Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРЕТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ВОДНЫХ КОММУНИКАЦИЙ МУРМАНЕКИЙ ФИЛИАЛ

КАФЕДРА ПОРТОВОЙ ПОДЪЁМНО - ТРАНСПОРТНОЙ ТЕХНИКИ И ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Допускается к защите

Зав. кафедрой ППТТ и ГС

__________________________

«___ » _____________ 200_ г.

Дипломный проект

на тему: "Механизация перегрузки контейнеров на основе козлового перегружателя в Мурманском морском торговом порту"

Пояснительная записка

Мурманск

2006 г

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ВОДНЫХ КОММУНИКАЦИЙ МУРМАНСКИЙ ФИЛИАЛ

КАФЕДРА ПОРТОВОЙ ПОДЪЁМНО - ТРАНСПОРТНОЙ ТЕХНИКИ И ГИДРОТЕХНИЧЕСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

Рассмотрено и одобрено кафедрой ППТТ и ГС

Зав. Кафедрой

Задание

для дипломного проекта студенту

группа специальность Эксплуатация перегрузочного оборудования портов и транспортных терминалов

Тема: " Механизация перегрузки контейнеров на основе козлового перегружателя в Мурманском морском торговом порту ”

Задание (перечень задач, которые необходимо рассмотреть и решить при работе над дипломным проектом):

1 Обоснование выбора перегрузочной техники

2 Описание перегрузочного комплекса

3 Выбор проектируемого козлового рельсового крана

4 Расчёт и проектирование механизмов козлового крана

5 Расчет прочности главной балки верхнего пояса

6 Безопасность жизнедеятельности

Графическая часть

1 Технологическая схема перегрузки контейнеров

2 Схема выгрузки контейнеров

3 Общий вид

4 Тележка главного подъёма

5 Тележка вспомогательного подъёма

6 Тележка передвижения крана

7 Рама для перегрузки универсальных контейнеров

8 Чертеж металлоконструкции

9 Электрическая схема механизма передвижения

Руководитель работы

Дата выдачи задания

Дата сдачи задания

Подпись студента

Рецензия

но выполнение проекта

Ф.И.О. студента

Специальность "Эксплуатация перегрузочного оборудования портов и транспортных терминалов"

Тема работы: " Механизация перегрузки контейнеров на основе козлового перегружателя в Мурманском морском торговом порту "

Оценка:

Подпись:

Рецензент:

Отзыв

на выполнение проекта

Ф.И.О. студента .

Специальность "Эксплуатация перегрузочного оборудования портов и транспортных терминалов"

Тема работы: " Механизация перегрузки контейнеров на основе козлового перегружателя в Мурманском морском торговом порту "

Руководитель

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПЕРЕГРУЗОЧНОЙ ТЕХНИКИ

1.1 Общая характеристика перегрузочного оборудования

1.2 Виды козловых кранов

2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕРЕГРУЗОЧНОГО КОМПЛЕКСА

2.1 Характеристика козловых кранов

2.2 Выбор расчетных нагрузок

2.3 Основные составляющие конструкции козловых кранов

2.4 Производительность козловых кранов (перегружателей)

2.5 Обслуживание рельсовых перегружателей

2.6 Эксплуатационные расходы

2.7 Выбор проектируемого козлового рельсового крана

3. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ КОЗЛОВОГО КРАНА

3.1 Общее устройство козлового крана

3.2 Расчет и проектирование механизма главного подъема

3.3 Расчет и проектирование лебедки вспомогательного подъема

3.4 Расчет механизма передвижения тележки главного подъема

3.5 Расчет механизма передвижения крана

3.6 Определение прочности несущей балки верхнего пояса козлового крана

4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ПЕРЕГРУЗОЧНЫХ РАБОТ В МУРМАНСКОМ МОРСКОМ ТОРГОВОМ ПОРТУ

4.1 Основные положения

4.2 Общие требования охраны труда

4.3 Анализ производственных условий

4.4 Пожарная безопасность при производстве работ в Мурманском морском торговом порту

4.5 Требования безопасности при перегрузке контейнеров

4.6 Охрана окружающей среды

4.7 Мероприятия по гражданской обороне

4.8 Действия при катастрофическом затоплении

4.9 Действия при заражении сильнодействующими ядовитыми веществами

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

Основные направления развития отраслей промышленности и транспорта вызывают необходимость применения прогрессивных средств механизации подъемно-транспортных, погрузочно-разгрузочных и складских работ, в том числе высокопроизводительных, надежных и безопасных грузоподъемных машин с программным управлением.

Морские порты являются связующим звеном при осуществлении перевалки грузов с одного вида транспорта на другой. Когда производятся погрузочно-разгрузочные операции, в них участвуют одновременно несколько типов подъемно-транспортных машин в зависимости от рода груза и технологических схем перегрузки.

Морские порты имеют приоритетное значение для экспортно-ориентированном экономики. Обеспечение роста экономики страны немыслимо без опережающего разбития транспортной составляющей. Задача обеспечения растущей экономики экспортными и импортными транспортными возможностями решается двумя путями: резкое повышение грузооборота оставшихся в распоряжении России после распада Союза портов и строительство новых портов и терминалов на Балтийском, Баренцевом, Белом, Азовском морях, Дальнем Востоке.

Повышение грузооборота портов возможно только при внедрении полной комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, ликвидации ручных погрузочно-разгрузочных робот и исключения тяжелого ручного труда при выполнении основных и вспомогательных производственных операций на основе современного высокопроизводительного перегрузочного оборудования.

Для совершенствования процесса перегрузки постоянно возникает необходимость изменения оборудования причалов, где вместо универсальных средств механизации при больших грузопотоках устанавливаются специальные перегрузочные комплексы с годовым грузооборотом в несколько миллионов тонн.

Мурманский морской торговый порт занимает особое место среди северных портов России. Удобное расположение порта, уникальные природно-климатические условия, близкое расположение к портам Западной Европы - все это позволяет принимать и отгружать большой объем грузов в Мурманском морском торговом порту.

Только за последние два года в Мурманском порту значительно расширены складские площади, проводится плановая модернизация портальных кранов.

