Совершенствование АТП смешанного типа с разработкой площадки для хранения устаревшей техники

(58)

где _т - предел текучести материала болта;

r₁ - коэффициент безопасности, для механизмов подъема груза, кранов, работающих с крюком r1 = 1, 3;

r₂ - коэффициент нагрузки, r₂ = 1, 2

Принемаемп диаметр болта d = 0,008 м

4.2 Расчет рамы грузовой тележки козлового крана

Грузовая тележка крана перемещается по монорельсу и подвешена на нем посредством четырех опорных катков. Сварной корпус тележки выполнен в форме четырехугольной рамы со стойками, которые несут опорные ролики, служащие для балансировки тележки при переносах.

Рама подвесной грузовой тележки с канатной тягой представляет собой две продольные балки, связанные между собой двумя концевыми балками, расположенными с кроев тележки, и двумя средними поперечными балками, на которых размещены элементы механизма подъема груза: электродвигатель, барабан, редуктор. Продольная ось симметрии барабана строго перпендикулярна продольной оси симметрии грузовой тележки.

Выполняем расчет продольных балок и двух средних поперечных балок как наиболее нагруженных элементов тележки.

Расчетная схема продольной балки показана на рисунке 10

а) вертикальная плоскость



Рисунок 10 - Расчетная схема продольной балки грузовой тележки.

Вертикальная плоскость. В предложении, что на каждую из двух продольных блоках будет действовать только половина вертикальной нагрузки имеем действующие нагрузки: G_т, вес тележки; S_max - максимальное натяжение каната от веса груза, передаваемое через ступицы барабана и его опоры на продольную балку; Р_ин - динамическая нагрузка, возникающая при работе механизма подъема груза.

Вертикальную динамическую нагрузку, возникающую при движении крана не учитываем, так как она воспринимается мостам крана.

Численные значения нагрузок равны

G_т = m_т · g = 7848 Н

S_max = 12386, 364 Н

Сила инерции

Здесь j_п = 0,2 0,6 м / с² - дополнительное ускорение груза в период его подъема.

Находим опорные реакции. Размеры а = 560 мм = 0,56 м; l = 2700 мм = 2,7 м. ?Мв=0.

R_A^B = R_B^в = 9155,182 Н

Изгибающий момент в среднем сечении продольной балки

Горизонтальная плоскость. Действующими нагрузками являются: F_B - ветровая нагрузка на тележку с грузом и Рин.к - динамическая нагрузка при движении крана Fв = 900 Н

Р_ин·к = m_k·j_n = 18500 · 0,15 = 2775 Н

Находим опорные реакции

Изгибающий момент в среднем сечении

Проверка прочности балки в среднем сечении согласно [ 3 ] проводится по формуле

(59)

где М^В и М^Г - изгибающие моменты в вертикальной и горизонтальной плоскости, Н · м;

Wx и Wу - моменты сопротивления балки при изгибе в вертикальной и горизонтальной плоскостях, м³;

m₀ - коэффициент неполноты расчета;

R - расчетное сопротивление материала, МПа

В качестве продольной балки принимаем швеллер N20 (ГОСТ8420 - 72),

Имеющий Wx = 152 см³ = 152 · 10^-6 м³; Wу = 20,5 см³ = 20,5 · 10^-6 м^3.

Коэффициент неполноты расчета определяется по формуле

m₀ = m₁ · m₂ · m₃ (60)

где m₁ - коэффициент, учитывающий ответственность рассчитываемого элемента, m₁ = 0,9 [, табл. 6. 2],

m₂ - коэффициент, учитывающий отклонения в геометрических размерах конструкции, влияние коррозии и т. п. m₂ = 0,95 [, табл. 6.3]

m₃- коэффициент неполноты расчетов; для подвесных тележек с канатной тягой m₃ = 0,9 0,95, примем m₃ =0,95

m₀ = 0,9 · 0,95 · 0,95 = 0,812

В качестве материала балки принимаем прокатную сталь марки 09Г2 с расчетным сопротивлением при изгибе R = 260 МПа [4, табл. 6. 7]

= 202,312 МПа < 0,812 · 260 = 211,12 МПа

Условие прочности выполняется.

Выполняем расчет поперечной балки рамы грузовой тележки. Расчет выполняем для средней балки, как наиболее нагруженной.

Вертикальная плоскость. Согласно [3] расчетными нагрузками являются опорные реакции продольной балки от действия приложенной к ней вертикальных нагрузок. Расчетная длина поперечной балки l = 1,45 м.

Изгибающий момент в среднем сечении

Горизонтальная плоскость.

Аналогично

Расчетное напряжение в среднем сечении балки, выполненной из того же материала, что и продольная балка.

= 108,652 МПа < 0,812 · 260 = 211,12 МПа

Условие прочности выполняется

4.3 Расчет противоугонного захвата козлового крана

Условие сцепления приводных (т.е. тормозных) колес с рельсам при сдвиге крана ветром имеет вид

(61)

где W_min - наименьший коэффициент сопротивления движению (при r_р = 1);

G_пр - нагрузка на приводные колеса крана, Н;

Мт - суммарный тормозной момент, приведенный к валу колеса, Н · м; Мт = 28,724 Н · м

Д - диаметр ходового колеса, м; Д = 500 мм = 0,5 м

₀ - коэффициент сцепления ходового колеса с рельсом

Коэффициент сопротивления передвижению W_min=0,02 [,табл.VI. 3.4]; коэффициент сцепления ₀ = 0,12(для кранов, работающих на открытом воздухе).

