Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Выбор и обоснование параметров гусеничной базы большегрузных строительно-монтажных кранов: На примере крана МКГС-125

Диссертация: Выбор и обоснование параметров гусеничной базы большегрузных строительно-монтажных кранов: На примере крана МКГС-125
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

К настоящему времени в нашей стране и за рубежом проведено достаточно много исследований по устойчивости стреловых самоходных кранов, в том числе гусеничных, как в позиционном, так и в передвижном режимах. Однако их анализ не дает полного ответа на вопрос о параметрах гусеничной базы, в особенности для большегрузных монтажных кранов. Настоящая работа имеет целью восполнить этот пробел путем… Читать ещё >

Выбор и обоснование параметров гусеничной базы большегрузных строительно-монтажных кранов: На примере крана МКГС-125 (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ФОРМУЛИРОВКА ЦЕЛИ, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ И МЕТОДИКА ИХ РЕШЕНИЯ
    • 1. 1. Объект исследований
    • 1. 2. Взаимодействие гусеничного движителя с основанием
    • 1. 3. Общая характеристика режимов работы гусеничных кранов и их нагру-жения
    • 1. 4. Краткий обзор предшествующих исследований
    • 1. 5. Цель, задачи и методика исследований
  • ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ПОДАТЛИВОСТИ ГРУНТОВОГО ОСНОВАНИЯ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ГУСЕНИЧНЫХ КРАНОВ
    • 2. 1. Продольный и поперечный дифференты крана от податливости грунтового или иного основания. Общий случай
    • 2. 2. Дифференты крана при переменной податливости опорного основания
    • 2. 3. Влияние дифферентов крана на его устойчивость
    • 2. 4. Выводы по главе 2
  • ГЛАВА 3. ИНЕРЦИОННЫЕ НАГРУЗКИ ОТ РАСКАЧИВАНИЯ ГРУЗА ПРИ
  • ВРАЩЕНИИ ПОВОРОТНОЙ ЧАСТИ КРАНОВ
    • 3. 1. Общие положения. Характеристика инерционных сил и этапов вращения поворотной части крана
    • 3. 2. Дифференциальные уравнения движения груза и их решение
    • 3. 3. Приращения сил инерции от раскачивания груза
    • 3. 4. Выводы по главе 3
  • ГЛАВА 4. ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ГУСЕНИЧНЫХ КРАНОВ
    • 4. 1. Динамическая модель и ее обоснование
    • 4. 2. Приведение действующих на кран сил к неподвижным координатным осям
    • 4. 3. Характеристики связей и параметры инерционной системы
    • 4. 4. Уравнения маятниковых колебаний крана и их решения
    • 4. 5. Показатели грузовой устойчивости
    • 4. 6. Выводы по главе 4
  • ГЛАВА 5. ПАРАМЕТРЫ ГУСЕНИЧНОЙ БАЗЫ
    • 5. 1. Параметры гусеничной базы, удовлетворяющие условиям грузовой устойчивости. юз
    • 5. 2. Оценка гусеничной базы по критерию устойчивости. Альтернативные решения. ПО
    • 5. 3. Выводы по главе 5. ИЗ

Внедрение в строительство большегрузных кранов связано с необходимостью эффективного монтажа конструкций и оборудования больших масс (до 500 т), а также с увеличением габаритов (высоты и площадей) технологических установок [83, 84], в частности при строительстве химических и нефтеперерабатывающих заводов. Гусеничные краны, обладая повышенной проходимостью и маневренностью, а также способностью передвигаться с грузом на крюке, кроме того, нашли широкое применение на начальных этапах строительства в условиях недостаточно освоенных строительных площадок в части основания для установки и передвижения кранов.

В свою очередь, внедрение в строительство большегрузных кранов способствовало дальнейшему развитию индустриализации строительства с перенесением большей части сборочных работ в заводские цеха и на специальные сборочные площадки, что, в конечном счете, повысило производительность труда, снизило удельный вес ручного труда, сократило сроки строительно-монтажных работ, снизило стоимость строительства.