Открытое акционерное общество "Мурманский морской торговый порт" (далее Мурманский морской торговый порт) было создано в 1994 году на базе государственного предприятия и в настоящее время является крупнейшим предприятием города Мурманска, а по объему перерабатываемых грузов занимает четвертое место по России и является вторым по величине (после Санкт-Петербургского порта) портом северо-западной части России.

Мурманский морской торговый порт располагает для работы семнадцатью причалами общей протяженностью около 3000 метров. Их длина и глубины у причалов позволяют принимать и ставить под грузовые операции суда с осадкой до 15,5 метров и длиной более 265 метров. С начала 1999 года порт успешно обрабатывает суда типа «PANAMAX» грузоподъемностью до 80 000 тонн с интенсивностью до 20 000 тонн в сутки.

Порт оснащен современной высокопроизводительной техникой. Это портальные краны грузоподъемностью до 40 тонн, погрузочная машина для перевалки апатитового концентрата производительностью более 1000 тонн в час, автопогрузчики грузоподъемностью от 1,5 до 32 тонн.

Для осуществления вспомогательных операций имеются в распоряжении тягачи и ролл-трейлеры до 40 тонн, бульдозеры, тракторы и другая техника.

За 2004 год портом переработано 9034 тыс. тонн, грузов, из них доля экспортных грузов составила 91,4 %, импортных - 4,9%, каботажных - 3,7%.

Наиболее крупные грузопотоки (по итогам 2004 года):

уголь (15,5 млн. т)

апатитовый концентрат (2,3 млн. т)

глинозем (638 тыс. т)

лес, пиломатериалы (520 тыс. т)

контейнеры (670 тыс. т)

Особое место занимает перевалка угля и глинозема. Мурманский морской торговый порт является крупнейшим и практически единственным крупным перевалочным пунктом глинозёма в Северном морском бассейне.

Через Мурманский порт сейчас экспортируется угля и ввозится глинозёма больше, чем через порты Санкт-Петербург, Кандалакша, Выборг и Высоцк вместе взятые.

Объем экспорта угля через Мурманск увеличился за последние годы с 217 тыс. тонн в 1995 г. до 5,5 млн. тонн в 2003 г., то есть более чем в 25 раз.

Основное направление экспорта - это страны Западной Европы, в частности Испания, Нидерланды, Бельгия, Франция, Великобритания.

Устойчивое финансовое положение Мурманского морского торгового порта позволяет осуществлять планомерную работу по модернизации портового оборудования, закупать новую технику, проводить дноуглубительные работы, реконструкцию железнодорожных путей.

Для складирования и хранения грузов Мурманский морской торговый порт располагает как открытыми складскими площадями, так и закрытыми складами. Всего в зоне причалов имеется около 118 000 кв.м открытых и 30 000 кв.м закрытых складских площадей. Имеется также склад временного хранения. Все склады и причалы порта имеют удобные автомобильные и железнодорожные подъездные пути, что позволяет производить погрузочные операции как непосредственно из судна в вагон (или обратно), так и через склад.

1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ПЕРЕГРУЗОЧНОЙ ТЕХНИКИ

1.1 Общая характеристика перегрузочного оборудования

Козловые краны являются одним из основных видов средств механизации перегрузочных и складских работ в различных отраслях народного хозяйства.

По назначению козловые краны разделяют на три основные группы - общего назначения, перегрузочные; строительно-монтажные и специального назначения. Перегрузочные краны эксплуатируют на открытых складах, погрузочных площадках, обслуживаемых средствами наземного рельсового и безрельсового транспорта; грузоподъемность их обычно 3,2-50 т, пролеты 10-40 м, высота подъема в зависимости от условий загрузки-разгрузки транспортных средств или штабелирования грузов 7-16 м.

Строительно-монтажные краны предназначены преимущественно для монтажа оборудования промышленных предприятий, энергетических установок и сборных транспортных сооружений. Грузоподъемность этих кранов 300-400 т, пролеты 60-80 м и высота подъема 20-30 м. Краны рассчитаны на легкий режим работы; конструкция их часто обеспечивает быстрое перебазирование, сборку в различных исполнениях с варьированием грузоподъемности пролета, высоты подъема и т. п. Эти краны выполняют как двухконсольными, так и бесконсольными. Краны специального назначения, обслуживающие гидротехнические сооружения, обеспечивающие секционную сборку судов, и др., крайне разнообразны по конструкции и рабочему оборудованию; их параметры изменяются в самых широких пределах.

Монтажные и специальные краны часто изготовляют на базе перегрузочных козловых кранов. В число последних входят также специализированные краны для перегрузки крупнотоннажных контейнеров, пакетов длинномеров и других грузов. Эти краны часто имеют грузовые подвески с пространственной канатной системой или жесткими направляющими, предотвращающими раскачивание груза. Однако преимущественным распространением пользуются долее простые по

конструкции и менее металлоемкие краны общего назначения с гибкой подвеской грузозахватного органа: крюковые, а также аналогичные им по конструкции грейферные и магнитные.

Простота управления и обслуживания, относительно низкая стоимость изготовления и эксплуатации обусловили значительное расширение области применения козловых кранов в народном хозяйстве. Выполненные по типовой схеме, козловые краны с двухконсольным мостом и рельсо-колесной ходовой частью перекрывают площадки относительно большой ширины - 60 м и более. При их использовании не требуется устройство дорогостоящих подкрановых эстакад или наличие проездов для наземных подъемно-транспортных средств. Такие краны позволяют наиболее целесообразно организовать склад, размещая транспортные пути под консолями. Они достаточно просты в изготовлении; фактические затраты на их эксплуатацию лишь незначительно больше, чем у мостовых кранов соответствующих параметров.

В настоящее время наметилась стремление к увеличению пролетов кранов, их грузоподъемности, рабочих скоростей и, следовательно, производительности.

Козловые краны изготовляют по различным конструктивным схемам, в зависимости от которых выполняют не только остов и грузовую тележку крана, но, в значительной мере, и остальные его узлы и механизмы.

