Модернизация подвесного стеллажного крана – штабелера

Описание

В проекте выполнена модернизация механизмов подвесного стеллажного крана – штабелера, грузоподъемностью 2 т.

Проведен аналитический обзор конструкций кранов-штабелеров.

Подвесные мостовые краны-штабелеры применяются в бескрановых пролетах промышленных зданий и складов, которые оборудованы подвесными путями.

Выполнено общее описание устройства крана-штабелера и его металлоконструкции.

Описана предлагаемая конструкция.

Посредством крана-штабелера, грузоподъемностью 2 т, выполняется складирование сотовых телефонов, упакованных в тару, расположенных на деревянных или металлических поддонах, в многоярусные стеллажи. Работа производится в закрытом складском помещении. Передвижение конструкции производится по опорному рельсу, расположенному между стеллажами. Нижней опорной тележкой воспринимается основная нагрузка крана. При этом нет необходимости в подвесных массивных пролетах, например, как у мостовых кранов. Механизм передвижения расположен на опорной тележке. Поддерживающая тележка расположена в верхней части крана. Ее передвижение осуществляется по подвесным крановым путям. Выполнена установка колонны между тележками. На ней смонтирована грузовая тележка, оснащенная механизмом перемещения телескопического стола, и механизм подъема грузовой тележки. Посредством механизма подъема выполняется подъем клети с грузом и кабины с оператором. В его конструкции содержится двухскоростной электродвигатель МТКF 410-4/24, тормоз ТКТ-200, редуктор РЧС-160, открытая зубчатая передача и барабан. С помощью механизма передвижения штабелер перемещается вдоль стеллажных секций. В его составе имеются два электродвигателя, два редуктора, электромагнитная муфта и тормоз. Телескопический стол обеспечивает размещение на нем груза и его подачу в соответствующую ячейку стеллажной секции. Стол выполнен из приемного и промежуточного столов, привода, двух направляющих и рамы. Кабина и телескопический стол размещены на клети. В состав клети включена сварная рама коробчатого сечения, каретка, обеспечивающая перемещение кабины, четыре опоры, посредством которых производится передвижение клети относительно колонны. На опорной тележке расположены механизм передвижения и колонны. Элементы управления краном расположены в кабине. Кран оборудован ловильным устройством, предотвращающим падение клети с грузом и кабины с оператором в случае обрыва или ослабления грузового троса. Поддерживающая тележка обеспечивает поддержание колонны штабелера в вертикальном положении. Ограничитель скорости расположен на опорной тележке. Гидростанция служит для передвижения телескопического стола влево и вправо. Она прикреплена к верхней части подвижной клети. С помощью ограничителя грузоподъемности отключается механизм подъема в случае превышения веса груза больше допустимых показателей.

Рассмотрено управление штабелером, которое осуществляется из кабины.

Приведено обоснование темы проекта.

Выполнена разработка исследовательского раздела. В современных конструкция кранов-штабелеров должно обеспечиваться бесступенчатое регулирование скоростей передвижения, подъема, перемещения груза. Для этой цели применяется частотно-регулируемый электропривод. В проекте предлагается установка преобразователя MICROMASTER 410, с целью реализации частотно-регулируемого электропривода как на базе асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором, так и на базе синхронных высокооборотных электродвигателей.

Произведены проектные расчеты механизмов крана.

Сделан расчет механизма подъема. Определена величина разрывного усилия каната 113,5 кН и принят стальной проволочный канат двойной свивки с органическим сердечником ЛК-О 6х19+1о.с диаметром 15 мм.

Вычислены геометрические размеры барабана: диаметр 400 мм, полная длина 336 мм. Рассчитана потребная мощность двигателя, равная 6,112 кВт. Принят крановый электродвигатель MTКF 410-4/24 мощностью 7 /0,8 кВт. Передаточное число механизма подъёма составляет 83,88. Выбран редуктор РЧС-160-23,5. Выбрана втулочно-пальцевая муфта с тормозным шкивом, диаметр которого 200 мм.  Подобран тормоз ТКГ-200 с тормозным моментом 240 Н×м.

Проведены проверочные расчеты: редуктора, муфты по крутящему моменту, тормоза – по тормозному моменту, двигателя – по условию пуска, на нагрев. Все условия удовлетворяются, оборудование выбрано верно.

Выполнен расчет механизма передвижения крана с определением параметров:

Принято соответствующее оборудование:

• Электродвигатели: для транспортной скорости МТКF 410-4/24, для установочной - 4АА50В4У3
• Редукторы РЧН-80 и РЧН-120
• Муфта ЭТМ-0,92-1 для соединения редукторов
• Зубчатая муфта с номинальным вращающимся моментом 1000 Н×м для соединения валов
• Тормоз ТКТ-300

Сделан расчет гидропривода механизма передвижения крана.

Конструкция гидропривода включает в состав насос и гидроцилиндр двухстороннего действия, которые соединены через распределитель посредством напорной гидролинии. С помощью всасывающей гидролинии выполнено соединение насоса с баком. К напорной гидролинии подключен двухступенчатый предохранительный клапан КП с электромагнитной разгрузкой насоса. В качестве рабочей жидкости применяются минеральные масла. Приведен расчет исполнительных двигателей, в ходе которого выбран гидроцилиндр П1 - 100 x 45 х 152 с двусторонним штоком.

Рассчитаны параметры трубопроводов и произведен выбор распределительной, регулирующей и вспомогательной гидроаппаратуры.  Выполнен расчет потерь давления в гидролиниях. Принят пластинчатый нерегулируемый насос Г 12-31М. Описаны правила эксплуатации гидропривода.

Выполнены прочностные расчеты с выполнением проверки барабана и его оси на прочность.  Приняты опорные шарикоподшипники – 1611 со статической грузоподъемностью 28500 Н. Сделан расчет кронштейна крепления барабана с определением моментов инерции и изгибающих моментов.

Описана эксплуатация и техническое обслуживание крана-штабелера.

Приведены меры по безопасности жизнедеятельности на производстве.

Составлена организационно – экономическая часть с определением затрат на модернизацию, которые меньше на 16500 руб от базового варианта, что свидетельствует об экономической эффективности проводимых мероприятий.

В дипломном проекте произведена модернизация механизма подъема и передвижения крана-штабелера, путем замены их двигателей на более современные, меньшей мощности и габаритов.

Чертежи (в программе ): Компас 3D v