Реконструкция мостового перегружателя грузоподъемностью 32 тонны на грузовом АТП

/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Костанайский социально-технический университет

имени академика Зулхарнай Алдамжар

Кафедра «Организация перевозок и транспорт»

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

на тему: Реконструкция мостового перегружателя грузоподъемностью 32 тонны на грузовом АТП

Специальность 050713 «Транспорт, транспортная техника и технологии»

Выполнил

Заворохин Д.А.

Научный руководитель

Павлоцкая Н.П.

Костанай 2009

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Анализ существующей конструкции

2. Выбор грейфера

3. Расчет механизма подъема груза

3.1 Исходные данные

3.2 Расчет и выбор каната

3.3 Расчет грузового барабана

3.4 Расчет мощности и выбор двигателя

3.5 Кинематический расчет механизма

3.6 Подбор муфты

3.7 Подбор тормоза

3.8 Проверка электродвигателя по условиям пуска

4. Расчет механизма передвижения тележки крана

4.1 Исходные данные

4.2 Выбор ходового колеса тележки

4.3 Определение сопротивления передвижению тележки

4.4 Выбор электродвигателя

4.5 Кинематический расчет механизма

4.6 Выбор соединительных муфт

4.7 Выбор тормоза

5. Эксплуатационная часть

6. Охрана труда

6.1 Предохранительные устройства

6.1.1 Приборы для замера скорости ветра

6.1.2 Противоугонные устройства

6.1.3 Ограничители перекоса

6.1.4 Буфера и концевые упоры

6.2 Обязанности оператора крана

6.2.1 Перед пуском крана в работу

6.2.2 Во время работы крана

6.2.3 По завершении работы

6.2.4 Средства индивидуальной защиты

7. Организационно-экономическая часть

7.1Технико-экономическое обоснование внедрения и использования

7.2 Техническая характеристика оборудования

7.2.1 Продолжительность технологического цикла крана Т_ц определяется по формуле

7.2.2 Эффективный (действительный) фонд времени работы

7.3 Расчет стоимости оборудования

7.4 Расчет сметы годовых затрат на содержание и эксплуатацию мостового перегружателя

7.4.1 Расчет годовых затрат на амортизацию оборудования

7.4.2 Расчет годовых затрат на текущий ремонт крана

7.4.3 Расчет затрат на электроэнергию

7.4.4 Расчет годовых затрат на заработную плату работников, эксплуатацией крана

7.4.5 Расчет фонда заработной платы рабочих, обслуживающих кран

7.4.6Расчет годовых затрат на вспомогательные материалы и охрану труда

7.5 Смета затрат на содержание и эксплуатацию крана

7.6 Расчёт экономической эффективности нового конструкторского решения, связанного с реконструкцией оборудования

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Одним из основных направлений повышения эффективности эксплуатируемых кранов является их модернизация: оснащение механизированными грузозахватными органами, в том числе и грузоподъемными магнитами; увеличение скоростей рабочих движений; частичное усовершенствование отдельных узлов конструкции для повышения надежности работы крана.

Все работы по модернизации должны проводиться в соответствии с требованиями Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.

Все изменения в несущей конструкции, рабочих механизмах и рабочем оборудовании могут проводиться только по документации, разработанной специализированными краностроительными предприятиями или организациями. Допускается разработка документации неспециализированными организациями при условии получения заключения на эту документацию от краностроительных предприятий или организаций.

При проведении модернизации следует обязательно учитывать фактическое состояние крана, в особенности несущей металлической конструкции. Особое внимание следует обращать на узлы примыкания опорных стоек к мосту, крепления ездового монорельса и основания опорных стоек.

Рассмотрим особенности проведения типовых работ по модернизации козловых кранов.

Оснащение крана механизированными захватными органами. Для исключения тяжелого и часто опасного ручного труда, а также для повышения производительности перегрузочных работ на краны устанавливают подъемные электромагниты, моторные грейферы и другие механизированные захватные органы.

Однако интенсивность работы крана может превысить пределы режима работы, установленные паспортом крана. Это приводит к необходимости проверки выносливости металлической конструкции крана. Здесь следует иметь в виду, что нагрузки некоторых элементов металлической конструкции (например, опор) мало зависят от массы груза. Поэтому снижение грузоподъемности крана при повышении числа нагружений крана незначительно скажется на работоспособности этих элементов.

Работа захватов некоторых видов (подъемных электромагнитов, грейферов для разборки скрапа и др.) может привести к существенным перегрузкам - притягивание магнита к массивным металлическим предметам, подъем грейфером негабаритного металлолома и т. п. Для исключения таких перегрузок краны должны быть оснащены надежно действующими ограничителями грузоподъемности. Если это невозможно, следует предусмотреть технологию перегрузочных работ, полностью исключающую подъем грузов, превышающих номинальные.

Увеличение рабочих скоростей является основным средством повышения производительности кранов. С технической стороны увеличение скоростей каких-либо существенных трудностей не представляет. Обычно оно сводится к увеличению, на основании соответствующих расчетов, мощности приводных электродвигателей, изменению передаточных отношений редукторов и т. п. Однако увеличение скоростей, как правило, влечет за собой повышение числа циклов работы, что, как было отмечено выше, может отрицательно сказаться на выносливости металлических конструкций. Помимо этого, увеличиваются динамические нагрузки. Сказанное следует иметь в виду при проведении расчетов, связанных с повышением рабочих скоростей.

В данном дипломном проекте производится реконструкция мостового перегружателя, снабженного двухчелюстным грейфером объемом V=21,4 м³, грузоподъемностью 32 т. Реконструкция перегружателя заключается в переводе его с погрузочно-разгрузочных работ стройматериалов (песка, щебня) на перегрузку угля. Для повышения производительности крана были увеличены скорость подъема груза, скорость передвижения тележки крана. Чтобы снизить динамические нагрузки, возникающие при подъеме и передвижении тележки, перегружатель оборудуется современной пускорегулирующей аппаратурой, которая способна плавно и «безболезненно» осуществлять пуск электродвигателей.

Для удобства расчётов, за базовый вариант, был принят существовавший мостовой перегружатель, установленный на грузовом автотранспортном предприятии. Данное предприятие осуществляет перевозки сыпучих грузов со складов на промышленные предприятия региона.

1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

Перегружатель ПМГ-20, обеспечивающий непрерывный технологический процесс погрузки-перегрузки стройматериалов и других навалочных грузов, входит в состав технологического оборудования грузового автотранспортного предприятия «ПРОЛИБ», осуществляющее перевозки сыпучих грузов по Костанайской области и Республике Казахстан. Общий вид перегружателя ПМГ-20 представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 - Общий вид перегружателя ПМГ-20

Мост перегружателя 1 опирается на жесткую 5 и шарнирную 8 опоры, последняя соединена с мостом шарниром 9. На консоли 3 со стороны жесткой опоры 5 расположены ремонтное помещение 4 и ремонтный перегружатель 2. Мост перегружателя 1 выполнен из двух коробчатых балок, по верхнему поясу которых передвигается грейферная тележка 7. Мост усилен шпренгельной системой 6.

