ВКР переделанное Мамчич П.Е. (1208586), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Откуда усилие на штоке:
, (2.19)
где
вес груза, Н (
);
вес крюковой подвески, Н (
);
вес стрелы, Н (
);
ветровая нагрузка, действующая на груз, Н (принимаем при условии, что груз имеет форму куба, площадью грани которой равно
м2, при динамическом давлении ветра равном 550 Па,
);
ветровая нагрузка, действующая на стрелу, Н (
);
центробежная сила от массы груза, Н;
центробежная сила от массы стрелы, Н;
расстояние от оси шарнира крепления стрелы до оси груза, м (
);
расстояние от оси поворотной части до оси крепления стрелы, м,
;
расстояние от оси стрелы до троса, м (
);
кратность полиспаста (
);
КПД полиспаста (
);
предельное отклонение груза, м (
);
плечо приложения центробежной силы, м;
предельное отклонение стрелы при ветровой нагрузке, м (
);
угол между оси стрелы и перпендикуляром поверхности земли, град; (
);
Центробежная сила от массы груза вычисляется по формуле (2.20), Н:
, (2.20)
где
масса груза, кг (
);
скорость поворотной части автокрана, м/с (
);
расстояние от оси шарнира крепления гидроцилиндра до оси груза, м (
);
Тогда по формуле (2.20):
Н.
Центробежная сила от массы стрелы рассчитывается по формуле (2.21), Н:
, (2.21)
Н
Плечо приложения центробежной силы рассчитываем по формуле (2.22), м:
, (2.23)
м.
Тогда, по формуле (2.19) усилие на шток гидроцилиндра,Н:
Н.
Диаметр плунжера определяется по формуле [6]:
, (2.24)
где
число гидроцилиндров, работающих одновременно;
рабочее давление в системе, МПа; (в соответствии с аналогом, принимаем 20 МПа)
потери давления (суммарное сопротивление) в напорной линии от насоса до цилиндра, кгс/см²;
(принимаем 6% рабочего давления
)
механический КПД гидроцилиндра; (
)
КПД пары шарнирных подшипников с густой смазкой; (принимаем
) Таким образом, подставляя значения в формулу (2.24):
м,
следовательно, гидроцилиндр имеет параметры:
.
Отсюда следует что, гидроцилиндр совместно с выбранным ранее гидромотором сможет обеспечить нормальный подъём стрелы с грузом.
-
Расчет на устойчивость
Автомобильные краны – являются свободно стоящими, устойчивость которых против опрокидывания обеспечивается только их собственным весом. Кроме веса крана, веса поднимаемого груза и веса грузозахватного приспособления на кран воздействуют различные внешние нагрузки:
- инерционные силы, возникающие в периоды пуска или торможения механизмов крана (грузовая и стреловая лебедки; механизмы поворота крана);
- ветровая нагрузка, воздействующая на груз, корпус крана, стрелу;
- центробежные силы, возникающие при вращении поворотной части.
Коэффициенты необходимые для расчета устойчивоcти автокрана производим по методике Д.П. Волкова [9].
Рис. 2.3.1. Схемы расчета грузовой (а) и собственной (б) устойчивости.
Величины моментов действующих сил зависят от угла наклона площадки, на которой стоит кран, положения стрелы и груза. Совместное действие всех сил, неблагоприятно влияющих на устойчивость крана, приводят к его опрокидыванию. Поэтому краны проектируют так, чтобы при любых условиях как в рабочем, так и в нерабочем состоянии была обеспечена их устойчивость. В расчетах при определении устойчивости крана различают грузовую и собственную устойчивость. Степень устойчивости крана определяется коэффициентом грузовой устойчивости
и коэффициентом собственной устойчивости
Коэффициент грузовой устойчивости (2.25):
, (2.25)
где
вес крана кН;
вес груза кН;
ветровая нагрузка, действующая на подветренную площадь крана, кН;
ветровая нагрузка, действующая на груз к головке стрелы, кН;
вес стрелы приведенный к головке стрелы, кН;
угол наклона площадки (
при установке крана на опоры);
расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м;
расстояние от центра тяжести крана до плоскости, проходящей через точки опорного контура, м;
расстояние от оси вращения до головки стрелы, м (
);
расстояние от центра подветренной площади крана до плоскости, проходящей через точки опорного контура, м (
);
расстояние от головки стрелы до плоскости, проходящей через точки опорного контура, м;
расстояние от центра тяжести крана до оси его вращения, м;
расстояние от головки стрелы до центра тяжести подвешенного груза при его минимальном положении, м;
скорость подъема груза, м/с;
составляющие скорости перемещения головки стрелы, направленные параллельно опорной поверхности и перпендикулярно это поверхности, м/с;
ускорение свободного падения, м/с2;
время неустановившегося режима работы механизма подъема (
с);
то же механизма изменения вылета (
с);
частота вращения поворотной части автокрана, об/мин;
Тогда, подставляя в формулу (2.25):
Собственная устойчивость крана проверяется в нерабочем состоянии без груза при установке крана без выносных опор, поэтому угол наклона площадки 3°. При расчете ветровой нагрузки динамическое давление ветра принимается для нерабочего состояния 0,45 кПа.
Коэффициент собственной устойчивости находим из условия (2.26):
, (2.26)
Тогда
Следовательно, автокран устойчив в данном положении.
-
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ИМПОРТНЫХ АНАЛОГОВ
3.1. Технические показатели
Учитывая уровень развития технологий, отечественные автокраны марки КС мало чем уступают китайским XCMG [16]. Однако некоторые отличия все же есть. Грузоподъемность автокранов российского производства ограничена примерно 100 тоннами, тогда как некоторые их китайские конкуренты способны поднимать грузы весом 1000 тонн и более. То же самое касается и вылета стрелы — даже у самых «продвинутых» на сегодня моделей автокранов «ГАЛИЧАНИН» она не превышает 50 метров, тогда как у «китайцев» этот показатель может достигать 100 метров.
К преимуществам автокранов XCMG перед отечественными аналогами можно отнести и более продолжительный срок службы, и гораздо меньшую потребность в техническом обслуживании. В то же время, стоимость запчастей для китайских автокранов заметно выше, чем их аналогов для российской техники.
Плюсы в пользу российских автомобильных кранов.
-
Главный плюс, это более низкая цена по сравнению с зарубежными аналогами. За ту же сумму (тем более, с учетом прошедшей девальвации курса рубля) Вы сможете купить импортный автокран «с пробегом», который был в эксплуатации на различных стройках. Или купить абсолютно новый автокран российского производства.
-
Для российской техники Вы всегда быстро найдете необходимую запасную часть и по более низким ценам. Простой такой дорогостоящей техники всегда затратен, тем более, в процессе важных строительных работ. К примеру, автокран в аренду отечественного производства грузоподъемностью в 25 тонн обходится в Санкт-Петербурге от 8 000 руб. за машино/смену. Аренда зарубежного аналога в среднем на 15-20% дороже по рынку. Простой такой техники затратен, как для арендатора – время уходит на замену техники, которой может и не оказаться в силу востребованности в наличии в данный момент, что грозит затягиванием сроков работ, так и владельца-арендодателя – дополнительные расходы на ремонт и нервы на замену.
-
Следует отметить, что не только цена самой запасной части ниже для российских автокранов, но и стоимость работ по ее замене также ниже.
-
Для российских кранов менее критично плохое качество топлива, импортный автокран же просто может заглохнуть, и работа прервется на неопределенное время;
-
Для автокрана российского производства проще найти сервисный центр. Особенно это касается небольших городов.
Минусы отечественных автокранов
-
Техника российского производства более часто подвержена поломкам;
-
Более низкое качество сборки и брак;
-
Не оптимально спроектированы конструкционные решения;
-
Срок использования отечественной техники ниже.
Плюсы импортных автомобильных кранов
-
Автокраны импортного производства более комфортабельны в применении, продуманы до мелочей (особенно в сравнении со старыми образцами техники российского производства);
-
Зарубежная техника реже ломается;
-
Импортные автокраны имеют более длительный эксплуатационный срок.
Минусы зарубежных кранов на автомобильном шасси
-
Дорогая импортная новая строительная техника (особенно после девальвации рубля) большинству компаний стала почти недоступна, поэтому чаще всего приобретается техника уже бывшая в употреблении. Полную техническую проверку всех узлов перед покупкой сделать сложно, поэтому можно купить автокран с серьезными проблемами.
-
Девальвация отечественной валюты привела к существенному росту на запчасти. Плюс к этому запчастей часто нет на складах и их приходится долго
ждать. Как результат, простой техники.
-
Требуют более качественных, соответственно, дорогих горюче-смазочных расходных материалов.
Альтернативой нелегкого выбора и покупки данного типа строительной техники может стать аренда автокрана. Затрат существенно меньше и нет ограниченности в выборе: вы сможете себе позволить как отечественную, так и импортную.
центробежная сила от массы стрелы, Н;
расстояние от оси шарнира крепления стрелы до оси груза, м (
);
расстояние от оси поворотной части до оси крепления стрелы, м,
;