Нагрузка при водные колеса крана при работе без груза с достаточной степенью точности

(62)

где Gк - вес крана, Н;

а - число приводных колес, а = 2

в - общее число ходовых колес, в = 4

Так как масса крана m_k = 18,5 т = 18500 кг, то вес крана

Gк = m_к · g = 18500 · 9,81 = 181485 Н

0,02 · 90742,5 +

1929,746Н < 10889,1 Н

Удерживающие условие захвата

U = n · P_{B III} - Gk · W_min -

где n - коэффициент запаса, n = 1,2;

P_{B III} - ветровая нагрузка на кран в нерабочем состоянии, Н

Ветровая нагрузка на кран находится по формуле

P_{B III} = р · А (63)

где р - распределенная ветровая нагрузка, Н/м²;

А - расчетная подветренная площадь, м²

Распределенная ветровая нагрузка

Р = q · r · c · n (64)

где q - динамическое давление ветра на высоте до 10 м, для нерабочего состояния q = 450 Па;

r - коэффициент, учитывающий влияние высоты расположения конструкции;

с - коэффициент аэродинамического сопротивления;

n - коэффициент перегрузки, n =1

Считаем, что ветровая нагрузка действует вдоль подкрановых путей. Определяем ветровую нагрузку на опоры моста.

Расчетная подветренная площадь одной опоры.

А_оп = Н_оп · В_оп,

где Н_оп - высота опоры, м; Н_оп = 9,25 м

В_оп - ширина опоры, м; В_оп = 0,65м

А_оп = 9,25 · 0,65 = 6,0125 м²

Опора крана представляет собой пространственную ферму, для которой с = 1,8 3,5. Принимаем с = 2,5

Так как высота опоры Н_оп = 9,25 м < 10 м, то k = 1

Ветровая нагрузка на одну опору крана

Р_{В III}^оп = 450 · 1 · 2,5 · 1 · 6,0125 = 6764,0625 Н

Расчетная подветренная площадь моста крана

А_к = Н_м · В_м

где Н_м - высота сечения моста, м ; Н_м = 1,11 м;

В_м - ширина моста или длина в направлении пролета, м;

В_м = 26,5 м

Ак = 1,11 · 26,5 = 29,415 м

Значение коэффициентов r, с, n принимаем аналогично опоре.

Ветровая нагрузка на кран

Р_{В III}^к = 450 · 1 · 2,5 · 1 · 29,415 = 33092 Н

Суммарная ветровая нагрузка на кран

Р_{В III} = 2 · Р_{В III}^оп + Р_{В III}^к = 2 · 6764,0625 + 33092 = 46620,125 Н

Удерживающие условие захвата

U = 1,2 · 46620,125 - 181485 · 0,02 -

Усилие нажатия губок захвата на рельс

(65)

где I - число захватов, I = 1;

₁ - коэффициент сцепления губок захвата с рельсом

Принимаем материал губок захвата - сталь 45(Нв 360), вид поверхности губок - без насечки, тогда ₁=0,15

Рабочая площадь губки определяется из условия прочности по напряжением смятия

где [_см]- допустимое напряжение смятия; для губок из незакаленной стали 45 имеем [_см]= 80 МПа

В качестве подкранового рельса устанавливаем рельс Р - 43 (ГОСТ7173 - 54) с высотой головки h = 36 мм = 0,036 м. Принимаем высоту h_г = h = 0,036 м. Тогда ширина губки клещей захвата

Составляем расчетную схему противоугонного захвата (смотри рисунок 11)

Рисунок 11 - Схема к расчету противоугонного захвата

Усилие винта определяется по формуле

(66)

где а, в - плечи рычажной системы клещей;

- угол наклона направляющих ⁰, град; = 4 8⁰

- приведенный угол трения с учетом сопротивления роликов клещей, град;

_р - КПД шарниров клещей, _р = 0,95

В соответствии с рекомендациями имеем а / в = 1/3 1/4; 1⁰ (ролики на подшипниках качения) или 3⁰ (на подшипниках скольжения)

Принимаем, а/в = 1/4, = 1⁰, = 4⁰

Момент на оси вента

М_в = Р_в ·

где - угол подъема резьбы винта, = 4 5⁰, принимаем = 4⁰

d_ср - средний диаметр резьбы винта, м

Принимаем исполнение резьбы винта - трапецеидальная 40 6 со среднем диаметром d_ср = 37 мм = 0,037 м

М_в = 7326,253 · =11,86 Н · м

Мощность приводного двигателя захвата

где V_п - скорость перемещения ползуна, м/с;

_общ - общий КПД привода захвата.

Общий КПД привода

_общ = _в · _р

где _в - КПД винтовой передачи

_р - КПД червячного редуктора.

Для трехзаходной резьбы винта _в = 0,5, для редуктора принимаем _р = 0,85

_общ = 0,5 · 0,85 = 0,425

Скорость перемещения ползуна V_п = 0,05 0,15 м/с. Принимаем V_п = 0,06 м/с

С учетом полученного значения выбираем электродвигатель переменного тока АО2 - 21 - 4 с короткозамкнутым ротором, мощность N_дв = 1,1 кВт, частота вращения вала двигателя n_дв = 1400 об/мин,

Отношение Мп / Мном = 1,8,диаметр конца вала d_дв = 22мм

Частота вращения винта

где h_г - шаг резьбы винта, м h_г = 6 мм = 0,006 м;

z - число заходов резьбы, z = 3

Передаточное число привода



Принимаем передаточное число редуктора Ир = 10. Выбран червячный одноступенчатый редуктор 24 - 63 - с крутящим моментом на тихоходном валу Мтих = 102 Н · м, КПД редуктора _р = 0,88, диаметр конца вала быстроходного d_б = 22 мм, тихоходного d_т = 28 мм.

Уточняем ранее полученные значения. Фактически передаточное число привода Uф = Uр = 10

Тогда

_общ = 0,5 · 0,88 = 0,44

Оставляем ранее принятые двигатель.

Для подбора соединительной муфты между двигателем и редуктором находим номинальный момент на валу двигателя.

Расчетный момент муфты с учетом кратности по пусковому моменту

По диаметрам концов соединяемых валов (d = 22 мм) и величине расчетного крутящего момента выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую по ГОСТ21424 - 75 с номинальным моментом Мм = 63 Н · м, частота вращения муфты не более 5700 об/мин.

Выполняем прочностной расчет винта на сжатие и кручение.

