Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Задание на выполнение дипломного проекта

Введение. Формулировка темы дипломного проекта. Анализ проблемы

1 Формулировка темы дипломного проекта

2 Анализ проблемы. Работа комплекса

РАЗДЕЛ 1. Техническое задание

1.1 Наименование и область применения

1.2 Основание для разработки

1.3 Цель и назначение разработки

1.4 Источники разработки

1.5 Тактико-технические требования

1.6 Технико-экономические требования

1.7 Требования по видам обеспечения

1.8 Требования к материалам и комплектующим изделиям

1.9 Стадии и этапы разработки

1.10 Порядок контроля и приемки

1.11 Отчетная документация

РАЗДЕЛ 2. Анализ вариантов технических решений

2.1 Анализ научно-технической литературы

2.2 Анализ проектно-конструкторской документации на агрегаты и системы-аналоги

2.3 Анализ патентных материалов

РАЗДЕЛ 3. Кантователь. Общее описание

3.1 Определение и предварительная проектная проработка возможных вариантов технологических и схемно-компоновочных решений

3.2 Технология функционирования проектируемого устройства

РАЗДЕЛ 4. Общекомпоновочные расчеты и расчет основных узлов

4.1 Обоснование состава проектно-конструкторских задач, решаемых в дипломном проекте

4.2 Обоснование состава расчетно-теоретических задач, решаемых в дипломном проекте

4.3 Весовые нагрузки

4.4 Ветровые нагрузки

4.5 Силовой расчет

4.6 Описание устройства и работа каретки

4.7 Расчет гидроцилиндра

4.8 Расчет захвата

4.9 Привод замка

4.10 Расчет рамы

4.11 Расчет водила

4.12 Расчет тележки

4.13 Гидравлический расчет

РАЗДЕЛ 5. Технологический процесс изготовления штока

5.1 Выбор вида заготовки

5.2 Выбор методов и последовательности обработки отдельных элементов (поверхностей) детали

5.3 Выбор технологических баз и способов установки детали на станке

5.4 Материал заготовки

5.5 Обоснование и выбор оборудования

5.6 Расчет припусков на обработку промежуточных и исходных размеров заготовки

5.7 Технико-экономическая оценка разработанного технологического процесса

РАЗДЕЛ 6. Технико-экономические показатели

6.1 Определение затрат на проектирование агрегата

6.2 Затраты на испытания и корректировку чертежно-технической документации

6.3 Определение затрат на изготовление опытных образцов

6.4 Определение затрат на изготовление технических устройств в условиях мелкосерийного и серийного производства

6.5 Определение затрат на эксплуатацию

РАЗДЕЛ 7. Расчет надежности кантователя

7.1 Показатели надежности

7.2 Допущения и предпосылки

7.3 Определение количественных показателей надежности

7.4 Расчет количественных показателей надежности по операциям

7.5 Расчет количественных показателей надежности циклов подъема, опускания

7.6 Оценка точности показателей надежности

7.7 Выводы

РАЗДЕЛ 8. Меры безопасности

РАЗДЕЛ 9. Применение ЭВМ

9.1 Описание использованных программ

9.2 Описание проверочного расчета вала механизма привода замка

9.3 Исходные данные для проверочного расчета вала механизма привода замка

9.4 Результаты проверочного расчета вала механизма привода замка

9.5 Выводы

РАЗДЕЛ 10. Перечень принятых сокращений

РАЗДЕЛ 11. Перечень ГОСТов и ОСТов, использованных в ТЗ

Список используемой литературы

Приложение

План-график

Спецификации к чертежам

Маршрутная карта

Объем проекта

Введение. Формулировка темы дипломного проекта. Анализ проблемы

1 Формулировка темы дипломного проекта

1.1 Тема

Разработка кантующего устройства предназначенного для обеспечения работ в составе комплекса средств погрузки по выгрузке ТПК и вспомогательного оборудования в пунктах погрузки (ПП).

1.2 Цель проекта

Целью является разработка общего вида кантователя и выбор компоновочных решений.

1.2.1 Агрегат предназначен для обеспечения работ в составе комплекса средств погрузки (КСПР) по выгрузке (погрузке) ТПК и вспомогательного оборудования в пунктах погрузки (ПП).

1.2.2 Агрегат должен обеспечивать в составе комплекса грузоподъемных средств (КСПР) выполнение следующих операций при погрузке (выгрузке) изделия в носитель:

- кантование ТПК с изделием из горизонтального положения в вертикальное и обратно;

- кантование пустого ТПК из вертикального положения в горизонтальное;

- установка вспомогательного оборудования перед погрузкой (выгрузкой).

2 Анализ проблемы. Работа комплекса 33-65

Исходное положение агрегатов на береговом причале:

-Двухконсольный погрузчик-кантователь ДПК-125 находится на причале ;

- Тележка 33-65Т на специально отведенном месте;

-33-65КГС - комплект грузовых средств на специально отведенном месте;

- ТПК - транспортный пусковой контейнер с изделием

- АСТ - ангаросклаская тележка.

Тележка 33-65Т может находиться на береговом причале, на открытой площадке размером 2800х12000, с обязательными металлическими опорами (типа рельс) под колесами и укрытая тентом от дождя, снега и других атмосферных осадков и ветра в зоне, обслуживаемой краном ДПК-125.

Возможно нахождение тележки и в другом укрытом помещении, здании, но с возможностью ее транспортировки на причал в зону обслуживаемую краном ДПК-125.

Комплект грузовых средств (КГС) состоит из:

траверсы 33-65КГС (необходимая площадка под траверсу 2600х12000 мм²);

переходника 33-65КГС (необходимая площадка 1200х300 мм² ) ;

чалки 33-65КГС.

Должен находиться на причале в доступном месте для их навешивания на крюк главного подъема или вспомогательного подъема крана ДПК-125, или в любом другом месте с возможностью транспортировки их к ДПК-125.

Для того, чтобы объединить все элементы комплекса в единую технологическую цепочку, а также для обеспечения наиболее эффективной работы комплекса было принято решение о создании кантующего устройства, которое обеспечивало бы кантование ТПК с изделием из горизонтального положения в вертикальное и обратно.

РАЗДЕЛ 1. Техническое задание

1.1 Наименование и область применения

1.1.1 Наименование разработки - создание кантующего устройства.

1.1.2 Кантующее устройство предназначено для следующих работ:

а) для выполнения операций по переводу груза 3М-65 из горизонтального положения в вертикальное (из вертикального в горизонтальное) при его погрузке (выгрузке);

б) для работы с грузом 3М-65.

1.2 Основание для разработки

1.2.1 Основанием для разработки кантующего устройства, далее по тексту кантователь, является задание кафедры “Транспортные Установки” на выполнение дипломного проекта, выданное .10.2007 г.

