Определение грузоподъемности башенного крана

Определение грузоподъемности башенного крана

Таблица 1. Варианты заданий

Таблица 2. Показатели для определения устойчивости башенных кранов

Таблица 3. Наименование деталей здания, площадь конструкции и время, затрачиваемое на установку

Таблица 4. Показатели коэффициента использования крана по грузоподъемности

Рисунок 1. Схематическое изображение крана БК -250

MG = G ((b+c) cosα – ho sinα), где:

G – вес крана, кг

b – расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м;

с – расстояние от оси вращения крана до центра его тяжести;

α – угол наклона пути крана, принимаемый 2º;

hО – расстояние от центра тяжести крана до плоскости, проходящей через точки опорного контура, м

MG = 36000 • ((3,75+1,65) cos2º - 17 sin2º) = 36000 • ((5,4) •0,99 - 17•0,03)=36000•4,84=174240 кгм

∑ Мин = М ин.гр.+М ин.кр.гр.+Мц, где:

М ин.гр.,М ин.кр.гр. – соответственно, моменты сил инерции крана и груза, возникающих в процессе торможения крана и груза, кгм;

Мц – момент от центробежной силы при вращении крана с грузом, кгм;

М ин.гр. = F ин.гр. • (a - b), где:

F ин.гр – сила инерции при торможении опускающегося груза, кг;

а – расстояние от центра тяжести груза до сои поворота крана, м;

b – расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м;

М ин.гр = 72,89 (26 - 3,75) = 72,89• 22,25 = 1621,80 кгм

F ин.гр = Qх V1 / gx t1, где:

Q – вес груза, кг;

V1 – скорость установившегося движения груза, м/сек;

g – ускорение свободного падения, м/сек²;

t1 – время торможения груза, сек

F ин.гр = 25000 • 0,4 / 9,8 • 14 = 10000 / 137,2 = 72,89 кг

М ин.кр.гр = G • V2 • H2 / g • t2 + Q • V2 • Н / g • t2, где:

V2 – скорость передвижения крана, м/мин

t2 – время торможения крана, сек;

H2 - расстояние от головки стрелы до центра тяжести подвешенного груза, м

Н - расстояние от головки стрелы до плоскости, проходящей через точки опорного контура, м

М ин.кр.гр = (36000•0,33•10 / 9,8•18) + (25000•0,33•59 / 9,8•18) = 673,4+2759,35=3432,75 кгм

Мц = F1• H, где:

F1 – горизонтально направленная центробежная сила, кг

F1 = Q • w² • r, где:

w– угловая скорость крана

w = 2π • n / 30, где:

n – частота вращения крана, об/мин;

r = (а+Н) • tgβ – вылет груза с учетом отклонения его от вертикали, м.

w = 2•3,14•0,6/30 = 0,126 об/мин.

После подстановок и упрощений принимаем:

F1 = Q• 𲕠n²•а / (900- n²•Н)

Мц = Q• 𲕠n²•а•Н / (900- n²•Н)

F1 = 25000•3,14²•0,6²•26 / (900-0,6²•59) =2307240/878,76=2625,56 кг

Мц = 25000•3,14²•0,6²•26•59 / (900-0,6²•59) =154908,23

∑ Мин = М ин.гр.+М ин.кр.гр.+Мц = 1621,8+3432,75+154908,23=159962,78 кгм

Мв = Ркр. • с1 + Ргр. • с2, где:

Ркр – сила давления ветра, действующая на подветренную площадь крана, кгс;

Ргр. - сила давления ветра, действующая на подветренную площадь подвешенного груза, кгс;

с1,с2 – расстояния от плоскости, проходящей через точки опорного контура крана, до центра приложения ветровых нагрузок крана и груза, м

Ркр. = w1• Fкр.

Ргр. = w2 • Fгр., где:

w1 ,w2 - напор ветра, воздействующего соответственно на башню крана и груз (принимаем в соответствии с исходными данными к курсовой работе);

Fкр. – площадь наветренной грани башни (принимаем в соответствии с исходными данными к курсовой работе);

Fгр - площадь наветренной грани поднимаемого груза (принимаем в соответствии с исходными данными к курсовой работе);

Ркр. = w1• Fкр. = 32,4 • 9,7 = 314,28 кгс

Ргр. = w2 • Fгр. = 27 • 25 = 675 кгс

Мв = Ркр. • с1 + Ргр. • с2 = (314,28 • 59) + (675 • 40) = 18542,52 + 27000 = 45542,52 кгм

Мопр. = МQ, где:

МQ – момент, создаваемый номинальным весом груза относительно ребра опрокидывания, кгм

МQ = Q • (a-b) = 25000 (26-3.75) = 556250 кгм

МQ = Мопр = 556250 кгм

Муд. = MG - ∑ Мин – Мв = 174240-159962,78-45542,52= -31265,3

При полученном значении суммы моментов сил Муд., условие запаса грузовой устойчивости крана не выполняется. Следовательно, при имеющихся исходных данных, а также полученных в результате расчета, положение крана неустойчивое.

К1 = Муд / Мопр. ≥ 1,15 условие не выполняется

Таблица 4. Показатели для определения эксплуатационной производительности крана

Пэ = Тсм.*60*Q* Кr* Кв1* Кrв2 / Тц

Пэ = 8,2*60*25*0,75*0,75*0,9 / 16,1 = 386,76

Тц = Тмаш. + Труч. = Тмаш. + Тстр. + Туст. + Т отц.

Тц. = 4,7 + 2,6+6,0+2,8 = 16,1

Тмаш. = [ 2* (Н – H2) / V1 + 2γ / 360*n] * К2

Тмаш. = [ 2* (59-10) / 24 + 2*90 / 360*0,6] * 0,75 = 4,7

Ссм.с. = (Е тр. + Ем.д.) / Т о.см. + Гам. / Т г.см. + (Ср. + Со. + С эн. + С см.с. + З) * Т о.см. = (4170+6400) / 140 + 60000 / 342 + (30+2,8+3,0+1,4+38) = 10621,04

С = 10621,04 / 386,76 = 27,46 руб. /т