Применение строительных подъемников и расчет их параметров

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Дальневосточный государственный университет путей сообщения"

Кафедра "Строительные и путевые машины"

Контрольная работа №1

По дисциплине: Конструкция ПТСДМ

Выполнил студент 4 курса

КТ11-НТК(БТ)ПМ-722

Савельев В.К.

Проверил

Шадрин С.В.

Хабаровск

2014



Задача №1 «Расчет и выбор параметров лебедки»

Исходные данные для расчета грузовой лебедки:

№ Варианта	Схема по рис. 6.3	Тип грузоподъемной машины	Масса поднимаемого груза Q, кг	Скорость подъема груза, м/с	Высота подъема груза в метрах	Группа классификации механизма
4	а	КБ	7200	0,26	35	М3

Рис. 1 Кинематическая схема лебедки.

1-электродвигатель; 2-упрогоя втулочно-пальцевая муфта с тормозным шкивом; 3 автоматический двух колодочный постоянно замкнутый тормоз; 4-цилиндрический двухступенчатый зубчатый редуктор; 5-барабан; 6-зубчатая муфта; 7-выносная подшипниковая опора.

Рис. 2 Схема канатного полиспаста



Выбираем схему полиспаста в соответствие с заданием и определяем его кратность

u=4/1=4. Определяем КПД полиспаста

Найдем общий КПД канато-блочной системы

Стальной канат подбираем по допускаемому разрывному усилию, Н

К_з=3,55 для режима М3;

Максимальное рабочие усилие в канате найдем по формуле, Н.



Подбираем стальной канат по ближайшему большему значению типа ЛК-Р по ГОСТ-2688-80 с разрывным усилием 75100 Н маркировочная группа 1960 диаметр каната 11,0мм. (11,0-Г-1-Н-1960 по ГОСТ 2688-80).

Длина каната наматываемого на барабан, м

По рекомендации при длине каната 125-200м число слое укладки принимаем (m=3).

Т.к слоев наматывания на барабан несколько, то целесообразно применить гладкий барабан.

Диаметр барабана, мм

h₁- коэфициент выбора диаметра для М3 14,0

14,0*11,0=154 мм

Полученное значение округляем в большую сторону до стандартного значения, принимаем D_бар=320 мм

Количество витков в одном слое навивки



ц-коэффициент неплотности навивки для гладкого барабана 0,9…0,95;

Общее число витков

Z=Z_p+Z_з+ Z_к

Z_к-число витков каната под зажимным устройством, для гладкого барабана Z_к=0, Z_з-число запаных витков 1,5…2

Z=47+2=49 витков

Определяем основные конструктивные размеры барабана:

Длина гладкого барабана, мм

L_б=Z*d=49*11.0=539 мм

Диаметр реборд гладкого барабана, мм

D_p=D_бар+2*d(m-2)

D_p=320+2*11,0(3-2)=342мм

539/320=1,68 Условие соотношения длины барабана к его диаметру выполняется. Скорость навивки каната на барабан, м/с

v_k=v_гр*u

v_k=0,26*4=1,04 м/с

Мощность двигателя определяется по максимальному рабочему усилию в канате, коэфициенту полезного действия механизма и скорости навивки каната на барабан.



Выбираем электродвигатель при ПВ 15%; типа МТН 411-6 мощностью 27 кВ частотой вращеня 955 мин^-1. Частоту вращения барабана определяем по среднему диаметру навивки на барабан об/мин.

Передаточное число редуктора определяем следующим образом

Значение мощности на быстроходном валу редуктора, кВт

N_p?k*N_дв

К- коэффициент нагрузки, при легком режиме к=1,5

1,5*27=40,5 кВт

N_p?40,5 кВт

Подбираем редуктор, принимаем редуктор Ц2-500 с передаточным числом 24,9.



