![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Его производительности
Цель работы: изучение конструкции и работы башенного крана. Задачи: 1) изучить конструкцию и основные параметры башенного крана; 2) изучить систему индексации башенных кранов; 3) изучить основные движения элементов крана; 4) изучить методику расчета производительности крана. Выполнить расчет основных параметров крана и его производительности.
Основные сведения [1, 4] Башенный кран – это грузоподъемная машина со стрелой, закрепленной в верхней части вертикальной башни и выполняющая работу по перемещению и монтажу конструкций за счет сочетания рабочих движений: подъема и опускания груза, изменения вылета, передвижения самого крана по рельсам и поворота стрелы с грузом (рис. 6.1). Башенные краны классифицируют по назначению, конструкции башен, типу стрел, способу установки и типу ходового устройства. По назначению: краны для строительно-монтажных работ в жилищном, гражданском и промышленном строительстве, для обслуживания складов и полигонов заводов железобетонных изделий и конструкций, для подачи бетона на гидротехническом строительстве. По конструкции башен различают краны с поворотной и неповоротной башнями. Башни кранов могут быть постоянной длины и раздвижными (телескопическими). У кранов с поворотной башней (рис. 6.1, а)опорно-поворотное устройство 1, на которое опирается поворотная часть крана, расположено внизу на ходовой раме крана или на портале. Поворотная часть кранов включает (за исключением кранов 8-й размерной группы) поворотную платформу 2, на которой размещены грузовая 12 и стреловая 3 лебедки, механизм поворота, противовес 4, башня 11 с оголовком Строительные башенные краны являются ведущими грузоподъемными машинами в строительстве и предназначены для механизации строительно-монтажных работ при возведении жилых, гражданских и промышленных зданий и сооружений, а также для выполнения различных погрузочно-разгрузочных работ на складах, полигонах и перегрузочных площадках. Они обеспечивают вертикальное и горизонтальное транспортирование строительных конструкций, элементов зданий и строительных материалов непосредственно к рабочему месту в любой точке строящегося объекта. Темп строительства определяется производительностью башенного крана, существенно зависящей от скоростей рабочих движений.
а) б)
Рис. 6.1. Типы и параметры башенных кранов: а – с поворотной башней: 1 – опорно-поворотное устройство, 2 – поворотная платформа, 3 – стреловая лебедка, 4 – противовес, 5 – стреловой полиспаст, 6 – распорка, 7 – оголовок, 8 – стреловой расчал, 9 – стрела, 10 – крюковая подвеска, 11 – башня, 12 – грузовая лебедка, 13 – ходовая рама, 14 – ходовые тележки; б – с балочной стрелой: 1 – опорно-поворотное устройство, 7 – оголовок, 9 – стрела, 10 – крюковая подвеска, 11 – башня, 12 – грузовая лебедка, 13 – ходовая рама, 14 – ходовые тележки, 15 – противовесная консоль, 16 – тележечная лебедка, 17 – грузовая тележка, 18 – монтажная стойка с лебедкой и полиспастом, 19 – плиты балласта
Рабочими движениями башенных кранов являются подъем и опускание груза, изменение вылета стрелы (крюка) с грузом, поворот стрелы в плане на 360°, передвижение самоходного крана. Отдельные движения могут быть совмещены, например подъем груза с поворотом стрелы в плане. Основные параметры базовых моделей передвижных на рельсовом ходу и приставных кранов регламентируются ГОСТ 13556-85. К основным параметрам относятся (см. рис. 6.1) [1, 4]: грузоподъемность Q – наибольшая допустимая для соответствующего вылета масса груза, на подъем которого рассчитан кран; грузовой момент М – произведение грузоподъемности Q на соответствующий вылет L(часто используется в качестве главного обобщающего параметра крана); вылет L – расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части крана до вертикальной оси крюковой подвески; высота подъема H и глубина опускания h – соответственно расстояние по вертикали от уровня стоянки крана (головки рельса для рельсовых кранов, нижней опоры самоподъемного крана, пути перемещения пневмоколесных и гусеничных кранов) до