Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В основных направлениях экономического и социального развития России, перед металлургами поставлена задача, поднять технический уровень отрасли, повысить качество продукции. Для этого необходимо обновлять устаревшие основные фонды, внедрять прогрессивные технологии и оборудование, совершенствовать структуру производства. Следует наращивать выпуск машин и агрегатов, обеспечивающих коренное техническое перевооружение базовых отраслей тяжелой индустрии, перейти от производства отдельных машин, в основном, к созданию технологических линий и комплексов с высокой степенью автоматизации, существенно увеличить выпуск металлургического оборудования.

Решение поставленных задач неразрывно связано с ускорением научно-технического прогресса в металлургии и металлургическом машиностроении, с созданием экономичных высокопроизводительных машин и агрегатов высокой надежности и долговечности, увеличением производства средств механизации и автоматизации подъемно-транспортных, погрузочно-разгрузочных и складских работ в целях значительного сокращения сферы применения ручного, малоквалифицированного и тяжелого физического труда.

Потребность в грузоподъемном оборудовании продолжает расти. Это объясняется тем, что большую долю механизации различных производственных процессов составляют подъемно-транспортные машины. Мостовые краны являются основным грузоподъёмным оборудованием производственных цехов. В качестве грузозахватного органа кранов служат: крюки, грейферы, электромагниты (мостовые краны общего назначения), захваты и другие специальные устройства (специальные мостовые краны предназначенные для обслуживании металлургических цехов, представляют группу металлургических кранов (мульдомагнитные, мульдозавалочные, литейные, краны для раздевания слитков, колодцевые, ковочные, закалочные, с лапами и др.)

На мосту крана могут располагаться одна или две грузовые тележки на одном или двух путях. В случае ограничения габарита крана по высоте грузовая тележка перемещается внутри моста. Для подачи груза за пределы пролета крана применяют тележки с поворотной стрелой или консольной фермой.

Мосты кранов с грузовой тележкой выполняют двух балочными (листовой и ферменной конструкции) или однобалочными, а с талью ручной или электрической - однобалочными (кран-балки).

Краны находят применение на всех участках прокатных цехов: на складе слитков и заготовок, в пролете нагревательных колодцев, в печном пролете, становом пролете, в машинном зале, на адъюстаже, на складе готовой продукции.

В прокатных цехах преимущественно используют мостовые электрические краны с грузовыми крюками (нормального типа), с электромагнитами или грейферами и специальные технологические краны.

Мостовые краны применяют для выполнения работ при монтаже и ремонте оборудования, при перевалках валков прокатных станов, Не складах слитков и заготовок, на складах готовой продукции, в машинных залах, а также в качестве уборочных кранов.

Специальные краны предназначаются для обслуживания технологического процесса прокатки. К ним относятся колодцевые (клещевые), напольно-крышечные краны, краны с лапами и др.

Мостовые краны обычно перемещают груз в трех взаимно-перпендикулярных направлениях. Каждое движение этих кранов: передвижение моста и тележки крана и подъем груза -- выполняется отдельным механизмом. В технологических кранах, кроме перечисленных механизмов, предусматриваются также специальные механизмы для захвата груза, его поворота и т. д.

Краны в прокатных цехах работают с различными режимами, характеризующимися продолжительностью включений механизмов, числом включений в единицу времени, использованием их по грузоподъемности и времени.

Мостовые краны работают в легком (в машинных залах), среднем (при ремонте оборудования) и тяжелом (на складах и адъюстаже) режимах работы, а технологические краны -- в тяжелом и весьма тяжелом режимах.

Режим работы оказывает влияние на стойкость деталей и механизмов, поэтому краны, работающие в тяжелых и весьма тяжелых режимах, требуют большего ухода и надзора за их состоянием и более частого ремонта.

1. Общая часть

1.1 Краткий анализ технологического процесса и основного механического оборудования ЛПЦ - 3

Исходная заготовка горячекатаная нетравленая полоса толщиной 2-4 мм, шириной 300-420 мм в рулонах массой до 3 т. Готовая продукция - холоднокатаная термообработанная полоса толщиной 0.05- 2 мм, шириной 1200 мм; после обрезки кромок и роспуска полосы ширина ленты может составлять 330-600 мм; предел прочности готовой ленты до 1800 МПа.

Рисунок 1. Схема производства жести в условиях ОАО «ММК»

Состав цеха:

а) Закалочно-травильное отделение, в котором установлены агрегаты - непрерывно - закалочный, непрерывно - травильный, выборочной зачистки, зачистки иглофрезами и электрической отчистки; в отделении имеются также колпаковые печи отжига и кантователь стопы рулонов у печей;

б) Отделение холодной прокатки с двумя станами дуо-кварто 500 и одним 20- валковым станом 500;

в) Отделение шлифовки и полировки в составе двух шлифовальных и одного полировального агрегатов;

г) Отделение отделки с двумя агрегатами светлого отжига двумя агрегатами резки, тремя агрегатами перемотки и двумя агрегатами упаковки;

Грузопотоки в цехе осуществляются мостовыми кранами и автопогрузчиками грузоподъемностью 3 т.

