действующих на стрелу в плоскости качания:

Q - вес поднимаемого груза, кН; S_к - усилие в грузовом канате, кН; R - равнодействующая сила от веса поднимаемого груза Q и усилия в грузовом канате S_к, кН; N - сжимающее стрелу усилие, кН. Числами в кружках отмечены положения стрелы по вылету, причем положения 1 ... 5 - рабочие положения; положение 6 - горизонтально расположенная стрела без груза, нагруженная только собственным весом секций, гидроцилиндра телескопирования и крюковой подвески; положение 7 - горизонтально расположенная стрела без груза, нагруженная только собственным весом секций и гидроцилиндром телескопирования.

Внешними нагрузками в данном случае являются суммарный вес поднимаемого груза и крюковой подвески Q и усилие в грузовом канате S_к. Собственным весом секций и весом гидроцилиндра телескопирования, а также сопротивлением в канато-блочной системе на данной стадии, как показали наши исследования, можно пренебречь ввиду их незначительного влияния на напряжённо-деформированное состояние, что существенно упрощает дальнейшие рассуждения. Вес поднимаемого груза величина переменная, определяемая по кривой грузоподъемности для каждого вылета (положения стрелы) и приводимая в паспорте крана. Например, для автомобильного крана

КС-35715 с наибольшей грузоподъёмностью 16 т зависимость веса поднимаемого груза от вылета при работе с полностью выдвинутой стрелой длиной 18 м дана на рисунке 2.18

Рисунок 2.18 Зависимость веса поднимаемого груза от вылета крана

График зависимости сжимающего стрелу усилия от вылета представлен на рисунок 2.19

Рисунок 2.19 -.График зависимости сжимающего стрелу усилия от вылета

Определим расчетное положение трёхсекционной телескопической стрелы на примере автомобильного крана КС-35715. Кривая грузоподъемности для этого крана представлена на рисунке 2.19.

Усилие в стреловом канате рассчитывается по формуле /20/

,

где Q=66 кН - грузоподъемность крана на данном вылете;

m=3 - кратность грузового полиспаста.

Отсюда получаем

 кН.

Изгибающее стрелу усилие

;

 кН.

Равнодействующая сила от веса поднимаемого груза и усилия в канате

;

кН.

Сжимающее стрелу усилие

;

 кН.

Для остальных положений стрелы, расчеты ведутся аналогично и сведены в таблицу 2.1

Таблица 2.1 - Результаты расчета

Напряжение изгиба стрелы

, Па,

где F=0,0098 - площадь сечения;

W=0,0008109 - момент сопротивления сечения.

Изгибающий момент

, Нм,

где l=8 м - плечо.

 Нм.

МПа.

Условие прочности

,

где

 Причём

 - предел текучести стали 10 ХСНД, а n=1,4 - предел прочности.

Таким образом условие прочности для опасного сечения стрелы выполняется, что говорит о возможности применения разрабатываемой крановой установки стрелы серийно выпускаемого автокрана КС - 35715.

2.9 Обоснование конструкции и параметров рамы крановой установки и опорных узлов

Предлагаемая конструкция крановой установки рисунок 2.20 состоит из рамы, на которой жёстко закреплена стрела проушиной, гидроцилиндра, который служит для подъёма и опускания стрелы, лебедки, предназначенной для подъема и опускания груза, крюковой обоймы и лыжи.

Рисунок 2.20 - Крановая установка:

- основная стрела;

- рама установки;

- настил;

- гидроцилиндр;

- лебёдка;

- механизм блокировки;

- кряковая обойма;

- средняя секция;

- верхняя рама;

- лыжа.

3. Вопросы охраны труда при работе крана

Организация и содержание рабочего места должны обеспечивать безопасность работ. Безопасность зависит также от выбранного способа производства работ, организации фронта работ и правильной эксплуатации машин и механизмов, участвующих в рабочих процессах.

Трудовым Кодексом РФ /21/и федеральными законами установлены следующие основные понятия:

Охрана труда - система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.

Производственная деятельность - совокупность действий работников с применением средств труда, необходимых для превращения ресурсов в готовую продукцию, включающих в себя производство и переработку различных видов сырья, строительство, оказание различных видов услуг.

Условия труда - совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на работоспособность и здоровье работника.

Вредный производственный фактор - производственный фактор, воздействие которого на работника может привести к его заболеванию.

Опасный производственный фактор - производственный фактор, воздействие которого на работника может привести к его травме.

Безопасные условия труда - условия труда, при которых воздействие на работающих вредных и (или) опасных производственных факторов исключено либо уровни их воздействия не превышают установленных нормативов.