В настоящее время в России эксплуатируется более 80 тыс. стреловых самоходных кранов, что составляет около одной трети всего машинного парка строительных организаций. С помощью кранов в настоящее время выполняют 90−95% монтажных работ в строительстве [62]. Из общего числа кранов 15% являются гусеничными, в том числе экскаваторы-краны на базе гусеничных одноковшовых универсальных экскаваторов. В связи с тем, что экскаваторы-краны по своим характеристикам не удовлетворяют требованиям монтажа тяжеловесного оборудования, в последние годы отечественной машиностроительной промышленностью было освоено производство специальных строительно-монтажных гусеничных кранов грузоподъемностью от 10 до 250 т.

Дальнейшее увеличение темпов и объемов промышленного строительства требует повышения эффективности использования стреловых монтажных кранов, которое может быть обеспечено за счет совершенствования их конструкций и грузоподъемных технологических процессов. Одним из важных направлений этого плана является выбор и обоснование параметров гусеничной базы, от которых зависит устойчивость крана, являющаяся ограничителем его грузоподъемности в зависимости от высоты подъема груза и его вылета, а также от податливости грунтового или иного основания. Как показано в работе [44], около 20% всех аварий кранов происходит из-за их работы на грунтах с несоответствующей технической характеристике кранов несущей способностью. Исходя из необходимости работать кранам в различных грунтовых условиях, искусственное повышение несущей способности которых требует больших материальных и временных затрат, сформулированный тезис можно представить также в иной редакции — несоответствия технической характеристики кранов несущей способности грунта.

К настоящему времени в нашей стране и за рубежом проведено достаточно много исследований по устойчивости стреловых самоходных кранов, в том числе гусеничных, как в позиционном, так и в передвижном режимах. Однако их анализ не дает полного ответа на вопрос о параметрах гусеничной базы, в особенности для большегрузных монтажных кранов. Настоящая работа имеет целью восполнить этот пробел путем разработки методики расчета параметров гусеничной базы тяжело нагруженных кранов в зависимости от их грузовых и кинематических характеристик, а также от характеристик рабочих площадок кранов.

На защиту автором выносятся следующие положения:

1. Методика и результаты расчета применительно к гусеничному крану МКГС-125 предельного продольного дифферента и показателей грузовой устойчивости в зависимости от плотности опорного основания и его однородности;

2. Методика расчета параметров гусеничной базы кранов, удовлетворяющих требованию обеспечения нормативной грузовой устойчивости.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Разработана методика расчета наклонов (дифферентов) гусеничных кранов при расположении рабочего оборудования вдоль и поперек гусеничной тележки в зависимости от эксцентриситета равнодействующей внешней нагрузки относительно центра опорного контура для случаев однородного и локально неподатливого оснований.

2. Продольный дифферент от податливости основания при равной базе и колее гусеничной тележки в три раза больше поперечного дифферента.

3. Предложены формулы для оценки снижения статической устойчивости гусеничных кранов от податливости опорного основания. На примере гусеничного монтажного крана МКГС-125 показано, что его нормативная статическая устойчивость с коэффициентом 1,4 при работе с основной стрелой и грузом максимальной массы обеспечивается на плотных и весьма плотных грунтах с коэффициентом постели не ниже 4,9 МПа/м.

4. На основе решения дифференциальных уравнений движения подвешенного на подъемном полиспасте груза установлено, что при вращении поворотной части крана груз раскачивается преимущественно в касательном направлении. При малых скоростях вращательного движения радиальные отклонения груза от стационарной траектории весьма малы и практически не влияют на устойчивость крана.

