Строительные машины
Министерство
транспорта Российской Федерации
Федеральное
агентство железнодорожного транспорта
ФГОУ
ВПО "Дальневосточный государственный университет путей
сообщения"
Кафедра:
Транспортно-технологические комплексы
Контрольная
работа
По
дисциплине "Конструкции ПТСД средств и оборудования"
Хабаровск
2015 г.
1.
Как устроен башенный кран с поворотной башней?
Башенные краны применяют для выполнения
строительно-монтажных и погрузочно-разгрузочных работ в различных видах
строительства. Их классифицируют по способу установки, типам ходового
устройства, башни и стрелы. По типу применяемых башен различают краны с
поворотной и неповоротной башней. В кранах с поворотной башней
опорно-поворотное устройство размещено внизу на ходовой части. При повороте
этих кранов вращается, за исключением ходовой части весь кран. В кранах с
неповоротной башней опорно-поворотное устройство размещено в верхней части
башни, поэтому при повороте этих кранов вращаются только стрела, оголовок,
противовесная консоль с размещенными на ней кабиной, механизмами и
противовесом. Краны с поворотной башней обладают большой мобильностью,
удобством монтажа и транспортировки. Преимуществом кранов с неповоротной башней
является возможность их крепления к зданию при большой высоте подъема.
Описание башенного крана с поворотной башней и
подъемной стрелой.
Рассматриваемый кран сконструирован следующим
образом:
Ходовая рама 2 коробчатого сечения опирается на
двухколесные балансирные тележки 1. Прямоугольная поворотная платформа 3 через
опорно-поворотное устройство опирается на ходовую раму. На платформе размещены
грузовые и стреловые лебедки, механизм поворота и плиты противовеса 4.К ходовой
раме прикреплена вводная коробка для кабеля, по которому к крану подводится
ток. Башня 12 решетчатой конструкции собирается из секций, крепится шарнирно к
поворотной платформе и раскосами14 к стоике 13. высокое крепление раскосов
позволяет снизить нагрузки, действующие на башню от ветровых и горизонтальных
инерционных сил. В головной части башни прикреплена решетчатая стрела 10,
распорная балка 6 и кабина управления 11. Стрела, состоящая из основания,
промежуточных секций и головки на двух канатных расчалах 8, подвешена к обойме
подвижных блоков стрелового полиспаста 5. В головной части стрелы расположен головной
блок, через который проходит грузовой канат 7 с подвешенным к нему крюком 9.
кран экскаватор бетонный лебедка
Рис. 1. Башенный кран с поворотной башней.
Рис. 2. Схемы запасовки: а - схема запасовки
грузового каната ; б - схема запасовки стрелового каната.
. Каково назначение и виды установок
пневматического транспорта? Как они устроены и работают?
В установках пневматического транспорта материал
перемещается потоком воздуха по трубопроводам во взвешенном состоянии или же в
контейнерах (капсулах). Пневмотранспортные установки применяются на предприятиях
строительной индустрии для перемещения сыпучих материалов (цемента, сухого
песка, мелкого угля, щепы, опилок). При использовании контейнеров могут
перемещаться также щебень и другие материалы. Преимуществом пневмотранспортных
установок является возможность перемещать материалы в любом направлении и
одновременно в несколько пунктов.
Рис. 3. Схема всасывающих пневмотранспортных
установок
а - общий вид установки; б - шлюзовой затвор
Они удобны и своей компактностью: транспортные
линии можно располагать в траншеях, подвешивать на столбах, кронштейнах, не
занимая много места в производственных помещениях. Благодаря герметичности
трубопроводов потери транспортируемого материала незначительны. Высокая
производительность и дальность транспортирования и относительно невысокие
затраты на сооружение установок также являются их положительными качествами. Но
вместе с тем у пневматических транспортных установок (за исключением
аэрационных) высокий удельный расход энергии (в 3 - 6 раз больше, чем у
конвейеров с механическим приводом) и быстрый износ трубопроводов при
транспортировании абразивных материалов. Установки пневматического транспорта
разделяются на всасывающие (вакуумные), нагнетательные и аэрационные. Во
всасывающей установке (рис. 3,а) вакуум-насосом 6 создается разрежение среды,
вследствие чего через заборное сопло / транспортируемый материал вместе с
атмосферным воздухом поступает по трубопроводу 2 в осадительную камеру 3. Здесь
вследствие большого перепада сечений скорость воздушного потока резко
уменьшается и материал осаждается на дно камеры. Воздух с оставшимися в нем
частицами материала по трубопроводу 4 поступает в фильтр 5 и вакуум-насосом 6
выбрасывается в атмосферу. Материал из осадительной камеры 3 и фильтра 5
выдается через шлюзовые затворы 7, выполненные в виде вращающегося барабана с
ячейками (рис. 3). Всасывающая установка применяется для транспортирования
материалов на небольшие расстояния, например при разгрузке цемента из
железнодорожных вагонов в силосные емкости. Производительность таких установок
до 60 м3/ч. В нагнетательной установке (рис. 124) атмосферный воздух
нагнетается компрессором 1 в воздухосборник 2 и, пройдя влагоотделитель 3, по
трубопроводу 8 подается к питателю 4. Подаваемый питателем материал
транспортируется поступающим воздухом в осадительную камеру 5, откуда воздух
через фильтр 6 выбрасывается в атмосферу, а материал выдается через шлюзовые
затворы 7. В системе нагнетательной установки создается давление воздуха от 0,2
до 0,6 МПа. Такой установкой можно транспортировать материал на расстояние до 2
км; производительность ее до 3000 м3/ч. Принцип перемещения
материала сжатым воздухом используется в контейнерном пневматическом
транспорте.