Технологический процесс производства ленты из нержавеющих сталей аустенитного класса:

1)Термообработка смягчающая (закалка) исходного подката толщиной 2-4 мм с целью понижения твердости и повышения пластичности полосы. Состав оборудования непрерывного агрегата: входная часть - разматыватель рулонов, листоправильная машина, машина для сварки концов полосы, тянущие ролики, петлевое устройство (аккамулятор полосы); средняя (технологическая) часть - протяженная горизонтальная печь , состоящая из камеры нагрева до 1000- 1150 C при сжигании природного газа , камеры душирующего (струйного) охлаждения (закалки) водой и камеры сушки (скорость полосы до 0,5 м/с, производительность 2 - 3 т/ч) ; хвостовая часть- натяжные ролики , петлевое устройство , тянущие ролики, ножницы и моталка;

2) Травление в щелочных и кислотных ваннах с целью удаления окалины с подката после его термообработки. В средней части непрерывного агрегата полоса проходит через ванны щелочным расплавом (60% каустической соды, 35% натриевой селитра и 5% поваренной соли при температуре 400-500 С), далее полоса обдувается горячим воздухом, зачищается капроновыми щетками, промывается струями холодной воды (для удаления остатков окалины и расплава) , поступает в ванну с 10%-ным раствором азотной кислоты для окончательного травления (отбеливание), подвергается пароструйной и водной промывки и сушке горячим воздухом. 3)Зачистка травленного подката иглофрезами(для удаления дефектов). Агрегат зачистки состоит из разматывателя, тянущих и центрующих роликов, ножниц, правильной машины, иглофрезерной машины с тремя комплектами прижимных роликов с иглофрезами (острыми проволочками различного диаметра ), протирочных роликов и намоточного устройства ;

4)Выборочная зачистка поверхостных дефектов при помощи ручных бормашинок на поточном агрегате;

5) Холодная прокатка полосы на толщину 0.3- 2 мм. на реверсивном стане дуо-кварто 500 с промежуточной термообработкой;

6) Термообработка (промежуточная и окончательная) в атмосфере водорода и непрерывных агрегатах светлого отжига и зачистки (при необходимости);

7)Холодная прокатка на толщину 0,05- 0,4 мм. на реверсивном 20-валковом стане 500 в сочетании с промежуточной термообработкой;

8)Термообработка - светлый отжиг в атмосфере водорода на агрегате №1 вертикального типа с газовым нагревом и агрегате №2 горизонтального типа с электрическим нагревом;

9)Дрессировка на стане дуо-кварто 500;

10)Шлифовка и полировка ленты (до 10-12го класса частоты поверхности)

11)Продольная резка на заданную ширину (пропуск);

12)Контрольная перемотка;

13)Сортировка и упаковка рулонов готовой ленты;

Технологический процесс производства ленты из сталей других классов (ферритных и мартенситных) аналогичен описанному при следующих отличиях;

а) Термообработка (отжиг) горячекатаного подката осуществляется в колпаковых электрических печах без защитной атмосферы (температура нагрева 800С,выдержка 5 ч, охлаждение под муфелем и на воздухе);

б) Обезжиривание холоднокатаной ленты в щелочном агрегате электрической очистки (перед промежуточной термообработкой в колпаковых печах);

в) Промежуточная и окончательная термообработка холоднокатаной ленты осуществляется в колпаковых печах в защитной атмосфере (96% N2+ 4% H2)

Рисунок 2. Работа мостового крана

1.2 Устройство и работа мостового электрического крана Q=50/12.5 т

Таблица 1. Техническая характеристика

Наименование механизмов	Режим работы	Высота подъема	Скорость м/с	Эл. двигатели	Мощность кВт	Число Обор/мин	Редукторы
Главный подъем 50т	М7	16м	0,121	4МТН 400 S10У1-1	110	600	РК-600-40-22МУ2-48
Вспомогательный подъем 12.5	М6	18м	0,24	4МТН 280 S10У2	45	565	Ц2-500-25-32МУ2
Передвижение тележки	М7	-	0,73	МТН 312-8У2	11	700	ВКУ-610М-25-32МУ2
Передвижение крана	М7	-	1,26	МТН 411-8У2 2шт	15	705	РМ-650-25-12 ЦУ2 РМ-650-25-21 ЦУ2

Мостовой кран представляет собой неподвижное пролетное строение (мост), по которому перемещается самоходная крановая тележка, несущая подъемный механизм. Кран предназначен для подъема и перемещения грузов в открытых и закрытых производственных помещениях. Электромостовые краны передвигаются по рельсам, уложенным на подкрановых балках, приводами служат электрические двигатели, питающиеся электроэнергией через специальные устройства, называемые троллеями. Последние крепят к подкрановым балкам.

Мостовые электрические краны подразделяют на краны общего и специального назначения (металлургические). Первые имеют по одному или два грузовых крюка, один из которых называют главным, а другой вспомогательным.

Металлургические краны снабжены специальными устройствами для выполнения определенных технологических операций. С помощью различных мостовых кранов осуществляют технологический процесс прокатки металла. Мостовые краны используют также и для вспомогательных работ, связанных с монтажом, ремонтом и обслуживанием эксплуатируемого прокатного оборудования.

Основные показатели, характеризующие мостовые краны: грузоподъемность, величина пролета, скорость рабочих движений, высота подъема груза и режим работы. Грузоподъемность крана - это масса наибольшего груза, на подъем которого рассчитан кран. К рабочим движениям мостовых кранов относят подъем груза, передвижение тележки и моста.

Скорость подъема груза может меняться в широких пределах и обычно не превышает 60 м/мин; скорость передвижения тележки 10 -50 м/мин; скорость передвижения моста у современных кранов 40 - 150 м/мин.

В зависимости от условий эксплуатации Госгортехнадзором установлены следующие режимы работы грузоподъемных машин: легкий (Л), средний (С), тяжелый (Т) и весьма тяжелый (ВТ).

