Установка детали "Вал барабана" на электрическом мостовом кране

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1.Устройство и назначение оборудования

2.Эксплуатация оборудования

3.Монтаж оборудования

3.1 Расчет строп

4.Ремонт оборудования

4.1 Организация ремонта оборудования

4.2 Возможные неисправности и способы их устранения

4.3Расчет трудоемкости ремонтных работ

5.Технологическая часть

5.1Разработка технологического процесса восстановления (изготовления) детали.

5.2Расчет режимов резания

5.3Техническое нормирование

6.Конструкторская часть

6.1Назначение и принцип работы приспособления

6.2 Расчет элементов зажима приспособления

7.Охрана труда

8.Экономическая часть

8.1 Расчет себестоимости ремонта

8.2 Технико-экономические показатели (ТЭП) ремонта

Приложение

Список использованных источников

Введение

Основной целью развития машиностроения является перестройка ее в ряд средних и малых предприятий, гибко реагирующих на изменение требований рынка, способных обеспечить модернизацию технической базы производства, и рост его объемов темпами, опережающими другие отрасли промышленности.

Машиностроение определяет стратегическое состояние производственного потенциала государства, обеспечивает деятельность отраслей экономики: топливно-энергетического и агропромышленного комплексов, транспорта и связи, легкой промышленности и промышленности потребительского рынка.

Машиностроение находиться в технологической цепочке добывающих и перерабатывающих отраслей промышленности, участвующих в изготовлении техники. Машиностроительные предприятия зависят от предприятий смежников, поставляющих сырье, энергию, материалы, комплектующие узлы и механизмы, суммируют все достоинства и недостатки их хозяйственной деятельности. Машиностроение является связующим звеном всех отраслей экономики, непосредственно, или через своих смежников. Нормальное функционирование машиностроительной отрасли зависит от общего состояния экономики страны, так и нормальное состояние экономики государства находится в зависимости от положения в машиностроении.

По рекомендации Европейской экономической комиссии, для обеспечения повышения эффективности и конкурентоспособности промышленного производства, в частности машиностроения, Казахстан должен решить следующие основные проблемы:

нормативно-правового обеспечения деятельности производства;

поддержки приоритетных отраслей;

поддержки и развитие малых и средних предприятий;

конверсии и перестройки оборонной промышленности;

конкурентоспособности и конкуренции;

привлечения иностранных инвестиций;

регионального развития;

занятости населения и производства предприятий;

привлечения в материальные и нематериальные активы, внедрение инноваций (новейших исследований и разработок, передовых технологий, в том числе и экологически чистых), современного менеджмента в промышленность, машиностроение, инфраструктуру с одновременным повышением качества и стандартизации на международном уровне) международного сотрудничества в промышленном производстве.

В настоящее время перед всеми государствами (особенно с развивающейся и переходной экономикой) стоит острая проблема согласования своей промышленной структуры с производственной политикой других стран.

Известно, что при международном разделении труда выигрывают и успешно развиваются страны, первыми освоившие новые технологии, тем самым, получая «интеллектуальную ренту». Это подтверждают расчеты специалистов, согласно которым в современной экономике более 75% экономического роста достигается за счет применения новых знаний и внедрения современных достижений научно-технического прогресса, генерируемых в основном в наукоемких отраслях товарного производства. Поэтому, наиболее эффективный способ достижения экономического роста -создание и реализация авангардных, высоких технологий, рассчитанных на удовлетворение потребностей общества за счет экспорта товара.

Речь идет о «технологической экспансии», действительно прорывных инновациях в наиболее приоритетных областях знаний.

При этом реализация программы развития производства Казахстана базируется на реструктуризации машиностроительного комплекса с сохранением и развитием наиболее перспективных ее элементов, базовых предприятий, организаций отраслевой науки, имеющих резервы перспективы и резервы мощностей машиностроительного комплекса могут быть рассмотрены в качестве его ресурсно-технологичного потенциала на ближайшую и среднесрочную перспективу.

Реализация этого варианта программы развития машиностроительного комплекса позволит сохранить и модернизировать примерно 30-35% промышленного и научного потенциала созданного к началу 90-х годов.

- во втором, совокупный платежеспособный спрос формируется на основе рекламных, маркетинговых, организационных, технологических, инновационных и финансово-инвестиционных программ и проектов

Задача машиностроения - обеспечить переоснащение предприятий других отраслей промышленности машинами, технологическим "оборудованием на уровне мировых стандартов, избавить их от дорогостоящего импорта и модернизировать производственный аппарат экономики, с развитием принципиально новых отраслей, использующие высокие технологии, проводя при этом модернизацию и обновление собственной технологической и производственной базы.

1. Устройство, работа и назначение оборудования

Подъём груза в кранах осуществляют различные механизмы , которые отличаются по типу привода, системе подвеса груза и конструктивному исполнению. Механизмы подъёма могут быть с ручным , индивидуальным и групповым машинным приводом.

В механизмах подъёма с индивидуальным приводом барабан с редуктором соединяется с помощью зубчатой муфты. Валы двигателя и редуктора соединяют при помощи муфты МУВП. В этих механизмах тормоз устанавливают на быстроходном валу , т.к. для остановки механизма в этом случае требуется меньший тормозной момент.

В мостовых кранах механизм подъема груза размещен на крановой тележке. Схема механизма подъёма кранов общего и специального назначений зависит от многих факторов: типа грузозахватного устройства, массы поднимаемого груза, высоты подъёма. Общая принципиальная схема механизма подъема, характерная для кранов грузоподъемностью 5...50 т, приведена на рис. 1.

Рисунок 1. Кинематическая схема механизма подъема груза

Схема механизма подъёма груза позволяет производить блочную сборку узлов с использованием стандартных элементов: электродвигателя 1, тормоза с тормозной муфтой 2, редуктора 3, барабана 4 и подвески (на схеме не показана). Такая компоновка схемы механизма подъема груза наиболее распространена при серийном производстве, она широко применяется и является типовой для кранов малой и средней грузоподъемности.

