(3) Обзор и анализ (1212671), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

1.3 Наименование узлов и механизмов

Рисунок 1.15 – схема крана Kobelco RK-450-2

Стрела представляет собой коробчатую конструкцию, поднимающую груз посредством блоков и грузового каната и изменяющую вылет за счет механизмов подъема и телескопирования. Состоит из основной неподвижной и четырех подвижнх секций.

Гусёк устанавливается на оголовке и предназначен для подъема стравнительно легкого по массе груза на высоту и раширения под-стрелового пространства.

Вспомогательный блок на головке стрелы установлен на головке стрелы и применяется для подъема стравнительно легкого по массе груза в однократном полиспасте в пределах вылета стрелы, а также для приведения гуська в рабочее и транспортное положение.

Грузовая лебедка предназначена для подъема и опускания груза. Состоит из барабанов главного и вспомогательного подъема, приводимых во вращение гидромоторами.

Противовес – это дополнительный груз, закрепленный на хвостовой части поворотной рамы дляуравновешивания грузового момента.

Выносные опоры используются для увеличения опорного контура крана в рабочем состоянии. Они выдвигаются из четырех мест шасси в боковые стороны и обеспечивают установку крана в устойчивое горизонтальное положение.

Выключатели подвесок служат для отключения действия листовых рессор за счет гидроцилиндров в целях повышения устойчивости крана при работе без выносных опор.

Общая номинальная грузоподъемность – наибольшая допускаемая масса груза, поднимаемого на данном вылете при данной длине стрелы.

Вылет – расстояние по горизонтали от оси вращения поворотной части до центра зева крюка.

Угол наклона стрелы – угол, образовываемый продольной осью стрелы.

1.4 Конструкция стрелового оборудования

По конструкции различают стреловое оборудование со стрелой постоянной длины и с телескопической стрелой. Стреловой оборудование со стрелами постоянной длины выполняют с гибкой подвеской, а телескопические стрелы – с жесткой подвеской.

Стрелы решетчатой конструкции – подвешиваются на гибкой подвеске при помощи систем канатов.

Стрелы телескопической конструкции на кранах с гидравлическим приводом является основным оборудованием. Представляет собой сплошностенчатую телескопическую стрелу балочного типа, подвешиваемую на жёсткой подвеске. Стрела при этом удерживается гидроцилиндрами, с помощью которых меняется её угол наклона. Стрелы этого типа изменяют свою длину с помощью телескопических элементов. Эта операция по изменению длины стрелы, называемая телескопированием, может производиться в процессе работы с крюком, в том числе с грузом. В качестве грузозахватного приспособления на телескопических стрелах устанавливается крюковая подвеска.

Стреловое оборудование с гибкой подвеской:

К стреловому оборудованию с гибкой подвеской относятся основная стрела постоянной длины и удлинение, получаемые с помощью дополнительных секций(вставок).

Основная стрела представляет собой сварную металлическую конструкцию прямоугольного или треугольного сечения, пояса и раскосы которой выполнены из проката углового или трубчатого профиля. Она состоит из опорной секции 7 – основания, промежуточной 8 и головной 6 секций(головки). В торцах секций, соединяемых между собой болтами или пальцами, установлены диафрагмы, обеспечивающие устойчивость стрелы при скручивающих нагрузках. Наиболее распространено пальцевое соединение секций стрелы, обеспечивающее меньшую трудоёмкость сборочно – разборочных операций. Опорный шарнир стрелы, соединяющий ее основание с проушинами поворотной платформы, выполнен в виде пяты с отверстиями, в которые закладывают оси или короткие пальцы. В шарнире применяют подшипники скольжения или качения. На головной секции стрелы размещают блоки грузового полиспаста и отклоняющие блоки, а также выключающее устройство (ограничитель) механизма подъема груза.

Рисунок 1.16 – Основная стрела

На стреле крана КС – 5363А предусмотрены катки, используемые для опирания головки опущенной стрелы на площадку при монтаже и демонтаже.

На рисунке 1.16 приведены различные исполнения основных стрел. Головную секцию стрелы оснащают иногда неподвижным 6 или шарнирным наголовником 8 для лучшего размещения блоков грузового полиспаста и возможности подъёма габаритных грузов на минимальном вылете. На головной секции предусмотрены также отверстия для установки гуськов 9 и 11.

