Расчет и выбор механизма подъема груза козловова крана

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ

Государственное областное образовательное учреждение

Среднего  профессионального образования

КОВДОРСКИЙ  ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «Транспортное оборудование

и склады обогатительных фабрик» 
 

ТЕМА  : «РАСЧЁТ И ВЫБОР МЕХАНИЗМА ПОДЪЁМА ГРУЗА КОЗЛОВОВА КРАНА» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Ковдор

2011 

 

Содержание

Введение ……………………………………………………........................3

Условия эксплуатации кранового электрооборудования………….…….4

Общие сведения о грузоподъёмных машинах……………………….…...5

1.Технические характеристики грузоподъёмных машин

 1.1 Основные параметры………………………………………………8

1.2 Общая классификация……………………………………………..…...8

1.3 Классификация подъёмных кранов………………………………………………………………..…..…..9

2.Козловой кран

2.1 Применение……………………………………………………………11

2.2 Управление…………………………………………………………….11

2.3 Устройство…………………………………………………………….12

2.4 Классификация  по назначению……………………………………....12

2.5 Классификация  по назначению……………………………………....13

2.6 Классификация  по конструкции моста……………………………....13 

3.Расчётная часть……………………………………………………….…14

3.1 Выбор кратности  полиспаста……………………………………...…15

3.2 Выбор диаметра  каната………………………………………………16

3.3 Определение  диаметра блока………………………………………..18

3.4 Определение  размеров барабана…………………………………….19

3.5 Выбор электродвигателя……………………………………………..20

3.6 Выбор редуктора……………………………………………………...21

3.7 Выбор тормозной  муфты…………………………………………….23

3.8 Выбор тормоза………………………………………………………..24

3.9 Проверочный  расчёт электродвигателя по времени  пуска…..……25

3.10 Проверочный  расчёт тормоза по времени  торможения………….28

Заключение………………………………………………………………..35

Список литературы……………………………………………………….36

 

Введение

  Широкое внедрение комплексной механизации  и автоматизации производственных процессов, неуклонное сокращение во всех отраслях численности работников, занятых ручным трудом, особенно на вспомогательных и подсобных работах, являются одной из важных задач народного хозяйства. Крановое оборудование представляет собой одно из основных средств сокращения тяжелого физического труда.

  Подавляющее большинство грузоподъемных машин, изготовляемых отечественной промышленностью, имеет электрический привод механизмов, и поэтому эффективность действия и производительность этих машин зависят от качественных показателей используемого кранового электрооборудования. Современный крановый электропривод за последнее время претерпел существенное изменение в структуре и применяемых системах управления.

  Для наиболее массовых кранов общего назначения начинают широко применяться электроприводы на основе короткозамкнутых двигателей, значительная часть кранов изготовляется с управлением с пола, а быстроходные краны для тяжелых режимов работы комплектуются различными тиристорными системами, обеспечивающими глубокое регулирование скорости, плавность пуска и торможения при постоянно повышающихся требованиях к экономии энергоресурсов.

 

 

Условия эксплуатации кранового  электрооборудования

  Грузоподъемные  машины могут устанавливаться как  непосредственно в рабочих помещениях, так и на открытом воздухе. При  работе в помещении многие краны  располагаются непосредственно  над линиями технологических  механизмов в среде с высокой  концентрацией пыли, газов, паров  воды, кислот и т. п. Ряд кранов в процессе эксплуатации передвигается из отапливаемого помещения на открытый воздух и обратно. Краны, работающие на открытом воздухе, могут иметь суточное изменение температуры до 50°С. Это приводит к выпадению на поверхности частей кранов конденсата, атмосферной влаги и соляного тумана. В смеси с производственной пылью конденсат вызывает снижение поверхностной изоляции между токоведущими частями и коррозию металлических деталей. Движение кранов с ударами по металлоконструкции на стыках рельсов, интенсивные разгоны и торможения механизмов, собственные колебания металлоконструкций при нагружении машии вызывают весьма интенсивные механические воздействия на электрооборудование, располагаемое на мостах и тележках кранов. Хотя вероятность совпадения предельных условий невелика, для обеспечения необходимой надежности электрооборудования оно должно отвечать следующим основным требованиям.

  Температура окружающей среды изменяется от —40 до +40 °С. В металлургических цехах  температура изменяется от —10 до +60 °С, 

 

  Общие сведения о грузоподъёмных машинах

  Кран  грузоподъёмный —  машина циклического действия, предназначенная  для подъёма и  перемещения в  пространстве груза, подвешенного с помощью  крюка или удерживаемого  другим грузозахватным органом

  Перемещение грузов в процессе хозяйственной  деятельности осуществляется с использованием грузоподъемных машин различного назначения. Грузоподъемные машины по назначению объединяются в следующие группы:

1.Универсальные  машины для подъема и перемещения  груза с помощью крюка на  гибком подвесе (грузовом канате). К ним относятся различные  краны, кран-балки, лебедки, тали. Вариантом этой группы являются  машины со специальным грузозахватным  органом на грузовом канате.

2.Различные  грузоподъемные краны для перегрузки  сыпучих грузов с помощью грейфера.

3.Грузоподъемные  машины для перемещения груза  при помощи захвата, перемещающегося  по жестким направляющим. К ним  относятся краны-штабелеры, технологические  краны металлургии, штыревые краны  цветной металлургии.