Выбор кратности полиспаста. Для выигрыша в тяговом усилии в механизмах подъема используется полиспаст, который представляет собой систему подвижных (в крюковой подвеске) и неподвижных (обводных) блоков.

Для принятой схемы механизма подъёма следует выбирать тип полиспаста, определяемый схемой навивки каната на барабан и запрессовки каната.

При непосредственной навивке каната на барабан (мостовые, козловые, консольные краны) во избежание смещения груза при его подъёме-спуске и для равномерного нагружения опоры барабана применяются сдвоенные полиспасты а=2

При использовании сдвоенных полиспастов на барабан одновременно наматываются две ветви каната. В зависимости от грузоподъёмности крана Q выбирают кратность полиспаста i_n. Повышение кратности на единицу достигается заменой уравнительного блока на противоположную сторону полиспаста; процесс можно повторять до достижения любой кратности.

Служебное назначение барабана

В механизмах подъема используют цилиндрические барабаны с канавками, имеющие правое и левое направление нарезки и шаг не менее 1,1 диаметра каната. Канат, наматывающийся на барабан, укладывается в канавках глубиной не менее 0,5 dk (оптимальным является радиус канавки, равный 0,53 d_k), образуя витки, которые располагаются на определенном расстояния друг от друга. При сходе с барабана ветви каната располагаются симметрично относительно середины барабана. Применение барабана с канавками не только обеспечивает правильную укладку каната, но и позволяет снизить контактное напряжение между ним и барабана за счет увеличения площади контакта и, следовательно, повысить срок службы канат. Все витки каната, намотанного на барабан имеют одинаковый диаметр, что при постоянной угловой скорости барабана позволяет подучить постоянную скорость навивки.

Между участками барабана с канавками размещается гладкая не нарезанная часть. Этот участок является местом для крепления концов каната с помощью специальных накладок.

Барабаны изготавливают литыми, сварно-литым и или сварно -вальцованными из листовой стали (как в рассмотренном случае). Сварно-литой барабан состоит из секционных литых обечаек, литого фланца и литой ступицы. Сварно - вальцованный барабан содержит вальцованные из листа обечайки, литую ступицу и листовой фланец. Канавки на его обечайки получают резанием при механической обработке.

Барабан закрепляется на сплошной оси. Ось опирается, как правило, на сферические подшипники качения, что компенсирует смещение и перекосы, вызываемые неточностью изготовления и монтажа, а также деформациями рамы тележки.

Во вращение барабан приводится в механизмах подъема малой и средней грузоподъемности с помощью встроенной зубчатой передачи. В этом случае подшипник устанавливается в корпус , закрепленном на раме тележки, а другой подшипник располагается внутри полости, выполненной на конце тихоходного вала редуктора.

Зубчатый венец, представляющий одно целое с валом редуктора, и зубчатый венец барабана , имеющий внутренние зубья, образуют встроенную в барабан зубчатую муфту. Венец с барабаном соединяется болтами. При этом соединении подшипник выполняет лишь роль сферической опоры, так как при вращении барабана, оба его кольца вращаются с одинаковой угловой скоростью.

Барабаны подъемно-транспортных: машин являются тяжело нагруженными деталями ответственного назначения. Грузовые барабаны на наружной поверхности имеют винтовые канавки для укладки каната. Барабан ленточных конвейеров выполняют с гладкой наружной поверхностью.

Наиболее распространены барабаны диаметром от 350 до 800 мм. и длиной от 1500м до 2500 м. Для машин с большой высотой подъема груза применяются барабаны диаметром от 2000 до 4000 мм и более; длина барабанов часто превышает 5000 мм. Барабаны выполняются литыми из чугуна марок от СЧ15-32 до СЧ28-48. литыми из стали марок 25Л по ГОСТу 977-65 и сварные из листовой стали марки Ст 3 по ГОСТу 280-63.

2. Эксплуатация оборудования

К работе в качестве крановщика (машиниста) допускаются лица обоего пола не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, признанные годными для этой работы и прошедшие специальное обучение управлению краном. Независимо от срока обучения, учащиеся должны пройти курс практической работы на кране сроком не менее одного месяца под руководством опытного крановщика. Управление электрическим мостовым краном можно поручать лицам, имеющим специальные знания и практические навыки работы на кране.

В соответствии с «Программой для индивидуальной и бригадной подготовки машинистов мостовых электрокранов» крановщик обязан:

1) управлять всеми механизмами мостового крана в производственных условиях;

2) проверять исправность этих механизмов, своевременно устранять обнаруженные дефекты, смазывать движущиеся части, механизмы и подготовлять кран к работе;

3) проверять предохранительные устройства крана, качество тросов, цепей и их крепление;

проверять и регулировать тормозные устройства крана;

правильно поднимать, перемещать и опускать грузы;

определять примерный вес груза;

участвовать в работе по текущему и капитальному ремонту крана;

правильно вести сменный журнал по эксплуатации крана;

применять передовые методы труда;

10) соблюдать правила техники безопасности, промышленной санитарии и пожарной безопасности.

Крановщик должен знать:

1) основные сведения по электротехнике;

2) устройство и принцип действия мостового крана и его отдельных механизмов;

свойства и назначение материалов, применяемых на кране;

правила обслуживания, эксплуатации и ремонта крана;

сигналы стропальщика, регулирующего транспортировку грузов;

6) основные процессы производства, организационную структуру завода, цеха, участка;

правила техники безопасности, промышленной санитарии и пожарной безопасность,

способы экономии материалов и электроэнергии. Крановщик, допускаемый к работе на кране, должен получить наряд на работу и бирку с указанием номера крана.

Бирочная система при работе с кранами введена для того, чтобы не было несогласованности действий крановщика и других лиц, обслуживающих кран.

Бирка вручается крановщику перед началом работы сменщиком или лицом, в ведении которого находится кран.

При неисправном кране бирка крановщику не выдается, а при производстве ремонтных работ она должна быть передана лицу, ответственному за производство ремонтных работ.