ТЗ выполняется по ГОСТ 15.001-.

Индекс для разработки ДП.РПУ.КУ.00.00.00.000

Документации присваивается шифр

ДП.РПУ.КУ.00.00.00.000

1.3 Цель и назначение разработки

1.3.1 Целью является разработка общего вида кантователя и выбор компоновочных решений, которые будут отвечать современным требованиям и требованиям технического задания.

1.3.2 Кантователь предназначен для обеспечения работ в составе комплекса средств погрузки (КСПР) по выгрузке (погрузке) ТПК и вспомогательного оборудования в пунктах погрузки (ПП).

1.3.3.2 Кантователь должен обеспечивать в составе комплекса грузоподъемных средств (КСПР) выполнение следующих операций при погрузке (выгрузке) изделия в носитель:

- кантование ТПК с изделием из горизонтального положения в вертикальное и обратно;

- кантование пустого ТПК из вертикального положения в горизонтальное;

- установка вспомогательного оборудования перед погрузкой (выгрузкой).

1.4 Источники разработки

Исходная документация предоставленная ФГУП «ЦКБ ТМ»:

1 Техническое описание агрегата 33-65К, инв. № 6870;

2 Техническое задание на разработку агрегата 33-65К, инв. № 15132;

3 Пояснительная записка к эскизному проекту, инв. № 13555.

1.5 Тактико-технические требования

1.5.1 Состав кантователя:

1.5.1.1 В состав кантователя должны входить:

- рама;

- водило;

- привод замка;

- направляющая;

- опора стыковки;

- аккумулятор;

- средства контроля;

- комплект закладных элементов;

- гидропривод;

- электрооборудование;

- средства обслуживания;

- средства технического освидетельствования.

Агрегат должен быть укомплектован одиночным комплектом ЗИП в составе запасные части, инструменты и принадлежности.

1.5.1.2Технические характеристики:

Масса поднимаемой части, кг……………………………….34000

Габаритные размеры, мм:

- длина…………………………………………………………37700

- ширина………………………………………………………..5860

- высота (по оголовку)………………………………………...4860

Колея, мм………………………………………………………...3460

Колея на раме агрегата, мм……………………………………..2032

1.5.2 Требования по радиоэлектронной защите

1.5.2.1 Требования по радиоэлектронной защите не предъявляются.

1.5.3 Требования по живучести и стойкости к внешним воздействиям

1.5.3.1 Эксплуатация агрегата должна проводиться в условиях морского климата по ГОСТ 15150- (исполнение-М, категория 1, тип атмосферы III, группа условий хранения и эксплуатации 8 (ОЖЗ), в любое время года и суток, при любых гидрометеорологических условиях (дождь, снег, иней, морской туман, солнечная радиация, воздействие пыли и песка с концентрацией до 0,1 г/м³), в диапазоне температур окружающего воздуха от минус 40 до 40 С, нерегламентированной относительной влажности, при скорости ветра у поверхности земли до 15 м/с.

1.5.3.2 Агрегат должен обеспечивать выполнение всех операций по загрузке (выгрузке) ТПК в носители при метеоусловиях по п. 5.3.1 настоящего ТЗ и волнении моря с высотой волны не более 0,75 м, длиной волны не более 25 м с периодом от 4,5 до 12 с.

1.5.3.3. Допустимая скорость ветра при нерабочем положении агрегата до 40 м/с на уровне погрузочного причала, с сохранением работоспособности после его воздействия в условиях, оговоренных в пп. 5.3.1 и 5.3.2.

1.5.3.4 Конструкция агрегата должна обеспечивать возможность проведения дегазации, дезактивации и дезинфекции, которые выполняются общевойсковыми средствами и растворами по ГОСТ РВ 20.39.304-.

После проведения этих работ и внеочередного технического обслуживания агрегат должен сохранять свою работоспособность.

1.5.3.5 Оборудование агрегата должно быть защищено от повреждения биологическими вредителями.

1.5.3.6 Требования к агрегату по обеспечению функционирования после воздействия поражающих факторов ядерного взрыва и ОНФП не предъявляются.

1.5.4 Требования по надежности

1.5.4.1 Принимаемые схемные и конструктивные решения должны обеспечить подтверждение следующих значений показателей эксплуатационной надежности агрегата :

- коэффициент оперативной готовности агрегата к применению - К_ог (ф_n) не менее 0,95;

- вероятность безотказной работы агрегата за цикл погрузки (выгрузки) одного ТПК в течение всего срока службы агрегата при длительности цикла t_ц = 2 ч без учета времени доставки оборудования из комплекта ЗИП - Р (ф_n) не менее 0,99.

Рабочий цикл - весь комплекс операций по загрузке (выгрузке) ТПК изделия в (из) шахту(ы) носителя, выполняемых с использованием агрегата.

Под отказом понимается выход из строя или отклонение технических параметров агрегата, приводящие к невозможности выполнения работ по загрузке (выгрузке) БРПЛ. Любой отказ при погрузке (выгрузке) БРПЛ не должен приводить к аварийной ситуации.

1.5.4.2 Обеспечение и контроль надежности на всех этапах выполнения работ должны проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ РВ 50676-, «Положения РК-98», ГОСТ В 21256-

1.5.4.3 Для этапов проектирования и наземной отработки должна быть разработана программа обеспечения надежности (ПОН) для этапов производства и эксплуатации.

1.5.4.4 Агрегат должен быть укомплектован необходимыми для его эксплуатации комплектами ЗИП. Определение номенклатуры и расчет количества элементов ЗИП должны производиться согласно ГОСТ В 26441- и ГОСТ В 15.705-

1.5.5 Требования по эргономике, обитаемости и технической эстетике

1.5.5.1 Конструктивное исполнение агрегата должно отвечать требованиям «Руководства по эргономическому обеспечению создания и эксплуатации вооружения и военной техники» (РЭО-82-РВ кн. 2) и ГОСТ В 20.57.107 - .

1.5.5.2 Порядок и содержание мероприятий по реализации эргономических требований должны соответствовать требованиям ГОСТ В 29.00.002-.

1.5.5.3 Рабочая документация (РД) и оборудование (при повторном изготовлении) должны быть подвергнуты эргономической экспертизе на предприятии-разработчике и изготовителе. Заключение по результатам эргономической экспертизы должно быть согласовано с представителем Заказчика при предприятии-разработчике документации.

1.5.5.4 Конструкция агрегата должна обеспечивать обслуживающему персоналу возможность визуального контроля за проведением всех технологических операций.

1.5.5.5 Кабины управления и другие помещения агрегата , в которых обслуживающий персонал может проводить работы, должны иметь электроосвещение, электрообогрев и вентиляцию. При этом освещенность кабин управления и других помещений должны соответствовать действующим нормам в соответствии с ГОСТ В 21117-, а температурный режим при температуре окружающего воздуха от минус 40 до 40 С должен быть:

1.5.6 Требования по эксплуатации, удобству технического обслуживания ремонта и хранения.

