Кран башенный КБ-309АХЛ

 

Содержание:

                                                                                                                                                           

стр.

1. Назначение крана…………………………………………………..	3
2. Технические характеристики……………………………………...	3
3.Состав, устройство и работа крана………………………………..	4
4.Устройство и работа некоторых составных частей крана……….	6
5. Расчет крана на устойчивость……………………………………..	7
6. Расчет механизма подъёма………………………………………...	11
7. Техника безопасности……………………………………………...	19
8. Список литературы…………………………………………………	25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Назначение

Кран КБ-309АХЛ и его  исполнения. Этот кран с максимальной грузоподъемностью 8 т предназначен для механизации строительно-монтажных работ при возведении жилых, промышленных и административных зданий высотой до девяти этажей. Кран представляет собой мобильные самоходные полноповоротную машину на рельсовом ходу с поворотной башней и нижним расположением противовеса.

Кран КБ-309АХЛ: основное его исполнение снабжен подъемной стрелой,  его модификации, а также некоторые исполнения КБ309АХЛ (04 и 05) - балочной стрелой с грузовой тележкой. Кран КБ-309АХЛ - определён на работу в условиях низких температур (до -60 °С). Металлоконструкция крана КБ-309АХЛ выполнена из низколегированных сталей. Шкафы с электрооборудованием оснащены электрообогревателями.

 

 

2.Технические характеристики.

Грузовой момент, т*м……………………………………………………..125

Грузоподъемность, т ...................................................................................8

Высота подъема крюковой подвески, м ……….......................................37

Вылет крюк, м………………………………………………...…………12,5-25

Скорость подъема груза, м/мин ..............................................................16-32

Скорость передвижения крана, м/мин .....................................................29,7

Частота вращения крана, мин'1…………………….………………….….0,8

Ширина колеи, м ........................................................................................ 4,5

база крана, м ................................................................................................4,5

Радиус закругления путей, м ...................................................................... 7

Задний габарит, м .......................................................................................3,6

Максимальная расчетная нагрузка на рельс, кН .....................................270

Масса, т-

-конструктивная ..........................................................................................30,5

-противовеса ................................................................................................32,8

-баласта……………………………………………………………….…..…12,2

-общая ...........................................................................................................75,5

Глубина опускания крюка, м ........................................................................5

 

3.Состав, устройство и  работа крана

Каждый кран состоит  из следующих основных узлов (рис. 1,): ходовой рамы 1, поворотной платформы 14, башни 11, стрелы 9 грузовой тележки (у кранов с балочной стрелой), стрелового 4 и грузового 5 полиспастов, крюковой подвески 8, монтажной стойки 3, унифицированной кабины машиниста 10 и рабочих механизмов, противовеса 2 и балласта, электрооборудования, приборов безопасности и унифицированного кабельного барабана 15. Ходовая рама состоит из кольцевой рамы коробчатого сечения с проушинами, четырех поворотных диагонально расположенных флюгеров, опирающихся на четыре двухколесные ходовые тележки, две из которых ведущие и две ведомые. Для фиксации флюгеров относительно основания ходовой рамы как в раздвинутом (рабочем), так и сложенном (транспортном) положениях служат четыре жесткие трубчатые тяги с проушинами на концах, которые соединяются с кронштейнами рамы и флюгеров с помощью пальцев. В нижней части основания ходовой рамы имеются проушины для крепления транспортной подкатной тележки. Ходовые тележки передвигаются по подкрановым рельсам типа Р50. Колея и база кранов размерной группы 4,5 м. На ходовую раму навешиваются плиты балласта, обеспечивающие устойчивость крана. На ходовой раме жестко закреплен зубчатый венец однорядного роликового опорно-поворотного круга 13.

 

РИС 1.

На вращающейся части  опорно-поворотного круга установлена  поворотная платформа, состоящая из кольца коробчатого сечения, консольной части и трубчатой стойки, которая служит опорой подкосов башни 12 и монтажной стойки 3. На консоли платформы установлены плиты противовеса. В центральной части поворотной платформы размещены механизм поворота, грузовая и стреловая лебедки, ограничитель поворота, шкафы электрооборудования. Через кольцо токоприемника в центральной части платформы пропущены кабели. Во избежание механического повреждения ограничитель угла вращения не позволяет платформе делать более трех полных поворотов в одну сторону. В передней части поворотной платформы с помощью кронштейнов шарнирно крепится основание башни. Башня в вертикальном положении удерживается складывающимися (у крана КБ-309АХЛ) подкосами и канатной темой натяжения распорки башни.