Полученные расчетные данные сводим в таблицу:

Параметры	Единицы измерения	Численное значение
Расчетная длина каната наматываемого на барабан	м	140
Диаметр каната	мм	11,0
Марка каната	11,0-Г-1-Н-1960 по ГОСТ 2688-80
Диаметр барабана	мм	320
Длина барабана	мм	539
Электродвигатель:
Тип	МТН 411-6
Мощность	кВт	27
Частота вращения редуктора	Мин-1	955
Редуктор:
Тип, марка		Ц2-500
Передаточное число		24,9
Передаваемая мощность	кВт



Задача №2 «Определение производительности башенного крана»

Исходные данные:

№ вар.	Масса поднимаемого груза, т	h1, м	h3, м	h4, м	Продолжительность ручных операций, мин	Угол поворота крана, град	Длина пути передвижения крана, м
					t1	t6	t7
4	2,20	22	0,22	2,5	1,5	8,5	0,6	40	35

Высота подъема крюка, м

H=h₁+ h₂+ h₃+ h₄

H=22+2.5+0.22+2.5=27.22 (м)

Выбираем крана КБ-308А грузоподъемностью 3,2…..8т; высота подъема груза 32,5м

Продолжительность цикла при работе крана без совмещения операций, с;

t_ц.нс=t₁+ t₂+ t₃+ t₄+ t₅+ t₆+ t₇+ t₈+ t₉+ t₁₀+ t₁₁

t₁-время затрачиваемое на строповку груза; t₂-время затрачиваемое на подъем груза до нужного уровня монтажа, с; t₃-время затрачиваемое на поворот стрелы крана на заданный угол,с; t₄-время затрачиваемое на перемещение крана по крановым путям, с; t₅-время, затрачиваемое на опускание груза до уровня монтажа, с; t₆-время затрачиваемое на монтаж конструкции и её крепление, с; t₇-время, затрачиваемое на расстроповку конструкции после монтажа, с; t₈-время затрачиваемое на подъем груза с грузозахватным приспособлением над уровнем монтажа, с; t₉-время, затрачиваемое на обратное перемещение крана по крановым путям, с; t₁₀-время затрачиваемое на поворот стрелы крана в исходное положение, с; t₁₁-время затрачиваемое на опускание груза с грузозахватным приспособлением в исходное положение, с.

Время затрачиваемое на подъем груза до нужного уровня монтажа, с;

v_n-скорость подъема крюка

Время затрачиваемое на поворот стрелы крана на заданный угол,с;

А-заданный угол поворота крана, град; n₁-частота вращения поворотной части крана , мин^-1;

Время затрачиваемое на перемещение крана по крановым путям, с;



L_П.К.-длина пути передвижения крана, м; v_П.К.-скорость передвижения крана м/мин.

Время, затрачиваемое на опускание груза до уровня монтажа, с;

Где v_пс-скорость посадки груза, м/мин

Время, затрачиваемое на подъем груза с грузозахватным приспособлением над уровнем монтажа, с

t₉=t₄=113.51 (c); t₁₀=t₃=8.66 (c); t₁₁=t₂=28.28 (c);

Определяем продолжительность цикла при работе крана без совмещения операций, с;

t_ц.нс.=90+61,25+8,66+113,51+60+510+63+6,25+113,51+8,66+61,25=1069,09 (с)

Определяем продолжительность цикла при работе крана с совмещением операций.

Выбираем совмещение операций подъем груза и перемещение по крановым путям t₂ и t₄; а в процессе возврата крана в исходное положение перемещение по крановым путям и опускание груза с грузозахватным приспособлением в исходное положение t₁₁ и t_9.

t_ц.с=t₁+ t₃+ t₄+ t₅+ t₆+ t₇+ t₈+ t₉+ t₁₀

t_ц.с=90+8,66+113,51+60+510+63+6,25+113,51+8,66=946,59 (с)

Сменная эксплуатационная производительность крана при проведении работ без совмещения операций, т/смен

Q-Масса поднимаемого груза, т; к₁-коэфициент использования крана по грузоподъемности (к₁=0,8); к_э- коэфициент эксплуатационных потерь времени, связанных с техническим обслуживанием и плановыми ремонтами крана (к_э=0,75…0,82); t_см- продолжительность рабочей смены, 8ч.

