Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

Оглавление

Задание Введение

1. Кран на шасси автомобильного типа

1.1 Параметры крана

1.2 Грузовые и высотные характеристики

Список литературы

Задание

Задание на расчётно-графическую работу по дисциплине «Самоходные краны и погрузчики». кран транспортный грузовой

Определить основные параметры, выполнить компоновку в масштабе и рассчитать грузовые и высотные характеристики самоходного крана на шасси автомобильного типа грузоподъёмностью 63 т.

Введение

Объектом исследования в данной курсовой работе является область устройства и эксплуатации самоходных кранов и погрузчиков, работающих в портах и на транспортных терминалах.

В процессе исследования решаются следующие задачи получения знаний, умений и навыков в вопросах:

Выполнение расчётов масс и геометрических параметров элементов конструкции стреловых самоходных кранов с последующим построением компоновки.

Расчёт грузовых и высотных характеристик стреловых самоходных кранов и их графическое изображение в соответствии с принятыми в современной эксплуатационной документации.

1. Кран на шасси автомобильного типа

1.1 Параметры крана

Параметры крана определяются значением номинальной грузоподъёмности QН.

Масса крана

mКР = 0,7QН + 14 т. [1]

mКР =0,7*63+14=58,1 т

Масса стрелы

mС = 0,25mКР. [2]

mС =0,25*58,1=14,53 т

Масса поворотной части крана

mП = 0,15mКР. [3]

mП = 0,15*58,1=8,72 т

Масса противовеса

mПР = 0,1mКР. [4]

mПР = 0,1*58,1=5,81 т

Масса шасси

mШ = 0,5mКР. [5]

mШ = 0,5*58,1=29,05 т

Диаметр DШ шины, давление на шину NШ и расчётное давление на одну ось:

при QН > 60 т DШ = 1,6 м, NШ = 50 кН, NО = 3,2NШ.

NO=3,2*50=160

Число осей

nО = mКРg/NO, [6]

где g = 9,8 м/с2 - ускорение свободного падения.

nО =58,1*9,8/160=3,56

Полученное значение nО округляем до целого числа в большую сторону.

nО =4

Ось вращения поворотной части крана располагается симметрично осям колёс задней части шасси.

База шасси

В = DШ(2,4 + 0,4nО). [7]

В =1,6*(2,4 + 0,4*4)=6,4 м

База выносных опор

ВВ = 1,15DШnЗ + 1 м, [8]

ВВ = 1,15*1,6*2+ 1 м = 4,68 м

Высота платформы над основанием

hП = DШ + 0,3 м. [9]

hП = 1,6 + 0,3= 1,9 м

Диаметр опорно-поворотного круга

DО = 1,5 + 0,014(QН - 20), м. [10]

DО = 1,5 + 0,014(63- 20) = 2,1 м

Высота опорно-поворотного круга

hO = 0,12DO. [11]

hO = 0,12*2,1 = 0,25 м

Длина основной стрелы

LO = 10 + 0,014(QН - 20), м. [12]

LO = 10 + 0,014(63- 20) = 10,6 м, округляем до 11 м

Максимальная длина стрелы

LМАХ = 10(QН)1/3. [13]

LМАХ = 10(63)1/3 = 39,2 м, округляем до 39 м

Средняя длина стрелы

LМ = (LO + LМАХ)/2. [14]

LМ = (10,6+39,2)/2 = 25 м

Полученные расчётом длины стрелы LO, LМАХ, LМ округляются до целого значения.

Высота сечения стрелы

hC = 0,025LМАХ. [15]

hC = 0,025*39= 0,98 м

Координаты оси качания стрелы

ХС = 1 + 0,0036(QН - 20), м; YС = 2,6 м.

ХС = 1 + 0,0036(63- 20) = 1,15 м

Расстояние от оси качания до продольной оси стрелы

еС = 0,5hC + 0,2 м. [16]

еС = 0,5*0,98 + 0,2 = 0,69 м

Радиус противовеса поворотной части крана

RПР = 1,1(QН)1/3, м. [17]

RПР = 1,1(63)1/3 = 4,37 м

По определённым размерам в соответствии с рис. 1.1 методического пособия выполняется компоновка крана в произвольном масштабе на листе формата А4 в альбомном развороте.