Рис. 4. Оборудование контейнерных
пневмотранспортных установок
а - схема установки; б - контейнер-вагонетка
В пневмотрубопровод 1 (рис. 4) большого диаметра
(до 1 м) помещают вагонетки 2 цилиндрической формы с диаметром, чуть меньшим
внутреннего диаметра пневмотрубопровода. Просвет между вагонеткой и
трубопроводом в торце вагонетки перекрывается резиновой манжетой 3. Вагонетки
снабжены ходовыми колесами 4 и роликами для опирания на поверхность трубы. При
подаче сжатого воздуха в пространствомежду клапаном в трубопроводе и торцом
вагонетки последняя начинает двигаться со скоростью, зависящей от количества
нагнетаемого воздуха. Обычно скорость достигает 30 км/ч, а дальность
транспортирования 6 км. Вагонетки можно перемещать по одной или нескольку штук
в сцепе.
Рис. 5. Схема аэрожелоба
- верхняя часть желоба для груза; 2 - пористая
перегородка; 3 - нижняя часть для воздуха; 4 - вентилятор; 5 - загрузочная
воронка; 6 - желоб
В целях увеличения производительности установки
можно использовать поезд вагонеток. Однако при большом числе вагонеток в сцепе
поезда при значительных преодолеваемых подъемах потребуется увеличенный расход
воздуха с повышенным давлением. Аэрационные установки (аэрожелоба), применяются
для транспортирования пылевидных материалов (в основном цемента).
Установка имеет наклонный желоб 6 (рис. 5),
разделенный продольной пористой перегородкой 2. В верхнюю часть / поступает
материал, а в нижнюю 3 нагнетается вентилятором 4 воздух под невысоким
давлением. Воздух, просачиваясь через пористую перегородку, смешивается с
материалом, придавая ему свойство текучести, присущее жидкости. Благодаря этому
материал самотеком перемещается по трубопроводу. В трубопровод 6 материал
подается из бункера 5. Аэрированный материал (пульпу) можно транспортировать в
трубопроводах и в вертикальном направлении при давлении воздуха oт 0,5 до 1
кг/см2. Расход энергии в аэрационных транспортных установках
значительно меньше, чем во всасывающих и нагнетательных.
. Как устроены цепные траншейные экскаваторы?
Как определять их эксплуатационную производительность?
Цепной траншейный экскаватор - это землеройная
машина с рабочим органом в виде цепи, которому сообщаются движения и усилия,
достаточные для отделения от массива, захвата и переноса грунта. Он относится к
экскаваторам непрерывного действия, рабочий процесс которого происходит при
постоянном движении базового тягача. В строительстве цепные траншейные
экскаваторы наиболее широко применяют для получения протяженных выемок
прямоугольного (траншеи) и трапециидального (каналы) сечений. Также их
применяют при разработке карьеров строительных материалов (глины, гравия,
песка). Дополнительным преимуществом их на работах этого вида наряду с высокой
производительностью является измельчение добываемого сырья (особенно глины) до
однородной массы, необходимой для ее последующей обработки. В результате
совмещения по времени операций резания и транспортирования грунта цепные
траншейные экскаваторы имеют более высокую производительность по сравнению с
одноковшовыми экскаваторами. Однако они менее универсальны и могут успешно
применяться при достаточно большом и сосредоточенном объеме однотипных работ.
Цепь экскаватора может быть оснащена ковшами, скребками, резцами и др., в
зависимости от его назначения и категории разрабатываемого грунта.
Экскаватор ЭТЦ-1609 (рис. 6) на базе колесного
трактора МТЗ-82.1 предназначен для рытья траншей прямоугольного профиля
глубиной до 1,6 м и шириной 0,2-0,4 м в однородных без каменистых включений
грунтах I-III категорий под укладку кабелей различного назначения и
трубопроводов малых диаметров. Наиболее эффективно экскаватор используется при
выполнении рассредоточенных земляных работ небольшого объема на предварительно
спланированных площадках. Экскаватор оснащен поворотным гидроуправляемым
бульдозерным отвалом 11 для несложных планировочных работ и засыпки траншей
после укладки в них коммуникаций. На экскаватор может быть навешено сменное
буровое оборудование (вместо основного рабочего) для нарезания щелей шириной
0,14 м и глубиной до 1,3 м в мерзлых грунтах.