Сменная эксплуатационная производительность крана при проведении работ с совмещения операций, т/смен

Эффективность совмещения операций при работе крана характерезуется повышением производительности крана при выполнении работ:



Результаты расчетов сводим в таблицу:

№	Параметр	Значение
1	Расчетная высота подъема крюка, м	27,22
2	Марка и основные технические характеристики выбранного башенного крана -модель башенного крана -максимальный грузовой момент, кН*м -максимальная грузоподъёмность, т -максимальная высота подъема крюка, м -максимальный вылет, м скорости рабочих движений -подъем/опускание груза -посадка -передвижения	КБ-308А 1000 3,2….8 32,5 25 24 2,5 18,5
3	Продолжительность цикла при работе крана -без совмещения операций, с -с совмещением операций, с	1069,09 946,59
4	Эксплуатационная производительность крана -без совмещения операций, т/смен -с совмещением операции, т/смен	37,93 42,83
5	Совмещаемые операции Эффективность совмещения операций, %	t2 t4; t11 t9 6,06%



Задача №3 «Тяговый расчет и определение производительности бульдозера»

Исходные данные.

№ варианта	Грунт	Базовая машина	Ширина отвала, м	Высота отвала, м	Глубина резанья, мм	Уклон местности i, рад	Масса бульдозера, кг	Примечание
4	Гравий	Т-180	3,35	1,38	80	+0,02	17855	lр=6м lтр=30м lх.х=40м ?=5мм

Решение:

Найдем тяговое усилие , развиваемое двигателем трактора, Н

N-эффективная мощность двигателя, кВт; v-скорость машины на низших передачах, км/ч; з-КПД привода машины (з=0,75…0,85)

Сила тяги по сцеплению, Н,

P_сц=G_сц*ц_с

G_сц= m_б*g

G_сц-сцепной вес бульдозера, Н; ц_с- коэффициент сцепления движителей с грунтом ; g-Ускорение свободного падения м/с²; m_б - масса бульдозера, кг

G_сц=17855*9,81= 175157,55 Н

ц_с=0,7 для не связного грунта;

P_сц=175157,55*0,7= 122816,295 Н

Сопротивление грунта резанью, Н

Р₁=к_уд*F*10⁶

Где к_уд- удельное сопротивление грунта резанью, Мпа (для I группы грунтов к_уд=0,06); Площадь поперечного сечения срезаемой стружки, м²,

F=B*h

Где В и h - соответственно ширина отвала и глубина резанья, м.

F=3,35*0,08= 0,268 м

Р₁=0,06*0,268*10⁶=16080 Н

Сопротивление перемещению призмы волочения грунта перед отвалом бульдозера, Н,

Где V_пр-объем призмы волочения, м³; Н - высота отвала, м; г - плотность грунта, т/м³; µ₁ - коэффициент трения грунта об грунт, к_р-коэффициент разрыхления грунта.

К_пр-коэффициент, характеризующий грунт и геометрические размеры отвала

Сопротивление перемещение грунта вверх по отвалу, Н

Где µ₂ - коэффициент трения грунта о поверхность отвала; б - угол резания, град. (б=35…50⁰)

Сопротивление передвижению трактора, Н

P₄=G_б(ѓ±i)

Где ѓ - коэффициент сопротивления перемещению движителя; i-уклон местности, рад

Сила тяжести от веса бульдозера, Н,

G_б= m_б*g

G_б=17855*9,81= 175157,55 Н

P₄=175157,55(0,10+0,02)= 21018,9 Н

Сопротивление, возникающее на площадке затупления, Н,

Р₅=Р_уд*В*?

Р_уд - удельное сопротивление от затупления режущей кромки отвала, зависящее от ширины площадки затупления и группы грунта, Па ; ? ширина площадки затупления, м

Р_уд=100 Па

Р₅=100*3,35*0,05= 16,75 Н

Сумма сопротивлений передвижению бульдозера, Н,

?Р_i=Р₁+ Р₂+ Р₃+ Р₄+ Р₅

?Р_i=16080+++21018,9+16,75=40605,3 Н

Проверяем условие движение бульдозера без буксования;

Р_т?Р_i Условие выполняется!

