Выбор инструментов, приспособлений и оборудования для выполнения работ

 

Цель работы: выбрать стреловой кран и определить продолжительность его работы на монтаже железобетонных ферм и плит покрытия компрессорного цеха. Всего устанавливается M ₁ ферм и M ₂ плиты покрытия размером 12x3x0,45. Кран доставляется на объект по автомобильной дороге на расстояние L ₂.

 - расстояние между шарниром пяты стрелы и опасной точкой “О”

 - расстояние от опасной точки “О” до грузового полиспаста

 – высота монтажного горизонта, 4,1м

 - монтажный запас, расстояние между ранее установленным и монтируемым элементом, 1м

h_e - высота монтируемого элемента, 0,4м

h _т - высота монтажных средств, 1,7м

h _о -высота от пяты стрелы крана до опоры монтируемого элемента

f - половина толщины стены,0,2 м

B – длина плиты, 6 м

О₂ – расстояние по горизонтали от грани ранее установленного элемента до опасной точки “О”, 1 м

О₁ - превышение опасной точки “О” над шарниром, 1м

l_o - расстояние от центра тяжести устанавливаемого элемента или центра сооружения до опасной точки “О”

h _ш - превышение шарнира пяты стрелы над уровнем стоянки крана, 1м.

1. Определяем рабочие параметры крана для монтажа плит.

 

Длина стрелы крана при монтаже плит покрытия (рис. 3.1):

,                                        (3.1)

где h_o – высота от пяты стрелы крана до опоры монтируемого элемента, находится так:

                                                      ;                                                                    (3.2)

.

l_o - расстояние от центра тяжести устанавливаемого элемента или центра сооружения до опасной точки “О”, находится так:

;                                                  (3.3)

.

Находим тангенс угла наклона стрелы крана:

;                                              (3.4)

.

 

Рисунок 3.1 - Схема монтажа плит покрытия

Исходя из найденных значений, находится необходимая длина стрелы L_ск.

.

Вылет стрелы определяется из выражения:

;                                            (3.5)

Требуемая высота подъема крюка крана при установки плиты покрытия в проектное положение:

;                                              (3.6)

По длине стрелы L _ск и необходимой грузоподъемности крана Q (таблица 2 ПРИЛОЖЕНИЯ 1) на заданном вылете стрелы L _вс устанавливаем, какие краны удовлетворяют данным условиям.

2. Определяем рабочие параметры крана для монтажа ферм. Находится требуемая высота подъема крюка крана и вылет стрелы при монтаже ферм.

3. Окончательный выбор крана производится на основании сравнения технико-экономических показателей: продолжительности производства монтажных работ, себестоимости и трудоемкости монтажа

1 т конструкций, а также приведенных удельных затрат.

Определяем продолжительность монтажных работ:

 смен,                                              (3.7)

где  – общий объем монтажных работ, 11 т;

 - эксплуатационная производительность крана в смену, т/смен;

 - продолжительность монтажа, опробование и демонтажа, где продолжительность монтажа 2 смены. При этом продолжительность опробования крана принимаем равной 10% от продолжительности монтажа крана.

Сменная эксплуатационная производительность крана:

                                                 (3.8)

где  - грузоподъемность крана при данном вылете стрелы (таблица 2 ПРИЛОЖЕНИЯ 1);

 - коэффициент использования крана по грузоподъемности.

где G – вес монтируемого элемента;

 - коэффициент использования крана по времени, для стреловых кранов – 0,85.

 - время одного цикла, мин:

                                                  (3.9)

где  – машинное время цикла, мин;

 - время, затрачиваемое на выполнение ручных операций (строповка, расстроповка, установка), мин. Продолжительность ручных операций определяется по справочникам. В среднем брать 30 минут.

Машинное время цикла  можно определить по формуле:

;                                         (3.10)

где  и  – необходимые высоты подъема и опускания крюка, м (табл. 2 П.1);

 и  - скорости подъема и опускания груза, м/мин (табл.2 П.1);

 - угол поворота стрелы крана для данных условий, град.

Наибольший угол поворота стрелы в плане, определяющей размеры рабочей зоны, изменяется от 149 до 250°, увеличиваясь с увеличением базы и вылета стрелы.

 - скорость поворота стрелы, 1,5 об/мин;

 – коэффициент, учитывающий совмещение рабочих движений крана ( =0,75);

S – длина пути перемещение крана за 1 цикл, м;

 - скорость перемещения крана, м/мин (Табл. П.2.4.).

.

Зная объем монтажных работ, усредненную сменную эксплуатационную производительность, а также продолжительность монтажа, опробование и демонтажа кранов можно определить общую продолжительность монтажных работ.

В результате расчета необходимо произвести выбор стрелового крана с учетом полученных данных и приведенных характеристик в таблице 3 Виды и технические характеристики кранов приведены в таблице П.2.4.