1.5.6.1 Гарантийный срок эксплуатации и хранения доработанного агрегата устанавливается в соответствии с ГОСТ В 15.306- , срок службы по ГОСТ РВ 15.702- с обеспечением возможности его продления до сроков, обеспечивающих эксплуатацию в течение всего жизненного цикла. Гарантийный ресурс вновь изготовленного агрегата должен быть не менее 1000 циклов.

1.5.6.2 Агрегат должен обеспечивать минимальную трудоемкость его технического обслуживания (ТО) и ремонта. Номенклатура ТО должна быть минимальной. Техническое обслуживание агрегата проводится один раз в два года.

Должны быть проведены работы по подтверждению и продлению гарантийного срока и назначенного срока службы агрегата в соответствии с ГОСТ РВ 15.702-.

1.5.6.3 Объем и периодичность технического освидетельствования агрегата определяется в соответствии с РТБ-.

1.5.6.4 В течение гарантийного срока эксплуатации агрегата допускается замена отдельных составных частей и комплектующих элементов (КЭ), а также восстановление лакокрасочных и антикоррозийных покрытий, срок службы или сохранность которых менее срока эксплуатации агрегата после доработки. Количество замен при этом должно быть минимальным, а перечень, порядок и сроки замены должны быть согласованы с представителем заказчика на предприятии-разработчике агрегата и предусмотрены в эксплуатационной документации (ЭД) с учетом поставки необходимых КЭ в ЗИП.

1.5.6.5 Комплекты ЗИП должны поставляться в штатной таре, обеспечивающей удобство транспортирования, хранения, отыскания и извлечения элементов ЗИП.

1.5.6.6 Гарантийный срок хранения и эксплуатации ЗИП должен быть не менее гарантийного срока хранения и эксплуатации агрегата.

1.5.6.7 Конструкция агрегата должна обеспечивать доступ обслуживающего персонала в индивидуальных средствах защиты от поражающих факторов оружия массового поражения, а также в зимнем обмундировании к местам управления, технического обслуживания, осмотра и ремонта в процессе эксплуатации.

1.5.6.8 Конструктивное исполнение агрегата должно удовлетворять требованиям по удобству проведения ТО, технического освидетельствования и ремонта, изложенным в РЭО-82-РВ кн. 2.

1.5.6.9 Приведение агрегата в состояние готовности к эксплуатации должно обеспечиваться в минимально короткое время расчетом минимальной численности, в соответствии с пооперационными сетевыми графиками проведения работ с использованием агрегата и применением индивидуальных средств защиты от поражающих факторов оружия массового поражения.

1.5.6.10 Конструкция агрегата должна обеспечивать его хранение на погрузочных причалах (ПП).

1.5.7 Требования по транспортабельности

1.5.7.1 Составные части агрегата должны транспортироваться железнодорожным, автомобильным и водным транспортом без ограничения по расстоянию и со скоростями, допустимыми для этих видов транспорта.

1.5.7.2 При транспортировании по железной дороге оборудование агрегата должно вписываться в «Габарит погрузки» в соответствии с требованиями ГОСТ 9238- и иметь места для подстыковки вспомогательных средств погрузки (ВСП) для застроховки при погрузке (выгрузки) и для раскрепления при транспортировке.

1.5.7.3 Транспортирование составных частей агрегата должно осуществляться при температуре окружающего воздуха от минус 50 до 50 С и относительной влажности воздуха до 98 % при температуре плюс 25 С.

1.5.8 Требования по безопасности и экологической защите

1.5.8.1 Разработка (доработка) агрегата должна проводиться в соответствии с требованиями по безопасности, определенными «Положением по обеспечению ядерной взрывобезопасности ЯВ», ГОСТ В 20.39.101-, ГОСТ РВ 20.39.309-, Законом РФ «Об охране окружающей природной среды», РЭО-82-РВ кн. 2.

1.5.8.2 Разработка (доработка) агрегата должна производиться с учетом требований безопасности, изложенных в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных агрегатов» (ПБ 10-14-92), ГОСТ РВ 20.39.309- и Руководства РТБ-95.

1.5.8.3 Отказы оборудования и устройства агрегата не должны приводить к возникновению аварийных ситуаций, в том числе и при одной ошибке личного состава. В процесс разработки должен быть выполнен анализ критичности конструктивных решений и используемого элементного состава оборудования в соответствии с требованиями ГОСТ 27.310- на предмет возможности возникновения аварийных ситуаций.

По результатам вышеупомянутого анализа должны быть разработаны и представлены мероприятия по предотвращению и ликвидации таких ситуаций с целью обеспечения безопасной эксплуатации агрегата .

1.5.8.4 Конструктивное исполнение агрегата должно обеспечивать безопасность эксплуатации и пожарную безопасность в соответствии с требованиями РЭО-82-РВ кн. 2.

1.5.8.5 Разработчиком агрегата должен быть проведен анализ состояния агрегата в условиях аварийных ситуаций, возможных при эксплуатации, согласно «Модели исходных аварийных ситуаций -В. …»

1.5.8.6 При разработке (доработке) агрегата должен быть выполнен анализ достаточности схемно-конструктивных решений и принятых организационных мер в обеспечение безопасной эксплуатации агрегата по всем видам опасностей, определенных ОТТ 1.1.10-. Разработчиком агрегата за один месяц до начала бросковых испытаний изделия должно быть представлено заключение о безопасности эксплуатации агрегата, согласованное с представителем заказчика.

1.5.8.7 В конструкции агрегата должны быть предусмотрены необходимые блокировки с сигнализацией, обеспечивающей безаварийное выполнение грузоподъемных операций.

1.5.8.8 Электрооборудование агрегата должно:

- соответствовать требованиям электробезопасности, изложенным в «Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) 6-е издание»;

- обеспечивать безопасность обслуживающего персонала при соблюдении им «Правил и мер безопасности при эксплуатации электроустановок (ПМБЭ)», ГОСТ 12.1.019-;

- удовлетворять требованиям пожарной безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.004-.

1.5.8.9 Оборудование агрегата должно быть пожаробезопасным на всех этапах жизненного цикла.

1.5.8.10 Агрегат должен:

- быть пожаровзрывобезопасным при полном или частичном прекращении (восстановлении) подачи электроэнергии;

- иметь защиту от поражения молнией;

- иметь средства защиты от статического электричества в соответствии с ГОСТ 19005-.

Меры по обеспечению защиты от поражения молнией реализуются с учетом использования средств молниезащиты, имеющихся в пунктах погрузки (на причале).