При проектировании перегружателя основное внимание концентрируется на расчетах на прочность и устойчивость, где должны учитываться следующие нормативные нагрузки:

а) весовые постоянные:

- вес стальных конструкций;

- вес механического и электрооборудования;

б) весовые подвижные нагрузки, действие которых возможно в любом сечении вдоль пролета перегружателя:

- вес грузовой грейферной тележки G_m;

- вес груза G_гp и горизонтальные силы от веса груза, возникающие при отклонении грузовых канатов (силы приложены в месте контакта ходовых колес с рельсом)

в) инерционные нагрузки:

- горизонтальные инерционные нагрузки Т, возникающие при разгоне и торможении тележки, принимаются для мостовых перегружателей равными 1/10 от суммы давлений всех колес тележки. Эти силы приложены в месте контакта ходовых колес и направлены вдоль подтележечных рельсов;

- горизонтальные инерционные нагрузки Н, возникающие при передвижении тележки, принимаются равными для мостовых перегружателей 1/10 от суммы давлений всех колес тележки. Эти силы приложены в месте контакта ходовых колес и направлены поперек подтележечных рельсов;

- горизонтальные инерционные нагрузки, возникающие при разгоне и торможении перегружателя;

г) другие нагрузки (перекос перегружателя);

д) особые нагрузки (горизонтальные продольные нагрузки при наезде перегружателя на упоры).

Все нормативные нагрузки принимаются с учетом коэффициентов перегрузок; динамическое воздействие груза при подъеме учитывается динамическим коэффициентом; динамическое воздействие металлических конструкций, оборудования, грузовой тележки, груза при передвижении перегружателя учитывается коэффициентом толчков.

Расчет металлоконструкции мостового перегружателя ПМГ-20 проводится для следующих расчетных случаев:

1) рабочее состояние “подъем груза и передвижение тележки” (перегружатель находится в неподвижном состоянии, а грейферная тележка - в середине пролета и в крайних положениях на консолях);

2) рабочее состояние “передвижение перегружатела” (грейферная тележка располагается в пределах пролета или на одной из опор);

3) нерабочее состояние (перегружатель не работает и застопорен, тележка без груза расположена на одной из опор).

Деформации от нормативных нагрузок не должны превышать:

4) прогиб балок моста при статическом воздействии грейферной тележки - 1/700 пролета;

5) уклон пути на консолях, создающийся под воздействием грейферной тележки с грузом - 0,003 длины консоли.

2. РАСЧЕТ ГРЕЙФЕРА

Исходные данные

Грузоподъёмность крана, Q, т 32

Материал уголь каменный

Плотность груза, , т/м³ 0,80,9

Тип грейферадвухканатный, двухчелюстной

Характеристика зачерпываемого груза

Расчетный размер типового куска =0,1 м

Коэффициент внутреннего трения =0,5

Коэффициент трения груза о сталь =0,6

Угол естественного откоса =40є

Угол внутреннего трения =31є

Угол трения груза о сталь=31є

Начальное сопротивление сдвигу =0,3кПа

Согласно данным /9/ этот материал относим ко II группе, для которой

(1)

Определение параметров грейфера

Сила веса груженного грейфера

(2)

Вес грейфера при /9/

(3)

Объем грейфера определим при =0,97 /9/

(4)

Вес материала

(5)

Определяем параметры грейфера

Рисунок 1 - Геометрические размеры двухчелюстного грейфера

Ширина челюсти грейфера

(6)

где /9/.

Длина челюсти в закрытом грейфере

(7)

где /9/.

Высота челюсти до шарнира тяги при =30є

(8)

Расстояние от середины грейфера до шарнира челюсти /9/.

Хорда челюсти

=2,9 м (9)

Условный радиус (высота) челюсти

(10)

Тогда высота челюсти

(11)

Полуразмах челюсти

(12)

Плечо челюсти

(13)

Задний угол челюсти:

начальный ;

конечный

средний

Радиус центра тяжести челюсти

Толщина челюсти

(14)

Толщина челюсти с учетом скоса на кромке контакта с материалом:

(15)

Полная высота закрытого грейфера

(16)

где

(17)

Конструктивно, применительно к рис.1 можно принять:

.

Углы:

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

Проверка:

(25)

Коэффициент

т (26)

Усредненный коэффициент для плоскодуговой формы челюсти /9/.

Коэффициент первоначального заглубления для кусковых материалов .

Коэффициент среднего заглубления

Коэффициент

Коэффициент учитываются по их усредненным значения

Расчетное первоначальное заглубление

(27)

Расчетное среднее заглубление

(28)

Удельное сопротивление внедрению челюстей

(29)

Сила сопротивления внедрения челюсти

(30)

Коэффициент

(31)

Сила сопротивления перемещению материала по челюсти и трения в ней

(32)

Зачерпывающую способность грейфера можно проверить по зависимости для линейной нагрузки на кромке челюсти:

Линейная нагрузка на кромке челюсти

(33)

где U - кратность полиспаста;

S_max - суммарное усилие в замыкающих канатах.

- условие выполняется.

3. РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМА ГРУЗА

3.1 Исходные данные

Грузоподъёмность, Q, т 32

Высота подъёма, Н, м 20

Скорость подъёма груза, v, м/мин 40

Режим работы крана - М 6 (тяжелый)

3.2 Расчет и выбор каната

В качестве гибкого органа для поддерживания грейфера применяется стальной проволочный канат.

В соответствии с требованиями международного стандарта ИСО 4308, стальные канаты подбираются по разрывному усилию:

,(34)

где F₀- разрывное усилие каната в целом Н, принимаемое по сертификату;

- коэффициент запаса прочности каната, для грейферных лебёдок = 6; [15]

- максимальное натяжение каната.

(35)

где - подшипник качения, = 0,98;

а - число канатов, на которых висит грейфер, а_к=2;

n - число направляющих блоков, n = 2;

i_n - кратность полиспаста.

Выбираем канат двойной свивки ЛК - РО 6Ч36+1о.с. ГОСТ 7668 - 80, /2/ со следующими характеристиками

Разрывное усилие =345

Диаметр каната d_к=24 мм

3.3 Расчет грузового барабана

В ходе расчета определяются геометрические параметры барабана - диаметр барабана и его длина. Диаметр барабана, замеренный по центрам сечения витка каната, определяется:

D_бh₁Чd,(36)

где h₁ - коэффициент выбора диаметра барабана [15].

h₁ =20.

По формуле (36):

D_б? 24·20? 480 мм

Принимаем D_б = 500 мм.