В комплект навесного экскаваторного оборудования
входят: цепной рабочий орган с зачистными башмаком и отвальным винтовым
конвейером, механизм подъема-опускания рабочего органа и гидромеханический
ходоуменьшитель. Однорядная втулочно-роликовая цепь 6 рабочего органа
установлена на ведущей 12 и ведомой 14 звездочках и несет на себе сменные резцы
17-19 для послойного срезания грунта и сменные скребки 16 для подъема грунта из
траншеи. Резцы и скребки располагаются на цепи по определенной схеме,
способствующей равномерному распределению нагрузки на цепь при копании и
повышению долговечности цепи. Производя смену резцов и скребков, получают
траншеи различной ширины (0,2; 0,27 и 0,4 м). Цепь обегает наклонную раму 4,
шарнирно прикрепляемую сзади к базовому трактору, и опирается на ролики 13.
Ведущая звездочка 12 цепи, закрепленная на приводном валу 2, получает вращение
от вала отбора мощности базового трактора 10 через трехступенчатый редуктор 8 с
переменным передаточным числом, обеспечивающим четыре рабочие скорости (0,8-2,1
м/с) и реверсивный ход цепи. В редукторе привода цепи установлена
предохранительная фрикционная муфта предельного момента. Натяжение цепи
регулируется перемещением натяжной звездочки 14 относительно рамы винтовым натяжным
устройством 15. Скребки выносят из траншеи грунт в направлении ведущей
звездочки, образуя первоначальный отвал в виде пирамиды. Эвакуацию грунта в
боковые отвалы производят два шнека 7 винтового конвейера, установленного на
раме рабочего органа. Шнеки имеют общий вал и приводятся во вращение скребковой
цепью. Положение конвейера относительно рамы меняется в зависимости от глубины
копания. К дополнительной раме 3 рабочего органа за скребковой цепью крепится
сменный консольный зачистной башмак 5 для зачистки и сглаживания дна траншеи.
Заглубление рабочего органа в грунт с принудительным напором по всему диапазону
глубины копания, а также его подъем при переводе в транспортное положение
осуществляются гидравлическим подъемным механизмом 1, гидроцилиндр которого
связан с рабочим органом рычажной системой. Для получения пониженных рабочих
скоростей движения машины при копании траншей и их бесступенчатого
регулирования в широком диапазоне 20-800 м/ч в трансмиссию базового трактора
включен гидромеханический ходоуменьшитель 9 в виде многоступенчатого
цилиндрического редуктора с приводом от аксиально-поршневого гидромотора. При
транспортных переездах машины ходоуменьшитель отключается. Гидромотор
ходоуменьшителя, гидроцилиндры механизма подъема рабочего органа и управления
отвалом бульдозера обслуживаются гидронасосами с приводом от дизеля через
редуктор, а управление ими ведется из кабины машиниста с помощью двух
золотниковых распределителей.
Эксплуатационная производительность цепных
траншейных экскаваторов со скребковым рабочим органом (м3/ч):
Пэ=3600 ·
Vц·
·Кв/Кр,
где -
ширина скребка, м; -высота скребка,
м; Vц =0,8...2,1 м/с-скорость движения скребковой цепи; =0,35...0,75
- коэффициент заполнения экскавационных емкостей; Кв=0,5...0,65 - коэффициент
использования машины по времени; Кр =1,1...1,5- коэффициент разрыхления грунта
в процессе разработки.
Рис. 6. Цепной траншейный
экскаватор ЭТЦ-1609: а - общий вид; б - схема рабочего органа; в - рабочие
цепи: 1 - универсальная (для талых и мерзлых грунтов); ll - для талых грунтов
. Какие виды машин и оборудования применяют для
приготовления бетонных и растворимых смесей? Приведите их классификацию
По своему функциональному назначению эти машины
и механизмы бывают трех видов: первые готовят бетонные и растворные смеси,
вторые доставляют растворы на стройплощадку, третьи - укладывают и уплотняют
смеси и растворы.
К первому виду относятся смесители различных
модификаций: это и смесительные машины непрерывного действия, смесители
циклического характера работы, смесители весельного, турбулентного типов,
работающие на гравитационном или принудительном принципах смешивания,
стационарные и передвижные смесители. Наиболее современным и мобильным
представителем этого вида машин является автобетоносмеситель. Он готовит
бетонную смесь в пути следования к объекту, непосредственно на объекте и,
будучи уже загруженным качественной смесью, активирует (перемешивает) ее в пути
следования. Оптимальная температура для работы этих машин - от -30 до +40 градусов
Цельсия.
Ко второму виду относятся все машины для
транспортирования приготовленных смесей. Это в основном специализированные
автотранспортные средства: авторастворовозы, автобетоновозы, уже упомянутые
нами автобетоносмесители (т.к. они совмещают в себе и функцию доставки
растворов). Сюда же относятся и автобетононасосы. Автобетононасос предназначен
для подачи смеси с осадкой конуса в пределах 6-12 см как в горизонтальном, так
и в вертикальном направлениях. Это мобильные транспортные средства с гидравлическим
приводом бетононасоса и шарнирно-сочлененной стрелы с бетоноводом. Устройство
бетононасоса - поршневое. Дальность подачи смеси по горизонтали - до 300м и по
вертикали - до 70 м.