центра зева крюка, находящегося в крайнем верхнем или нижнем рабочем положении; диапазон подъема D – сумма высоты подъема и глубины опускания; колея К – расстояние между продольными осями, проходящими через середину опорных поверхностей ходового устройства крана, измеряемое по осям рельсов у рельсовых кранов, и по продольным осям колес или гусениц (автомобильных пневмоколесных и гусеничных кранов); база В – расстояние между вертикальными осями передних и задних колес у пневмоколесных и автомобильных кранов, ведущими и ведомыми звездочками у гусеничных кранов или ходовых тележек, установленных на одном рельсе; задний габарит l – наибольший радиус поворотной части (поворотной платформы или противовесной консоли) со стороны, противоположной стреле; скорость Vnподъема и опускания груза, равного максимальной грузоподъемности крана (при установке на кране многоскоростных лебедок указываются все скорости и массы грузов, соответствующие каждой скорости подъема и опускания); скорость посадки груза vм – наименьшая скорость плавной посадки груза при его наводке и монтаже; частота вращения nповоротной части крана при максимальном вылете с грузом на крюке; скорость передвижения крана vд – рабочая скорость передвижения с грузом по горизонтальному пути; скорость передвижения грузовой тележки VT с наибольшим рабочим грузом по балочной стреле; скорость изменения вылета vг стрелы (у кранов с подъемной стрелой) от наибольшего до наименьшего; установленная мощность Ру– суммарная мощность одновременно включаемых механизмов крана); Эксплуатация грузоподъемных машин в строительстве регламентируется требованиями СНиПов и правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, контроль за соблюдением которых возложен на органы Госгортехнадзора. Эти требования направлены на обеспечение длительной работы грузоподъемных машин с максимально возможной производительностью и обязательное выполнение правил техники безопасности обеспечение устойчивости кранов, оборудование их устройствами безопасности, систематическое проведение технического освидетельствования кранов и грузозаxватныx приспособлений и др. Выбирают кран по грузоподъемности, вылету стрелы, высоте подъема крюка.
Схема для определения основных параметров башенного крана приведена на рис. 6.2 [3]. В состав грузоподъемности включают массу поднимаемого элемента (конструкции) qэ и массу грузозахватного приспособления qгп (табл. 6.1): Qк = qэ + qгп. (6.1) Вылет крюка определяется по рис. 6.2: Lк = C + b1 + Rbх, (6.2) где С – расстояние между осями возводимого сооружения, м; b – расстояние от оси объекта до его выступающей части, м; b1 – расстояние между выступающей частью здания и хвостовой частью крана при его повороте, принимается 0, 7 м [2]; Rbх – радиус, описываемый хвостовой частью крана при его повороте (задний габарит), ориентировочно принимаемый равным: при грузоподъемности до 5 т – 3, 5 м, при грузоподъемности от 5 до 15 т – 4, 5 м, свыше 15 т – 5, 5 м [3]. Таблица 6.1 Варианты заданий
Высота подъема крюка определяется по рис. 6.2: Hк = h0 + hз + hэ + hстр, (6.3) где h0 – высота монтажного горизонта над уровнем стоянки крана, м; hз – расстояние между уровнем монтажа и низом монтируемого элемента, hз=(0, 3...0, 6) м; hэ – высота (толщина) монтируемого элемента, м; hстр – высота строп (монтажного приспособления), hстр » 1 м. Высота стрелы Hc = Hк + hп, (6.4) где hп – высота полиспаста, hп = 2 м. По табл. 6.2 выбрать наиболее близкий по характеристикам кран и разобраться в его конструкции. Таблица 6.2 Параметры основных моделей башенных кранов