Приведём классификацию двухконсольных козловых кранов и их схемы:

Наиболее распространены краны с двухстоечными опорами.Пролет этих кранов L, определяется опорной базой В, принимаемой в пределах . При высоте подъема Н = 7-12 м - это обеспечивает транспортирование через опоры большинства штучных грузов, а также возможность относительно простого монтажа путем стягивания опорных стоек, как правило, достаточно несложных по конструкции и обладающих малой металлоемкостью. Современные краны этого типа обычно имеют однобалочный мост с двухрельсовой подвеской грузовой тележки. Однако конструкция ходовой части таких тележек относительно сложна; необходимость образования проемов для прохода ледовых колес тележек усложняет узлы примыкания стоек к мосту. Эти недостатки устранены в кранах с монорельсовой подвеской грузовой тележки. Вместе с тем износостойкость полок монорельсов обычно невелика, а грузовые тележки подвержены поперечному раскачиванию. Поэтому такие краны целесообразно изготавливать для условий ограниченной интенсивности эксплуатации и для грузоподъемности не более 20-32 т.

В кранах с другой схемой мост прикреплен одной стороной к опорным рамам, грузовая тележка имеет несущую каретку и удерживающие ролики, перемещающиеся по верхней и нижней балкам моста. В этих кранах можно использовать надежные в работе и простые в изготовлении тележки с ходовой частью опорного типа. В двухбалочных кранах применяют простые по конструкции двухрельсовые опорные грузовые тележки типовых мостовых кранов; размещение подвески между балками моста позволяет на 10-15 % уменьшить высоту крана. Но двухбалочные мосты сложны при изготовлении и металлоемки, что оправдывает использование таких схем только в кранах с относительно небольшими (до 25 м) пролетами или при наличии каких-либо дополнительных условий.

Краны с одностоечными опорами позволяют транспортировать грузы значительной длины из-под консолей в пролет с разворотом на 90° около стоек опор перемещать длинномерные и крупногабаритные грузы одновременно двумя кранами, а также беспрепятственно обслуживать пересекающиеся подкрановые пути, конвейеры и другие установки. Металлоконструкцию таких кранов выполняют коробчатого сечения. По мосту прямоугольного сечения перемещается консольная грузовая тележка, а при меньшей грузоподъемности электрическая таль.

В кранах с одностоечными опорами так же как и в двухбалочных кранах, общая высота меньше; здесь можно применять узлы ходовой части типовых грузовых тележек. Недостатками кранов с одностоечными опорами являются сложность их монтажа по сравнению с двухбалочными кранами, повышенная металлоемкость, которая обычно на 10-15 % превышает металлоемкость кранов с двухстоечными опорами, так как стойки и нижние ходовые балки интенсивно работают на изгиб. Относительно небольшое расстояние от грузовой подвески до опор (обычно не более 3,5 м даже у крупных кранов), препятствует (или, по крайней мере, затрудняет) работу с крупногабаритными грузами. В результате применение таких кранов ограничено, хотя принципиальная схема их известна уже очень давно.

Для перегрузочных операций иногда используют бесконсольные краны, имеющие, как правило, решетчатый мост с передвигающейся по его верхним поясам опорной грузовой тележкой. Несмотря на простоту конструкции, отсутствие консолей существенно усложняет организацию перегрузочных работ, поэтому такие краны используют преимущественно для монтажных работ.

Козловые краны различают также по виду опор (с обеими жесткими, с одной жесткой, а другой гибкой - шарнирной опорой), приводу грузовых тележек (самоходный или канатнотяговый) и другим конструктивным особенностям.

1.2 Виды козловых кранов

Современные козловые краны в соответствии с основными характеристиками представлены следующими видами кран грузоподъемностью 12,5 т с однобалочным мостом и двухрельсовой грузовой тележкой; кран грузоподъемностью 5 т с однобалочным трубчатым мостом и электроталью; кран грузоподъемностью 20,5 т с однобалочным мостом и консольно-подвесной грузовой тележкой; кран грузоподъемностью 12,5 т с двухбалочным мостом; кран с одностоечными опорами и консольной грузовой тележкой; бесконсольный кран грузоподъемностью 30 т; бесконсольный кран грузоподъемностью 50 т с выходом вспомогательной тележки на консоли нижнего пояса моста. Эти краны являются типовыми и производятся массовыми партиями.

Рассмотренное многообразие типов кранов сложилось исторически вследствие разработки и изготовления кранов многочисленными организациями и предприятиями. Это привело к использованию в народном хозяйстве разнотипных кранов с идентичными параметрами что нежелательно. Практика эксплуатации выявила целесообразность одновременного выпуска козловых кранов, по крайней мере, двух исполнений: нормального и облегченного, что характерно также и для других перегрузочных кранов, например, мостовых. Краны нормального исполнения по конструктивным особенностям приближаются к типовым мостовым двухбалочным кранам. Металлоконструкцию таких кранов выполняют из листов.

Механизмы кранов состоят из отдельных агрегатов, соединенных зубчатыми муфтами, все зубчатые передачи выполнены в виде редукторов, ходовые колеса смонтированы на угловых буксах и т. п. Такие особенности конструкции соответствуют условиям длительной (20 - 30 лет) работы в среднем и тяжелом режимах.

В случаях, когда объемы грузопотоков существенно ниже предусмотренных верхней границей среднего режима или краны интенсивно работают только при занимающей ограниченное бремя погрузке-разгрузке, они могут иметь металлическую конструкцию, рассчитанную на ограниченную выносливость.

В качестве направляющих для ходовых колес грузовых тележек могут быть использованы непосредственно несущие элементы металлической конструкции. Сравнительно редкая замена ходовых колес позволяет использовать менее металлоемкие и трудоемкие решения, например, монтировать снабженные зубчатыми венцами колеса на неподвижных осях Грузовые тележки можно заменять электроталями.

Краны, обладающие такими особенностями, называют облегченными, их металлоемкость и стоимость существенно (в ряде случаев до 50 %) меньше, чем у кранов нормального исполнения.

2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕРЕГРУЗОЧНОГО КОМПЛЕКСА

2.1 Характеристика козловых кранов

Перегрузочный комплекс включает в себя базовую перегрузочную машину-козловой кран перегрузочные машины-автопогрузчики.

При перегрузке крупноразмерных грузов, например железнодорожных контейнеров массой 5 и 20 т часто бывает достаточным, если вылет консолей козлового крана будет на 150-250 мм превышать расстояние от опор подкранового рельса до центра вагона.