К третьему типу относятся вибраторы различных
конструкций и модификаций. Их основная цель - вытеснение воздуха, содержащегося
в растворе и ликвидация всех пустот между опалубкой и арматурой. Наибольшее
распространение в строительстве получили пневматические и электрические
вибраторы с круговыми колебаниями. По способу воздействия на смесь различаются
поверхностные, наружные и глубинные вибраторы.
Поверхностные вибраторы воздействуют на раствор
через корытообразную прямоугольную площадку. Наружные вибраторы воздействуют
через опалубку или любую другу форму, к которой прикрепляются снаружи.
Глубинные вибраторы погружаются непосредственно в раствор.
5.
Задача №1
Расчет и выбор параметров лебедки.
Исходные данные для расчета
вариант
|
Схема
по рис 6.3
|
Грузоподъемная
машина
|
Масса
поднимаемого груза О, кг
|
Скорость
Подъема груза м/c
|
Высота
подъема груза м.
|
Группа
классификации механизма
|
10
|
а
|
КС
|
5500
|
0,26
|
12
|
М3
|
Взаимосвязь группы классификации (режима)
механизма и продолжительности включения.
Группа
классификации (режима) механизма по ИСО 4301/1
|
Группа
классификации (режима) механизма по ГОСТ
|
Продолжительность
Включения ПВ ,%
|
М1-М4
|
Легкий
(л)
|
15
|
Рис. 7. Кинематическая схема лебедки: 1 -
электродвигатель; 2 - упругая втулочно-пальцевая муфта с тормозным шкивом;
3-автомотический постоянно замкнутый двухколодочный тормоз; 4-цилиндрический
двухступенчатый зубчатый редуктор; 5 - барабан; 6 - зубчатая муфта; 7 -
выносная подшипниковая опора.
Рис. 8 Схема канатного механизма:1 - барабан; 2
- стальной канат; 3 - система блоков.
. Выбираем схему канатного полиспаста в
соответствии с вариантом задания (рис. 7) и определяем его кратность
Здесь -
число ветвей каната, на которых подвешена крюковая подвеска или грузозахватное
устройство; а - число ветвей каната, наматываемых на барабан, для схем,
приведенных на рис. 6.3, а = 1.
. Определяем КПД полиспаста
Определяем КПД канатно-блочной системы
где
-
коэффициент полезного действия полиспаста;
- ко-эффициент полезного
действия одного блока (= 0,98);
- количество
обводных блоков.
Для башенных кранов количество обводных блоков
можно принять равным 3. Для большинства стреловых кранов обводные блоки в
канатных механизмах от-сутствуют.
= 0,95
=0,93
. Осуществляем подбор стального каната.
В грузоподъемных машинах применяют
преимущественно канаты двойной свивки типа ЛК с шестью прядями в поперечном
сечении и числом проволок в каждой пряди 19-37.
Такие канаты маркируются следующим образом: ЛК
6х 19+1ос (стальной канат с линейным касанием проволок, имеющий шесть прядей, в
каждой из которых находятся 19 проволок, и один органический сердечник).
Стальной канат подбираем по допускаемому
разрывному усилию, Н,
где Sр - допускаемое разрывное усилие в канате,
Н;
- минимальное
значение коэффициента запаса прочности каната на разрыв, зависящего от режима
работы механизма, определяется по табл. 6.10;𝜅
- максимальное рабочее усилие в канате, Н.
Таблица
1
Группа
классификации Механизма по ИСО 4301/1
|
М1
|
М2
|
М3
|
М4
|
М5
|
М6
|
М7
|
М8
|
Значение
коэффициента запаса прочности для подвижных канатов
|
3,15
|
3,33
|
3,55
|
4,00
|
4,50
|
5,60
|
7,10
|
9,00
|
Максимальное рабочее усилие в канате, Н,
навиваемом на барабан при подъеме груза краном,
Здесь - масса
поднимаемого груза, кг; - масса крюковой
подвески, кг;- ускорение свободного падения, м/с2.
тКп = (0,06...0,08).
тКп = 0,08 · 5500=440 кг.
Необходимый диаметр каната и все его данные на
основании расчетного разрывного усилия каната двойной свивки типа ЛК-Р
определяются по ГОСТ 2688-80 , выборочные данные из которого приведены в табл.
2.
