Задание 9
ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ МАШИНЫ
Башенный кран
Вычисление сменной производительности башенного крана
Цель задания: определить производительность башенного крана
Данные для расчета приведены в табл. 2.1 и 2.2.
Краном (рис. 2.1) монтируют сборные конструктивные элементы здания и за один цикл поднимают и устанавливают одну конструкцию.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ
1. Определить необходимую высоту подъема крюка и вылет стрелы соответствующей этой высоте.
2. Вычислить коэффициент использования крана по грузоподъемности.
3. Начертить рабочую зону крана в масштабе.
4. Определить продолжительность отдельных операций рабочего цикла крана.
5. Вычислить длительность рабочего цикла крана без совмещения операций и при совмещении операций.
6. Начертить схемы последовательности операций рабочего цикла.
7. Определить эксплуатационную производительность башенного крана при работе по совмещенному и не совмещенному циклам.
8. Ответить на контрольные вопросы.
МЕТОДИКА РАСЧЕТА
- Требуемую высоту подъема крюка (рис. 2.1) определяем суммированием:
, м (2.1)
где Н - заданная высота уровня монтажа, м (табл. 2.1);
l ст - длина стропов, м (табл. 2.1);
h ИЗД - высота изделия, м (табл. 2.1);
h ЗАП - высота подъема груза над уровнем контакта (по условиям техники безопасности принимаем равной 2,5 - 3 м).
По полученному значению Нтр из графика на рис. 2.2 находим вылет стрелы и грузоподъемность крана при этом вылете.
Рисунок 2.1 - Схема рабочей зоны крана: а - план, б- профиль.
2. Вычисляем коэффициент использования крана по грузоподъемности:
, (2.2)
где G - масса изделия, т (табл. 2.1);
Q - грузоподъемность крана при выбранном вылете стрелы, т (рис. 2.2).
3. Чертим рабочую зону крана в масштабе на основании рис. 2.1 с учетом данных числовых значений варианта и выбранного вылета стрелы R. Расстояние k от оси подкранового пути до здания и склада принимаем равным 4…5 м. Марка крана выбирается по последней цифре зачетки (рис. 2.2): а - 1, 2; б – 3, 4; в – 5, 6; г – 7, 8; д - 9, е - 0.
4. Определяем продолжительность следующих операций рабочего цикла крана:
t 1 - строповка монтируемого изделия, с;
t 2 - подъем изделия до нужного уровня, с;
t 3 - поворот стрелы крана, с.
t 4 – перемещение крана по рельсовому пути;
t 5 – опускание груза до уровня монтажа, с;
t 6 – удержание монтируемого изделия во время установки, закрепления, подливки раствора, выверке положения и других операций, с.
t 7 – расстроповка монтируемого изделия, с;
t 8 – подъем крюка с грузозахватными приспособлениями над уровнем монтажа, с;
t 9 – возвратный поворот стрелы, с;
t 10 – возвратное перемещение крана, с;
t 11 – опускание крюка с грузозахватными приспособлениями, с.
Продолжительность ручных операций t 1, t 6, t 7 принимаем по нормативным данным (табл. 2.1), а длительность остальных операций вычисляем приближенно по установившимся скоростям рабочих движений крана, без учета периодов разгона и торможения.
Продолжительность подъема
, с (2.3)
где uПОД – скорость подъема изделия, м/с (табл. 2.2).
Рабочий поворот
, с (2.4)
где aср – средний угол, рад;
w - угловая скорость поворотной платформы, с-1
Средний рабочий угол поворота находим по схеме рабочей зоны крана (рис. 2.1) графическим способом или аналитическим способом по формуле:
, рад (2.5)
где R – расчетный вылет стрелы.
а - КБ-160.2, б - КБ-306А, в - КБ-100.ОМ, г - КБ-100.1, д - КБ-60, е - КБ-405
1- грузоподъемность; 2 - высота подъема
Рисунок 2.2 - Графики грузоподъемности и высоты подъема кранов
Время перемещения крана по рельсовому пути:
, с (2.6)
где L пер - средний путь перемещения, м
uпер - скорость перемещения, м/с (таблица 2.6)
Средний путь перемещения крана (рис. 2.1) принимаем равным расстоянию между центрами рабочих зон склада и здания. Определяем его графически или аналитически по формуле
, м (2.7)
Время опускания груза до уровня монтажа
, с (2.8)
где uОП - скорость опускания изделия, м/с (таблица 2.2).
