Проект башенного крана КБ-405.1А для механизации строительства

Описание

В проекте разработана конструкция башенного крана КБ-405.1А, предназначенного для механизации строительства многоэтажных жилых и промышленных зданий.

Проведен обзор существующих конструкций.

В общем обзоре рассмотрена классификация кранов мостового, кабельного и стрелового типов.

Выполнен обзор конструкций стреловых кранов, захватных устройств.

Сделан патентный обзор, в результате которого выявлены пути модернизации башенного крана за счет внесения изменений в конструкции лебедки, крана, грузозахватного и предохранительного устройств.

Приведено описание проектируемой конструкции.

Посредством башенного крана выполняется механизация строительства жилых многоэтажных и промышленных зданий. Он имеет поворотную платформу и унифицированные механизмы. Его монтаж выполняется с помощью собственных механизмов и вспомогательного автокрана. Имеется возможность подращивания башни, которая выполняется отдельными секциями снизу по мере возведения здания. Транспортирование узлов крана к месту его эксплуатации выполняется по железной дороге. Управление краном выполняется командоконтроллерами, которые расположены в навесной кабине машиниста, в верхней части крана. В составе крана имеются механизмы его передвижения, подъема груза, поворота, вылета стрелы. Также предусмотрены ограничители высоты подъема крюка, изменения вылета, грузоподъемности, высоты подъема башни, передвижения и поворота. Конструкция ходовой рамы выполнена в форме кольца, имеющего коробчатое сечение, на которой имеются проушины, предназначенные для крепления поворотных флюгеров в количестве четырех штук и расположенных по диагоналям. В составе поворотной платформы содержится кольцевая рама с приваренными к ней двумя боковыми балками и одной задней балки. Две трубчатые шпренгельные фермы приварены к боковым балкам платформы и соединены между собой с помощью поперечных связей. Конструкция башни включает оголовок, верхнюю секцию, нить промежуточных секций, портал и подвижную обойму. Она опирается на четыре угловые балки через подвижную обойму. Портал выполнен из двух трёхгранных ферм, соединенных коробчатыми балками в двух ярусах. Расположение противовеса выполнено на поворотной платформе. Он включает в себя шесть бетонных блоков, прикрепленных к поворотной платформе стяжкой. С помощью стреловой лебедки выполняется монтаж крана и подъем стрелы в наклонное или горизонтальное положение. Ее конструкция выполнена моноблочной безрамной трехопорной. Ее прикрепление к поворотной платформе крана выполнено четырьмя болтами. Стрела выполнена одноподвесной секционной, балочного типа. Она выполнена из четырех секций. В составе стрелового расчала содержится подвижная обойма и канат. Посредством крюковой подвески выполняется подвешивание такелажных приспособлений для зачаливания груза. Применяется двухблочная крюковая обойма.

В качестве модернизации в проекте предлагается выполнить установку к балочной стреле дополнительных блоков: один - в первой пролетной части сверху, а другой - снизу, огибаемых грузовым канатом.

Привод крана выполняется от генератора типа ЕСС5-4М101, имеющего мощность 37,5 кВт.

Произведены расчеты крановых механизмов.

В ходе расчетов механизма подъема груза определены параметры:

1. Принят канат: 29-Г-В-К-Н-1960 (200), электродвигатель серии MTF 311-6, редуктор Ц2У-250 с передаточным числом 35,5, тормоз ТКГ-400, шкив-муфта МУВП-1 с тормозным шкивом диаметром – 200 мм.
2. Сделаны проверочные расчеты механизма подъема груза.
3. Выполнен расчет механизма передвижения крана с определением суммарного сопротивления 82,2 кН. Приняты два электродвигателя серии МТ 211-6, редуктор РЧУ-120, двухколодочный тормоз ТТ-200.
4. Произведен расчет механизма поворота крана с вычислением диаметра цапф под подшипники 90 мм и 60 мм. Приняты подшипники: радиальный сферический № 1218 со статической грузоподъемностью 52400 кН, шариковый упорный однорядный 50 х 90 х 18 мм, 32 кН, 8 радиальных шариковых № 208, 15 кН.

Выполнены прочностные расчеты.

При расчете барабана механизма подъема груза определено допустимое напряжение растяжения с кручением и изгиба болтового соединения и вала барабана. Произведен подбор подшипников оси барабана: подшипник № 410, 82,5 кН. Приняты призматические шпонки со скругленными торцами. Рассчитана ось барабана на статическую прочность с определением допускаемого напряжения изгиба 59,4 МПа. Сделан расчет сварного соединения стрелы крана с вычислением катетов и длин швов: второго- 4 мм/270 мм, первого 5 мм/80 мм.

Составлен раздел "Технология машиностроения".

Проведен анализ технологичности детали "ось" и сделан выбор типа производства.  Технологический процесс изготовления детали состоит из трех операций: фрезерно-отрезной, токарно-винторезной, кругло-шлифовальной. Определен тип производства – мелкосерийный.

В качестве заготовки принят сортовой горячекатанный круглый прокат нормальной точности.

Выполнен расчет припусков на механическую обработку.

 Рассчитаны режимы резания и нормы времени.

Для чернового точения токарно-винторезной операции: длина резания 30 мм, глубина 4,25 мм, подача 0,6 мм/об, скорость резания 143 м/мин, число оборотов шпинделя 514,8 об/мин, время операции 3,61 мин.

Описана охрана труда и защита окружающей среды.

Выполнен экономический раздел с вычислением экономического эффекта в размере 611610 руб. и срока окупаемости, который составил 3 года.

В проекте проведена модернизация башенного крана КБ-405.1А, которая заключается в установке к балочной стреле двух дополнительных блоков и ее удлинении на 5 метров.

Чертежи (в программе): Компас 3D v и AvtoCAD

Спецификация - 14 листов