Самоходный стреловый кран

Курсовая работа

Грузоподъёмные машины – это машины циклического действия, предназначенные для подъёма и перемещения грузов на небольшие расстояния в пределах определенной площадки.

Грузоподъёмные машины разнообразны по принципам действия, назначению, исполнению, конфигурации обслуживаемой площади.

Наибольшее распространение имеют машины общего назначения, универсальные, предназначенные для выполнения только подъёмно-транспортных операций. В частности, к таким устройствам относят самоходные гусеничные и пневмоколесные краны общего назначения.

Их преимущество перед остальными видами кранов проявляется в высокой мобильности устройств: возможности быстрого перемещения грузоподъемного механизма с одного места на другое, возможность использования на практически любом грунтовом основании без существенной подготовки, достаточно компактные размеры. Их недостатки: ограниченная грузоподъемность и размеры.

В данной работе рассмотрен самоходный стреловый кран с грузоподъемностью 50 тонн.

1. Описание машины

Стреловой самоходный полноповоротный кран на специальном шасси автомобильного типа КШТ-50.01 (рис. 1) предназначен для выполнения строительно – монтажных, погрузочно – разгрузочных, аварийно – восстановительных работ на рассредоточенных объектах.

Может работать с основным крюком на телескопической стреле длиной от 10,6 м до 34,5 м; вспомогательным крюком при установке удлинителей 9,5м или 16м.

Работа крана в соответствии с грузовыми характеристиками только при работе на выносных опорах.

Основные технические характеристики представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Технические характеристики КШТ-50.01.

Показатель

Значение показателя

Максимальная грузоподъёмность главного подъёма (стрела 10,6м), т

50

Максимальный грузовой момент (стрела 10,6м), кН∙м

1470

Допустимая скорость ветра на высоте 10м, м/с

стрела до 34,5м

14,2

12,0

10,0

Допустимая скорость ветра при нерабочем состоянии, м/с

27

Допустимый уклон площадки для установки крана, при работе на выносных опорах, % (градусов)

5,2 (3)

Максимальная глубина опускания крюка (стрела 10,6м), м

при кратности полиспаста 12

при кратности полиспаста 6

4

16

Показатель

Значение показателя

Максимальный груз, при котором могут выдвигаться секции телескопической стрелы, т

длина стрелы 10,6 — 21м

длина стрелы 21 – 26,5м

8,0

5,5

Скорости подъёма-опускания груза м/мин

при кратности полиспаста 12

при кратности полиспаста 6

4,0 — 10,0

8,3 – 20,0

Максимальная скорость передвижения крана, км/ч

своим ходом

на буксире

70

20

Время полного изменения вылета, с

60

Удерживающий момент со стрелой 10,6м, кН∙м

986,3

Опрокидывающий момент со стрелой 10,6м, кН∙м

797,9

Масса крана в заправленном состоянии, т

39,6

Габаритные размеры крана в транспортном положении, м

13,2 х 2,5 х 3,7

Радиус описываемый поворотной частью, м

3,8

Расход дизельного топлива

при передвижении, на 100км, л

при крановой работе в час, л

70,0

12,5

Гидрооборудование:

Рабочее давление, МПа

Удельный расход рабочей жидкости, л/моточас

20

0,5

Общий вид и основные размеры крана в транспортном положении приведены на рисунке 1.

 описание машины 1

Рис. 1. Общий вид крана КШТ-50.01 в транспортном положении.

1 – стрела; 2 – ходовая часть; 3 – крюковая подвеска 50т; 4 – шкворень; 5 – платформа поворотная; 6 – сменное стреловое оборудование (на рисунке показана часть удлинителя стрелы).

Основные составные части:

  • ходовая часть;
  • поворотная платформа;
  • телескопическая стрела;
  • сменное стреловое оборудование.

    Ходовая часть – 4-х-осное шасси автомобильного типа.

На шасси устанавливают насосы гидросистем.

Поворотная платформа служит базой для установки крановых механизмов. Механизмы на платформе приводятся в действие при помощи аксиально-поршневых гидродвигателей и гидроцилиндров, питающихся от насосов расположенных на шасси. Применение гидроприводов обеспечивает широкие диапазоны регулирования.

Телескопическая стрела – 4-х секционная с регулируемой длиной от 10,6 м до 34,5 м. Стрела обеспечивает выдвижение при наличии груза на крюке, что увеличивает возможности крана.