Обычно для обслуживания железнодорожных вагонов достаточно иметь вылет 4,2-4,5 м; при работе с крупнотоннажными контейнерами минимально допустимый вылет консолей 3,4-3,6 м. Вылет консолей должен составлять 0,20-0,30 длины пролета, рекомендуется избегать увеличения вылета консолей, так как при этом резко возрастают их прогибы, что может потребовать дополнительного усиления моста. Помимо этого при выходе груза на такую консоль бывает трудно обеспечить необходимый запас сцепления у ходовых колес противоположной опоры.

Высота подъема определяется из условия, при котором зазор между транспортируемым грузом и наземными предметами должен быть не менее 0,5 м. При работе с железнодорожным транспортом высота подъема должна составлять не менее 8 м; у кранов, используемых для перегрузки контейнеров, ее следует увеличивать до 9 м. В большинстве случаев высота подъема 9-10 м бывает достаточной как для обслуживания транспортных средств, так и для штабелирования грузов. Иногда, например, для кранов лесных складов ее принимают по наибольшей допустимой высоте складирования 16 м.

Расстояние между стойками опор должно обеспечивать возможность перемещения без разворота наиболее часто транспортируемых грузов и с разворотом грузов всех видов, для работы с которыми предназначен кран.

Следует иметь в виду, что разворот от груза на весу даже при наличии приводного поворотного устройства, увеличивает длительность перегрузочного цикла. Для ручного разворота длинномерных грузов массой более 5 т необходимо не менее двух человек. Чтобы избежать разворота грузов над железнодорожными платформами и в особенности полувагонами расстояние между стопками должно быть достаточным для перемещения на необходимой высоте поперечно расположенного груза. Груз, подвешенный на свободно вращающемся крюке, при проходе через опору может самопроизвольно развернуться. Поэтому для интенсивно эксплуатируемых кранов расстояние между стойками необходимо назначать исходя из наибольшего размера груза (например, диагонали пакета или контейнера). Зазор между грузом и стойками опор должен быть не менее 500 мм. Это же относится и к тем случаям, когда приходится разворачивать груз в пролете или под консолями.

Практика показывает, что для кранов грузоподъемностью 3,2-5 т универсального назначения при колесной базе шириной м удается обеспечить практически беспрепятственное транспортирование груза через опоры. У кранов большей грузоподъемности этот размер должен быть 9-11 м.

При высоты конструкция и условия работы стоек, опор и узлов их примыкания к мосту усложняются. В то же время с увеличением опорной базы удлиняются подкрановые пути. Поэтому в ряде случаев для увеличения расстояния между стойками на заданной высоте их выполняют Г-образной формы или укрепляют мост дополнительными поперечными кронштейнами.

Аналогично обеспечивают и наименьшее допустимое расстояние между грузовой подвеской и передней гранью опорной стойки у крана с одностоечными опорами. Здесь размеры опорной базы определяют исходя из условия беспрепятственного перемещения крана по путям, а также необходимости обеспечения примерного равенства вертикальных нагрузок на ходовые колеса. Следует максимально ограничивать ширину ходовых тележек и нижних частей кранов. Выступающие части механизмов передвижения, в том числе корпуса редукторов и зубчатые венцы ходовых колес, не должны располагаться ниже головки рельса. Опыт показывает, что более низкое расположение этих элементов резко увеличивает опасность их загрязнения и поломок

Для выбора скоростей движения можно использовать общие указания, приведенные в технической литературе. При этом следует учитывать также безопасность работы, удобство управления, требуемую точность установки груза.

На производственных объектах (сборочных площадках, открытых складских площадках порта), где работающие на технологических операциях люди не могут следить за перемещением крана, при отсутствии ограждений подкрановых путей скорость передвижения крана не должна превышать 1 м/с. Это относится и к кранам с управлением из кабины. Однако для складов и площадок, где находится небольшое число рабочих, непосредственно связанных с перегрузочными операциями, такое ограничение, отсутствует. Предельная скорость передвижения грузовой тележки должно назначаться с учетом протяженности ее рабочего хода, ограниченного длиной моста, обычно связанной с пролетом крана.

Для кранов тяжелого режима работы значение скорости может быть увеличено на 20-25 %. При относительно ограниченной высоте подъема груза нецелесообразны скорости подъема более 0,25-0,50 м/с. Это обусловливается также тем, что дальнейшее повышение скоростей подъема груза ведет к необходимости установки электродвигателей повышенной мощности, в результате чего увеличиваются масса и размеры грузовой тележки, а также сечения кабелей токоподвода грузовой тележки и крана. Скорости подъема и горизонтального передвижения груза ограничиваются еще и требованиями точности работы.

Повторяемость нагрузок, соответствующих предельным и испытательным условиям, невелика, ориентировочно 10-50 раз за срок службы крана, и при проверке выносливости их не учитывают. Для выбора скоростей движения учитываем вертикальные нагрузки на подкрановые пути от веса крана и веса груза.

При работе почти невозможно избежать эпизодического подъёма грузов, превышающих номинальную грузоподъемность крана.

Вероятность возникновения и величина такого превышения хотя и случайны, но в определенной мере обусловлены видом транспортируемых грузов и технологией перегрузочных работ.

2.2 Выбор расчётных нагрузок

В предварительных расчетах массы крана следует учитывать возможную неравномерность распределения нагрузки между ветвями грузовой подвески для кранов с подвеской груза на двухветвевой или пространственной траверсе (например, для транспортирования пакетов круглого леса крупнотоннажных контейнеров и других грузов), возможное смещение центра массы груза относительно вертикальной геометрической оси подвески. Это смещение в ряде случаев может достигать больших значений. Так, для двадцатитонных контейнеров, имеющих длину 6 м, нормированное продольное смещение центра масс составляет 1,2 м. Эта величина определяется характером транспортируемого груза и должна задаваться в техническом задании на проектирование крана.

Нагрузки от массы конструкции крана принимают по данным спецификаций или при проверочных расчетах по данным поузлового вывешивания крана. Для предварительного назначения массы крана могут быть использованы данные, приведенные в ГОСТ 7352-81.

Масса кранов некоторых типов может быть приближенно с точностью до 10 %, определена по эмпирически формуле [19]

 т ,(2.1)

где - грузоподъемность крана, т;

- пролет крана, м;

, - степенные показатели.

Значения показателей и получены методом множественной корреляции с использованием данных фактически выполненных машин.

