Алматыдағы құрылыс материалдарын сақтайтын ашық қоймасы ең үлкен қоймалардың
Осыған орай,қоймаға әкелінген майда ұсақ жүктерді арнайы көліктік техниканың
Өндірістің барлық салаларында жоғарыда көрсетілген мәселелердің шешілуін терең ғылыми
Қазіргі техникалық жүйелердің ең күрделілерінің бірі болып технологиялық, үрдістердің
Жоғарыда айтылғандардың бәрі жүк тиеп түсіруде, кен байыту
Мәселен жоғары түрпілі майда ұсақб құм тасты жүктерді алып,
Осы қаралып отырған мәселелер Алматы құрылыс ашық қоймасында кездеседі.
Төрт тағанды кранды жобалау
Төрт тағанды кран көтеріп тасымалдау машиналарының аралық крандар тобына
Атқаратын қызметіне байланысты төрт тағанды (1-ші суретті қараңыз) кранды
Жалпыға арналған жүктеме төрт тағанды крандардың жүк көтергіштігі 500
Құрылыс- монтажды кран үлкен өндіріс орнында, энергетикалық қондырғыларда қолданылады.
Жүк көтергіштігі 5т. дейінгі крандардың жүк көтеретін арбалары электроталь
Жүк көтергіштігі 8...12,5т. аралығының ұзындығы 25...32м. крандар ұзын жүктерді
Төрт тағанды кранның негізгі көрсеткіштері болып жүк көтергіштері, қозғалу
1-сурет. Төрт тағанды кран.
Төрт тағанды кран құрылымы жағынан көтеру механизмінен, арбаның
2 Жүк көтергіштігі 20 т. төрт тағанды грейферлі
Кранның жүк көтеру механизмін есептеу
Көтеру механизмі төрт тағанды кранда арнайы жүк қармау қондырғысы
Көтеру механизмі жүкті әрбір бұрышында екі блоктан тұратын төрт
Көтеру механизмі электржетегінен және бір қабатты сегіз еселі полиспастан
2.1.2 Жүк көтеретін арқанды есептеп таңдау
Жүк көтеретін арқанды таңдап алғанда, егер салмағы белгілі болса,
;
мұнда, Q – механизмнің жүккөтергіштігі, кг;
z – полиспастаның еселігі;
m – жүк ілініп тұрған арқан саны;
a – полиспастаның П.Ә.К.;
- арқанға түсетін жоғарғы күш.
Бізің есепте спредерді есептейміз, сондықтан спредердің салмағын жүктің салмағына
;
сонда,
2.2 – кестесінен [3] полистпастың пайдалы әсер еселігін табамыз
н.бл. = бл. Zн.бл. = 0,98 8
мұндағы бл. – қозғалмайтын бір блоктың пайдалы
zн.бл.- бағыттаушы блоктың саны, zн.бл.= 8.
Арқанға салмағы 20т. жүкті көтергендегі мардымды статикалық әсер
Smax =
Мұндағы: UП- полистпасттың беріліс саны, UП =
G – жүктің массасы,
Z – арқандардың саны
- қозғалатын және қозғалмайтын блоктардың П.Ә.К.
Осыдан кейін механизмнің жұмыс істеу режиміне байланысты алынатын беріктік
Smax * kқор ≤ Sүз.
Smax * kқор = 39,5 * 5,5 =
Осы табылған Sүз. күші бойынша анықтамадан
П.2.1 – кестесі бойынша [3] dk = 19,5 мм
2.1- сурет. Арқанның көлденең қимасы
.
Арқан алты тарамнан әрқайсысы 19 болат диаметрлері әртүрлі сымдардан
Арқан өтетін блоктарды таңдау
Блоктардың диаметрін арқанның диаметріне байланысты таңдаймыз,ол мына формуламен табылады,
;
мұнда е – коэффициент, жүк көтеретін машинаның түріне
- арқан диаметрі, мм;
D - блок диаметрі, мм.
Арқанды анықтамадан таңдап алғанда міндетті түрде диаметрі көрсетіледі. Блоктың
r=(0,6...0,7);
2.2- сурет - Блоктың көлденең қимасы
Егер блок үлкен болмаса арқан блоктың бойында қысылып қалады.