5. Предложена методика расчета грузовой устойчивости гусеничных кранов с учетом влияния всех действующих на кран сил, уклонов рабочей площадки и дифферентов, вызванных податливостью основания. На примере крана МКГС-125 показано, что при работе на весьма плотных грунтах, однородных и локально неподатливых, его поперечная устойчивость по сравнению с продольной устойчивостью имеет запас соответственно 38 — 41% и 44 — 49%. На грунтах меньшей плотности грузовая устойчивость этого крана не обеспечивается.

6. Предложена методика расчета параметров гусеничной базы кранов, удовлетворяющих требованиям грузовой устойчивости.

7. На основе статистической обработки данных о параметрах гусеничной базы отечественных и зарубежных кранов предложены корреляционные зависимости между этими параметрами и грузоподъемностью кранов.

8. Для обеспечения нормативной грузовой устойчивости монтажного гусеничного крана МКГС-125 при работе на плотном основании с коэффициентом постели 5 МПа/м рекомендовано увеличить базу гусеничной тележки до 8,131 м, а ширину гусеницы до 1,678 м при прежней колее, равной 5,6 м. В случае назначения крана только для работы на весьма плотном основании с коэффициентом постели 20 МПа/м колея может быть уменьшена до значения 5,39 м, а ширина гусеницыдо 0,879 м при прежней базе.

9. С целью повышения грузовой устойчивости гусеничных кранов предложено альтернативное решение четырехгусеничного движителя с балансирным соединением каждой гусеницы с верхней частью крана.