Степенные показатели относятся к двухконсольным кранам с рабочим вылетом консолей, равным около пролета; режим работы кранов средний.

Показатель степени существенно (в 1.7-3 раза) больше показателя степени .

Для перевалки в порту контейнеров на складских площадях, выгрузки их из вагонов или автомобилей все шире используются козловые краны, специализированные для таких работ и оснащенные специальными автоматическими контейнерными захватами-спредерами. По аналогии с контейнерными перегружателями на кордоне причала их все чаще в специальной литературе называют рельсовыми перегружателями козлового типа или просто рельсовыми перегружателями.

Рельсовые перегружатели являются дальнейшим развитием концепции индустриальных мостовых кранов. Они перекрывают своим пролетом несколько рядов штабеля и складируют контейнеры в пять ярусов и выше. Рельсовые перегружатели являются оборудованием исключительно зоны складирования. Они используются в сочетании с тягачами-трейлерами или с автоконтейнеровозами, осуществляющими перевозку между зоной складирования и причальной зоной, складом комплектации

Также они способны осуществлять выгрузку транспортных средств, складирование и разбор складских штабелей и операции по передаче контейнера из складского штабеля в зону действия кордонного крана или перегружателя и являются универсальными машинами хорошо адаптированными для контейнерных перевозок. Первые два рельсовых перегружателя козлового типа для работы на складах контейнеров были введены в зоне складирования контейнеров Складские перегружатели обычно имеют более широкий пролет. К 1996 году в мире насчитывалось около 40 таких перегружателей, к 2003 году их число достигло 65 единиц.

Рельсовые перегружатели постоянно росли по своим размерам, поскольку они приобретали все большую и большую популярность. К складирующим перегружателям с пролетом 36 м (12-13 рядов контейнеров) скоро присоединились перегружатели с пролетом до 60 м. Наибольшие из них достигли размера в 100 м (например, установленные в Лос-Анджелесе и Ричмонде).

Рельсовые перегружатели обычно имеют электроприбор с подводкой питания по кабелям из вне или от своих собственных генераторов.

Главной ступенью разбития этого вида оборудования считается появление и совершенствование систем автоматического управления. Рельсовые перегружатели предоставляют возможность полной автоматизации операций, при которой крановщик становится лишь вспомогательным звеном компьютерной системы управления.

2.3 Основные составляющие конструкции козловых кранов

Рельсовые перегружатели козлового типа имеют массивный портал из коробчатых балок, их пролет может составлять 60 м, что соответствует примерно 20 рядам в штабеле. Железнодорожные рельсовые перегружатели имеют соответствующий пролет в 8 м. Главным внешним отличием рельсовых перегружателей от безконсольных перегружателей является наличие консоли с одной или двух сторон с вылетом от 4 до 16 метров. Каждая из консолей позволяет складировать до 3 рядов контейнеров вне колеи портала в дополнение к штабелю внутри него или осуществляет передаточные операции, в то время как другая консоль обслуживает наземный транспорт. Тягачи-трейлеры и магистральные средства транспорта, подвозящие или отвозящие контейнеры от зоны складирования, подъезжают именно со стороны этой консоли перегружателя. Общая высота перегружателя и высота подъема обычно близки к 17-19 м и 11-15 м соответственно.

Колесная база обычно составляет 15 м, а общая длина - около 20 м. Эти габариты важны, поскольку контейнеры обычно перемещаются между зоной складирования и средствами транспорта сбоку между ногами портала Указанная ширина позволяет легко перегружать сорокафутовые контейнеры. При роботе только с двадцатифутовыми контейнерами эти размеры могут быть значительно меньше.

Полный максимальный вес перегружателя с контейнером и спредером (обычно полноповоротным) достигает 300-370 т. Для портала с 16 колесами (восемь пар, сгруппированных в четыре тележки) распределенная статическая нагрузка на колесо достигает 20-25 т. Как ни парадоксально, но меньшие рельсовые перегружатели могут оказывать гораздо большие нагрузки на свои меньшие по количеству колесо, часто до 40 т на колесо при ширине рельса 100 мм. Для того чтобы выдерживать такой вес, подкрановые рельсы опираются на массивные бетонные балки, а во многих случаях приходится использовать и свайную конструкцию.

Перегружатель перемещает контейнеры к штабелю и от него, а также перемещает контейнеры в штабеле при выборке нужного, для доставки-отправки наземным транспортным средствам разрешается доступ на терминал и подъезд к нужному ряду. Обычно предусматривается специальная обменная зона, хотя имеются и исключения. Например, некоторые терминалы предусматривают такую зону и для транспортной связи с ней используют автоконтейнеровозы и (или) тягачи-трейлеры.

Наиболее привлекательным свойством рельсовых перегружателей является экономичное использование площади. Этот вид оборудования обеспечивает максимальную высоту и плотность складирования, при условии эффективной системы планирования и управления терминальными операциями. Блоки контейнеров во всех направлениях имеют самые большие размеры. Обеспечивается вместимость около 1000 контейнеров 20-ти футовых на гектар.

2.4 Производительность козловых кранов (перегружателей)

Производительность: поскольку пролет рельсовых перегружателей велик, скорость спредерной тележки может быть до 150 м/мин. Скорость подъема до 30-60 м/мин, скорость перемещения портала до 100-150 м/мин. Однако операционные скорости зависят от грузопотока, транспортного расстояния и способности системы транспортного обеспечения поддерживать равномерность подачи контейнеров. Все это приводит к тому, что практическая производительность рельсовых перегружателей не является исключительно высокой.

Во многом это объясняется тем, что с ростом высоты складирования возрастает и число "непроизводительных" перегрузок контейнеров для их выборки и рост суммарного транспортного расстояния в длинных штабелях.

На практике, рельсовые перегружатели обеспечивают уровень перегрузки около 24 контейнеров в час, при теоретической пиковой производительности в 30 движений в час для больших терминалов и 40 - для маленьких. Из практики эксплуатации сменная производительность ограничивается 25 контейнерами в час, с учетом всех перегрузок между причальной зоной, фронтом погрузки-выгрузки и складских операций. Практическим правилом при планировании контейнерного терминала служит норма в один рельсовый перегружатель на каждые 30000 - 40000 единиц грузопотока контейнеров через терминал в год. Учитывая высоту складирования, требующую в среднем 3-3,5 перегрузки каждого контейнера на маршруте следования через терминал, это дает значение в 105000 - 140000 рабочих циклов рельсового перегружателя в год, и 25-32 - за час работы.

