1. Комплексна механізація залізничного контейнерного складу
В даному проекті розглянута комплексна механізація залізничного складу. Високий ступінь автоматизації вантажно-розвантажувальних робіт даного складу стала можливою у зв'язку з тим, що вантажі на ньому зберігаються в великотоннажних контейнерах.
Контейнери представляють собою стандартизовані за зовнішніми та внутрішніми габаритами і місць розташування захватних пристосувань сховища для вантажів. По кутах контейнерів розміщені спеціальні елементи - фітинги, використовувані як опори контейнерів при їх штабелювання та як елементи для захоплення контейнерів при їх перевантаженні.
У зв'язку з тим, що великотоннажні контейнери масою брутто 10 т (1Д) і 25 т (1ВВ, 1В) в СНД, як правило не застосовуються, при автоматизації залізничного складу будемо виходити з того, що весь вантажообіг на ньому відбувається в контейнерах масою 32 т (1А) і 20 т (1С).
Так як вантажообіг складу тісно пов'язаний з часом виконання вантажно-розвантажувальних операцій, то метою автоматизації є зменшення часу на їх проведення і як наслідок збільшення вантажообігу складу і отримання максимального прибутку від використання складських площ. Крім того, метою автоматизації є видалення із зони вантажно-розвантажувальних робіт обслуговуючого персоналу для запобігання виробничих травм.
Як засіб автоматизації складу в ході дипломного проекту був обраний козловий контейнерний кран, доцільність застосування якого обгрунтована великою площею складу, що ускладнює застосування наземних навантажувачів. Крім того, це дозволяє збільшити ємність складу за рахунок складування контейнерів в 2 яруси і зменшення проміжків між контейнерами в зв'язку з відсутністю необхідності залишати проїзди для навантажувачів.
Як вантажозахоплювального пристрою в крані запропоновано застосувати спеціальне вантажозахватне пристосування - спредер. Спредер здійснює автоматичне зчеплення і розчеплення з контейнером без участі стропальника. При опусканні спредера на контейнер Т - образні штирі заходять в отвори фітингів і повертаються на 90 градусів, здійснюючи зчеплення спредера з контейнером. Після транспортування контейнера штирі повертаються в початкове положення, звільняючи контейнер.
Для точного наведення спредера на контейнер зазват виконаний поворотним. Крім того, передбачена можливість роботи з декількома типами контейнерів. При необхідності зміни типорозміру контейнера замість контейнера 1С спредер виробляє захоплення рами для роботи з контейнером 1А і проводиться підключення до цієї рамі електричних роз'ємів для роботи механізмів повороту багнетів.
Козлової контейнерний кран виконаний з двома консолями вантажопідйомність, на яких обмежена контейнерами 1С, що здешевлює конструкцію і в той же час не позначається на роботі складу, так як під контейнери 1А залишається досить складського місця між опорами крана. У той же час опори крана виконані таким чином, що контейнери 1С проходять крізь них без повороту захоплення, що прискорює проведення вантажно-розвантажувальних робіт.
2. Короткий опис проектованого козлового крана
Проектований кран - контейнерний козловий кран. призначений для обслуговування залізничного контейнерного складу, повністю заповненого вантажними контейнерами, причому половина з них масою 20т, а інша половина - масою 32т. протягом робочої зміни типорозмір перевантажуються контейнерів змінюється, в середньому, чотири рази в день.
Всі елементи металоконструкції - коробчатого перетину. Пролітна будова складається з 2-х головних і 2-х кінцевих балок, що спираються на 4 опори, з'єднані між собою попарно стяжками. Механізм пересування крана складається з балансиров і восьми ходових візків, зібраних попарно під кожною опорою і мають індивідуальний привід.
Вантажний візок являє собою зварену раму, встановлену на чотирьох дворебордними приводних колесах і переміщається по мосту крана. На рамі візка козлового крана розміщується механізм підйому і механізм пересування візка.
Механізм підйому представляє собою двобарабанних лебідку.
Механізм пересування вантажного візка складається з двох приводів: один привід - на кожну пару ходових коліс.
Відстань по горизонталі між осями рейок кранової колії називається - прольотом крана, а відстань між осями ходових коліс або між осями балансирних візків - базою крана. Відстань між поздовжніми осями подтележечних рейок називається колією візки. Проліт проектованого крана 25000 мм, а база 14000 мм. Колія візка 13500 мм, а база 2500 мм.
3. Розрахунок механізму підйому
3.1 Вихідні дані
Маса захоплення, кг
Швидкість підйому, м / с
Розрахунок статистичних навантажень і потужності ДПТ 6. Розрахунок і побудова електромеханічних характеристик. Розрахунок регулювальних опорів. Розрахунок перехідних процесів при пуску і гальмуванні електроприводу.
