Проектирование строительного подъемника

К - реле, контактор, пускатель (контактор или магнитный пускатель - КМ, реле токовое - КА, реле тепловое - К.К, реле напряжения - KV, реле времени - КТ).

М - электродвигатель.

Р - прибор, измерительное оборудование (амперметр - РА, вольтметр - PV, ваттметр - PW).- выключатели и разъединители в силовых цепях (выключатель автоматический - QF).- резистор (потенциометр - RP).- устройства коммутационные в цепях управления, сигнализации и измерительных (выключатель или переключатель - SA, выключатель кнопочный - SB, автомат, не имеющий контактов в силовых цепях, - SF, выключатель, срабатывающий от различных воздействий, например от положения, конечный - SQ, от частоты вращения - SR).

Т - трансформатор, автотрансформатор (трансформатор тока - ТА, трансформатор напряжения - TV).- приборы электровакуумные и полупроводниковые (диод - УД, транзистор - VT, тиристор - VS).- соединения контактные (токосъемник, контакт скользящий - ХА, штырь - ХР, гнездо - XS).- устройства механические с электромагнитным приводом (электромагнит - УА, тормоз с электромагнитным приводом - YB).

Электрические машины, аппараты, приборы, их зажимы, а также соединяющие их провода имеют на схемах условные буквенно-цифровые обозначения (коды), порядковый номер элемента в схеме указывается цифрой после буквенного обозначения (Kl, K2....); контакты, например универсальных переключателей, команде контроллеров, в схеме обозначаются цифрами (1, 2, 3 и т. д.), в тексте задействованные контакты указываются через дефис после буквенно-цифрового обозначения электрического аппарата (элемента), которому они принадлежат: S1-1, S1-2 и т. д. В зависимости от назначения электрические схемы подразделяют на структурные, функциональные, принципиальные и схемы соединений (монтажные). При обслуживании машин обычно используют принципиальные схемы, реже - схемы соединений.

Принципиальные схемы предназначены для пояснения принципа действия (работы) всей установки. Каждый электрический аппарат на этих схемах показывают разделенным на составные элементы (катушки, контакты, блок-контакты), эти элементы ставят в те цепи, в которых они действуют.

Электрические аппараты на схемах изображают в нормальном положении. Для электромагнитных аппаратов (контакторов, реле) нормальное положение соответствует положению элементов аппарата и особенно контактов при отсутствии тока во втягивающей катушке. Для других аппаратов (кнопок, конечных выключателей) нормальным положением считается то, которое они занимают при отсутствии внешнего воздействия. Рубильники и выключатели показывают на схемах с разомкнутыми контактами, ножами и губками. Контакты аппаратов, разомкнутые в нормальном положении, называются замыкающими, а контакты, замкнутые в нормальном положении, - размыкающими.

В принципиальных схемах выделяются силовые цепи, цепи управления и вспомогательные. В силовую цепь входят вводные рубильники, предохранители, катушки максимальных реле, главные контакты автоматов, контакторов или магнитных пускателей, статоры и роторы электродвигателей, катушки электромагнитов. В цепи управления, составной частью которых являются цепи электрической и механической зашиты, входят катушки контакторов, реле и магнитных пускателей, кнопки управления, контакты реле, блок-контакты контакторов и магнитных пускателей, конечные выключатели. Вспомогательные цепи - это цепи освещения, обогрева, звуковой сигнализации и связи, которые включают в себя соответствующие приборы, а также аппараты управления ими (выключатели, кнопки). Силовые цепи на принципиальных схемах обычно изображают толстыми линиями, все остальные - тонкими.

Принципиальными схемами пользуются как для изучения принципов работы электрической части маши, так и для их наладки, регулирования, контроля и ремонта.

Схемы соединений представляют собой рабочие чертежи, по которым монтируют электрооборудование. Все аппараты и присоединенные к ним провода в этих схемах показывают в том положении, в котором они действительно устанавливаются на машине. Внутреннее устройство аппаратов не показывают, а изображают только зажимы для присоединения проводов. Указывают тип и сечение жил проводов и кабелей, их длину, а иногда и способ их прокладки.

Управление электродвигателями

Механизмы приводятся в действие электродвигателями. Управление электродвигателями заключается в их пуске, остановке, реверсировании хода (изменении направления вращения) и изменении частоты вращения.

