Продолжительность подъема крюка со стропами над уровнем монтажа

, с (5.9)

Длительность остальных операций определяем аналогично:

; (5.10)

; (5.11)

. (5.12)

5. Вычисляем длительность рабочего цикла крана. При работе совмещения операций рабочий цикл крана равен сумме времени всех его операций

. (5.13)

Для повышения производительности крана некоторые операции можно совмещать (например, подъем и перемещение груза). В этом случае при подсчете длительности рабочего цикла учитывают только наиболее длительную из совмещаемых операций:

(5.14)

Вычисление длительности циклов (несовмещенного и совмещенного) надо иллюстрировать выполненными в масштабе схемами (рис. 5.3). Схема для совмещенных операций выполняется следующим образом. Не совмещаемые операции составляют в один ряд, а совмещаемые показываются сверху или снизу от основной, большей по длительности на совмещаемых, как это показано на рисунке 5.3б.

6. Определяем сменную эксплуатационную производительность башенного крана при работе по совмещенному и не совмещенному циклам:

, т/смену (5.15)

где Т – продолжительность смены, ч;

Q – грузоподъемность крана, т, при данном вылете стрелы;

k _Г – коэффициент использования крана по грузоподъемности;

k _В – коэффициент использования крана по времени на протяжении смены, равный 0,82-0,83;

n – число рабочих циклов крана в час, подсчитываемое по формуле:

,

где t _Ц – средняя длительность рабочего цикла, с.

Рисунок 5.3 - Примерная схема построения рабочего цикла крана: а - без совмещения операций;

б - с совмещением операций

Таблица 5.2 – Технические характеристики башенных кранов

Таблица 5.1 – Характеристика изделия

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 6

ТЕМА: РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ БАШЕННОГО КРАНА

Цель занятия: проверить грузовую и собственную устойчивость башенного крана

Данные для расчета смотри в табл. 6.1 – 6.13 и на рис. 6.1 – 6.15.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

1. Определить координаты центра тяжести крана при горизонтальной стреле и при ее максимальном подъеме.
2. определить координаты центра парусности при горизонтальном положении стрелы r и при ее максимальном подъеме r₁.
3. Вычислить наветренную площадь крана при горизонтальной стреле и при ее максимальном подъеме.
4. Определить распределенную ветровую нагрузку.
5. Проверить грузовую устойчивость крана.
6. Проверить собственную устойчивость крана.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА

1. Для определения координат центра тяжести крана распологаем координатные оси так, чтобы ось абцисс лежеала в плоскости головок рельсов, а ось ординат совпала с осью вращения крана.

Схему крана (рис. 6.1) разбиваем на части, вес которых известен. Сумму моментов сил тяжести этих частей относительно оси координат y или x приравниваемк моменту силы тяжести всего крана относительно той же оси. Из этих двух уравнений определяем координаты центра тяжести.

Рисунок 6.1 – Схема к определению центра тяжести крана

Например, для нахождения абциссы с центра тяжести уравнение будет иметь такой вид:

(6.1)

Отсюда

, (6.2)

где (6.3)

Здесь G _ПР – вес противовеса, Н;

l _ПР – плечо вектора веса противовеса относительно оси y, м;

G _Л – вес лебедок, Н;

l _Л – плечо вектора веса лебедок относительно оси y, м;

G _Б – вес башни крана, Н;

l _Б - плечо вектора веса башни относительно оси y, м;

G _СТР – вес стрелы, Н;

l _СТР - плечо вектора веса стрелы относительно оси y, м;

G _Х.Ч. – вес ходовой части крана, Н;

G _П.П. – вес поворотной платформы, Н;

Для определения ординаты h центра тяжести рекомендуется повернуть всю систему сил на 90°. Как это сделано на рис. 6.1. (Центр тяжести не меняет своего положения при повороте всей системы сил в одном направлении).

Составляем уравнение моментов

(6.4)

Отсюда

, (6.5)

где . (6.6)

Координаты центра тяжести крана при максимально поднятой стреле определяем так же, как в случае, когда стрела крана горизонтальна.

Когда момент силы тяжести при горизонтальной стреле подсчитан, для перехода к моменту при поднятой стреле рекомендуется учитывать только разность моментов сил тяжести при ее горизонтальном и поднятом положении.

2. Координату центра парусности определяем как координату центра тяжести наветренной площади крана. В этом случае наветренную площадь разбиваем на фигуры, центры тяжести которых легко определить (рис. 6.2).

