Тема дипломной работы: Комплексная механизация работ по перегрузке щебня на заводе ЖБИ с конструкторской проработкой козлового крана ККД-10

На первом листе представлена схема механизации склада сыпучего материала. Щебень поступает на предприятие по изготовлению железобетонных конструкций по железной дороге в саморазгружающихся полувагонах. Разгружается на эстакаде и из отвалов ленточными конвейерами в цеха.
Козловой кран грузоподъемностью 10 тонн, пролетом 32 метра состоит из опор, пролетного строения, грузовой тележки, грузозахватного органа. Приведена его техническая характеристика.
Грузовая тележка козлового крана оснащена механизмом пере¬движения и механизмом подъема. В свою очередь механизм подъема состоит из электродвигателя мощность 37 кВт, тормоза ТКГ-300, цилиндрического редуктора Ц2-500 с передаточным числом 50.
На четвертом листе представлен грузозахватный орган – грейфер, состоящий из челюстей, тяг, верхней и нижней траверс. В пояснительной записке произведен расчет и дана техническая характеристика.
Механизм передвижения тележки, скорость передвижения 0,63 м/с. Состоит из навесного редуктора ВКН-420, муфт, электродвигателя мощностью 1,7 кВт. Тормоз встроен в электродвигатель.
Далее механизм передвижения крана. Скорость передвижения 1,16 м/с. Состоит из электродвигателя мощностью 15 кВт, редуктора, тормоза, рамы балансира.
На седьмом листе расположено противоугонное устройство – клещевой захват. Действие которого основано на принципе непосредственного зажатия подкранового рельса рабочими поверхностями захвата.
Металлоконструкция крана состоит из двух пролетных балок коробчатого сечения из листового проката, соединенных меж¬ду собой концевыми балками на фланцах, а также четырьмя затяжками коробчатой конструкции, ус¬тановленными в местах присоединения опор. В верхней части затяжек имеются силовые шарни¬ры, с помощью которых мост крана опирается на опоры.
Кран оборудован приборами безопасности: ограничитель грузоподъемности, анемометр, концевые выключатели, буферы, клещевые захваты, устройства защиты двигателя от обрыва фаз.
В исследовательской части диплома были рассмотрены вопросы оптимизации двухканатных двухчелюстных грейферов. Проектирование и проверочный расчёт на прочность которых последние 20 лет ведётся на основании нормативных документов - РД 31.46.07-87 и ГОСТ 24599-87. Методы, используемые в РД, содержат ряд необоснован¬ных допущений. Но на момент его создания расчё¬ты проводились преимущественно вручную, и подобные допущения были не¬обходимы. Развитие современных технологий позволяет не только усовершенствовать существующую методику, но и разработать принципиально новую, более точную. Мною предложена усовершенствованная методика расчета как результат работы на КНИРС за все время обучения при непосредственном сотрудничестве с В.И. Сероштаном и многочисленных публикациях, в том числе на международных межвузовских конференциях. Для возможности создания типоразмерного ряда грейферов всё многооб-разие сыпучих материалов мы свели в табл., которая является более полным и обширным аналогом соответствующей таблицы ГОСТ 24599-87. Решение задачи оптимизации параметров грейфера возможно путем проведения многовариантных расчетов его параметров. Необходимая для таких расчетов программа создана для расчета данного типа грейферов при последовательном вводе в нее всех необходимых параметров перемещаемого груза и грейфера. В практике расчета грейферов при определении их массы используются графические зависимости коэффициентов А3, А4, А5, Т1, Т2, Т3 от обобщенного параметра. Создание программы стало возможным благодаря следующим аналитическим выражениям, являющимся результатом регрессионного анализа семейств графиков. В результате многовариантных расчетов доказано, что наиболее приемлемые значения массы грейфера достигаются при кинематических кратностях полиспаста замыкающего каната u=2 6, u=3 4 при свеженасыпанном состоянии материала; u=4 5 при неуплотненном; u=5 6 при уплотненном состоянии. Также исследовано влияние на объем грейфера насыпной плотности груза для кранов различной грузоподъемности. Получены соответствующие графические и аналитические зависимости. Разработаны 2 программы для расчета сил, действующих на грейфер, при зачерпывании и подъеме, осуществлены проверочные расчеты усовершенствованного грейфера (модель), минимальный коэффициент запаса составил 1,8.
На двенадцатом листе представлена электрическая схема механизма подъема, которая включает в себя силовую часть и схему управления.
В технологической части дипломного проекта разработан техпроцесс изготовления вала механизма передвижения тележки. Техпроцесс осуществляется с помощью токарных, фрезерных и шлифовальных операций. Для токарной операции было подобрано и рассчитано приспособление – клиновой трехкулачковый патрон с пневмоцилиндром.
В разделе охраны труда был рассчитан тормоз механизма передвижения крана, а в промышленной экологии рассчитан фильтр грубой и тонкой очистки.
В экономической части проекта определена годовая экономия от разработки и внедрения новой конструкции грейфера, она составила 103704 руб.

Диплом по специальности "Подъемно-транспортные машины" 2011г. 16,5 листов А1 чертежей, уникальная исследовательская часть, 3D модели

Введение………………...……………………………………………………….11

1.Патентный поиск прототипов………………………………….…………..12

2. Механизация……………………………………………………………...…..35

2.1. Назначение и область применения………………………………………...35

2.2. Расчет склада…………………………………………………..……………35

3. Конструкторская часть……………………………………………………..38

3.1. Расчет механизма подъема………………………………………………..38

3.1.1. Выбор каната и барабана…………………………………………………38

3.1.2. Выбор электродвигателя…………………………………………………40

3.1.3. Выбор редуктора………………………………………………………….41

3.1.4. Выбор тормоза…………………………………………………………….42

3.1.5. Компоновка механизма…………………………………………………..42

3.2. Расчет грейфера……………………………………………………………43

3.3. Расчет механизма передвижения тележки……………………………...46

3.3.1. Определение предварительной массы тележки………………………...46

3.3.2. Выбор ходовых колес…………………………………………………….46

3.3.3. Выбор электродвигателя…………………………………………………47

3.3.4. Выбор редуктора………………………………………………………….48

3.3.5. Проверка двигателя по пусковому моменту…………………………….48

3.3.6. Коэффициент запаса сцепления ходовых колес с рельсом…………….49

3.3.7. Расчет подшипников ходового колеса…………………………………..50

3.3.8. Расчет тормоза…………………………………………………………….51

3.4. Расчет механизма передвижения крана………………………………….52

3.4.1. Расчет сопротивления передвижению крана……………………………52

3.4.2. Коэффициент запаса сцепления ходовых колес с рельсом…………….53

3.4.3. Выбор электродвигателя………………………………………………….53

3.4.4. Выбор редуктора………………………………………………………….54

3.4.5. Выбор тормоза…………………………………………………………….55

4. Металлоконструкция……………………………………………………….56

4.1. Расчет балки…………………………………………………………………56

5. Технологическая часть………………………………………………….…..67

5.1. Назначение детали в узле…………………………………………………..67

5.2. Определение годового объема выпуска и типа производства…………...67

5.3. Анализ технологичности конструкции детали……………………………68



















5.4. Выбор и обоснование способа получения заготовки……………………..69

5.5. Выбор технологических баз………………………………………………..70

5.6. Разработка маршрута обработки заготовки……………………………….71

5.7. Расчет операционных припусков…………………………………………..73

5.8. Расчет режимов резания……………………………………………………75

5.9. Выбор и расчет станочного приспособления……………………………..84

5.9.1. Расчет приспособления…………………………………………………...85

6. Электрическая часть………………………………………………………..88

6.1. Требования предъявляемые к механизмам козлового крана…………….88

6.2. Выбор системы управления крановыми двигателями……………………90

6.3. Описание схемы…………………………………………………………….91

6.4. Выбор кранового двигателя………………………………………………..94

6.4.1. Расчет выбранного двигателя……………………………………………95

7. Исследовательская часть…………………………………………………..98

7.1. Оптимизация параметров двухчелюстных грейферов………………….98

8. Безопасность труда и промышленная экология…………………..…...105

8.1. Обеспечение безопасности труда при эксплуатации крана………….....105

8.1.1. Обеспечение необходимых параметров микроклимата

на рабочем месте ……………………………………………...………………107

8.1.2. Обеспечение вибрационной безопасности при эксплуатации крана...108

8.1.3. Обеспечение акустической безопасности при работе крана………….109

8.1.4. Обеспечение пожаробезопасности при эксплуатации крана…………110

8.1.5. Оценка электробезопасности козлового грейферного крана…………111

8.2. Воздействие на окружающую среду выделений пыли, газов, пара

при изготовлении и эксплуатации крана……………………………………..112

8.2.1. Расчет средств очистки вентиляционных выбросов при изготовлении крана…………………………………………………………..…………………113

9. Приборы безопасности.................................................................................117

10. Экономическая часть………………………………………………….…129

10.1. Расчет интегрального экономического эффекта от разработки и внедрения новой конструкции грейфера………………………………….…..129

10.1.1. Расчет капитальных затрат…………………………………………….129

10.1.2. Определение базовых и новых затрат………………………………...132

10.1.3. Определение годовой экономии………………………………………133

10.1.4. Определение интегральной экономии……………………..………….137

10.1.5. Интегральный эффект от разработки и внедрения разъемного соединения конструкции главных балок……………………………………...138

10.2. Вывод..…………………………………………………………………….138

Приложение А……………………………………………………………..…..139

Приложение Б……………………...…………………………………………..175

Приложение В……………………...…………………………………………..188

Список литературы……………………………………………………………..211