Сменное стреловое оборудование: удлинители 9,5 м и 16 м, увеличивают высоту подъема и пространство под стрелой, что позволяет поднимать грузы больших габаритов.

2. Описание и работа рабочих органов

2.1 Ходовая часть

Ходовая часть – шасси автомобильного типа 6923 – 0000010 — это 4-хосное колесное шасси. Общий вид колесного шасси представлен на рис. 2.

 ходовая часть 1

Рис. 2. Ходовая часть.

1 – шасси 6923-0000010; 2 – опоры выносные; 3 – стойка поддерживающая; 4 – гидрооборудование; 5 – вал карданный привода установки; 6 – редуктор; 7 – гидрораспределитель выносных опор.

Шасси оснащено выносными опорами, поддерживающей стойкой и гидрооборудованием: масляным баком, гидропанелью, гидрораспределителями выносных опор, гидрооборудование опор, редуктор привода насосов и тремя гидронасосами.

Привод гидронасосов осуществляется от входного вала раздаточной коробки шасси при помощи карданного вала.

В передней и задней частях шасси расположены выдвижные балки выносных опор. Они увеличивают опорную базу крана. В каждую балку вмонтированы гидроцилиндры выдвижения балки и силовой гидроцилиндр для установки крана на опоры.

При установке на опоры используются подпятники, которые крепятся на штоках опор при помощи рычагов. При транспортном положении – они крепятся на крыльях шасси.

2.2 Поворотная платформа

Состоит из поворотной рамы, опорно-поворотного устройства, механизма поворота, основной грузовой лебедки с ограничителем сматывания и прижимным роликом; вспомогательной лебедки с ограничителем и прижимным роликом; противовеса, гидрооборудования, гидроцилиндр подъёма стрелы, кабины с постом управления, электрооборудования и стопоры поворотной платформы.

К поворотной раме крепятся шарнир крепления стрелы, цилиндр подъёма стрелы.

Общий вид поворотной платформы представлен на рис. 3.

 поворотная платформа 1

Рис. 3. Платформа поворотная общий вид.

1 – опорно-поворотное устройство; 2 – гидроцилиндр подъёма стрелы; 3 – пост управления; 4 – кабина; 5 – токоприёмник кольцевой; 6 – механизм поворота; 7 – лебедка вспомогательная; 8 – лебёдка основная; 9, 11 – ролики прижимные; 10 – противовес; 12 – рама поворотная; 13 – маслоохладитель; 14 – соединение шарнирное; 15 – стопор.

2.3 Стреловое оборудование

Стреловое оборудование крана включает в себя телескопическую стрелу и крюковую подвеску грузоподъёмностью 50т. Кран может оснащаться сменным стреловым оборудованием из монтируемого удлинителя и крюковой подвески грузоподъёмностью 6,3т. Общий вид телескопической стрелы приведен на рис. 4, вид крана с дополнительным стреловым оборудованием – рис. 5.

Стрела состоит из 4-х секций: основания, 2-х выдвижных секций и головки. В стреле находятся гидроцилиндр и канатный механизм телескопирования. Стрела выполнена сварной, из высокопрочной малолегированной стали. Концы секций имеют окантовку которая придаёт им прочность и жесткость.

 стреловое оборудование 1

Рис. 4. Стрела телескопическая

 стреловое оборудование 2

Рис.5. Стреловое оборудование сменное.

1 – стрела; 2 – крюковая подвеска грузоподъёмностью 50т; 3 — крюковая подвеска грузоподъёмностью 6,3т; 4 – удлинитель 9,5м; 5 – трос; 6 – удлинитель 16м.

2.4 Гидравлическое оборудование крана

Применение гидравлического привода обусловлено несколькими причинами, основная из которых – малые габариты при высокой удельной мощности, возможность плавного регулирования скорости движения, надежность и долговечность. Гидроприводы используются в тех случаях, когда невозможно использовать электропривод (например, если требуются относительно небольшие по размеру устройства), в т.ч. – в самоходных подъёмных устройствах большой грузоподъёмности.

Недостатками выбранного типа приводов можно считать: высокая стоимость, трудность предупреждения утечек рабочей жидкости, ухудшение работы при низких температурах, необходимость частой смены рабочей жидкости.

В данной модели применили объёмный гидропривод, с приводом от двигателя шасси.

Служит для установки и снятия крана с выносных опор и питает рабочей жидкостью гидросистемы поворотной платформы.

Гидросистема поворотной платформы служит для привода крановых механизмов: основной и вспомогательной лебёдок, механизмов подъёма и телескопирования стрелы.