Р_сц?Р_i 122816,29540605,3 Условие выполняется!

Эксплуатационная сменная производительность бульдозера

Т_ц - Время цикла работы бульдозера, с; к_э - коэффициент эксплуатационных потерь времени при работе бульдозера (к_э=0,75…0,8); к_у - коэффициент, учитывающий влияние величины уклона на производительность; n_чр - количество часов работы бульдозера в смену (n_чр =8ч);

Продолжительность рабочего цикла бульдозера, с,

l_p , l_тр , l_хх - соответственно пути резания, транспортирования и холостого хода; - скорости движения бульдозера при резании, перемещении, транспортирование грунта и холостого (обратного хода, км/ч; - время затрачиваемое машинистом бульдозера на переключение передач, с (; - Время затрачиваемое на повороты, с (; - время затрачиваемое на опускание отвала, с ();

Скорости по операциям рабочего цикла составляют:

При резании

При транспортировании

При холостом ходе

Результаты расчетов заносим в таблицу:

№	Параметр	Значение
1	Сила тяги по сцеплению, Н	122816,295
2	Тяговое усилие , развиваемое двигателем трактора, Н
3	Общее сопротивление передвижению бульдозера, Н	40605,3
4	Сопротивление грунта резанью, Н	16080
5	Сопротивление перемещению призмы волочения перед отвалом, Н
6	Сопротивление перемещение грунта вверх по отвалу, Н	879.87
7	Сопротивление перекатыванию передвижению бульдозера, Н	21018,9
8	Сопротивление, возникающее на площадке затупления, Н	16,75
9	объем призмы волочения, м3	2,45
10	Заключение о возможности движения бульдозера без буксования	Выполняется
11	Продолжительность рабочего цикла бульдозера, с
12	Принятые скорости по операциям рабочего цикла бульдозера, км/ч -При резании -При холостом ходе -При транспортировании	4,4 4,4 7,14
13	Эксплуатационная сменная производительность бульдозера м3/см



Теоретические вопросы (№34,49,64,79)

Как устроены и где применяются строительные подъемники? Как они классифицируются? Каковы их основные параметры?

Подъемник строительный - грузоподъемная машина циклического действия со стационарно установленным на ней грузоподъемным механизмом, предназначенная для подъема груза или людей на этажи строящегося или ремонтируемого здания, или для подъема людей при производстве работ по отделке елке фасадов, зданий.

Подъёмники классифицируют по следующим признакам:

По принципу действия

-прерывного (циклического);

-непрерывного действия.

По способу передачи воздействия от привода к грузонесущим устройствам

-канатные;

-цепные;

-реечные;

-винтовые;

-плунжерные.

Строительные подъемники классифицируются по назначению :

Грузопассажирский подъемник - строительный подъемник, предназначенный для подъема людей и/или грузов на этажи строящегося, ремонтируемого здания.

Грузовой подъемник - строительный подъемник, предназначенный для подъема грузов на этажи строящегося, ремонтируемого здания.

Фасадный подъемник (люлька строительная) - строительный подъемник, подвешенный на канатах и предназначенный для подъема рабочих при производстве работ по отделке фасадов зданий.

Классификация грузопассажирских и грузовых подъемников по виду несущей конструкции:

Мачтовый подъемник - подъемник с несущей конструкцией в виде мачты и боковым размещением грузонесущего устройства.

Шахтный подъемник - подъемник с несущей конструкцией в виде шахты, внутри которой перемещается грузонесущее устройство.

Классификация строительных подъемников по типу установки:

Стационарный подъемник - подъемник, устанавливаемый стационарно возле возводимого сооружения и перебазируемый с разборкой на узлы.

Подъемник с креплением к фундаменту (зданию) - стационарный подъемник, закрепленный к фундаменту и/или сооружению.

Свободно стоящий подъемник - стационарный подъемник, установленный без каких-либо креплений к фундаменту и сооружению.

Мобильный подъемник - подъемник, устанавливаемый стационарно и перебазируемый с одного места установки на другое без разборки в прицепе за тягачом.