Вывод: Таким образом знание методики расчета выбора стрелового крана можно слегкостью выбрать стреловой кран для монтажа плит перекрытия КС и железобетонных ферм, по еготехническим показателям.

 

Расчёт такелажной оснастки

Цель работы: выполнить расчет подъема рулона стенки с помощью А - образного шевра. Рулон состоит из сваренных стальных листов размером 1,5x6 м требуемой ширины. Коэффициент запаса прочности каната n = 6.

Дано:

Q -масса, 50 m;

Н_рул -, 12 м;

k_B - коэффициент неравномерности массы, 1,06;

k _Д - коэффициент динамичности, 1,1;

а -, 0,3 м;

 – радиус рулона, 1,5 м;

 - высота А-образного шевра, 13,6 м;

-расстояние от шарнира до лебедки, 10 м;

 -, 20⁰;

b -, 0,5 м;

– толщина i -го пояса, 11; 10; 9; 8; 7; 5; 4; 3 мм.

 

1. Определим центр массы рулона:

                                                                                          (3.1)

где, - высота пояса, мм ( =1,5 м);

- толщина i -го пояса, мм.

2. Тяговое усилие в подъемном канате, закрепляющем рулон А - образной стреле:

                                                             (3.2)

-вес поднимаемого груза;

-плечо силы S ₁, м.

а) Определим :

                           (3.3)

где, - радиус рулона, мм.

б) Определим плечо силы S ₁:

                                                (3.4)

                                              (3.5)

                                          (3.6)

где,  - высота А-образного шевра, м.

3. По усилию S ₁ рассчитываем разрывное усилие подъемного каната:

;                                               (3.7)

 кН.

Принимаем, что А - образная стрела крепится к рулону с помощью четырех ветвей подъемного каната, тогда разрывное усилие в одной ветви будет:

 кН.

По полученному разрывному усилию выбираем стальной канат (в соответствии с ГОСТ 14954-80) диаметром d = 23 мм с разрывным усилием 329 кН и временным сопротивлением разрыву 1570 МПа (по ГОСТ 14954-80).

4. Находим усилие в удерживающем канате, при помощи которого полиспаст крепится к оголовку А - образной стрелы:

                                                 (3.8)

где,  - плечо силы ;

                                      (3.9)

 

где, -расстояние от шарнира до лебедки, м.

 

 

 

5. По S ₂ рассчитываем удерживающий канат, считая, что он имеет четыре рабочих нити. Разрывное усилие в каждой нити:

;                                                     (3.10)

 кН.

По найденному разрывному усилию выбираем стальной канат диаметром d = 15 мм с разрывным усилием 133,5 кН и временным сопротивлением разрыву 1570 МПа.

6. По усилию S ₂ подбираем 10 -тонные полиспастные блоки со следующей характеристикой: число рабочих нитей в полиспасте n ₁ = 4, число роликов в блоке n ₂ = 2 (табл. 3.1)

Таблица 3.1

Технические характеристики монтажных блоков

Тип или условное обозначение	Грузо- подъем- ность,т	Количе- ство роликов	Тип или условное обозначение	Грузо- подъем- ность,т	Количе- ство роликов
БМ-2,5	2,5	1	БМ-32	32	4
Б5-200	5	1	Б50-4	50	4
Б10-300	10	1	БМ-40	40	5
БМ-25М	25	1	БМ-50	50	5
БМ-63	63	1	БМ-100	100	5
Б-10	10	2	Б50-30	50	6
БМ-15	15	2	БМ-50	50	7
Б20-3	20	3	БМ-75	75	7
БМ-25	25	3	БМ-130	130	7
БМ-30	30	3	БМК-160	160	8
БМ-50	50	3	БМ-200	200	10
БМ-100	100	3	БМ-280	280	11
Б30-4	30	4	БМ-630	630	13

 

Находим усилие в сбегающем конце полиспаста:

;                                                   (3.11)

 кН.

где 𝜂 - коэффициент полезного действия полиспаста (𝜂 = 0,960 по табл. 3.2).

 

Таблица 3.2

Значение коэффициента полезного действия полиспастов 𝜂

Общее количе- створо- ликов по- лиспаста	Тип подшипника		Общее количе- створо- ликов по- лиспаста	Тип подшипника		Общее количе- створо- ликов по- лиспаста	Тип подшипника
	сколь- жения	каче- ния		сколь- жения	каче-ния		сколь- жения	каче-ния
1	0,960	0,980	11	0,638	0,800	21	0,424	0,653
2	0,922	0,960	12	0,613	0,783	22	0,407	0,640
3	0,886	0,940	13	0,589	0,767	23	0,390	0,628
4	0,851	0,921	14	0,566	0,752	24	0,375	0,615
5	0,817	0,903	15	0,543	0,736	25	0,360	0,604
6	0,783	0,884	16	0,521	0,722	26	0,347	0,593
7	0,752	0,866	17	0,500	0,708	27	0,332	0,581
8	0,722	0,849	18	0,480	0,693	28	0,318	0,569
9	0,693	0,832	19	0,460	0,680	29	0,306	0,558
10	0,664	0,814	20	0,442	0,667	30	0,293	0,547

Подобрав коэффициент запаса прочности каната n = 5, получаем:

                                              (3.12)

 кН.

