Дипломная (вкр): Реконструкция мостового перегружателя грузоподъемностью 32 тонны на грузовом АТП

Реконструкция мостового перегружателя грузоподъемностью 32 тонны на грузовом АТП

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Костанайский социально-технический университет

имени академика Зулхарнай Алдамжар

Кафедра «Организация перевозок и транспорт»

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

на тему: Реконструкция мостового перегружателя грузоподъемностью 32 тонны на грузовом АТП

Специальность 050713 «Транспорт, транспортная техника и технологии»

Выполнил

Заворохин Д.А.

Научный руководитель

Павлоцкая Н.П.

Костанай 2009

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

. Анализ существующей конструкции

. Выбор грейфера

. Расчет механизма подъема груза

.1 Исходные данные

.2 Расчет и выбор каната

.3 Расчет грузового барабана

.4 Расчет мощности и выбор двигателя

.5 Кинематический расчет механизма

3.6 Подбор муфты

.7 Подбор тормоза

3.8 Проверка электродвигателя по условиям пуска

. Расчет механизма передвижения тележки крана

4.1 Исходные данные

.2 Выбор ходового колеса тележки

.3 Определение сопротивления передвижению тележки

.4 Выбор электродвигателя

.5 Кинематический расчет механизма

.6 Выбор соединительных муфт

.7 Выбор тормоза

. Эксплуатационная часть

. Охрана труда

.1 Предохранительные устройства

.1.1 Приборы для замера скорости ветра

.1.2 Противоугонные устройства

.1.3 Ограничители перекоса

.1.4 Буфера и концевые упоры

.2 Обязанности оператора крана

.2.1 Перед пуском крана в работу

.2.2 Во время работы крана

.2.3 По завершении работы

.2.4 Средства индивидуальной защиты

7. Организационно-экономическая часть

7.1Технико-экономическое обоснование внедрения и использования

.2 Техническая характеристика оборудования

.2.1 Продолжительность технологического цикла крана Т_ц определяется по формуле

.2.2 Эффективный (действительный) фонд времени работы

.3 Расчет стоимости оборудования

.4 Расчет сметы годовых затрат на содержание и эксплуатацию мостового перегружателя

.4.1 Расчет годовых затрат на амортизацию оборудования

.4.2 Расчет годовых затрат на текущий ремонт крана

7.4.3 Расчет затрат на электроэнергию

7.4.4 Расчет годовых затрат на заработную плату работников, эксплуатацией крана

.4.5 Расчет фонда заработной платы рабочих, обслуживающих кран

.4.6Расчет годовых затрат на вспомогательные материалы и охрану труда

.5 Смета затрат на содержание и эксплуатацию крана

.6 Расчёт экономической эффективности нового конструкторского решения, связанного с реконструкцией оборудования

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Одним из основных направлений повышения эффективности эксплуатируемых кранов является их модернизация: оснащение механизированными грузозахватными органами, в том числе и грузоподъемными магнитами; увеличение скоростей рабочих движений; частичное усовершенствование отдельных узлов конструкции для повышения надежности работы крана.

Все работы по модернизации должны проводиться в соответствии с требованиями Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.

Все изменения в несущей конструкции, рабочих механизмах и рабочем оборудовании могут проводиться только по документации, разработанной специализированными краностроительными предприятиями или организациями. Допускается разработка документации неспециализированными организациями при условии получения заключения на эту документацию от краностроительных предприятий или организаций.

При проведении модернизации следует обязательно учитывать фактическое состояние крана, в особенности несущей металлической конструкции. Особое внимание следует обращать на узлы примыкания опорных стоек к мосту, крепления ездового монорельса и основания опорных стоек.

Рассмотрим особенности проведения типовых работ по модернизации козловых кранов.

Оснащение крана механизированными захватными органами. Для исключения тяжелого и часто опасного ручного труда, а также для повышения производительности перегрузочных работ на краны устанавливают подъемные электромагниты, моторные грейферы и другие механизированные захватные органы.