1.5.8.11 Конструкция агрегата должна обеспечивать безопасность обслуживающего персонала при эксплуатации и техническом обслуживании, в том числе и защиту от поражения электрическим током и движущимися механизмами.

1.5.8.12 Агрегат в процессе эксплуатации не должен:

- выделять вредных веществ;

- оказывать вредного влияния на окружающую среду.

1.5.8.13 Экологическое воздействие оборудования агрегата не должно превышать нормы, установленные действующими нормативными документами.

1.5.9 Требования по стандартизации и унификации

1.5.9.1 Агрегат должен разрабатываться (дорабатываться) с максимально возможным использованием заимствованных, стандартных и унифицированных деталей, элементов и комплектующих изделий.

Применяемые материалы, стандартные, унифицированные и ранее разработанные сборочные единицы и детали должны соответствовать отраслевым стандартам.

Ранее разработанные элементы, приборы и устройства, применяемые в агрегате не должны накладывать ограничения на срок службы агрегата.

1.5.9.2 Обоснование показателей уровня унификации и их количественная оценка должны проводиться в соответствии с ГОСТ В 15.207-.

1.5.9.3 Количественные требования к уровню унификации при доработке конструкторской документации определяются на уровне деталей с помощью коэффициента применяемости К_пр, рассчитываемого в процентах по типоразмерам численное значение К_пр, должно быть не менее 25 %, коэффициента повторяемости, К_п 10.

1.5.9.4 При разработке (доработке) агрегата должны быть в максимальной степени использованы изделия, материалы, принадлежности, контрольно-измерительные приборы существующих аналогичных агрегатов, а также стандартные унифицированные и покупные изделия.

1.5.9.5 Количественные требования к агрегату предусматривают:

- использование ранее спроектированных, освоенных в производстве и проверенных в эксплуатации составных частей, КИМП и материалов;

- разработку, при необходимости, унифицированных составных частей в целях обеспечения межпроектной унификации;

- использование типовых технологических процессов, стандартных и унифицированных средств технологического оснащения, метов испытаний, средств технологического обслуживания и ремонта;

- использование ограничительных перечней при выборе комплектующих изделий, материалов, контрольно-измерительной и проверочной аппаратуры.

1.5.10 Требования по технологичности

1.5.10.1 Разработка (доработка) агрегата должна вестись с учетом:

- использования прогрессивных технологических процессов и применения унифицированного оборудования и технологической оснастки;

- соответствия требованиям ГОСТ 14.201-;

- расчета на единичное производство;

- обеспечения его монтажа на специальной площадке, расположенной на погрузочном причале (ПП).

1.5.10.2 Технология проведения операций с использованием агрегата, выполняемых обслуживающим персоналом по штатной ЭД, должна быть максимально простой и не требовать длительного времени проведения операций.

1.5.10.3 Конструкция агрегата должна исключать возможность неправильной сборки деталей и сборочных единиц, нуждающихся в точной взаимной координации, для чего должны быть предусмотрены конструктивные блокировки, допускающие только правильную сборку.

1.5.10.4 Конструкция агрегата должна исключать возможность неправильной сборки деталей и сборочных единиц, нуждающихся в точной взаимной координации, для чего должны быть предусмотрены конструктивные блокировки, допускающие только правильную сборку.

1.5.11 Конструктивные требования

1.5.11.1 Разработка (доработка) агрегата должна производиться в соответствии с исходными данными (ИД) на поднимаемые грузы (оборудование, устройства, изделия), в которых определены:

- массовые, объемные и центровочные характеристики;

- элементы сопряжения с грузозахватными средствами (ГЗС);

- конструктивные элементы, используемые для расчаливания (удержания) груза от раскачивания;

- требования по допустимым перегрузкам при подъеме и установке грузов на смежные агрегаты и оборудование.

1.5.11.2 Расчетные нормативы при разработке (доработке) и испытаниях агрегата должны отвечать требованиям ГОСТ В 23574-.

1.5.11.3 Электрооборудование агрегата должно быть рассчитано на питание электроэнергией от внешней (в том числе промышленной) электросети переменного трехфазного тока напряжением (380 ± 19) В, частотой (50 ± 0,1) Гц с изолированной нейтралью, от сети береговых инженерных сооружений электроснабжения, отвечающих требованиям ГОСТ 13109-.

Цепи управления агрегата должны быть рассчитаны на питание электроэнергией постоянного тока с напряжением 27 В.

В соответствии с требованиями ПУЭ- 6-е издание агрегат должен относиться к электроприемникам 1 категории, допускающим перерыв в электроснабжении на время автоматического резервного источника питания.

1.5.11.4 При разработке агрегата должны быть разработаны, изготовлены и включены в состав ЗИП средства технического освидетельствования как агрегата в целом, так и его составных частей (при необходимости).

1.5.11.5 Конструкция агрегата должна обеспечивать:

- возможность стыковки подвески кантовочного устройства с такелажными цапфами, установленными на транспортно-пусковом контейнере (ТПК);

- удобство доступа обслуживающего персонала к такелажным цапфам при вертикальном положении ТПК

1.6 Технико-экономические требования

1.6.1 Разработка (доработка) агрегата должна проводиться исходя из условий минимально возможных затрат на разработку документации, изготовление, отработку и эксплуатацию при обеспечении выполнения заданных настоящим ТЗ требований.

1.6.2 На этапе разработки КД должно быть представлено технико-экономическое обоснование:

- затрат на разработку (доработку) КД (по этапам и в целом) агрегата ;

- стоимости изготавливаемой для доработки агрегата материальной части с расшифровкой затрат на комплектующие.

- стоимости монтажа изготовленного оборудования для доработки агрегата кантовочным устройством (с расшифровкой затрат на комплектующие);

1.7 Требования по видам обеспечения

1.7.1 Требования по метрологическому обеспечению.

При разработке контавателя должны быть выполнены требования по метрологическому обеспечению изготовления, испытаниям и эксплуатации в соответствии с ГОСТ В I.25-80.

Параметры, подлежащие измерению, порядок и условия выполнения измерений, меры безопасности при этом должны определяться программами и методиками испытаний.

Контроль параметров должен осуществляться освоенными отечественной промышленностью средствами измерений.

1.8 Требования к материалам и комплектующим изделиям

1.8.1 Разработку (доработку) агрегата вести с учетом обеспечения коррозийной стойкости оборудования в течение срока службы исходя из следующих требований:

- применения, по возможности, недефицитных, недорогих материалов и комплектующих изделий (КИ);

- применения материалов и изделий российского производства;

- ограничения номенклатуры применяемых материалов и КИ.

При проектировании агрегата должны быть учтены требования стандартов «Единой системы защиты от коррозии и старения материалов и изделий» (ЕСЗКС). Выбор металлических и неметаллических покрытий должен производиться в соответствии с ГОСТ 9.303- и ОСТ 92-9498-. Покрытия должны соответствовать требованиям ГОСТ 9.301-, а операции технологических процессов подготовки поверхностей и нанесения покрытий должны соответствовать требованиям ГОСТ 9.305-.

