Строительные машины
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… Читать ещё >
Строительные машины (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
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.
2. 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
1- 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.
3. 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
4. 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 300 м 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 | |
а | КС | 0,26 | 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) | ||
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.
1. 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.
2. 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
3. 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 6×19+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;
S? — 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;
g — 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 1 м каната, кг | Маркировочная группа (временное сопротивление проволок разрыву, МПа) | ||||
Разрывное усилие. Н | ||||||
8,3 | 0,256 | -; | ||||
9,1 | 0.305 | -; | ||||
9,9 | 0.359 | -; | ||||
11.0 | 0,462 | -; | ||||
12.0 | 0.527 | -; | ||||
13.0 | 0.597 | |||||
14.0 | 0,728 | |||||
15.0 | 0,804 | |||||
16.5 | 1,025 | |||||
18.0 | 1,220 | |||||
19.5 | 1.405 | |||||
21.0 | 1,635 | |||||
22,5 | 1.850 | |||||
23,5 | 2.110 | |||||
25,5 | 2.390 | |||||
27.0 | 2.585 | |||||
Н
= 58 350 Н Условное обозначение выбранного стального каната:
9,9-Г-I-Н-1960 ГОСТ 2688–80,
где 9,9 — диаметр каната, мм;
Г — канат предназначен для подъема грузов;
I — обозначение марки стали проволоки для грузовых канатов;
Н-канат нераскручивающийся правой свивки прядей;
1960 — маркировочная группа (временное сопротивление разрыву одной проволоки каната), Мпа, по которой взяты диаметр каната и разрывное усилие.
4. 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 | ||
50… 125 | ||
125…200 | ||
200… 350 | ||
350… 550 | ||
Длина каната, наматываемого на барабан, м
где — высота подъема груза, м.
= 12 ,
Тогда число слоев укладки ?? =1
Диаметр барабана, мм.
· ?? ,
гдекоэффициент выбора диаметра (для М3 равен 14,0); ??- диаметр каната, мм.
14 · 9,9
мм.
Полученное значение увеличиваем в большую сторону и принимаем 160 мм. Количество рабочих витков в одном слое навивки:
= 24
Общее число витков
??=
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.
??=24+3+2=29
Определяем основные конструктивные размеры барабана. Длина барабана с нарезкой, мм, вычисляется
Lб = 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:
0,5 ,
0,5
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,
· ?? ,
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 | ||||||
MTH 211−6 | 7,5 | |||||
6,3 | ||||||
MTH 311−6 | ||||||
MTH 312−6 | ||||||
MTH 411−6 | ||||||
MTH 412−6 | ||||||
MTH 512−6 | ||||||
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 | |||||||||||
тота | Передаточное | ПВ | |||||||||
вра | число | % | |||||||||
ще | |||||||||||
ния | 8,32 | 9,8 | 12,41 | 16,3 | [ 198 819,19,88 | 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 | |||
27,1 | 23.8 | 20.5 | 17,3 | 14.1 | 11.7 | 9.2 | 7.3 | 6.0 | |||
17,8 | 15,6 | 14,1 | 10,2 | 8,9 | 7,6 | 5,0 | 4,2 | 3.5 | |||
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 | ||
Диаметр каната | мм | 9,9 | |
Диаметр барабана | мм | ||
Длина барабана | мм | ||
Электродвигатель Тип Мощность Частота вращения ротора | кВт мин -1 | МТН 312−6 | |
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 | |||
3,40 | 2,68 | 4,0 | 1,5 | 8,0 | 0,6 | |||||
Решение:
1. 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.
H=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 | 3.2…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 | 7,5 | ||
Максимальный грузовой момент, кН * м | ||||||
Высота подъема, м | 11,2.15 | 32,5 | 41.57,5 | 46…63 | 53…67,5 | |
Скорость, м/мин, подъема и опускания | ||||||
посадки | о-3 | 2.5 | ||||
передвижения | 20,7 | 18,5 | ||||
грузовой тележки | 27,2 | ; | ||||
Частота вращения, мин 1 | 0,7 | 0.77 | 0,6 | 0.7 | 0.6 | |
Масса крана, т общая | 22.5 | 80.5 | 116.4 | |||
конструктивная | 6.7 | 50,5 | 66,4 | |||
2. 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 поворот 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 гдескорость посадки груза, м/мин.
= 60·, с
== 65 c.
= 11c.
=
= 90+41+11+65+65+480+36+7+65+11+41= 912 с.