Производительность строительных кранов. Среднечасовая эксплуатационная производительность (т/ч) строительных кранов характеризуется массой поднятых грузов за один машино-час [1, 4]: Пэч = 60Qkгkв/ tц, (6.5) где Q – грузоподъемность, т; kг – коэффициент использования крана по грузоподъемности; kв– то же, по времени (значения kг и kвпринимают в зависимости от типа рабочего оборудования: при крюковом оборудовании kг = 0, 8...0, 9, kв = 0, 75...0, 9; при грейферном kг = 0, 8...0, 9, kв= 0, 85...0, 95); tц – продолжительность рабочего цикла, мин, tц= tm + tро, (6.6) tm –средняя продолжительность машинного времени цикла, приведенная к конкретным условиям эксплуатации (высота подъема груза, угол поворота крана, длина горизонтального перемещения проекции груза при изменении вылета, расстояние передвижения крана в течение цикла и др.), определяемая с учетом совмещенных движений механизмов, мин; tро – средняя продолжительность ручных операций по строповке, наводке и установке груза в проектное положение, определяемая видом грузозахватных устройств, типом монтажных элементов и квалификацией монтажников, мин. В общем случае (рис. 6.2) tц = 2[Hк /vг + L1 / v1 + L2/v2 + …] + α /(360n)k + tро, (6.7) где vг – скорость подъема (опускания) груза, м/мин; L1 – средний путь каретки, стрелы (при изменении вылета), м; v1 – скорость изменения вылета, м/мин; L2 – средний путь крана, м; v2 – скорость передвижения крана, м; α – угол поворота крана (стрелы), град.; k– коэффициент, учитывающий совмещение операций; n – частота вращения крана (стрелы), мин–1. Годовую эксплуатационную производительность можно определить через среднечасовую по формуле Пэг = ПэчТгkв, (6.8) где Тг– рабочее время крана в году, ч; kв – коэффициент использования внутрисменного времени, принимаемый на основании статистических данных; усредненное значение kв= 0, 86. Длительность рабочего цикла без совмещения операций tц = tруч + tмаш, (6.9) где tруч – продолжительность ручных операций, с; tмаш – продолжительность машинного времени, с; tруч = t1 + t6 + t7, (6.10) t1 – продолжительность строповки элементов, с (см. табл. 6.1); t6 – продолжительность удерживания монтируемых элементов во время установки, выверки положения, закрепления, подливки раствора и других операций, с; t7 – продолжительность расстроповки монтируемого элемента, с. Продолжительность ручных операций t1, t6, t7 принимаем по нормативным данным (табл. 6.3) tмаш = t2 + t3 + t4 + t5 + t8 + t10 + t11, (6.11) где t2 – продолжительность подъема этих элементов до нужного уровня, с, t2 = (H+ h)/vпод, (6.12) vпод – скорость подъема груза, м/с; t3 – продолжительность поворота стрелы крана, с, t3 = (α р60)/(2π n), (6.13) α р – рабочий угол поворота стрелы, рад; n – частота вращения стрелы, мин–1. Рабочий угол поворота стрелы находят по схеме рабочей зоны крана (рис. 6.3) графическим или аналитическим способом по формуле α р = α 1 + α 2 = arcsin[(K +C/2)/R] + arcsin(K + О/2)/R, (6.14) где R – расчетный вылет стрелы, м; К – расстояниеот оси подкранового пути до здания и склада, можно принять равным 4–5 м.
Таблица 6.3 Время вспомогательных операций и размеры рабочей площадки (к рис. 6.3)
Продолжительность перемещения крана по рельсовому пути, с, t4 = S/vпер, (6.15) где S – средний путь перемещения крана, м; vпер – скорость перемещения крана (см. табл. 6.2). Средний путь перемещения крана (см. рис. 6.3) принимаем равным расстоянию между центрами рабочих зон склада и здания и определяем его графически или аналитически по формуле S = (F + M)/2 – E + R(cosα 1 + cosα 2). (6.16) Продолжительность опускания груза до уровня монтажа, с, t5 = hoп /voп, (6.17) где hoп – глубина опускания груза до уровня монтажа, м; voп – скорость опускания груза, м/с. Продолжительность подъема крюка с грузозахватным приспособлением над уровнем монтажа, с, t8 = hз/vпод. (6.18) где hз показана на рис. 6.2. Продолжительность возвратного поворота стрелы, с, t9 = t1; Продолжительность возвратного перемещения крана, с, t10 = t4; (6.19) Продолжительность возвратного опускания крюка с грузозахватным приспособлением, t11 = (H + hзап)/voп. (6.20) На основании полученных данных вычисляют tруч – продолжительность ручных операций и tмаш – длительность машинного времени. Затем tц – длительность рабочего цикла без совмещения операций. Для повышения производительности крана некоторые операции можно совмещать по времени (например, подъем и перемещение груза). В этом случае при подсчете длительности рабочего цикла учитывают только наиболее длительную (tдл совм) из совмещенных операций tсовмц = t1 + tдл совм + t3 + t5 + t6 + t7 + t8 + t9 + t10> (11). (6.21)
|