Показать весь текст

Список литературы

  1. И. П. Грузовая устойчивость стреловых передвижных кранов. — Машгиз, 1952
  2. М. П. Подъемно-транспортные машины.- М.: Высш. шк., 1985, — 520 с.
  3. В. С. Исследование колебаний и определение основных параметров на-груженности ходовой рамы автомобильного крана при движении. Канд. дисс. ВНИИСтройдормаш, 1974
  4. A.C. Теория гусеничного движителя. М.: Машгиз, 1949
  5. А. Н., Федоров В. М. и др. Транспортный режим движения крана МТК-250// Монтажные и специальные работы в строительстве N 6, 1989
  6. Д. С. Динамическая устойчивость стреловых кранов и работа ограничителя грузового момента. Труды ВНИИПТМаш, вып. 9 (31), 1962
  7. Л. М. Теоретическое и экспериментальное исследование коэффициента грузовой устойчивости башенных кранов. Сб. научн. трудов ДИСИ, вып. 16, 1961
  8. А. А. Подъемно-транспортные машины: Учеб. для вузов, — 4-е изд., пере-раб. и доп. М.: Машиностроение, 1989. — 536 с.
  9. А. А. Проблема устойчивости стреловых поворотных кранов. Канд. дисс. -М.: МИСИ, 1945
  10. А. А. Строительные краны. Машиностроение, 1969
  11. Д. П. Динамика и прочность одноковшовых экскаваторов. М.: Машиностроение, 1965
  12. Д. П. Динамические нагрузки в универсальных экскаваторах-кранах. М.: Машгиз, 1958
  13. Д. П., Черкасов В. А. Динамика и прочность многоковшовых экскаваторов и отвалообразователей. Машиностроение, 1965
  14. П. А. Курс подъемных машин, Ч. 1. С.-Петербург, 1885
  15. В. Б. Вопросы проходимости гусеничных экскаваторов на слабых грунтах// Гидротехника и мелиорация, № 9, 1957
  16. В. Б. Опорные давления как фактор проходимости гусеничных одноковшовых экскаваторов на слабых грунтах. Канд. дисс. 1956
  17. Л. А. Об удельном давлении на грунт гусеничных одноковшовых экскаваторов // Строительные и дорожные машины, N 8, 1957
  18. Л. А., Степанян К. В. Продольная устойчивость гусеничных погрузчиков. НИИинформация по строительному, дорожному и коммунальному машиностроению. Серия 1, 1966
  19. И. М. Гусениченое ходовое оборудование мощных экскаваторов. Канд. дисс. 1955
  20. А. М. Исследование устойчивости стреловых кранов при резком торможении опускаемого груза// Известия вузов, Строительство и архитектура, N 8, 1973
  21. ГОСТ 1451–77. Краны грузоподъемные. Нагрузка ветровая. Нормы и методы определения
  22. ГОСТ 22 827–85 Краны стреловые самоходные общего назначения. Технические условия. Госстандарт РФ.
  23. М. М. Металлические конструкции подъемно-транспортных машин. Л.: Машиностроение, 1969
  24. Ю. И. Обоснование и выбор основных параметров колесно-гусеничных большегрузных строительно-монтажных кранов (на примере крана МТК-250 грузоподъемностью 250 т): Канд. дисс. М.: ВКТИ Монтажстроймеханизация, 1996
  25. Ю. И., Ахметьев Л. Н., Корзников Е. П. Грузоподъемность гусеничных кранов с башенно-стреловым оборудованием в режиме передвижения// Строительные и дорожные машины, № 4, 1997
  26. Ю. И., Ахметьев JI. Н., Федоров В. М. Грузоподъемность крана МТК-250 в режиме передвижения// Монтажные и специальные работы в строительстве, N 6,1989
  27. Ю. И., Давыдов М. Д., Федоров В. М. Новые мощные краны на гусеничном ходу // Монтажные и специальные работы в строительстве, N 4 1990
  28. Ю. И., Поляков В. И. Совершенствование гусеничных кранов // Механизация строительства, N 5 1992
  29. Н.Г., Маевский А.Г и др. Теория и расчет гусеничного движителя землеройных машин. Киев: Техника, 1970.-192 с.
  30. А. И. Портовые грузоподъемные машины. -М.: Транспорт, 1970
  31. Н. Н. Портовые и судовые грузоподъемные машины. Гострансиздат, 1937
  32. Н. И. Портальные краны. М.: Морской транспорт, 1963
  33. К. И. Научно-исследовательские и опытно-консгрукторские работы по мощным болотоходным тракторам ЧТЗ. Челябинск, 1963
