73171

СТІЙКІСТЬ СТРІЛОВОГО КРАНА

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Самохідний стріловий кран на пневмоколісному ході (рис.7.1) із баштово-стріловим обладнанням. Ходова частина 1 містить чотири привідних колеса з індивідуальними механізмами пересування. У кутах неповоротної рами розташовані виносні опори 2, які збільшують опорну базу крана...

Украинкский

2014-12-05

610 KB

6 чел.

                Лабораторна робота  № 7

     СТІЙКІСТЬ  СТРІЛОВОГО  КРАНА

Навчальні завдання:

–  вивчення конструкції стрілового крана на пневмоколісному ході;

– визначення ділянки вантажної характеристики  стрілового крана на       заданому інтервалі вильотів з урахуванням умови забезпечення його вантажної стійкості.

Лабораторне обладнання

1 Самохідний стріловий кран на пневмоколісному ході (рис.7.1) із баштово-стріловим обладнанням. Ходова частина 1 містить чотири привідних колеса з індивідуальними механізмами пересування. У кутах неповоротної рами розташовані виносні опори 2, які збільшують опорну базу крана, підвищують стійкість і розвантажують його ходову частину. Кожна з виносних опор містить горизонтально-поворотний відкидний кронштейн, шарнірно прикріплений до рами, і гвинтовий домкрат, який під час роботи спирається на клітку з інвентарних дерев`яних брусків.

Кран має чотири механізми.  Лебідки:  вантажна 4 і стрілова 5; механізми пересування та повертання.

Поворотна платформа 3 спирається на ходову частину за допомогою опорно-поворотного пристрою (ОПП). У машинному відділенні поворотної платформи встановлені вантажна 4 і стрілова 5 лебідки. Башта 6 закріплена на поворотній платформі 3, стріла 7 шарнірно зв’язана з баштою 6. Виліт крана змінюється підійманням-опусканням стріли через поліспаст 8 при увімкненні стрілової лебідки 5.

2 Ємкість для підвішування до гака крана і мірні вантажі сумарною вагою 30 Н.

3 Вимірювальний інструмент – рулетка довжиною 3 м, терези з межами вимірювання 1-100 Н або динамометр із відповідним інтервалом вимірювання.

Короткі  відомості

Самохідні стрілові крани складаються з ходової частини, на якій розташована поворотна платформа з усіма механізмами, робочим обладнанням і системою керування. Платформа спирається на ходову частину за допомогою опорно-поворотного обладнання (ОПО). Основними механізмами самохідного крана є механізми підіймання (головного та допоміжного), підіймання та висування секцій стріли, повертання,  пересування крана.

Автономність і велика маневреність зумовлюють широке використання самохідних кранів для різних робіт у будівництві.

Залежно від будови ходового пристрою розрізняють автомобільні, пневмоколісні і гусеничні самохідні стрілові крани. Останні мають одну кабіну.

 1 – ходова частина;  2 – опора виносна;    3 - платформа поворотна;                      4 – лебідка вантажна;  5 – лебідка стрілова; 6 – башта; 7 – стріла;

    8 - поліспаст

Рисунок 7.1 - Конструктивна схема стрілового самохідного   

               пневмоколісного  крана

         Відповідно до пункту 4.1.6 [1] усі вантажопідіймальні крани мають бути стійкими в робочому та неробочому станах. Під стійкістю крана розуміють його здатність протидіяти перекидним моментам. Втрата вантажної стійкості призводить до перекидання крана вперед, втрата власної стійкості - назад, у бік, протилежний вантажу.

Розрахунок стійкості повинен проводитися за умови дії випробувального навантаження, дії вантажу (вантажна стійкість), відсутності вантажу (власна стійкість), раптового знімання (обриву) вантажу та дії монтажних (демонтажних) навантажень.  Розрахунок стійкості є обов’язковим для козлових і, особливо, стрілових  кранів. Розрахунок базується на визначенні крутних моментів: утримуючого моменту  MG , що створюється власною вагою крана; перекидного моменту МQ , який створюється вагою вантажу, а також вітровими навантаженнями та дією інерційних сил під час пуску й гальмування механізмів і відцентрових сил, що виникають під час обертання крана. Відношення указаних моментів називають коефіцієнтом стійкості.

       Обидва моменти розраховують відносно ребра перекидання - тієї грані опорного контуру, відносно якої кран може перекинутися. На розрахунковій схемі (рис.7.2) ребро перекидання проектується у точку: “Р1” – під час розрахунку вантажної стійкості; “Р2” – під час розрахунку власної стійкості.