1.8.2 Номенклатура применяемых масел, смазок и спецжидкостей должна быть минимальной, а выбор их должен производиться в соответствии с ГОСТ РВ 50920-. В документации должны быть предусмотрены дублирующие марки смазок.

1.8.3 Лакокрасочные покрытия не должны терять своих эксплуатационных свойств от воздействия средств табельных рецептур специальной обработки. Выбор лакокрасочных покрытий производится в соответствии с ГОСТ В 9-078-.

1.8.4 Применяемые материалы и полуфабрикаты должны соответствовать ОСТ 92-8828- «Изделия спецоборудования. Общие технические условия».

1.8.5 Все неметаллические материалы должны отвечать требованиям ОСТ 92-4764- «Изделия отрасли. Порядок работ по обеспечению биологической защищенности».

1.8.6 Резинотехнические изделия (РТИ) должны выбираться по нормативно-технической документации ОСТ 92-0969- для специальной техники или из числа ранее отобранных и имеющих гарантии по гарантийным протоколам в соответствии с «Ограничительным перечнем РТИ РД 92-0997-».

1.8.7 Покупные комплектующие изделия (ПКИ) и резинотехнические изделия (РТИ), применяемые в агрегате , должны отвечать всем требованиям (по ресурсу, сроку службы, гарантиям, надежности, условиям эксплуатации и хранения), предъявляемым к агрегату настоящим ТЗ.

1.9 Стадии и этапы разработки

Стадии и этапы разработки согласно план-графику.

1.10 Порядок контроля и приемки

Этапы разработки проекта и контроль за сроками исполнения осуществляет преподаватель кафедры «Транспортных установок» Сиротинкин Е.П. и консультант от ФГУП «ЦКБ ТМ» Шмагин Р.С.

1.11 Отчетная документация

1.11.1 Конструкторская рабочая документация должна включать в себя документацию, предусмотренную ЕСКД, в том числе:

- рабочие чертежи;

- расчет основных механизмов и металлоконструкций;

- общекомпоновочные расчеты;

- деталировочные чертежи;

- экономический расчет;

- расчет надежности;

- программа расчета составной части;

- решение вопросов охраны труда, техники безопасности и экономичности.

1.11.2 Конструкторская документация должна представляться на учёт в электронном виде в векторном формате пакета AutoCAD версий не ниже AutoCAD 2000.

1.11.3 Содержание ТУ должно отвечать требованиям ЕСКД.

РАЗДЕЛ 2. Анализ вариантов технических решений

2.1 Анализ научно-технической литературы

Анализ научно-технической литературы, которая приведена в разделе список литературы, показал, что конструкции кантователя предшествовали портальные краны. Портальные краны - это свободно стоящие полноповоротные стреловые краны, установленные на жестком, передвигающемся по рельсам П-образном помосте - портале.

Портал является той частью кранов, которая отличает их от стреловых кранов других типов и представляет собой пространственную жесткую раму, которая перекрывает железнодорожные пути, обеспечивая свободный пропуск подвижного состава.

Поворотная часть портального крана представляет собой самостоятельный стреловой кран и состоит из следующих узлов:

укосина;

каркас;

рама;

опорно-поворотное устройство;

механизм вращения поворотной части;

механизм подъема груза;

механизм изменения вылета;

противовес;

кабина для механизмов;

кабина управления.

Портальные краны имеют крупный недостаток: при уменьшении вылета расстояние между концевыми блоками стрелы и крюком увеличивается, что приводит к излишнему раскачиванию груза, особенно это сказывается при больших скоростях поворота. Кроме того имеет место большой расход канатов, т.к. общая длина работающих канатов увеличена за счет уравнительного полиспаста.

2.2 Анализ проектно-конструкторской документации на агрегаты и системы-аналоги

В настоящее время существует несколько способов погрузки ТПК в носители. Каждый из этих способов имеет как положительные так и отрицательные стороны. Рассмотрим каждый из этих способов более подробно.

2.2.1 Подъемно-кантующее устройство /ПКУ/-33-30-1.1

Техническая характеристика

Масса, т 440

Длинна, м 44,3

Ширина, м. 18,8

Высота, м...... 31

Грузоподъемность, т 60

Максимальная высота подъма груза от поверхности

пирса (верхнее положение нижнего торца груза), м 10

Ход опускания груза от верхнего положения, м 12

Ход перемещения грузовой тележки по консоли, м 23

Ход агрегата вдоль пирса, м I 60

Колея, м...... 10,5

База, м.... 11

Запас устойчивости 1,27

Скорость рабочего ветра, м/с 20

Скорость предельного ветра, м/с 40

Скорость передвижения ПКУ

Максимальная в пределах, м/мин 20-25

Минимальная в пределах, м/мин 10-12

Запас устойчивости от сдвига 1

Скорость передвижения тележки:

Максимальная в пределах, м/мин 10-12

Минимальная в пределах, м/мин .4-6

Рис. 1 Подъемно-кантующее устройство /ПКУ/-33-30-1.1

Перегрузка ТПК подъемно-кантующим устройством /ПКУ/-33-30-1.1 (рисунок 2.1) требует высокую степень квалификации крановщика, т.к. являются недопустимыми ударные и сверхпредельные нагрузки на ТПК. Также к недостаткам данной конструкции можно отнести малую скорость работы. Предъявляются высокие требования к жесткости крюковой подвески. Существенным недостатком также является отсутствие 3-х точек опоры ТПК, в следствии чего возникают нежелательные колебания ТПК при подъеме и перегрузке.

Положительной стороной данной схемы является наличие только одного агрегата способного работать самостоятельно.

2.2.2 Подъемно-кантующее устройство /ПКУ/-63

Техническая характеристика.

Массы, т 240

Грузоподъемность, т 63

Колея, м 10,5

База, м 8

Полезная длина консоли, м 12,5

Высота крюка, м: подъема от угр 26

опускания 45

Скорость, м/мин: передвижения устройства 8

передвижения тележки 5

подъема крюка 1,2

Установленная мощность, кВ 80

Максимальное давление на колесо, тс 40

К недостаткам подъемно-кантующего устройства /ПКУ/-63 можно отнести все те же недостатки что и к подъемно-кантующему устройству /ПКУ/-33-30-1.1 т.е. малую скорость работы, высокие требования к жесткости крюковой подвески, отсутствие 3-х точек опоры ТПК. Требуется очень высокая степень квалификации крановщика, т.к. происходит ступенчатая работа крана, вследствии одновременного подъема крюка и передвижения устройства в целом.

Из преимуществ также можно отметить наличие только одного агрегата.