Основным фактором, определяющим тот или иной режим работы механизма, считают относительную продолжительность включения (ПВ, %), которая выражается как отношение времени работы механизма в течение цикла к продолжительности этого цикла (сумма машинного времени и времени пауз). Относительная продолжительность включения для соответствующих режимов работ составляет от 15 до 80 %.

Рисунок 3. Мостовой электрический кран

Мостовой электрический кран (рисунок 3) состоит из моста 8, передвигающегося в пределах цеха по подкрановым путям при помощи специальных механизмов; крановой тележки 5, снабженной механизмами передвижения и подъема груза, и кабины 9 крановщика с электрооборудованием, органами управления кранов и звонком для предупреждения о движении крана. Для передвижения моста служит быстроходная трансмиссия 6. Рабочие 1 и холостые ходовые колеса размещены в отъемных буксах, закрепленных в торцовых балках 2 моста.

Площадка 7 трансмиссии расположена на противоположной стороне площадки троллей, питающих тележку. Обе площадки имеют ограждения 4 в виде перил. Мост крана снабжен упорными буферами 3, смягчающими толчки при наездах на препятствия.

Рисунок 4. Тележка мостового крана: а - общий вид; б - механизм передвижения

Общий вид тележки мостового электрического крана приведен на рис. 6, а. Тележка состоит из жесткой сварной рамы, на которой смонтированы механизмы подъема и передвижения. Электродвигатель 2 соединен зубчатой муфтой с двухступенчатым горизонтальным редуктором 1, приводящим в движение барабан 3 с правой и левой нарезками. Электродвигатель 5 через двухступенчатый вертикальный редуктор 4 приводит во вращение ось 6 тележки с ходовыми двухребордными колесами 7. Оси ходовых колес опираются на подшипники, установленные в разъемных буксах 8, прикрепленных к раме 9.

Механизм передвижения тележки (рис. 6, б) состоит из электродвигателя редуктора 5 и ходовых колес 7, соединенных зубчатыми муфтами и валами. Число ходовых колес, на которые опирается тележка, зависит от грузоподъемности крана и равно четырем или восьми. Восемь ходовых колес устанавливают на тележках кранов, грузоподъемность которых более 125 т.

Число механизмов подъема зависит от грузоподъемности крана, при грузоподъемности более 20 т обычно бывает два механизма подъема, один из которых называют главным, а другой - вспомогательным. Механизмы подъема кранов работают следующим образом: от электродвигателя вращение через редуктор передается на барабан; две нити троса, свешивающиеся с барабана, огибая подвижные ролики крюковой подвески и неподвижные ролики, закрепленные на раме тележки, образуют подъемный полиспаст.

1.3 Анализ существующих конструкций мостовых кранов

Для сравнения конструкций существующих мостовых кранов можно взять типа: мостовой перегрузочный кран с решетчатым мостом; мостовой перегрузочный кран с вантовым мостом; мостовой перегрузочный грейферный кран с трубчатым мостом.

Перегрузочные краны с грейфером, двигаясь по рельсовым путям вдоль склада, выполняют следующие операции: перемещают шихтовые материалы из приемной траншеи на рудный двор и штабелируют их; перегружают шихтовые материалы из штабелей рудного двора в перегрузочный вагон. При этом осуществляется усреднение материала за счет его горизонтальной послойной укладки и местного вертикального забора материала сразу из нескольких слоев грейфером.

В зависимости от типа конструкции моста перегрузочные краны разделяют на краны с решетчатым, вантовым и трубчатым мостом.

Кран с решетчатым мостом (рисунок 5) состоит из среднего пролета двух консолей. Кран опирается на две ноги (опоры). Ноги крана опираются на ходовую часть с приводом перемещения. На мосту уложены рельсы, по которым перемещается тележка с грейфером. При помощи грейферной тележки формируют штабель материала. Для удобства загрузки перегрузочных вагонов на кранах устанавливают подвесную воронку, перемещающуюся на катках по отдельным балкам моста при помощи привода с канатной передачей. Краны оснащены тележками для их ремонта и обслуживания, которые иногда используют для замены скипов скиповых подъемников доменных печей. Питание кранов электроэнергией осуществляется от троллеев. Смазка механизмов крана централизованная.

Гибкая нога крана с решетчатой фермой выполнена в виде плоской металлической арки с нижней рамой (затяжкой). Мост крана опирается на гибкую ногу через сферический подпятник.

Жесткая нога в отличие от гибкой выполнена в виде двух плоских арок, симметрично расположенных под углом к вертикальной оси. По бокам они связаны двумя треугольными фермами, вверху -- горизонтальной фермой и внизу -- рамой (затяжкой). Мост соединен с жесткой ногой осью, которая вверху жестко закреплена на ферме моста, а нижней цилиндрической частью свободно сидит во втулке верхней части ноги.



Рисунок 5- Кран мостовой перегрузочный с решетчатым мостом: 1 - средний пролет; 1а - консоль; 1б - консоль; 2 - ремонтная тележка; 3 - подвесная воронка; 4 - жесткая нога; 5 - грейферная тележка; 5а - грейфер; 6 - гибкая нога; 7 - ходовая часть с механизмом передвижения; 8 - штабель материала

Кран с вантовым мостом, показанный на рисунке 8, опирается на плоские ноги, одна из которых шарнирно скреплена с мостом. На арку ноги, связанную внизу стяжкой, опирается ферма моста, несущая рельса для тележки с грейферов. Опорой ног являются балансиры и ходовые тележки. Каждая нога снабжена двумя противоугонными устройствами.