Продолжительность подъема крюка со стропами над уровнем монтажа
, с (2.9)
Длительность остальных операций определяем аналогично:
; (2.10)
; (2.11)
. (2.12)
5. Вычисляем длительность рабочего цикла крана. При работе совмещения операций рабочий цикл крана равен сумме времени всех его операций
. (2.13)
Для повышения производительности крана некоторые операции можно совмещать (например, подъем и перемещение груза). В этом случае при подсчете длительности рабочего цикла учитывают только наиболее длительную из совмещаемых операций:
(2.14)
Вычисление длительности циклов (несовмещенного и совмещенного) надо иллюстрировать выполненными в масштабе схемами (рис. 2.3). Схема для совмещенных операций выполняется следующим образом. Не совмещаемые операции составляют в один ряд, а совмещаемые показываются сверху или снизу от основной, большей по длительности на совмещаемых, как это показано на рисунке 2.3б.
6. Определяем сменную эксплуатационную производительность башенного крана при работе по совмещенному и не совмещенному циклам:
, т/смену (2.15)
где Т – продолжительность смены, ч;
Q – грузоподъемность крана, т, при данном вылете стрелы;
k Г – коэффициент использования крана по грузоподъемности;
k В – коэффициент использования крана по времени на протяжении смены, равный 0,82-0,83;
n – число рабочих циклов крана в час, подсчитываемое по формуле:
,
где t Ц – средняя длительность рабочего цикла, с.
Рисунок 2.3 - Примерная схема построения рабочего цикла крана:
а - без совмещения операций; б - с совмещением операций
Таблица 2.2 – Технические характеристики башенных кранов
| Показатели | КБ-160.2 | КБ-306А | КБ-100.ОМ | КБ-100.1 | КБ-60 | КБ-405 |
| Грузоподъемность, т | ||||||
| Высота подъема, м | ||||||
| Вылет стрелы, м | ||||||
| Скорость подъема и опускания груза м/с uпОД, uоп | 0,37 | 0,40 | 0,33 | 0,21 | 0,33 | 0,33 |
| Скорость передвижная крана м/с Vпор | 0,3 | 0,3 | 0,48 | 0,48 | 0,5 | 0,3 |
| Частота вращения башни, w, c-1 | 0,01 | 0,01 | 0,0117 | 0,0117 | 0,0117 | 0,01 |
Таблица 5.1 – Характеристика изделия
| № п/п | Наименование изделия | Марка изделия | G | h изд | l ст | t 1 | t 6 | t 7 | a | b | c | d | l | Н |
| ПГС-31 | ||||||||||||||
| Плита кровли | Л-З | 4,75 | 0,28 | 7,5 | 0,5 | |||||||||
| Плита кровли | ПК-1 | 4,15 | 0,24 | 7,5 | 0,5 | |||||||||
| Плита перекрытия | ПК-8-63-12 | 4,11 | 0,22 | 1,5 | 0,6 | |||||||||
| Шахта лифта | 2ЛШ-2 | 3,32 | 2,79 | 1,5 | 0,6 | |||||||||
| Плита лоджии | ЛП-60-10 | 3,20 | 0,22 | 2,5 | 7,5 | 0,5 | ||||||||