Составляем уравнение, в котором сумму моментов давления ветра на отдельные части крана относительно плоскости головок рельсов приравниваем к моменту давления ветра на кран относительно той же плоскости. Согласно рис. 6.2,

Рисунок 6.2 – Схема к определению центра парусности крана

, (6.7)

откуда

(6.8)

где F₁ – F₅ – наветренные площади частей крана, м²;

H₁ – H₅ – высоты центров соответствующих площадей частей крана, м;

w ₁ - w ₅ – распределенная ветровая нагрузка на наветренную часть соответствующих поверхностей крана, Н/м².

3. Расчетные наветренные площади элементов металлоконструкций и узлов крана принимаем равными:

- для отдельных стержней и канатов – произведению длины стержня или каната на расчетную ширину сечения, указанную на схемах в табл. 6.9, или на диаметр стержня или каната;

- для плоских ферм – сумме площадей проекций элементов на плоскость фермы;

- для пространственных ферм – расчетной площади грани шириной b (схемы в табл. 6.12 и 6.13), рассматриваемой как плоская ферма;

- для кабин, лебедок, машинных отделений, плит балласта, противовеса и груза – площади проекции на плоскость, перпендикулярную к направлению ветра.

4. Распределенную ветровую нагрузку w вычисляем по формуле

, (6.9)

где q ₀ – скоростной напор ветра на высоте 10 м над поверхностью земли (табл. 6.3), Н/м²;

n – поправочный коэффициент на возрастание скоростного напора в зависимости от высоты над поверхностью земли (табл. 6.4);

с – аэродинамический коэффициент (расчет этого коэффициента по формуле 6.12);

g - коэффициент перегрузки, при расчете устойчивости крана принимаемый равным 1;

b - коэффициент, учитывающий динамическое воздействие пульсации скоростного напора и определяемый по формуле

. (6.10)

Здесь m _П – коэффициент пульсации скоростного напора, определяемый в зависимости от высоты расположения опорного шарнира стрелы над поверхностью земли, м (табл. 6.5);

x - коэффициент динамичности, определяемый в зависимости от периода свободных колебаний крана Т ₁ по табл. 6.6.

Период свободных колебаний Т ₁, сек, для крана с грузом на крюке определяем по формуле

(6.11)

где Т ₀ – принимают по табл. 6.7 в зависимости от вылета груза L _Г и его нормативного веса Q ^Н;

Н _Б – высота башни, м;

L _С – длина стрелы, м.

Для кранов без груза на крюке период свободных колебаний принимают равным половине периода свободных колебаний крана с наибольшим для данного вылета грузом на крюке.

Коэффициент b_Г для ветровой нагрузки на груз принимается равным 1,25.

Аэродинамические коэффициенты с для стержней круглого сечения при ветре, перпендикулярном к их оси, берем из табл. 6.8.

Для стержней из прокутных и сварных профилей при ветре по стрелке аэродинамические коэффициенты принимаем по табл. 6.9.

Аэродинамические коэффициенты для кабин, лебедок, машинных отделений, плит балласта и противовеса, а также груза канатов и кабелей принимаем равными с = 1,2.

Для плоских ферм или сплошных балок, расположенных одна за другой (рис. 6.3), аэродинамические коэффициенты определяем по формуле

(6.12)

где К ₁ – коэффициент, определяемый по табл. 6.10;

с_i – аэродинамический коэффицент i – го элемента фермы на ее плоскость;

F_i – площадь проекции i – го элемента фермы на ее плоскость;

, м²;

h_Ф – коэффициент, определяемый по табл. 6.11;

N _Ф – количество ферм.

Рисунок 6.3 – Схема расположения ферм или сплошных балок к определению аэродинамического коэффициента

В табл. 6.10 и 6.11 y - коэффициент заполнения, равный отношению F к площади, ограниченной наружным контуром фермы.

Аэродинамические коэффициенты для пространственных ферм из угловой стали при ветре, перпендикулярном к продольной оси фермы, определяем по табл. 6.12.

Для пространственных ферм из труб при ветре, перпендикулярном к продольной оси фермы, аэродинамические коэффициенты определяем по формуле

, (6.13)

где К ₂ – коэффициент, принимаемый для ферм треугольного сечения с углом a = 30° при набегании ветра на основание или боковую грань треугольника равным 1;

с ₀ – берем по табл. 6.13.

При проверке грузовой и собственной устойчивости следует выбирать такое положение ребра опрокидывания, при котором кран по устойчивости максимально приближается к предельному состоянию.