Приведенное напряжение

(67)

где d_вн- - внутренний диаметр резьбы винта, м ; d_вн = 33 мм = 0,033 м;

_пр - приведенное нормальное напряжение в винте при работе его на сложное сопротивление;

[_пр] - допускаемое напряжение растяжение для винта;

W_кр- момент сопротивление сечения винта кручению, м³;

W_кр= 0,2 · d_вн³ = 0,2 · 0,033³ = 7187,4 · 10^-9 м³ = 7,1874 · 10^-6 м³

Принимаем материалом винта сталь 35 с [_р] = 50 МПа

_пр = 3,312 МПА < [_р] = 50 МПа

Проверяем максимальную длину винта расчетом на продольный изгиб. Принимаем длину винта l_в = 360 мм

Коэффициент приведения длины винта = 1, так как винт имеем одну опору и направление в ползуне

Расчетная длина винта

l_р = · l_в = 1 · 360 = 360 мм = 0,36 м

Радиус инерции круглого сечения винта

Гибкость винта как стержня

Коэффициент снижения допускаемого напряжения = 0,85

Площадь поперечного сечения винта

Напряжение сжатия, возникающие в теле винта

Допускаемое напряжение сжатия для стали 35 при d > 30 мм равно [_сж] = 60 МПа

_сж = 10,081 МПа < [_сж] = 60 МПа

Усилие на рукоятке винта

Рр =

где R - плечо рукоятки, м;

[Рр]- усилие, создаваемое машинистом крана при кратковременной (до 5 мин) работе, Н; [Рр] = 250 300 Н

Принимаем плечо рукоятки R = 160 мм = 0,16 м

Рр =

Рр = 74,125 Н < [Рр] = 250 300 Н

Условие проверки выполняется.

5. Эксплуатационная часть

Качество технического обслуживания и ремонта козлового крана оказывает большое влияние на безаварийную работу крана, на объем ремонтных работ, длительность простоя в неработоспособном состоянии, расход запасных частей и эксплуатационных материалов. Таким образом, качественное и своевременное техническое обслуживание и ремонт козлового крана позволяют обеспечить эффективность и производительность работы крана.

В зависимости от объема, трудоемкости и периодичности проведения выполняемых работ проводятся следующие виды технического обслуживания:

- ежемесячное (ЕО);

- техническое обслуживание №1(ТО-1);

- техническое обслуживание №2(ТО-2);

- сезонное (СО)

Техническое обслуживание козлового крана состоит из регламентированных в документации операций для поддержания его работоспособности и исправности в течении всего срока службы. Техническое обслуживание крана осуществляется в межремонтные периоды.

Сезонное обслуживание (СО) проводится для подготовки работы крана в осенне-зимний и весенне-летний период. Проводится СО 1 раз в 6 месяцев.

Структура технического обслуживания козлового крана следующая: М-(ТО-1)-(ТО-1)-(ТО-1)-(ТО-2)-(ТО-1)-(ТО-1)-(ТО-1)-(ТО-2)-(ТО-1)-(ТО-1)-(ТО-1)-М, где М-малый ремонт.

Техническое обслуживание козлового крана включает:

- ежемесячное техническое обслуживание (ЕО);

- ТО-1 и ТО-2;

- наблюдение за выполнением правил эксплуатации оборудования;

- своевременное выявление и устранение отказов;

- регистрацию отказов и неисправностей в журнале или формуляре;

- регулирование механизмов.

Особое внимание следует уделить состоянию механизмов и элементов управления, ограждениям и смазочным устройствам.

Техническое обслуживание грузоподъемных кранов должно выполнятся во время перерывов в работе без нарушения процесса производства.

Техническое обслуживание ТО - 2 рекомендуется выполнять по сетевым графикам единой системой ТО и Р предприятия.

Ежемесячное техническое обслуживание выполняется регулярно перед началом работы. В состав ежемесячного обслуживания входят следующие работы: осмотр крана перед началом работы; регулировка и смазка механизмов; чистка после работы.

На ежемесячное обслуживание должно отводится 0,5 - 0,75 чел. - 4.

Техническое обслуживание № 1 (ТО - 1)

В состав ТО - 1 входят следующие работы: ежемесячное обслуживание; проверка креплений болтовых соединений редукторов, крышек подшипников, электродвигателей, муфт, проверка состояния грузоподъемного механизма, мест крепления основных и несущих металлоконструкций между собой и к опорным агрегатом; проверка наличия смазки в узлах и по необходимости их смазки; контроль за состояния грузовых канатов, правильностью их укладки на барабан; надежностью крепления, степенью износа и повреждений, наличием смазки как самих канатов так и барабана.

Периодичность технического обслуживания № 1 составляет: для нового крана через 100 часов; для крана после капитального ремонта через 80 часов.

Техническое обслуживание № 2 (ТО - 2)

При ТО - 2 проводят все работы, предусмотренные ТО - 1, а также дополнительно следующие; проверка состояния соединенных муфт, уплотнений, болтовых и шпоночных соединений механизмов; регулировка тормозов с заменой фрикционных накладок; проверка тормозного пути крана; проверка состояния зубчатых передач редукторов.

Периодичность технического обслуживания № 2 составляет: для нового крана через 300 часов; для крана после капитального ремонта через 240 часов.

Сезонный уход.

При сезонном уходе проводят следующие работы: очистка крана и механизмов от пыли и грязи; замена смазки в редукторах и жидкости электрогидравлических толкателях; нивелировка и рихтование крановых путей; восстановление утепления кабины крановщика.

В таблице указаны возможные неисправности механического и электрооборудования крана возникающие при эксплуатации, а также способы их устранения.

