Классификация грузоподъёмного оборудования

ВЕДЕНИЕ

 

Электрические краны различных конструкций встречаются почти во всех отраслях промышленности. В целях металлургических и машиностроительных заводов работают мостовые краны, на рудных дворах заводов и угольных складах электрических станций – перегрузочные краны, на территории крупных складов и открытых разработках – кабельные краны, на строительстве – строительные краны и т.д.

Каждая из указанных групп кранов включает в себя значительное количество конструктивных модификаций. Так например, мостовые краны бывают крюковые, магнитные, грейферные, магнитно-грейферные, посадочные, клещевые и т.д. Специфика цеха или предприятия, их технология и определяют в основном конструктивный вид крана.

Электрооборудование кранов предназначается для тяжелых условий работы в повторно-кратковременном режиме, при большой частоте включений, запыленности помещений, высокой влажности воздуха, резких изменениях температуры. В то же время к электрооборудованию предъявляются жесткие требования в смысле безопасного обслуживания, простоты эксплуатации и надежности в работе.

Вследствие стандартизации кранового электрооборудования весьма различные по конструктивному исполнению краны комплектуются типовыми панелями управления, контроллерами, сопротивлениями и другим электрооборудованием.

От коротких замыканий и перегрузки свыше 200% электрические цепи и двигатели защищаются максимальными токовыми реле. Тепловая защита в крановых установках не применяется, так как двигатели, работающие на кранах, рассчитаны на повторно-кратковременный режим и значительные перегрузки, при которых тепловая защита может дать ложное отключение. В схеме управления краном должна быть предусмотрена нулевая защита, предохраняющая двигатели от самопроизвольного пуска при подаче напряжения после перерыва в электроснабжении.

Для безопасности обслуживания должны быть установлены блокировочные контакты, снимающие напряжение с контактных проводов при открывании люка кабины и дверей моста. На магнитных и магнитно-грейферных кранах, как исключение, провода, питающие электромагнит, остаются под напряжением. Все крановые механизмы должны быть снабжены тормозами, причем на подъемных механизмах обязательно должны быть установлены автоматические тормоза закрытого типа, действующие при прекращении питания. Между тормозам и рабочим органом должна быть жесткая связь. Краны, работающие вне помещений, должны быть снабжены противоугонными средствами. Кроме того, на мощных перегружателях и мостовых кранах должна быть установлена аппаратура, предотвращающая перекос фермы моста сверх допустимых пределов.

Тип и габариты электрооборудования крана определяются в основном грузоподъемностью, режимом работы, скоростью движения механизмов и конструктивным исполнением захватывающего устройства.

 

Исходные данные

 

Исходные данные для расчета электрооборудования мостового крана переменного тока

 

№п/п	Наименование	Величина
	Грузоподъёмность T
	Род тока	~
	Напряжение U, В
	Вес моста (без тележки) ,T
	Вес захватного приспособления T	0,6
	Скорость передвижения моста	1,5
	Скорость передвижения тележки	0,7
	Скорость подъёма	0,2
	Диаметр колёс моста
	Диаметр цапф колёс моста
	Диаметр колёс тележки
	Диаметр цапф колёс тележки
	Диаметр подъёмного барабана
	Кратность полиспаста
	Средний путь моста
	Средний путь тележки
	Средняя высота подъёма (спуска)
	Группа режима работы крана	2K
	Вес тележки ,T

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

 

Требования к электроприводу кранов

Для выбора системы электропривода необходимо чётко представлять себе технологические

требования к приводу того механизма, для которого он выбирается. Установление таких требований облегчает выбор оптимальной системы электропривода, т.е. такой, которая наиболее проста и дешева из всех систем, обеспечивающих желаемые эксплутационные показатели механизма.

 

Для качественного выполнения выполнения подъёма, спуска и перемещения грузов электропривод крановых механизмов должен удовлетворять следующим омновным требованиям:

 

1. Регулирование углов скорости двигателя в сравнительно широких пределах (для обычных кранов до 4:1, для специальных кранов до 10:1 и более) в связи с тем, что тяжёлые грузы целесообразно перемещать меньшей скоростью, а пустой крюк или ненагруженную тележку с большей скоростью для увеличения производительности крана. Также понижение скорости необходимы для осуществления точной остановки трнспортируемых грузов с целью ограния ударов при их посадке и облегчает работу оператора, т.к. не требует многокатного повторения пусков для снижения средней скорости привода перед остановкой механизма.