Башня крана КБ-309АХЛ  имеет решетчатую конструкцию из уголкового профиля и состоит  из основания, рядовых и верхней секций, соединенных между собой болтами. Стрелы кранов сварные решетчатые, выполненные из трубчатых элементов. Кран КБ-309АХЛ имеет подъемные подвесные стрелы с профилем поперечного сечения четырехгранной формы, кран КБ-308А - балочные стрелы трехгранного профиля.

У кранов с подъемной  стрелой вылет изменяется изменением угла наклона стрелы с помощью  стреловой лебедки и стрелоподъемного полиспаста.

К унифицированным рабочим  механизмам кранов относятся грузовая стреловая лебедки, механизмы поворота и передвижения, четыре двухколесные ходовые тележки и кабина машиниста

.

4. Устройство и работа  некоторых составных частей крана.

     На кране КБ-309АХЛ установлена однодвигательная грузовая лебедка с тормозной машиной.

Опорно-поворотные устройства, стреловые лебедки, механизмы поворота передвижения кранов 3-й размерной  группы однотипны.

Стреловая лебедка изменения  угла наклона (вылета стрелы) состоит из электродвигателя, двухступенчатого цилиндрического редуктора, тормоза, двухступенчатого барабана и выносной опоры.

Механизм поворота осуществляет вращение поворотной части крана вокруг вертикальной оси.

Механизм передвижения кранов состоит из четырех двухколесных ходовых балансирных тележек грузоподъемностью 60 т, две из которых являются ведущими, а две другие - ведомыми.

Ведущие и ведомые  тележки располагаются по диагонали  и шарнирно соединены с флюгерами ходовой рамы с помощью шкворней, что позволяет крану передвигаться по криволинейным участкам пути, а также переводить тележки на перпендикулярно уложенные рельсы.

С объекта на объект краны  перевозятся на подкатной тележке  специально оборудованным тягачом  со скоростью от 5 до 15 км/ч в зависимости от трассы.

Краны снабжены унифицированным  приводным кабельным барабаном, устанавливаемым на ходовой раме и служащим для намотки (сматывания) силового кабеля, соединяющего кран с  источником питания, а также хранения на нем силового кабеля во время транспортирования машины.

Инструмент, монтажные  приспособления и крепежные детали перевозятся отдельно на стандартных  транспортных средствах. При монтаже, башни кранов КБ-309АХЛ и его основных модификаций поднимаются в вертикальное положение, в полностью собранном виде.

 

 

5. Расчет крана на  устойчивость.

Коэффициент грузовой устойчивости: (ГОСТ 1451-77)

                  

где: 

Мгр - момент, создаваемый  весом груза относительно ребра  опрокидывания;

МG - момент, создаваемый весом частей крана и противовеса относительно того ребра опрокидывания с учетом возможного уклона;

Мв - момент, создаваемый  ветровой нагрузкой рабочего состояния  машины, действующей перпендикулярно ребру опрокидывания и параллельно плоскости, на которой установлен кран, на подветренную площадь крана и груза;

∑Мин - суммарный момент сил инерции элементов крана  и груза, возникающих в процессе пуска и торможения механизмов крана с учетом влияния центробежной силы при вращении крана;

 

Мгр=Q*а,

где:

Q - максимальная грузоподъемность;

а - расстояние от ребра  опрокидывания до груза при полном вылете

стрелы;

 

Мгр = 8*103 *10*22,5= 1800 Н*м

МG = G • (Ь + с) / соsа,

где

G - вес крана; 

   Ь - плечо опрокидывания;

     с - расстояние  от центра тяжести до оси  поворотной башни;

     а - угол наклона  крана.