Таблица 1 - Неисправности оборудования крана

Неисправность	Причина неисправности	Способ устранения неисправности
Видимый износ крана	Длительная работа крюка	Сообщить администрации цеха, прекратить работу до осмотра крюка ответственным за кран
Трещины на поверхности крюка	Неправильное зацепление грузов, дефект металла
Отсутствие стопорной пластины на гайке крюка	Слабое закрепление стопора
Выпадение шариков из опоры крюка	Износ подшипника	Сообщить о необходимости снятия крюка для ремонта. Работу прекратить.
		Смазать блок, если неисправность не устраняется сообщить о необходимости ремонта.
Смяты края блока,сужена канатная канавка	Удар грузом о блок при строповке	Сообщить о необходимости замены, работу прекратить
Недостаточное торможение	Масло попало на поверхность тормозного шкива	Протереть насухо шкив и тормозные колодки
Отказ тормоза, падение груза при износе колодок	Нет запаса хода якоря электромагнита	Отрегулировать тормоз
Неустойчивая работа тормоза	Ослабление замыкающей пружины	Отрегулировать или сообщить о необходимости замены
Неустойчивая работа тормоза	Заедание в шарнирах рычажной системы	Исправить систему, шарниры смазать тавотом
Ненадежная работа тормоза	Износ пальцев, разработка отверстий в шарнирных соединениях	Сообщить о неисправности, прекратить работу
Падение контргруза и отказ в работе тормоза, самопроизвольное опускание груза	Ослабление крепления котрогруза на рычаге тормоза	Прекратить работу заменить рычаг
Поломка барабана	Трещины на целен -дрической части, ступи -цы или ребордах	Прекратить работу, сообщить о необ ходи - мости замены барабана
Выпадение или срез шпонки, падение груза	Износ или ослабление шпонки барабана	Прекратить работу и сообщить администрации о неисправности
Выпадение каната из барабана	Повреждение крепящих болтов на барабане
Поломка зубьев колеса	Толчки, рывки в работе, увеличение числа сломанных зубьев	Вызвать механика цеха для обследования и следовать его указаниям
Трещины в спицах, ободе или втулке колеса	Поломка колеса, ослабление или износ шпонки, качание зубчатого колеса по валу, быстрое опускание груза	Прекратить работу, сообщить о неисправности администрации цеха
Износ зубьев, повышенный шум	Рывки при пуске и остановке	Вызвать механика цеха для обследования и следовать его указаниям
Перегрев редуктора	Недостаток масла или износ зубчатых колес	Долить масло или промыть масляную ванну керосином и заменить масло.

Смазка.

Большое значение и влияние на долговечность и надежность деталей, на КПД механизмов и, в конечном счете, на стоимость эксплуатации оказывает выбор и режим смазки, которая кроме уменьшения трения предохраняет от попадания на сопряженные поверхности абразивных частиц,

уплотняет зазоры, отводит тепло от трущихся поверхностей, предохраняет от коррозии. В таблице 2 приведена карта смазки основных узлов и деталей козлового крана.

Таблица 2 - Карта смазки козлового крана

Смазываемый узел или деталь крана	Смазанный материал	Способ смазки	Периодичность
Подшипники канатных блоков и направляющих роликов	Солидол С ГОСТ1366 - 76	Вручную	Раз в месяц
Подшипники редукторов	Масло моторное М10А ГОСТ17479 - 72	Масляным туманом	Непрерывно
Подшипники опор барабанов, колес, электродвигателей	Пресссолидол ГОСТ4366 - 76	Через пресс-масленки	Раз в месяц
Направляющие рельсы тележки	Смазка графитная ГОСТ 333 - 80	Вручную	Раз в 5 суток
Реборды ходовых колес тележки	Смазка графитная ГОСТ 333 - 80	Вручную	Раз в 5 суток
Редукторы механизмов подъема и передвижения	Масло моторное М10А ГОСТ17479 - 72	Залить	Ежедневный долив. Заменить через 6 месяцев
Стальные канаты	Смазка канатная 39 У ГОСТ5570 - 79	Окунание в ванну	При текущем ремонте
Муфты зубчатые		Залить	Раз в неделю
Электрогидравлический толкатель ТГМ - 25	Масло МПС - 20 МРТУ6 - 230 - 61	залить	По мере убывания. Заменить через 2 месяца

6. Электрическая часть

На данном кране применен электропривод. Напряжение питания трехфазное, переменное 380 В с частотой 50 Гц. Напряжение на кран подается через кабеля и троллейную линию. Чтобы предохранить лежащий на земле кабель от загрязнений, механических повреждений, вдоль подкранового пути устраивают асфальтированную канавку. При движении крана кабель сматывается на специальный барабан, расположенный на ходовой тележке опоры крана. На кране установлено 6 прожекторов типа ПЗМ -35. Включение прожекторов производится пакетным выключателем ПВ1-10. Освещение кабины производится плафоном ЗИЛ-155 с лампой А-26.

Меры безопасности.

При больших перегрузках, превышающих установленную мощность крана в 2,5 раза, или при коротких замыканиях в электрической схеме крана срабатывает реле максимального тока КА1, КА2, КА3. При срабатывании каждой из этих реле размыкают свой вспомогательный контакт в цепи катушки контактора КМ1. Контактор КМ1 выключается, снимая напряжение с оперативных цепей крана.

При помощи конечного выключателя SQ6 осуществляется защита обслуживающего персонала от попадания под напряжение при выходе на ферму крана. Конечный выключатель SQ6 блокирует люк, открывающий выход на площадку ферму крана. При подъеме люка конечный выключатель срабатывает и размыкает свои контакты в цепи катушки контактора КМ - 1, вследствие чего контактор КМ - 1 выключается и прерывает напряжение всех оперативных цепей крана. Повторение включение контактора КМ - 1 при срабатывании реле максимального и тока КА1, КА2, КА3 или конечного выключателя возможно только при закрытии люка и при помощи кнопки на пульте управления.

Ограничения передвижения крана защищает конечный выключатель SQ2; имеющий 2 пары постоянно замкнутых контактов. Размыкаются они поочередно поворотом в ту или другую сторону вертикально расположенного рычага. При нажатии крана на рычаг конечного выключателя, последний размыкает свой контакт в цепи питания катушки контактора КМ6. Контактор КМ6 отключает электродвигатель передвижения крана и размыкает свои контакты. В цепи питания катушки реле КА13, которая отключает электродвигатели гидротолкателей тормозов крана. После этого движения крана возможно только в обратном направлении. Конечный выключатель SQ7 служит для защиты обслуживающего персонала от попадания под напряжение вторичной обмотки трансформатора, которое равно 127В.