мм,
сонда,
Блоктар дегеніміз жүк көтеретін машинаға арқанның бағытын өзгерту үшін
a)
a, в- қозғалмайтын және қозғалатын блоктар
2.3 – сурет. Блоктардың орналасуы
Кесте бойынша болат блоктың сыртқы диаметрі D=630мм, ойық бетінің
Теңестіргіш блоктардың диаметрін анықтаймыз
Dтең = 0.8 Dбл = 0.8*630 = 504мм.
2.1. 3 Арқан орайтын атанақтың өлшемдері
Жүк көтеретін машиналарда атанақ жүк көтеретін
орап отыру үшін немесе тарқатып отыру үшін қолданылатын торап.
Атанақты шойыннан немесе болаттан құйылады ол материалдың беріктік
Блоктың диаметріне қарағанда атанақтың диаметрін15% (29-бет) кішірек аламыз.
2.4-сурет. Жүк арқанын орайтын атанақ.
Әдебиеттегі өрнек бойынша арқанның жұмыс істеу ұзындығын атанақтың ойылған
Көбінесе жүк көтеру машиналарында бір қабатты орамға арналған атанақтарды
Атанақты есептеу дегеніміз оның диаметрін, қабырғасының қалыңдығын,беріктігін,бетіндегі ойықтарының санын
2.5- сурет Атанақтың орамдарының профилі
Атанақты есептегенде, алдымен атанақтың диаметрін анықтаймыз, ол мына формулалармен
;
;
Сонда, орнына қоятын болсақ,
мм,
мм.
Арқанның ұзындығын анықтағанда, атанақтың бір жағындағы
;
орнына қойсақ,
м.
Атанақтың бір жақ бетіндегі ойықтардың санын анықтаймыз,
(2.8)
орнына қойсақ,
.
Осыдан кейін, шығырдың бір жақ кесілген бетінің ұзындығын анықтаймыз,
;
орнына қойған кезде,
мм,
мұнда қатар жатқан екі ойықтың
, ,мм;
- көтеру механизмінің көтеру биіктігі, м;
- полиспастаның еселігі, ,
- шығыр диаметрі, мм.
Осыдан кейін атанақтың толық ұзындығын анықтаймыз, сонда,
;
бұдан,
;
сонда,
мм,
мұнда шығырдың екі кесілген арасындағы тегіс бетінің
;
сонда,
мм.
Атанақтың толық ұзындығын есептейміз, сонда,
мм.
5-сурет бойынша өтпелі бөліктің ұзындығы мен ернеуінің қалыңдығы lпер=
Шығырдың ұзындығы
Lб = lн + 2lпер = 2lр = 990
2.1.4 Жүк ілетін ілмекті таңдау
Жүк ілетін ілмектер жүкпен ілінісуіне байланысты 4 топқа бөлінеді:
1-ші топ – жүкті іліп көтеретін ілмектер, бұларға жататындар
2-ші топ – жүкті қысып көтеретін ілмектер, бұларға жататындар
3-ші топ – жүкті күшпен тартып көтеретін ілмектер, бұларға
4-ші топ – жүкті қопарып көтеретін ілмектер, бұларға жататындар
Біздің қарастырып отырған жүк қармау қондырғымыз арнайы жүк тиелген
2.1.5 Механизмге қозғалтқышты таңдап алу
Номиналды жүк көтерген кезде қозғалтқыш қуатын былай
;
мұнда - П.Ә.К., =0,85,
кВт.
Қозғалтқышты есептелген
кестеге қарап, МТF612-10
айналу жиілігі , (
Көтеру-тасымалдау машиналарында арнайы крандық және металлургиялық тұрақты токты, Д
Қозғалтқыш валындағы номиналды момент, былай,
;
2.6- сурет - Ассинхронды фазалы роторлы МТF612-10 қозғалтқышы
кгм=2080 Нм.
Максималды моменттің номиналды моментке қатынасы,
;
сонда,
2.1.6 Механизмдегі берілісті анықтау
Редукторды беріліс санына байланысты таңдап аламыз. Редуктордың түрінің белгіленуі,
Редуктордың беріліс саны,
;
мұнда - шығырдың айналу жиілігі.
2.7- сурет - Ц2-650 редукторы
Осыны есептейтін болсақ,
;
сонда,
Беріліс санын есептейтін формулаға қойсақ,
.
Осы берілгенге қарап,
2.1.7 Механизмдегі тежегіштің тежеу моментін есептеп, тежегішті таңдау
Көтеру механизмінде, механизмнің қозғалысын бәсеңдетіп, толық тоқтату үшін
жеу моменті бойынша таңдап алады. Тежегішті тезжүру
Сонда, тежеу моменті былай анықталады,
;
мұнда тежеу коэффициенті, ;
тежеу кезіндегі қозғалтқыш валындағы
Оны есептесек, былай болады,
;
мұнда -механизмнің жалпы беріліс саны.