Таблица 2
Диаметр
каната, мм
|
Масса
1м каната, кг
|
Маркировочная
группа (временное сопротивление проволок разрыву, МПа)
|
|
|
1372
|
1568
|
1764
|
1960
|
|
|
Разрывное
усилие. Н
|
8,3
|
0,256
|
-
|
34800
|
38150
|
41600
|
9,1
|
0.305
|
-
|
41550
|
45450
|
49600
|
9,9
|
0.359
|
-
|
48850
|
53450
|
58350
|
11.0
|
0,462
|
-
|
62850
|
68800
|
75100
|
12.0
|
0.527
|
-
|
71750
|
78550
|
85750
|
13.0
|
0.597
|
71050
|
81250
|
89000
|
97000
|
14.0
|
0,728
|
86800
|
98950
|
108000
|
118000
|
15.0
|
0,804
|
100000
|
114500
|
125500
|
137000
|
16.5
|
1,025
|
121500
|
139000
|
152000
|
166000
|
18.0
|
1,220
|
145000
|
166000
|
181500
|
198000
|
19.5
|
1.405
|
167000
|
191000
|
209000
|
228000
|
21.0
|
1,635
|
194500
|
222000
|
234500
|
265500
|
22,5
|
1.850
|
220000
|
251000
|
275000
|
303500
|
23,5
|
2.110
|
250500
|
287000
|
314000
|
343000
|
25,5
|
2.390
|
284000
|
324500
|
355500
|
288500
|
27.0
|
2.585
|
319000
|
365000
|
399500
|
436500
|
|
|
|
|
|
|
Н
= 58350 Н
Условное обозначение выбранного стального
каната:
,9-Г-I-Н-1960 ГОСТ 2688-80,
где 9,9 - диаметр каната, мм;
Г - канат предназначен для подъема грузов;-
обозначение марки стали проволоки для грузовых канатов;
Н-канат нераскручивающийся правой свивки прядей;
- маркировочная группа (временное сопротивление
разрыву одной проволоки каната), Мпа, по которой взяты диаметр каната и
разрывное усилие.
. Определение канатоемкости, диаметра и длины
барабана.
Барабаны лебедок грузоподъемных машин
выполняются сварными или литыми. Их поверхность может быть гладкой или с
канавками (нарезной) для укладки каната. Нарезные барабаны используются для
укладки каната в один слой. Размеры профиля канавок нарезного барабана зависят
от параметров каната. Гладкие барабаны применяются для укладки каната в
несколько слоев. Нарезные барабаны, в отличие от гладких, позволяют обеспечить
равномерную укладку каната на барабан без применения специальных
канатоукладочных устройств. Число слоев укладки каната на барабан
ориентировочно можно определить по рекомендациям, указанным в табл. 3
Длина
каната, наматываемого на барабан (ZK), м
|
Число
слоев укладки (т)
|
до
50
|
1
|
50...
125
|
2
|
125...200
|
3
|
200...
350
|
4
|
350...
550
|
5
|
Длина каната, наматываемого на барабан, м
,
где -
высота подъема груза, м.
= 12 ,
Тогда число слоев укладки 𝘮
=1
Диаметр барабана, мм.
·
𝘥
,
где -коэффициент
выбора диаметра (для М3 равен 14,0); 𝘥-
диаметр каната, мм.
14
· 9,9
мм.
Полученное значение увеличиваем
в большую сторону и принимаем 160мм. Количество рабочих витков в одном слое
навивки:
= 24
Общее число витков
𝘡=
Здесь -
число запасных витков, от 1,5 до 2; -
число витков каната, находящихся под зажимным устройством, для нарезных
барабанов ZK составляет от 3 до 4 витков.
𝘡=24+3+2=29
Определяем основные конструктивные размеры
барабана. Длина барабана с нарезкой, мм, вычисляется
б = Z · t,
где t - шаг нарезки, мм,
t = d +(2...3); t = 9,9+2 =12 мм.
Конструктивно соотношение между длиной барабана
и его диаметром должно находится в пределах:
,5 ,
,5
. Определение мощности ,выбор электродвигателя,
редуктора.
Необходимая мощность двигателя определяется по
максимальному рабочему усилию в канате Sк, скорости навивки каната на барабан и
коэффициенту полезного действия механизма (можно
принять =
0,85).
Скорость навивки каната на барабан, м/с,
· 𝚞
,
где -
заданная скорость подъема груза, м/с.
Необходимая мощность двигателя, кВт
кВт
Электродвигатель выбираем с учетом основных
технических характеристик по табл. 4 в соответствии с расчетной мощностью.
Табл. 4
Марка
|
Мощность
при ПВ, кВт
|
Частота
вра
|
Масса,
|
двигателя
|
15
%
|
25
%
|
40%
|
щения,
мин *
|
кг
|
|
9,5
|
|
|
915
|
|
MTH
211-6
|
|
7,5
|
|
935
|
120
|
|
|
|
6,3
|
950
|
|
|
14
|
|
|
930
|
|
MTH
311-6
|
|
11
|
9
|
950
960
|
170
|
|
20
|
|
|
945
|
|
MTH
312-6
|
|
16
|
13
|
960
970
|
210
|
|
27
|
|
|
955
|
|
MTH
411-6
|
|
22
|
17
|
965
975
|
280
|
|
37
|
|
|
960
|
|
MTH
412-6
|
|
30
|
24
|
970
975
|
345
|
|
50
|
|
|
720
|
|
MTH
512-6
|
|
40
|
31
|
725
730
|
500
|
Определяем передаточное число редуктора по
формуле:
= ,
Где -
частота вращения вала электродвигателя, ,
- частота вращения
барабана, .