Ход грузовой тележки ограничивается с помощью двух конечных выключателей, размыкающих и замыкающих контакт в цепи от катушки промежуточного реле КА26. Это приводит к отключению цепи двигателя передвижения тележки и гидротолкателя от сети и останавливает передвижение тележки. Передвижение грузовой тележки в этом случае возможно только от командоконтролера с предварительной установкой его рукоятки в нулевое положение и последующим набором рабочей позиции в направлении, обратном направлению движению тележки.

Порядок работы механизма подъема груза.

Подъем и опускание грузового крюка выполняется крановым электродвигателем с фазным ротором типа MTF412-8. Электродвигатель управляется командоконтроллером SA1, установленным в кабине управления. Вся коммутирующая аппаратура, обслуживающая электродвигатель грузового крюка, смонтирована в распределенном шкафу, который установлен в кабине совместно с коммутирующей аппаратурой, обслуживающей электродвигатель передвижения тележки.

Напряжение питающей цепи подводится к неподвижным контактам контакторов КМ14, КМ15, КМ20, КМ21 выключателем разъединителя S3 через катушки реле КА8, КА9, КА10,КА11. При помощи контактов контакторов КМ14,КМ15,КМ20, КМ21 включается, выключается и реверсируется электродвигатели подъема и передвижения тележки.

Цепь питания электродвигателя подъема груза защищается от перегрузок и коротких замыканий двумя реле КА8 и КА9 с установкой на двухкратный пусковой ток, при повышении которого электродвигатели отключаются от питающей сети и грузовой крюк становится на тормоз так как электродвигатель гидроталкателя обесточивается. Для восстановления цепи управления электродвигателем и подготовки его к следующему запуску рукоятки командоконтроллера SA1 ставят в нулевое положение. После этого снова набирают рабочие позиции.

7. Охрана труда

Охрана труда это система законодательных актов, социально- экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. По сколько абсолютно безопасных производств не существует задача охраны труда - свести к минимуму вероятность поражения или заболевание работающего, с одновременным обеспечением комфорта для максимальной производительности труда.

Реальные производственные условия характеризуются, как правело, наличие некоторых опасных и вредных производственных факторов. Источниками поражения электрическим током являются электросети и механизмы с электроприводом. Для защиты от электрического тока применяются обязательная изоляция и ограждения всех опасных электрических систем, заземления, а также индивидуальные средства защиты - резиновые перчатки, резиновая обувь, изоляция инструментов.

Для ремонтных работ на кране применяется изолирующие костюмы, а для выполнения технологических операций - индивидуальные средства защиты согласно ГОСТ12. 4. 011. - 75.

Для обеспечения безопасности работ, выполняемых краном необходимо соблюдать требования по устройству грузоподъемных кранов, их эксплуатации и ремонту, регламентированные «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей»; «Правилами устройства электроустановок».

На основании указанных выше правил разрабатывают и вручают крановщику местные инструкции.

Чтобы обеспечить исправное состояние ГЗУ, тары и самого крана руководство предприятия обязано: назначить ответственных за безопасную эксплуатацию; создать ремонтную службу и установить порядок технических осмотров и ремонтов крана.

Крановщик может приступить к работе на кране только при получении ключа или марки на право управления краном. Слесари, электромонтеры и другого лица при осмотре крана должны брать у крановщика ключ или марку на время их пребывания на кране.

Прежде чем приступить к работе машинист должен ознакомится с записями в журнале по эксплуатации крана и убедится в исправности и подкранового пути, для чего обязан сделать следующие: осмотреть крюк, его крепление в обойме и замыкающие устройство; осмотреть гибкий токопроводящий кабель; проверить исправность освещение крана; осмотреть подкрановый путь и концевые упоры; осмотреть троллейные провода как главные так и крановые; осмотреть механизмы крана, их крепления и тормоза; проверить исправность ограждений механизмов и электрооборудования, наличие диэлектрического коврика к кабине крана; проверить смазаны ли подшипники, а также состояния смазочных приспособлений сальников; проверить наличие приборов и устройств безопасности на кране.

При подъеме на кран обе руки крановщика должны быть свободными, чтобы держатся ими за поручни. Инструмент или запасные части должны находится в сумке надетой через плечо. Если на кран необходимо поднять материалы, смазочные масла, ветошь, то из кабины опускают веревку, а к ней подвязывают груз и поднимают его в ручную.

Нельзя подниматься по лестнице на кран вдвоем. Пред началом крановщик должен подать звуковой сигнал.

Перед включением главного рубильника крана следует осмотреть крановые пути, чтобы удостоверится в отсутствии на них людей и посторонних предметов. Настил крана и пол кабины должны быть чистыми.

Чистить и смазывать механизмы крана на ходу, закреплять болты, гайки, шплинты категорически запрещается. Все движущиеся части механизмов закрыты кожухами.

Во время работы крана запрещается находится около движущихся механизмов на мосту крана. Нельзя перемещать груз над людьми.

Крановщик во время работы принимает команды только от своего стропальщика. Сигнал « СТОП» он обязан принять от любого. Крановщик не выполняет сигналы стропальщика в следующих случаях: при не четкой подачи сигнала, когда плохо виден сигнал; при не правленой обвязке груза; при нахождении человека на мосту крана.

При подъеме груза необходимо внимательно следить за тем, чтобы канат, раскачиваясь, не выпал из желобов блоков.

Для правильной организации перемещении грузов определяются удобные для разгрузки площадки. При работе крановщику запрещается пользоваться конечными выключателями для остановки механизмов.