Ол мына формуламен табылады,
;
есептейтін болсақ,
.
Ал енді статикалық моментті есептейтін болсақ,былай болады,
Нм.
Тежеу моментін есептесек, онда,
Нм,
осыған қарап, кестеден екіқалақты тежегіш,
Нм болатын тежегіш таңдап аламыз.
Көтеріп-тасымалдау машиналарында көбінесе қалақшалы тежегіштер қолданылады. Екі қалақшалы және
2.8- сурет – ТКГ-300 тежегіші
2.2 Арбаның қозғалу механизмін есептеу
2.2.1 Кинематикалық схемасы
2.9- сурет - Арбаның қозғалу механизмінің кинематикалық схемасы
2.2.2 Кедергілерді анықтау
Қозғалу механизмі денені қозғалтқанда тек қана дене
жүрген жүкті де қозғалтады. Яғни
жүктің салмағы дене қозғалғанда, алдын-ала
диаметрін анықтаймыз. Дөңгелектің диаметрі қозғлатын арбаның және кранның жүккөтергіштігіне
Номиналды жүгі бар арба қозғалған
,
мұнда - арбаның өзіндік салмағы,
- арбаның жүру дөңгелегінің диаметрі, =400, мм;
- үйкеліс коэффициенті, , ;
- цапфаның диаметрі, ;
- дөңгелек цапфасының үйкелу коэффициенті, см;
- коэффициент, ,
- қозғалатын машинаның қозғалғандағы
пайда болатын қосымша кедергі, =0;
- дөңгелектің шеткі қырларының әсерінен болатын қосымша үйкеліс
коэффициенті, ;
- желдің меншікті күші, .
Орнына қойып, есептейтін болсақ,
кг=6960 Н.
2.2.3 Механизмге қозғалтқышты таңдап алу
Арбаның қозғалтқышын қозғалу моментіне байланысты
Онда,
(2.22)
мұнда - арбаның орнынан қозғалғандағы орташа үдеуі,
Орнына қойсақ,
кг=15810 Н.
Алдын-ала, таңдалатын қозғалтқыштың қуатын есептейміз.
Сонда,
;
мұнда - қосылу моментінің орташа қысқалығы,
;
- қосылу моментінің максималды, минималды қысқалығы .
Қосылу моментін мынау бойынша қабылдау керек: ;
Сонда,
.
Қуатты есептесек,
кВт.
2.10- сурет – MTF211-6 қозғалтқышы
Кесте бойынша , МТF211-6 қозғалтқышын таңдап аламыз.
N=7кВт айналу жиілігі .
2.2.4 Механизмге берілісті анықтау
Дөңгелектің айналу жиілігін анықтаймыз,
,
орнына қойсақ,
.
Редуктордың беріліс санын есептейміз,
,
сонда,
.
Кесте бойынша ВК-550, беріліс саны
2.11- сурет – ВК-550 редукторы
2.2.5 Механизмге тежегіш таңдау
Дөңгелектің рельспен үйкелген кездегі үдеуін былай анықтаймыз,
,
мұнда , .
Есептесек,
.
Арбаның жүксіз болған кездегі, максималды тоқтау уақыты,
(2.28)
сонда,
.
Тежеу жолының керекті үлкендігі,
(2.29)
Сонда,
м.
Арбаның минималды тоқтау уақыты,
,
сонда,
.
Тежеу моменті,
,
мұнда - статикалық момент, .
Жүксіз арбаның тоқтаған кездегі статикалық моменті,
,
сонда,
.
Енді,
есептесек,
.
Осыдан кейін,
,
сонда,
=0,286 Нмс .
Енді осының бәрін орнына қойып тежеу моментін есептейміз,
.
Осы есептелген момент бойынша, тежеу моменті
2.12- сурет - ТКГ-200 тежегіші
2.3 Кранның қозғалу механизмі
2.3.1 Кинематикалық сұлбасін таңдау.