Рис. 2 Подъемно-кантующее устройство /ПКУ/-63

2.2.3 Кантование и погрузка ЗУ краном ДПК-63

Техническая характеристика.

Тип козловой, двухконсольный

Массы, т 670

Грузоподъемность, т 63

Колея, м. 10,5

База, м 13

Высота подъема крюка над уровнем головки рельса, м 33,5

Вылет крюка (наибольший), м:

Вперед…………………………………………………………17

Назад…………………………………………………………...16,78

Скорости подъема крюка, м/мин:

первая…………………………………………………………0,4

вторая………………………………………………………….1,65

третья…………………………………………………………..4,3

четвертая (без груза) .7,3

Скорости передвижения, м/мин:

агрегата………………………………………………………. 1.. .9,6

тележки…………………..........................................................1 ...9,0

Скорость поворота крюка, об/мин……………………………0,5

Грузоподъемность кантовочного устройства, т……………..40

Мощность одновременно работающих потребителей, кВт...200

Перегрузка ТПК с использованием крана ДПК-63 и кантователя избавляет эту конструкцию от недостатков предыдущих устройств, однако недостатком данной схемы является низкая грузоподъемность и большие размеры самого крана.

2.2.4 Кантование и загрузка ЗУ краном ДПК-125

Техническая характеристика.

Тип козловой, двухконсольный

Массы, т. 960

Грузоподъемность, т:

главного подъема……………………………………………….125

вспомогательного подъема…………………………………….10

ремонтного крана………………………………………………3,2

Колея, м ..20

База, м.... 18

Высота подъема крюка над уровнем головки рельса, м .33,5

Вылет крюка (от оси подкрановых путей), м 29

Мощность одновременно работающих потребителей, кВт 400

Токоподвод агрегата троллейный

Наибольшие допускаемие скорости ветра, м/сек

в рабочем положении 20

в стояночном положении…………………………………….40

Рис. 4 Кантование и загрузка ЗУ краном ДПК-125

Кантование и загрузка ЗУ краном ДПК-125 является наилучшей схемой на сегодняшний день. ТПК опирается полностью на кантователь, что устраняет его колебания и дополнительные нагрузки на другие его части. Простота конструкции. Обеспечивается высокая скорость работы. Безопасность для работы персонала. Не требуется высокой квалификации крановщика, из-за большей простоты процесса. Предусмотрена возможность работы при отсутствии питания в электросети. Предъявляются минимальные требования по ветровой нагрузки.

2.2.5 Погрузка ЗУ с применением серийных кранов и комплекта грузозахватных средств

Техническая характеристика.

Самоходный плавкран «Богатырь»:

Грузоподъемность, т 60

Скорость подъема (спуска) номинальная 3 м/мин

Скорость подъема (спуска) посадочная 0,5 м/мин

Вылет от оси вращения крана ...38,7 м

Пневмоколесный кран К-631:

Грузоподъемность, т ……………………… 63

Скорость подъема (спуска) номинальная……………………3,5 м/мин

Скорость подъема (спуска) посадочная 0,28 м/мин

Вылет от оси вращения крана……………………………….12 м

Комплект грузозахватных средств.

Передняя подвеска:

Грузоподъемность, т 63т

Масса, т 250 кг

Задняя подвеска:

Грузоподъемность, т 40т

Масса, т 200 кг

Так как в данной схеме(рисунке 2.5) применяется 2 крана, следовательно требуется высокая степень квалификации крановщиков, для синхронизации их работы. Отсутствие 3-х точек опоры ТПК. При данной схеме наибольшая вероятность поломки изделия. Низкая ветрозащищенность. Неустойчивость всей схемы в целом.

Главным преимуществом данной схемы является применение стандартных кранов и грузозахватных средств, что значительно удешевляет процесс перегрузки.

Рис. 5 Погрузка ЗУ с применением серийных кранов и комплекта грузозахватных средств

Выводы:

Для общего представления о целесообразности применения той или иной схемы введем некий общий коэффициент оценивающего схему в целом, в состав которого будут входить следующие основные показатели:

-скорость работы;

-габаритные характеристики;

-безопасность;

-простота конструкции;

-требования по ветровой нагрузке;

-требуемый уровень квалификации персонала;

-нагрузка на изделие;

-грузоподъемность;

Оценить общую функциональность каждой схемы теперь можно с помощью обобщенного коэффициента, который рассчитывается как сумма произведения коэффициента каждого из показателей на его весовой коэффициент. Под весовым коэффициентом будим понимать процент значимости того или иного показателя от общих требований к агрегату. В результате получим формулу для расчета обобщенного коэффициента:

Коб = 0,l*Kv + 0,1*Кг + 0,15*Кб + 0,1*Кпк + 0,1*Кв + 0,1*Кк + 0,25*Кн + 0Д*Кгр,

где, Kv - коэффициент характеризующий скорость работы;

Кг - коэффициент характеризующий габаритные характеристики;

Кб - коэффициент характеризующий безопасность;

Кпк - коэффициент характеризующий простоту конструкции;

Кв - коэффициент характеризующий требования по ветровой нагрузке;

Кк - коэффициент характеризующий требуемый уровень квалификации персонала;

Кн -- коэффициент характеризующий нагрузку на изделие;

Кгр - коэффициент характеризующий грузоподъемность;

Значения этих коэффициентов определяется относительно самого большего и меньшего значения определенного показателя среди всех рассматриваемых конструкций.

Определим обобщенный коэффициент для каждого агрегата в отдельности.

1) Подъемно-кантующее устройство /ПКУ/-33-30-1.1.

Коб 1 0,l*Kv + 0,1 *Кг + 0,15*Кб + 0,1*Кпк + 0,1*Кв + 0,1*Кк + 0,25*Кн + 0Д*Кгр=

= 0,1*0,4 + 0,1*0,7 + 0,15*0,9 + 0,1*0,9 + 0,1*0,8 + 0,1*0,7 + 0,25*0,8 + 0,1*0,7=0,755

Коб 1 0,755

2) Подъемно-кантующее устройство /ПКУ/-63

Коб = 0,l*Kv + 0,1 *Кг + 0,15*Кб + 0,1*Кпк + 0,1*Кв + 0,1*Кк + 0,25*Кн + 0,1*Кгр=

= 0,1*0,4 + 0,1*0,6 + 0,15*0,85 + 0,1*0,8 + 0,1*0,8 + 0,1*0,5 + 0,25*0,8 + 0,1*0,7=0,7075

Коб 1 0,7075

3) Кантование и погрузка ЗУ краном ДПК-63

Коб I 0,l*Kv + 0,1*Кг + 0,15*Кб + 0,1*Кпк + 0,1*Кв + 0,1*Кк + 0,25*Кн + 0,1*Кгр=

= 0,1*0,8 + 0,1*0,4 + 0,15*0,95 + 0,1*0,75 + 0,1*0,98 + 0,1*0,9 + 0,25*0,98 + +0,1*0,7=0,8405