5. Для обеспечения грузовой устойчивости крана должно выполняться следующее неравенство (рис. 6.4):

1 – центр тяжести крана; 2 – реро опрокидывания Рисунок 6.4 – Схема к определению грузовой устойчивости крана	1 – центр тяжести крана; 2 – реро опрокидывания Рисунок 6.5 - Схема к определению собственной устойчивости крана

(6.14)

где Q ^P – расчетная нагрузка от веса поднимаемого груза, Н;

b _Q – плечо силы Q ^P, определяемое с учетом наклона основания фермы, м;

M_W – момент относительно ребра опрокидывания от расчетной ветровой нагрузки, действующей на кран и груз, Н;

m=m₁ m₂ m₃ – коэффициент условий работы. При расчете грузовой устойчивости башенных кранов, обслуживающих все виды строительства, кроме малоэтажного и сельского принимкаем: m₁ = 0,9; m₂ = 0,8; m₃ = 1;(тогда m = 0,72);

Q _G – расчетная нагрузка от веса крана, Н;

b _G – плечо силы Q _G, определяемое с учетом наклона основания крана, м.

6. Для обеспечения собственной устойчивости крана должно выпорлняться неравенство (рис. 6.5)

(6.15)

где M _W – момент относительно ребра опрокидывания от расчетной ветровой нагрузки, действующей на кран, Н;

m ₀ – коэффициент условий работы, принимаемый равным 1.

Таблица 6.1 – Варианты заданий

Таблица 6.3 – Скоростной напор ветра q₀ Н/м²

Таблица 6.4 – Значения коэффициента n

Таблица 6.5 – Коэффициент пульсации скоростного напора ветра, m _П

Таблица 6.6 – Коэффициент динамичности x

Примечание. Для промежуточных значений Т ₁ допускается линейная интерполяция

Таблица 6.7 – К подсчету периода свободных колебаний Т ₀, сек

Таблица 6.8 – Значения коэффициента с для стержней круглого сечения

, Н	До 3						26-140					2000-10000
с	1,2	1,1	0,8	0,65	0,5	0,35	0,33	0,44	0,52	0,6	0,65	0,7

Таблица 6.9 – Значяения коэффициента с для профильных стержней

Профиль
с		1,5	1,75

Продолжение табл. 6.9

Профиль
с	2,05	2,2	1,9	1,25

Таблица 6.10 – Коэффициент

Таблица 6.11 – Коэффициент

Таблица 6.12 – Коэффициент

Поперечное сечение фермы	y
0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
с
		2,0	3,56	3,32	3,08	2,85	2,62
1,5	3,55	3,24	2,96	2,71	2,49
1,0	3,53	3,13	2,78	2,47	2,24
0,67	3,5	3,05	2,34	2,24	2,0
0,50	3,45	2,84	2,34	2,02	1,08

Примечание. y - коэффициент заполнения грани шириной b.

Таблица 6.13 - Коэффициент

Поперечное сечение фермы	y
0,1	0,2	0,3	0,4	0,5
с0
		2,0	2,34	1,94	1,77	1,66	1,7
1,5	2,22	1,9	1,74	1,64	1,58
1,0	2,13	1,82	1,68	1,56	1,5
0,67	2,05	1,76	1,6	1,5	1,44
0,50	2,0	1,68	1,54	1,44	1,38

Примечание. y - коэффициент заполнения грани шириной b.

Рисунок 6.6 – Схема крана БК-215А	Рисунок 6.7 – Схема крана С-390
Рисунок 6.8 – Схема крана МСК-3-5-20	Рисунок 6.9 – Схема крана МБТК-80

Рисунок 6.10 – Схема крана БКСМ-5-5А	Рисунок 6.11 – Схема крана БК-5-248

Рисунок 6.12 – Схема крана КБ-60	Рисунок 6.13 – Схема крана КБ-100.0

Рисунок 6.14 – Схема крана КБ-100.1	Рисунок 6.15 – Схема крана КБ-160.2

Таблица 6.2 – Технические характеристики башенных кранов

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 7

ТЕМА: РАСЧЕТ СКРЕПЕРА

Цель занятия: Определить производительность прицепного скрепера.

Данные для расчета приведены в таблице 7.1 – 7.5.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ

1. Взять из таблицы 7.2 значения толщины срезаемого слоя, плотности грунта, коэффициентов наполнения ковша грунтом в разрыхленном состоянии, разрыхления грунта в ковше и коэффициента волочения.

2. Подсчитать длину пути набора ковша скрепера и длину пути отсыпки грунта.

3. Определить требуемые тяговые усилия на крюке трактора-тягача при транспортировке и разгрузке скрепера.

4. Определить время рабочего цикла скрепера.

5. вычислить производительность скрепера в смену.

6. Подсчитать количество скреперов на один толкач.