На основной и удлиненных стрелах можно устанавливать гуськи, увеличивающие подстреловую зону крана и позволяющие поднимать грузы небольшой массы с повышенной скоростью. Гусек представляет собой дополнительную стрелу, шарнирно соединяемую с головкой основной или удлиненной стрелы, что позволяет изменять ее положение в вертикальной плоскости.

Рисунок 1.17 – Стрелы с гибкой подвеской

Стреловое оборудование с жесткой подвеской.

Стреловое оборудование с жесткой подвеской выполняют в виде телескопической стрелы, соединяемой с помощью гидравлических цилиндров с поворотной платформой.

Телескопическая стрела – сварная конструкция из листового и фасонного проката – состоит из основной и двух или трех выдвижных секций.

В таких стрелах секции выдвигаются с помощью гидроцилиндров при подвешенном на крюке грузе в пределах заданной грузовой характеристики.

В зависимости от модели крана механизм выдвижения может состоять из одного длинноходового гидроцилиндра и двух канатных полиспастов. В этом случае гидроцилиндр обеспечивает выдвижение второй секции, а полиспаст обеспечивает синхронное выдвижение верхней секции. На некоторых моделях крана вместо канатного полиспаста применен второй гидроцилиндр.

Трехсекционная телескопическая стрела включает в себя основную секцию 4 и две выдвижные секции 2 и 3. Для выдвижения этих секций применены соответственно гидроцилиндры 5 и 6, штоки которых закреплены на осях 7. На основной секции закреплён шток цилиндра 5, а на секции 3 – шток цилиндра 6.

Рисунок 1.18 – Трехсекционная телескопическая стрела

Гидроцилиндры 5 и 6 приводятся в действие жидкостью, подаваемой через отводы гидрораспределителя по шлангу, навиваемому на барабан 10.

При выдвижении секции стрелы опираются одна на другую и помощью опор – ползунов, которые размещены в головных частях основной и выдвижных (нижние опоры - ползуны) и в хвостовой части выдвижных секций (верхние опоры - ползуны). Опоры – ползуны по конструкции могут быть неподвижными и подвижными – шарнирными.

Рисунок 1.19 – Опоры ползуны

1.5 Изготовление решетчатых стрел

Решетчатые стрелы собираются из деталей, изготовленных из листовой и профильной (уголки, швеллеры, двутавры, тавры) прокатной стали.

Набор типов профилей, имеющих различные размеры и геометрические характеристики, называют сортаментом. Сортовая сталь подразделяется на: угловую равнобокую и неравнобокую, полосовую, круглую и квадратную.

Для выполнения сварочных работ применяются электроды, сварочная проволока, флюсы, защитные газы.

При сборке ферм особое внимание уделяют правильному центрированию стержней в узлах во избежание появления изгибающих моментов, не учтенных расчетом. Разнообразие типов и размеров ферм иногда не позволяет использовать преимущества их сборки в инвентарных кондукторах. В этих случаях нередко применяют метод копирования. Первую собранную из уголков по разметке ферму закрепляют на стеллаже — она служит копиром. При сборке детали каждой очередной фермы 2 раскладывают и совмещают с деталями 1 копирной фермы. После скрепления деталей 2 прихватками собранную ферму (пока с односторонними уголками) снимают с копира, укладывают на стеллаже отдельно и ставят на нее недостающие парные уголки 3. Когда сборка требуемого количества ферм закончена, копирную ферму также дособирают и отправляют на сварку.

Рисунок 1.20 – Схема сборки фермы по копиру

Такой способ прост и эффективен, но он не обеспечивает необходимой точности размеров ферм и правильного расположения монтажных отверстий, например для крепления ферм к колоннам.