Вибір каната і барабана: вантажопідйомна сила, ККД поліспаста, найбільше зусилля в вітки каната, що набігає на барабан при підйомі вантажу. Обгрунтування вибору типу електродвигуна: тривалість включення, статична потужність і кутова швидкість.
Вантажопідйомні машини для переміщення окремих штучних вантажів великої маси по довільній просторової трасі. Визначення часу циклу і тривалості включення двигуна. Кінематична схема приводу вантажопідйомної візки, розрахунок руху.
Розрахунок механізму підйому вантажу мостового крана. Вантажопідйомна сила. Вибір електродвигуна. Розривне зусилля каната в цілому. Перевірка редуктора по вантажному моменту. Вантажний момент на барабані. Гальмівний момент. Розрахунок механізму пересування візка.
Відомості, поняття, призначення та операції козлових кранів, класифікація за призначенням і способу обпирання. Характеристика конструкції крана КК-32М: пристрій, технічна характеристика. Оцінка роботи механізмів підйому вантажу і пересування крана.
Розрахунок механізму пересування крана та протиугінного захоплення. Фактичний час пуску механізму пересування крана без вантажу і час гальмування механізму пересування крана. Механізм підйому клина. Розрахунок на міцність важеля протиугінного захоплення.
Розрахунок, обгрунтування вибору електродвигуна: тривалість включення, вантажопідйомна сила, потужність, кутова швидкість. Особливості та методи розрахунку канатно-блокової системи, барабана, редуктора (маса, габарити). Вивчення компонування електричної талі.
Необхідна динамічна і статистична вантажопідйомність проектованого крана. Вибір двигуна і каната, використання дворазових одинарних поліспастів. Крюкова підвіска і блоки, металоконструкція крана. Розрахунок підшипників опорно-поворотного пристрою.
Застосування блоків для відхилення напрямку канатів і ланцюгів. Зірочки - блоки з фасонної поверхнею для роботи зі звареними і пластинчастими ланцюгами. Перетворення обертального руху в поступальне переміщення вантажу. Розрахунок міцності барабанів.
Конструкція і призначення мостового крана, технічні параметри: вибір кінематичної схеми механізму підйому, поліспаста, каната, діаметру барабана і блоків: перевірочний розрахунок підвіски крюка. Визначення потужності двигуна, вибір редуктора, гальма.
Проект мостового крана з двох просторово-жорстких балок, з'єднаних по кінцях прольоту з кінцевими балками. Обгрунтування типу металоконструкції, характеристики прийнятого металу, розрахунок і перевірка міцності і жорсткості основних несучих елементів.
Розрахунок підйомної канатоведучих і канатосборной лебідки; відкритої зубчастої передачі, механізму пересування візка, гальмівного моменту. Вибір каната, підшипників, електродвигуна і редуктора. Визначення навантажень, що діють на перемотувати барабани.
Вантажопідйомні машини, що характеризуються повторно-короткочасним режимом роботи. Мостові крани, їх види, область застосування. Цехові і ручні, крюки, магнітні та грейферні підйомні крани. Конструктивні елементи. Установка кранів і крановий шлях.
Особливості розробки силової частини електроприводу механізму підйому мостового крана, в тому числі його тепловий розрахунок і принципи забезпечення захисту від струмів короткого замикання. Кількісна оцінка вектора стану або тахограми процесу руху.
Застосування вантажопідйомних машин для вантажно-розвантажувальних і монтажних робіт. Пролітна будова козлових кранів у вигляді четирехферменной або Двобалочний конструкції. Удосконалення типів і конструкцій кабельних кранів. Пристрій консольного крана.
Визначення вантажопідйомної сили, розривного зусилля каната, діаметру, кутової швидкості барабана. Розрахунок редуктора по радіальному навантаженні, статичного і гальмівного моменту на вихідному валу. Вибір ходових коліс і електродвигуна двухконсольная візки.
Вивчення механізму підйому, технології вибору двигуна, поліспаста і каната. Розрахунок розмірів конструктивних елементів барабана. Особливості розрахунку блоку і визначення передавального відношення приводу. Технологічні характеристики металоконструкції.
Технічні характеристики механізмів крана, режими їх роботи. Вимоги, що пред'являються до електроприводів мостового крана. Розрахунок потужності і вибір електродвигунів приводу, контролера для пуску і управління двигуном, пускорегулирующих опорів.
Особливості розрахунку механізму підйому, вибір електродвигуна, розрахунок редуктора, поліспаста. Розрахунок блоку, характеристика металоконструкцій крана, перевірка статичного прогину, визначення ваги конструкції, розрахунок на міцність, підшипники кочення.
Особливості та методи розрахунку механізму лебідки: вибір каната, гака за вантажопідйомністю і режиму роботи. Розрахунок траверси і блоків підвіски, барабана і його осі. Обгрунтування вибору електродвигуна, редуктора, гальма, муфти. Розрахунок їх основних показників.