Передвижной подъемник - подъемник, установленный на рельсовом ходу для передвижения вдоль фасада возводимого сооружения.

Основные параметры строительных подъемников:

Грузоподъемность Q -- главный параметр подъемника. Номинальная грузоподъемность (указанная в паспорте машины) -- это масса груза, которая может быть поднята подъемником.

Наибольшая высота подъема груза h -- это расстояние по вертикали от уровня земли до уровня расположения груза на грузонесущем органе, находящемся в крайнем верхнем рабочем положении.

Скорость подъема (опускания) груза vn -- скорость вертикального перемещения груза.

Величина перемещения груза по горизонтали от оси мачты -- максимальное расстояние по горизонтали от оси мачты подъемника до конца грузонесущего органа, выполненного в виде платформы (см. рис. 2, а), введенной в оконный проем, или до крюка, на котором подвешен груз (см. рис. 2, б).

Рис. 1. Подъемники с подвесными (а) и с жесткими (б, в) направляющими: б -- мачтовый; в -- шахтный; 1 -- натяжное устройство, 2 --лебедка, 3 -- грузонесущий орган, 4 -- втулки; 5--канат, 6 -- направляющая, 7--блок, 8--рама, 9--противовес, 10 -- здание, 11 -- опора, 12 -- ходовые ролики, 13 -- мачта, 14 -- шахта

Величина вертикального перемещения h (см. рис. 2, б) грузовой клети, введенной в проем здания,-- максимальное расстояние по вертикали от крайнего верхнего положения клети до ее крайнего нижнего положения.

Скорость подачи грузам -- скорость горизонтального перемещения груза при введении его в проем здания.

Колея К передвижных подъемников на рельсовом ходу -- расстояние между осями рельсов, по которым перемещается подъемник. Для подъемников на пневмоходу -- это расстояние между колесами, расположенными на одной оси.

База В подъемника -- расстояние между осями передних и задних ходовых колес, перемещающихся по общему рельсу, или передних и задних пневмоколес, расположенных на одной стороне подъемника.

Установленная мощность -- суммарная паспортная мощность расположенных на машине электродвигателей всех механизмов.

Рис. 2. Основные параметры подъемников:

а -- приставных стационарных с грузовой платформой; б--то же, с грузовой клетью, опускающейся на перекрытие; в -- передвижных

Установленную мощность необходимо знать, чтобы определить сечение питающего электрического кабеля.

Конструктивная масса включает в себя суммарную массу металлоконструкций машины, механизмов, электрооборудования и канатов (без балласта и противовеса).

Общая масса -- масса машины с учетом массы балласта и противовеса, размещенных на различных частях машины. Конструктивную и общую массу необходимо знать для того, чтобы подобрать автомобиль или трейлер необходимой грузоподъемности для перевозки подъемника.

Наибольшее давление на колеса характеризуется максимально возможной нагрузкой на одно колесо при работе подъемника. Этот параметр, как и значения базы и колеи, необходимо знать для устройства рельсового пути или выбора пути перемещения подъемника на пневмоходу.

Шаг настенных опор h -- расстояние по вертикали между соседними настенными опорами.

Производительность подъемника характеризуется суммарной массой грузов, перемещаемых в единицу времени (час или смену), в некоторых случаях -- количеством подъемов в единицу времени.

Как устроены элеваторы? Какова их область применения? Как определяется их производительность?

Элеваторами называют машины непрерывного транспорта, перемещающие материалы в вертикальном направлении или близком к нему. Элеваторы широко применяют для подачи материалов (песка, щебня, цемента) в высокорасположенные расходные бункеры технологических установок или хранилищ.

Элеватор ковшовый состоит из бесконечной ленты (или цепи), огибающей концевые барабаны (звездочки), и закрепленных на ней ковшей. Лента с ковшами заключена в кожух с загрузочным выгрузочными рукавами. Приводным барабаном элеватора является обычно верхний, для привода которого служит электродвигатель с двухступенчатым редуктором. Натяжение ленты регулируется натяжными винтами, перемещающими нижний барабан.