Осмотр крана перед началом работы

Перед тем как начать работу на кране, необходимо его осмотреть. Если кран работал в предыдущую смену, надо прочитать записи в крановом журнале о работе крана и его состоянии. Крановый вахтенный журнал хранится в кабине крана. Если в журнале имеется запись о неисправности крана в предыдущей смене, нельзя на нем работать до устранения замеченной неисправности. В этом случае крановщик должен немедленно поставить в известность администрацию цеха о невозможности работы на кране.

При отсутствии в журнале записи о неисправностях крановщик, принимающий кран, производит его осмотр совместно со своим сменщиком при двух-, трехсменной работе).

Тележку крана при осмотре надо установить в коней моста, противоположный главным троллеям, после чего отключить главный рубильник в кабине крана. Осмотр начинается с крановой защитной панели. Нельзя производить осмотр крана, не отключив главного рубильника, потому что в этом случае при внезапном включении контактора напряжение попадает на троллей моста, даже если все контроллеры будут в нулевом положении.

При осмотре нужно пользоваться только переносной лампой, работающей при напряжении не выше 36 в, а лучше -- 12 в, как. об этом говорилось ранее. При осмотре крана не разрешается переходить с одной главной балки на другую через тележку. Переход разрешается только по концевым балкам.

Последовательность осмотра выбирается самим крановщиком, но удобнее его производить в определенном порядке, иногда зависящим от конструкции крана. Ознакомление с журналом происходит в кабине крана, где ждет сменщика крановщик предыдущей смены. При осмотре защитной панели надо проверить прежде всего целость плавких предохранителей по их внешнему виду. При осмотре барабанных, кулачковых контроллеров и командоаппаратов определяют правильность и надежность крепления кожухов, легкость хода аппарата, четкость фиксации положений. Осматриваются все сегменты и сухари пальцев барабанного контроллера, подгоревшие контакты зачищаются напильником или стеклянной мелкой шкуркой, а изношенные контакты заменяются новыми.

В контроллерах также надо проверить и поджать все гайки, винты и контргайки, все детали надо очистить от пыли и грязи, после чего закрыть кожух. Храповой механизм и подпятник барабана надо смазывать один раз в месяц. После подъема на мост осматриваются: механизм передвижения моста, его двигатель, редуктор и тормоза.

У вала моста осматриваются соединительные муфты и их крепление (наличие всех болтов и их затяжка), муфты не должны иметь трещин, резиновые кольца упругих муфт должны быть все на месте и не иметь большого износа. Колеса моста не должны иметь дефектов реборд и трещин, зубчатые венцы должны быть смазаны. Смазка не должна попадать на рабочую поверхность колеса и на рельсы, иначе кран трудно будет тормозить. При наличии пятен и подтеков масла на частях крана, не подлежащих смазке, а также на настиле и рельсах, надо их немедленно вытереть.

При осмотре тормозов проверяется их работоспособность: тормозная лента или колодки должны равномерно охватывать поверхность тормозного шкива. Если обнаружен неравномерный или значительный износ тормозной ленты, то надо принять меры к ее замене. Далее проверяются пружины и тормозные грузы и качество крепления их и тормозного шкива на валу. Особое внимание надо обращать на состояние поверхности тормозного шкива: при попадании на нее масла и грязи торможение будет ослаблено и шкив будет скользить даже при наиболее сильном нажатий ленты или колодок. Торцовые поверхности тормозных магнитов переменного тока также должны быть чистыми. После этого осматривается двигатель моста. Затем осматривают тележку и установленные на ней механизмы, т.е. грузовой барабан, электродвигатель подъема и его редуктор и т. д.

Грузовой барабан не должен иметь трещин, канавки для каната должны иметь гладкие края, крепление концов каната на барабане должно быть надежным, и сам канат должен лежать в канавках барабана. Выход каната из канавки опасен, так как может привести его к повреждению.

Канат должен быть смазан, но так, чтобы его отдельные проволоки были видны. Он не должен иметь петель, выпучивания прядей и обрывов отдельных проволок выше допустимых пределов. Канат, имеющий хотя бы одну порванную прядь, негоден к работе.

Канат, имеющий выпученную прядь, будет изнашиваться быстрее при проходе через блоки, его износ в этом месте будет больше обычного.

Блоки трудно осматривать, находясь на мосту. Уравнительные же блоки укреплены на раме тележки и поддаются осмотру, поэтому надо проверить их состояние и наличие смазки осей.

При осмотре редукторов проверяют наличие масла в ванне, отсутствие его течи и крепление редуктора к основанию, а также чистоту отверстий в «сапунах».

Открытые зубчатые передачи должны быть смазаны густой смазкой, надежно закреплены на валах и закрыты предохранительными кожухами.

Конечные выключатели проверяют, нажимая на их рычаги рукой.

После освобождения рычаг должен возвращаться в исходное положение. Так же проверяются и блокировки.

Токопродвод к крану и к тележке проверяется осмотром. Троллеи моста должны иметь гладкую, чистую поверхность, башмаки или ролики токоприемников должны быть правильно установлены на троллеях и прочно закреплены в кронштейнах.

Провода, проложенные по мосту крана в трубах, не должны иметь поврежденной изоляции при выходе из труб, втулки на трубах необходимо уплотнять асбестовой набивкой, чтобы внутрь труб не попало масло и влага.

Для осмотра крюка его опускают вниз так, чтобы он был от пола на высоте роста человека. Крановщик спускается с крана и осматривает крюк. На нем не должно быть трещин, крюк должен свободно вращаться в траверсе; гайка, крепящая крюк к траверсе, должна быть хорошо закреплена и защищена от отвинчивания шплинтом, планкой или другим, указанным ранее способом.

Все ограждения и кожухи должны быть в исправном состоянии и надежно закреплены.

По окончании осмотра кран очищают от пыли и грязи, посторонние предметы удаляют с крана (но не сбрасывают). Инструмент нужно хранить в специальном ящике, прочно укрепленном в кабине. После осмотра крана, если он найден в должном порядке, надо опробовать все механизмы крана без нагрузки и все блокировки.