  34. А. А. Исследование колебаний строительных башенных кранов с поворотной колонной при работе механизма подъема. Канд. дисс. М.: ВНИИСтройдормаш. 1966
  35. А. А. Колебания пневмоколесного крана при перебазировке в рабочем положении // Строительные и дорожные машины, N 2,1977
  36. А. А., Сигал Я. Е. Вертикальные динамические нагрузки при перевозке мобильных башенных кранов // Строительные и дорожные машины, N 7,1977
  37. С. А. Динамика мостовых кранов. М.: Машиностроение, 1968
  38. Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М.: Наука, 1965.- 704 с.
  39. Л. Г. Об устойчивости катучих кранов // Внутризаводской транспорт, N 3,1937
  40. Л. Г., Абрамович И. И. Грузоподъемные машины, Т. 1. М.: Машгиз, 1949
  41. Е. Н. Колебания и устойчивость рабочего передвижения стреловых строительно-монтажных кранов с пневмоколесным ходовым оборудованием. Канд. дисс. М.: ВНИИСтройдормаш, 1978
  42. . С. Динамические нагрузки и деформации подъемных канатов. В сб. «Вопросы теории и расчета подъемно-транспортных машин». Машгиз, 1957
  43. П. В. Исследование динамических нагрузок на опорную поверхность гусеничных экскаваторов. В сб. «Вопросы водного хозяйства Белоруссии». Минск: Наука и техника, 1966
  44. И. Я. Строительные башенные краны. Машиностроение, 1971
  45. С. Н. Динамика машин с упругими звеньями. АН УССР. Киев, 1961
  46. М. С. Динамика грузоподъемных машин. М.-К.: Машгиз, 1962.- 267 с.
  47. Кран монтажный специальный МКГС-100.2. М.: ВКТИМонтажсгроймеханиза-ция, 1995
  48. Крелль. Проектирование кранов. ОНТИ НКТП, 1936
  49. М. М. Исследование проходимости гусеничных кранов: Канд. дисс. М.: МАДИ, 1971
  50. М. Г. Динамическая устойчивость стреловых кранов и расчет ограничителей грузоподъемности. Канд. дисс. М.: МИСИ, 1961
  51. В. Г. Влияние податливости грунтового основания на устойчивость гусеничных кранов // Монтажные и специальные работы в строительстве, № 5, 1998
  52. В. Г. Выбор рациональных параметров гусеничных кранов // Механизация строительства, № 11, 1998
  53. В. Г. Колебания груза на гибком подвесе при вращении поворотной части кранов. Депанировано в ВИНИТИ № 1329-В98 от 24.04.1998
  54. М.И. Теория гусеничных систем. Харьков-Киев: ОНТИ, 1934
  55. А. И., Варакин Ю. Б., Алексеенко П. П. Механомонтажные работы: Энциклопедический справочник/ Под ред. А. И. Михальченко. М.: Машиностроение, 1995 -616 с.
  56. В. В. Исследование влияния динамических свойств башенного крана на его устойчивость против опрокидывания. Канд. дисс. М.: ВНИИСтройдормаш, 1973
  57. ФА. Колесный и гусеничный ход. Минск: АСХН БССР, 1960
  58. С. А. Конструкция и основы расчета главных узлов экскаваторов и кранов. М.: Машгиз, 1962
  59. Е. Р. Об устойчивости двух гусеничных экскаваторов и кранов // Механизация строительства, N 7, 1951
  60. Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления.- 3-е изд. стереотип.- М: Гос. изд. физ.-мат. лит., 1961. 748 е.: ил.
  61. В. И., Альперович А. И. и др. Машины для монтажных работ и вертикального транспорта. М.: Стройиздат, 1981.- 350 е.: ил
  62. В. И., Епифанов С. П. Пневмоколесные и гусеничные краны. М.: Высш. шк. 1990.-319 е.: ил.
  63. В. И., Полосин М. Д. Машины грузоподъемные для строительно-монтажных работ. М., 1990
  64. М. Ю. Определение грузовых характеристик строительных машин для режимов передвижения с грузом на гибком подвесе (на примере самоходных стреловых кранов). Канд. дисс. Томск: ТГАСУ, 1997
  65. Разработать типовые методики расчета основных механизмов одноковшовых гидравлических экскаваторов: Научно-технический отчет. Т. 3, этап 3. М.: ВНИИСтройдормаш, 1975.- 162 е.: ил.
  66. РД 22−145−85. Краны стреловые самоходные. Нормы расчета устойчивости против опрокидывания. М.: ВНИИСтройдормаш
  67. А. К. Исследование гусеничных ходовых устройств одноковшовых экскаваторов. М, 1974
  68. А. К. Нагрузки на оси опорных элементов гусеничного хода экскаваторов при передвижении// Механизация строительства, №, 19