2. 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
4. Определяем сменную эксплуатационную производительность крана при проведении работ с совмещением операций, т/смен,
= · ,
т/смен
5. Определяем эффективность совмещения операций при работе крана.
· 100%
100 = 9,8%
6. Результаты расчетов заносим в таблицу
№ | Параметр | Значение | |
Расчетная высота подъема крюка, м | 23,38 | ||
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 32,5 4,5 2,5 18,5 27,2 | ||
Продолжительность цикла при работе крана — без совмещения операций, с — с совмещением операций, с | |||
Эксплуатационная производительность крана — без совмещения операций, т/смен — с совмещением операций, т/смен | 68,7 75,5 | ||
Совмещаемые операции | |||
Эффективность совмещения операций ,% | 9,8 | ||
7. 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 | |
растительный | Т-130 | 3,20 | 1,30 | +0,05 | м м | ||||
Решение:
Проверяем условие движения бульдозера без буксования:
; ,
где — тяговое усилие, развиваемое двигателем трактора, Н; - сила тяги по сцеплению бульдозера, Н; ?? — сумма сопротивлений передвижению бульдозера, возникающих в случае лобового резания и транспортирования грунта отвалом бульдозера по горизонтальной поверхности, Н.
Тяговое усилие, развиваемое двигателем трактора, Н,
?? ,
где N — эффективная мощность двигателя, кВт; ?? — скорость машины на низших передачах (первой или второй), км/ч; ?? — КПД привода машины (?? = 0,75−0,85).
0,8=130 909 Н.
Сила тяги по сцеплению, Н,
=
где — сцепной вес бульдозера, Н;
— коэффициент сцепления движителей с грунтом;
g — ускорение свободного падения, м/;
— масса бульдозера, кг.
· g
= 15 710 · 9,8 =153 958 Н
=153 958· 0,8=123 166,4 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 | |
??=++++
Сопротивление грунта резанию, Н
· F·106 ,
где — удельное сопротивление грунта резанию, МПа (для I группы грунтов = 0,06)
Площадь поперечного сечения срезаемой стружки, м2,
F= B· h,
где В и h — соответственно ширина отвала и глубина резания, м.
F= 3,2· 0,040 = 0,128
= 0,06· 0,128·=7680 Н Сопротивление перемещению призмы волочения грунта перед отвалом бульдозера, Н,
=· г ,
где Vup — объем призмы волочения, м3; Н — высота отвала, м; г — плотность грунта, т/м (г=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 ?? — коэффициент сопротивления перемещению движителя (??=0,06); iуклон местности, рад.
Сила тяжести от веса бульдозера, Н,
G6 = g .
= 15 710· 9,8 =153 958 Н
= 153 958· (0,06+0,05)=16 935,3 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.
??7680+1878,2+701,2+16 935,3+9,6=27 204,3 Н
; ,
130 909; 123 166,4 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 | |
Сила тяги по сцсплснию, Н | 123 166,4 | ||
Сила тяги, развиваемая двигателем, Н | |||
Общее сопротивление перемещению бульдозера, Н | 27 204,3 | ||
Сопротивление грунта резанию, Н | |||
Сопротивление перемещению призмы волочения перед отвалом, Н | 1878,2 | ||
Сопротивление перемещению грунта вверх по отвалу, Н | 701,2 | ||
Сопротивление перекатыванию движителя бульдозера, Н | 16 935,3 | ||
Сопротивление, возникающее на площадке затупления, Н | 9,6 | ||
Объем призмы волочения, | |||
Заключениео возможности движения бульдозера без буксования | |||
Продолжительность цикла работы бульдозера, с | |||
Принятые скорости по операциям рабочего цикла бульдозера, км/ч: — при резании грунта — при транспортировании грунта — при холостом ходе | |||
Эксплуатационная сменная производительность бульдозера, см | |||
Используемая литература
1. Белецкий Б. Ф. Технология и механизация строительного производства: учебник / Б. Ф. Белецкий. — Ростов-н/Д.: Феникс, 2003. — 752 с.
2. Волков Д. П. Строительные машины / Д. П. Волков, В. Я. Крикун. — М.: Изд-во АСВ, 2002. — 376 с.
3. Волков Д. П. Строительные машины и средства малой механизации / Д. П. Волков, В. Я. Крикун. — М.: Академия, 2002. — 480 с.
4. Александров М. П. Грузоподъемные машины; учебник / М. П. Александров. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана; Высш. шк., 2000, — 550 с.
5. 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.
6. Вайнсон А. А. Подъемно-транспортные машины: учебник для вузов / А. А. Вайнсон. — М.: Машиностроение, 1989. — 536 с.