Для этого надо осмотреть подкрановые пути -- нет ли на них людей или посторонних предметов, и, если их не окажется, тогда можно включать главный рубильник. При осмотре подкрановых путей крановщик определяет, имеется ли напряжение на главных троллеях, -- в концах троллейных проводов всегда должны гореть сигнальные лампы, указывающие на наличие напряжения. Крановщик перед началом работы на кране обязан внимательно осмотреть подкрановые пути и потребовать удаления людей и находящихся на путях предметов.

После включения главного рубильника и нажатия кнопки линейного контактора, прежде чем начать работу, рекомендуется проверить действие блокировки. Блокировку дверей кабины проверяют, открывая немного двери, при этом блок-контакт разомкнётся и контактор отключится. Также проверяются и другие блокировки. После этого проверяют по очереди все двигатели крана, включая их на несколько секунд, и действие тормозов. После отключения двигателя заторможенный механизм быстро остановится, при неисправном же тормозе путь, пройденный механизмом после отключения, будет значительно больше. Действие конечных выключателей также перед началом работы надо проверять.

Для этого механизм движения тележки и механизм движения моста включают по очереди на самую малую скорость (первое положение контроллера) и наезжают на конечный выключатель. Если он исправен, то дальнейшее движение прекратится, так как двигатель отключается, а если неисправен -- крановщик тормозит механизм, и переводя контроллер на обратный ход, отводит тележку или мост от конечного положения и останавливает.

Проверка действия конечного выключателя механизма подъема производится так же: двигатель подъема включается и вращается на самой малой скорости, а крановщик внимательно следит, когда блок соприкоснется с контргрузом конечного выключателя. Если выключатель почему-либо не сработает, то надо немедленно отключить двигатель. В противном случае, если блок будет подниматься еще выше, он дойдет до барабана, упрется в него и канат оборвется, а блок упадет.

Проверку работы тормоза механизма подъема производят при первом подъеме груза. Для этого груз, желательно близкий по весу к предельно допустимому, надо поднять от пола цеха на высоту около 100 мм и затем остановить двигатель. Если тормоз выдержал такое испытание, т. е. груз не опустился на пол цеха, то на кране можно работать. После приемки крановщик должен расписаться в крановом журнале в приемке крана, а крановщик, сдавший смену, уходит с крана.

3. Монтаж оборудования

Монтажные работы в цехе обычно начинаются с установки кранов, так как технологическое оборудование цеха монтируется преимущественно при помощи мостовых кранов. Так как монтаж кранов часто производится на неблагоустроенной площадке одновременно с выполнением строительных работ, то для обеспечения правильного и безопасного монтажа необходимо чтобы были выполнены следующие основные работы: монтаж металлических конструкций зданий по всей длине здания или не менее чем по длине пяти-шести рядов колонн; монтаж и выверка подкрановых путей; в зоне монтажа должен быть железнодорожный путь; для выполнения сборки моста и других узлов крана должна быть спланирована площадка в пролете здания на длину не менее двойной длины моста крана.

Рис.2 Проверка прямолинейности подкрановых путей в горизонтальной плоскости.

Установка подкрановых путей и монтаж крана. При установке подкрановых путей необходимо производить выверку взаимной параллельности рельсов и их горизонтальность. Отклонения от параллельности подкрановых рельсов должно быть не более ±5 мм на длине 2 м. Если отклонение больше допустимой величины, то необходимо проверить прямолинейность каждого рельсового пути. Прямолинейность в горизонтальной плоскости можно определить при помощи теодолита, а при его отсутствии -- при помощи отвеса. Для этого по концам рельсов приваривается две стойки 1 и 2 (рис. ), между которыми натягивается струна 3 так, чтобы ее концы совместились с одной из кромок рельса. Величина отклонения от прямолинейности определяется при перемещении отвеса вдоль струны, Проверка прямолинейности рельсов в вертикальной плоскости производится нивелиром или при помощи сообщающихся сосудов.

Эксплуатация мостовых кранов не допускается, если взаимное отклонение рельсов по высоте в одном поперечном разрезе здания достигает - 5 мм; если величина расстояния между рельсами отклоняется от проектной на ±8 мм; если разность отметок подкрановых рельсов на соседних колоннах достигает 20 мм и если взаимное смещение торцов подкрановых рельсов в стыках как в плане, так и по высоте достигает 2 мм.

Монтаж подкрановых путей и кранов при помощи мачт требует сложной такелажной оснастки и больших затрат (примерно 30% от всех затрат на монтаж мостового крана). Поэтому более экономично применять совмещенный метод монтажа, который осуществляется одновременно со строительством здания и производится при помощи гусеничных или башенных кранов, выполняющих и монтаж строительных конструкций.

При сборке механизмов передвижения моста крана вначале устанавливают редукторы, которые закрепляются на местах, после чего над ним параллельно выступающим концам вала, протягивают струну. По струне и отвесам устанавливаются подшипники, укладываются валы и ставится электродвигатель, положение которого по высоте регулируется подкладками.

Собранный механизм вначале прокручивается вручную при помощи ломика со стороны муфты электродвигателя. При поворачивании вручную ходовое колесо и ведущая шестерня последней пары передач подъемного механизма должны совершить один оборот. Если при этом дефектов не обнаружится, производится запуск отсоединенного электродвигателя.

Механизм подъема вначале испытывается в течение 2--3 ч в обе стороны без канатов, только после этого можно приступить к навешиванию канатов.

Испытание крана, технические условия на приемку. Перед сдачей мостовых кранов в эксплуатацию производятся следующие испытания: осмотр состояния крана и его узлов, качество сборки и ее соответствие чертежам и техническим условиям; холостое опробование; статическое испытание грузом, превышающим наибольшую грузоподъемность крана на 25%, и динамическое испытание грузом, превышающим наибольшую грузоподъемность крана на 10%.