        Вантажна стійкість. Якщо приймати до уваги тільки ваги крана та вантажу, без урахування додаткових навантажень від вітру та інерції,  а також знехтувати можливим ухилом майданчика, на якому встановлений кран, то коефіцієнт вантажної стійкості КВант.стійк  повинний бути не меншим за 1,4:

                                          (7.1)

Під час визначення вказаних моментів у розрахунках використовують паспортні характеристики крана – вагу крана G, кН; відстань від центру ваги крана до осі обертання (“с” на рис.7.2), м;  відстань від осі обертання крана до ребра перекидання Р1 (відстань “в2” на рис.7.2), м, а також  вантажопідіймальність крана     Q, т  на максимальному    вильоті  l, м.

Утримуючий момент  MG , що створюється власною вагою крана;

MG = G (с+в2) , кНм.                                   (7.2)

          Перекидний момент МQ, що створюється вантажем:

МQ = Q g (l  в2) = GВАНТ (l  в2),  кНм,                (7.3)

де Q g = GВАНТ – вага вантажу, кН (g=9,81≈10 м2);  (с+в2)  відстань від ребра перекидання Р1 до центра ваги крана;  (lв2)  відстань від ребра перекидання Р1 до центра ваги вантажу на максимальному вильоті, м.

Максимальний вантажний момент МQ , що являється  одним із основних параметрів стрілового крана і наводиться у його паспорті (додаток Д, пункт 2.1), можна орієнтовно визначити таким чином:

МQmах  = MG /КВант.стійк .        (7.4)

       Цей момент є базою для побудови вантажної характеристики крана – графіка залежності вантажопідіймальності від вильоту, який наводиться у паспорті крана – рис. 7.3. Крім уже згаданої  вантажопідіймальності при максимальному вильоті, у паспорті крана наводять максимальну вантажопідіймальність і виліт, за якою вона забезпечується.

     

       Рисунок 7.2 – Розрахункова схема для визначення стійкості стрілового    

              крана (без урахування ухилу, дії вітру та сил інерції)

       Деякі самохідні стрілові крани, особливо пневмоколісні та гусеничні,  можуть мати широкий набір стрілового обладнання, у тому числі й баштово-стрілового. Утримуючий  момент  MG залежить від виду стрілового обладнання, оскільки змінюється як вага крана, так і положення центру ваги.  MG у деякій мірі змінюється залежно від положення стріли (вильоту) і за відсутності ухилу, практично не залежить від висоти башти. Наприклад, підіймання стріли приводить до зміщення центру ваги крана в бік противаги. За рахунок такого зміщення утримуючий  момент під час розрахунку вантажної стійкості зростає, а під час розрахунку власної стійкості зменшується. Тому, звичайно,  вантажна характеристика крана наводиться для кожної довжини стріли.  Докладне описання кранів і приклади вантажних характеристик  наведені в  [14].

      

Рисунок 7.3 – Приклад вантажних характеристик крана

Як правило, стрілові крани працюють із виносними опорами, застосування яких збільшує відстань від центру ваги крана до ребра перекидання, нарощуючи в такий спосіб утримуючий момент. Останнім часом виносні опори обладнують гідроциліндрами, що  скорочує трудомісткість і витрати часу на підготовку крана до роботи.  

Під час роботи самохідного крана без виносних опор його вантажопідіймальність суттєво зменшується. Гусеничні та пневмоколісні  крани налаштовані на роботу щодо пересування по робочому майданчику з вантажем на гаку, причому обмежуються не тільки вантажопідіймальність, а й швидкість пересування, положення стріли відносно осі руху, стан майданчика (тиск на грунт, Па; ухил у відсотках або в град.).

Для підвищення стійкості  стрілових кранів (зростання коефіцієнта вантажної стійкості), крім виносних опор,  використовують противаги. Останні встановлюють таким чином, щоб максимально змістити  центр ваги крана  в бік, протилежний вантажу. Утримуючий  момент  MG   збільшується за рахунок зростання ваги крана G та відстані між центром ваги й ребром перекидання (с+в2) (рис.7.2). Застосовуються інші засоби збільшення вантажної стійкості, описані  в [2]. В реальних умовах експлуатації  перекидний момент  від ваги вантажу може доповнюватися дією моментів, які створюються вітровими навантаженнями та інерційними й відцентровими силами, а утримуючий – може зменшуватися за рахунок ухилу майданчика для встановлення крана в бік вантажу. На рис.7.4 приведена розрахункова схема для визначення стійкості стрілового крана в найбільш несприятливих умовах. З урахуванням ухилу, вітру та інерції коефіцієнт вантажної стійкості КВант.стійк1  повинний бути не меншим за 1,15:

                (7.5)

          У формулі (7.5) урахування дії додаткових негативних факторів на вантажну стійкість виконане шляхом відповідного зменшення  утримуючого моменту (чисельника), а перекидний момент від дії вантажу – розраховується за раніше приведеній формулі (7.3).