Длина барабана определяется:

L_б=L₁+ L₂+L₃, (37)

где L₁ - длина нарезной части барабана;

L₂= L₃ - расстояние от торцов барабана до начала нарезки;

L₁=n·t, мм (38)

где t - шаг нарезки.

t =d_k +(1ч2)мм (39)

t =24+2=26 мм

п - число витков.

, (40)

где Н - высота подъема;

- число витков каната навиваемых на барабан;

D_б - диаметр барабана.

По формуле (40):

По формуле (39):

L₁=16,7·26 =435 мм

Принимаем L₁=440 мм.

L₂= L₃=(2ч3)·t мм, (41)

L₂=L₃=3·26=80 мм

По формуле (37):

L_б =440+80+80=600 мм

3.4 Расчет мощности и выбор двигателя

Определяем максимальный статический момент:

кВт (42)

где - общее к.п.д. механизма.

,(43)

Для предварительных проектных расчетах можно принять КПД механизма 0,8ч0,85 или принять: з_м=094ч0,96; з_б=0,94ч0,96; з_п=0,85ч0,9.

, (44)

где n - число направляющих блоков, п=2;

- к.п.д. блока, =0,98.

По формуле (42):

Выбираем электродвигатель /1/ MTН 713 - 6

Мощность двигателя, N_дв,кВт125

Частота вращения, п_дв, об/мин590

ПВ, %60

Момент инерции двигателя, J_р, кг·м²15

Крутящей момент, М_кр, Нм7310

Диаметр выходного конца ротора двигателя, d_вых.,мм110

К.П.Д. двигателя0,895

3.5 Кинематический расчет механизма

Кинематический расчет заключается в определении передаточного числа механизма, по которому подбирается стандартный редуктор.

, (45)

где п_дв - частота вращения двигателя;

п_б - частота вращения барабана.

, (46)

По формуле (45):

Выбираем редуктор [2] Ц2-1000

Передаточное число, и10

Диаметр входного конца вала, d_вх, мм110

Диаметр выходного конца вала, d_вых, мм140

3.6 Подбор муфты

Выбор муфты осуществляется по диаметрам соединительных валов, затем подобранная муфта проверяется по крутящему моменту. Крутящий момент на валу двигателя:

, (47)

Выбираем втулочно-пальцевую муфту /2/ ОСТ 24.848.03-79

Номинальный вращающий момент, М_к, Нм8000

Число пальцев, n 10

Диаметр тормозного барабана, D_т,мм600

Диаметр соединяемых валов, d,d₁,мм110-125

Момент инерции, кг/м² 28,6

Определяется расчетное значение момента, Нм:

М_Р=К ·Т_с, (48)

где К - коэффициент запаса.

М_Р=1,3·2900=3770 Нм

Выбранная муфта должна удовлетворять условию: М_Р?М_ТАБЛ

3770 ?8000 - подходит

Крутящий момент на валу барабана:

, (49)

Выбираем зубчатую муфту [2] ГОСТ 5006-83

Номинальный вращающий момент, М_к, Н·м25000

Параметры зубчатого зацепления:

Число зубьев, z 48

Модуль зуба, т (мм)4

Ширины зубчатого винца, b (мм)30

Диаметр соединяемых валов, d,d₁ (мм)140

Момент инерции, кг/м² 2,25

По формуле (48):

М_Р=1,3·20368=24441,6Нм

Выбранная муфта должна удовлетворять условию: М_Р?М_ТАБЛ.

24441,6 ?25000 - подходит

3.7 Подбор тормоза

Тормоз подбирается по тормозному моменту:

, (50)

где - коэффициент запаса тормоза, =2 для тяжелого режима работы;

- статический тормозной момент.

, Н(51)

По формуле (53):

По формуле (52):

Выбираем колодочный тормоз с приводом от электрогидравлического толкателя /2/ ТКГ-600М

Тормозной момент, , Нм5000

Тип толкателя ТКМ-160

Диаметр шкива, мм 600

3.8 Проверка электродвигателя по условиям пуска

Выбираемый электродвигатель должен удовлетворять следующим двум требованиям:

1. Мощность двигателя должна быть достаточной для обеспечения разгона механизма с заданным ускорением;

2. При работе двигателя в повторно-кратковременном режиме он не должен перегреваться.

Для обеспечения первого требования ускорение пуска груза должно лежать в определенных, указанных ниже пределах. Если ускорение окажется меньше указанных пределов, снизится производительность машин из-за слишком медленного разгона механизма. В этом случае предварительно выбранный электродвигатель нужно заменить более мощным. Если ускорение пуска груза окажется больше указанных пределов, то это существенно увеличит значения динамических нагрузок на механизм. Очевидно, выбранный электродвигатель оказался слишком мощным, и он должен быть заменен на менее мощный.

Перегрев электродвигателя вызывается слишком большими нагрузками. Допустимый предел нагрева определяется теплостойкостью изоляционного материала обмотки электродвигателя. Двигатель не будет перегреваться, если эквивалентный (среднеквадратичный) момент на валу двигателя, учитывающий переменный режим нагрузки, не превосходит нормального момента двигателя.

Проверочный расчет, удовлетворяющий первому требованию, носит название расчета по времени пуска. Он сводится к проверке условия для кранов общепромышленного назначения ,

где - действительное ускорение пуска груза; оно определяется по формуле:

(52)

Формула ориентирует на наличие равноускоренного движения, которое предполагается при разгоне механизма подъема груза.

Время пуска подсчитывается по формуле:

= (53)

где - статический момент на валу двигателя.

(54)

где ()I==15+28,6= 43,5 кг·м²- суммарный момент инерции вращающихся деталей, насаженных на первый вал - вал двигателя;

k =1,11,2 - коэффициент, учитывающий инерцию остальных вращающихся деталей передаточного механизма;

- средний пусковой момент электродвигателя.

=, (55)

где - номинальный момент двигателя.

(56)

ц_м - кратность по максимальному моменту

(57)

=

- условие выполняется

Т. к. мощность выбранного двигателя больше расчетной, то проверка двигателя на нагрев не выполняется.

4. РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ ТЕЛЕЖКИ КРАНА

4.1 Исходные данные

Грузоподъёмность, Q, т - 32

Скорость передвижения тележки, v_тел, м/мин - 72

Пролет тележки, L_тел, мм - 4000

4.2 Выбор ходового колеса тележки

Масса тележки без грейфера =18 т.

Находим максимальную нагрузку на ходовое колесо тележки.

Н (58)

Из /2/ выбираем двухребордное ходовое колесо с цилиндрическим ободом катания; диаметр колеса D_к = 400 мм, максимальная статическая нагрузка [F_max] до 150 кН.

4.3 Определение сопротивления передвижению тележки

Общее сопротивление передвижению грузовой тележки:

W = W_к + W_в + W_у, (59)

где W_к - сопротивление от трения в ходовой части, Н;

W_в - сопротивление от ветровой нагрузки, Н;

W_у - сопротивление от уклона пути, Н.