При статическом испытании кран устанавливается над опорами подкрановых путей, а тележка -- в положение, соответствующее наибольшему прогибу моста. Груз, превышающий на 25% грузоподъемность крана, поднимают на высоту 100--200 мм и оставляют в этом положении Ю-мин, после чего его опускают и замеряют величину остаточной деформации ферм крана. Для измерения остаточной деформации ферм к металлическим конструкциям крана (поясам ферм, раме тележки) до начала испытаний прикрепляют отвес в виде тонкой проволоки с грузом (100--200 г) и отмечают положение последнего.

Статические испытания можно считать удовлетворительными, если не обнаружены следующие отступления: остаточная деформация; самопроизвольное опускание груза в течение 10 мин; какие-либо повреждения крана; не нарушены сварные и клепаные соединения; неисправность каната. Если при испытании крана будет установлена остаточная деформация, то возможность его работы должна быть определена специалистами.

Динамическое испытание можно производить только в том случае, если статическое испытание прошло удовлетворительно. Оно заключается в повторных подъемах и опусканиях груза, превышающих на 10% величину предельного рабочего груза. При этой нагрузке испытываются все механизмы, а также автоматические ограничители хода крана и тележки. Ограничитель хода механизма испытывается при подъеме без груза. При динамическом испытании проверяются и тормоза. Эксплуатация крана может производиться только после испытания его и регистрации органами Госгортехнадзора.

3.1 Расчет строп

Размещено на http://www.allbest.ru

На практике расчет сводится к подбору каната, агрегатная прочность которого удовлетворяет неравенству :

P>Fk, (3.1)

где Р разрывное усилие каната

F - наибольшая рабочая нагрузка в ветви каната с учетом КПД

к - коэффициент запаса прочности

При этом следует отдавать предпочтение стальным канатам из проволоки с маркировочной группой по временному сопротивлению разрыву 1764 МПа и более. Расчет одноветвевых стропов также ведут по приведенной выше формуле. В случае применения многоветвевых стропов, ветви которых работают в наклонном к вертикальной оси положении (рис. 3), наибольшую рабочую нагрузку в одной ветви определяют по формуле :

F=m*Grp./n (3. 2)

гда Grp.- вес поднимаемого груза, кН;

п - число ветвей стропа;

а -- угол наклона ветви стропа к вертикальной оси, рад;

m -- коэффициент, зависящий от угла а.

При углах наклона ветвей стропа к вертикальной оси а = 0, п/6, п/4 и п/3 рад, соответствующих углам между ветвями стропа 0, п/3, п/2-и 2/Зп рад, значения коэффициента m соответственно равны 1; 1,15; 1,42 и 2 и по мере увеличения угла а возрастают (рис. 2). Поэтому на практике угол а. ограничивают значением п/2 рад, а при расчетном значении угла а больше этого угла применяют траверсу с вертикальными стропами.

Рассчитать и выбрать канатные стропы для подъема груза массой m = 2,6 т.

1. Вес поднимаемой плиты по закону Ньютона

Grp.=m*g (3. 3 )

Grp.= 2,6*9,8 = 25,5 кН. 2. Рабочая нагрузка в одной ветви стропа

F=m*Grp./n (3.4)

F= 1,42-25,5/4 = 9,2 кН

3. С учетом коэффициента запаса прочности разрывное усилие каната

Р= 9,2, -6=55,5 кН.

Выбираем канат 18-Г-1-0-Р-1764(180) ГОСТ 7668--80 или готовый строп 4СК-8/3780 ОСТ 24.090.48--79, выполненный из того же каната.

4. Ремонт оборудования

Ремонт механического и электрического оборудования кранов имеет целью обеспечить их бесперебойную работу.

Его можно производить по разным системам, но наиболее распространенной является система планово-предупредительного ремонта (ППР), при которой ремонт производится по истечении определенного срока работы оборудования, независимо от того, заметен износ его или нет.

При остановке крана на ремонт следует отключить рубильник в кабине крановщика и вынуть вставки плавких предохранителей; над рубильником должен быть вывешен плакат с надписью: «Не включать -- ремонт». Этот плакат может быть снят лишь по окончании ремонта лицом, ответственным за его проведение.

При нескольких кранах на одном подкрановом пути место производства ремонта крана должно быть ограждено временными тупиковыми упорами с установкой сигналов -- фонарей или флагов. Кроме того, администрация цеха должна предупредить всех крановщиков, работающих на смежных кранах, о происходящем ремонте и об установлении запретной зоны.

Ремонт частей крана, расположенных со стороны главных троллейных проводов, должен производиться при отключенном и запертом на замок рубильнике, подающем напряжение на главные троллейные провода, и снятых вставках плавких предохранителей; над рубильником должен быть вывешен плакат «Не включать -- ремонт».

Все пробные включения механизмов крана во время ремонта или по окончании его могут производиться лишь с разрешения и в присутствии лица, ответственного за ремонт.

Пуск крана в работу после ремонта производится только с разрешения лица, ответственного за исправное состояние и безопасное действие крана.

Ремонт разделяется на следующие виды: плановый осмотр, текущий, средний и капитальный ремонт. Текущий ремонт разделяется на текущий ремонт первый, текущий ремонт второй и годовой ремонт.

Плановый осмотр оборудования крана производится без простоя крана -- в выходные дни или смены, когда кран не работает. В этом случае проверяют состояние подшипников и реборд, крепление муфт, зубчатых колес, ходовых колес, производят регулировку тормозов, проверяют смазку редукторов и подшипников, устраняют мелкие неисправности, обнаруженные во время работы крана.

Также осматривают состояние щеток и контактных колец электродвигателей, производят чистку контактов контроллеров, чистку и смазку фиксаторов и замену щеток.