Для обеспечения безопасности работ и для предотвращения несчастных случаев при поломках, а также повреждения механизмов крана во время работы, установлены следующие приборы безопасности: на механизме подъема установлены концевые выключатели КУ - 133 А - рисунок 12, при чем они устроены так, чтобы после остановки ГЗУ при подъеме зазор между ними и упором составлял не менее 200 мм.

Рисунок 12 - Концевой выключатель КУ - 133А

На механизмах передвижения крана и тележки установлены выключатели КУ - 131А выполненные таким образом, чтобы в момент отключения тока расстояние от буфера до упоров составляло не менее половины пути торможения.

Для предотвращения электрических путей крана от выхода из строя во время перегрузок коротких замыканий, в электросхемах предусмотрены реле и разного рода предохранители.

Для отключения всех механизмов и электросетей крана при авариях, а также для провидения ремонтов и осмотров в кабине крановщика предусмотрен аварийный выключатель.

Для оповещения рабочих во время начала движения, а также привлечения при опасных ситуациях, на кране предусмотрен звуковой сигнал.

8. Организационно-экономическая часть

В экономической части дипломного проекта проведено технико-экономическое обоснование модернизация козлового крана КК - 5.

Модернизация козлового крана позволить: увеличить скорость подъема с 8 до 14 м/мин; увеличить скорость передвижения тележки с 30 до 40 м/мин, уменьшить расход электроэнергии, за счет уменьшения установленной мощности электродвигателей; сократить расходы по эксплуатации и содержанию крана на 1 тн груза на 30%; сократить трудоемкость ремонтных работ на 10% из-за упрощения конструкции; получить экономический эффект в сумме 623,9 тысяч тенге.

Таблица 3 - Техническая характеристика козлового крана

Наименование показателей	Обозн	Ед. изм.	Вариант
			базовая модель	Модерн модель
1) Грузоподъемность	Q	m	5	5
2) Высота подъема	H	м	7,4	7,4
3) Скорость подъема	Vп	м/мин	8	14
4) Скорость передвижения крана	Vк	м/мин	50	50
5) Скорость передвижения тележки	Vт	м/мин	30	40
6) Группа режима работы			легкий	легкий
7) Масса крана	mk	кг	18500	17500
8)Суммарная установленная мощность электродвигателей	Ny	кВт	28	23,6
9) Нормативный срок службы крана	Тсл	лет	20	20
10) Категория ремонтной сложности			22	22
11) Средняя длина передвижения крана	Zк	м	200	200

На основании данных технической характеристики оборудования рассчитывается продолжительность технологического действия цикла оборудования по формуле:

Т_ц = 2t₁ + 4t₂ + 2t₃

t₂ = H · V_П

Таблица 4 - Определение продолжительности технологического цикла.

Наименование показателей	Обозначение	Ед. измерения	Наименование оборудования
			базовая модель	модернизированная модель
1) Время закрепления груза	t1	секунд	40	40
2) Время подъема груза	t2	секунд	75	43
3) Время перемещения груза	t3	секунд	240	180
4) Высота подъема груза	H	м	7,4	7,4
5) Путь передвижения крана	Zк	м	200	200
6) Скорость подъема	Vn	м/мин	8	14
7) Скорость передвижения крана	Vк	м/мин	50	50
8) Время технологического цикла	Тц	мин	14,3	10,2
9) Скорость передвижения тележки	VТ	м/мин	30	40

Таблица 5 - Баланс рабочего времени крана

Наименование показателей	Обозн	Ед. изм.	Варианты
			базовая модель	модерн. модель
1) Число календарных дней в году	Дк	дни	366	366
2) Число праздничных дней	Дп	дни	10	10
3)Число выходных дней	Дв	дни	104	104
4) Номинальный фонд работы крана	Дн	дни	252	252
5) Процент потерь времени из-за простоя	Р	%	15	13
6) Количество смен работы крана в сутки	Кс	смен	1	1
7) Продолжительность рабочей смены	Тсм	час	8	8
8) Эффективный фонд работы крана - дней - смен - часов	Fэф Fэф Fэф	дни смены час	214 214 1712	219 219 1753

Таблица 6. Производительность козлового крана

Наименование показателей	Обозн	Ед. изм	Варианты
			базовая модель	модерн. модель
1)Эффективный фонд времени работы крана	Fэф	час	1712	1753
2) Грузоподъемность	Q	т	5	5
3) Время технологического цикла	Тц	мин	14,3	10,2
4) Производительность крана в год	В	m	35916	51559

Производительность крана увеличилась с 35916 тонн в год до 51559 тонн в год, за счет увеличения эффективного фонда рабочего времени крана, а так же сокращение времени технологического цикла с 14,3 мин до 10,2 мин.

Таблица 7 - Расчет полной первоначальной стоимости крана.

Наименование показателей	Обозн	Ед. изм	Варианты
			базовая модель	Модерн модель
Цена приобретения крана	Ц	тыс. тенге	2400	2400
Затраты на транспортировку (6% от Ц)	Зтр	тыс. тенге	144	144
Затраты на складирование (2% от Ц)	Зскл	тыс. тенге	48	48
Затраты на монтаж (4% от Ц) Итого	Зм Кб	тыс. тенге	96 2688	96 2688
Затраты на модернизацию	Змод	тыс. тенге	*	100

Таблица 8 - Расчет годовых амортизационных отчислений

Наименование показателей	Обозначение	Ед. измерения	Наименование оборудования
			базовая модель	модернизированная модель
1) Полная первоначальная стоимость крана	Кб	тыс. тенге	2688	2788
2) Срок службы	Тсл	лет	20	20
3) Норма амортизации	На	%	5	5
4)Амортизационные отчисления	Са	тыс. тенге	134	139

Амортизационные отчисления увеличились за счет увеличения стоимости модернизированного крана на сумму затрат на модернизацию