1.2 Грузовые и высотные характеристики

Для расчёта грузовых и высотных характеристик определяются координаты центров масс элементов крана по рис. 1.1 методического пособия:

противовеса (точка СПР)

ХПР = (QН)1/3, м; . [18]

ХПР = (63)1/3 = 3,97 м

поворотная часть

(точка СП) ХП = 0,5ХПР

ХП = 0,5*3,97 = 1,99 м

шасси (точка СШ) ХШ = 0,4В. [19]

ХШ = 0,4*6,4 = 2,56 м

Расстояние от ребра опрокидывания до оси вращения крана

b = ВВ/2. [20]

b = 4,68/2 = 2,34 м.

Грузовые и высотные характеристики строятся для длин стрелы LO, LM, LMAX.

Минимальный вылет при работе стрелы длиной LO

RMINО = XC = 1,15 м.

Угол наклона стрелы на минимальном вылете для всех длин стрелы

бMIN = arcos[(RMINО + XC)/LO]. [21]

бMIN = arcos[(1,15+1,15)/11] = 780.

Угол наклона стрелы на максимальном вылете для всех длин стрелы бMАХ = 30°.

Высота подвески для всех длин стрелы

hПД = 1,2 + 0,0043(QН - 20), м. [22]

hПД = 1,2 + 0,0043(63 - 20) = 1,38 м

Расстояние от оси качания до центра масс стрелы принимается

LЦ = 0,45LС, [23]

LЦ = 0,45*11 = 4,95 м

где LС расчётное значение длины стрелы L0.

LЦ = 0,45*25 = 11,25 м

где LС расчётное значение длины стрелы LM.

LЦ = 0,45*39 = 17,55 м

где LС расчётное значение длины стрелы LMax.

Минимальный вылет для стрелы длиной L0

RMIN = Lccos бMIN - XC. [24]

RMIN(L0) = 11*cos 780 - 1,15 = 1 м

RMIN(Lm) = 25*cos 780 - 1,15 = 4 м

RMIN(Lmax) = 39*cos 780 - 1,15 = 7 м

Максимальный вылет для стрелы длиной LС

RMAX = LСcos бMAX - XC. [25]

RMAX(L0) = 11*cos 300 - 1,15 = 8,4 м

RMAX(Lm) = 25*cos 300 - 1,15 = 20,5 м

RMAX(Lmax) = 39*cos 300 - 1,15 = 32,6 м

Для каждого значения длины стрелы диапазон вылетов от RMIN до RMAX разбивается на четыре интервала длиной

ДR = (RMAX - RMIN)/4. [26]

ДR(L0) = (8,4 - 1)/4 = 1,85 м

ДR(LM) = (20,5 - 4)/4 = 4,1 м

ДR(LMAX) = (32,6 - 7)/4 = 6,4 м

Расчёт грузоподъёмности Qi и высоты подъёма Hi выполняется для пяти вылетов:

ДR(L0)

R1 = RMIN = 1; R2 = R1 + ДR = 2,85; R3 = R2 + ДR = 4,7; R4 = R3 + ДR = 6,55; R5 = R4 + ДR = 8,4.

ДR(LM)

R1 = RMIN = 4; R2 = R1 + ДR = 8,2; R3 = R2 + ДR = 12,3; R4 = R3 + ДR = 16,4; R5 = R4 + ДR = 20,5.

ДR(LMAX)

R1 = RMIN = 7; R2 = R1 + ДR = 13,4; R3 = R2 + ДR = 19,8; R4 = R3 + ДR = 26,2; R5 = R4 + ДR = 32,6.

