Расчет и выбор механизма подъема груза козловова крана

Краны штабелёры

Грузоподъемные  краны, оборудованные вертикальной колонной с перемещающимся по ней  устройством для штабелирования грузов.

По возможности  перемещения 

Кран  стационарный

неподвижно закреплён  на основании, не имеет возможности  перемещения. 
 
 
 

Кран  радиальный

имеет возможность  перемещения по кольцевому пути относительно стационарной опоры. Радиальные краны  используются на складах круглой  или секторной формы.

Кран  переставной

закреплён на основании  и имеет возможность перемещения  при помощи грузоподъёмных машин  или вручную. 
 

Кран  самоподъемный

используется  при строительстве. Устанавливается  на конструкциях строящегося здания. По мере возведения сооружения кран поднимается  вверх при помощи специальных  механизмов.

 

2. Козловой кран

 

   Козловые  краны — краны мостового типа, мост (пролётные строения) которых установлен на опоры, перемещающиеся по рельсам, установленным на бетонные фундаменты.

   2.1 Применение.

   Кран  козловой применяется обычно для обслуживания складов, главным образом штучных грузов, контейнеров и лесных грузов, для монтажа сборных промышленных и гражданских сооружений, обслуживания гидроэлектростанций и секционного монтажа в судостроении. Изготовляются преимущественно крюковыми или со специальными грузозахватными устройствами. Козловой кран — кран, у которого несущие элементы конструкции опираются на крановый путь при помощи двух опорных стоек. Козловые краны относятся к категории подъемных устройств мостового типа. Средний срок службы козловых кранов — приблизительно 20 лет без учета режима работы и условий эксплуатации. Наработка на отказ — примерно 3 000 циклов. Грузоподъемность козловых кранов достигает 1000т.

   2.2 Управление. 

         Управление козловыми кранами и мостовыми перегружателями обычно осуществляют из кабины, которая выполнена стационарной или подвижной. При наличии подвижной кабины обеспечивается лучший обзор места погрузки и разгрузки, однако создается дополнительная подвижная нагрузка на пролетное строение, что приводит к увеличению его сечения. Стационарную кабину крепят к опоре. В этом случае при больших пролетах значительно ухудшается обзор обслуживаемого участка. 
 
 
 
 

   2.3 Устройство.

   Металлическая конструкция состоит из моста (без  консолей, с одной или двумя  консолями) и двух опор. Мост может  быть выполнен однобалочным или двухбалочным. Часто пролётное строение крана  представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из двух, связанных  между собой ферм. Однобалочные мосты  более характерны для кранов грузоподъёмностью 5-10 т. В качестве тележки в этом случае используют электротали. 

   Козловые  краны большой грузоподъёмности выполняют с двухбалочными мостами. Рельсы для перемещения тележек  в этих кранах обычно устанавливаются  на верхней части главных балок. Грузовые канаты проходят между главными балками.

   2.4 Козловые краны подразделяют по назначению на:

   1.Перегрузочные.  Грузоподъёмность обычно 3,2-50 т, пролёт 10-40 м, высота подъёма в зависимости  от условий погрузки-разгрузки 7-16 м.

   2.Строительно-монтажные.  Грузоподъёмность составляет 300—400 т, пролёт 60-80 м, высота подъёма 20-30 м.

   3.Специального  назначения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   

   

   2.5 По назначению козловые краны разделяют на:

   1.Краны  общего назначения (перегрузочные).

   2.Строительно-монтажные  и специального назначения (для гидротехнических сооружений).

   Преимущественное  распространение получили козловые краны общего назначения, в первую очередь козловые краны с гибкой подвеской грузозахватного устройства:

   1.Грейферные.

   2.Крюковые.

   3.Магнитные.

   Параметры козловых кранов общего назначения грузоподъёмностью 3,2-32 т с пролётами 10-32 м и высотой  подъёма 7,1; 8,0; 9,0 и 10 м устанавливается согласно ГОСТ 7352-81

   .

   2.6 По конструкции моста разделяют на:

   1.Краны  с однобалочным мостом. Козловые однобалочные краны с однобалочными мостами и одностоечными опорами применяют редко, что в значительной мере объясняется относительной сложностью консольной грузовой тележки

   2.Краны  с двухбалочным мостом. Козловые двухбалочные краны с двухбалочным мостом более металлоёмки; основным их преимуществом является возможность применения типовых грузовых тележек от мостовых кранов и изготовление коробчатых пролётных балок по отработанной технологии. 
 
 
 
 
 
 
 

3. Расчётная часть

Последовательность  выполнения задания:

• Выбор кратности полиспаста.
• Выбор диаметра каната.
• Определение диаметра блока.
• Определение размеров барабана и его частоты вращения.
• Выбор электродвигателя.
• Выбор редуктора.
• Выбор тормозной муфты.
• Выбор тормоза.
• Проверочный расчет электродвигателя по времени пуска механизма  подъема.
• Проверочный расчет тормоза  по времени  торможения  механизма подъёма.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.1 Выбор кратности полиспаста.

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

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

      При непосредственной навивке каната на барабан во избежание смещения груза  при его подъёме-спуске и для равномерного нагружения  опоры барабана применяются сдвоенные полиспасты .

      Кратность полиспаста (грузоподъёмность ).

      Необходимая кратность полиспаста для механизма  подъёма груза приведена в  табл.1. 

Таблица 1 

КРАТНОСТЬ ПОЛИСПАСТА МЕХАНИЗМА  ПОДЪЁМА ГРУЗА 

   
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.2 Выбор диаметра каната.

     Для механизмов  подъёма груза в  качестве  тягового органа применяют  стальные канаты. В соответствии с правилами Госгортехнадзора выбор диаметра каната определяют по разрывному усилию

,кН                                                    (1)

где: - максимальное натяжение каната, кН,  по форм.(2);

    - запас  прочности каната от режима  работы (Л - 5;  С- 5,5;  Т и ВТ - 6);

   - разрывное усилие  каната,  кН,  табл.3.

      Наибольшее  натяжение , кН,  каната определяют

                                          , кН                           (2)

где: - грузоподъёмность крана, т, Приложение 1;

    =9.81 м/с²;

   - КПД полиспаста, табл.2.

      Диаметр стального каната  = 12мм выбирают по табл.3 по условию (1). Наиболее широко применяют канаты двойной свивки маркированных групп  =1600...1800 МПа.  При более низких значениях маркировочных групп нерационально увеличен диаметр каната, а следовательно, барабана и блоков, а при более высоких канат имеет повышенную жесткость, что снижает срок его службы.

         
 

Таблица 2

КОЭФФИЦИЕНТЫ  ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ  КРАНОВЫХ ПОЛИСПАСТОВ 

  [5]

 
 
 
 
 
 
 

Таблица 3

ХАРАКТЕРИСТИКИ  КАНАТОВ ДВОЙНОЙ СВИВКИ