Данному разрывному усилию соответствует стальной канат диаметром d = 15 мм с разрывным усилием 133,5 кН и временным сопротивлением разрыву 1570 МПа. По усилию Т_тяг в качестве тягового механизма выбираем трактор модели Т-170, способный развивать тяговое усилие до 300 кН.

7. По усилию S ₂ рассчитываем разрывное усилие каната, прикрепляющего нижний блок полиспаста к якорю:

;                                                 (3.13)

 кН.

По найденному разрывному усилию выбираем стальной канат диаметром d = 15 мм с разрывным усилием 133,5 кН и временным сопротивлением разрыву 1570 МПа.

8. Определим усилие в тормозном канате (тормозной механизм находится на расстоянии 20 м от оси шарнира шевра):

                                             (3.14)

где, k_B - коэффициент неравномерности массы (k_B = 1,06);

k _Д - коэффициент динамичности (k _Д = 1,1).  

                                       (3.15)

 кН.

С учетом рывка:

                                              (3.16)

 кН.

По усилию Т_торм в качестве тормозного механизма выбираем трактор модели Т -170.

Выбираем диаметр тормозного каната, определив его тормозное усилие:

                                            (3.17)

 кН.

Данному разрывному усилию соответствует канат диаметром d = 36 мм с разрывным усилием 785,5 кН и временным сопротивлением разрыву 1570 МПа.

Рис. 3.2 -  Схема А-образного шевра

Таблица 3.3

Исходные данные по вариантам

№ Вар	Q, Т	Нруд, м		, м	, м	Толщины поясов, мм
1	50	12	20	13,6	10	11	10	9	8	7	6	5	4	-		-		-		-
2	55	12	15	13,6	10	12	11	10	9	8	7	5	4	-		-		-		-
3	55	15	25	16,6	13	12	11	10	9	8	7	6	5	4		3		-		-
4	60	15	30	16,6	13	13	12	11	10	9	8	7	5	4		3		-		-
5	65	15	35	16,6	13	13	12	11	10	9	8	7	6	5		4		-		-
6	70	18	45	19,6	16	16	15	14	13	12	11	10	9	6		5		4		3
7	75	18	40	19,6	16	16	15	14	13	12	11	10	9	7		6		5		4
8	80	18	50	19,6	16	16	15	14	13	12	11	10	9	8		7		6		5
9	60	15	55	16,6	13	13	12	11	10	9	8	7	5	4		3		-		-
10	55	12	60	13,6	10	12	11	10	9	8	7	5	4	-		-		-		-
11	45	12	65	13,6	10	11	10	9	8	7	6	5	4	-		-		-		-
12	70	18	70	19,6	16	16	15	14	13	12	11	10	9	8		6		4		3
13	80	18	80	19,6	16	16	15	14	13	12	11	10	9	8		7		6		5
14	50	12	85	13,6	10	11	10	9	8	7	6	5	4	-		-		-		-
15	65	15	20	16,6	13	13	12	11	10	9	8	7	6	5		4		-		-
16	60	15	35	16,6	13	13	12	11	10	9	8	7	5	4		3		-		-
17	75	18	45	19,6	16	16	15	14	13	12	11	10	9	8		6		5		4
18	60	15	60	16,6	13	13	12	11	10	9	8	7	5	4		3		-		-
19	65	15	75	16,6	13	13	12	11	10	9	8	7	6		5		4		-		-
20	70	18	55	19,6	16	16	15	14	13	12	11	10	9		8		6		4		3
21	75	18	65	19,6	16	16	15	14	13	12	11	10	9		8		6		5		4
22	80	18	60	19,6	16	16	15	14	13	12	11	10	9		8		7		6		5
23	45	12	30	13,6	10	11	10	9	8	7	6	5	4		-		-		-		-
24	65	15	35	16,6	13	13	12	11	10	9	8	7	6		5		4		-		-
25	50	12	20	13,6	10	11	10	9	8	7	6	5	4		-		-		-		-
26	60	15	25	16,6	13	13	12	11	10	9	8	7	5		4		3		-		-
27	75	18	25	19,6	16	16	15	14	13	12	11	10	9		8		6		5		4
28	80	18	15	19,6	16	16	15	14	13	12	11	10	9		8		7		6		5
29	45	12	40	13,6	10	11	10	9	8	7	6	5	4		-		-		-		-
30	50	12	60	13,6	10	11	10	9	8	7	6	5	4		-		-		-		-

Вывод: определили центр массы рулона и подобрали стальные канаты в зависимости от рассчитанных усилий.