МG= 80*103*10*(2,25+1,5)/соs2° = 3000*103 Н*м

Мв = Fв       ,

где Fв - ветровая нагрузка;

Fв = Fс + FД ,

 

где:

Fс - статическая составляющая; РД - динамическая составляющая;

Fc = Fсг + Fск ,

Fсг = р • А - для груза, где:

р = q*k*c*n - распределенная ветровая нагрузка на единицу расчетной 
площади элемента;  
А - расчетная площадь элемента; 
q - динамическое давление ветра на высоте до 10м; 
к - коэффициент,     учитывающий     изменения     динамического 
давления в зависимости от высоты расположения элемента; 
с - коэффициент аэродинамической силы (ГОСТ 1451-77); 
n - коэффициент перегрузки; 

 

q=(p1*v2)/2,

где:

р1 = 1,225 кг/м3 - плотность воздуха;

V = 20 м/с - скорость ветра;

 

Fсг = 1,225*202/2*1.45*1.1*1*9=3517 H;

аналогично Fск=p• А - для крана

Fск = (1,225-202/2) • (1,28*1*1*28+1,45*0,5*1*3) = 9314 Н

аналогично FД = FДГ + FДК

динамическое давление ветра q на высоте 21м для крана принимается по ГОСТ 1451-77 равным 270 Па.

FДГ =270*1,45*1,1*1*9 = 3876 Н; 
        FДК =270 (1,28*1*1*28+1,45*0,5*1*3) = 10875 Н,

Fс =3517+9314 = 12831 Н;

FД =3876+10875 = 14723 Н;

Fв =10875+14723 = 25602 Н;

Мв =25602*30 = 768060 Н*м;

∑Мин = Ми • Мин.гр,

где:

Ми - опрокидывающий момент, возникающий  вследствие поворота крана;

Мин.гр.- опрокидывающий момент, возникающий вследствие разгона поднимающегося и торможения опускающегося груза;

Ми = (Q • n2 • L • h)/ (900 - n2 • Н), где:

n - число оборотов поворотной  платформы в минуту;

h - высота от головки рельса  до головки стрелы;

Н - высота от центра тяжести груза до головки

стрелы;

L- вылет стрелы;

Ми= (8*103*10*0,82*12,2*32,8*30,5)/ (900-0,82*32,8) = 21*103 Н*м; 
Мин.гп = (Q • V • а)/10 •t ,

где:

V- скорость подъема груза;

t - время разгона или торможения;

Мин,го= 8*103*10*0,91*22,5/10*1,5 = 109,2*103 Н*м;

К1 = (3000*103-109,2*103-768*103)/1800*103 = 1,18 > 1,15;

Коэффициент грузовой устойчивости без  учета дополнительных нагрузок и  уклона путей:

Kj1= 3000*103/1800*103= 1,67≥1.4;

Коэффициент собственной устойчивости:

К2 = МjG/МjB > 1,15

где:

МjG -  момент  создаваемый массой элементов крана и противовеса относительно ребра опрокидывания, определенный без учета уклона пути;

МjB  - момент ветровой нагрузки нерабочего  состояния,   действующей перпендикулярно   ребру   опрокидывания   и   параллельно   плоскости,   на которой установлен кран, на подветренную площадь крана;

Fс = 1,225-202/2*(1,27*1*1,1*28+1,69*0,5*1,1*20) = 14138 Н;

FД = 450*(1,27*1*1,1*28+1,69*0,5*1,1*20) = 25968 Н;

FJB = 14138+25968 = 40106 Н;

MJB = 40106*41 = 1644346 Н*м;

К2 = 3000*103/1644346 = 1,82 ≥ 1,15;

 

6. Расчет механизма  подъема

 

6.1 Исходные данные.

Вес поднимаемого груза                                       Q =  8000 кг

Скорость подъёма                                              Vг = 32 м/мин

Высота подъёма                                                 H = 37 м

Режим работы подъёмного механизма                         средний

Кратность полиспаста                                         2

КПД полиспаста

η пол  = ηбл

где: ηбл- КПД блока, при устройстве блока на подшипники:

а) скольжения ηбл = 0,94 - 0,96

б) качения ηбл = 0,97- 0,98 
n - число блоков, равное 2

η = 0,982 = 0,96

6.3  Определение натяжения ветви каната, набегающей на барабан:

Sk = (Q + q) / (m * η пол  * ηн.бл.)