Рисунок 6 - Кран мостовой перегрузочный с вантовым мостом: 1 - средний пролет; 1а - консоль; 1б - консоль; 2 - ремонтная тележка; 3 - подвесная воронка; 4 - жесткая нога; 5 - грейферная тележка; 5а - грейфер; 6 - гибкая нога; 7 - ходовая часть с механизмом передвижения; 8 - штабель материала

Кран с трубчатым мостом имеет также мост, состоящий из среднего пролета с двумя консолями и опирающийся на две ноги с приводами. По мосту крана перемещается тележка с грейфером.

Ноги крана трубчатого типа имеют арку и стяжку, выполненные из труб. На трубе моста снизу закреплена балка с двумя консолями, на которых расположены рельсы для грейферной тележки с грейфером. Арка ноги опирается на балансиры и ходовые тележки. Каждая нога имеет два противоугонных устройства.

Рисунок 7. Кран мостовой перегрузочный с трубчатым мостом: 1 - пролет моста крана; 1а и 1б - консоли; 2 и 3 - ноги крана; 4 - привод механизма передвижения крана

Таблица 2. Сравнительная характеристика грейферных перегрузочных кранов

1.4 Анализ надежности механизма передвижения мостового электрического крана Q=50/12,5т

перегрузочный мостовой кран

Мостовой кран в целом представляет собой систему, которая состоит из невосстанавливаемых и восстанавливаемых элементов. Первые, в случае отказа, не могут быть восстановлены в процессе эксплуатации (например, подшипник качения), вторые -- после отказа могут быть восстановлены и вновь введены в эксплуатацию (например, тормозные колодки, зубчатые полумуфты).

Теория надежности устанавливает четыре состояния, в которых может находиться кран: неисправное, исправное, работоспособное и неработоспособное. В исправном состоянии кран выполняет свои рабочие функции, а также вспомогательные функции (например, обеспечивается удобство ремонта), имеет хороший внешний вид. В работоспособном состоянии кран может выполнять только свои рабочие функции и иметь незначительные повреждения (обшивки кабины, лакокрасочного покрытия и т. п.).

На основании анализа срока службы узлов крановых механизмов установлены причины отказов восстанавливаемых элементов: канатов, тормозных накладок и шкивов в механизмах подъема; ходовых колес, зубчатых колес, редукторов и зубчатых муфт в механизмах передвижения. Для канатов основными причинами разрушения являются многократные перегибы на блоках и барабанах, износ вследствие трения при перемещении в ручье блока, значительные давления в местах контакта проволок каната с поверхностью ручья блока.

Сроки эксплуатации стальных канатов могут быть повышены правильным выбором конструкции и диаметров блоков и барабанов, правильной их укладкой на барабан, а также правильным назначением условий их работы на блоках, к числу которых относится обязательное наличие запасных витков каната на барабане, предотвращающее выдергивание его из-под прижимных планок. Кроме того, в большой степени эти сроки определяются правильностью эксплуатации канатов. Долговечность канатов значительно повышается при футеровке блоков капроном и почти в 2,5 раза при изготовлении барабанов из стали 20 вместо чугуна СЧ 15--32.

Отказы колодочных тормозов обусловливаются износом тормозных накладок и тормозных шкивов. Для повышения долговечности накладки рекомендуется изготовлять из вальцованной ленты 8--229--63, которая обеспечивает при работе со стальным шкивом коэффициент трения / = 0,45 и со шкивом из чугуна ВЧ 50--1,5 / = 0,51, а рабочим поверхностям шкивов придавать повышенную твердость [2]. Фирма Krupp (ФРГ) применяет в тормозах шкивы диаметром 315--710 мм из легкого сплава с напыленной молибденовой рабочей поверхностью, колодки из легкого сплава и пальцы шарниров с твердым хромированием, установленные во втулки из полимерного материала.

Основными причинами выхода из строя ходовых колес являются износ реборд при перекосе крана относительно крановых рельсов и неправильная установка колес, (в плане) относительно моста. Износостойкость колес повышают, изготовляя их заготовки цельнокатаными из стали 75 или 65Г с дорожкой качения, сформированной закалкой на сорбит. Имеются следующие данные о сроках службы колес, закаленных ТВЧ и с сорбитизированными ободьями.

Для колес небольшого диаметра может быть применена объемная закалка с последующим отпуском.

Точность установки колес на мосту крана должна соответствовать приведенной в справочнике. Эффективен следующий способ выверки колес при монтаже: вращением микрометрического винта (Рисунок 8) добиваются электрического контакта между натянутой проволокой и контролируемой поверхностью. Отклонение проволоки от начального положения вызывает изменение в активном датчике, что отмечает усилитель и регистрирует самописец. Момент контакта фиксируется омметром.

Рисунок 8 - Схема проверки установки колеса: 1 -- омметр; 2 -- натянутая проволока; 3 -- измеритель перемещений; 4, 8 -- пассивный и активный датчики перемещений; 5 -- усилитель; 6 -- самописец; 7 -- аккумуляторная батарея; 9 -- микрометрический винт; 10 -- опорная плита

Зубья колес редукторов механизмов передвижения за каждый цикл работы нагружаются переменными моментами в диапазоне от максимального до номинального. В результате динамических нагрузок, значительно превышающих номинальные и не зависящих от массы поднимаемого груза, зубья истираются. Таким образом, причинами износа колес являются перегрузки, возникающие в нестационарные периоды, и износ зубьев в периоды установившегося движения.

На долговечности ходовых и зубчатых колес отрицательно сказывается пробуксовка, которая возникает при установке на механизме передвижения двигателя завышенной мощности. Это обстоятельство является причиной повышения уровня динамических нагрузок на механизм передвижения и на кран в целом. Для устранения этого, а также для обеспечения плавного пуска двигателя рекомендуется автоматизация пуска двигателя и двухступенчатое торможение.