2. Обеспечение необходимой жёсткости механических характеристик привода, с тем чтобы низкие скорости почти не зависели от груза

3. Ограничение ускорений до допустимых пределов при минимальной длительности переходных процессов. Первое условие связано с ослаблением ударов в механических пределах при выборе зазора, с уменьшением раскачивания подвешенного на канатах груза при интенсивном разгоне и резком тормодении механизмов передвижения, второе условие высокой производительности крана.

4. Реверсирование электропривода и обеспечения его работы, как в двигательном, так и в тормозном режиме

 

СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Время паузы

, = 250с

 

Подъем номинального груза

 

где - масса поднимаемого груза, кг;

= 9,81 м/с;

- скорость подъёма груза, м/с;

- номинальный КПД механизма подъема (принимаем = 0,7);

- передаточное число механизма подъема (кратность полиспаста);

- диаметр барабана подъемной лебедки, м;(все значения берутся из исходных данных для крана)

 

= 27 кВт

 

= 17153 H

 

Время паузы

= 579с

 

Таблица 2.1

Параметры	Тип контроллера
ККТ-61
Число положений: вперед, подъем / назад, спуск	5/5
Максимальный допустимый ток ротора при ПВ = 40%, А
Максимальная мощность управляемого двигателя, кВт, при ПВ = 100% и ~380 В
Род тока	~
Механизм	Подъём/Передвижение

Выбор защитной панели

В качестве защитной панели выбираем панель ПЗКБ-160 У2. Предназначение, технические характеристики, и краткое описание которой рассмотрим ниже:

Защитная панель ПЗКБ-160 У2 – изготовляется в виде ящика из стали, в котором устанавливается аппаратура соответствующая назначению крановой панели: контактор КТ, реле защиты РЭО-401, кнопки выключатели и т.п. В её конструкции применяется контактор КТ-6023 на 380В и 160А.

К крановой панели ПЗКБ-160 У2 можно подключить несколько электродвигателей. Конструктивные особенности позволяют производить одностороннее обслуживание и монтаж приборов. В этой панели применяется реле защиты РЭО-401.

 

Технические характеристики панели ПЗКБ-160У2

Iн - защитной панели ПЗКБ-160 У2 при ПВ = 40%, 160А;

Iн – суммарный электродвигателей подключаемых после рубильника 400А;

Iн – суммарный электродвигателей подключаемых после контактора КТ-6023, 160А;

Iн – контактора, 160А;

 

Таблица 2.2

Данные двигателя	Данные реле
Защищаемая Цепь	Iн, A	Iпер	Реле на схемах	Iдл	Регулировка тока, А	Iср
Мост	10,5	16,8	КА1		12 - 40
Подъём	38,5	61,6	КА2		50 - 160
Тележка	5,3	8,5	КА3		5 - 16
Общий	34,3		КА4		80 - 250

 

Окончательную регулировку реле производят при наладке крана

 

Для двигателя подъёма

При выборе и расчете пускорегулирующих резисторов должны выполняться одновременно два условия:

· Обеспечение необходимых механических характеристик электропривода;

· Обеспечение соответствия теплового режима резистора режиму работы электродвигателя.

Число ступеней сопротивления пускорегулирующих резисторов обычно определяются конструкцией и схемой выбранной серийно выпускаемой аппаратуры, т.е. силового и магнитного контролера.

Номинальное электрическое сопротивление (Ом) ступеней резисторов для двигателей переменного тока рассчитывается по формуле:

где - номинальный ток ротора при ПВ=40%;

= = 2,8 Ом

Конкретные значения сопротивления ступеней резисторов (Ом) и тока (А) могут быть определены по формулам:

;

При выборе резисторов отклонение их сопротивления не должно превышать -10% и +20 %.

Результаты расчетов с выбранными резисторами указаны в таблице 2.3.

 

Таблица - 2.3

Ступень	Сопротивление ступени, Ом	Длительно допустимый ток, А
Требуемое	Подобранное	Требуемый	Подобранный
%	Ом	Ом	%	А	А
Р1-Р5		0,72	0,78		27,1
Р5-Р61		4,76	4,4		8,74	8,5
Р61-Р6		2,1	2,8		8,74	10,7
Р2-Р4		0,25	0,31		27,14
P4-P62		2,43	3,1		16,1

Выбираем ящики резисторов типа НК-1А: Длительный ток = 38 А; Общее сопротивление = 3,1 Ом.