2.13 – сурет.Қозғалу механизімі
Кранды орнынан қозғалту үшін барлық тіректеріне қондырылған жетекті арбаларды
Жетектің құрамы қозғалтқыштан 1, қосқыштан 2, тешегіштен 3, редуктордан
2.3.2 Механизмге қозғалтқышты таңдап алу
Кранның қозғалғандағы кедергісін
Дөңгелектер роликті подшипникте
Номиналды жүк кезіндегі кранның қозғалуының кедергісі,
(2.35)
орнына қоятын болсақ,
кг=6010 Н.
Қозғалтқышты таңдау үшін алдын-ала, жүктелген кранның қозғалғандағы кедергісін
,
Есептесек,
кг=19260 Н.
Қозғалтқыштың қуатын табамыз,
,
есептейтін болсақ,
кВт.
Жетектің бір қозғалтқышының қуаты,
,
есептегенде,
.
Осыған қарап қозғалтқыш таңдап аламыз, МТН 312-8, қуаты
2.14 сурет - МТН 312-8 қозғалтқышы
2.3.3 Механизмге берілісті таңдап алу
Дөңгелектің айналу жиілігі,
,
есептегенде,
.
Редуктордың беріліс санын есептеу,
,
орнына қойғанда,
.
Осы есептелген беріліс санына қарап, редуктор таңдаймыз,
2.15- сурет Ц2-250 редукторы
2.3.4 Тежегішті таңдау
Өрнек бойынша жүктелмеген кранның қозғалысына кедергісін табамыз
Wyo=aGкр=0,001*442=0,442кН;
Wинo=δmкрa=1,25*45*0,05=2,81кН;
Wтр.o=Gкр(2μ+fdц)kтрол/D=442(2*0,6+0,015*135)*1,1/600=2,61кН.
Қозғалтқыштың білігіне келтірілген айналдырушы қарымы rк=0,3м,
Жел әсерінің кедергісі
WВО=q k c n φ Fб=125*1,25*1,1*1*15=2578 Н.
Есептік тежегіш қарымы
Тт.р.мех=Туо+Тино+Тво-Ттр.о=1,8+11,5+10,5-12,6=11,2 Н*м
Тежегіш қарымы Тр.м=98 Н*м және шкивінің диаметрі Dт=160мм ТКГ-160
2.4 Тіректі кранның метал құрылымын есептеп тексеру
2.16-сурет.Төрт тағанды кранның металл құрылымы.
Кранның жоғарғы құрылымы метал құбырлардан пісіріліп торланып құрастырылған, квадрат
Квадрат қиманың жоғарғы бұрыштары төменгі құбырлардың ортасына қарай құбырлы
Жоғарғы құрылымның салмағы Gв.с=346кН. Ол салмақ ұзына бойына бірқалыпты
q= Gв.с/(L+2l)=346/(32+2*10)=6,65кН/м=6,65Н/мм
мұндағы L-кранның аралығы, L=32мм;
l – жоғарғы құрылымның артық аспалы ұшы, l=10м.
Көпірдің көлденең қимасының геометриялық сипаттамалары. Құбырдың инерциялық қарымы, D=102мм,
Iтр=0,1D4(1-d4)=0,1*1024(1-0,84)=6,4*106мм4.
Құбыр қимасының ауданы, диаметрі d=D-2δ=102-2*10=82мм болғанда
Fтр=π/4(D2-d2)=3,14/4(1022-822)=2890мм2.
Құбыр орталығынан көпір қимасының тік және жатық өстеріне дейінгі
y=x=b/2=2500/2=1250мм.
Қима өсіне қатысты алынған көпір қимасының инерциялық қарымы
Iмх=Iму=(Iтр+Iтрх2)4=(6,4*106+2890*12502)4=18*109мм4.
Қиманың кедергі қарымы
Wмх=Iмx/x=18*109/1250=14,4*106мм3.
2.5 Тоқтап тұрған кранның көпірін еркін жатқан жүкті көтергендегі
Көпірге түсетін жүктемелерге көретілетін жүктің массасы мен жүкті көтеріп,
Жүк массасы mж=20т, тірек арасындағы көпір массасы
mм=qL/g=6,65*32/9,81=21,7т.
Жүктің көтерілу жылдамдығы
Vж=0,073м/с=7,3см/с.
Көпірдің көтерілген жүк массасынан статикалық иілуі
Көпірдің қаттылық еселігі
См=G/yст=196*103/35,4=5537Н/мм=5537кг/см.
Арқанның статикалық созылуы
мұндағы un-полиспастың беріліс саны, un=6;
Fк-арқан сымдарының қимасының ауданы,
Fк=143,61мм2;
Ек-арқанның серпімділік модулі, Ек=1*105МПа.