Таблица 9 - Расчет затрат на электроэнергию

Наименование показателей	Обозначение	Ед. измерения	Варианты
			базовая модель	модернизированная модель
1) Цена силовой электроэнергии 1 кВт-час	Ц	тенге	1,5	1,5
2) Эффективный фонд работы крана	Fэф	час	1712	1753
3) Суммарная мощность электродвигателей	Nу	кВт	28	23,6
4) Коэффициент использования установленной мощности электродвигателей	kМ	-	0,8	0,8
5) Годовой расход силовой электроэнергии(Fэф· Nу · КМ)	ЭС	кВт-час	38343	33097
6) Затраты на силовую электроэнергию (Ц · ЭС)	ЗСЭ	Тыс.тг	57	50
7) Затраты на осветительную электроэнергию
7.1) Коэффициент, учитывающий время включения освещения	Kо		0,1	0,1
7.2) Удельная мощность освещения 1 м2 площади	Ум	Вт/м2	5	5
7.3) Осветительная площадь	S	м2	150	150
7.4) Годовой расход осветительной энергии (Fэф· Ум· S · Ко)	ЭОЭ	кВт-час	128	131
7.5) Затраты на освещение (ЭОЭ · Ц)	ЗОЭ	тыс. тенге	0,2	0,2
7.6) Всего затрат на электроэнергию (ЗЭ = ЗСЭ + ЗОЭ)	Зэн	тыс. тенег	57,2	50,2

Таблица 10 - Показатели системы ТО и Р козлового крана

Наименование показателей	Обозначение	Ед. измерения	Наименование оборудования
			базовая модель	модернизированная модель
1)Категория ремонтной сложности	-	-	22	22
2)Структура ремонтного хозяйства 2.1 текущий ремонт № 1 2.2 текущий ремонт № 2 2.3 капитальный ремонт	Т1 Т2 К	ед. ед. ед.	54 17 1	54 17 1
Итого	Р	ед.	72	72
3) Трудоёмкость ремонтов 3.1 Т1 3.2 Т2 3.3 К	t1 t2 tк	час. час. час.	33 110 550	30 95 550
Итого		час.	693	675

Трудоемкость проведения текущих ремонтов сократилась на 10% в результате укрощение конструкции

Таблица 11- Расчет продолжительности межремонтного периода

Наименование показателей	Обозн	Ед.изм	Варианты
			базовая модель	модерн модель
Нормативный ремонтный цикл	А	лет часы	5 12400	5 12720
2) Коэффициент, учитывающий тип производства	В1	-	1	1
3) Коэффициент, учитывающий габариты крана	В2	-	1	1
4) Коэффициент, учитывающий условие эксплуатации	В3	-	1	1
5) Ремонтный цикл А · В1 · В2 · В3	ТРЦ	лет часы	5 12400	5 12720
5) Количество ремонтов	Р	ед.	72	72
6) Межремонтный период	ТМР	Часы дни	172 176	21 22

Расчет затрат на текущий ремонт крана показан в таблице 12

Таблица 12 - Расчет затрат на текущий ремонт крана

Наименование показателей	Обозначение	Ед. измер.	Наименование оборудования
			базовая модель	модернизированная модель
1) Трудоёмкость ремонтных работ	ТРР	час	840	757
2)Средний разряд ремонтных работ			4	4
3)Часовая тарифная ставка среднего разряда ремонтных рабочих	ТС	тенге	80	80
4) Затраты на заработную плату 4.1 по тарифу 4.2 прочие (10% от 4.1) 4.3 дополнительная заработная плата (4.1 + 4.2) · 0,2	ФЗП ЗТ ЗП ЗД	тенге тенге тенге тенге	88704 67200 6720 14784	79939 60560 6056 13323
5)Начисления на заработную плату(социальный налог 20%) (4 · 0,9 · 0,2)	НЗ	тенге	15966	14389
6) Затраты на материалы	ЗМ	тенге	10644	9592
7) Итого затрат на текущий ремонт(стр. 4 + стр. 5 + стр. 6)	ЗТР	тенге	115314	103920

Таблица 13- График планово - предупредительных ремонтов

Месяцы	Т1	Т2	К
Дата последнего ремонта	30.12.06
январь	-	1	-
февраль	1	-	-
март	1	-	-
апрель	1	1	-
май	1	-	-
июнь	1	-	-
июль	1	-	-
август	1	-	-
сентябрь	1	-	-
октябрь	1	1	-
ноябрь	1	-	-
декабрь	1	-	-

Таблица 14. Баланс рабочего времени одного рабочего

Показатели	Обозначение	Ед. измер	Значение
1) Календарное время	Дк	Дни	365
2) Праздничные дни	Дп	Дни	10
3) Выходные дни	Дв	Дни	104
4) Номинальный фонд рабочего времени	Дн	Дни	252
5) Невыходы 5.1 отпуск 5.2 болезни 5.3 прочие	Н О Б П	Дни Дни Дни Дни	28 24 2 2
6) Эффективный фонд рабочего времени Дни Смены Часы	Fэф	Дни Смен час	224 224 1792
7) Количество смен в сутки	Тсм	Дни	1
8) Коэффициент списочного состава Дн/Fэф	Kсс	Дни	1,13
9) Продолжительность смены	Тсм	Час	8

Таблица 15- Расчет численности рабочих

Профессия	Кол-во оборуд.	Норма обслуж	Кол-во смен	Яв. числ	Ксс	Списочная численность
1.Машинист крана	1	1	1	1	1.13	1
2.Стропальщик	1	2	1	2	1.13	2
Итого				3		3

Таблица 16 - Расчет затрат на вспомогательные материалы и охрану труда

Наименование показателей	Обозн	Ед.изм	Варианты
			базовая модель	Модерн модель
Затраты на электроэнергию	Са	тыс. тенге	57.2	50.2
Норма отчислений		%	12	12
Расходы на вспом. материалы			7	6
Фонд заработной платы рабочих	Сз/п	тыс. тенге	910	910
Норматив отчислений		%	2	2
Расход на охрану труда	тенге		18	18