| Плита лоджии | ПЛ-60-10л | 3,17 | 0,22 | 2,5 | 7,5 | 0,5 | ||||||||
| Блок внутренней плиты | ВБ-24-26-2-1 | 2,97 | 2,38 | 2,5 | 7,5 | 0,5 | ||||||||
| Опора лотка | ОЛК-1 | 2,86 | 0,24 | 7,5 | 0,5 | |||||||||
| Блок парапета | НБ-76т | 2,72 | 2,24 | 2,5 | 7,5 | 0,5 | ||||||||
| Шахта лифта | 2ЛШ-1 | 2,65 | 1,90 | 2,5 | 7,5 | 0,5 | ||||||||
| Плита перекрытия | ПТ-35-12а | 2,27 | 0,22 | 7,5 | 0,5 | |||||||||
| Цокольный блок | Нц-15-15-45 | 2,21 | 1,48 | 1,5 | 7,5 | 0,5 | ||||||||
| Опора лотка | ОЛК-5 | 2,04 | 0,24 | 2,5 | 7,5 | 0,5 | ||||||||
| Перегородка внутренняя | ВПК-2-3 | 1,92 | 2,55 | 1,5 | 8,5 | 0,6 | ||||||||
| Цокольный блок | НЦ-15-13-45 | 1,73 | 1,48 | 7,5 | 0,5 | |||||||||
| Шахта лифта | 2ЛШ-1 | 1,61 | 0,15 | 7,5 | 0,5 | |||||||||
| Плита перекрытия | ПТ-35-12а | 1,52 | 0,26 | 1,5 | 8,5 | 0,6 | ||||||||
| Цокольный блок | Нц-15-15-45 | 1,38 | 2,18 | 1,5 | 8,5 | 0,6 | ||||||||
| Опора лотка | ОЛК-5 | 0,07 | 0,18 | 0,5 | ||||||||||
| Перегородка внутренняя | ВПК-2-3 | 0,85 | 2,78 | 0,5 |
Таблица 5.1 – Характеристика изделия
| № п/п | Наименование изделия | Марка изделия | G | h изд | l ст | t 1 | t 6 | t 7 | a | b | c | d | l | Н |
| ПГС-32 | ||||||||||||||
| Козырек входа | КВ-3-5 | 1,61 | 0,15 | 7,5 | 0,5 | |||||||||
| Лестница | ЛМ-28-12п | 1,52 | 0,26 | 1,5 | 8,5 | 0,6 | ||||||||
| Наружный блок | НБУ-9/7-22,5.5-1 | 1,38 | 2,18 | 1,5 | 8,5 | 0,6 | ||||||||
| Ограждения лоджии | С-1 | 1,35 | 0,95 | 7,5 | 0,5 | |||||||||
| Плита балкона | ПБ-33-5 | 1,19 | 0,18 | 1,5 | 8,5 | 0,6 | ||||||||
| Перегородка внутренняя | ВПК-10 | 1,18 | 2,55 | 1,5 | 8,5 | 0,6 | ||||||||
| Лестница | ЛПР-25-12вв | 1,16 | 0,32 | 0,5 | ||||||||||
| Блок внутренней плиты | ВБ-9.26.2-1 | 1,08 | 2,54 | 2,5 | 0,5 | |||||||||
| Плита балкона | ПБ-27-5 | 0,07 | 0,18 | 0,5 | ||||||||||
| Вентиляционный блок | ВБК | 0,85 | 2,78 | 0,5 | ||||||||||
| Вентиляционный блок | ВБВ9,28.3 | 0,79 | 2,78 | 0,5 | ||||||||||
| Балка перемычка | БП-40 | 0,77 | 0,24 | 0,5 | ||||||||||
| Блок парапета | НБ-69И | 0,68 | 0,57 | 8,5 | 0,6 | |||||||||
| Ограждение лоджии | С-3 | 0,5 | 0,95 | 0,6 | ||||||||||
| Наружный блок | НБО-12,8.4 | 0,48 | 1,79 | 3,5 | 1,5 | 0,6 | ||||||||
| Козырек входа | КВ-3-5 | 2,65 | 1,90 | 2,5 | 7,5 | 0,5 | ||||||||
| Лестница | ЛМ-28-12п | 2,27 | 0,22 | 7,5 | 0,5 | |||||||||
| Наружный блок | НБУ-9/7-22,5.5-1 | 2,21 | 1,48 | 1,5 | 7,5 | 0,5 | ||||||||
| Плита балкона | ПБ-27-5 | 2,04 | 0,24 | 2,5 | 7,5 | 0,5 | ||||||||
| Вентиляционный блок | ВБК | 1,92 | 2,55 | 1,5 | 8,5 | 0,6 |