Частота вращения барабана определяется по
среднему диаметру навивки каната, об/мин,
116,9;
=
Подбор редуктора осуществляем по требуемому
передаточному числу редуктора, частоте
вращения вала электродвигателя , режиму работы и
мощности на быстроходном валу редуктора.
Час
|
|
|
|
Передаточное
|
|
|
|
ПВ
|
вра
|
|
|
|
|
число
|
|
|
|
%
|
ще
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния
|
8,32
|
9,8
|
12,41
|
16,3
|
[
198819,19,88
|
24,9
|
32.42
|
41,34
|
50.94
|
|
Редуктор
Ц2-250
|
|
37,6
|
30,5
|
25.0
|
20.0
|
17,0
|
14,0
|
11.5
|
9.8
|
8.2
|
15
|
1000
|
27,1
|
23.8
|
20.5
|
17,3
|
14.1
|
11.7
|
9.2
|
7.3
|
6.0
|
25
|
|
17,8
|
15,6
|
14,1
|
10,2
|
8,9
|
7,6
|
5,0
|
4,2
|
3.5
|
40
|
При выборе редукторов для механизмов подъема
значение мощности на быстроходном валу редуктора, кВт, определяется:
где Nдв - номинальное значение мощности
двигателя, выбранного по каталогу; к - коэффициент нагрузки, значения к в
зависимости от режима работы составляет: к = 1,5 при JI;
Основные
конструктивные и рабочие параметры лебедки, полученные в результате расчета
Параметры
|
Единицы
измерения
|
Численное
значение
|
Расчетная
длина каната, наматываемого на барабан
|
м
|
48
|
Диаметр
каната
|
мм
|
9,9
|
Диаметр
барабана
|
мм
|
160
|
Длина
барабана
|
мм
|
348
|
Электродвигатель
Тип Мощность Частота вращения ротора
|
кВт мин -1
|
МТН
312-6 20 945
|
Редуктор
Тип, марка передаточное число Передаваемая мощность
|
Ц2-250
кВт
|
8,32 37,6
|
6. Задача №2
Определение производительности башенного крана.
Исходные данные для расчета:
№
Вар.
|
Масса
поднимаемого груза, т.
|
, м
|
м
|
м
|
Продолжительность
ручных операций, мин
|
Угол
поворота крана, град.
|
Длина
пути передвижения крана, м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10
|
3,40
|
14
|
2,68
|
4,0
|
1,5
|
8,0
|
0,6
|
50
|
20
|
Решение:
. Определяем
высоту подъема крюка, м
+ ,
где
H-высота подъема крюка, м; - заданная высота
уровня монтажа, м; - высота подъема
груза над уровнем монтажа, м (= 2,5 ... 3,0); -
высота конструкции, м; - длина съемного
грузозахватного приспособления, м.
=14+2,7+2,68+4=23,38 м.
По высоте подъема Н и массе поднимаемого груза выбираем
кран КБ-308А
Показатель
|
КБ-202
УХЛ
|
КБ-308А
|
КБ-403А
|
КБ-405.1А
|
КБ-503А
|
Грузоподъемность,
т
|
3
|
3.2...8
|
4..8
|
5...9
|
7,5
10
|
Вылет,
м
|
2...
13
|
4.5
...25
|
5,5...30
|
13...25
|
7,5...35
|
Вылет
при максимальной грузоподъемности, м
|
2.13
|
4.5
|
5,5
|
11
|
7,5
|
Максимальный
грузовой момент, кН • м
|
390
|
1000
|
1125
|
1620
|
2800
|
Высота
подъема, м
|
11,2.15
|
32,5
|
41..57,5
|
46...63
|
53...67,5
|
Скорость,
м/мин, подъема и опускания
|
10
|
24
|
40
|
31
|
30
|
посадки
|
о-3
|
2.5
|
5
|
5
|
3
|
передвижения
|
20,7
|
18,5
|
18
|
27
|
12
|
грузовой
тележки
|
20
|
27,2
|
30
|
-
|
18
|
Частота
вращения, мин 1
|
0,7
|
0.77
|
0,6
|
0.7
|
0.6
|
Масса
крана, т общая
|
22.5
|
84
|
80.5
|
116.4
|
145
|
конструктивная
|
6.7
|
38
|
50,5
|
66,4
|
90
|
. Определяем продолжительность цикла при работе
крана без совмещения операций, с
где
-
время, затрачиваемое на строповку груза, с; -
время, затрачиваемое на подъем груза до нужного уровня монтажа, с; -
время, затрачиваемое на поворот стрелы крана на заданный угол, с; -
время, затрачиваемое на перемещение крана по крановым путям, с; -
время, затрачиваемое на опускание груза до уровня монтажа, с; -
время, затрачиваемое на монтаж конструкции и ее крепления, с; -
время, затрачиваемое на расстроповку конструкции после монтажа, с; -
время, затрачиваемое на подъем груза с грузозахватным приспособлением над
уровнем монтажа, с; - время,
затрачиваемое на обратное перемещение крана по крановым путям, с; -
время, затрачиваемое на пово¬рот стрелы крана в исходное положение, с; -
время, затрачиваемое на опускание груза с грузозахватным приспособлением в
исходное положение, с.