Угол наклона стрелы длиной LС на вылете Ri (R1, …, R5)

бi = arcos[(Ri + XC)/LС]. [27]

б1 (L0) = arcos[(R1 + XC)/LС] = arcos[(1 + 1,15)/11] = 790

б2 (L0) = arcos[(R2 + XC)/LС] = arcos[(2,85 + 1,15)/11] = 690

б3 (L0) = arcos[(R3 + XC)/LС] = arcos[(4,7 + 1,15)/11] = 580

б4 (L0) = arcos[(R4 + XC)/LС] = arcos[(6,55 + 1,15)/11] = 460

б5 (L0) = arcos[(R5 + XC)/LС] = arcos[(8,4 + 1,15)/11] = 300

б1(LM) = arcos[(R1 + XC)/LС] = arcos[(4 + 1,15)/25] = 780

б2(LM) = arcos[(R2 + XC)/LС] = arcos[(8,2 + 1,15)/25] = 680

б3(LM) = arcos[(R3 + XC)/LС] = arcos[(12,3 + 1,15)/25] = 540

б4(LM) = arcos[(R4 + XC)/LС] = arcos[(16,4 + 1,15)/25] = 460

б5(LM) = arcos[(R5 + XC)/LС] = arcos[(20,5 + 1,15)/25] = 300

б1(LMAX) = arcos[(R1 + XC)/LС] = arcos[(7 + 1,15)/39] = 780

б2(LMAX) = arcos[(R2 + XC)/LС] = arcos[(13,4 + 1,15)/39] = 680

б3(LMAX) = arcos[(R3 + XC)/LС] = arcos[(19,8 + 1,15)/39] = 570

б4(LMAX) = arcos[(R4 + XC)/LС] = arcos[(26,2 + 1,15)/39] = 460

б5(LMAX) = arcos[(R5 + XC)/LС] = arcos[(32,6 + 1,15)/39] = 300

Высота подъёма для стрелы длиной LС на вылете Ri

Hi = LСsinбi + YC - hПД. [28]

H1(L0) = 11*sin79 + 2,6 - 1,38 = 12 м

H2(L0) = 11*sin69 + 1,22 = 11,5 м

H3(L0) = 11*sin58 + 1,22 = 10,5 м

H4(L0) = 11*sin46 + 1,22 = 9 м

H5(L0) = 11*sin30 + 1,22 = 6,7 м

H1(LМ) = 25*sin78 + 2,6 - 1,38 = 25,7 м

H2(LМ) = 25*sin68 + 1,22 = 24,4 м

H3(LМ) = 25*sin54 + 1,22 = 21,4 м

H4(LМ) = 25*sin46 + 1,22 = 19,2 м

H5(LМ) = 25*sin30 + 1,22 = 13,72 м

H1(LМАХ) = 39*sin78 + 2,6 - 1,38 = 39,4 м

H2(LМАХ) = 39*sin68 + 1,22 = 37,4 м

H3(LМАХ) = 39*sin57 + 1,22 = 34 м

H4(LМАХ) = 39*sin46 + 1,22 = 29,3 м

H5(LМАХ) = 39*sin30 + 1,22 = 20,7 м

Удерживающий момент для всех стрел и для любых вылетов

МУ = g[mПР(XПР + b) + mП(XП + b) + mШ(XШ + b)]. [29]

МУ = 9,8*[5,81*(3,97 + 2,34) + 8,72(1,99 + 2,34) + 29,05(2,56 + 2,34)]= 9,8*[36,7 + 37,8 +142,3] = 2125 Нм

Момент, создаваемый силой тяжести стрелы длиной LС на вылете Ri

МСi = gmC(0,45LCcosбi - XC - b). [30]

МС1(L0) = 9,8*14,53(0,45*11*cos79- 1,15 - 2,34) = 142,4 (4,95cos79 - 3,49) = -362,5 Нм

МС2(L0) = 9,8*14,53(0,45*11*cos69- 1,15 - 2,34) = -244,4 Нм

МС3(L0) = 9,8*14,53(0,45*11*cos58- 1,15 - 2,34) = -123,4 Нм

МС4(L0) = 9,8*14,53(0,45*11*cos46- 1,15 - 2,34) = -7,3 Нм

МС5(L0) = 9,8*14,53(0,45*11*cos30- 1,15 - 2,34) = 113,5 Нм

МС1(LM) = 9,8*14,53(0,45*25*cos78 - 1,15 - 2,34) = 142,4 (11,25cos78 - 3,49) = -164 Нм

