Проект модернизации башенного крана КБ - 405.1А для механизации строительства жилых и промышленных зданий

Описание

В проекте выполнена модернизация конструкции башенного крана КБ - 405.1А для механизации строительства многоэтажных жилых и промышленных зданий.

Проведен обзор существующих конструкций.

В ходе общего обзора рассмотрены конструкции кранов: консольного, мостового, козлового, подвесного двухопорного, кабельного, башенного, портального, плавучего и автомобильного.

Сделан обзор конструкций стреловых кранов. Рассмотрены конструкции захватных устройств.

При проведении патентного обзора выявлены пути модернизации башенных кранов: лебедка, кран, грузозахватное и предохранительное устройство.

Приведено описание проектируемой конструкции.

Посредством башенного крана КБ-405.1 А обеспечивается механизация строительства жилых многоэтажных и промышленных зданий. Он относится к строительным башенным кранам, оснащенным поворотной платформой и унифицированными механизмами. Кран монтируется с помощью собственных механизмов и вспомогательного автокрана. Подращивание башни крана выполняется снизу отдельными секциями по возрастания здания. Управление краном осуществляется посредтвом командоконтроллеров из навесной кабины машиниста, которая расположена в верхней части крана. В составе машины содержится механизмы: подъема груза, передвижения крана, вылета стрелы, поворота. Предусмотрены ограничители высоты подъема крюка, изменения вылета, высоты подъема башни, грузоподъемности, поворота, передвижения, а также указатели вылета, грузоподъемности и анемометр. Ходовая рама представлена кольцом коробчатого сечения сварной конструкции, имеющим проушины для крепления четырех поворотных флюгеров, которые расположены по диагоналям. Поворотная платформа выполнена из кольцевой рамы коробчатого сечения, к которой приварены две боковых балки и одна задняя. Конструкция башни включает в состав оголовок, верхнюю секцию, нить промежуточных секций, портал и подвижную обойму. Башня имеет решетчатую конструкцию. Противовес расположен на поворотной платформе и включает шесть бетонных блоков, которые прикреплены стяжкой к поворотной платформе. Посредством стреловой лебедки производится монтаж крана и подъем стрелы в наклонное или горизонтальное положение. Стрела крана балочного типа, одноподвесная секционная, выполненная из четырех секций. Для подвешивания такелажных приспособлений предназначена крюковая подвеска.

На основе авторского свидетельства №998317 в проекте внесено предложение: к балочной стреле установить дополнительные блоки - в первой пролетной части стрелы сверху и во второй пролетной части стрелы снизу. В полученной конструкции снижается усилие в ветви грузового каната, увеличивается длина стрелы базовой модели, за счет чего увеличивается рабочая зона крана.

Описан электропривод крана. Привод крана электрический, от генератора типа ЕСС5-4М101. Составлена принципиальная схема электрооборудования.

Выполнен расчет крановых механизмов.

В ходе расчет механизма подъема груза определены значения:

Принят канат 29 – Г – В – К – Н – 1960, электродвигатель серии MTF 311-6, редуктор Ц2У-250, тормоз ТКГ-400, шкив-муфта МУВП-1 с тормозным шкивом диаметром 200 мм.

Проведен проверочный расчет механизма подъема груза с выполнением проверки двигателя на нагрев.

Сделан расчет механизма передвижения крана. Определено общее сопротивление передвижению, равное 82,2 кН. Аналогично предыдущему расчету выбран электродвигатель, редуктор и тормоз.

Выполнен расчет механизма поворота крана, посредством которого приводится во вращение металлоконструкция крана и груз. Рассчитаны диаметры цапф под подшипники 90 мм и 60 мм, объем противовеса из бетона 15,6 м³. Вычислены реакции в подшипниках и приняты: радиальный сферический № 1218, шариковый упорный однорядный 50х90х18 мм, радиальный шариковый № 208.

1. Приведены прочностные расчеты.
2. При расчете барабана механизма подъема груза определено усилие затяжки 8408 Н и допустимое напряжение, равное 64,5 МПа. Рассчитан диаметр вала – 50 мм.
3. Подобран подшипник оси барабана: № 410. Приняты призматические шпонки со скругленными торцами: 8х10х80 мм и 7х8х50 мм.
4. Ось барабана рассчитана на статическую прочность.
5. В ходе расчет сварного соединения стрелы крана определены катеты швов: первого шва 5 мм, второго – 4 мм. Длины швов 80 мм и 270 мм соответственно.
6. Составлен раздел по технологии машиностроения.
7. В разделе описывается обработка детали "ось". Установлена технологичность детали.
8. Определен тип производства – мелкосерийный. В качестве заготовки принят Круг В 125.
9. Выполнен расчет припусков на обработку.
10. Рассчитаны режимы резания для чернового точения токарно-винторезной операции: глубина резания 4,25 мм, подача 0,6 мм/об, скорость резания 143 м/мин, число оборотов шпинделя 500 об/мин, мощность станка 9,9 кВт, штучное время 3,61 мин.

Разработаны мероприятия по охране труда и защите окружающей среды.

Выполнен экономический раздел с определением капитальных вложений на модернизацию 7898851 руб, себестоимости единицы работы 37 руб/ед, годового экономического эффекта 611610 руб и срока окупаемости 3 года.

В дипломной работе проведена модернизация башенного крана КБ - 405.1А для механизации строительства многоэтажных жилых и промышленных зданий путем разработки новой запасовки грузового каната и увеличения стрелы, выбора двигателя, редуктора, тормоза и соединительных муфт для механизмов подъема, передвижения и поворота машины.