(60)

где k_р = 1,5 - коэффициент трения реборд колёс о головку рельса, /2/;

m_об - общая масса тележки с грузом;

м = 0,4 мм = 0,0004 м - коэффициент трения качения колеса по рельсу, /2/;

f = 0,015- коэффициент трения в подшипниках ходовых колёс, /2/;

d - диаметр цапфы вала колеса.

d = 0,25·D_к = 0,25·400 = 0,1 м (61)

Н

Ветровая нагрузка на тележку с грузом определяется:

W_в = W_в.т.+W_в.гр, (62)

где W_в.т. и W_в.гр. - соответственно ветровые нагрузки на тележку и груз в отдельности.

В общем случае:

W_в = q·k·c·n·A, (63)

гдеq = 125 Па - динамическое давление ветра на высоте 10м;

k - коэффициент, учитывающий высоту расположения конструкции, принимается для тележки k = 1.0625, для груза k = 1;

с - коэффициент аэродинамического сопротивления, принимаем по рекомендации с = 1.2;

n = 1 - коэффициент перегрузки;

А - расчётная подветренная площадь элемента конструкции или груза.

Для тележки имеем

А_т = В_т·Н_т = 2·1,1 = 2,2м² (64)

Для груза из /1/ принимаем А_г = 25 м² по величине грузоподъёмности.

W_в.т. = 125·1,0625 ·1,2·1·2,2 = 350,625 Н

W_в.г. = 125·1· 1,2 ·1· 25 = 3750 Н

W_в = 350,625+3750 = 4100,625 Н

Сопротивление от уклона пути:

W_укл = б·m_об·g, (65)

где б - уклон рельсового пути, б = 0,002 - для тележки.

W_укл = 0,002· 50000 ·9,8 = 980 Н

W = 4226+4100,625+980 = 9306,625 Н

4.4 Выбор электродвигателя

Потребная мощность двигателя:

(66)

где з = 0,95- КПД механизма.

Из /1/ выбираем электродвигатель переменного тока с фазным ротором МТКF 312-6, имеющий следующие характеристики

Мощность двигателя, N_дв,кВт12

Частота вращения, п_дв, об/мин945

ПВ, %60

Момент инерции двигателя, J_р, кг·м²0,3

Крутящей момент, М_кр, Нм589

Диаметр выходного конца ротора двигателя, d_вых.,мм50

К.П.Д. двигателя0,81

4.5 Кинематический расчет механизма

Частота вращения вала ходового колеса:

, об/мин (67)

об/мин

Передаточное число механизма:

(68)

Из /2/ подбираем вертикальный трёхступенчатый редуктор ВКУ-500М со следующими характеристиками

ВКУ-500М

Передаточное число, и20

Диаметр входного конца вала, d_вх, мм40

Диаметр выходного конца вала, d_вых, мм65

Номинальный момент на тихоходном

валу Т_тих, Нм 3320ч4300

4.6 Выбор соединительных муфт

Крутящий момент на валу ходовых колес:

, (69)

Крутящий момент на валу двигателя:

(70)

С учетом коэффициента режима работы k₁ = 1,2 имеем:

Т_р.к. = 1,3·845,25 = 1100 Нм

Т_р.с. = 1,3·52 = 26,4 Н·м

Из /2/ выбираем зубчатые муфты по ГОСТ 5006-83 на вал ходовых колёс

Номинальный вращающейся момент, Т_м, Нм 4000

Диаметр соединяемых концов валов, мм 65

На вал двигателя выбираем МУВП с тормозным шкивом с характеристиками

Номинальный вращающий момент, М_к, Нм250

Число пальцев, n 6

Диаметр тормозного барабана, D_т,мм200

Диаметр соединяемых валов, d,d₁,мм40-45

Момент инерции, кг/м² 0,24

4.7 Выбор тормоза

Тормозной момент согласно /2/ находим из условия достаточного сцепления ходовых колес с рельсами. Максимально допустимое замедление по условию сцепления ходовых колес с рельсами:

(71)

где f_сц = 0,12- коэффициент сцепления ходовых колёс с рельсами;

a= 2 - число приводных колёс;

b = 4 - общее число ходовых колёс.

Время торможения, минимально допустимое по условиям сцепления:

, (72)

Необходимый тормозной момент:

(73)

где

.(74)

Нм

Выбираем двухколодочный тормоз ТКГ-200, /2/

Тормозной момент, Т_Т, Нм 300

Диаметр шкива, мм 200

Тип толкателя ТЭГ-16М

4.8 Проверка механизма на сцепление колес

Проверяем сцепление ходовых колес грузовой тележки с рельсами по формуле:

, (75)

где j_n - ускорение пуска при работе тележки без груза.

Время пуска механизма:

(76)

где - момент сопротивления передвижению грузовой тележки без груза, Н·м.

, (77)

Номинальный момент двигателя:

Коэффициент перегрузки:

(78)

Средний пусковой момент по формуле:

Ускорение пуска:

Коэффициент запаса сцепления:

- условие выполняется

5. ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

Особенности содержания, эксплуатации и ремонта козловых кранов обусловлены их установкой на открытом воздухе и передвижением их по наземным рельсовым путям; для крупных кранов имеют значения также их большие размеры. При содержании кранов следует особое внимание обращать на состояние их металлической конструкции. Действующими в настоящее время инструкциями периодичность обследований металлических конструкций кранов, работающих на открытом воздухе, установлена 15 лет. Однако для козловых кранов, в особенности при интенсивной эксплуатации, такие обследования целесообразно проводить не реже одного раза в 5...7 лет. При этом особое внимание следует уделять узлам примыкания стоек опор к мосту.

Обслуживание и ремонт козловых кранов должны проводиться на основании Единой системы планово-предупредительного ремонта (ППР). Применительно к условиям работы оборудования каждой отрасли разрабатывают конкретную структуру ремонтного цикла. Периодичность ремонтного цикла составляет обычно 10...15 тыс. машиночасов; в некоторых отраслях (например, на железнодорожном транспорте) периодичность цикла определяется объемом переработанного груза (обычно 0,5...1,0 млн. т). За время ремонтного цикла проводят 20...100 технических обслуживании.

Для проведения ЕТО для каждого типа кранов следует разработать соответствующий регламент. В этом регламенте фиксируют последовательность выполнения отдельных операций в соответствии с движением крановщика к месту работы - начиная с осмотра крановых путей и их оборудования, осмотра токоподвода, осмотра и при необходимости очистки ходовых частей и др.

В состав ТО (ТО-1 и ТО-2) включают осмотры (с частичной разборкой и очисткой) механизмов и электрооборудования и осмотр наиболее нагруженных элементов металлоконструкции. Во время этих работ при необходимости заменяют изношенные элементы механизмов и электрооборудования.

Капитальный ремонт иногда проводят с опусканием моста крана. Передовые предприятия выполняют его агрегатно-узловым методом. Для этого предварительно создают обменный фонд, в который помимо грузовых и ходовых тележек, крюковых подвесок и других узлов механизмов включают также стойки опор и стяжки.