Предполагая, что на каждые два причальных перегружателя должны работать три рельсовых, и каждый требует водителя и контроллера, плюс водители 6-8 тягачей для внутрипортовой транспортировки, общая численность персонала для терминального модуля составляет 24 человека. Лишь от крановщиков требуется высокая квалификация, и они должны проходить тщательную подготовку к работе. Ее продолжительность обычно составляет 3 месяца и включает теоретические занятия по работе и безопасности и практику, проходимую под руководством опытных наставников.

Особое место занимает редко используемая система организации операций на терминале, где одна консоль складского перегружателя перекрывает причальную зону, в которую контейнеры доставляются специальной транспортной системой, а другая консоль используется для обслуживания наземного транспорта. Таким образом, причальные и складские операции полностью интегрированы. Они полностью автоматизированы, и мощность приводов обеспечивает высокие рабочие скорости портал перемещается со скорость 106 м/мин, тележка спредера со скоростью 244 м/мин и подъем осуществляется со скоростью 68,9 м/мин. Однако реальная производительность этой системы на практике оказалась намного ниже ожидаемой.

Готовность этого класса складского оборудования находится на уровне 96%, а использование достигает 55-60%. Совершенно очевидно, что порты "перенасыщены" этим оборудованием, как и любым иным в этом функциональном классе, чтобы обеспечить работу в пиковых режимах, и готовность оборудования едва ли будет проблемой.

2.5 Обслуживание рельсовых перегружателей

Для рельсовых перегружателей около 10% времени ремонта приходится на повреждения и 40% - на отказы оборудования. Поскольку электроэнергия подается по кабелю и потребляется на уровне 100 кВт/час, нет необходимости обслуживания и замены аккумуляторных батарей и нет расходов на замену покрышек.

Обслуживание осуществляется в строгом соответствии с расписанием, во внерабочее время. Для рельсовых перегружателей особенно важным является проверка состояния спредера и системы предотвращения раскачки. Обычно эти проверки выполняются не реже раза в две недели. Электромоторы проверяются через каждые 1000 мото•часов, и раз в полгода проводится полный их осмотр и обслуживание. Важна своевременная смазка валов и подшипников. Углубленный осмотр и капитальный ремонт колес тележки проводится каждые 5-6 лет, направляющих тележки каждые 8 лет, и привода подъема - каждые 10 лет. Рельсовые перегружатели являются оборудованием, работающим в четко обозначенной зоне, в связи с чем требуются передвижные мастерские. Для тестирования, обслуживания и ремонта спредеров, электромоторов и прочих узлов нужны также и обычные мастерские.

2.6 Эксплуатационные расходы

Эксплуатационные расходы при использовании рельсовых перегружателей весьма высоки. Цена средних размеров перегружателя на рельсах с пролетом 30 м и консолями с вылетом 8 метров с каждой стороны колеблется в пределах 2,2-2,5 миллиона долларов. При эксплуатационных расходах 15% от стоимости в год, это составляет сумму в 350 000 долларов. Заработная плата крановщиков составляет в Европе около 55% эксплуатационных расходов, в России около 20 %, обслуживание и ремонт - около 65%, электроэнергия и расходные материалы - 15%. Для меньших по размерам рельсовых перегружателей, используемых на железнодорожных терминалах, цена составляет около 1 миллиона долларов, а годовые эксплуатационные расходы достигают 27% от этой величины, или 270 000 долларов. Из них заработная плата составляет 55%, обслуживание 30%, а энергия и смазочные материалы - примерно 15%, как и в случае больших кранов.

Время ремонта рельсовых перегружателей и составляет около 25 часов, при внезапных отказах составляет около 12,5 часов.

Наработка рельсовых перегружателей составляет 3000-4000 часов в год при планируемом сроке службы в 25-30 лет. При уровне 100000 рабочих циклов в год это дает общий рабочий ресурс в 2,5-3 миллиона циклов. Для перегружателя с начальной стоимостью 2,35 миллиона долларов амортизационные отчисления при сроке службы 25 лет составляют примерно 650 000 долларов в год. При 3500 рабочих часов стоимость одного часа работы рельсового перегружателя составляет около 185 долларов в час, или примерно 7,5 долларов за один подъем. Еще одним важным обстоятельством в пользу выбора системы с рельсовым перегружателем является состояние складской площади, если грунт делает использование пневмоколесного транспорта дорогим из-за большой стоимости работ по усилению покрытия.

Общие расходы на обслуживание и ремонт составляют около 4% начальной стоимости перегружателя в год, т.е. примерно 100000 долларов. Из них примерно 80% составляет заработная плата персонала (около 200 человеко-часов в месяц). Для небольших рельсовых перегружателей обслуживание (на уровне 80 000 долларов в год) составляет 8% стоимости оборудования, из которых 55% расходуется но заработную плату, 40% на запасные части и 5% на исходные материалы.

2.7 Выбор проектируемого козлового рельсового крана

Выбор проектируемого козлового рельсового крана для перегрузки контейнеров определяется степенью его участия в технологической цепочке перевалки контейнеров по технологической схеме:

Полувагон - Кран (спредер) - Склад и обратно;

Склад - Кран (спредер) - Причал и обратно.

Козловой рельсовый перегружатель используется только при складских операциях. Погрузка контейнера на судно производится с помощью портального крана "Сокол". Все работы с участием козлового крана по выгрузке контейнеров из транспортных средств, установка в штабель, разборка складского штабеля и передача контейнера от козлового крана портальному крану осуществляются 1 крановщиком козлового крана. Для раскрепления груза в транспортных средствах выделяется отдельная рабочая сила. Для контроля за правильностью выбора контейнера назначается тальман.

Проектируемый козловой кран представляет собой кран нормального исполнения с двухбалочным коробчатым мостом, сваренным из листов, двухконсольный, с двухрельсовой опорной основной тележкой. В качестве рабочего органа используется спредер для захвата двадцатитифутовых контейнеров стандарта ИСО. Так как спредер является узкоспециализированным захватом и способен производить застройку только двадцатифутовых контейнеров для застройки других генеральных грузов, а также универсальных и специализированных контейнеров массой брутто до 5 тонн, кран оснащен вспомогательной тележкой.

Грузоподъемность основной тележки крана составляет 30 тонн, она позволяет перемещать всю номенклатуру двадцатифутовых контейнеров. Ширина колеи 40 метров обеспечивает складирование контейнеров в 6 рядов. База крана составляет 10 метров, достаточна для проноса контейнеров в просвете ног на любой высоте. Ширина контейнера составляет 2,4 метра. Скорость движения козлового крана 18 м/мин. Скорость движения тележки 12 - 65 м/мин. Высокие скорости движения механизмов козлового крана призваны обеспечить гибкость всей технологической цепочки и адаптироваться к скоростям других механизмов, участвующих в перегрузочном процессе. Длина консолей по 10 метров, что позволяет производить выгрузку транспортных средств и производить передачу контейнера от козлового крана к следующему в технологической цепочке механизму. Высота подъема спредера 20 метров обеспечивает высоту складирования контейнеров в 5 ярусов и пронос над ними шестого по высоте контейнера. Общая высота крана 30 метров.

3. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ КОЗЛОВОГО КРАНА

3.1 Общее устройство козлового крана

Козловой кран состоит из несущей рамы и двух пилонов (рисунок 1). На балках несущей рамы установлены две тележки передвижения, на которых находятся механизм подъема (главная тележка грузоподъёмностью 20 тонн и вспомогательная - 5 тонн) и механизмы передвижения тележек. Пилоны установлены но четыре тележки передвижения, две из которых приводные.

Питание козлового крана производится от причальной электроколонки через пятижильный питающий кабель и входной щит. Подключение кабеля к колонке производится на три фазы и рабочий ноль только дежурным электриком. Заземляющий провод подключается к контуру колонки.

Для перегрузки двадцатифутовых контейнеров используем тележку главного подъёма и автоматический спредер, навешенный на двурогий крюк грузоподъемностью 20 тонн. Для перегрузки контейнеров меньших размеров весом до 4 тонн и других генеральных грузов используем вспомогательную тележку грузоподъемностью 5 тонн, на которую навешивается рама или другие грузозахватные приспособления.

Каждая из тележек имеет самостоятельный привод передвижения.

К расчётным механизмам козлового крана относятся: механизмы главного и вспомогательного подъёма, которые компонуются из электродвигателя, редуктора, соединительных муфт и барабана, механизм передвижения, для расчёта которого необходимо подобрать электродвигатель, редуктор, соединительные муфты и тормоз.

Расчёту подлежит несущая балка верхнего пояса крана.



3.2 Расчёт и проектирование механизма главного подъема

Механизм подъема проектируем из двигателя, редуктора РМ-500 трёхступенчатого, с передаточным числом 15,75 (рисунок 2).

Барабан сварной стальной, имеет винтовую нарезку для наматывания на барабан двух канатов в один слой.

С одной стороны барабан насажен на тихоходный вал редуктора, а с другой - опирается на подшипники качения, заключённые в корпус. На барабане установлен канатоукладчик.

Лебедка предназначена для работы с крюком.

Опорами валов барабана служат подшипники качения. Для обеспечения правильной навивки двигатель через муфту приводит в действие барабан.

Торможение лебёдки осуществляется двухколодочным тормозом, управляемым электрогидравлическим толкателем.

Тормозной шкив насажен на выходной конец бысторходного вала редуктора со стороны, противоположной соединению с двигателем.

Во избежании перегрузки крана в механизме подъема установлен ограничитель грузоподъемности.



Рисунок 3.1 - Кинематическая схема механизма главного подъема

Механизм подъёма рассчитываем в соответствии с кинематической схемой (рисунок 3.1) для максимального груза 20 тонн.

Выдираем грузовой канат, для этого определяем максимальное натяжение каната

т,(3,1)

где - максимальное натяжение каната;

- коэффициент потери в блоках ([1]);

- масса груза ( т);

- кратность полиспаста ()

тс.

Проведём расчёт разрывного усилия в канате

т (3.2)

где - разрывное усилие в канате;

- запас прочности каната ( (РД 31.1.02-04))

т

Выдираем канат двойной свивки ГОСТ 2688-80, диаметр мм.

Определяем диаметр и длину барабана.

Минимально допустимый диаметр барабана, измеренный по дну канавки для каната

мм, (3.3)

где - минимально допустимый диаметр барабана;

- коэффициент, зависящий от диаметра каната ( [1]);

- диаметр каната ( мм);

мм

Принимаем диаметр барабана по центру наматываемого каната мм.

Определяем число витков барабана

(3.4),

где - число витков нарезки на одной половине барабана;

- кратность полиспаста ();

- высота подъёма груза ( мм);

- диаметр барабана ( мм);

витков.

Рассчитываем длину нарезки витков на барабане

, мм (3.5)

где - длина нарезки на барабане в одну сторону;

- шаг нарезки

мм (3.6)

где - диаметр каната (мм)

мм

мм

Рассчитаем расстояние на закрепление каната

мм (3.7)

где - расстояние на закрепление каната

мм

мм (3.8)

где - общая длина барабана, мм

мм

Принимаем мм (в соответствии с [1]).

Рассчитаем толщина стенки барабана

мм (3.9)

где - толщина стенки барабана.

Барабан выполняем из стали 35 Л.

- максимально допустимое натяжение каната, т

тс

- шаг нарезки

мм

- максимально допустимое напряжение сжатия, кг/см2

, кг/см2 (3.10)

где кг/см2; [18]

- коэффициент запаса прочности

, [15]

кг/см2

см

Исходя из технологии изготовления толщина стенки должна быть менее

, мм (3.11)

см

Принимаем толщину стенки равной 30 мм.

Кроме того, стенка барабана испытывает напряжение изгиба и кручения.

, кг•см (3.12),

где - изгибающий момент

- длина барабана, см

см (см. 3.8)

кг•см

, кг•см (3.13)

где - крутящий момент;

кг•см.

Определяем сложное натяжение изгиба

кг/см2 (3.14)

где - сложное напряжение изгиба;

- коэффициент приведения, учитывающий отношение допускаемого напряжения на изгиб ( [18]);

- экваториальный момент сопротивления поперечного сечения барабана.

Определяем экваториальный момент сопротивления

, см3 (3.15)

где - диаметр барабана по дну канавки ( мм);

- внутренний диаметр стенки барабана, мм

, мм (3.16)

мм

см3

кг/см2

Скорость каната, навиваемого на барабан, при скорости груза p, м/мин (3.17)

где - кратность полиспаста ( [10]);

- скорость подъема груза ( м/мин);

м/мин.

- скорость подъема груза ( м/мин);

- КПД редуктора ();

кВт

Принимаем общее значение КПД редуктора [11].

Выбираем стандартный двигатель с близкими параметрами к расчетным. Принимаем двигатель мощностью кВт при скорости вращения под нагрузкой об/мин.

Выбираем двигатель МТ-51-8 [4].

Маховый момент ротора кг•м2.

Вес двигателя 50.5 кг. Кратность максимального момента .

Общее передаточное число редуктора

(3.20)

где - число оборотов барабана ( об/мин);

По [4] выбираем крановый редуктор типа РМ, имеющий передаточное число и мощность кВт при об/мин и среднем режиме работы. Для механизма подъема расчетный момент, передаваемый редуктором, принимается равным наибольшему статическому моменту при установившемся движении при подъеме.

Наибольший момент, передаваемый редуктором, не должен превышать допустимого момента , согласно [6].

, кг•м (3.21)

где - наибольший момент, передаваемый редуктором

- табличное значение мощности на быстроходном валу редуктора, кВт;

кВт [4]

- коэффициент пускового момента, принимаемый для среднего режима работы [4]

- число оборотов быстроходного бала в минуту.

кг•м

Рассчитываем тормозной момент по формуле

, кг•м (3.22)

где - тормозной момент;

- коэффициент запаса торможения, принимаемый согласно РД 31.44.01-97, для среднего режима работы равным 1,75; [20]

- статический крутящий момент на тормозном валу при торможении, определенный в предположении равномерного распределения нагрузки между всеми ветвями полиспаста с учетом потерь в механизме, способствующих удержанию груза.

, (3.23)

кг•м.

Выбираем колодочный тормоз с электрогидравлическим приводом Принимаем по [6] тормоз ТКТГ-300 с одноштоковым электрогидравлическим толкателем и максимальным тормозным моментом 350 кг•м.

3.3 Расчёт и проектирование лебёдки вспомогательного подъема

козловой кран перегружатель лебедка

Механизм подъема проектируем из двигателя, редуктора РМ-350 трехступенчатый, с передаточным числом 31,5 (рисунок 4).

Барабан сварной стальной, имеет винтовую нарезку для наматывания на барабан двух канатов в один слой.

С одной стороны барабан насажен на тихоходный вал редуктора, а с другой - опирается на подшипники качения, заключенные в корпус. На барабане установлен канатоукладчик.

Опорами валов барабана служат подшипники качения. Для обеспечения правильной навивки двигатель через муфту приводит в действие барабан.

Торможение лебёдки осуществляется двухколодочным тормозом, управляемым электрогидравлическим толкателем.

Тормозной шкив насажен на выходной конец быстроходного вала редуктора со стороны, противоположной соединению с двигателем.

Лебедка предназначена для работы с крюком.

Во избежания перегрузки крана в механизме подъема установлен ограничитель грузоподъемности.

Рисунок 3.2 - Кинематическая схема механизма вспомогательного подъема

Механизм лебёдки вспомогательного подъёма рассчитываем в соответствии с кинематической схемой (рисунок 3.2) для максимального груза 5 тонн.

Максимальное натяжение грузового каната рассчитываем по формуле (3.1)

тс

По формуле (3.2) производим расчёт разрывного усилия в канате.

Выбираем канат двойной свивки ГОСТ-2688, диаметр мм

Определяем диаметр и длину барабана.

Минимально допустимый диаметр барабана, измеренный по дну канавки для каната определяем по формуле (3.3)

мм

Принимаем диаметр барабана по центру наматываемого каната мм,[4].

По формуле (3.4) определяем число витков барабана

витков

По формуле (3.5) определяем длину нарезки на барабане в одну сторону предварительно по формуле (3.6) определяем шаг нарезки

мм

мм

По формуле (3.7) определяем расстояние на закрепление каната

мм

По формуле (3.8) определяем общую длину барабана

мм

Принимаем мм в соответствии с [1].

По формуле (3.9) определяем толщину стенки барабана.

Барабан выполняем из стали 35 Л.

Максимально допустимое напряжение сжатия , кг/см2 определяем по формуле (3.10)

кг/см2

см

Исходя из технологии изготовления толщина стенки должна быть не менее величины, рассчитываемой по формуле (3.11)

см

Принимаем толщину стенки равной 20 мм.

Кроме того, стенка барабана испытывает напряжение изгиба и кручения.

Рассчитаем изгибающий момент по формуле (3.12)

кг? см2

Рассчитаем крутящий момент по формуле (3.13)

кг? см2

Определяем сложное напряжение изгиба по формуле (3.14) предварительно рассчитав W-экваториальный момент сопротивления поперечного сечения барабана по формуле (3.15)

см3

кг/см2

.

Скорость каната, навиваемого на барабан, определяем по формуле (3.17)

м/мин

Определяем число оборотов барабана по формуле (3.18)

об/мин

Строим эпюры изгибающего и крутящего моментов барабана (рисунок 3.3)



Рисунок 3.3 - Эпюры изгибающего и крутящего моментов

Выбор электродвигателя и редуктора

Определяем мощность двигателя при подъеме номинального груза согласно формуле (3.19)

кВт

Принимаем общее значение КПД редуктора , [11].

Выбираем стандартный двигатель с близкими параметрами к расчётным. Принимаем двигатель мощностью кВт при скорости вращения под нагрузкой об/мин. Выбираем двигатель МТВ-611-10, [4].

Маховый момент ротора кг ?м2

Вес двигателя 50 кГ. Кратность максимального момента .

Общее передаточное число редуктора определяем согласно формуле (3.20)

По [4] выбираем крановый редуктор типа РМ, имеющий передаточное число и мощностью кВт при об/мин и среднем режиме работы. Для механизма подъема расчетный момент, передаваемый редуктором, принимается равным наибольшему статическому моменту при установившемся движении при подъеме.