Однако интенсивность работы крана может превысить пределы режима работы, установленные паспортом крана. Это приводит к необходимости проверки выносливости металлической конструкции крана. Здесь следует иметь в виду, что нагрузки некоторых элементов металлической конструкции (например, опор) мало зависят от массы груза. Поэтому снижение грузоподъемности крана при повышении числа нагружений крана незначительно скажется на работоспособности этих элементов.

Работа захватов некоторых видов (подъемных электромагнитов, грейферов для разборки скрапа и др.) может привести к существенным перегрузкам - притягивание магнита к массивным металлическим предметам, подъем грейфером негабаритного металлолома и т. п. Для исключения таких перегрузок краны должны быть оснащены надежно действующими ограничителями грузоподъемности. Если это невозможно, следует предусмотреть технологию перегрузочных работ, полностью исключающую подъем грузов, превышающих номинальные.

Увеличение рабочих скоростей является основным средством повышения производительности кранов. С технической стороны увеличение скоростей каких-либо существенных трудностей не представляет. Обычно оно сводится к увеличению, на основании соответствующих расчетов, мощности приводных электродвигателей, изменению передаточных отношений редукторов и т. п. Однако увеличение скоростей, как правило, влечет за собой повышение числа циклов работы, что, как было отмечено выше, может отрицательно сказаться на выносливости металлических конструкций. Помимо этого, увеличиваются динамические нагрузки. Сказанное следует иметь в виду при проведении расчетов, связанных с повышением рабочих скоростей.

В данном дипломном проекте производится реконструкция мостового перегружателя, снабженного двухчелюстным грейфером объемом V=21,4 м³, грузоподъемностью 32 т. Реконструкция перегружателя заключается в переводе его с погрузочно-разгрузочных работ стройматериалов (песка, щебня) на перегрузку угля. Для повышения производительности крана были увеличены скорость подъема груза, скорость передвижения тележки крана. Чтобы снизить динамические нагрузки, возникающие при подъеме и передвижении тележки, перегружатель оборудуется современной пускорегулирующей аппаратурой, которая способна плавно и «безболезненно» осуществлять пуск электродвигателей.

Для удобства расчётов, за базовый вариант, был принят существовавший мостовой перегружатель, установленный на грузовом автотранспортном предприятии. Данное предприятие осуществляет перевозки сыпучих грузов со складов на промышленные предприятия региона.

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

Перегружатель ПМГ-20, обеспечивающий непрерывный технологический процесс погрузки-перегрузки стройматериалов и других навалочных грузов, входит в состав технологического оборудования грузового автотранспортного предприятия «ПРОЛИБ», осуществляющее перевозки сыпучих грузов по Костанайской области и Республике Казахстан. Общий вид перегружателя ПМГ-20 представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общий вид перегружателя ПМГ-20

Мост перегружателя 1 опирается на жесткую 5 и шарнирную 8 опоры, последняя соединена с мостом шарниром 9. На консоли 3 со стороны жесткой опоры 5 расположены ремонтное помещение 4 и ремонтный перегружатель 2. Мост перегружателя 1 выполнен из двух коробчатых балок, по верхнему поясу которых передвигается грейферная тележка 7. Мост усилен шпренгельной системой 6.

При проектировании перегружателя основное внимание концентрируется на расчетах на прочность и устойчивость, где должны учитываться следующие нормативные нагрузки:

а) весовые постоянные:

вес стальных конструкций;

вес механического и электрооборудования;

б) весовые подвижные нагрузки, действие которых возможно в любом сечении вдоль пролета перегружателя:

вес грузовой грейферной тележки G_m;

вес груза G_гp и горизонтальные силы от веса груза, возникающие при отклонении грузовых канатов (силы приложены в месте контакта ходовых колес с рельсом)

в) инерционные нагрузки:

горизонтальные инерционные нагрузки Т, возникающие при разгоне и торможении тележки, принимаются для мостовых перегружателей равными 1/10 от суммы давлений всех колес тележки. Эти силы приложены в месте контакта ходовых колес и направлены вдоль подтележечных рельсов;

горизонтальные инерционные нагрузки Н, возникающие при передвижении тележки, принимаются равными для мостовых перегружателей 1/10 от суммы давлений всех колес тележки. Эти силы приложены в месте контакта ходовых колес и направлены поперек подтележечных рельсов;

горизонтальные инерционные нагрузки, возникающие при разгоне и торможении перегружателя;

г) другие нагрузки (перекос перегружателя);

д) особые нагрузки (горизонтальные продольные нагрузки при наезде перегружателя на упоры).

Все нормативные нагрузки принимаются с учетом коэффициентов перегрузок; динамическое воздействие груза при подъеме учитывается динамическим коэффициентом; динамическое воздействие металлических конструкций, оборудования, грузовой тележки, груза при передвижении перегружателя учитывается коэффициентом толчков.

Расчет металлоконструкции мостового перегружателя ПМГ-20 проводится для следующих расчетных случаев:

) рабочее состояние “подъем груза и передвижение тележки” (перегружатель находится в неподвижном состоянии, а грейферная тележка - в середине пролета и в крайних положениях на консолях);

) рабочее состояние “передвижение перегружатела” (грейферная тележка располагается в пределах пролета или на одной из опор);

) нерабочее состояние (перегружатель не работает и застопорен, тележка без груза расположена на одной из опор).

Деформации от нормативных нагрузок не должны превышать:

) прогиб балок моста при статическом воздействии грейферной тележки - 1/700 пролета;

) уклон пути на консолях, создающийся под воздействием грейферной тележки с грузом - 0,003 длины консоли.

2. РАСЧЕТ ГРЕЙФЕРА

Исходные данные

Грузоподъёмность крана, Q, т 32

Материал уголь каменный

Плотность груза, , т/м³ 0,80,9

Тип грейферадвухканатный, двухчелюстной

Характеристика зачерпываемого груза

Расчетный размер типового куска =0,1 м

Коэффициент внутреннего трения =0,5

Коэффициент трения груза о сталь =0,6

Угол естественного откоса =40º

Угол внутреннего трения =31º

Угол трения груза о сталь=31º

Начальное сопротивление сдвигу =0,3кПа

Согласно данным /9/ этот материал относим ко II группе, для которой

 (1)

Определение параметров грейфера

Сила веса груженного грейфера

 (2)

Вес грейфера при /9/

 (3)

Объем грейфера определим при =0,97 /9/

 (4)

Вес материала

 (5)

Определяем параметры грейфера

Рисунок 1 - Геометрические размеры двухчелюстного грейфера

Ширина челюсти грейфера

 (6)

где  /9/.

Длина челюсти в закрытом грейфере

 (7)

где  /9/.

Высота челюсти до шарнира тяги при =30º

 (8)

Расстояние от середины грейфера до шарнира челюсти /9/.

Хорда челюсти

=2,9 м (9)

Условный радиус (высота) челюсти

 (10)

Тогда высота челюсти

 (11)

Полуразмах челюсти

 (12)

Плечо челюсти

 (13)

Задний угол челюсти:

начальный ;

конечный

средний

Радиус центра тяжести челюсти

Толщина челюсти

 (14)

Толщина челюсти с учетом скоса на кромке контакта с материалом:

 (15)

Полная высота закрытого грейфера

 (16)

где

 (17)

Конструктивно, применительно к рис.1 можно принять:

.

Углы:

 (18)

 (19)

 (20)

 (21)

 (22)

 (23)

 (24)

Проверка:

 (25)

Коэффициент

т (26)

Усредненный коэффициент для плоскодуговой формы челюсти  /9/.

Коэффициент первоначального заглубления для кусковых материалов .