Для оценки допустимого износа элементов механизмов используют общие нормативы, принятые в краностроении; они приводятся также и в некоторых заводских инструкциях по эксплуатации.

Допускаемые отклонения размеров элементов ремонтируемых металлоконструкций могут быть на 20... 30 % выше по сравнению с нормативами, используемыми при изготовлении кранов.

Уменьшение площади сечения элементов несущей металлической конструкции вследствие коррозийного изнашивания не должно превышать 7 %; износ полок ездовых монорельсов - 12 % первоначальной толщины; отгиб кромок нижней полки - не более 3 % ее ширины.

Не реже одного раза в год следует проводить освидетельствование лакокрасочного покрытия металлоконструкции, возобновляя при необходимости окраску поврежденных участков покрытия. Пыль и грязь, скопившиеся на окрашенных поверхностях, удаляют скребками и щетками. Примерная периодичность капитальных ремонтов лакокрасочных покрытий 5... 8 лет. Расход грунтовки и эмалей в зависимости от их марок колеблется соответственно в пределах 50... 150 и 80... 240 г/м² /8/.

При техническом обслуживании регламентируются следующие работы.

Ежесменное техническое обслуживание (ЕО), проводится один раз перед началом рабочей смены:

Осмотреть кран и проверить:

- исправность и состояние тормозов, приборов безопасности,

- наличие ключа - марки,

- состояние канатов, металлоконструкций,

- исправность электрооборудования;

- следует обратить особое внимание на уровень рабочей жидкости в гидромашине;

- состояние мест разъемов крышек, установки пробок;

- соединения трубопроводов; состояние болтов, крепящих гидромашину к основанию.

Профилактический осмотр один раз в десять дней осуществляется бригадой (слесарь, электрик, машинист), под руководством лица, ответственного за исправное состояние крана. При этом особое внимание уделить на барабан и блоки, муфты, ходовые колеса, канаты, подшипники, металлоконструкции, электродвигатели, и другое электрооборудование. При осмотре барабана и блоков проверить состояние ручьев и реборд, систему смазки подшипников, надежность крепления. Проворачивание блоков на осях должно быть свободным.

При осмотре муфт проверить надежность крепления их на валах и затяжку болтов соединяющих части муфт.

При осмотре подшипников качения проверить надежность крепления их корпусов к металлоконструкции моста или рамы, плотность прилегания крышек, состояние уплотнений и наличие смазки в подшипнике. Температура подшипника при нормальной работе не должна превышать 60-70С.

При ТО металлоконструкции тщательно осмотреть: сварные соединения, соединяющие главные балки с концевыми; монтажные стыки концевых балок; крепления площадок обслуживания; места крепления букс ходовых колес; главные и концевые балки; раму грузовой тележки (катковые и поперечные балки); особое внимание обратить на наличие погнутых и лопнувших элементов, трещин в сварных швах.

При техосмотре электропроводки проверить ее целостность. Кроме того, по всему оборудованию проверяют крепление проводов клемными болтами и, одновременно, надежность заземления корпусов электрооборудования.

Таблица 5.1 - Карта смазки

Таблица 5.2 - Ведомость дефектов

6. ОХРАНА ТРУДА

На фоне внедрения новой техника, которая характеризуется большой энергоемкостью, производительностью, высоким скоростями и удельной мощностью создание безопасных условий труда, обеспечивающих оптимальные санитарно-гигиенические условия и исключающие травматизм и профессиональные заболевания является высшей государственной задачей.

Эти проблемы отражены в Конституции Республики Казахстан и в существующем трудовом законодательстве регламентируются: продолжительность трудового дня; взаимоотношения между трудящимися и администрацией; охрана труда, жизни и здоровья.

Помимо конституционного и трудового закона, законодательными документами в области охраны труда являются: государственные стандарты, правила и норма, в которых содержатся конкретные требования по безопасности труда на производстве.

В нашей стране органом, следящим за правильной и безопасной эксплуатацией грузоподъемных машин, является Управление по госнадзору за ЧС и промышленной безопасностью, главными задачами которого являются: проведение контроля за выполнением установленных требований по безопасному ведению работ и проведением профилактических мер по предупреждению аварий и производственного травматизма, а также обеспечение единства требований, а также обеспечение единства требований, предусматриваемых правилами, нормами и инструкциями по технике безопасности на предприятиях, независимо от их территориального расположения и ведомственного подчинения.

Администрация предприятия устанавливает постоянный надзор за состоянием грузоподъемных устройств, канатов цепей, сменных грузоподъемных электромагнитов и т.д.), съемных грузозахватных приспособлений (стропов клещей, траверс) и тары, уход за ними и безопасностью эксплуатации.

При проектировании и эксплуатации грузоподъемных машин особое внимание следует обращать на повышение их надежности и соблюдение требований техники безопасности. Соблюдение «Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов» (далее Правила) является обязательным при проектировании, расчете и эксплуатации грузоподъемных машин.

Безопасная эксплуатация грузоподъемных машин достигается при соблюдении правил технической эксплуатации, обеспечении прочности и устойчивости, наличии автоматических блокировок, исключающих возникновение аварийных ситуаций при неправильных непреднамеренных действиях обслуживающего персонала и специальных устройств, обеспечивающих их безопасную работу.

К устройствам, обеспечивающим безопасную работу грузоподъемных машин, относятся устройства концевой защиты, ограничители грузоподъемности, противоугонные устройства, буферы и упоры, ограничители перекоса кранов и другие.

В дипломном проекте предусмотрены следующие устройства безопасности, обеспечивающие безопасную работу крана: концевые выключатели, автоматически выключающие механизмы подъема груза, передвижения крана и передвижения тележки при подходе к крайним положениям; буферные устройства; тормозные устройства; предохранительные клапаны и тормозной клапан гидросистемы; а также тепловые реле и магнитные контакторы электрооборудования, обеспечивающие надежную и безопасную эксплуатацию крана.

6.1 Предохранительные устройства

6.1.1 Приборы для замера скорости ветра

В соответствии о ГОСТ 23940-79 для кранов с управлением из кабины и при пролетах более 16 м установка приборов обязательна. При срабатывании приборы приводят в действие звуковую сигнализацию крана, а при оснащении крана приводными или автоматическими противоугонными захватами - захваты и отключают механизм передвижения крана.

Так как для козловых кранов опасным является действие ветра вдоль подкрановых путей, они обычно снабжаются ветроизмерительными приборами направленного действия - сигнализаторами давления ветра СДВ-М. Этот сигнализатор содержит датчик и электронный сигнальный блок. Датчик (рисунок 8) должен устанавливаться в наивысшей точке остова крана в месте, свободном от аэродинамических помех. Крыло 1 ветроприемника должно быть расположено вдоль моста крана. Оно уравновешивается противовесом 2 и крепится вместе с ним на головке 3. Последняя посажена на верхний конец вертикального вала 4, нижний конец которого заключен в коробку 5 с рычажным механизмом и микропереключателями. Датчик настраивают на срабатывание при скорости ветра 12,5±0,5 м/с, что соответствует динамическому давлению ветра 90...100 Па; можно отрегулировать и на скорости 10±0,5 и 16±0,5 м/с.