Гидросистема состоит из 2-х основных и контура управления.

Контур 1 – привод механизмов поворота, механизма подъёма и телескопирования стрелы.

Контур 2 – приводы основной и вспомогательной лебедок.

Контур управления – дистанционное управление контура, привод компрессора кондиционера и вентилятора маслоохладителя.

3. Расчет механической части

Произведем расчет мощности двигателя привода главной лебедки, как одной из наиболее ответственных частей, обеспечивающих подъём груза требуемой массы на определённую высоту с заданной скоростью.

Кинематическая схема привода приведена на рис. 6.

 расчет механической части 1

Рис. 6. Кинематическая схема привода главной лебедки.

Максимальное натяжение каната определим по формуле:

 расчет механической части 2

где G – вес груза, Н;

η – КПД полиспаста,

а – кратность полиспаста.

 расчет механической части 3

Момент сопротивления на валу двигателя, создаваемый весом груза и силами трения в элементах механизма:

 расчет механической части 4

где  расчет механической части 5 — диаметр барабана,

 расчет механической части 6 — число наматываемых ветвей каната,

 расчет механической части 7 — передаточное число привода барабана,

 расчет механической части 8 — КПД передачи привода барабана.

Средний пусковой момент

 расчет механической части 9

где  расчет механической части 10 — момент инерции вращающихся частей барабана;

 расчет механической части 11момент инерции массы груза приведенный к валу двигателя.

Момент инерции барабана

 расчет механической части 12

Общий КПД подъёмного механизма

 расчет механической части 13

 расчет механической части 14

 расчет механической части 15

 расчет механической части 16

Момент на валу двигателя при подъёме груза с постоянной номинальной скоростью

 расчет механической части 17

Мощность двигателя при подъёме груза с постоянной номинальной скоростью

 расчет механической части 18

Механизм привода барабана главной лебедки приведен на рис. 7.

 расчет механической части 19

Рис. 7. Привод барабана главной лебедки.

1 – барабан; 2 – основание; 3 – вал; 4 – подшипник; 5 – вал-шестерня; 6 – пробка; 7 – подшипник; 8 – корпус; 9 – тормоз; 10 – опора; 11, 17 – болт; 12 – крышка; 13 – колесо зубчатое; 14 – подшипник; 15 – вал; 16 – подшипник; 18 – опора; 19 – шайба; 20 – гидромотор; 21 – втулка шлицевая; 22 – сапун; 23 – крышка; 24 – подшипник; 25 – клин.

Заключение

На примере крана КШТ — 50.01 был рассмотрен целый класс устройств, предназначенных для выполнения погрузочно-разгрузочных работ.

При этом данный кран обладает большим преимуществом перед другими аналогичными механизмами. Несомненным преимуществом является возможность высокой подвижности, позволяющей в предельно короткие сроки развернуть работы на новом месте. Полная энергетическая независимость устройства от электрических сетей, наличие мощной многоосной автомобильной базы позволяет использовать кран даже в условиях малоподготовленных площадок на больших удалениях от населенных пунктов и электросетей. Большой диапазон регулирования вылета стрелы позволяет повысить универсальность крана – увеличивает возможности его применения при выполнении работ по подъёму и переносу грузов на различных высот. Наличие дополнительного оборудования в виде дополнительных удлинителей и вспомогательных крюков – позволяет оперировать с крупногабаритными грузами, например – длинные металлоконструкции большого веса.

Как существенные недостатки – можно выделить большие габариты и масса крана, жестко связанные с грузоподъёмностью устройства, — это затрудняет его использование при ограниченных размерах рабочей площадки, частые замены рабочей жидкости в крановых механизмах, высокую стоимость устройства.

Список литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/zaklyuchenie-ku-strelovyie-kranyi/

1. Кран на спецшасси КШТ-50.01. Руководство по эксплуатации. Часть 1, 2. Описание и работа, использование по назначению.

2. Кран на спецшасси КШТ-50.01. Руководство по эксплуатации. Часть 3. Альбом рисунков и схем.

3. Александров М.П., Колобов Л.Н., Лобов Н.А. и др. Грузоподъёмные машины. М.: Машиностроение, 1986г. – 400с.

4. Зайцев Л.В., Полосин М.Д. Автомобильные краны. М.: Высшая школа, 1987г. – 208с.

5. Зайцев Л.В., Полосин М.Д. Автомобильные краны. М.: Высшая школа, 1978г. – 327с.