В определенной степени на надежность механизмов передвижения кранов влияет правильность установки подкрановых путей, которая должна удовлетворять требованиям Правил Госгортехнадзора.

Для повышения надежности зубчатых муфт рекомендуется назначать: для втулок с бочкообразным зубом твердость зубьев HRC 35--45, для обойм HRC 45--55; для втулок с прямым зубом MB 280--320, для обойм HRC 35--40. При эксплуатации соединяемые муфтами валы не должны иметь перекосов выше нормативных, уплотнения муфт должны гарантированно предохранять от вытекания из них смазки.

Конструирование крана в целом должно вестись с таким расчетом, чтобы количество звеньев и, кинематических пар было минимальным, а усилия между ними распределялись равномерно. В схемах должна предусматриваться дополнительная подвижность элементов, которая необходима для компенсации перекосов, износа и упругих деформаций. При этом необходимо сводить к минимуму вероятность опасных повреждений крана, возможность которых полностью не устраняется. В этом плане кран должен удовлетворять следующим основным требованиям: при отказе в работе отдельных его частей и узлов не должна возникать опасность для обслуживающего персонала или для других машин; конструкция узлов не должна допускать возможность монтажа их в'неправильном положении; узлы и агрегаты крана должны обеспечивать его работу в заданных условиях эксплуатации. Недостаточная надежность узлов может быть повышена увеличением запасов прочности.

Повышению надежности механизмов и систем управления способствуют применение современных методов расчета и экспериментальные исследования.

Предохранительные устройства механизмов подъема должны быть достаточно надежными, чтобы исключить возможность отказов, связанных с поломкой отдельных деталей, заеданием контактов, короткими замыканиями в электрических цепях и т. д., и отклонения, связанные с неточностью срабатывания устройства. Степень надежности предохранительных устройств определяется экспериментально в лабораторных или натурных условиях.

Повышению надежности предохранительных устройств способствует правильный выбор места их установки, поскольку они в максимально возможной степени должны быть защищены от вибраций. В них должны применяться подшипники качения и устройства с малыми передаточными числами, что способствует повышению точности и стабильности их работы при постоянном силовом воздействии на устройство.

Изношенные детали и упругие элементы устройств должны периодически заменяться.

На случай поломки валов, осей или ходовых колес мост и тележка должны иметь опорные детали, отстоящие от рельса не более чем на 20 мм, а та лежки, кроме того, иметь щитки, предохраняющие колеса от попадания между ними и рельсами посторонних предметов. Кроме предохранительных устройств мост и тележка должны быть оборудованы буферами, взаимодействующими с упорами в конце кранового или тележечного пути, а также устройствами, предотвращающими столкновение кранов, работающих на одних подкрановых путях.

1.5 Правила технической эксплуатации мостового крана Q 50 /12,5 т

Надзор и наблюдение за кранами, обслуживание и производство работ на кранах, а также техническое освидетельствование их осуществляется в соответствии с указаниями правил Госгортехнадзора и утвержденной инструкции для крановщиков электрических кранов мостового типа.

Собранный мост крана в ненагруженном состоянии должен опираться на рельсы всеми ходовыми колесами. Разность по высоте в установке трансмиссионных валов допускается не более 0,5 мм между соседними опорами.

Разность диаметров ведущих ходовых колес, приводимых во вращение от одной трансмиссии, не должна превышать 0,001 D, где D -- диаметр колеса по поверхности катания. Перекос осей колес относительно подкрановых рельсов допускается не более 0,05 мм на каждые 100 мм базы крана.

В местах стыка зазор между торцами рельсов не должен превышать 2--3 мм. Утолщения, сдвиги и отклонения по высоте в стыках рельсов допускаются не более чем на 1 мм.

Подкрановые рельсы укладывают строго горизонтально с соблюдением одинакового расстояния между их осями и одинаковой отметки головок рельсов.

Рельсы для передвижения крановой тележки укладывают в одной горизонтальной плоскости и симметрично относительно оси крана. Отклонение головок рельсов от горизонтали в одном поперечном разрезе допускается не более ± 5 мм, отклонение оси пути тележки от оси крана -- не более ± 2 мм, а уклон рельсов -- не более 0,001 длины пролета крана. Так же как и мост, ненагруженная тележка опирается на рельсы всеми ходовыми колесами.

Основными узлами и деталями кранов, от состояния которых в первую очередь зависит

Их исправная и безопасная работа, являются тормоза, крюки и подвески, канаты и их крепление, конечные выключатели. Поэтому главное внимание при эксплуатации кранов должно быть уделено этим узлам и деталям; их состояние проверяют каждый раз перед началом работы.

В тормозах контролируют плотность прилегания фрикционных обкладок тормозных колодок (или тормозных лент) к тормозному шкиву при замкнутом тормозе, степень нагрева тормозного шкива, исправность шарнирных соединений рычагов и крепление груза тормоза.

При осмотре подъемного крюка проверяют его свободное вращение в обойме и на опорном подшипнике и шплинтовку гайки, крепящей крюк. Траверса крюка и оси блоков надежно закрепляются стопорными планками.

На канатах не допускаются порванные пряди, забои, поджоги, вмятины, петли, а также чрезмерное число порванных проволок.

Кроме ежесменного осмотра канатов, периодически, но не реже одного раза в 7--10 дней, проверяют их состояние, а также надежность крепления каната к барабану и к коушу. Число порванных проволок на длине одного шага свивки каната допускается не больше, чем это предусмотрено нормами Госгортехнадзора на браковку изношенных стальных канатов, устанавливаемых на кранах.