При первом текущем ремонте кроме очистки оборудования от пыли и грязи заменяют изношенные подшипники, гайки, болты, тормозные ленты, проверяют электрооборудование и устраняют повреждения в нем, проверяют плотность соединения контактных частей, заменяют щетки электродвигателей, проверяют состояние тормозных электромагнитов и точность подгонки их сердечников, регулируют нажатие на контакты контроллеров, производят измерение изоляции проводов, электродвигателей, контроллеров и прочего электрооборудования. Смазки проверяются и заменяются в необходимых случаях. После осмотра двигатели и контроллеры продуваются сжатым воздухом.

При втором и годовом текущем ремонте объем работ такой же, как и при первом текущем. Кроме перечисленных производится ремонт отдельных деталей и узлов по указанию крановщика, заметившего их ненормальную работу. мостовой кран вал барабан

При среднем ремонте разбирают редукторы, электродвигатели, зубчатые колеса, червяки, червячные колеса, проверяют и заменяют изношенные подшипники. Также проверяются канаты и их блоки, крепление на барабане, измеряются воздушные зазоры в двигателях, сопротивление изоляции всех токоведущих частей и качество заземляющих устройств. Производятся полная разборка контроллеров и ремонт всей электроаппаратуры.

По окончании среднего ремонта делают смазку всех механизмов и проверяют их работу, а также производят наладку, регулировку и проверку схем соединений.

Капитальный ремонт кранов производится для восстановления изношенного или устаревшего оборудования, чтобы сделать кран пригодным для работы в соответствии с современными требованиями.

Капитальный ремонт механизмов и аппаратуры сводится, в конечном счете, к полной замене механизмов или узлов и аппаратов, чего не должно быть при правильно поставленном среднем ремонте.

Необходимо стремиться к тому, чтобы плановый средний ремонт всего оборудования крана вытеснил капитальный ремонт.1

Средний ремонт в зависимости от его объема производится на месте установки крана либо в ремонтном цехе. Капитальный ремонт обычно производится в ремонтном цехе.

Всякий ремонт должен начинаться с подготовки его. Подготовка к ремонту начинается с составления дефектной ведомости, где должны быть записаны все детали, имеющие дефекты и подлежащие замене или исправлению.

Подготовляют все необходимые для ремонта детали, заказывают недостающие, подбирают необходимый крепежный материал -- болты, гайки и т. п.

Детали, требующие длительного изготовления, надо заказать заранее.

Правильно поставленное производство запасных частей возможно только по чертежам, а не по изношенным деталям, снятым для ремонта.

Чертежи деталей механизмов, аппаратуры, обмоточные данные электродвигателей должны выполняться в соответствии с документами заводов-изготовителей.

Анализ аварий и повреждений оборудования кранов дает ценные сведения о качестве обслуживания и ремонта кранов, о соответствии оборудования производственным условиям цеха.

Причины аварии могут быть следующими:

небрежный уход или неумелое обращение с оборудованием;

перегрузка механизма;

неправильность монтажа или ремонта;

изношенность из-за несвоевременного ремонта;

недостаток конструкции.

Для сокращения сроков ремонта и уменьшения времени простоя крана на многих заводах применяют узловую замену частей механизма.

Узлы изготовляются вновь или собираются из старых, реставрированных частей: колес, шестерен, осей, валов, муфт и т. п. Узел должен быть собран до ремонта в таком виде, чтобы его можно было без всякой доделки установить вместо изношенного.

Ремонт сводится к снятию дефектных узлов механизма и замене их заранее отремонтированными. При наличии на заводе нескольких одинаковых кранов необходимо иметь и новые запасные части и целые механизмы: редукторы, блочные подвесы, колеса, электродвигатели, тормоза, катушки тормозных электромагнитов. Необходимость иметь список всех работающих подшипников качения и некоторый запас их на складе; для машин постоянного тока всегда должны быть запасные щетки соответствующих марок. Щетки являются очень дешевыми деталями, но установка щеток, не рекомендованных заводом-изготовителем, может привести к обгоранию коллектора и его преждевременному износу.

При ремонте крана надо внимательно осматривать его части. Но особое внимание надо уделять тем частям и узлам, которые работают в наиболее тяжелых условиях и от исправного действия которых зависит работа крана: ходовые колеса, блочные подвески, редукторы, муфты, тормозные устройства, конечные выключатели, канаты. Ходовые колеса при ремонте могут быть заменены другими или заменены их подшипники.

Изношенные колеса при срабатывании реборды до 10--12 мм или при уменьшении диаметра в середине обода более чем на 10 мм подлежат замене.

У цилиндрических зубчатых передач при ремонте заменяют изношенные шестерни и колеса, заменяют втулки и вкладыши подшипников скольжения, смазочные кольца и подшипники качения.

При перекосе подшипников или их неправильной установке происходит быстрый износ червячного колеса.

После ремонта, когда червячный редуктор поработает несколько часов, необходимо взять пробу масла из редуктора, несколько капель вылить на чистую бумагу и осмотреть. Если будут в большом количестве блестящие частички бронзы, надо разобрать редуктор, снять червяк и осмотреть рабочую поверхность его и червячного колеса.

При обнаружении задиров червячную пару надо снять и отправить в ремонтный цех для проверки. В тормозных устройствах при ремонте заменяют тормозные накладки, рычаги, тяги, исправляют тормозной шкив. При срабатывании обода шкива на 1,5--3 мм в зависимости от его диаметра шкив заменяют новым. При неравномерном износе поверхности шкива его протачивают.

Оси, рычаги и тяги шарнирных соединений приходят в негодность через 1--1,5 года вследствие разработки отверстий, в результате чего получается ослабление соединений и уменьшается ход тормозных колодок. Эти детали очень просты в изготовлении и могут быть сделаны любым слесарем.

Значительно сложнее будет изготовление новой пружины, поэтому всегда на складе должны иметься запасные пружины. Замена подшипников качения при ремонте -- очень ответственная задача. Долговечность работы подшипника качения в основном определяется качеством его установки.

Практика применения подшипников качения показала, что неправильная установка является главной причиной преждевременного выхода подшипников из строя. Поэтому необходимо знать и строго выполнять правила их установки.

Посадочные места под подшипники должны иметь чисто обработанную цилиндрическую поверхность, строго соответствующую размерам, указанным в чертеже.

