Универсальный малогабаритный кран для авторемонтных, строительных и отделочных работ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ МАЛОГАБАРИТНЫЙ КРАН ДЛЯ АВТОРЕМОНТНЫХ, СТРОИТЕЛЬНЫХ И ОТДЕЛОЧНЫХ РАБОТ

Куверин И.Ю., Бузов Д.В.,

Кузьмин Ю.А., Дондуков Д.В.

Саратовский государственный технический

университет имени Гагарина Ю.А.

У существующих консольных кранов стрела не может передвигаться вверх-вниз. В условиях автотранспортных, автосервисных и авторемонтных предприятий это ограничение не позволяет использовать их для замены агрегатов у автобусов и других транспортных средств, где ограничен доступ к агрегатам вследствие особенностей конструкции. При выполнении строительных и отделочных работ данное ограничение не позволяет применять их для подъема грузов через оконные проемы нестандартного расположения или размера вследствие особенностей конструкции сооружений. В связи с этим на основе существующих проектных решений была разработана собственная конструкция консольного крана, свободная от указанного недостатка.

Ключевые слова: кран, винтовая передача, расчет на прочность, грузоподъемное оборудование, ремонт, строительство, автомобиль

UNIVERSAL SMALL-CAPACITAL CRANE FOR CAR REPAIR, BUILDING AND FINISHING WORKS

Kuverin I.Yu., Buzov D.V., Kuzmin Yu.A., Dondukov D.V., Yuri Gagarin State Technical University of Saratov

For existing cantilever cranes, the boom cannot move up and down. In the conditions of road transport, auto service and auto repair enterprises this restriction does not allow using them to replace aggregates from buses and other vehicles where access to the units is limited due to the design features. When performing construction and finishing works, this restriction does not allow them to be used for lifting cargo through window openings of non-standard arrangement or size due to structural features of structures. In this connection, on the basis of existing design solutions, we developed our own design of a cantilever crane, free from this drawback.

Keywords: crane, screw transmission, calculation for strength, lifting equipment, repair, building, car

Анализ существующих проектных решений по грузоподъемным работам при ремонте автомобилей и отделочных работах в строительстве показал, что наиболее привлекательным с экономической точки зрения в данном случае является использование консольных кранов [3, 4, 6, 10]. Однако основное отличие консольного крана от любого другого заключается в том, что стрела консольного крана (консоль) имеет только одну степень свободы [8]. Она свободно поворачивается вокруг основания, но при этом сама стрела не может передвигаться вверх-вниз. В условиях автотранспортных, автосервисных и авторемонтных предприятий это ограничение не позволяет использовать существующие в настоящее время краны для замены агрегатов у автобусов и других транспортных средств, где ограничен доступ к агрегатам вследствие особенностей конструкции. При выполнении строительных и отделочных работ данное ограничение не позволяет применять их для подъема грузов через оконные проемы нестандартного расположения или размера вследствие особенностей конструкции сооружений [7]. В связи с этим на основе существующих проектных решений была разработана собственная конструкция консольного крана, свободная от указанного недостатка.

Колонна разработанного крана изготовлена из трубы; опорной частью колонны служит плита с косынками (рисунок 1). На верхнем конце колонны приварен шип, являющийся верхним опорным узлом, воспринимающим вертикальные нагрузки от веса стелы крана, груза и радиальные нагрузки, вызываемые изгибающим моментом.

Нагрузки воспринимаются подшипниками: упорным и радиально-сферическим.

Стрела относительно колонны поворачивается при помощи роликов по опорному кольцу, приваренному к колонне.

Стрела представляет собой трубу, в верхней части которой приварена консоль.

Питание крана осуществляется по гибкому шлангу. Распределительный ящик с выключателем крепится на колонне крана.

Рисунок 1 - Общий вид крана: 1 - колесо; 2 - рама; 3 - поворотная стойка; 4 - электродвигатель; 5- редуктор; 6 - крепление стойки к тележке; 7 - стойка; 8 - стрела; 9 - колесо; 10 - механизм поворота; 11 - трос; 12 - полиспаст; 13 - рукоятка управления

малогабаритный консольный кран

Вертикальное перемещение стрелы осуществляется с помощью винтового подъемника (рисунок 2), вмонтированного в колонну крана.

Особенностью конструкции подъемника является применение двух ходовых винтов, что позволило обеспечить относительно большой вертикальный ход стелы крана, а также данная конструкция позволяет снизить нагрузки на элементы подъемника.

Расчет силовой металлоконструкции и привода крюка крана проводится по общепринятым методикам [1, 2, 5, 9].

