Расчёт крана

Новосибирская государственная академия водного  транспорта

  
 

  
 
 

Кафедра СМ и ПТМ 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа 

Тема: «Расчёт крана» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                       Выполнил: студент гр. ОПЮ-33

                                                                                           Шарапов А.Ю.

                                                                       Проверил:  преподаватель

                                                                                           Шутова Л.А. 
 
 
 
 
 
 
 

Новосибирск 2006

1 Исходные  данные 

Тип крана –  «Альбатрос»;

Род груза –  уголь;

Скорость подъёма  – 60 м/мин;

Скорость передвижения - 32 м/мин;

Скорость изменения вылета стрелы 54 м/мин;

Частота вращения – 1,5 об/мин;

Грузоподъёмность  крана – 14 т;

Вариант работы – склад-судно;

Высота подъёма  – 14 м;

Глубина опускания  – 7 м;

Расстояние перемещения  – 5 м;

Угол поворота – 180 градусов;

Время работы в  году – 130 суток;

Время работы в  сутках – 14 часов;

Кратность полиспаста - 2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Определение технической производительности перегрузочной машины и режимов работы её механизмов 

       Рассчитать  время цикла перегрузочной машины без совмещения времени работы отдельных  механизмов: 

Т  =tуст.пор.гзу+tзах+2tпод+2tи.в.с.+2tпов+2tпер+2tоп+ tуст.гр.гзу +tвыс=14+9+9+5+9,2+34,86+44+45,74+17,15=120,76 м 

tуст.пор.гзу= 9 с (приложение 11) [3]

tзах=9 с (приложение 11) [3]

tуст.гр.гзу=7 с (приложение 11) [3]

tвыс=9 с (приложение 11) [3] 

Время подъёма: 2tпод=2((hпод/vпод)+tр.т.)=2((14/1)+2,5)=33 с 

tр.т. =2,5 с (сборник задач) [2]

hпод=(hскл+2)=(12+2)=14 м  

Время изменения  выстрела стрелы: 2tи.в.с.=2((∆R/vи.в.с.)+tр.т.)=2((16,55/0,9)+4)=44,8 с 

     tр.т. =4 с(сборник задач) [2]

∆R=R2-R1=32-15,45=16,55 м (по технологической схеме)

R1=32 м

R2=(10,5/2)+2,5+(Вс/2)= (10,5/2)+2,5+(15,4/2)=15,45 м 

Время поворота: 2tпов=2((α/6*nкр)+tр.т.)=2((180/6*1,5)+12)=64 с 

nкр - частота вращения крана (исходные данные)

tр.т. =12 с (сборник задач) [2] 

 Время передвижения: 2tпер=2((Lпер/vпер)+tр.т.)=2((5/0,53)+4)=26,87 с 

tр.т. =4 с (сборник задач) [2]

Lпер=5 м (исходные данные) 

Время опускания: 2tоп=2((hоп/vпод)+tр.т.)=2((7/1)+2,5)=19 с 

hоп= hпод-1- hскл/2=14-1-12/2=7 м

tр.т. =2,5 с (сборник задач) [2] 

Определяем  время совмещённого цикла: Tсов.цик.=Tнесов.цик.*Е=238,22*0,8=190,576 м/с

Коэффициент совмещения циклов = 0,8 (Е) 

Техническая производительность перегрузочной  машины:

Ртех=nц*mгр=18,89*5,4=102 т/ч

Число циклов за час работы: nц=3600/ 190,576=18,89

Средняя масса  груза одного подъёма: mгр=Vгзу*ρ*ψ =0,8*7,5*0,9=5,4 т 

Объём грейфера: 7,5 м (сборник задач) [2]

Плотность руды: 0,8 м  (сборник задач) [2]

Масса грейфера: 6,0 т (сборник задач) [2] 

Выполняется проверка условия: mгр + mгзу≤ Qн – данное условие выполняется: 5,4+6<14 

Коэффициент использования крана по грузоподъёмности: Кгр=( mгр + mгзу)/ Qн=(5,4+6)/14=0,8

Кгр.сут.=tч/24=14/24=0,58  ; Кгр.год.=nд/365=130/365=0,36 

Относительная продолжительность включения каждого  механизма: 

Для механизма  подъёма: ПВ%=(( tоп +tпод +tвыс +tзах)/ Tсов.цик)*100%=36,7%

ПВ%=((9+9+33+19)/ 190,576)*100%=36,7% 

Для механизма  изменения вылета стрелы: ПВ%=(( tи.в.с.)/ Tсов.цик)*100%=23,5%

ПВ%=((44,8)/ 190,576)*100%=23,5% 

Для механизма  поворота: ПВ%=(( tпов.)/ Tсов.цик)*100%=33,6%

ПВ%=((64)/ 190,576)*100%=33,6% 

Для механизма  передвижения: ПВ%=(( tпер.)/ Tсов.цик)*100%=14%

ПВ%=((26,87)/ 190,576)*100%=14% 

 

Вывод: Кран работает в тяжёлом режиме. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Разрывное усилие в канате: 

Sp=K*Smax=6*36,1=216,6 кН 

где K – коэффициент запаса прочности, зависящий от режима работы механизма.

K=6,0 (таблица 1.5) [1]

Smax – максимальное усилие в ветви каната: 

Smax=Gн/nв*η=14*1000*9,81/4*0,9*0,96=36,1 кН 

где  Gн=Qн*g=14*9,81=137,34 кН;

Qн – грузоподъёмность крана, т;

Nв – количество ветвей каната, на которых подвешен груз:

η – общий  коэффициент полезного действия

ηбл -  коэффициент полезного действия блоков в зависимости от угла обхвата;

ηбл=0,96

ηп - коэффициент полезного действия полиспаста;

ηп=0,99 

По результатам  вычислений выбираем диаметр каната: Д=22,5 мм (сборник задач) [2] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчёт  блоков и барабанов: 

Диаметр барабана: Dб=dк*(e-1) мм. 

Dб=22,5*(30-1)=652,5 мм

e=30 

Расчётный диаметр  барабана, уточнённый по ГОСТу –  Dб=630 мм 

Длина нарезной части барабана: LН=Zо*tш мм