Перед монтажом необходимо внимательно осмотреть посадочные места корпуса и вала, торцы заплечиков, галтели и сопряженные с подшипником детали; при обнаружении на них забоин, пятен ржавчины или заусениц необходимо удалить забоины и заусеницы мелким напильником и зачистить наждачной шкуркой № 000 или другим мелкозернистым абразивом так, чтобы не оставались риски от напильника.

Смазочные каналы на валу и в корпусе должны быть прочищены и продуты сжатым воздухом.

После исправления дефектов механической обработки посадочные места и сопряженные с ними детали промывают керосином, протирают насухо тряпками и проверяют соответствие их размерам, указанным в чертеже.

На неправильно или грубо обработанные посадочные места, имеющие овальность или конусность, нельзя ставить подшипники.

Перед установкой подшипника посадочные места вала и корпуса необходимо покрыть легким слоем смазки и предохранять от засорения.

Непосредственно перед установкой подшипник должен быть распакован, и, если упаковка не была повреждена и смазка не затвердела, можно его ставить на место без промывки.

При затвердевшей смазке подшипник надо промыть в бензине или горячем минеральном масле.

Для промывки подшипников в чистое ведро или бачок наливают достаточное количество бензина и 6--8% к объему бензина минерального масла (индустриальное 12 или 20).

Для удаления смазки подшипники погружают в бензин и, придерживая внутреннее кольцо, медленно вращают наружное кольцо до полного очищения подшипника от смазки. При значительном количестве подшипников, промываемых одновременно, необходимо иметь две промывочные ванны для предварительной и окончательной промывки. Чистый подшипник вынимается из ванны, дают стечь бензину и укладывают на чистую бумагу.

Посадка подшипников на вал и в корпус осуществляется при помощи монтажной трубы и молотка; если сила удара молотка недостаточна, применяют ручной или гидравлический пресс. Непосредственно по подшипнику нельзя ударять молотком, даже если молоток свинцовый или деревянный: осколки от молотка попадут в подшипник.

Для облегчения работы и во избежание повреждения посадочных мест на валу подшипники перед установкой надо подогреть в горячем минеральном масле, нагретом в водяной бане до 90--95° С. Если подшипник запрессовывается с большим трудом по всей длине посадочного места, то значит, что диаметр посадочного места вала больше, чем требуется. В этом случае надо подшипник снять и устранить дефекты посадочных мест. При запрессовке подшипника на вал монтажная труба должна упираться во внутреннее кольцо подшипника, при запрессовке в корпус -- в наружное кольцо.

Подшипник к заплечику вала ставится неклейменной стороной для того, чтобы всегда можно было проверить номер подшипника.

Ремонт электрического оборудования кранов производится чаще всего электроцехом завода.

На кране производится мелкий ремонт: замена щеток, чистка коллектора, изолировка кабельных наконечников, замена катушек тормозных электромагнитов.

Перемотка электродвигателей, катушек тормозных электромагнитов, катушек грузоподъемных электромагнитов, ремонт и замена секций крановых сопротивлений может производиться только в приспособленном помещении квалифицированными специалистами и крановщик почти никогда не может принять участие в этом ремонте, поэтому дальнейшие сведения о ремонте электрооборудования здесь не приводятся.

По окончании капитального ремонта крана производятся его испытания и приемка в соответствии требованиям «Правил», действие которых распространяется как на вновь установленные, так и на краны, находящиеся в работе.

Все вновь установленные подъемные краны, а также вспомогательные грузозахватные приспособления должны быть подвергнуты до пуска в работу техническому освидетельствованию.

Подъемные краны, находящиеся в работе, должны подвергаться периодическому техническому освидетельствованию не реже, чем через каждые 12 месяцев, за исключением редко используемых.

Редко используемые краны, применяемые только для ремонта оборудования в машинных залах электрических и насосных станций, компрессорных установок и в других случаях, должны подвергаться периодическим техническим освидетельствованиям не реже, чем через каждые три года.

Внеочередное техническое освидетельствование кранов производится в случаях:

после монтажа, вызванного переносом крана на другое место;

после капитального ремонта или переустройства всего крана;

после капитального ремонта или переустройства ферм;

4) после смены механизма подъема, крюка или троса. Техническое освидетельствование имеет целью установить, что:

1) кран соответствует «Правилам» и представленной при регистрации документации;

2) кран находится в состоянии, обеспечивающем его безопасную работу;

3) обслуживание крана соответствует «Правилам».

При техническом освидетельствовании подъемный кран должен подвергаться:

осмотру;

статическому испытанию;

динамическому испытанию.

При техническом освидетельствовании подъемного крана должны быть осмотрены и проверены в работе его механизмы и оборудование, приборы безопасности, тормоза и аппараты управления, освещение и сигнализация. Также проверяют состояние металлоконструкций крана, сварных или заклепочных соединений, лестниц, площадок и ограждений; крюка (износ в зеве и отсутствие трещин в зеве и в нарезанной части) и деталей его крепления в обойме или траверсе; канатов, блоков, осей и деталей их крепления; заземления электроаппаратуры и металлоконструкций электрических кранов, подкранового пути и устройства кабины управления.

Статическое испытание крана имеет целью проверку его прочности и точности отдельных частей.

Это испытание крана при первичном техническом освидетельствовании, а также после переноса крана на другое место или после капитального ремонта всего крана или после капитального ремонта ферм крана производится нагрузкой, на 25% превышающей грузоподъемность крана.

При периодических освидетельствованиях, а также после смены механизма подъема, крюка или канатов статическое испытание производится нагрузкой, превышающей грузоподъемность на 10%.

Статическое испытание мостовых кранов производится следующим образом: испытуемый кран устанавливается над опорами подкрановых путей, а его тележка -- в положение, соответствующее наибольшему прогибу, т. е. посередине пролета. Крюком или грейфером захватывается груз и поднимается на высоту около 100 мм и выдерживается в таком положении в течение 10 мин, потом груз опускается и проверяется отсутствие остаточной деформации при помощи теодолита или специального прибора для измерения деформаций с помощью тензометров.