Гигиенические нормативы условий труда (предельные допустимые концентрации - ПДК, предельные допустимые уровни - ПДУ) - уровни вредных производственных факторов, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю, в течение всего рабочего стажа, не должны вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Рабочее место - место, где работник должен находиться или куда ему необходимо прибыть в связи с его работой и которое прямо или косвенно находится под контролем работодателя.

Микроклимат на рабочем месте - искусственно создаваемые климатические условия в закрытых помещениях для защиты от неблагоприятных внешних воздействий и создания зоны комфорта /24/.

Средства индивидуальной и коллективной защиты работников - технические средства, используемые для предотвращения или уменьшения воздействия на работников вредных и (или) опасных производственных факторов, а также защиты от загрязнения.

Травмобезопасность - соответствие рабочих мест требованиям безопасности труда, исключающим травмирование работающих в условиях, установленных нормативными правовыми актами по охране труда.

.1 Перечень работ и используемого оборудования в технологическом проекте с проектируемой машиной

.1.1 Перечень работ и используемого оборудования при работе проектируемой машины

Проектируемая крановая установка предполагается к использованию при монтаже и демонтаже технологического оборудования и конструкций в траншеях и котлованах, для механизации погрузо-разгрузочных работ на территориях баз и предприятий.

3.1.2 Возможные причины несчастных случаев по видам работ и требования к конструкции оборудования

Характерными причинами аварии при эксплуатации разрабатываемой в проекте крановой установки являются:

некачественное изготовление кранов на отдельных предприятиях-изготовителях;

некачественный ремонт кранов на отдельных ремонтных предприятиях или ремонтными службами владельцев кранов;

неисправности тормоза, лебедки, гидрооборудования, электрооборудования;

неисправности ограничителя грузоподъемности или ограничителей механизмов подъема груза и подъема и опускания стрелы;

повреждения или износ (обрывы) грузового каната;

перегруз крана (подъем груза массой, превышающей грузоподъемность крана);

неправильная установка крана на участке производства работ (на опасном расстоянии от котлована, траншеи, на свеженасыпном грунте и т.п.);

подъем краном примерзшего или защемленного груза;

допуск к обслуживанию кранов необученных рабочих или малоопытных крановщиков;

некачественное обследование кранов, отработавших нормативный срок службы (необнаруженные трещины и другие дефекты в металлоконструкциях кранов);

нарушение правил строповки груза.

3.1.3 Электробезопасность

Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества (ГОСТ 12.1.009-82. ССБТ. Электробезопасность. Термины и определения).

Факторами опасного и вредного воздействия на человека, связанными с использованием электрической энергии, являются /25,26,27/:

протекание электрического тока через организм человека;

воздействие электрической дуги;

воздействие биологически активного электрического поля;

воздействие биологически активного магнитного поля;

воздействие электростатического поля;

воздействие электромагнитного излучения (ЭМИ).

Опасные и вредные последствия для человека от воздействия электрического тока, электрической дуги, электрического и магнитного полей, электростатического поля и ЭМИ проявляются в виде электротравм, механических повреждений и профессиональных заболеваний.

Электротравмы: локальные поражения тканей (металлизация кожи, электрические знаки и ожоги) и органов (резкие сокращения мышц, фибриляция сердца, электроофтальмия, электролиз крови) являются результатом воздействия электрического тока или электрической дуги на человека.

Обязанности потребителя по обеспечению электробезопасности следующие:

содержание электроустановок в работоспособном состоянии, их эксплуатацию в соответствии с требованиями нормативно-технических документов;

своевременное и качественное проведение технического обслуживания, планово-предупредительного ремонта;

подбор электротехнического и электротехнологического персонала;

обучение и проверку знаний электротехнического персонала и электротехнологического персонала;

надежность работы и безопасность эксплуатации электроустановок;

соблюдение требований охраны труда электротехническим и электротехнологическим персоналом;

охрану окружающей среды при эксплуатации электроустановок;

разработку должностных и производственных инструкций по охране труда для электротехнического персонала;

укомплектование электроустановок защитными средствами, средствами пожаротушения и инструментом;

проведение необходимых испытаний электрооборудования, эксплуатацию устройств молниезащиты, измерительных приборов и средств учета электрической энергии.

Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции должна быть применена, по крайней мере, одна из следующих защитных мер: заземление, зануление, защитное отключение, разделительный трансформатор, малое напряжение, двойная изоляция, выравнивание потенциалов.

При производстве работ в электроустановках должны выполняться специальные мероприятия (организационные, технические), обеспечивающие электробезопасность.

.2 Производственная санитария

.2.1 Санитарный класс производства, санитарно-защитная зона для проектируемой машины