Таблица 17 - Расчет фонда заработной платы рабочих

Среднемесячная заработная плата	16	27417	24208	25278
Всего фонд заработной платы тыс. тенге	15	399	581	910
Дополнительная заработная плата, тыс. тенге	В т. ч отпускные	14	33	58
	всего	13	55	97	152
Основная заработная плата, тыс. тенге	Итого	12	274	484	758
	Прочие	11	91	161
	По тарифу	10	183	323
Эффективный фонд рабочего времени, чел. - дни	Всех рабочих	9	224	448
	Одного рабочего	8	224	224
Численность, чел.	Списочная	7	1	2	3
	Явочная	6	1	2	3
Режим работы	5	П	П
Сменная оплата труда	4	П	П
Сменная тарифная ставка	3	816	680
Разряд рабочего	2	6	4
Профессия	1	1.Машинист	2.Стропальщик	Итого

Таблица 18 - Смета затрат на содержание и эксплуатацию крана

Наименование показателей	Варианты, тыс.тг.
	базовая модель	модернизированная модель	+-
1) Амортизация	134	139	+5
2) Текущий ремонт	115.3	103.9	-11.6
3) Электроэнергия	57.2	50.2	-7
4) Заработная плата рабочих - основная - дополнительная	910 758 152	910 758 152	-
5) Начисления на заработную плату	164	164	-
6) Вспомогательные материалы	7	6	-1
7) Охрана труда	18	18	-
8) Итого	1405.5	1391.1	-14.4

Расчет экономической эффективности модернизации козлового крана показан в таблице 19

Таблица 19 - Расчет экономической эффективности модернизации козлового крана.

Показатели	Ед. измер.	Варианты
		базовая модель	модернизированная модель	+-
1	2	3	4	5
1) Производительность крана	тонн	35916	51559	+15643
2) Капитальное вложение	тыс. тенге	2888	2788	+100
3)Затраты на содержание и эксплуатацию крана 3.1 Всего 3.2 На 1 тонну груза	тыс.тенг тг.	1405.5 39.1	1391.1 27	-14.4 -12.1
4)Экономия на весь объем	тыс.тг.		623.9
5)Срок окупаемости	лет, месяцев		0,16 1,9

Расчет экономической эффективности показал целесообразность проведения модернизации козлового крана.

В результате модернизации получена экономия 623.9 тыс.тг, срок окупаемости дополнительных затрат на модернизацию в сумме 100 тыс.тг., составит 1.9 месяцев.

Затраты на модернизацию включают в себя: затраты на материалы и покупку двигателей МТF311-6, МТF012-6, МТF112-6, редукторов Ц2-400,Ц2-300, Ц2-250, соединительных муфт, тормозов, затраты на оплату труда рабочих.

Таблица 20 - Основные технико-экономические показатели работы козлового крана.

Показатели	Ед. измер.	Варианты
		базовая модель	модернизированная модель	+-
1) Грузоподъемность крана	т	5	5
2) Производительность крана в год	т	35916	51559	+15643
3) Скорость подъема груза	м/мин	8	14	+6
4) Скорость передвижения	м/мин	30	40	+10
5) Суммарная установленная мощность	кВт	28	23,6	-4,4
6)Категория ремонтной сложности	-	22	22	-
7) Межремонтный период	час	172	176	+4
8) Трудоемкость ремонтных работ	час	840	757	-83
9) Численность рабочих	чел	3	3	-
10) Фонд заработной платы	тыс. тенге	910	910	-
11) Среднемесячная заработная плата в месяц	тыс. тенге	25278	25278	-
12) Затраты на обслуживание и эксплуатацию крана	тыс. тенге	1405,5	1391,1	-14,4
13) Затраты по обслуживанию крана на 1 тонну груза	тенге	39,1	27,0	-14,4
14) Экономический эффект	тыс. тенге		623,9
15) Срок окупаемости капитальных дополнительных вложений	месяцы		1,9

козловый кран транспортный груз

Заключение

В качестве объекта дипломного проекта выбран двухконсольный козловой кран с гибкой подвеской грузозахватного органа, а именно крюковой подвески. Целью предлагаемых технических мероприятий являются модернизация качеств.

Увеличение рабочих скоростей подъема груза и передвижения тележки будет способствовать уменьшению времени цикла работы крана, и, следовательно, повышению его производительности, при этом новые значения скоростей не вызовут существенных влияний на кран динамических нагрузок.

Произведена замена исходной схемы механизма передвижения крана на горизонтальный редуктор с открытой передачей

Расчет экономической эффективности показал целесообразность проведения модернизации козлового крана.

В результате модернизации получена экономия 623.9 тыс. тг, срок окупаемости дополнительных затрат на модернизацию в сумме 100 тыс. тг., составит 1.9 месяцев.

Затраты на модернизацию включают в себя: затраты на материалы и покупку двигателей МТF311-6, МТF012-6, МТF112-6, редукторов Ц2-400,Ц2-300, Ц2-250, соединительных муфт, тормозов, затраты на оплату труда рабочих.

Список литературы

1. Александров М.П. Подъемно транспортные машины - М: Высшая школа, 1979

2. Гохберг М.М. Справочник по кранам в 2-х т. - М.: Машиностроение, 1988.

3. Абрамович. Котельников Г.А. Козловые краны общего назначения - М: 1983

4. Гохберг М.М. Металлические конструкции ПТМ - Л: Машиностроение, 1976 - 454с

5. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов - Алматы, 1994

6. Правила технической эксплуатации автотранспортных средств.

7. Суханов Б.Н. и др. <<Техническое обслуживание и ремонт автомобилей>>. - М.: Транспорт, 1991. - 159с.

8. Приказ Министерства транспорта и коммуникации РК от 16 февраля 2004 года №67-1 <<Об утверждении Правил технической эксплуатации автотранспортных средств>>.

9. Фастовцев Г.Ф. << Организация технического обслуживания и ремонта легковых автомобилей>>. - М.: Транспорт, 1989-204с.

10. Кузнецов Е.С. и др. <<Техническая эксплуатация автомобилей>>. - М.: Транспорт, 1991.

Размещено на Allbest.ru