= 60 · ,
с
где -
скорость подъема крюка, м/мин.
= 41 с.
, с
где -
заданный угол поворота крана, град; частота
вращения поворотной части крана, .
= 11
с.
,с.
где
-
длина
пути передвижения крана, м; - скорость
передвижения крана, м/мин.
, с
где -скорость
посадки груза, м/мин.
= 60·
,с
==
65 c.
= 11c.
=
=
90+41+11+65+65+480+36+7+65+11+41= 912 с.
. Определяем продолжительность цикла при работе
крана с совмещением операций. Наибольшая эффективность будет достигаться при
совмещении операций: подъем груза и перемещение крана по крановым путям (время ,
опускание крюка и поворот стрелы крана (время ).
= +
,
с.
3. Определяем сменную эксплуатационную
производительность крана при проведении работ без совмещения операций, т/смен,
= ·,
где Q-масса поднимаемого груза, т; -
коэффициент использования крана по грузоподъемности (
= 0,8); -
коэффициент эксплуатационных потерь времени, связанных с техническим
обслуживанием и плановыми ремонтами крана (
= 0,75...0,82); -
продолжительность рабочей смены, ч (
= 8 ч).
= 3,4·0,8·0,8·8
= 68,7 т/смен
. Определяем сменную эксплуатационную
производительность крана при проведении работ с совмещением операций, т/смен,
= ·
,
т/смен
. Определяем эффективность совмещения операций
при работе крана.
·100%
100 = 9,8%
6. Результаты расчетов заносим в таблицу
№
|
Параметр
|
Значение
|
1
|
Расчетная
высота подъема крюка ,м
|
23,38
|
2
|
Марка
и основные технические характеристики выбранного башенного крана: - модель
башенного крана - максимальный грузовой момент , т-м - максимальная
грузоподъемность ,т - максимальная высота подъема крюка ,м - максимальный
вылет ,м - скорости рабочих движений, м/мин. Подъема и опускания Посадки
Передвижения Грузовой тележки
|
КБ-308А
1000 8 32,5 4,5 24 2,5 18,5 27,2
|
3
|
Продолжительность
цикла при работе крана - без совмещения операций ,с - с совмещением операций
,с
|
912
830
|
4
|
Эксплуатационная
производительность крана - без совмещения операций , т/смен - с совмещением
операций , т/смен
|
68,7
75,5
|
5
|
Совмещаемые
операции
|
|
5
|
Эффективность
совмещения операций ,%
|
9,8
|
. Задача №3
Тяговый расчет и определение производительность
бульдозера.
Исходные данные
№вар
|
грунт
|
Базовая
машина
|
Ширина
отвала, м
|
Высота
отвала, м
|
Глубина
резания, мм
|
Уклон
местности i, рад
|
Масса
Бульдозера ,кг
|
примечание
|
10
|
растительный
|
Т-130
|
3,20
|
1,30
|
40
|
+0,05
|
15710
|
м м
|
Решение:
Проверяем условие движения бульдозера без
буксования:
; ,
где -
тяговое усилие, развиваемое двигателем трактора, Н; -
сила тяги по сцеплению бульдозера, Н; 𝛴
- сумма сопротивлений передвижению бульдозера, возникающих в случае лобового
резания и транспортирования грунта отвалом бульдозера по горизонтальной
поверхности, Н.
Тяговое усилие, развиваемое двигателем трактора,
Н,
𝜂
,
где N - эффективная мощность двигателя, кВт; 𝑣
- скорость машины на низших передачах (первой или второй), км/ч; 𝜂
- КПД привода машины (𝜂 =
0,75-0,85).
0,8=130909 Н.
Сила тяги по сцеплению, Н,
=
где -
сцепной вес бульдозера, Н;
- коэффициент
сцепления движителей с грунтом;- ускорение свободного падения, м/;
- масса
бульдозера, кг.
· g
= 15710 · 9,8
=153958 Н
=153958·0,8=123166,4
Н
Коэффициенты сопротивления перемещению
движителей ,сцепления и
приведены
в табл.
Таблица. Сумма сопротивлений передвижению
бульдозера, Н,
Вид
|
f
|
|
|
|
при
H/B
|
|
грунта
|
|
|
0.15
|
0,30
|
0.35
|
0,40
|
0,45
|
Связный
Несвязный
|
0,06...0,07
0,10..,0,12
|
0,8..
.0,9 0,5...0,7
|
0,70
1.15
|
0,80
1,20
|
0,85
1.25
|
0.90
1,30
|
0,95
1,50
|
𝛴=++++
Сопротивление грунта резанию, Н
·F·106 ,
где
- удельное сопротивление грунта резанию, МПа (для I группы грунтов =
0,06)
Площадь поперечного сечения срезаемой стружки, м2,
= B·h,
где В и h - соответственно ширина отвала и глубина
резания, м.