Таблица - 2.4

Ступень	Сопротивление ступени, Ом	Длительно допустимый ток, А
Требуемое	Подобранное	Требуемый	Подобранный
%	Ом	Ом	%	А	А
Р1-Р5			1,10
Р5-Р61					2,5	5,2
Р61-Р6			2,8		2,5	9,6
Р2-Р4		0,36	0,35
Р4-Р62		3,5	3,5		4,7	8,6

 

Р1-Р5 – Выбираем ТИБЛ.434156.008-17(2 вывода);

Р5-Р61 – Выбираем ТИБЛ.434156.008-08(2 вывода);

Р61-Р6 – Выбираем ТИБЛ.434156.008-13(2 вывода);

Р2-Р4 –Выбираем ТИБЛ.434156.009-19(2 вывода) – Параллельное соединение 0,70/2 = 0,35;

Р4-Р62 – Выбираем ТИБЛ.434156.008-12(2 вывода);

 

Таблица - 2.5

Ступень	Сопротивление ступени, Ом	Длительно допустимый ток, А
Требуемое	Подобранное	Требуемый	Подобранный
%	Ом	Ом	%	А	А
Р1-Р5			1,10		5,3
Р5-Р61		6,8	8,0		1,7	5,2
Р61-Р6			3,5		1,7	8,6
Р2-Р4		0,36	0,35		5,3
Р4-Р62		3,4	3,5		3,1	8,6

 

Р1-Р5 – Выбираем ТИБЛ.434156.008-17(2 вывода);

Р5-Р61 – Выбираем ТИБЛ.434156.008-08(2 вывода);

Р61-Р6 – Выбираем ТИБЛ.434156.008-12(2 вывода);

Р2-Р4 –Выбираем ТИБЛ.434156.008-19(2 вывода) - Параллельное соединение 0,70/2 = 0,35;

Р4-Р62 – Выбираем ТИБЛ.434156.008-12(2 вывода);

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Затраты на текущий ремонт

Принимаем затраты на текущий ремонт по отраслевым нормативам в размере десяти процентов (10%) от стоимости электрооборудования крана.

Таблица 2 Текущий ремонт

№	Наименование затрат	Стоимость затрат
	Затраты на текущий ремонт и запчасти (10% от стоимости электрооборудования крана) 100036*10/100=10003

Таблица 3 - Производственные расходы

№ п/п	Наименования статей	Сумма, руб.
	Годовой расход электроэнергии на освещение (Wосв, кВт·ч) определяем по проекту: 1.5кВт*3950*3=17775
	Годовой расход бытовой воды (Vбыт, м^3) определяем по формуле: Vбыт = q · Ч · Д, где q – норма расхода воды на бытовые нужды на одного человека в смену, м^3 (принято 0,08 м^3); Ч – численность работающих, 0,1 чел.; Д – количество рабочих дней в году (принято 253 дней). Vбыт = 0,08 · 0,1 · 253 = 2,02 м^3 Затраты воды на бытовые нужды (Збыт, руб.) определяется по формуле: Збыт = Vбыт · С, где С – стоимость одного м^3 воды Збыт =2,02 · 9,87=20 руб
	Испытания, опыты, исследования, рационализация и изобретательство. Принять 4000 рублей в год на одного работающего
	Охрана труда и техника безопасности. Принять 700 рублей на одного работающего в год.
	Затраты на текущий ремонт и запчасти (10% от стоимости оборудования)
	Итого
	Прочие цеховые расходы. (5 % от суммы всего перечисленного выше)
	Итого

 

Таблица 4 - Расчет заработной платы

Специа- льность	Время обслуживания электрооборудования за год	ЧС, Руб.	Тарифный ФЗП, руб.	Премия,руб., 40% от 4 графы	Дополнительная ЗП, руб., 20% от суммы граф 4 и 5	Годовой ФЗП, руб.	Страховые взносы, руб., 30% от 7 графы
1.Электромонтер, 6 разряда		95,30
2. Электромонтер, 3 разряда		60,80
3.Мастер
Итого

Часовые ставки работающих:

1 разряд – 46,98 руб.;

2 разряд – 55,58 руб.;

3 разряд – 65,40 руб.;

4 разряд – 75,58 руб.;

5 разряд – 85,40 руб.;

6 разряд – 95,30 руб..

Мастера – месячный оклад 14750 руб.

Четвертая графа часовая ставка умножается на количество эффективного времени в год и на количество рабочих

 

Таблица 5- Калькуляция себестоимости.

Статьи затрат	Годовые затраты, руб.
1. Производственные расходы
2. Аммортизация
3. Пусконаладочные работы(2.4% от стоимости эл.оборудования)
4. Заработная плата
5. Страховые взносы
Итого
6. Общецеховые расходы(60% от пункта 4)
Итого цеховая себестоимость
7. Общезаводские расходы(70%от пункта 4)
Итого производственная себестоимость
9.Итого полная себестоимость
10.Прибыль(10%от пункта 9)
Всего годовые затраты по эксплуатации электрооборудования крана

 

Использование прибыли

Таблица №6.

№ п/п	Прибыль	%	Сумма, руб.
	Прибыль
	Прибыль направляемая в социальную сферу и для других целей (необлагаемая налогом)	10% от 1 строки
	Налогооблагаемая прибыль	п1-п2
	Налог на прибыль	20% от 3 строки
	Прибыль, остающаяся в распоряжении предприятия.	п3-п4
	Прибыль, направляемая: В фонд накопления; В фонд потребления; В резервный фонд.	от п5 20% 20% 60% от 5 строки

Таблица №7.

№	Наименование показателей	Величина показателей
	Годовые затраты на эксплуатацию эл.оборудования крана, руб.
	Полная себестоимость, руб.
	Численность работающих, чел. В том числе: Основных рабочих.;	0,1     0,1
	Годовой фонд заработной платы работающих, руб.
	Материальные затраты на производство продукции, руб.
	Прибыль, руб.
	Стоимость основных производственных фондов, руб.
ПОКАЗАТЕЛИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА
	Среднеотраслевые затраты по участку, руб.
	Экономия годовых затрат по проекту против средне отраслевых, руб.
	Экономия годовых затрат по проекту против среднеотраслевых, %	4,8

 

В заключении необходимо сформулировать выводы по результатам работы по эксплуатации работы электрооборудования крана и эффективности использования ресурсов. Электрооборудование крана спроектировано в соответствии действующим законодательством. Затраты на эксплуатацию рассчитаны по действующим ценам. Экономия годовых затрат по проекту против среднеотраслевых составит 12234 руб. или 4,8%

Содержание

Введение---------------------------------------------------------------------------------------------

Исходные данные.---------------------------------------------------------------------------------

Раздел 1 Общая часть --------------------------------------------------------------------------------

1.1 Классификация грузоподъёмного оборудования----------------------------------------

1.2 Устройство мостовых электрических кранов--------------------------------------------

1.3 Требования к электроприводу кранов------------------------------------------------------

Раздел 2 Специальная часть ------------------------------------------------------------------------

2.1 Расчёт и выбор электродвигателя подъёма------------------------------------------------

2.2 Расчёт и выбор электродвигателя передвижения моста---------------------------------

2.3 Расчёт и выбор электродвигателя передвижения тележки------------------------------

2.4 Выбор редукторов для механизмов крана--------------------------------------------------

2.5 Выбор тормозов для механизмов крана----------------------------------------------------

2.6 Расчёт и выбор аппаратов защиты и управления------------------------------------------

2.7 Выбор защитной панели------------------------------------------------------------------------

2.8 Выбор реле максимального тока-------------------------------------------------------------

2.9 Расчёт и выбор пускорегулирующих сопротивлений------------------------------------

2.10 Описание работы схемы механизма подъёма---------------------------------------------

Раздел 3 Организация производства --------------------------------------------------------------

3.1 Организация монтажа электрооборудования крана---------------------------------------

Раздел 4 Экономическая часть ----------------------------------------------------------------------

4.1 Расчёт расходов на эксплуатацию мостового крана---------------------------------------

4.2 Затраты на текущий ремонт--------------------------------------------------------------------

4.3 Производственные расходы на эксплуатацию электрооборудования крана---------

4.4 Технико-экономические показатели по обслуживанию эл.оборудования крана---

Раздел 5 Мероприятия по технике безопасности -----------------------------------------------

5.1 Мероприятия по технике безопасности при эксплуатации электрооборудования -

5.2 Инструкция по технике безопасности при эксплуатации электрооборудования----

ВЕДЕНИЕ

 

Электрические краны различных конструкций встречаются почти во всех отраслях промышленности. В целях металлургических и машиностроительных заводов работают мостовые краны, на рудных дворах заводов и угольных складах электрических станций – перегрузочные краны, на территории крупных складов и открытых разработках – кабельные краны, на строительстве – строительные краны и т.д.