Пуск, остановку и реверсирование трехфазных асинхронных электродвигателей выполняют с помощью трехфазных магнитных пускателей. Для изменения направления вращения ротора двигателя достаточно поменять местами любые две фазы, питающие обмотку его статора. Это достигается применением двух магнитных пускателей, которые подключают определенным образом к питающей сети и обмотке статора двигателя. Для этой цели можно использовать два двухфазных пускателя.

Грузовые подъемники рассчитаны на питание от внешней электросети трехфазного переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 380/220 В. Сеть должна иметь нулевой глухозаземленный провод. При межфазовом напряжении 380 В двигатели подъемника соединяются звездой и подключаются на это напряжение. Цепи управления, освещения, сигнализации, а также катушки тормозных электромагнитов подключаются на напряжение 220 В между фазовым и нулевым проводами. При межфазовом напряжении 220 В обмотки двигателей соединяются треугольником, а все электрические цепи подъемника подключаются на межфазовое напряжение 220 В.

Безопасность жизнедеятельности

Нормативные документы в области охраны труда

Законодательство Российской Федерации об охране труда состоит из соответствующих норм Конституции Российской Федерации (ст. 7, п. 2 и ст. 37, п.3), Трудового кодекса Российской Федерации (разделы X, XI, XII), Федерального закона «Об основах охраны труда в Российской Федерации» и издаваемых в соответствии с указанными законами нормативно-правовых актов.

Федеральный закон «Об основах охраны труда в Российской Федерации» является основным законодательным актом, который регулирует отношения в области охраны труда между работодателями и работниками в организациях всех форм собственности независимо от сферы хозяйственной деятельности и ведомственной подчиненности. Этот закон устанавливает основные направления государственной политики в области охраны труда, определяет права и гарантии прав работников на охрану труда, полномочия органов государственной власти в области охраны труда, обязанности работодателя по обеспечению безопасных условий труда, ответственность работников, работодателей и должностных лиц за нарушение законодательных и нормативных актов об охране труда.

К нормативным актам об охране труда относятся:

система стандартов безопасности труда (ССБТ), в том числе государственные и отраслевые стандарты, а также стандарты предприятия;

санитарные правила и нормы проектирования промышленных предприятий (СанПиН);

строительные нормы и правила (СНиП);

правила устройства и безопасной эксплуатации оборудования;

правила и инструкции по охране труда.

Система стандартов безопасности труда (ССБТ) действует в нашей стране с 1972 г, и отражена в ГОСТ 12.0.002-80 и др. ССБТ устанавливает организационно-методические положения по построению самой системы; требования и нормы по видам вредных травмирующих производственных факторов; требования безопасности к производственному оборудованию и производственным процессам; требования к средствам защиты работающих.

Характеристика и анализ производственных условий

Рядом с подъемником устраивают площадку для складирования материала. Материал подают на площадку кранами, погрузчиками, автомашинами. Проходы для рабочих и проезды для машин должны быть свободными от материала и мусора. Ширина проездов при одностороннем движении должна быть не менее 4 м. Площадка около подъемника должна быть ровной и нескользкой. Проходы между штабелями строительных материалов устраивают шириной не менее 1 м. 1 каждом штабеле хранят только однородные материалы.

Площадь, над которой находится поднимаемый грузонесущий орган, является опасной зоной. Находиться людям в этой зоне запрещается. Размеры опасной зоны ограничиваются максимальными конструктивными размерами подъемнике в плане и страховочной площадью на случай падения поднимаемых грузов. Размеры страховочной площади зависят от максимальных размерен в плане подъемника плюс 0,4 высоты подъема груза, но не менее 7 м. С увеличением высоты подъема пропорционально возрастают и размеры страховочной площади. Опасную зону ограждают. На ограждении вывешивают предупредительные плакаты и знаки.

Рабочие, обслуживающие подъемник, должны быть в спецодежде. Спецодежда должна плотно облегать тело, свисающие концы убирают. Женщины работают в комбинезонах или шароварах и беретах; волосы заправляют под головные уборы. Работать в косынках и шарфах запрещается.

Запрещается работать при ветре свыше 6 баллов (12,4 м/с) и температуре ниже -25° С.

