Дипломная работа: Проектирование промышленного башенного крана

Дипломная работа: Проектирование промышленного башенного крана

Скачать бесплатную работу можно по короткой ссылке. Ознакомится с содержимым можно ниже.

Введение4
1. Схема комплексной механизации 8
1.1. Схема механизации работ при малоэтажном 8
строительстве 8
1.2Патентный поиск 9
2. Конструкторская часть 9
2.1. Расчет металлоконструкции стрелы 9
2.1.1.Расчет массы металлоконструкции стрелы 21
2.1.2. Расчет сварных швов 21
2.1.3. Расчет шарнирных соединений 23
2.1.4. Определение прогиба стрелы 28
2.2. Расчет жесткой оттяжки 30
2.3. Подбор размеров поворотной платформы 30
2.3.1. Расчет металлоконструкции поворотной 32
платформы 32
2.3.2. Подвеска противовеса 34
2.4. Опорно – поворотное устройство и механизм 35
поворота 35
2.4.1. Расчет механизма поворота 36
2.4.2. Определение расчетных нагрузок, деталей механизма поворота 40
2.4.3. Расчет валов 42
2.4.4. Выбор тормоза 45
2.5. Ходовая часть 46
2.5.1. Ходовой механизм с приводами 46
2.5.2. Тяговый расчет механизма передвижения крана 47
2.6. Проверка устойчивости крана 49
2.7. Собственная устойчивость. 52
2.8. Конструкция кабины 54
2.9. Устройства для обеспечения безопасности 57
3. Технологический процесс изготовления траверсы. 69
3.1 Технологический процесс изготовления траверсы 69
3.2. Выбор типа производства 70
3.3. Выбор метода получения заготовки и его обоснование 72
Расчет режимов резания, выбор оборудования и режущего 73
инструмента. 73
3.4. Конструкция станочного приспособления. 83
4. Электротехническая часть 86
4.1. Устройство для подвода тока 86
4.2. Электропривод механизма передвижения 87
4.2.1. Схема магнитного контроллера 87
4.2.2. Последовательность переключений по положениям командоконтроллера 89
Что представляют собой электродвигатели серии 4А? 90
Привод механизма подъёма груза. 93
Проверка по перегреву. 94
Трехфазный электродвигатель в однофазной сети. 95
5. Исследовательская часть 97
ВЕДОМОСТЬ ДЕФЕКТОВ. 99
6. Организационно – экономическая часть 6

6.1. Технико-экономические показатели рентабельности 6
производства крана на гусенечном ходу в условиях 6
серийного производства 6
6.1.1. Затраты на изготовление опытного образца 9
6.1.2. Затраты на заработную плату производственных рабочих 10
6.1.3. Статьи затрат производственных расходов 10
6.1.4. Расчет затрат на энергоносители 11
6.1.5. Накладные расходы 12
С = (159605 + 65000 + 9750 + 19435 + 470925 + 11172) / 5 = 147177 руб.; 12
6.1.6. Полная себестоимость крана. Цена проектируемого крана 12
6.2. Расчет эксплуатационных затрат 12
6.2.1. Технологическая себестоимость 12
7. Производственная и экологическая безопасность 18
7.1. Производственная безопасность 18
7.1.1. Анализ опасных вредных производственных факторов при 18
комплексной механизации с конструкторской разработкой 18
башенного крана для малоэтажного строительства 18
7.1.2. Расчет устойчивости башенного крана 19
7.2. Экологическая безопасность 24
7.2.1. Защита окружающей среды при комплексной механизации с 24
конструкторской разработкой башенного крана 24
7.2.2. Опасные и вредные производственные факторы при эксплуатации грузоподъемных машин 24
Список литературы 27