При наличии остаточной деформации кран в работу не допускается.

Динамическое испытание крана производится наибольшим рабочим грузом и имеет целью проверку действия механизмов крана и их тормозов.

Динамическое испытание при периодическом освидетельствовании может производиться тем же грузом, что и статическое, т. е. на 10% превышающим грузоподъемность крана.

При динамическом испытании производится повторный подъем и опускание груза, а также проверка действия всех других механизмов крана. У крана, оборудованного двумя механизмами подъема, должен быть испытан каждый механизм.

Результаты технического освидетельствования записываются в паспорт крана лицом, производившим освидетельствование.

Все вспомогательные грузозахватные приспособления (чалочные канаты, цепи, траверсы и другие съемные вспомогательные приспособления), а также тара для транспортировки грузов (ковши, контейнеры, бадьи) после изготовления подлежат техническому освидетельствованию на заводе-изготовителе, а после ремонта -- на заводе, на котором они ремонтировались.

При техническом освидетельствовании вспомогательные грузозахватные приспособления должны подвергаться осмотру и испытанию.

Испытание чалочных цепей и канатов должно производиться нагрузкой, вдвое превышающей их номинальную грузоподъемность.

Траверсы, клещи и другие вспомогательные приспособления должны испытываться нагрузкой, на 25% превышающей их номинальную грузоподъемность.

Испытание всех чалочных приспособлений должно производиться в течение 10 мин.

Тара должна подвергаться при освидетельствованиях тщательному осмотру. Испытание тары грузом не обязательно.

В процессе работы все вспомогательные грузозахватные приспособления и тара должны периодически осматриваться ответственным лицом не реже чем: траверсы и коромысла -- через шесть месяцев; клещи и захваты -- через месяц; чалочные канаты, цепи и тара -- через 10 дней.

Результаты осмотра вспомогательных грузозахватных приспособлений тары должны заноситься в журнал осмотра вспомогательных грузозахватных приспособлений. В процессе эксплуатации грузоподъемных кранов детали (сборочные единицы) механизмов изнашиваются, в результате чего режимы их работы оказываются нарушенными. Последнее не только влияет на основные показатели работы кранов, но в отдельных случаях не позволяет выполнить конкретное рабочее движение крана или делает его работу опасной. Как правило, причина возникновения таких отказов кроется в нарушении установленных режимов эксплуатации крана, ослаблении крепления деталей и изменении ранее установленных регулированием параметров, разрушении деталей, замасливании (загрязнении) их рабочих поверхностей или, наоборот, в отсутствие смазки на этих поверхностях и других дефектах, устранение которых не требует проведения специальных ремонтных работ, а может быть выполнено машинистом крана перед началом смены. Очевидно, что при возникновении указанных неисправностей крановых механизмов кроме подтекания масла (смазки) из корпуса редуктора (подшипника) и повышенного износа каната эксплуатация грузоподъемного крана должна быть немедленно прекращена.

5. Технологическая часть

5.1 Выбор рационального способа восстановления детали

Выбор способа восстановления детали зависит от конструктивно-технолологических особенностей и условий работы детали, износа, технологических способов восстановления, определяющих долговечность - отремонтированных деталей, а также стоимости восстановления.

Существует несколько способов восстановления поверхностей детали:

а)- восстановление под ремонтные размеры;

б) - восстановление наплавкой с последующей механической обработкой

в) - восстановление ремонтными деталями

г) - восстановление химическим покрытием и др.

Из всех перечисленных методов наиболее прогрессивным и приемлемым в условиях ремонтного производства является способ наплавки с последующей механической обработкой, т.к. данный способ не требует больших экономических затрат.

Данный метод не требует специального оборудования для проведения наплавочных работ.

Можно использовать станок токарно-винторезный мод.16К20. Наплавочная головка будет приспособлена на месте резцового суппорта, в качестве электрода применяется проволока сварная, марки Св-0,8г2с. Наплавка будет осуществляться с помощью вибродуговой установки. Восстанавливаемая деталь «Вал барабана» механизма подъёма выполнена из стали 45 ГОСТ 1050-81, имеет твердость HRC 45...50,в процессе эксплуатации подвергается износу, который можно убрать, путем восстановления.

Разрабатываем план операций по устранению комплекса дефектов, объединенных общим требованием:

а) одноименные операции по всем дефектам маршрута должны быть объединены,

б) - каждая последующая операция должна обеспечить сохранность качества рабочих поверхностей детали, достигнутую при предыдущих операциях,

в) - вначале должны идти подготовительные операции, затем сварочные, кузнечные, прессовые и в заключении шлифовальные и доводочные.

При назначении марки оборудования предпочтение отдавать универсальному оборудованию, универсальному мерительному инструменту.

Восстановление детали производим в следующем порядке:

5.2 Разработка технологического процесса восстановления детали

Операция 005 - Мойка. Оборудование - ванна.

Операция 010 - Дефектовка.

Выявить возможные дефекты и принять заключение. Необходимо восстановить поверхности шеек вала Ф90 к6,Ф80к:, Ф105h8 Восстановление Ф90к6 ,80кб и Ф105 h8 производим следующим образом:

а) точить поверхность под наплавку до Ф80, Ф75; Ф85 и Ф100

б) наплавить

в) произвести механическую обработку до получения номинальных размеров.

Операция 015 правка

Править вал на прессе ПА413

Операция 020Токарная

Необходимо произвести зачистку центровых отверстий, которые будут являться основными базами для последующей обработки детали. Оборудование - токарно-винторезный станок 16К20

Режущий инструмент - сверло центровочное. Приспособление - люнет, патрон 3-х кулачковый.

Операция 025-Токарная

Необходимо подготовить поверхности под последующую наплавку, для этого производим точение поверхностей в размеры Ф85,Ф80; Ф75 иФ100 с двух сторон. Деталь устанавливается в центрах и люнете.