Подбор и расчет подъемного механизма гусеничного крана – экскаватора с групповым приводом механизмов

не допускать  разведения костров у крана;

не допускать  перегрева электроаппаратуры, немедленно прекращая работу при появлении  запаха гари или дыма;

не применять  для ремонта в кабине крана  паяльные лампы и другие устройства с открытым пламенем;

иметь на каждом кране  огнетушитель.

8.2. Если кран  не оборудован предпусковым подогревателем, для подогрева дизеля при запуске  зимой следует в радиатор запивать  горячую воду, а в картер - подогретое  масло. Применять для этого  открытый огонь запрещается.

8.3. Производить  в кабине крана (обязательно  неработающего) сварочные, паяльные  и другие работы, связанные с  появлением искр и пламени,  допускается в исключительных  случаях, когда эти работы нельзя  выполнить снаружи.

8.4. При возникновении  пожара крановщик обязан немедленно  приступить к его тушению, отключив  прежде всего рубильник в кабине. Одновременно другие обслуживающие  кран лица (стропальщики, лицо, ответственное  за безопасное производство работ  по перемещению грузов кранами,  и другие) должны выключить рубильник  в будке перед гибким кабелем  (при питании крана от сети) и известить пожарную команду.  При пожаре на кране с двигателем  внутреннего сгорания необходимо, как можно быстрее, перекрыть  подачу топлива из бака.

9. ТРЕБОВАНИЯ  БЕЗОПАСНОСТИ ПО ОКОНЧАНИИ РАБОТЫ  КРАНОВ

9.1. По окончании  монтажа оборудования и конструкций  кранами должны быть выполнены  требования Правил, а также настоящих  ВСН.

9.2. У кранов с  гидроприводом необходимо проверить  состояние гидроцилиндров подъема  стрелы и их крепление, отсутствие  течи через соединения гидросистемы. Должны быть заменены трубопроводы  с вмятинами и вздутиями.

9.3. При необходимости  отрегулировать или отремонтировать  гидросистему следует предварительно  снять давление с учетом того, что после остановки двигателя  оно может сохраняться в течение  нескольких часов.

9.4. Осмотр, регулирование  и мелкий текущий ремонт частей  крана, расположенных на высоте  более 4 м, крановщику (или другому  лицу) разрешается выполнять только  при наличии предохранительного  пояса или при условии, что  рабочий находится внутри металлоконструкции  стрелы и опирается на лестницу.

 

5. Расчет механизма передвижения

Определение сопротивлений  передвижению крана и параметров механизма.

 Статическое сопротивление передвижению крана обычно определяется для двух положений: при нормальном движении и при передвижении на криволинейном пути соответственно:

W₀ = W_Tp + W_rp + W_B + W_y,                                   

W_a=1,2W_Tp + W_rp + W_B+W_y. 

 

Сопротивление трения гусеничного  хода без учета потерь на верхних поддерживающих роликах и сопротивления от неравномерности движения гусеничной  ленты:

W _гр = (0,05 0,07) G cos γ = 0,07 · 60 ·cos 20° = 3,9 т;  

W_rp = (0,05 0,07) ·(Q + G) cos γ _l = 0,07·(60+15)·cos 3° = 5,24 т ,  где      

            G — вес крана;

            Q— вес груза;

            γ — угол наклона при передвижении   без груза γ= 20°,

       γ₁= 3°— с грузом.

 

Сопротивление передвижению, вызванное деформацией  грунта,

W_rp = f₀ cos γ = 0,1 ·60 · cos 20° = 5,6 т,                                 

W_гр1 = f_с(G + Q) cos γ₁, = 0,1 (60 + 15) cos 3° =7,4 т,    

 

где   f_с— коэффициент сопротивления (опр. по табл. 45.лит. Иванченко)

 

Сопротивление от сил ветра на кран   и   на  груз W_В = W_Kp + W_rp;  

W_B = F_Kp q₀ n_B c + F_гр q₀ d = 41,85 · 15 · 1 · 1,5 + 55,5 · 15 · 1 = 1,774 T, 

 

где        F_Kp — наветренная площадь крана; F_Kp = 41,85 м² ;

где   F_кр ⁼ F_кр¹ φ_c,          

  F_кр¹ — наветренная площадь крана по контуру;

       

а_Б = (0,9 1,1) = 1· = 1,25 м — сторона  квадрата сечения  стрелы                  

_Сс = (0,9 1,1) = 1· =1,33 м - высота  стрелы;    

F_пл — 15 м² — наветренная площадь поворотной платформы;

F_H = 7,5 м² — наветренная площадь неповоротной части крана;

Н =25 м — расстояние от земли  до корневого шарнира стрелы;

F_KP =15·1,25 · 0,3 + 15·1,33·0,3 + 15 · 1 + 7,5·1 = 38,12 м,

Сопротивление сил, вызванных уклоном:

W_y = (Q + G) sin γ_l = (15 + 60) sin 3° = 3,9 т;     

W_y = G sin γ = 60 sin20°=20,5 T,       

где, соответственно, угол наклона при  грузе на  крюке  γ_l = 3°,

       без груза γ= 20°;

 

Общее статическое  сопротивление   передвижению  при   груженом кране:

W_с = 3,9 + 5,6 + 1,774 + 3,9 = 15,17 т;

при ненагруженом кране:

W_a = 5,24 + 7,4 + 1,774 + 20,5 = 34,9 т;

 

Наибольшее статическое  сопротивление  передвижению на прямолинейном пути

W_c = (0,4 0,5) G = 0,5·60 = 30 т;                               

 

Сопротивление передвижению крана  на криволинейном пути

W_c=1,2W_тp + W_rp + W_y + W_K,

где W_K — дополнительное сопротивление на кривой, при условии, что поворот осуществляется вокруг центра заторможенной гусеницы;

W_K = 0,5µ₀ (G + Q) = 0,5 · 0,6 · (60 + 15) 3,8/3,4 = 25,14 т ,    

W_K = 0,5 µ₀G = 0,5 · 0,6 · 60· 3,8/3,4= 20,11 т,   

 

где µ₀ = 0,5 0,6 — коэффициент трения гусеницы по грунту;

L = 3,8 м — расстояние между  осями  звездочек  гусеничной тележки;

В = 3,4м — расстояние по центрам гусеничных тележек. Остальные слагаемые определены выше.

Мощность двигателя привода  механизма передвижения определяем для случаев: I — движение крана с грузом по прямолинейному пути; II — движение крана без груза по криволинейному  пути;   III—движение крана без груза при уклоне 20°; Случай I: W_c = 35,75 т.

 

Случай II:

W_c = 1,2W_Tp + W, + W_y + W_K=1,2· 5,24+ 7,4+ 1,774  + 20,5 = 33,4 т,

Здесь W_y = G sin 3° = 60·0,05 = 3 т,

 

Случай III: W_c = 32,9 т,

 

За расчетный принимаем случай III.

 

Мощность привода при установившемся движении

где v_K = 0,5 м/с— скорость передвижения крана;

= 0,83 — к. п. д. механизма   передвижения.

По каталогу принимаем два электродвигателя МТМ 712-10мощностью по

N = 100 кBт, числом оборотов в минуту n = 587 об/мин, J_p  = 1,3 кг ·м·с²,m=1700кг,

Рис. 22. Электродвигатель МТМ 712-10.

 

 мм, мм, мм, мм, мм.

 

 

Общее передаточное число каждого  из приводных механизмов

,        (114)

где    — число оборотов приводной звездочки,

       (115)

= 700 мм — диаметр звездочки.

Подбираем редуктор Ц2-750 исполнения, способный передать мощность до при числе оборотов входного вала до на выходном валу которого устанавливается приводная звездочка.

 

Рис. 23. Редуктор Ц2-750.

 

 мм, мм, мм, мм,

 мм, мм, мм.

 

 

Тормозной момент должен быть достаточным  для удержания крана на наибольшем уклоне на твердой дороге:

    

 

где:  = 0,05G cosγ = 0,05 · 60 cos 20° = 5,24 т — минимальное сопротивление от сил трения;

=0,06G cos γ = 0,06·60·cos 20° = 5,6 т — минимальное сопротивление передвижению от смятия грунта. Тормоз должен обеспечить поворот крана на твердом грунте:

   

где  т - минимальное сопротивление от уклона.

         Выбираем тормоз с электрогидротолкателем ТТ-250 с максимальным тормозным

моментом  .                           

Рис.24 Тормоз ТТ-250

D=250мм, L=610мм, l=250мм, l₁=110мм, Б=196мм, В=100мм.

 

 

           

6. Расчёт устойчивости крана

Схемы расчета грузовой (а) и собственной (б) устойчивости стрелового крана

 

Коэффициент грузовой устойчивости:

где

 

через точки опорного контура, м;

c - расстояние от центра тяжести крана до оси его вращения, м;

H- расстояние  от головки стрелы до центра  тяжести подвешенного груза при  его наинизшем положении, м;

 

 

Коэффициент собственной устойчивости:

 

 

 

7. Производительность

Эксплуатационная  часовая производительность:

 

где:   q - масса груза, т;

         tn - длительность рабочего цикла, мин.;

         Кг- коэффициент использования грузоподъемности =0,7;

         Кв - коэффициент использования рабочего времени =0,85;

 

Длительность  рабочего цикла:

 

tn = tM + tp= 5.2+7=12.2 (мин)

 

где:   tM - продолжительность машинной составляющей цикла, мин.;

          tp -продолжительность вспомогательных ручных операций =7 мин.

 

 

 

 

где:   2,5 - коэффициент, учитывающий подъем и опускание груза на высоту              Н, а также уменьшение скорости его перемещения в начале подъема и при посадке;

          Н - средняя высота подъема (опускания) груза, м;

          Vn- скорость подъема ( опускания ) груза, м/мин ;

  1т - длина перемещения грузовой тележки или проекции головного    блока стрелы при изменении вылета = 20 ;

  Vt - скорость изменения вылета,м/ мин =18;

  1д - длина перемещения крана, м = 55 ;

  Vд - скорость перемещения крана,м/мин =60;

 ln- количество оборотов крана за цикл = 0,5 ; п - частота вращения   крана, об/мин, = 0,6 ;

 Ксов - коэффициент, учитывающий совмещение операций (подъема или опускания груза, поворота крана, его передвижения) при работе крана (обычно равен 0,7).