При загрузке подъемника учитывают, что масса съемных грузозахватных приспособлений и тары входит в величину грузоподъемности машины. На каждом подъемнике на видном месте вывешивают плакаты, на которых указывают номинальную грузоподъемность машины, массу наиболее часто поднимаемых грузов и допускаемое количество грузов, которые может поднять подъемник. Также на подъемнике должны быть предупреждающие плакаты по технике безопасности. Эти же плакаты должны быть и на местах разгрузки.

Грузонесущий орган грузовых подъемников ограждают с трех сторон, а в тех случаях, когда клеть загружают и разгружают с двух сторон, ее ограждают по бокам (по направлению разгрузки и выгрузки), а с третьей стороны устанавливают закрывающиеся на запор дверки или съемное ограждение. Высота ограждения должна быть такой, чтобы при загрузке грузонесущего органа мелким штучным грузом борта возвышались над этим грузом не менее чем на 100 мм. Если на платформу должны выходить люди, то высота ограждения должна быть не менее 1000 мм. Если выход людей на платформу исключен, то высоту ограждения делают не менее 500 мм.

Все расположенные на грузонесущем органе грузы, которые могут съехать или скатиться (тачки, бочки), фиксируют. Грузонесущий орган подъемников, оборудованных механизмами для горизонтального перемещения груза, фиксируют от самопроизвольного горизонтального перемещения.

Груз укладывают на грузонесущем органе подъемника равномерно, его габариты не должны выступать за габариты грузонесущего органа.

Не разрешается устанавливать на платформу груз в несколько ярусов. Последовательность загрузки платформы определяется очередностью разгрузки. При подъеме длинномерных грузов их концы должны свисать с поддерживающей петли или стропа не менее чем на 1 м. Запрещается загружать вместе длинномерные грузы разной длины.

Листовые материалы поднимают на огражденной платформе. Высота ограждения должна быть не менее 2/3 высоты поднимаемого груза.

При подаче груза в оконный проем автоматически должен отключаться двигатель механизма подъема. Если подъемник не обеспечивает подачу груза в оконный проем и выход людей на платформу невозможен, то на этажах устраивают выносные площадки с перилами высотой 1 м. Со стороны подъемника ограждение должно быть съемным.

Рабочие, находящиеся при разгрузке на выносной площадке, должны иметь из круглой стали крюки длиной не менее 1,8 м для подтягивания груза. Конец крюка, находящийся в руках рабочего, должен быть гладким, без загиба.

При работе грузопассажирских подъемников проводник следит, чтобы не происходило ложных остановок или открывания дверей кабины.

Во время вынужденной остановки кабины между этажами на Длительное время (например, при прекращении подачи электроэнергии) пассажирам запрещается выходить через люк на крышу подъемника до прибытия рабочих, которые должны обеспечить безопасную высадку людей, если на подъемнике нет устройств для аварийного перемещения кабины самим машинистом.

При необходимости пребывания людей под кабиной (например, для осмотра механизма выдвижной платформы) положение кабины должно быть зафиксировано выдвижными пальцами, которые находятся на ее каркасе.

Мероприятия, исключающие травматизм и профзаболевания

Защита от колебаний. Высокочастотные колебания или вибрации, создаваемые работающим двигателем, передаются через металлические элементы подъемника. Их воздействие на строителей может быть ослаблено, если металлическим является только каркас, а крепежные элементы подъемника связывающие его с каркасом здания выполнены из пластичного материала, не способного к возбуждению вибраций.

Другим направлением изоляции строителей от вибраций, передаваемых от двигателя, является установка пульта управления на упругих элементах, поглощающих высокочастотные колебания. Положительные результаты дает также замена механических механизмов системы управления гидравлическими.

Защита от шума и вибраций. Наиболее эффективным способом борьбы с шумом является уничтожение его в источнике. Для звуков ударного происхождения это достигается применением материалов и конструкций, не способных приходить в интенсивное колебание. При наличии в механизме металлических деталей, способных к мембранным колебаниям, хорошие результаты дает, например, замена этих деталей текстолитовыми и пластмассовыми деталями или подклейка к ним демпфирующих материалов - асбестовой или хлопчатобумажной ткани, войлока, картона и т. п. Немалое значение имеют точность и чистота обработки соприкасающихся поверхностей деталей, устранение зазоров и свободного хода в механизмах.