        Для визначення утримуючого моменту  на похилому майданчику з кутом ухилу    вагу  крана слід розкласти на дві складових: нормальну до опорної поверхні – G cos та паралельну цій поверхні G sin.    Тоді зменшений                              за рахунок ухилу утримуючий момент визначиться формулою:

MG1 =G(lGcos - hsin) ,   (7.6) 

де h – висота центра ваги крана (рис.7.4), яка починає впливати на стійкість тільки під час роботи на ухилі; lG = в +с – відстань від центру ваги до ребра перекидання.

                                              

           

         Рисунок 7.4 - Розрахункова схема для визначення стійкості стрілового крана, розміщеного на майданчику з ухилом, з урахуванням дії вітрового   навантаження та сил інерції

Перекидний момент, створюваний усіма інерційними й відцентровими силами, дорівнює  МJ=Σ WJХJ  (WJ та ХJ сили інерції, що діють під час розгону й гальмування , та плечі цих сил відносно ребра перекидання).

        Перекидний момент, створюваний вітровими навантаженнями, які залежать від указаної в паспорті крана допустимої швидкості поривів вітру – додаток Д, пункт 10.1 дорівнює МBІТР = ΣWBВТРХBІТР  (ΣWBІТР та ХBІТР сумарна сила тиску вітру, що діє на кран, та плече цієї сили відносно ребра перекидання).

        У разі відсутності вантажу під дією вітру можлива втрата власної стійкості - перекидання крана навколо ребра “Р2” – у бік противаги (див. рис. 7.5).

        Коефіцієнт власної стійкості КВласн розраховується, як відношення утримуючого моменту MGвідносно_Р2 відносно ребра перекидання “Р2” до перекидного моменту МBІТР1, створюваного вітровими навантаженнями відносно цього ж ребра. Повинна виконуватися умова власної стійкості:

.

         Рисунок 7.5 – Розрахункова схема для визначення власної стійкості            стрілового крана

Розрахунок моментів та коефіцієнтів, що характеризують вантажну і власну  стійкість, проводиться для найгіршого поєднання всіх негативних факторів, у положенні стріли (вильоті), коли відношення моментів найближче до одиниці.

Порядок виконання роботи

1 Вивчити конструкцію самохідного стрілового крана на пневмо-колісному ході.

2 Установити кран на горизонтальний майданчик. Установити виліт крана l відповідно до заданих викладачем значень.

3 Виміряти відстань від осі обертання крана до ребра перекидання за відсутності виносних опор (в1 на рис.7.2).

4 Прикріпити до гака крана посудину для вантажу. Збільшуючи вагу посудини за рахунок змінних вантажів, домогтися початку перекидання крана. Зафіксувати вагу вантажу GВАНТ1, Н, який виявився достатнім для утрати стійкості крана.

5 Розрахувати перекидний момент, достатній для втрати стійкості крана без виносних опор МQ1 = GВАНТ1 (l – в1),  Нм.

6 Записати умову рівності розрахованого перекидного й  утримуючого  моментів:   МQ1 =  MG = G (с+в1). Прийнявши   вагу крана G = 120 Н (або більше, якщо застосовуються противаги, надані викладачем), розрахувати відстань “с від осі обертання крана до його центра ваги:

с+в1 = ,

.      (7.7)

У разі встановлення на крані баштово-стрілового обладнання Н (або, якщо застосовуються великі противаги) величина “свиходить мінусовою.

7 Розрахувати: утримуючий момент крана MG на виносних опорах за формулою (7.2);  орієнтовне значення  максимального вантажного моменту МQmах  за формулою (7.4) з коефіцієнтом вантажної стійкості  КВант.стійк =1,4.

8 Установити кран із заданим вильотом на виносні опори. Виміряти відстань “в2” від осі обертання крана до ребра перекидання за наявності виносних опор.

9 Розрахувати максимально припустиму вантажопідіймальність на заданому вильоті l:

                                                    , кг.         (7.8)

10 Укласти в посудину вантаж масою QР. Прикріпити посудину до гака і  перевірити відсутність перекидання крана.

11 Довести  вагу вантажу в посудині до величини, достатньої для  перекидання крана. Зафіксувати  вагу цього вантажу GВАНТ2 , Н.

12 Знайти експериментальне значення максимально припустимої вантажопідіймальності на заданому вильоті l: QЕКСП=GВАНТ2/(1,4g).  Порівняти  QЕКСП з величиною QР .

13 Приймаючи значення  максимального вантажного моменту МQmах умовно постійним, обчислити за формулою (7.8) ще два значення вантажопідіймальності: QР0,8  при  l0,8 = 0,8 l та  QР0,7  при l0,7 = 0,7 l.

     14 Побудувати фрагмент вантажної характеристики крана на    заданому інтервалі вильотів – від l до 0,7 l.