Каждая из указанных групп кранов включает в себя значительное количество конструктивных модификаций. Так например, мостовые краны бывают крюковые, магнитные, грейферные, магнитно-грейферные, посадочные, клещевые и т.д. Специфика цеха или предприятия, их технология и определяют в основном конструктивный вид крана.

Электрооборудование кранов предназначается для тяжелых условий работы в повторно-кратковременном режиме, при большой частоте включений, запыленности помещений, высокой влажности воздуха, резких изменениях температуры. В то же время к электрооборудованию предъявляются жесткие требования в смысле безопасного обслуживания, простоты эксплуатации и надежности в работе.

Вследствие стандартизации кранового электрооборудования весьма различные по конструктивному исполнению краны комплектуются типовыми панелями управления, контроллерами, сопротивлениями и другим электрооборудованием.

От коротких замыканий и перегрузки свыше 200% электрические цепи и двигатели защищаются максимальными токовыми реле. Тепловая защита в крановых установках не применяется, так как двигатели, работающие на кранах, рассчитаны на повторно-кратковременный режим и значительные перегрузки, при которых тепловая защита может дать ложное отключение. В схеме управления краном должна быть предусмотрена нулевая защита, предохраняющая двигатели от самопроизвольного пуска при подаче напряжения после перерыва в электроснабжении.

Для безопасности обслуживания должны быть установлены блокировочные контакты, снимающие напряжение с контактных проводов при открывании люка кабины и дверей моста. На магнитных и магнитно-грейферных кранах, как исключение, провода, питающие электромагнит, остаются под напряжением. Все крановые механизмы должны быть снабжены тормозами, причем на подъемных механизмах обязательно должны быть установлены автоматические тормоза закрытого типа, действующие при прекращении питания. Между тормозам и рабочим органом должна быть жесткая связь. Краны, работающие вне помещений, должны быть снабжены противоугонными средствами. Кроме того, на мощных перегружателях и мостовых кранах должна быть установлена аппаратура, предотвращающая перекос фермы моста сверх допустимых пределов.

Тип и габариты электрооборудования крана определяются в основном грузоподъемностью, режимом работы, скоростью движения механизмов и конструктивным исполнением захватывающего устройства.

 

Исходные данные

 

Исходные данные для расчета электрооборудования мостового крана переменного тока

 

№п/п	Наименование	Величина
	Грузоподъёмность T
	Род тока	~
	Напряжение U, В
	Вес моста (без тележки) ,T
	Вес захватного приспособления T	0,6
	Скорость передвижения моста	1,5
	Скорость передвижения тележки	0,7
	Скорость подъёма	0,2
	Диаметр колёс моста
	Диаметр цапф колёс моста
	Диаметр колёс тележки
	Диаметр цапф колёс тележки
	Диаметр подъёмного барабана
	Кратность полиспаста
	Средний путь моста
	Средний путь тележки
	Средняя высота подъёма (спуска)
	Группа режима работы крана	2K
	Вес тележки ,T

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

 

Классификация грузоподъёмного оборудования

 

Краны делятся:

 

По особенностям конструкции:

 

Мостовые, башенные, портальные, козловые и др.

 

По способу захвата груза:

 

Крюковые, магнитные, грейферные, вакуумные и др.

 

По способу управления:

 

С кабиной управления, с управлением с пола, с управлением со специального пульта.

 

По грузоподъёмности:

 

Малые (до 10 т), средние (до 50 т), крупные (более 50 т)

 

Все краны имеют общие механизмы:

 

Подъёмный механизм, механизм передвижения моста, механизм передвижения тележки.

Механизмы передвижения используют горизонтального типа. Механизмы передвижения горизонтального или вертикального типа. Редукторы бывают 2-3 ступенчатые.

 

Все краны стандартизированы:

 

По диаметру ходовых колёс (от 320 до 800), по диаметру барабанов (от 410 до 1450), по скорости подъёма (от 0,1 до 0,4 м/c), по скорости передвижения (от 0,5 до 1,5м/c), по КПД механизмов (подъём 0,7-0,85; передвижение 0,75-0,90).

 

В перечень основного оборудования кранов входят:

 

Электродвигатели механизмов подъёма, моста, тележки; тормозные электромагниты (возможны тормоза электрогидравлические); Выключатели путевые и концевые. Контроллеры(кулачковые или магнитные);Контакторы; Пускорегулирующие резисторы; Защитная панель (вводной рубильник, аварийный ключ, контакторы, реле защиты); троллеи.