После длительной остановки крана проверяют крепление и температуру нагрева редукторов (без снятия кожухов и разборки), крепление соединительных муфт, а также заправляют смазочные приборы смазкой, доливают масло в редукторы и смазывают узлы трения механизмов.

После осмотра крана перед пуском его в работу осуществляют опробование вхолостую и проверяют исправность действия всех механизмов крана, его тормозов и конечных выключателей.

Подача смазки к узлам трения механизмов крана осуществляется централизованной станцией ручного или автоматического действия с режимом подачи смазки в зависимости от температурных условий работы крана (1 раз в 1--4 часа). Заменяют масло в редукторах 1--2 раза в год.

Одной из главных причин, вызывающей ускоренный износ крановых ходовых колес, является неисправное состояние подкрановых путей, выражающееся в нарушении расстояния между осями рельсов в пролете и искривлении действительной оси рельса сверх допустимых пределов.

Поэтому периодически проверяют состояние подкрановых путей: при тяжелом режиме их работы не реже одного раза в месяц, а при легком и среднем режимах -- не реже одного раза в 2 мес. Кроме того, каждый пролет подкрановых путей подвергают геодезической проверке (при тяжелом режиме работы не реже одного раза в 6 мес.). После рихтовки подкрановых путей осуществляют контрольную геодезическую проверку реже одного раза в б мес.) после рихтовки подкрановых путей осуществляют контрольную геодезическую проверку.

2. Специальная часть

2.1 Выбор исходных данных и схемы для расчета

Таблица 3- Выбор исходных данных

Параметр	Единицы измерения	Значения
1	2	3
Грузоподъемность Q	т	50/12,5
Скорость передвижения V	м/с	1,26
Продолжит. включения электрооборудования	%	40
Вес крана G	кН	1420
Режим работы		М7
Длинна пролет крана L	м	28
Диаметр ходового колеса Дхк	м	0,8
Масса подвески главного подъема М1	кН	1,5
Масса подвески вспомогательного подъема М2	кН	0,5

Рисунок 9. Силовая схема

2.2 Определение мощности привода

Полное сопротивление движению крана:

- сопротивление создаваемое силами трения;

- сопротивление, создаваемое уклоном подкранового рельса;

- сопротивлении, создаваемое инерцией вращающихся и поступательно движущихся масс крана

Для кранов, имеющих ходовые колеса с ребордами сопротивления, создаваемые силами трения:

(2)

где Gкр - вес крана, 1420кН;

Gгр - вес груза, 500 кН;

м - коэффициент трения качения колеса по рельсу, = 0,006мм.

f - коэффициент трения скольжения в подшипниках колес, = 0,015.

- коэффициент трения реборд о головку рельс при раздельном приводе =1,5.

D - диаметр колеса;

- диаметр цапфы вала колеса; = d = (0.2-0.25)*Дх.к.

Сопротивление, создаваемое уклоном:

(3)

где: б - уклон рельсового пути = 0,001.

Сопротивление, создаваемое силами инерции

где: д- коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся частей механизма;

т - масса крана, тн.

А - ускорение при разгоне = 0,3 м/с 2.

Wин = 1,1 x 142 x 0,15 = 23,43кН

Находим полное сопротивление

W = 5,94 + 1,92 + 23,43=31,29кН

Выбор двигателя

Необходимая мощность электродвигателя:

где з - К.П.Д. механизма 0,84

пср - кратность среднепускового момента = 2,0.

Выбираем два электродвигателя по ГОСТ 19523-81 марки МТВ 312-6, с параметрами- Рдв=13 кВт, n=970 од/мин,ПВ=40%.

2.3 Кинематический расчет привода механизма передвижения моста крана

КПД пары цилиндрических зубчатых колес, з12 = 0,98;

КПД учитывающий потери пары подшипников качения, з23 = 0,99

КПД учитывающий потери, в опорах приводных колес з3 = 0,92

Общий КПД привода

Рисунок 10. Кинематическая схема привода: 1 - вал электродвигателя; 2 - входной вал редуктора; 3 - промежуточный вал; 4 - выходной вал редуктора; 5 - валы ходовых колес

Проверим общи передаточное отношение

i=

где - угловая скорость двигателя

- угловая скорость барабана

i==31,3

= ==101,5 рад/с

= = =3,25 рад/с

Передаточное число соответствует передаточному числу с чертежа , так как i1=3.06 ; i2=5,2;

где i -передаточное число первой передачи

i - передаточное число второй передачи

Находим частоты вращения и угловые скорости валов редуктора:

вала 1

(7)

=101,5рад/с

вала 2

 = (8)

= =22,5 рад/с

вала 3

=41,44рад/с

= = 4,3 рад/с

Определим вращающие моменты:

- На валу шестерни:

дв = = (9)

- мощность двигателя

- угловая скорость двигателя

= 128 103 4,5=576000

3 2=110769,23

2.4 Расчет деталей привода на прочность

2.4.1 Расчет вала колеса

Максимальная нагрузка на ходовое колесо (см. Рис. 7)

где - вес моста,

Gг - вес груза;

Gт - вес тележки;

- вес кабины,

Н

Расчетная схема вала колеса представлена на рисунке 11

Реакции опор:

RA=RB= Н

Опасным сечением является сечение при передаче вращающего момента под ходовым колесом. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. Материал - сталь 65Г, термическая обработка - нормализации. Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

МПа

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

МПа



Рисунок 11 - Эпюра вала колеса

Крутящий момент

Ткр = 110769,23=110 кНм;