Коб = 0,8405

4) Кантование и погрузка ЗУ краном ДПК-125

Коб = 0,l*Kv + 0,1*Кг + 0,15*Кб + 0,1*Кпк + 0,1*Кв + 0,1*Кк + 0,25*Кн + 0,1*Кгр = I 0,1*0,8 + 0,1*0,6 + 0,15*0,98 + 0,1*0,8 + 0,1*0,98 +

+ 0,1*0,9 + 0,25*0,98 + +0,1*0,95=0,895

Коб I 0,895

5) Погрузка ЗУ с применением серийных кранов и комплекта грузозахватных средств

Коб = 0,l*Kv + 0,1*Кг + 0,15*Кб + 0,1*Кпк + 0,1 *Кв + 0,1*Кк + 0,25*Кн + 0,1*Кгр=

= 0,1*0,4 + 0,1*0,6 + 0,15*0,7 + 0,1*0,7 + 0,1*0,7 + 0,1*0,5 + 0,25*0,5 + 0,1*0,7=0,59

Коб = 0,59

Подсчитав значения обобщенных коэффициентов мы видим, что наибольшее значение он имеет при использовании агрегата ДПК-125 при значении Коб=0,895. Это связано прежде всего с тем, что изделие не испытывает перегрузок, а также обеспечивается высокая скорость работы. Безопасность для работы персонала. Не требуется высокой квалификации крановщика, из-за большей простоты процесса. Предусмотрена возможность работы при отсутствии питания в электросети. Предъявляются минимальные требования по ветровой нагрузки. Работа с краном ДПК-125 более надежна, т.к. у него более высокая грузоподъемность и следовательно больший спектр выполняемой работы.

Наиболее неудачной схемой является схема с применением серийных кранов и комплекта грузозахватных средств. При данной схеме Коб=0,59. В данной схеме применяется 2 крана, следовательно требуется высокая степень квалификации крановщиков, для синхронизации их работы. Отсутствие 3-х точек опоры ТПК. При данной схеме наибольшая вероятность поломки изделия, низкая ветрозащищенность, неустойчивость всей схемы в целом.

2.2.6 Кантование груза устройством 33-65К

Технические данные

1. Общие данные

Масса поднимаемой части, кг……………………....... 34000

Габаритные размеры, мм:

- длина …………………………………………………. 37700

- ширина ……………………………………………….. 5860

- высота (по оголовку) ………………………………... 4860

Колея, мм ……………………………………………… 3460

Колея на раме агрегата, мм ………………………….. 2032

2. Гидропривод 0400.000

Рабочая жидкость…………………………………….. Масло МГЕ-10А

Количество рабочей жидкости, л……………………. 700

Максимальное рабочее давление, МПа (кгс/см²) …. 25 (250)

Насос:

- тип ……………………………………………………. НПА 16/32

- производительность, л/мин ………………………… 19,5

- максимальное рабочее давление, МПА (кгс/см²) … 32 (320)

- количество, шт. ……………………………………… 3

Гидроцилиндр 0401.000:

- максимальное усилие, кН (кгс) ……………………. 1430 (143000)

- ход гидроцилиндра, мм ……………………………. 3474

Гидроаккумулятор 0402.000:

- максимальное усилие, кН (кгс) ……………………. 996 (99600)

- ход гидроаккумулятора, мм ……………………….. 800

Гидроцилиндр 0404.000:

- максимальное усилие, кН (кгс) …………………… 50 (5000)

- ход гидроцилиндра, мм …………………………..... 300

Мультипликатор 0405.000:

- ход мультипликатора, мм …………………………. 1550

3. Электрооборудование

Питание силового электрооборудования Переменный ток напряжением 380/220 В

Питание аппаратуры управления Переменный ток напряжением 27В

Питание гидроклапанов …………………Постоянный ток напряжением 27 В

Двигатель:

- тип ………………………………………………….. МАП421-4Д02

- мощность, кВт …………………………………….. 14

- число оборотов, об/мин …………………………… 1425

- количество, шт. ……………………………………. 3

Циклом агрегата считается каждый подъем водила и рамы агрегата в вертикальное положение с последующем опусканием их в горизонтальное положение.

2.3 Анализ патентных материалов

Аналогичное кантовочное устройство не разрабатывалось, поэтому патентов не обнаружено.

Вывод по разделу: Кантователь 33-65К является прототипом кантовочного устройства, конструкция которого и расчет которого будут рассмотрены в данном дипломном проекте. Т.к. в связи с требованиями ТТЗ применили более тяжелую конструкцию изделия, возникла необходимость исключить нагрузки на корпус изделия. Поэтому было принято решение использовать в работе комплекса совместно с работой крана ДПК-125 кантующее устройство 33-65К, которое позволяет снизить нагрузки на корпус изделия до допустимых.

РАЗДЕЛ 3. Кантователь. Общее описание

3.1 Определение и предварительная проектная проработка возможных вариантов технологических и схемно-компоновочных решений

Агрегат состоит из следующих основных составных частей:

- рама;

- водило;

- привод замка;

- направляющая;

- опора стыковки;

- аккумулятор;

- средства контроля;

- комплект закладных элементов;

- гидропривод;

- электрооборудование;

- средства обслуживания;

- средства технического освидетельствования.

Агрегат должен быть укомплектован одиночным комплектом ЗИП в составе запасные части, инструменты и принадлежности.

3.2 Технология функционирования проектируемого устройства

Стационарный агрегат 33-65К смонтирован на комплекте закладных элементов 18(рис. 6), забетонированных вместе с рельсовым путем 12 в строительном сооружении.

Рама агрегата в сборе 9 имеет рельсы II для перекатывания и размещения агрегата ЗФ-65КО, который удерживается замками каретки 8. Для закрепления траверсы 33-65ТР оголовок 7 рамы в сборе 9 имеет замки, привод 6 которых обеспечивает их автоматическое открывание и закрывание при работе агрегата.

Рама в сборе 9 при работе агрегата перемещается своим колесным ходом по рельсовому пути 12 и рельсам направляющей 16, которая закреплена на закладных элементах 18 анкерными болтами.

Рама в сборе 9 траверсой 13 соединена с водилом в сборе 3.

Водило в сборе 3 траверсой 17 соединяется с гидроцилиндром 4 и имеет шарнирную опору 2, закрепленную на закладных элементах 18 анкерными болтами.

Гидроцилиндр 4 поворачивает водило в сборе 3, которое перемещает раму в сборе 9 из горизонтального положения в вертикальное и обратно.

Продолжением рельсов II рамы в сборе 9 являются рельсы опоры стыковки 10, служащей для стыковки с агрегатом ЗФ-65ТПА, при перекатывании агрегата ЗФ-65КО.

Элементы гидросистемы 5, электрооборудования 15 и средства контроля 21 размещены на металлоконструкциях агрегата, а аппаратура управления находится в блоке гидроаппаратуры 19 и шкафу управления 20.

Работоспособность агрегата во время работы с грузом при кратковременном перерыве в электропитании или при отказе насосов гидросистемы 5 обеспечивается аккумулятором I, который заряжается перед началом работы агрегата.

Для обеспечения работ при эксплуатации и техническом обслуживании агрегат имеет средства обслуживания 14.

Проведение всех видов технического освидетельствования агрегата обеспечивается средствами технического освидетельствования.

Агрегат работая совместно с агрегатом ДПК-125, может выполнять перевод груза как из горизонтального положения в вертикальное так и из вертикального положения в горизонтальное.

Перевод груза ЗМ-65 из горизонтального положения в вертикальное происходит в следующем порядке:

- после подготовки агрегата к работе и зарядки аккумулятора

I траверса 33-65ТР заводится агрегатом ДПК-125 в замки оголовка 7; .

- агрегат ЗФ-65КО с грузом ЗМ-65 устанавливается на рельсы

II рамы в сборе 9 и стыкуется с замками каретки 8, а груз соединяется с траверсой 33-65ТР;

- после включения гидросистемы 5 подается команда на включение механизма главного подъёма агрегата ДПК-125 на подъём и; гидроцилиндр 4 начинает работать в режиме сопровождения;

- при достижении рамой в сборе 9 вертикального положения происходит автоматическое открывание замков оголовка 7 и груз ЗМ-65 снимается с агрегата;

- рама в сборе 9 с установленным на ней агрегатом ЗФ-65КО с помощью гидросистемы 5 переводится из вертикального положения в горизонтальное.

Перевод груза из вертикального положения в горизонтальное происходит в следующем порядке:

- после подготовки агрегата к работе и зарядки аккумулятора I рама в сборе 9 с установленным на ней агрегатом ЗФ-65КО с помощью гидросистемы 5 переводится из горизонтального положения в вертикальное. При достижении рамой в сборе 9 вертикального положения замки оголовка 7 автоматически открываются;

-агрегат ДПК-125 заводит траверсу 33-65ТР за которую закреплен груз, в замки оголовка 7 и подводит груз к ложементам агрегата

-при дальнейшем опускании крюка главного подъема агрегата происходит перевод установленного на раме в сборе 9 агрегата с грузом из вертикального положения в горизонтальное. В начальный момент спуска замки оголовка 7 автоматически закрываются.

-после перевода рамы в сборе 9 в горизонтальное положение груз перегружается в агрегат 3Ф-65ТПА и траверса извлекается из замков оголовка 7.

РАЗДЕЛ 4. Общекомпоновочные расчеты и расчет основных узлов

4.1 Обоснование состава проектно-конструкторских задач, решаемых в дипломном проекте

В данном дипломном проекте рассматривается задача создания кантующего устройства, которое должно обеспечивать кантование ТПК с изделием из горизонтального положения в вертикальное и обратно, при этом нагрузки на корпус изделия должны сводится к минимальным.

4.2 Обоснование состава расчетно-теоретических задач, решаемых в дипломном проекте

В данном дипломном проекте решаются задачи связанные с конструированием и проектированием, которые требуют подтверждения расчетом. В данной работе будут выполнены следующие расчеты: общекомпоновочные (принципиальные), основных механизмов, металлоконструкций.

4.3 Весовые нагрузки

Рис. 7. Исходные данные и расчетная схема

О- неподвижный шарнир водила, начало неподвижной системы координат XOY;

i1, j1 и i2, j2-подвижные системы координат, связанные соответственно с водилом и рамой;

ось i1 проходит через шарниры О и В водила;

ось i2 проходит через шарнир В параллельно верхней плоскости рамы;

L,K,T- центры тяжести водила, рамы и груза соответственно;

M, N, H- центры ветрового давления водила, рамы и груза соответственно;

б- угол наклона водила;

г- угол наклона гидроцилиндра;

щ- угол между осью Х и линией ВЕ;

н=1?43м=const- угол между линией ВЕ и осью i2;

Исходное положение агрегата- горизонтальное, при этом ось груза, размещенного на раме, проходит через точку D параллельно оси Х, угол наклона водила б=1?23м, щ=1?43м, угол наклона рамы равен щ- н=1?43м-1?43м=0?.

В процессе подъема угол наклона водила б изменяется от 1?23м до 62?37м, угол наклона рамы, изменяется от 0? до 92?4.м При этом ось груза параллельна верхней плоскости рамы, пока (щ- н)<90?. При дальнейшем увеличении угла наклона рамы ось груза остается вертикальной, параллельной оси OY. При этом груз в точке D.

Основные весовые параметры кантователя приведены в таблице 1

Таблица 1. Весовые параметры кантователя

		Весовые нагрузки
			Вес, кгс		Координаты центра тяжести I,j,см
Наименование		Условное	Величина	Условное	Величина
			обозначение			обозначение
Водило	Gв	11750	i1		560
							j1		0
Рама с	Gр	29000	i2		225
корсет-опорой					j2		90
Груз		Gгр+тр	98350	i2		424,5
с траверсой					j2		229

4.4 Ветровые нагрузки

Ветровые нагрузки на элементы агрегата определяются по формуле

где - статическая ветровая нагрузка; - динамическая ветровая нагрузка,

где q- расчетный скоростной напор ветра;

- аэродинамический коэффициент;

- коэффициент увеличения скоростного напора по высоте;

- расчетная ветровая площадь элемента.

,

где - коэффициент пульсации скоростного напора;

- коэффициент динамичности;

- коэффициент формы колебаний.

По ТЗ максимальная скорость рабочего ветра V до 20м/сек и минимальная температура окружающего воздуха t?=-40?C.

При скорости ветра V=20м/сек и высоте центра ветрового давления ниже 10м над поверхностью земли, коэффициент пульсации скоростного напора принимаем m=0,27.

Период собственных колебаний конструкции Т1 принимаем в запас расчета равным 3 сек. Логарифмический декремент затухания колебаний принимаем равным 0,1. При этом коэффициент динамичности составит 2,64.

Коэффициент формы колебаний принимаем постоянным на всех участках конструкции равным 1,0.

Расчетная скорость ветра

Расчетный скоростной напор при этом

= 250 Н/м²

где - плотность воздуха при t?=-40?С.

Ветровые нагрузки определены для угла подъема рамы , при этом угол подъема водила .

Наибольшие ветровые нагрузки приходятся на агрегат при продольном ветре со стороны водила, следовательно и производим их расчет. Результаты расчета приведены в таблице 3.2.1