МС2(LM) = 9,8*14,53(0,45*25*cos68 - 1,15 - 2,34) = 103,1 Нм

МС3(LM) = 9,8*14,53(0,45*25*cos54 - 1,15 - 2,34) = 444,7 Нм

МС4(LM) = 9,8*14,53(0,45*25*cos46 - 1,15 - 2,34) = 615,9 Нм

МС5(LM) = 9,8*14,53(0,45*25*cos30 - 1,15 - 2,34) = 890,4 Нм

МС1(LMAX) = 9,8*14,53(0,45*39*cos78 - 1,15 - 2,34) = 142,4 (17,55cos78 - 3,49) = 22,6 Нм

МС2(LMAX) = 9,8*14,53(0,45*39*cos68 - 1,15 - 2,34) = 439,2 Нм

МС3(LMAX)) = 9,8*14,53(0,45*39*cos57 - 1,15 - 2,34) = 864 Нм

МС4(LMAX) = 9,8*14,53(0,45*39*cos46 - 1,15 - 2,34) = 1239 Нм

МС5(LMAX) = 9,8*14,53(0,45*39*cos30 - 1,15 - 2,34) = 1667,3 Нм

Значение МСi может быть больше или меньше нуля.

Если МСi > 0, то грузоподъёмность на вылете Ri определяется по формуле

Qi = (MУ - 1,4MCi)/[1,4g(Ri - b)]. [31]

Если МСi < 0, то грузоподъёмность на вылете Ri определяется по формуле

Qi = (MУ - MCi)/[1,4g(Ri - b)]. [32]

Q1(L0) = (2125 - -362,5)/[1,4*9,8(1 - 2,34)] = 2487 / 13,72 * -1,34 =

Q1=Qh=63 т

Q2(L0) = (2125 - -244,4)/[1,4*9,8(2,85 - 2,34)] = 2369,4 / 13,72 * 0,51 = 2369,4 / 6,99 = 338,9 кН = 34 т

Q3(L0) = (2125 - -123,4)/[1,4*9,8(4,7 - 2,34)] = 2248,4 / 13,72 * 2,36 = 2248,4 / 32,4 = 69,39 кН = 7т

Q4(L0) = (2125 - -7,3)/[1,4*9,8(6,55 - 2,34)] = 2132,3 / 13,72 * 2,36 = 2132,3/ 57,8 = 36,9кН = 3,7 т

Q5(L0) = (2125 - 1,4*113,5)/[1,4*9,8(8,4 - 2,34)] = 1966 / 13,72 * 6,06 = 1966/ 83,1 = 23,6 кН = 2,4 т

Q1(LМ) = (2125 - -164)/[1,4*9,8(4 - 2,34)] = 2289 / 22,8 = 100,39 = 10,2 т

Q2(LМ) = (2125 - 1,4*103,1)/[1,4*9,8(8,2 - 2,34)] = 1981 / 80,4 = 24,6 кН = 2,5 т

Q3(LМ) = (2125 - 1,4*444,7)/[1,4*9,8(12,3 - 2,34)] = 1502 / 136 = 11 кН = 1,1 т

Q4(LМ) = (2125 - 1,4*615,9)/[1,4*9,8(16,4 - 2,34)] = 1262,7 / 13,72 * 14,1 = 6,5 кН = 0,7 т

Q5(LМ) = (2125 - 1,4*890,4)/[1,4*9,8(20,5 - 2,34)] = 878,4 / 13,72 * 18,2 = 3,5 кН = 0,36 т

Q1(LМAX) = (2125 - 1,4*22,6)/[1,4*9,8(7 - 2,34)] = 2093 / 63,9 = 32,7 кН = 3,3 т

Q2(LМAX) = (2125 - 1,4*439,2)/[1,4*9,8(13,4 - 2,34)] = 1510 /151,7 = 9,95 кН = 1 т

Q3(LМAX) = (2125 - 1,4*864)/[1,4*9,8(19,8 - 2,34)] = 915 / 240= 3,8 кН = 0,4 т

Q4(LМAX) = (2125 - 1,4*1239)/[1,4*9,8(26,2 - 2,34)] = 390,4 / 327,3 = 1,2 кН = 0,12 т

Q5(LМAX) = (2125 - 1,4*1667,3)/[1,4*9,8(32,6 - 2,34)] = -209/ 415 = 0

Кроме того, если Ri < b, необходимо принять Qi = QH.