  69. Н.П. О некоторых вопросах взаимодействия гусеницы с почвой. Тр. АЧИМЭСХ, вып. 6. Росгов-на-Дону: Ростовское обл. книгоиздательство, 1948
  70. М. Л., Зарецкий А. А. Расчет динамических нагрузок, возникающих при перебазировании пневмоколесного башенного крана в рабочем положении по дороге случайного профиля. Всесоюзное научно-технич. совещание. Л., 1974
  71. В. Ф. Нагрузки на поворотные краны, вызываемые раскачиванием груза. В сб. «Вопросы теории и расчета подъемно-транспортных машин». М.: Машгиз, 1957
  72. . 3., Грудо А. И. Исследование напряжений в узлах и деталях автомобильного крана К-162 в транспортном положении. Сб. «Новое в машиностроении», вып. 2.- Саратов, 1968
  73. А. П., Максименко А. И. Об удельном давлении гусеничного движителя// Тракторы и сельскохозяйственные машины, № 7, 1962
  74. Справочник машиностроителя в 6 т, Т. 1 / Под ред. Н. С. Ачеркана. М.: Машгиз, 1954. 567 е.: ил.
  75. Справочник по кранам, Т. 1 / Под ред. М. М. Гохберга. Л., 1988
  76. Ю. Ф. Исследование нагрузок на колеса и влияние их распределения на устойчивость автомобильного крана. Канд. дисс. М.: ВНИИСтройдормаш, 1974
  77. В. М. Методика расчета нагрузок на опоры пневмоколесных кранов, работающих с передвижением. Сб. ЦБТИ, ЦНИИОМТП «Вопросы организации и механизации строительных работ». Стройиздат, 1968
  78. В. М. Динамика передвижения строительно-монтажных гусеничных кранов с грузом на крюке: Канд. дисс. М.: ВНИИМонтажспецстрой, 1976
  79. В. М. Исследование нагрузок на гусеничные краны // Монтажные и специальные работы в строительстве, N 3 -1967
  80. В. М. Исследование нагрузок на стреловые гусеничные краны при спаренной работе и движении с грузом на крюке. Монтажные работы в строительстве, вып. 1.- ЦБТИ Минмонтажспецстроя, 1967
  81. В. М. Статические испытания гусеничного крана СКГ-63. Монтажные работы в строительстве. Труды ВНИИМонтажспецстроя, вып. V, 1971
  82. В. М., Гудков Ю. И. Повышение грузовысотных характеристик новых тяжелых кранов в режиме передвижения: Отчет о НИР. М.: ВНИИМонтажспецстрой, 1990
  83. В. М., Зимин П. А., Левицкий Ю. Н. Обобщение отечественного и зарубежного опыта монтажа технологического оборудования самоходными кранами. ЦБНТИ Минмонтажспецстроя. 1969
  84. В. А. Основы механики грунтов. Т. 1, М.: Госстройиздат. 1959
  85. Харас 3. Б., Молошников Е. Н. О возможностях передвижения на стройплощадках пневмоколесных кранов К-225 с грузом на крюке. ЦНИИС Госстроя СССР, вып. 2, 1968
  86. Л. И. Неустановившиеся динамические процессы в механической системе с электроприводом. В сб. «Вопросы теории и расчета подъемно-транспортных машин». Кн. 43. Л.: Машгиз, 1957
  87. Н. А. Механика грунтов. М.: Стройиздат. -1963
  88. Н. А. Основания и фундаменты. М., Высш. шк. -1970
  89. М. Л. Механизация трудоемких процессов при монтаже технологического оборудования и трубопроводов. М.: Стройиздат, 1987. 192 е.: ил.
  90. А. А., Никифорова В. М. Курс теоретической механики. Ч. I. Статика. Кинематика: Учеб. Изд. 4-е, перераб. М.: Высш. шк., 1971. — 424 е.: ил.
  91. Bekker М. G. Theory of Land Lokomotion The mechanike Vehiele Mobility, University of Michigan Press, Anr Arber, 1956
  92. Flach W. Die Standsicherheit der Fahrzeugkrane // Deutsche Hebe- und Fordertechnik, N3, 4, 1965
  93. Hosler K. Dynamische Standsicherheit von Turmdrehkranen // Fordern und Heben, N 5, 6, 1971
  94. Kirk R. Conterbalances for Lokomotiwe Cranes // Amerikan Mashinist, 1902
  95. Scheffler M. Zur Problematik der Standsicherheit von Fahrzeugkranen И Hebezeuge und Fordermittel, N 10, 1975
  96. Schwarz W., Marx F.W. Hinweise zur Beurteilung der Standsicherheit gleisloser Fahrzeugkrane II Deutsche Hebe- und Fordertechnik, N 4,1971
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!