Ковши элеваторов имеют различную форму в зависимости от рода транспортируемого материала и принятого способа разгрузки. Мелкие полукруглые ковши применяют для материалов с малой подвижностью (типа порошкового мела), глубокие полукруглые -- для легкосыпучих материалов (цемента, песка).

Быстроходные элеваторы со скоростью ленты до 2 м/с предназначены для транспортировки порошкообразных и мелкокусковых грузов. Высокая скорость движения ленты способствует эффективности загрузки ковшей при зачерпывании материала и разгрузки их с использованием центробежной силы.

При транспортировке среднекусковых материалов движении ковшей элеватора с большой скоростью при зачерпывании возникают ударные нагрузки на ковш, при разгрузке происходит разлетание кусков, поэтом: скорость движения рабочего органа приходится принимать меньшей (в пределах 0,4…1 м/с).

В ленточных тихоходных элеваторах для улучшения условий разгрузки применяют специальную форму ковшей и более частое их взаимное положение на ленте. Тогда задняя стенка предыдущего ковша служит направляющей для материала, выгружаемого из последующего ковша. Лучшие условия для выгрузки ковшей без потерь материала создаются при наклонном положении элеватора.

Производительность элеватора зависит от объема и шага ковшей.

Производительность ковшового элеватора

где v₀ - объем ковша, л;

t_к - шаг ковшей, м.

Производительность люлечных и полочных элеваторов

где z_е - число штучных грузов на одном несущем элементе;

а - шаг несущих элементов.



Как устроен одноковшовый экскаватор с рабочим оборудованием прямая лопата? Какого его назначение?

строительный подъемник лебедка экскаватор

Одноковшовый экскаватор -- наиболее распространённый тип землеройных машин, применяемых в строительстве и добыче полезных ископаемых. По виду работ отмечают два основных типа экскаватора по направлению зуба ковша -- обратная или прямая лопата.

Прямая лопата - рабочее оборудование, предназначенное для разработки грунта выше уровня стоянки экскаватора. Прямой лопатой грунт копают в направлений от экскаватора.

Ковш 4 прямой лопаты жестко закреплен на рукояти 5, которая соединена со стрелой 6 седловым подшипником 7. Подшипник 7 дает возможность рукояти не только поворачиваться в вертикальной плоскости относительно стрелы, но и совершать возвратно-поступательные движения вдоль оси рукояти.

Стрела 6 шарнирно укреплена в проушинах рамы поворотной платформы и подвешена на стреловом канате 1. В зависимости от высоты разрабатываемого забоя стрела с помощью стрелоподъемной лебедки, расположенной на поворотной платформе экскаватора, может подниматься или опускаться. При работе стрелу устанавливают под углом от 45 до 60' к горизонтальной плоскости.

Для копания грунта поднимают ковш (поворотом рукояти 5) из положения I в положение III подъемным канатом 2, который огибает головные блоки 3 и закреплен на подъемном барабане главной лебедки, установленной на поворотной платформе. Одновременно для регулирования толщины стружки выдвигают рукоять 5 вперед (осуществляют напор) напорным механизмом, с помощью которого выполняют также обратное движение (возврат рукояти).



Экскаваторы с прямой лопатой применяются только в карьерах при загрузке горной массы в вагоны думпкара или для погрузки рудой или иной горной породой карьерных самосвалов. Отличительной особенностью такого экскаватора является открывающееся днище ковша.

Как классифицируются свайные погружатели?

Свайные погружатели предназначены для погружения в грунт свай, шпунта, труб и других несущих элементов строительных конструкций. Отдельные виды агрегатов используются также для извлечения ранее погруженных элементов (сваевыдергиватели).

Свайные погружатели классифицируются по ряду признаков, ос­новными из которых являются: метод погружения (ударный, виб­рационный, смешанный); вид потребляемой энергии (молоты ме­ханические, паровоздушные, дизельные, электрические, гидравли ческие); погружающая способность (масса ударной части, вы­нуждающая сила, мощность двигателя и т. п.); конструктивные особенности.



Рис. 19.1. Классификация свайных погружателей

Размещено на Allbest.ru

...