Зміст  звіту про лабораторну роботу

1  Найменування завдання.

2 Конструктивна схема стрілового самохідного крана на пневмо-колісному ході з експлікацією основних вузлів.

3 Розрахункова схема стрілового крана для перевірки його на вантажну стійкість. Умова вантажної стійкості з розшифровкою величин.

4  Величини в1, в2, l, GВ.КР1.

5 Обчислення перекидного моменту, достатнього для втрати стійкості крана без виносних опор  МQ1 , а також відстані «с» від осі обертання крана до його центра ваги за формулою (7.7).

6 Обчислення утримуючого моменту крана MG на виносних опорах за формулою (7.2), орієнтовного значення максимального вантажного моменту МQмах за формулою (7.4) та QР  максимально припустимої вантажопідіймальності  на заданому вильоті  l за формулою (7.8).

7  Результати перевірки відсутності перекидання крана вантажем       масою QР.

8 Величина вантажу  GВ.КР2, достатнього для втрати стійкості крана на виносних опорах на заданому вильоті  l .

9  Розрахунок Qе і порівняння з QР.

10  Обчислення QР1  та  QР2 .

         11 Побудова графіка  QР=f(l) ділянки вантажної характеристики стрілового крана на заданому інтервалі вильотів із урахуванням умови забезпечення його вантажної стійкості.

PAGE  70


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

127. Системи керування Базами Даних 61 KB
  Microsoft SQL Server — комерційна система керування базами даних, що розповсюджується корпорацією Microsoft. Мова, що використовується для запитів — Transact-SQL, створена спільно Microsoft та Sybase. Transact-SQL є реалізацією стандарту ANSI/ISO щодо структурованої мови запитів (SQL) із розширеннями. Використовується як для невеликих і середніх за розміром баз даних, так і для великих баз даних масштабу підприємства. Багато років вдало конкурує з іншими системами керування базами даних.
128. Свой сайт самостоятельно SQL. 10 минут на урок. 51.75 MB
  Данная книга поможет вам в кратчайшие сроки освоить SQL — самый популярный язык баз данных. Начиная с простых запросов на выборку данных, автор урок за уроком рассматривает все более сложные темы, такие как использование операций объединения, подзапросы, хранимые процедуры, индексы, триггеры и ограничения. На изучение материала каждого урока вам потребуется не более 10 минут. Благодаря этой книге вы быстро научитесь самостоятельно составлять запросы к базам данных на языке SQL без чьей-либо помощи.
129. Организация труда на предприятии по изготовлению алюминия 94.93 KB
  Расчет производственной программы электролизного цеха. Расчет эффективного фонда времени одного рабочего на год. Расчет амортизационных отчислений на содержание зданий и сооружений. Составление плановой калькуляции себестоимости одной тонны алюминия.
130. Обучение математическому моделированию как основному методу решения текстовых задач в курсе алгебры основной школы 517 KB
  Психолого-педагогические основы обучения решению текстовых задач в курсе алгебры основной школы. Математическое моделирование – один из основных методов решения текстовых задач в основной школе. Методика обучения решению текстовых задач на основе моделирования задачной ситуации.
131. Обеспечение общих условий электробезопасности на участке настройки (регулировки) лабораторного стенда блока тригонометрических преобразований 97.41 KB
  В общем комплексе мероприятий, связанных с созданием современной электронной и радиоэлектронной аппаратуры, технология микросхем, сборки и монтажа аппаратуры занимает особое место. При осуществлении технологических процессов требуется энергоемкое оборудованье с высоким питающий напряжением электрического тока.
132. Демонстрационные опыты с оптики в средней школе с использованием призмы 350.5 KB
  В данной работе исследована проблема постановки опытов по геометрической оптике с использованием призмы в средней школе. Выбраны наиболее наглядные и интересные опыты по оптике с использованием оборудования, которое может быть приобретено любой школой или изготовлено самостоятельно.
133. Проблема совершенствования мотивации персонала организации ООО Хоум кредит энд финанс банк 555 KB
  Общая характеристика деятельности ООО Хоум кредит энд финанс банк (источник-Устав Банка). Мероприятия по совершенствованию мотивации персонала ООО Хоум Кредит энд Финанс Банк.
134. Проектирование привода конвейера с двухступенчатым редуктором 384 KB
  Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Определение допусков форм и расположения поверхности. Расчет вала осуществляется по запасу сопротивления усталости. опуск перпендикулярности базового торца вала.
135. Шкільна гігієна 144.5 KB
  Школа розміщена в тихому мікрорайоні між будинками, головна вулиця знаходиться десь 300 – 400 м, від школи, біля школи руху автомобілів немає. На території школи є спортивна зала, вона обладнана спортивним обладнанням, волейбольним полем, спортивним майданчиком, "футбольним полем".