= 3,2·0,040 = 0,128
= 0,06·0,128·=7680
Н
Сопротивление перемещению призмы волочения
грунта перед отвалом бульдозера, Н,
=·
γ
,
где Vup - объем призмы волочения, м3;
Н - высота отвала, м; γ - плотность
грунта, т/м (γ=1,2);
- коэффициент трения грунта о грунт ();
кр - коэффициент разрыхления грунта ()
,
где кпр - коэффициент, характеризующий грунт и
геометрические размеры отвала ().
= 3
=1878,2 H
Сопротивление перемещению грунта вверх по
отвалу, Н,
·
где -
коэффициент трения грунта о поверхность отвала ();
-
угол резания, град. ( = 35...50°).
= 3·0,35 ·=701,2
Н
Сопротивление передвижению трактора, Н,
,
где 𝑓
- коэффициент сопротивления перемещению движителя (𝑓=0,06);
i- уклон местности, рад.
Сила тяжести от веса бульдозера, Н,
G6 =
g .
= 15710·9,8 =153958
Н
=
153958·(0,06+0,05)=16935,3 Н
Сопротивление, возникающее на площадке
затупления, Н,
·В·∆
где -
удельное сопротивление от затупления режущей кромки отвала, зависящее от ширины
площадки затупления и группы грунта, Па ();
∆ - ширина площадки затупления, м (∆=0,01м);
Пользуясь неравенством, записанным выше,
проверяем, соблюдается ли условие движения бульдозера без буксования.
𝛴7680+1878,2+701,2+16935,3+9,6=27204,3
Н
; ,
; 123166,4
Н
Эксплуатационная сменная производительность
бульдозера
·
где Тц - время цикла работы бульдозера, с; -
коэффициент эксплуатационных потерь времени при работе бульдозера (
= 0,75...0,8); ку - коэффициент, учитывающий влияние величины уклона на
производительность (), величины
коэффициентов ку для промежуточных значений уклонов определяются методом
интерполяции; - количество часов
работы бульдозера в смену (= 8 ч).
Продолжительность рабочего цикла бульдозера, с,
+
,
где ,
- соответственно пути резания, транспортирования и холостого хода, м; ,
- соответственно скорости движения бульдозера при резании, перемещении
(транспортировании) грунта и холостого (обратного) хода, км/ч; -
время, затрачиваемое на переключение передач машинистом бульдозера, с, (
= 40...50); - время,
затрачиваемое на повороты, с, ( = 10... 12); -
время, затрачиваемое на опускание отвала, с, (
= 1...2).
Скорости по операциям рабочего цикла составляют:
при резании =
2,5...5,0 км/ч;
при транспортировании =
2,5...5,0 км/ч;
при холостом ходе =
5,8. ..8,0 км/ч.
3·0,75·0,67·8= 217
/см
Результаты проведенных расчетов заносятся в
таблицу.
№
|
Параметр
|
Значение
|
1
|
Сила
тяги по сцсплснию, Н
|
123166,4
|
2
|
130909
|
|
Общее
сопротивление перемещению бульдозера, Н
|
27204,3
|
4
|
Сопротивление
грунта резанию, Н
|
7680
|
5
|
Сопротивление
перемещению призмы волочения перед отвалом, Н
|
1878,2
|
6
|
Сопротивление
перемещению грунта вверх по отвалу, Н
|
701,2
|
7
|
Сопротивление
перекатыванию движителя бульдозера, Н
|
16935,3
|
8
|
Сопротивление,
возникающее на площадке затупления, Н
|
9,6
|
9
|
Объем
призмы волочения,
|
3
|
10
|
Заключение
о возможности движения бульдозера без буксования
|
|
11
|
Продолжительность
цикла работы бульдозера, с
|
174
|
12
|
Принятые
скорости по операциям рабочего цикла бульдозера, км/ч: -
при
резании грунта - при
транспортировании грунта - при холостом ходе
|
4 5 7
|
13
|
Эксплуатационная
сменная производительность бульдозера ,см
|
217
|
Используемая
литература
1.
Белецкий Б.Ф. Технология и механизация строительного производства: учебник /
Б.Ф. Белецкий. - Ростов-н/Д.: Феникс, 2003. - 752 с.
.
Волков Д.П. Строительные машины / Д.П. Волков, В.Я. Крикун. - М.: Изд-во АСВ,
2002. - 376 с.
.
Волков Д.П. Строительные машины и средства малой механизации / Д.П. Волков,
В.Я. Крикун. - М.: Академия, 2002. - 480 с.
.
Александров М.П. Грузоподъемные машины; учебник / М.П. Александров. - М.:
Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана; Высш. шк., 2000, - 550 с.
.
Технология, механизация и автоматизация строительства; учебник для вузов / С.С.
Атаев, В.А. Бондарик, И.Н. Громов [и др.]; под ред. С.С. Атаева, С.Я. Луцкого.
- М.: Высш. шк., 1990, - 592 с.
.
Вайнсон А.А. Подъемно-транспортные машины: учебник для вузов / А.А. Вайнсон. -
М.: Машиностроение, 1989. - 536 с.