Рисунок 6.1 - Датчик сигнализатора давления ветра

Известны и другие виды ветроизмерительных приборов, устанавливаемых на кранах - от простейших ветромеров флюгерного типа с качающимся крылом-доской до ветроизмерительных станций, содержащих помимо сигнального прибора (анемометра или прибора СДВ-М) анерумбометр дистанционного действия с расположенными в кабине крановщика указателями направления и скорости ветра. Такие станции устанавливают на особо крупных и ответственных кранах.

6.1.2 Противоугонные устройства

Эти устройства должны предотвращать самопроизвольное движение крана и грузовой тележки, при ветре давлением, превосходящим допустимое для кранов рабочего состояния (обычно q = 125 Па), и достигающим предельного значения, нормированного ГОСТ 1451-77 для района установки крана.

Противоугонные устройства являются одним из наиболее ответственных элементов крана; они регламентированы рядом обязательных нормативных документов. В соответствии с ГОСТ 23940-79 козловые краны должны быть оборудованы противоугонными захватами с машинным или ручным приводом. При использовании машинного привода должна быть предусмотрена возможность приведения в действие устройств вручную или должны устанавливаться дополнительные ручные захваты или стопоры.

Стандарт СЭВ СТ СЭВ 725-77 для кранов е пролетом более 40 м предусматривает обязательное применение приводных противоугонных устройств; при этом краны меньших пролетов можно оснащать противоугонными устройствами с ручным приводом, если доступ к ним при эксплуатации не затруднен.

Правила требуют, чтобы при использовании рельсовых захватов в качестве противоугонных устройств их конструкция должна позволять закрепление крана на всем пути его перемещения. Если применены захваты, губки которых охватывают головки крановых рельсов с нижних сторон, то в соответствии с ГОСТ 23940-79 на каждом рельсе должно быть установлено по два захвата. Этим предотвращается отказ захвата от работы при расположении его под соединительными рельсовыми накладками.

Для козловых кранов общего назначения можно выделить следующие основные группы этих устройств: стопоры, ручные и приводные рельсовые захваты (принудительного и автоматического действия).

Стопоры нашли применение только в особых случаях - в районах с особо высокой ветровой нагрузкой кранов нерабочего состояния - динамическим давлением 1500...1700 Па, когда трудно или невозможно удерживать краны с помощью рельсовых захватов. Стопоры выполняют в виде закладных штырей, заводимых в гнездо рам ходовых тележек и проушин кронштейнов якорных блоков, размещаемых у стояночного участка кранового пути.

Рельсовые захваты целесообразно выполнять автоматическими s приведением их в действие при достижении ветром заданной скорости вне зависимости от наличия на кране электропитания.

Во всех случаях, за редкими исключениями, при увеличении скорости ветра, исправно действующие тормоза механизма передвижения при наличии работоспособной ветровой сигнализации позволяют крановщику оставить кабину крана и привести в действие ручные противоугонные захваты. Однако для крупных кранов, часто перекрывающих трудные для перемещения крановщика площадки, например, нижние склады леспромхозов, бассейны-отстойники, штабели насыпного груза. Особенно это относится к интенсивно эксплуатируемым кранам, где становятся ощутимыми потери времени на закрепление и освобождение ручных захватов. Во всех случаях при выборе типа и конструкции захватов следует иметь в виду, что к ним, как и ко всем устройствам безопасности, предъявляются повышенные требования надежности, стабильности работы, удобства и минимальной трудоемкости обслуживания.

6.1.3 Ограничители перекоса

Эти устройства должны предотвращать перекосы остова крана (относительные забеги опор), возникающие при движении крана. Такие устройства выполняют по различным схемам. Однако все попытки использования их на козловых кранах общего применения практически успеха не имели. Это объясняется их относительно высокой сложностью и недостаточной надежностью. Недостатком ограничителей перекоса является также их неработоспособность при возникновении наиболее опасных для прочности крана экстремальных динамических нагрузок (при одностороннем наезде крана на препятствие). Поэтому в настоящее время такие устройства к установке на козловые краны не рекомендуются.

Нагрузки от перекоса следует ограничивать содержанием механизмов передвижения кранов и крановых путей в исправном состоянии, а также путем соблюдения установленных правил эксплуатации кранов. Однако в некоторых случаях применение ограничителей перекоса может быть и целесообразным. В частности, это относится к кранам, авария которых может привести к особо тяжелым последствиям (например, при установке кранов над котлованами с работающими людьми). По мере увеличения применения крупнопролетных быстроходных кранов, в особенности с одной гибкой и другой жесткой опорами, повышается опасность развития усталостных явлений в местах примыкания стоек опор к мосту.

Это указывает на необходимость продолжения работ в направлении создания надежно работающих ограничителей перекоса. Перспективно применение тензореле, датчики которых регистрируют деформации перекоса элементов металлической конструкции (например, в верхних частях поясов стоек жесткой опоры). Тензореле через соответствующую промежуточную электрическую аппаратуру связано с системой управления приводом механизма передвижения крана.

6.1.4 Буфера и концевые упоры

Козловые краны, как правило, оборудованы резиновыми буферами. Типовые буфера имеют литые амортизаторы, изготовляемые из морозостойкой резины средней твердости с пределом прочности при разрыве не менее 4 МПа, относительным удлинением не менее 200 % и твердости по ТИР в пределах от 50 до 65 ОСТ 24.191.37-78. Конструкция таких буферов показана на рисунке 9.

Рисунок 6.2 - Резиновый буфер с литыми амортизаторами

Амортизатор крепится к торцовому щиту ходовой тележки с помощью приварного воротника. Находят применение также и наборные буфера из резиновых пластин, соединенных стяжками. За рубежом находят применение буфера из пористых полимерных материалов; при осадке такого буфера воздух выдавливается через поры внутренних полостей, что повышает эффективность работы буфера. Особенностью резиновых буферов являются их сравнительно небольшие осадки, что при жестких несущих конструкциях может вызывать повышенные значения замедлений при концевых ударах. Однако остовы козловых кранов общего назначения обладают относительно высокой податливостью, что и обеспечивает дополнительное уменьшение ударных нагрузок.

При предварительном выборе принимают, что буфера должны поглощать 30... 40 % суммарной кинетической энергии всех поступательно перемещающихся и вращающихся элементов крана или грузовой тележки. Более низкие значения замедлений можно обеспечить путем применения пружинных или гидравлических буферов. Однако такие буфера вследствие сложности и трудоемкости изготовления на козловых кранах общего назначения получили весьма ограниченное применение.