Рисунок 2.21 – Копир с фиксатором для сборки стропильных ферм: I – основание фиксатора; II – крепление фиксатора к копиру; III – копир; IV – стойка фиксатора

Для увеличения точности сборки на концах копира укрепляют специальные съемные фиксаторы, которые определяют положение деталей с монтажными отверстиями и ограничивают геометрические размеры конструкции в пределах заданных допусков. Сборка ферм по копиру с фиксаторами производится в следующем порядке. Сначала устанавливают концевые планки 2, предварительно сваренные с фасонками 1. Их правильное положение обеспечивают совмещением монтажных отверстий концевых планок с отверстиями в стойке фиксатора IV. Затем на копире раскладывают все остальные элементы, производят прихватку, ферму снимают с копира, кантуют и до собирают, как описано выше.

1.6 Изготовление телескопических стрел

В процессе проектирования должны быть найдены кон­структивно-технологические решения, которые обеспечат выполнение всех требований, предъявляемых к конструк­ции. В общем случае проектирование целесообраз­но выполнять по следующей схеме.

1. Проектирование начинают с выбора типа конструктив­ного решения и создания общего образа конструкции исхо­дя из компоновки машины в целом с учетом функциональ­ных требований, конструктивных ограничений и техноло­гических возможностей предприятия, а также опыта про­ектирования подобных машин. Определяют виды проката, которые могут быть использованы для изготовления основ­ных элементов конструкции, т. е. листовой или фасонный прокат, трубы, гнутые профили и пр. Предварительно уста­навливают марку стали или перечень сталей, которые мо­гут быть применены.

2. Определяют эксплуатационные воздействия, формиру­ют расчетные комбинации нагрузок и составляют таблицу нагрузок. Устанавливают расчетные положения и направления подвижных и переменных нагрузок. Для из­меняемых конструкций определяют расчетные положения их частей, при которых можно ожидать возникновения наи­больших напряжений в элементах.

3. Производят предварительную оценку геометрических параметров сечений по условию прочности. Расчет на прочность начинают с наиболее нагруженных сечений основных элементов конструкций.

4. Проверяют выполнение условия жесткости, которое устанавливает ограничение упругих прогибов от действия переменных нагрузок. При необходимости изменя­ют параметры сечений элементов конструкции, которые вносят наибольший вклад в расчетное перемещение. По результатам анализа расчетов на прочность и жесткость оценивают рациональность выбранного материала и при необходимости корректируют решение.

5. Проверяют общую устойчивость балок открытого се­чения и сжатых стержней. При отрицательных результатах расчета изменяют сечение этих элементов или вводят дополнительные связи.

6. Проверяют местную устойчивость тонкостенных эле­ментов конструкции, в которых действуют наибольшие на­пряжения сжатия, сдвига и их комбинации. Если условие местной устойчивости не выполняется, то прини­мают решение об изменении их размеров или размещении ребер и диафрагм.

7. Проверочный расчет на сопротивление усталости вы­полняют для основных сечений конструкции, подвергаемых интенсивному циклическому нагружению. Если дол­говечность конструкции окажется меньше требуемой, то кор­ректируют конструктивно-технологическое решение.

8. В процессе проектирования отдельных узлов конструк­ции производят расчет на прочность и сопротивление уста­лости сварных соединений, узлов, воспринимающих мест­ные нагрузки, шарнирных узлов, монтажных соединений, кронштейнов и пр.

При производстве телескопических стрел для кранов особое внимание выделяют подбору материала. Для изготовлении секций стрел используется высокопрочная низколегированная конструкционная сталь таких марок как: OPTIM 700 MC PLUS DF, STRENX 700 MC, WELDOX 700 (960, 1100) D SSAB. Сталь предназначена для изготовления телескопических крановых стрел и других деталей кранов. Данная марка стали также применяется для изготовления рам и кузовов транспортных средств, оборудования для лесной промышленности, горнодобывающего оборудования, а также погрузо-разгрузочного и перерабатывающего оборудования.

Технологический процесс изготовления секции стрелы крана-манипулятора проходит в несколько этапов, основными из которых является раскрой листовой стали и придание ей нужного профиля (формы). Для этого на заводах используется плазменные резки или гильотинные ножницы. Плазменная резка предназначена для резки листового металлопроката, изготовленного из сталей обыкновенного качества, конструкционных сталей, а также высокопрочных сталей с пределом текучести до 1300 МПа. Плазменная резка позволяет вырезать из листового проката заготовку любой конфигурации. Для получения различных профилей секций стрелы используют гибочное оборудование.

Характеристики

Список файлов ВКР