Изгибающий момент

M = RA l = 64215 175= 11242 кHм;

Момент сопротивления кручению

мм3 = 3,2х103 м3

Момент сопротивления изгибу

мм3 = 1,5х103 м3

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

8,4 МПа (11)

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

34 МПа (12)

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

(13)

где - эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений;

- масштабный фактор для нормальных напряжений



Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

(14)

где - эффективный коэффициент концентрации напряжений кручения;

- масштабный фактор для напряжений кручения

Результирующий коэффициент запаса прочности

S= (15)

где n1 = 1,4 - коэффициент безопасности, зависящий от степени ответственности механизма и возможности последствий отказа;

n2 = 1,1 - коэффициент условий эксплуатации, учитывающий группу режима работы механизма;

n3 = 1,1 - коэффициент, учитывающий влияние неоднородности структуры металла на сопротивление к разрушению;

n4 = 1,3 коэффициент, учитывающий погрешности расчетных схем определения нагрузок и расчета напряжений.

2.4.2 Расчет долговечности подшипника

Суммарные реакции

Рr1 = кН

Рr1 = кН

Выбираем подшипники.

Принимаем роликовый двухрядный подшипник средней широкой серии №32330 ГОСТ28428-90

Таблица 4. Выбор подшипника.

Условное обозначение подшипника	d	D	B	грузоподъемность, Н
				С	С0
	размеры, мм
1630	150	320	108	675000	500000

Эквивалентная нагрузка

РЭ =Рr1 V Kб КТ

где V =1, вращается внутреннее кольцо;

Кб =1,2 - коэффициент безопасности для приводов;

КТ =1;

РЭ =115,47*1*1,2*1 =138,56 кН

Расчетная долговечность, млн. об.

L =

L = млн. об.

Расчетная долговечность, ч

Lh =

Lh =47.1 млн. ч.

2.4.3 Проверка прочности шпоночного соединения

Материал шпонки сталь 45 нормализация.

Допускаемое напряжение смятия при стальной ступице:

[усм] =100ч120МПа.

вал ходового колеса:

d =110мм;

t =11 мм;

t1 =6,4 мм.

Выбираем шпонку призматическую со скругленными торцами.

Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонки по ГОСТ23360-78.

32 * 17 * 144 мм.

Напряжения смятия и условие прочности:

у[усм] МПа

у 1,6 МПа

у=85.5 ? [усм] =100 МПа

Условие прочности выполнено.

2.4.4 Расчет муфты

Муфту подбираем в зависимости от расчетного момента Тр , который определяют по наибольшему действующему моменту Тн , передаваемому муфтам.

Тр =к1*к2*к3*Тном ? Т

где к1 -коэффициент учитывающий степень ответственности передачи

к2 - коэффициент учитывающий условия работы;

к3 - коэффициент углового смещения;

Тном -момент по таблицам ГОСТ5006-83.

Коэффициенты ответственности передачи К1:

при останове машины : 1,0;

при аварии машины : 1,2;

при аварии ряда машины : 1,5;

при человеческих жертвах : 1,8.

Коэффициенты условий работы муфты К2:

при спокойной работе равномерно нагруженных механизмов : 1,0;

при работе неравномерно нагруженных механизмов : 1,1-1,3;

при тяжелой работе с ударами равномерно нагруженных реверсивных механизмов: 1,3 - 1,5.

Коэффициент углового смещения К3:

угол перекоса вала: 0,250 0,50 1,00 1,50;

коэффициент К3 : 1,0 1,25 1,50 1,75.

После этого проверяем условие прочности по наибольшему кратковременно действующему моменту Тmax . Tmax ? 2T

Тр =1,0*1,2*1,50*2479 =4,462 Н*м;

Тр =4,462 Н*м < Т =16,000 Н*м .

Условие выполнено.

Принимаем муфту МЗ -ll ГОСТ1759-70.

3. Организация производства

3.1 Краткое описание ремонтной службы цеха

Правила технической эксплуатации определяют круг обязанностей инженерно-технического, эксплуатационного и ремонтного персонала, осуществляющего эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт оборудования.

Основное назначение технического обслуживания состоит в том, чтобы своевременным проведением профилактических работ предотвратить аварии, пожары, отказы и неисправности, обеспечить работу привода с оптимальными режимами и в благоприятных условиях.

Техническая эксплуатация - это комплекс мероприятий, осуществляемых обслуживающим персоналом по обеспечению нормального функционирования оборудования при сохранении установленных технико-экономических показателей.

В структуру каждого цеха входит ремонтная служба, которая включает специалистов, ответственных за состояние всего оборудования в цехе, от ведущих инженеров до слесарей ремонтников.

Весь персонал службы механиков гидравликов в цехе разбивается по участкам. Количество участков три, четыре. На каждом участке персонал закрепляется за соответствующим оборудованием. В каждой службе на каждом участке имеется свой эксплуатационный, дежурный и ремонтный персонал.

Функции эксплуатационного персонала:

- правильность настройки механизмов;

-строгое выполнение технологических инструкций;

- своевременная остановка оборудования при выходе параметров за допустимые пределы;

- проверка работы конечных выключателей тормозных устройств и систем сигнализации;

- поддержание оборудования в чистоте.

Функции дежурного персонала:

- проверка исправности трубопроводов и арматуры;

- проверка и подтяжка крепежа;

- проверка исправности систем густой и жидкой смазки;

- проверка утечек масла из картера или систем, контроль подшипниковых узлов, зубчатых передач.

Функции ремонтного персонала:

-проведение ремонтов в межремонтный период;

- подготовка деталей и узлов к ремонту.