6.2 Обязанности оператора крана

6.2.1 Перед пуском крана в работу.

Перед началом работы крановщик обязан произвести осмотр крана. Данный осмотр должен осуществляться только при неработающих механизмах и отключенном рубильнике питания и механизмов крана, а также электрооборудования. Особое внимание обращать на герметичность гидросистемы, подтекания масла не допустимы. Необходимо проверить уровень рабочей жидкости в баке по показаниям фонарного маслоуказателя и, при необходимости, долить. При обнаружении утечки, оператор крана не приступая к работе, должен доложить об этом лицу ответственному за исправное состояние крана.

После осмотра крана перед пуском его в работу, крановщик должен опробовать в холостом режиме все механизмы на ходу и проверить при этом исправность действия: механизмов крана и электрической аппаратуры; приборов и устройств безопасности; тормозов.

При обнаружении во время осмотра и о пребывания крана неисправностей, оператор, не приступая к работе, докладывает об этом лицу, ответственному за исправное состояние крана. Если неисправности обнаружены, машинист расписывается в вахтенном журнале и приступает к работе согласно полученному наряду.

6.2.2 Во время работы крана

Во время работы механизмов крана машинист не должен отвлекаться, а также производить чистку, смазку и ремонт механизмов.

Прежде, чем осуществить какое - либо движение краном, оператор обязан убедиться, что в зоне работы крана нет людей.

Крюк подъемного механизма устанавливать над грузом так, чтобы при подъеме груза исключалось наклонное натяжение грузового каната.

Перемещаемые в горизонтальном направлении грузы следует предварительно приподнять на 0,5 метра выше встречающихся на пути предметов.

Внимательно следить за канатами, в случае спадания их с барабана или блоков, образования петель или обнаружения их повреждения, оператор крана обязан приостановить работу крана.

При подъеме и перемещении грузов оператору крана запрещается:

- допускать к обвязке или зацепки грузов случайных лиц, не имеющих прав стропальщика;

- поднимать или кантовать груз, вес которого превышает грузоподъемность крана;

- отрывать крюком груз, заложенный другими грузами, укрепленный болтами или залитый бетоном;

- освобождать краном защемленный грузом съемные грузозахватные приспособления;

- поднимать груз с находящимися на нем людьми, а также груз уравновешиваемой весом людей или поддерживаемый руками;

- производить погрузку и разгрузку автомашин, при нахождении шофера или других людей в кабине;

- поднимать баллоны со сжатыми сжиженным газом, не уложенные в специальную тару;

- продолжать работу при недостаточном освещении места работы, а также в других случаях, когда оператор плохо различает перемещаемый груз;

Если во время действия крана произошла авария или несчастный случай, оператор крана обязан немедленно поставить в известность лицо, ответственное за исправное состояние крана.

При возникновении на кране пожара машинист должен немедленно приступить к его тушению, вызвав одного из членов бригады, обслуживающую кран, пожарную команду. При пожаре прежде всего дожжен быть отключен рубильник, падающий напряжение на кран.

6.2.3 По завершении работы

По окончании работы крана оператор обязан соблюдать следующее:

- не оставлять груз в подвешенном состоянии;

-установить крюк в положении, определяемое инструкцией завода - изготовителя;

- остановить исполнительные двигатели, отключить рубильник, выключив электродвигатели приводов насосов;

- при работе крана в несколько смен, машинист, сдающий смену, должен сообщить сменщику о всех неполадках в работе крана и сдать смену, сделав в вахтенном журнале соответствующую подпись.

6.2.4 Средства индивидуальной защиты

Для предотвращения или уменьшения воздействия на работников вредных или опасных производственных факторов, а также для защиты от загрязнения работники должны за счет работодателя обеспечиваться средствами индивидуальной защиты (СИЗ) и средствами коллективной защиты (техническими средствами защиты от воздействия, например, движущихся частей оборудования, являющихся источником опасности; от попадания в рабочую зону используемых в работе опасных веществ и материалов или инструмента и т.д.).

Обеспечение работников средствами коллективной защиты осуществляется работодателем в соответствии с государственными стандартами, строительными нормами и правилами, санитарными правилами и нормами, межотраслевыми и отраслевыми правилами по охране труда и другими нормативными правовыми актами, которыми установлены требования безопасности к конкретному виду производственного оборудования, производственному процессу, оборудованию, инструменту и т.д.

Предприятие бесплатно и по установленным нормам обеспечивает СИЗ работников, занятых на работах с вредными или опасными условиями труда, а также на работах, выполняемых в особых температурных условиях или связанных с загрязнением.

В случае необеспечения в соответствии с нормами работника СИЗ, предприятие не вправе требовать от него выполнения трудовых обязанностей и обязано оплатить возникший по этой причине простой в соответствии с законодательством Республики Казахстан.

СИЗ, в том числе и иностранного производства, должны соответствовать требованиям охраны труда, установленным в Казахстане, и иметь сертификаты соответствия, в том числе на спецодежду и спецобувь, изготавливаемые по техническим условиям.

Ниже представлены извлечения из типовых отраслевых норм бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты непосредственно для нашего случая, а именно машинисту крана и стропальщику.

Таблица 6.1 - Типовые отраслевые нормы бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и других средств индивидуальной защиты (Извлечения)

7. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

7.1 Технико-экономическое обоснование внедрения и использования мероприятия

В данном дипломном проекте производится модернизация мостового перегружателя, снабженного двухчелюстным грейфером объемом V=21,4 м³, грузоподъемностью 32 т. Модернизация перегружателя заключается в переводе его с погрузочно-разгрузочных работ стройматериалов (песка, щебня) на перегрузку угля. Для повышения производительности крана были увеличены скорость подъема груза, скорость передвижения тележки крана.

Для удобства расчётов, за базовый вариант, был принят существовавший мостовой перегружатель, а спроектированный, принят в качестве модернизированного варианта.

7.2 Техническая характеристика оборудования

Техническая характеристика мостового перегружателя представлена в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Техническая характеристика

7.2.1 Продолжительность технологического цикла крана Т_ц определяется по формуле

,(79)

где t₁ - время зачерпывания груза, с;

t₂ - время подъема груза, с;

t₃ - время передвижения тележки платформы, с;

t₄ - время передвижения крана, с.

(80)

где Н - высота подъема, м;

v_п - скорость подъема груза, м/с.

(81)

где L - пролет перегружателя;

- скорость передвижения тележки.

(82)

где S- длина пути движения перегружателя, м;

v_изм.в - скорость передвижения перегружателя, м/c.

В таблице 7.2 представлена продолжительность технологического цикла мостового перегружателя.

Таблица 7.2 - Продолжительность технологического цикла

7.2.2 Эффективный (действительный) фонд времени работы

Эффективный (действительный) фонд времени для прерывного графика работы перегружателя определяется по формуле

, (83)

где Д_В - выходные дни;

Д_п - праздничные дни;

Т_см - продолжительность смены, час;

К_см - количество смен.