Другим средством снижения шума и вибраций является амортизация колеблющихся элементов, отделение механизмов, являющихся источником вибраций, от соседних с ними элементов с помощью различных амортизирующих прокладок и пружин. Однако такой способ снижения шума рационален только в том случае, когда его источником являются вибрации элементов конструкции, на которых крепятся механизмы. Если же механизм излучает шум непосредственно в окружающую среду, то помимо амортизационных устройств необходимо применять специальные звукоизоляционные кожухи, выполненные из звукопоглощающего материала.

Кроме того, подъемник должен быть оборудован видимой световой и слышимой звуковой сигнализацией. Все движущиеся части подъемника и привода должны иметь постоянное ограждение.

Площадку для обслуживания подъемника необходимо надежно закреплять, в целях безопасности площадка должна иметь ширину не менее 500 мм и высоту перил 1 м. Верхняя горизонтальная поверхность перил должна быть удобной для обхвата.

При осмотре и ремонте подъемника следует пользоваться только низковольтной аппаратурой (12 Вольт).

Пуск подъемника может быть произведен только по указанию его оператора, после готовности его к пуску.

Во время работы подъемника запрещается находиться непосредственно в зоне его работы во избежании получения травм в результате падения просыпания грузов с его рабочей площадки, запрещается исправлять, чистить и смазывать его вращающиеся части.

Пожарная и электробезопасность

Неисправности электрических схем подразделяются на четыре группы: 1 -обрыв электрической цепи; 2 -замыкание на корпус (пробой изоляции); 3 -короткое замыкание в цепи; 4 -возникновение обходной цепи при замыкании между собой проводов. В зависимости от электрической схемы подъемника эти неисправности могут проявляться по-разному. Поэтому для устранения неисправности во избежание получения травм следует проанализировать работу схемы во всех режимах, выявить отклонения от нормальной работы и после этого приступать к поиску повреждения в этой части схемы, которая может вызвать эти отклонения.

Электродвигатели и пусковая аппаратура должны быть заземлены. Это связано с предотвращением возможного поражения человека электрическим током.

Несмотря на то, что находящиеся под напряжением части подъемника заизолированы, не исключена возможность их нарушения, что может стать опасным для человека. Для предотвращения этой опасности все агрегаты, могущие оказаться под напряжением, соединяются с контуром заземления, причем его сопротивление должно быть меньше сопротивления человека.

Назначение и принцип действия защитного заземления- снижение до безопасных значений напряжения, возникающего при замыкании фазы на корпус. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования в силу малого сопротивления заземляющего устройства, а также за счет выравнивания потенциалов заземленного оборудования и основания, увеличения потенциала основания, на котором оно стоит, до значения, близкого к величине потенциала заземленного оборудования.

Необходимо следить, чтобы используемый электроинструмент не имел повреждений. При работе с ним необходимо использовать резиновые перчатки и стоять на резиновых ковриках.

Все электроустановки, работающие при напряжении выше 36 В переменного и 110 В постоянного тока, в посещениях повышенной опасности, особо опасных и в наружных условиях, должны быть заземлены.

Ограждения и кожуха электрооборудования должны сниматься только с применением ключей и инструментов, на наружных поверхностях ограждений электроаппаратуры должен быть изображен знак «молния» красного цвета.

Электропроводку, уложенную на уровне земли и на высоте до 2,5 м, заключают в стальные трубы. Рубильник подъемника помещают в запирающийся ящик. При работе ночью зону работы и подъемник освещают.

На ремонтно-технологическом оборудовании должен быть знак «Работать без заземления, с неисправным заземлением запрещено!». Воспрещается в процессе работы электрооборудования прикасаться к оголенным проводам, снимать предупреждающие плакаты и ограждения, открывать дверцы электрошкафов, ремонтировать электрооборудования.

Для выполнения искусственных заземляющих устройств применяются стальные прокаты длиной 2,5…3 м (трубки, уголки, полосовая сталь, сталь круглого сечения). Для соединения заземлений применяют полосовую сталь сечением 4 x 12 м или сталь круглого сечения ш6 мм и более.

Для этой цели производим расчет защитного заземления:

Ом - нормируемая величина.

Определяем сопротивление одной вертикально забитой в грунт трубы [17]:

, Ом, (5.1)

где с1 - удельное сопротивление среды заземления, Ом ? м;

l - длина трубы, l = 2…3 м;

d - наружный диаметр трубы, d = 40…80 мм.

Принимаем d = 60 мм, l = 3 м, с1 = 80 Ом ? м.

Ом.

Необходимое число труб для системы заземления [17]:

,шт, (5.2)

где - коэффициент, учитывающий взаимоэкранирование труб, при открытом корпусе = 0,74;

- коэффициент, учитывающий взаимоэкранирование полосой,

соединительной трубы, = 0,9;

шт.

Расстояние между трубами в системе заземления [17]:

, (5.3)

т.е. м.

Сопротивление стальной полосы, соединяющей трубы в единый контур [17]:

,Ом, (5.4)

где l - длина полосы, см;

b - ширина полосы, см;

Ом.

Общее сопротивление системы [17]:

Ом, (5.5)

Ом.

Согласно ПУЭ общее сопротивление системы соответствует норме, т.е. 3,78<4 Ом.

Для устранения возможности передачи опасного потенциала от заземления на части сооружения, расстояние от системы заземления до здания принимаем равным 3 метра.

Подъемник должен быть снабжен огнетушителем. Ими же и другим противопожарным инвентарем в обязательном порядке должны оснащаться все ремонтные участки, передвижные мастерские, топливозаправщики, пункты заправки топливом.

Бачки с топливом и маслом, трубопроводы не должны иметь течи; пролитое горючее и масло должны быть удалены, а пол засыпан песком и опилками.

Использованные замасленные тряпки и обтирочные концы следует складывать в металлический ящик и после убирать.

Сварочные и паяльные работы на подъемнике во время ремонтных работ следует вести только в исключительных случаях, приняв противопожарные меры.

Для тушения открытого огня необходимо использовать огнетушители, землю, песок, покрытие одеялами и брезентом. Воду для тушения горючего использовать нельзя.

Заключение

Строительный подъемник позволяет осуществлять подачу материалов на высоту строящегося здания, после завершения этапа его возведения, при отделочных работах на его этажах. Машина применима практически для всех условий строительства, может работать при температуре от -50 до +50 градусов по Цельсию, при скорости ветра до 30 м/с. Использование такой машины позволяет сократить трудовые затраты, и затраты по рабочему времени для доставки строительных материалов и инструментов к нужному месту по высоте.

В проекте были также рассмотрены вопросы изготовления, монтажа, эксплуатации машины, разработан технологический процесс ремонта вала и электрическая подъемника, были проведены патентные и научные исследования основных видов подобных машин, которые и явились причиной данной разработки.

К основным факторам, определяющим эффективность использования подъемников в строительстве, относится совершенствование их конструкции, повышение технического уровня машины и т.д.

Для того чтобы внедрять новейшие достижения науки техники в разработку подъемно-транспортных машин, необходимо постоянно следить за нормативно-технической и справочной литературой. Углублять и совершенствовать свои знания, овладевать опытом в разработке таких машин, творчески относится к подобной трудовой деятельности.

Для обеспечения внедрения строительного подъемника в производство были рассчитаны технико-экономические показатели, которые обосновывают внедрение разработки в производство.

Список литературы

Александров М.П. Подъемно-транспортные машины.-М.: Высшая школа,1985.-520 с.

Бауман В.П. и др. Машины для строительства промышленных, гражданских и гидротехнических сооружений: Справочник. -Москва: Изд-во Машиностроение, 1976.-502 с.

Баранов А.П., Голутвин В.А. Подъемники. - Тула: изд-во ТулГУ, 2004. - 150 с.

Вайнсон А.А. Подъемно-транспортные машины строительной промышленности: Атлас. - М.: Машиностроение. - 1976. - 151 с.

Великанов К.М. Расчеты экономической эффективности новой техники, 3-е издание, дополненное и переработанное. Ленинград, «Машиностроение», 1996.

Волков Д.П. Лифты: Издательство ассоциации строительных вузов, 1999-480 с.

Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник-Л: Машиностроение, 1984.-464 с.

Размещено на Allbest.ru