Өрнек бойынша алынған еселік
Кенеттен тежеу жағдайында өрнекке байланысты
Есептеулер үшін а=0,016 шамасын қабылдаймыз.
Динамикалық еселігі өрнекке байланысты
ψд=1+аξV=1+0,016*1,5*7,3=1,18,
мұндағы ξ-түзету еселігі;
V-көтеру жылдамдығы, V=7,3см/с.
Жүктің арба доңғалағына түсіретін есептік жүктемесі өрнекке байланысты
Рр=Gψд=196*1,18=232кН.
Бұл жүктемені арба доңғалағына бірқалыпты таратылған деп аламыз.
2.17-сурет.Кранның аралығына арбадан түсетін жүктің әсерін анықтау.
А=2000мм деп қабылдап тірек реакцияларын анықтаймыз
Ra=Rb=P1=Pp/2=232/2=116кН.
Көпір орталығында жүк салмағының иілуші қарымы
Мж=RaL/2=116*32000/2=1,86*106кН*мм=1,86*109Н*мм.
Арқалықтың өз салмағынан иілуші қарымы
Мб=qL2/8=6,65*322/8=851кН*м=851*106Н*мм=0,851*109Н*мм.
Иілу қарымының қосынды шамасы Ма=Мж+Мб=1,86*109+0,851*109=271*109Н*мм.
В ст 3 таңбалы болат үшін жорамалдық кернеуі
[G]u=1700кг*с/см2=170МПа.
Есептелетін қимадағы кернеу
Gu=Mu/Wmx=2,71*109/(14,4*106)=188МПа,
яғни жорамалдық шамадан асып тұр.
Бұл кернеуді азайту үшін құбыр диамтерін ұлғайтамыз D=121мм, δ=10мм.
Онда α=d/D=101/121=0,83 екенін ескере отырып
Iтр=0,1*D4(1-α4)=0,1*1214(1-0,834)=11*106мм4;
Fтр=π/4(D2-d2)=3,14/4(1212-1012)=3485мм2;
Iмх=(Iтр-Fтрх2)4=(11*106+3485*12502)4=21,8*109мм4;
Wmx=Iмх/х=21,8*109/1250=17,5*106мм2;
Gu=Mu/Wmx=2,71*109/(17,5*106)=155МПа,
бұл жағдайда жорамалдық кернеу шамасынан әлде-қайда аз.
2.6 Жүкқармау қондырғысын тексеру есебі және таңдау.
Жүк көтергіштігі Q = 20 тс және жұмыс істеу
Грейфер болат 20-тан жасаған, оның бірліктік шегі VБ =
Ілгекті I – I қимасында созылуға есептейміз:
Н/см2 =500…600 Н/см2
ілгекті А - А қимасында.
(2.42)
мұнда F – А-А қимасының ауданы.
см2
е2 – ауырлық центрінің қимасынан ішкі талшықтарға дейінгі ара
см
R=0,086 – ілгектің қимасының формасы және қиғаштығы байланысты коэффициент.
D=120 мм диаметрі
Н/см2
АI - АI қимасындағы кернеу келесі шартқа байланысты анықталады,
Ілгекті әрекет:
Н/см2
АI - АI қимасындағы ішкі талшықтардың ең үлкен созылу
Н/см2
АI - АI қимасындағы жанаша кернеу:
Н/см2
АI - АI қимасындағы суммалық кернеуі беріктіктің үшінші теориясына
Н/см2
Мүмкіндік кернеу
мұнда пТ =1,4 - шекті салмаққа байланысты беріктік.
Бұл жағдайда Болат 20 үшін:
Н/см2
А – А және АI - АI қималарында есептеу
2.6.1 Ілгек бұрандысы.
Бұранда биіктігі кіші болмауы керек:
(2.51)
мұнда t = 0,6 см ойма жүрісі,
Р - мүмкіндік кернеуі,
Р = 300 … 350 Н/см2 (бұранда материалы Болат
см
Метрикалық ойма үшін бұранда биіктігі:
Н=1,2 ·d2=1,2 ·64= 76,8 мм
Бұранданың сыртқы диаметрі:
DC=1,8 ·d2=1,8 ·64=115 мм
Мойнының диаметрі d»=70 мм болатын ілгек үшін статикалық жүккөтергіштігі
Qес=Rб·Q
мұндағы Rб =1,2 – қауіпсіздік коэффициенті.
Qес = 1,2·13000=15600