Структура управления ремонтной службы определяется масштабом металлургического предприятия и существующими методами организации ремонта.

Начальник цеха направляет производственную, техническую и хозяйственную деятельность цеха на выполнение плановых заданий и принятых обязательств.

Механик цеха является ответственным лицом и ведущим специалистом, так как отвечает за работу и техническое состояние всего оборудования в цехе.

Старший мастер отвечает за работу целого участка. Осуществляет надзор за состоянием важнейших частей агрегатов и выполнением особо ответственных работ.

Мастер является непосредственным руководителем первичного трудового коллектива, организатором труда и производства, рабочих на возглавляемом участке. Так же отвечает за работу своей службы. В своем подчинении имеет несколько бригад, количество которых зависит от объема оборудования.

Обязанности мастера:

- организация приемки и сдачи смены;

- проведение сменно-встречных собраний;

- обеспечение ритмичной и бесперебойной работы при проведении профилактических и ремонтных работ;

- доводит производственные задания подчиненным в соответствии с планом и графиком ремонтов;

- контролирует выполнение правил технической эксплуатации;

- организует обеспечение рабочих инструментом, приспособлениями, материалом;

- обеспечивает безотказную работу подшефного оборудования;

- дает заявку и следит за своевременным поступлением необходимых материалов и обеспечивает необходимый запас;

- контролирует строгое соблюдение графиков и инструкций по эксплуатации;

- проверяет заполнения в журналах; журнал сдачи приемки смены.

- обеспечивает высокопроизводительную и безопасную работу персонала.

Для выполнения и распределения работ в бригаде из числа рабочих назначается бригадир, старший рабочий или высококвалифицированный рабочий, шестого разряда.

Обязанности бригадира до начала смены:

- принимает участие в сменно-встречном собрании;

- докладывает обо всех замечаниях и происшествиях мастеру;

- проверяет наличие и исправность рабочего инструмента, приспособлений и подготовки их к работе, так же получить от мастера производственное задание, техническую документацию, инструктаж по технике безопасности.

В течение смены бригадир обязан:

- по результатам обхода оборудования оценивать его состояние;

- доложить мастеру о результатах обхода;

- устранить неисправности при работающем оборудовании или принять меры к их устранению во время профилактических остановок оборудования;

- контролировать работы связанные с перевозкой грузов кранами;

- выполнять производственные задания, полученные от мастера;

- производить ремонт оборудования;

- обеспечивать содержание чистоты рабочего места.

В конце смены бригадир обязан:

- заканчивает по возможности начатые работы;

- сдает инструмент и приводит в порядок рабочие места;

- если работы не были закончены, бригадир докладывает мастеру об объеме выполненных работ и объеме, которая должна выполнить следующая бригада, так же отвечает за сохранность материальных ценностей на своем участке.

При приемке сдачи смены дежурный слесарь осуществляет контроль:

- режима работы;

- состояния и функционирования гидропривода;

- исправности контрольно измерительных приборов;

- наличия и состояния первичного пожаротушения;

-исправности средств связи, чистоты оборудования и помещений маслоподвалов;

-проверить и принять инструменты, материалы, необходимую документацию и инструкции;

- ознакомиться со всеми записями и распоряжениями в журнале сдачи приемки смены и оформить его: записать выявленные недостатки.

В соответствии с графиком рабочего дня дежурный слесарь осуществляет контроль за работой и состоянием оборудования, выполняет ежесменное ТО.



Рисунок 12. Схема организационной структуры ЛПЦ-3

3.2 Документация необходимая для проведения ремонтов

Ремонт комплекс мероприятий по восстановлению работоспособного или исправного состояния какого-либо объекта и/или восстановлению его ресурса.

Ремонт производится в случае, если невозможно или нецелесообразно заменять их на аналогичные новые. Нередко изделия устаревают морально гораздо раньше, чем вырабатывается их ресурс до ремонта, или затраты на производство изделий в неремонтируемом исполнении существенно меньше -- в этих случаях производители стараются переходить на выпуск изделий в неремонтируемом исполнении. Характерные примеры -- однокристальные ЭВМ, устройства в неразборном исполнении и т. д.

Разновидности ремонта:

-Косметический -- восстановление внешнего вида без вмешательства в конструкцию.

-Восстановительный -- обычно производится с заменой частей устройства подвергшихся износу, либо с их модификацией (наплавка, расточка, пайка и т. д.)

-Текущий -- ремонт с целью восстановления исправности (работоспособности), а также поддержания эксплуатационных показателей.

-Капитальный -- предполагает разборку и ревизию конструкции с целью выявления скрытых неисправностей и оценки ресурса деталей, замену не только неисправных деталей, но и деталей, выработавших свой ресурс. Такой ремонт предполагает большой объём работ и значительные расходы.

-Плановый (планово-предупредительный) -- ремонт в запланированный регламентом промежуток времени. Производится после выработки устройством ресурса, либо в случае если работоспособность устройства после неисправности частично сохраняется, или частично восстанавливается в результате восстановительного ремонта. Позволяет заранее уведомить пользователей о прекращении функционирования, а также спланировать издержки, связанные с простоем оборудования.

В зависимости от вида выполняемого ремонта его план может быть представлен следующими документами:

- ведомость дефектов для капитального ремонта;

- ремонтная ведомость для текущего ремонта;

- карта технического обслуживания для технического обслуживания;

- линейный график для текущих и капитальных ремонтов;

- др.

Ведомость дефектов разрабатывается для каждого капитального ремонта и имеет вид показанный на рисунке 13.



Рисунок 13. Ведомость дефектов текущего ремонта