В период развития массового жилищного строительства, было организовано крупносерийное производство различных типов строительных башенных кранов грузоподъемностью 2,0 -50 тонн. За последние 20 лет в строительстве использовались свыше 35 типов башенных кранов с разнообразными параметрами и различными конструктивными исполнениями. По мере совершенствования организации строительной индустрии количество конструктивных модификаций строительных кранов сократилось примерно вдвое. Область применения различных типов строительных башенных кранов: городское строительство высотных зданий, городское и сельское строительство зданий до 9 этажей и многое другое.
Современное жилищное и промышленное строительство немыслимо без применения мощных грузоподъемных средств. Начиная с закладки фундамента и до окончания завершения строительства при любом технологическом способе возведения здания, грузоподъемные механизмы заменяя друг друга, осуществляют подачу к месту монтажа строительных деталей и узлов, различных материалов и механизмов, при строительстве зданий из деталей и узлов изготовленных но домостроительных комбинатах, строительные машины и механизмы включаются в технологический цикл и являются главным звеном строительного конвейера: завод – транспорт – сборка сооружения.
Одно из условий совершенствования строительства – оснащение строительных организаций высокопроизводительными машинами. Ведущая машина в строительстве, обеспечивающая механизацию подъемно – транспортных работ при возведении зданий, на складах и полигонах заводов железобетонных изделий и при ремонте зданий, — башенный кран. В 1960 году был разработан и введен в производство ряд унифицированных кранов из восьми базовых типоразмеров вместо существовавших в то время 80 моделей.
Это позволило повысить надежность работы механизмов, снизить стоимость их изготовления, внедрить агрегатный метод ремонта, сократить сроки проектирования и освоения новых машин. Сейчас краны выпускают в соответствии с ГОСТ 13555-79, 1356 – 76, 17009 – 71, 17373 – 72, 13994 – 81, [1] регламентирующие параметры, технические требования к кранам, его механизмам, методам испытания и нормы расчета.
Строительным башенным краном называется поворотный кран стрелой закрепленной в верхней части вертикально расположенной башни, предназначенной для выполнения строительно-монтажных работ. Машинист управляет механизмами крана из кабины, которая, как правило, находится на верху башни.
Кран выполняет следующие движения: подъем груза, изменение вылета (т.е. изменение положения крюковой подвески относительно оси вращения крана), поворот и передвижение крана. Сочетание этих движений позволяет подавать груз в любую точку строящегося здания, обслуживать территорию склада, разгружать материалы с транспортных средств.
Груз поднимается с помощью грузовой лебедки, грузового крана и крюковой подвески — грузозахватного органа крана. Поворотная часть крана вращается относительно неповоротной части, механизмом поворота. Обе части связаны опорно-поворотным устройством, которое передает нагрузки от поворотной части на неповоротную – ходовою раму.
Башенные краны являются основной ведущей грузоподъемной машиной при возведении многоэтажных и малоэтажных зданий и сооружений. Ведущая роль этих кранов объясняется тем, что они позволяют механизировать до 98 % подъемно – транспортных работ. Первые башенные краны имели грузоподъемность от 2,0-3 тонн и были весьма металлоемкими.
Массовое применение башенных кранов началось в послевоенные годы. В настоящее время башенные краны выпускаются на рельсовом и автомобильном ходу и стационарные с грузовым моментом до 1000 тонн высотой подъема от 12 до 150 метров. Преимуществом башенных кранов по сравнению с другими кранами является то, что в башенных кранах оптимально сочетаются высота подъема и вылет, позволяющие монтировать здания сложной конфигурации. Размещение кабины в верхней части крана создает машинисту хороший обзор обслуживаемой площадки. За последнее время башенные краны стали шире применяться на складах и полигонах (вытесняя мостовые и козловые краны), при ремонте зданий и строительстве малоэтажных зданий и коттеджей.
На основе кранов базовых моделей изготовляют краны в следующих исполнениях: с измененной высотой подъема и (или) вылетом, в стреловом исполнении и в исполнении кранов- погрузчиков, с подъемной, балочной или шарнирно-сочлененной стрелами, с измененным значением грузоподъемности, на безрельсовом ходу, краны с неповоротной башней и самоподъемные, в приставном и универсальном (приставном – неподвижном) исполнении.
Краны с пониженной до 50% скоростью опусканию крюковой подвески, используемые на малоэтажном строительстве (4-5 этажей, коттеджей, на монтажных работах и др.). Узлы кранов в указанных исполнениях должны быть максимально унифицированы с узлами базовых моделей кранов.
Подавляющее большинство строительных объектов – это многоэтажные сооружения, возводимые в стесненных городских условиях. Строящееся здание занимает большую часть строительной площадки. Башенный кран, в свою очередь, занимает минимальную площадь вблизи строящегося здания, позволяет обеспечить большую высоту подъема, широкую зону обслуживания, и кроме того в транспортном состоянии имеет приемлемый габарит.
Механизмы поворота изготовляют, как правило, с зубчатым или цевочным венцом и редукторным приводом. Стрелы и башни большинства кранов сваривают из уголков, труб, швеллеров или листового проката.
Некоторые типы кранов грузоподъемностью до 5 тонн имеют трубчатую конструкцию стрелы и башни. Пример такого конструктивного оформления является кран КБ – 100.1.
Уровень жизни в России непрестанно возрастает. Строятся большие по площади комфортабельные коттеджи, дома, квартиры. В связи с развитием малоэтажного строительства возникла необходимость в появлении грузоподъемной машины отвечающей требованиям: мобильность, простота эксплуатации и обслуживании, дешевизна.
Грузоподъемность такой машины достаточна в пределах трех пяти тонн, высота подъема груза не более десять – пятнадцати метров.
Этим требованиям отвечают автомобильные краны, но недостатком их является дороговизна и сложность конструкции. При этом также не выгодно использовать автомобильный кран на одной строительной площадке в течении нескольких месяцев.
В связи с этим, темой дипломного проекта является разработка малогабаритного башенного крана для строительства двух – трех этажных домов, коттеджей и выполнения различных строительно – монтажных работ.
Основными исходными данными для разработки приняты:
• грузоподъемность 5,0 тонны;
• высота подъема груза 12 метров;
• вылет крюка 15 метров;
Проектируемый кран должен быть простым по конструкции, легко и быстро монтируемым, мобильным и доступным в цене для небольшой организации или частного лица. В процессе разработки необходимо обеспечить взаимозаменяемость деталей и узлов, а это значит, что кран должен быть собран из возможно большего числа стандартных изделий.
При изготовлении и эксплуатации крана необходимо соблюдать требования охраны труда и защиты окружающей среды.

Грузоподъемные машины как таковые не загрязняют окружающую среду. Непосредственное отношение к этому имеют машиностроительные предприятия, на которых производятся данного вида машины. Эти предприятия имеют цеха по обработке различных металлов, например, такие как, литейный цех, кузнечно – прессовый и др. В процессе производства машин используется большое количество сварочных работ, переработка неметаллических материалов, лакокрасочные операции, что пагубно влияет на окружающую среду.

Твердые отходы машиностроительного производства содержат амортизационный лом, стружки и опилки металлов, пластмасс и др. Количества амортизационного лома зависит от намеченного списания в лом изношенного оборудования и имущества, а также от замены отдельных деталей в ППР.

Анализ состава загрязнения выбрасываемых в атмосферу машиностроительными предприятиями вредных веществ показывает, что кроме основных примесей атмосферы пыль, гарь, в выбросах содержатся другие токсические вещества, которые пагубно влияют на окружающую среду.

Для исключения контакта человека с опасной зоной применяются оградительные средства защиты: кожухи, щиты, решетки, сетки на жестком каркасе, корпуса электродвигателей и редукторов, а также предупреждающие и указывающие плакаты.

Повышенный уровень шума при работе зубчатых передач, подшипников качения, вращении неуравновешенных частей машины вызывает общее утомление, приводит к ухудшению слуха, ослабляет внимание, замедляет психические реакции. Уменьшение шума достигается совершенствованием технологических процессов изготовления деталей, своевременной заменой изношенных, применение принудительной смазки, балансировкой вращающихся элементов, использованием звукоизолирующих кожухов, экранов, кабин. По ГОСТ 12.1.003-83 «Уровень звукового давления на рабочем месте при умеренно напряженном труде и легкой категории работ 70 дБ А». [4]

Повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека при случайном прикосновении к токоведущим частям машины, неизолированному тоководу приводит к местным (электрические ожоги, механические повреждения, электроофтальмия) и общим электротравмам (электрическим ударам). Мерами защиты от поражения электрическим током являются: ограждение неизолированных токоведущих частей, защитное заземление,  зануление, двойная изоляция, защитное отключение, применение предупреждающих и запрещающих плакатов.

Недостаточная освещенность на рабочем месте приводит к ухудшению зрения, снижению безопасности работ. При недостаточности естественного освещения применяются источники искусственного света: лампы, прожектора, специальные осветительные установки. По ГОСТ 24378-80Е [5]освещенность на погрузо-разгрузочных площадках в зоне работы крана и на грузозахватном устройстве на любом уровне его подъема и перемещение в горизонтальной плоскости должна быть не менее Ен = 10 лк от наружной осветительной установки. Освещенность от внешних осветительных установок 0.9 ·(Ен ·К), [К — коэффициент запаса].

Физические и нервно – психологические перегрузки приводят к быстрому утомлению, ослаблению внимания, замедлению реакций. Для уменьшения перегрузок необходимо: повышать комфортность мест операторов; применение вентиляции (кондиционирования). Освещенность на рабочих поверхностях пульта и рычагах управления должна быть на менее 20лк (ГОСТ 24378-80Е [5].

Поиск в базе готовых дипломных работ.