МЕТОДИКА РАСЧЕТА

1. Согласно заданного варианта берем из таблицы 7.2 толщину срезаемого слоя С, коэффициент k _н наполнения ковша грунтом в разрыхленном состоянии, коэффициент разрыхления грунта в ковше k _р, плотность грунта и коэффициент, учитывающий призму волочения m.

Коэффициент m есть отношение объема призмы волочения, накапливающейся перед ковшом, к его емкости.

2. Вычисляем длину пути набора грунта ковшом скрепера рис. 7.1.

м, (7.1)

где q – емкость ковша скрепера, м³ (табл. 7.3);

b – ширина захвата режущими ножами, м (табл. 7.3).

Рисунок 7.1 - Схема движения скрепера

2.2 Вычисляем длину пути отсыпки грунта

м (7.2)

где C ₁ – средняя толщина отсыпаемого слоя, м (табл. 7.3);

k _нг – коэффициент неравномерности осыпаемого грунта, равный 0,8.

3. Определяем требуемое тяговое усилие трактора-тягача для основных операций.

3.1 Определяем требуемое тяговое усилие при загрузке по формуле

Н, (7.3)

где Р _д – сила сопротивлению движению, Н;

Р _р – сила сопротивлению грунта резанию, Н;

Р _п – сила сопротивления призмы волочения, Н;

Р _т – сила сопротивления тяжести грунта, Н;

Р _тр – сила сопротивления внутреннего трения грунта в ковше, Н.

1 —тягач; 2— ведущие колеса; 3— сцепное устройство; 4 — гидроцилиндры поворота; 5— гидроцилиндр подъема ковша; 6 — гидросистема; 7 —передок; 8 —заслонка; 9 —ковш и задняя рама; 10 —задняя стенка; 11 —ведомые колеса; 12 — буферное устройство; 13 -ножи

Рисунок 7.2 - Конструктивная схема полуприцепного скрепера

Сопротивление скрепера движению запишется уравнением

Н, (7.4)

где G _к – сила тяжести ковша, Н (табл. 7.3);

f – общий коэффициент сопротивления качению колес скрепера (табл. 7.2);

G _г – сила тяжести грунта в ковше, Н;

Н, (7.5)

где g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с;

r - плотность грунта, кг/м³.

Сопротивление грунта резанию

Н, (7.6)

где k – общий коэффициент удельного сопротивления грунта резанию, Н/м² (табл. 7.2).

Сопротивление призмы волочения

Н, (7.7)

где y – коэффициент высоты призмы, y = 0,5¸0,6;

h – высота грунта в ковше, м (табл. 7.3);

m - коэффициент трения грунта призмы по грунту поверхности забоя, равный 0,3¸0,5.

Сопротивление силы тяжести грунта

, Н, (7.8)

Сопротивление внутреннего трения грунта в ковше

Н, (7.9)

где c - коэффициент, определяемый по формуле

(7.10)

где j - угол внутреннего трения грунта, рад (табл. 7.2).

При загрузке скрепера необходимо проверить условие, обеспечивающее возможность работы

Н, (7.11)

где Р _тяг – тяговое усилие буксирующего скрепера, Н (табл. 7.5).

Если условие (7.11) не выполняется, то подобрать из таблицы 7.5 толкач по формуле

Н, (7.12)

где Р _тол – тяговое усилие толкача, Н (табл. 7.5).

По таблице 7.5 подобрать рабочие скорости (передачи) тягача и толкача.

3.2 Определяем тяговое усилие тягача при транспортировке груженого скрепера по формуле

Н, (7.13)

где i – уклон пути (табл. 7.1).

3.3 Определяем тяговое усилие трактора-тягача во время разгрузки скрепера. В этой операции на скрепер действует только сила сопротивления движению, поэтому

Н, (7.14)

3.4 Определяем тяговое усилие тягача при транспортировке порожнего скрепера по формуле

Н, (7.15)

4. Определяем время рабочего цикла скрепера по формуле

(7.16)

где t _з; t _тп; t _раз; t _тр – время, соответственно загрузки, транспортирования груженного, разгрузки и транспортирование порожнего скрепера.

4.1 Время разгрузки

с, (7.17)

где k _д – коэффициент, учитывающий дополнительное время, расходуемое на движение скрепера без копания, равный 1,5;

u _з – скорость движения при загрузке, м/с.

4.2 Время движения груженного скрепера

с, (7.18)

где k _у – коэффициент, учитывающий время на ускорение, замедление движения и переключение передач (табл. 7.4);

u _тг – скорость движения на этом участке, м/с;

l – длина участка дороги

м (7.19)

где l ₁ – общая длина уч

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: