Самоходный стреловый кран

1. Описание машины

2. Описание и работа рабочих органов

2.1 Ходовая часть

2.2 Поворотная платформа

2.3 Стреловое оборудование

2.4 Гидравлическое оборудование крана

3. Расчет механической части Заключение Список литературы

Грузоподъёмные машины — это машины циклического действия, предназначенные для подъёма и перемещения грузов на небольшие расстояния в пределах определенной площадки.

Грузоподъёмные машины разнообразны по принципам действия, назначению, исполнению, конфигурации обслуживаемой площади.

Наибольшее распространение имеют машины общего назначения, универсальные, предназначенные для выполнения только подъёмно-транспортных операций. В частности, к таким устройствам относят самоходные гусеничные и пневмоколесные краны общего назначения.

Их преимущество перед остальными видами кранов проявляется в высокой мобильности устройств: возможности быстрого перемещения грузоподъемного механизма с одного места на другое, возможность использования на практически любом грунтовом основании без существенной подготовки, достаточно компактные размеры. Их недостатки: ограниченная грузоподъемность и размеры.

В данной работе рассмотрен самоходный стреловый кран с грузоподъемностью 50 тонн.

1. Описание машины

Стреловой самоходный полноповоротный кран на специальном шасси автомобильного типа КШТ-50.01 (рис. 1) предназначен для выполнения строительно — монтажных, погрузочно — разгрузочных, аварийно — восстановительных работ на рассредоточенных объектах.

Может работать с основным крюком на телескопической стреле длиной от 10,6 м до 34,5 м; вспомогательным крюком при установке удлинителей 9,5 м или 16 м.

Работа крана в соответствии с грузовыми характеристиками только при работе на выносных опорах.

Основные технические характеристики представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Технические характеристики КШТ-50.01.

Общий вид и основные размеры крана в транспортном положении приведены на рисунке 1.

Рис. 1. Общий вид крана КШТ-50.01 в транспортном положении.

1 — стрела; 2 — ходовая часть; 3 — крюковая подвеска 50 т; 4 — шкворень; 5 — платформа поворотная; 6 — сменное стреловое оборудование (на рисунке показана часть удлинителя стрелы).

Основные составные части:

— ходовая часть;

— поворотная платформа;

— телескопическая стрела;

— сменное стреловое оборудование.

Ходовая часть — 4-х-осное шасси автомобильного типа. На шасси устанавливают насосы гидросистем.

Поворотная платформа служит базой для установки крановых механизмов. Механизмы на платформе приводятся в действие при помощи аксиально-поршневых гидродвигателей и гидроцилиндров, питающихся от насосов расположенных на шасси. Применение гидроприводов обеспечивает широкие диапазоны регулирования.

Телескопическая стрела — 4-х секционная с регулируемой длиной от 10,6 м до 34,5 м. Стрела обеспечивает выдвижение при наличии груза на крюке, что увеличивает возможности крана.

Сменное стреловое оборудование: удлинители 9,5 м и 16 м, увеличивают высоту подъема и пространство под стрелой, что позволяет поднимать грузы больших габаритов.

2. Описание и работа рабочих органов

2.1 Ходовая часть

Ходовая часть — шасси автомобильного типа 6923 — 10 — это 4-хосное колесное шасси. Общий вид колесного шасси представлен на рис. 2.

Рис. 2. Ходовая часть.

1 — шасси 6923−10; 2 — опоры выносные; 3 — стойка поддерживающая; 4 — гидрооборудование; 5 — вал карданный привода установки; 6 — редуктор; 7 — гидрораспределитель выносных опор.

Шасси оснащено выносными опорами, поддерживающей стойкой и гидрооборудованием: масляным баком, гидропанелью, гидрораспределителями выносных опор, гидрооборудование опор, редуктор привода насосов и тремя гидронасосами.

Привод гидронасосов осуществляется от входного вала раздаточной коробки шасси при помощи карданного вала.

В передней и задней частях шасси расположены выдвижные балки выносных опор. Они увеличивают опорную базу крана. В каждую балку вмонтированы гидроцилиндры выдвижения балки и силовой гидроцилиндр для установки крана на опоры.

При установке на опоры используются подпятники, которые крепятся на штоках опор при помощи рычагов. При транспортном положении — они крепятся на крыльях шасси.

2.2 Поворотная платформа

Состоит из поворотной рамы, опорно-поворотного устройства, механизма поворота, основной грузовой лебедки с ограничителем сматывания и прижимным роликом; вспомогательной лебедки с ограничителем и прижимным роликом; противовеса, гидрооборудования, гидроцилиндр подъёма стрелы, кабины с постом управления, электрооборудования и стопоры поворотной платформы.

К поворотной раме крепятся шарнир крепления стрелы, цилиндр подъёма стрелы.

Общий вид поворотной платформы представлен на рис. 3.

Рис. 3. Платформа поворотная общий вид.

1 — опорно-поворотное устройство; 2 — гидроцилиндр подъёма стрелы; 3 — пост управления; 4 — кабина; 5 — токоприёмник кольцевой; 6 — механизм поворота; 7 — лебедка вспомогательная; 8 — лебёдка основная; 9, 11 — ролики прижимные; 10 — противовес; 12 — рама поворотная; 13 — маслоохладитель; 14 — соединение шарнирное; 15 — стопор.

2.3 Стреловое оборудование

Стреловое оборудование крана включает в себя телескопическую стрелу и крюковую подвеску грузоподъёмностью 50 т. Кран может оснащаться сменным стреловым оборудованием из монтируемого удлинителя и крюковой подвески грузоподъёмностью 6,3 т. Общий вид телескопической стрелы приведен на рис. 4, вид крана с дополнительным стреловым оборудованием — рис. 5.

Стрела состоит из 4-х секций: основания, 2-х выдвижных секций и головки. В стреле находятся гидроцилиндр и канатный механизм телескопирования. Стрела выполнена сварной, из высокопрочной малолегированной стали. Концы секций имеют окантовку которая придаёт им прочность и жесткость.

Рис. 4. Стрела телескопическая Рис. 5. Стреловое оборудование сменное.

1 — стрела; 2 — крюковая подвеска грузоподъёмностью 50 т; 3 — крюковая подвеска грузоподъёмностью 6,3 т; 4 — удлинитель 9,5 м; 5 — трос; 6 — удлинитель 16 м.

2.4 Гидравлическое оборудование крана

Применение гидравлического привода обусловлено несколькими причинами, основная из которых — малые габариты при высокой удельной мощности, возможность плавного регулирования скорости движения, надежность и долговечность. Гидроприводы используются в тех случаях, когда невозможно использовать электропривод (например, если требуются относительно небольшие по размеру устройства), в т. ч. — в самоходных подъёмных устройствах большой грузоподъёмности.

Недостатками выбранного типа приводов можно считать: высокая стоимость, трудность предупреждения утечек рабочей жидкости, ухудшение работы при низких температурах, необходимость частой смены рабочей жидкости.

В данной модели применили объёмный гидропривод, с приводом от двигателя шасси.

Служит для установки и снятия крана с выносных опор и питает рабочей жидкостью гидросистемы поворотной платформы.

Гидросистема поворотной платформы служит для привода крановых механизмов: основной и вспомогательной лебёдок, механизмов подъёма и телескопирования стрелы.

Гидросистема состоит из 2-х основных и контура управления.

Контур 1 — привод механизмов поворота, механизма подъёма и телескопирования стрелы.

Контур 2 — приводы основной и вспомогательной лебедок.

Контур управления — дистанционное управление контура, привод компрессора кондиционера и вентилятора маслоохладителя.

3. Расчет механической части

Произведем расчет мощности двигателя привода главной лебедки, как одной из наиболее ответственных частей, обеспечивающих подъём груза требуемой массы на определённую высоту с заданной скоростью.

Кинематическая схема привода приведена на рис. 6.

Рис. 6. Кинематическая схема привода главной лебедки.

Максимальное натяжение каната определим по формуле:

где G — вес груза, Н;

з — КПД полиспаста, а — кратность полиспаста.

Момент сопротивления на валу двигателя, создаваемый весом груза и силами трения в элементах механизма:

где — диаметр барабана,

— число наматываемых ветвей каната,

— передаточное число привода барабана,

— КПД передачи привода барабана.

Средний пусковой момент где — момент инерции вращающихся частей барабана;

— момент инерции массы груза приведенный к валу двигателя.

Момент инерции барабана

Общий КПД подъёмного механизма Момент на валу двигателя при подъёме груза с постоянной номинальной скоростью Мощность двигателя при подъёме груза с постоянной номинальной скоростью Механизм привода барабана главной лебедки приведен на рис. 7.

Рис. 7. Привод барабана главной лебедки.

1 — барабан; 2 — основание; 3 — вал; 4 — подшипник; 5 — вал-шестерня; 6 — пробка; 7 — подшипник; 8 — корпус; 9 — тормоз; 10 — опора; 11, 17 — болт; 12 — крышка; 13 — колесо зубчатое; 14 — подшипник; 15 — вал; 16 — подшипник; 18 — опора; 19 — шайба; 20 — гидромотор; 21 — втулка шлицевая; 22 — сапун; 23 — крышка; 24 — подшипник; 25 — клин.

Заключение

На примере крана КШТ — 50.01 был рассмотрен целый класс устройств, предназначенных для выполнения погрузочно-разгрузочных работ.

При этом данный кран обладает большим преимуществом перед другими аналогичными механизмами. Несомненным преимуществом является возможность высокой подвижности, позволяющей в предельно короткие сроки развернуть работы на новом месте. Полная энергетическая независимость устройства от электрических сетей, наличие мощной многоосной автомобильной базы позволяет использовать кран даже в условиях малоподготовленных площадок на больших удалениях от населенных пунктов и электросетей. Большой диапазон регулирования вылета стрелы позволяет повысить универсальность крана — увеличивает возможности его применения при выполнении работ по подъёму и переносу грузов на различных высот. Наличие дополнительного оборудования в виде дополнительных удлинителей и вспомогательных крюков — позволяет оперировать с крупногабаритными грузами, например — длинные металлоконструкции большого веса.

Как существенные недостатки — можно выделить большие габариты и масса крана, жестко связанные с грузоподъёмностью устройства, — это затрудняет его использование при ограниченных размерах рабочей площадки, частые замены рабочей жидкости в крановых механизмах, высокую стоимость устройства.

1. Кран на спецшасси КШТ-50.01. Руководство по эксплуатации. Часть 1, 2. Описание и работа, использование по назначению.

2. Кран на спецшасси КШТ-50.01. Руководство по эксплуатации. Часть 3. Альбом рисунков и схем.

3. Александров М. П., Колобов Л. Н., Лобов Н. А. и др. Грузоподъёмные машины. М.: Машиностроение, 1986 г. — 400с.

4. Зайцев Л. В., Полосин М. Д. Автомобильные краны. М.: Высшая школа, 1987 г. — 208с.

5. Зайцев Л. В., Полосин М. Д. Автомобильные краны. М.: Высшая школа, 1978 г. — 327с.