Если по приведенным выше формулам получено Qi > QH, необходимо принять Qi = QH.

Расчёты рекомендуется выполнять в табличной форме.

Результаты расчётов должны быть представлены в табличной форме (пример - табл. 1.1) и в виде графиков высотных характеристик Н = f(R) с нанесением на них значений грузоподъёмности крана Q (рис. 1.1).

Таблица 1.1 Грузовые и высотные характеристики крана

Длина стрелы LO = 11 м
Вылет, м	1,0	2,9	4,7	6,6	8,4
Высота подъёма, м	12,0	11,5	10,5	9,0	6,7
Грузоподъёмность, т	63,0	34,0	7,0	3,7	2,4
Длина стрелы LМ = 25 м
Вылет, м	4,0	8,2	12,3	16,4	20,5
Высота подъёма, м	25,7	24,4	21,4	19,2	13,7
Грузоподъёмность, т	10,2	2,5	1,1	0,7	0,36
Длина стрелы LМАХ = 39 м
Вылет, м	7,0	13,4	19,8	26,2	32,6
Высота подъёма, м	39,4	37,4	34,0	29,3	20,7
Грузоподъёмность, т	3,3	1	0,4	0,12	0,0

Рис. 1.2. Грузовые и высотные характеристики крана

Список литературы

1. Будрин, С.Б. Расчеты самоходных кранов [Текст]: учеб. пособие / С.Б. Будрин - Владиво-сток: Изд-во ДВГТУ, 1995. - 112 с.

2. Вайнсон, А.А. Подъемно-транспортные машины [Текст] / А.А. Вайнсон - М.: Машино-строение, 1989. - 536 с.

3. Веремеенко, Е.И. Портовые грузоподъемные машины [Текст]: учеб. для вузов. - М.: Транспорт, 1984.

4. Веремеенко, Е.И. Современный портовый безрельсовый транспорт [Текст]: учеб. пособие / Е.И. Веремеенко, А.А. Сверчков - М.: МОРТЕХИНФОРМРЕКЛАМА, 1992.

5. Грузоподъемные машины [Текст]: учеб. для вузов по специальности «Подъемно-транспортные машины и оборудование» / М.П. Александров и др. - М.: Машиностроение, 2000.

6. Степанов А.Л. Портовое перегрузочное оборудование [Текст]: учеб. для студентов специ-альности 150900 / А.Л. Степанов - М.: Транспорт, 1996.

7. Епифанов, С.П. Пневмоколесные и гусеничные краны [Текст] / С.П. Епифанов, В.И. По-ляков - М.: Высшая школа, 1985. - 312 с.

8. Зайцев, Л.В. Автомобильные краны [Текст]: учебник для сред. проф.-техн. училищ / Л.В. Зайцев, М.Д. Полосин - М.: Высшая школа, 1982.

9. Расчеты грузоподъемных и транспортирующих машин [Текст] / Иванченко Ф.К. и др. Киев: Вища школа, 1978. - 576 с.

10. Ефимов, Г.Д. Погрузчики [Текст]: справочник / Г.Д. Ефимов и др. - М.: Транспорт. 1989. - 239 с.

11. Падил, В.А. Погрузо-разгрузочные машины [Текст]: справочник / В.А. Падил - М.: Транспорт, 1981.- 448 с.

12. Щербаков, В.Д. Автопогрузчики [Текст]: учеб. для ПТУ / В.Д. Щербаков - М.: Высшая школа, 1989.

Размещено на Allbest.ru

...