4.Специализированные  краны для возведения зданий  и сооружений. К ним относятся  строительные башенные краны,  судосборочные краны и самоподъемные строительные краны.

5.Краны с  несущими канатами (кабель-краны).

  По условиям использования грузоподъемные машины объединяются в следующие группы:

• Машины универсального назначения, используемые для работы в помещениях в одну-две смены в повторно-кратковременном режиме: кран- балки, мостовые опорные и подвесные краны. 
  
• Машины универсального назначения, используемые для работы на открытом воздухе в одну-две смены в повторно-кратковременном режиме: козловые краны, портальные краны, поворотные стреловые краны, мостовые краны на эстакадах: грейферные и магнитно-грейферные краны.
• Машины для циклической перегрузки специализированных грузов (контейнеров, пакетов, поддонов, связок лесоматериалов) в две-три смены в повторно-кратковременном режиме: мостовые, козловые и портальные краны.
• Машины для выполнения технологических операций в металлургии, термических и кузнечных цехах по вполне определенному комплексу перегрузочных работ круглосуточно в повторно-кратковременном режиме: магнитные мостовые краны, литейные краны, ковочные краны, стриппер-краны, колодцевые краны и т. п.

• Машины  для выполнения разовых и эпизодических  грузоподъемных операций в помещениях и на открытом воздухе при кратковременном и повторно-кратковременном режиме работы с общим годовым числом часов работы до 500: козловые краны гидроэлектростанций, мостовые краны машинных залов, мостовые краны ремонтные, козловые и портальные краны судосборки и т. п.

  Грузоподъемные  машины характеризуются степенью загрузки. Правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, в дальнейшем именуемых правилами Госгортехнадзора, введено понятие коэффициента использования крана по грузоподъемности

Кгр ⁼ Qср/Qном.

где Q_Cp — среднее значение массы поднимаемого груза за смену, кг. 
 
 

   Режим работы грузоподъемной машины циклический. Цикл состоит из перемещения груза  по заданной траектории и возврата Для кранов с условно циклическим  режимом работы расчетная относительная продолжительность

   включения, %,

вр = ∑tр /(∑tр + ∑tпаз),

Где ∑tp — суммарное время включения механизма при нормированном промежутке времени 600 с; ∑t_пауз — суммарное время паyз при нормированном промежутке времени 600 с

   Расчетная средняя производительность кранов, т/ч, с четко выраженной цикличностью представляет собой объем грузов, переработанных за 1 ч,

   

Число включений механизмов за цикл составляет от 6 до 12. Среднее число включений за цикл может быть принято равным 9. Можно также принять, что дополнительные включения производятся до скорости 0,3 или 0,15 номинально Z - причем числа включений до указанных скоростей равны между собой. При ведение общего числа включений к числу пусков до номинальной скорости производится по формуле

Kвкл =

где Z — общее число включений за цикл; Z_x — минимально необходимое число пусков до номинальной скорости за цикл; и_ном„ — относительное значение номинальной скорости механизма, принимается равным 1; о_ц1, v_an2t — относительные значения промежуточной скорости разгона при дополнительных включениях, принимаются равными 0,3 и 0,15. 
 
 

 
 
1.Технические характеристики грузоподъёмных машин

  1.1 Основные параметры.

  Номинальная грузоподъемность кранов и других подъемных  машин регламентирована ГОСТ 1575-81 и  представляет собой ряд: 0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,63, 0,8; 1; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 1С; 20; 25; 32; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600 т.

У специализированных кранов средние массы поднимаемых  грузов близки к номинальной грузоподъемности. У универсальных крюковых кранов средние массы перемещаемых грузов составляют 30—50 % номинальной грузоподъемности, а из всех подъемов газы, близкие к номинальному, поднимаются не чаще каждого десятого подъема. 

  1.2 Общая классификация.

  Режимы  работы грузоподъемных кранов всех типов и назначений (кроме судовых) установлены ГОСТ 25546-82. Этот стандарт соответствует международному стандарту ИС04301-80. Основой классификации кранов являются параметры циклов работы кранов за срок службы и степень усредненного нагружения крана, выраженная коэффициентом Кр. Все многообразие грузоподъемных кранов охвачено восемью режимными группами IK — 8К. Отнесение крана к той или иной режимной группе осуществляется на стадии проектирования и в дальнейшем указывается в его паспортных данных. В свою очередь каждый рабочий механизм крана согласно ГОСТ 25835-83 и СТ СЭВ 2077-80 классифицируется по группам режимов работы. Классификация механизмов по группам режимов работы осуществляется по параметрам суммарного времени работы механизмов за срок службы и степени усредненного нагружения крана. 
 
 
 

1.3 Классификация подъёмных кранов 

Грузоподъёмные  краны по конструкции можно разделить  на следующие основные типы: 

Стреловые краны

Грузозахватный  орган подвешен к стреле или тележке  перемещающейся по стреле. К ним  относятся башенные, портальные, полупортальные, стреловые краны  

Краны мостового типа

Несущая конструкция  имеет вид моста с передвигающейся  по ней тележкой или электроталью. К ним относятся мостовые, козловые, полукозловые, консольные краны, мостовые перегружатели .

Краны с несущими канатами

Грузозахватный  орган, подвешен к грузовой тележке, перемещающейся по несущим канатам, закрепленным в опорах.