Рисунок 2 - Винтовой подъемник передвижного консольного крана: 1 - Поддон; 2 - Опора; 3 - Роликоподшипник 7008 ГОСТ 27365-87; 4 - Гайка; 5 - Шайба; 6 - Шестерня ведомая; 7 - Шпонка; 8 - Кожух нижний; 9 - Труба ведущая; 10 - Гайка в сборе; 11 - Вкладыш; 12 - Гайка М8Х1 ГОСТ 10605-94; 13 - Шайба ГОСТ 6402-70; 14 - Болт М8Х1 ГОСТ 10602-94; 15 - Кожух верхний; 16 - Винт верхний; 17 - Ввертыш; 18 - Направляющая; 19 - Сальник; 20 - Фланец; 21 - Набивка; 22 - Винт нижний; 23 - Болт ГОСТ М6Х1 10602-94; 24 - Шайба ГОСТ 6402-70; 25 - Гайка М6Х1 ГОСТ 10605-94; 26 - Выключатель конечный; 27 - Гайка М6Х1 ГОСТ 10605-94; 28 - Болт М6Х1 ГОСТ 10602-94; 29 - Шайба ГОСТ 6402-70; 30 - Контргайка; 31 - Гайка

Предлагаемая методика расчёта винтового подъёмника крана включает следующие этапы:

1. По критерию работоспособности - среднему давлению между рабочими поверхностями резьбы винта и гайки находят основной размер передачи - средний диаметр резьбы, определяющий другие размеры;

2. Принятые размеры опорного фланца гайки проверяют на срез и смятие;

3. Рассчитывают угловую скорость и частоту вращения приводного винта;

4. Находят вращающий момент на ведущем звене;

5. Определяют передаточное число передачи, устанавливаемой между винтом и электродвигателем;

6. Выбирают или проектируют редуктор между винтом и электродвигателем;

7. Определяют необходимую мощность электродвигателя;

8. По мощности и частоте вращения производят выбор электродвигателя.

Разработанная методика расчёта элементов крана позволяет в кратчайшие сроки проводить расчет элементов крана для конкретного применения с учётом необходимых габаритных размеров и грузоподъёмности.

Выполненная разработка может быть использована проектно-конструкторскими организациями и отдельными автотранспортными, автосервисными, авторемонтными и строительными предприятиями и фирмами. Ориентировочная потребность в изделии по Российской Федерации составляет около 1000 единиц.

Список литературы

1. Богатырёв, А. А. Кран для ремонта автомобилей / А. А. Богатырёв; науч. рук. И. Ю. Куверин // Участники школы молодых ученых и программы У.М.Н.И.К.: сб. тр. XXVII Междунар. науч. конф. «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-27», г. Саратов, 22-24 апр. 2014 г.: в 12 т. / СГТУ. Саратов, 2014. - Т. 12, ч. 1. С. 134-136.

2. Глушков, Ю. П. Курсовое проектирование грузоподъемных машин: учеб. пособие для студ. спец. 190205 - Подъем.-транспорт. строит. и дорож. машины и оборудование / Ю. П. Глушков. Чита: ЧитГУ, 2006. 147 с.

3. Гнетова, В.С., Трушин, Ю.Е. Обоснование применяемых методов и оценка рыночной стоимости коммерческих помещений многоэтажного здания по ул. Советская г. Саратова // Современные технологии в строительстве, теплоснабжении и энергообеспечении. Материалы международной научно-практической конференции. ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ им. Н.И.Вавилова», кафедра «Строительство и теплогазоснабжение». ООО «Амирит», 2015. С. 80-83.

4. Горячева, И. А. Технические характеристики и выбор грузоподъемных кранов: учебно-метод. пособие / И. А. Горячева, Н. Я. Казаченко; Белорус. нац. техн. ун-т, Каф. «Технология строит. пр-ва» (Минск). Минск: БНТУ, 2010.- 197 с.

5. Григорьев, М. В. Разработка крана на рельсовом ходу для ремонта автомобилей / М. В. Григорьев; науч. рук. И. Ю. Куверин // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-29: сб. тр. XXIX междунар. науч. конф., г. Санкт-Петербург, 31 мая - 3 июня 2016 г., г. Саратов, 27-29 июня 2016 г., г. Самара, 15-17 нояб. 2016 г.: в 12 т. Саратов, 2016. Т. 7. С. 86-88.

6. Мартюченко, И. Г. Формирование парков и комплектов строительных машин и: учеб. пособие для студ. строит. спец. вузов / И. Г. Мартюченко, О. Л. Кузнецова; Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов: СГТУ, 2011.

7. Пензин В.Э., Трушин Ю.Е. Модернизация систем вентиляции при капитальном ремонте зданий // Инновационные технологии в строительстве, теплогазоснабжении и энергообеспечении: материалы V Междунар. науч.-практ. конф., г. Саратов, 23-24 марта 2017 г. Саратов, 2017. С. 173-177.

8. Полосин, М. Д. Устройство и эксплуатация подъемно-транспортных и строительных машин: учебник / М. Д. Полосин. 2-е изд., стер. М.: ИЦ «Академия», 2006. 424 с.

9. Степыгин, В. И. Проектирование подъемно-транспортных установок: учеб. пособие / В.И. Степыгин, Е. Д. Чертов, С. А. Елфимов. - М.: Машиностроение, 2005. 288 с.

10. Трушин Ю.Е., Гнетова В.С. Прогнозирование стоимости объекта коммерческой недвижимости // Современные технологии в строительстве, теплоснабжении и энергообеспечении. Материалы международной научно-практической конференции. ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова», кафедра «Строительство и теплогазоснабжение». ООО «Амирит». 2017. С. 215-219.

Размещено на Allbest.ru