В таблице 7.3 представлен эффективный фонд работы крана.

Таблица 7.3 - Эффективный фонд рабочего времени

На основании расчета Т_ц и F_эф определяем производительность перегружателя

, (84)

В таблице 74 представлен расчет производительности крана в год

Таблица 74 - Расчет производительности перегружателя в год

7.3 Расчет стоимости оборудования

Расчет первоначальной стоимости определяется по формуле

, (85)

где Ц - цена приобретения оборудования;

З_м - затраты на монтаж оборудования;

З_тр - затраты на транспортировку оборудования;

З_скл - складские расход;

З_мод - затраты на модернизацию.

Затраты на монтаж, транспортировку и складские затраты - сопутствующие капитальные затраты, которые определяются на основании составленных смет, либо в процентах от цены приобретения: З_м - (4-5%); З_т - (6-7%); З_скл - (2-3%).

Расчет первоначальной стоимости оборудования представлен в таблице 7.5.

Таблица 7.5 - Расчет первоначальной стоимости перегружателя

7.4 Расчет сметы годовых затрат на содержание и эксплуатацию мостового перегружателя

Расчет сметы годовых затрат на содержание и эксплуатацию перегружателя рассчитывается

,(86)

Где С_а - годовые затраты на амортизацию, тыс. тенге;

С_р - текущие затраты на ремонт крана в год;

С_з/п - годовые затраты на заработную плату работников, занятых

эксплуатацией крана с отчислениями в частные пенсионные фонды, социальный налог и социальные отчисления; С_э - энергозатраты;

С_в - затраты на вспомогательные материалы.

7.4.1 Расчет годовых затрат на амортизацию оборудования

Амортизационный фонд определяется по формуле

, (87)

где Н_а- норматив амортизационных отчислений, %;

Т_сл - нормативный срок службы крана.

Н_а=·100, (88)

где Т_сл - срок службы.

Расчет амортизационных отчислений крана представлен в таблице 7.6.

Таблица 7.6 - Расчет амортизационных отчислений оборудования

7.4.2 Расчет годовых затрат на текущий ремонт крана

Расчет показателей системы технического обслуживания и ремонтов оборудования

Показатели системы ТО и Р крана представлены в таблице 7.7.

Таблица 7.7 - Показатели системы ТО и Р крана

Длительность межремонтного периода (то есть период времени между двумя любыми видами ремонтов) рассчитывается по формуле (131)

, (89)

где Т₁, Т₂, К - количество ремонтов.

Ремонтный цикл:

,(90)

где А - нормативный ремонтный цикл, час;

В_рр- коэффициент среднего режима работы.

В таблице 7.8 представлен расчет продолжительности межремонтного периода.

Таблица 7.8 - Расчет продолжительности межремонтного периода

На основании показателей ТО и Р составляется график ремонтов крана на год представлен в таблице 7.9.

Таблица 7.9 - График планово-предупредительных работ

Годовые затраты на ремонт определяем аналитическо-статистическим способом по формуле:

, (91)

Где З_З/П - затраты на заработную плату работников, занятых ремонтом оборудования;

З_И - затраты на инструмент, материалы, оснастку;

З_Н - накладные расходы.

Затраты на заработную плату работников, занятых ремонтом крана

, (92)

где Т_РР - трудоёмкость ремонтных работ, час

, (93)

гдеT₁t₁, T₂t₂, Kt_K - трудоёмкость ремонтов;

Т_СР - среднечасовая заработная плата ремонтных рабочих, тенге/час;

k_П - коэффициент, учитывающий долю премии в заработной плате или прочие затраты;

k_Д - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату;

k_СС - коэффициент, учитывающий затраты на социальной страхование;

Расчет затрат на текущий ремонт представлен в таблице 7.10.

Таблица 7.10 - Расчет затрат на текущий ремонт оборудования

7.4.3 Расчет затрат на электроэнергию

Годовые энергозатраты рассчитываются по формуле (94)

, (94)

Где С^С_ЭН - расходы на силовую энергию;

С^О_ЭН - расходы на осветительную энергию.

, (95)

Где Ц_С - цена 1 кВт/час силовой энергии;

Т_К - годовой календарный фонд времени работы оборудования, час;

k_В - коэффициент использования календарного фонда времени;

k_М - коэффициент использования установленной мощности электродвигателей;

N_У - суммарная установленная мощность электродвигателей, кВт.

Расходы на осветительную энергию С^О_ЭН определяются

, (96)

где Ц_О - цена осветительной энергии;

k - коэффициент, учитывающий время включения освещения;

У_осв - удельная мощность освещения, Вт/м²;

S_к - осветительная площадь, м².

Расчет затрат на электроэнергию представлен в таблице 7.11

Таблица 7.11 - Расчет затрат на электроэнергию

7.4.4 Расчет годовых затрат на заработную плату работников, занятых эксплуатацией крана

Расчет баланса рабочего времени 1 рабочего представлен в таблице 7.12.

Таблица 7.12 - Расчет баланса рабочего времени 1 рабочего

Расчет численности рабочих представлен в таблице 23.

Таблица 23 - Расчет численности рабочих

7.4.5 Расчет фонда заработной платы рабочих, обслуживающих кран

Расчет фонда заработной платы рабочих, обслуживающих кран представлен в таблице 7.14.

Таблица 7.14 - Расчет фонда заработной платы рабочих, обслуживающих кран

7.4.6 Расчет годовых затрат на вспомогательные материалы и охрану труда

Расход на смазочные, обтирочные и другие вспомогательные материалы необходимые для эксплуатации мостового перегружателя С_В рассчитываются исходя из норм расхода либо в процентах.

Расчет затрат на вспомогательные материалы производится по формулам:

С=С_эн (97)

Расчет отчислений на охрану труда по формуле

С=С_зп (98)

Расчет затрат на вспомогательные материалы и охрану труда представлен в таблице 7.15.

Таблица 7.15 - Расчет затрат на вспомогательные материалы и охрану труда

7.5 Смета затрат на содержание и эксплуатацию крана

Смета затрат на содержание и эксплуатацию крана, тыс. тенге представлена в таблице 7.16.

Таблица 7.16 - Смета затрат на содержание и эксплуатацию крана

7.6 Расчёт экономической эффективности нового конструкторского решения, связанного с реконструкцией оборудования

При оценке эффективности мероприятия рассчитывается показатель срока окупаемости капитальных вложений

,(99)

где К - капитальные вложения;

Э - экономический эффект, вызванный данными капитальными вложениями.

Расчет экономической эффективности модернизации мостового перегружателя представлен в таблице 7.17.

Таблица 7.17 - Расчет экономической эффективности

Произведенный расчет затрат на модернизацию и эксплуатацию мостового перегружателя свидетельствует об эффективности модернизации и оборудованием грейфером крана.

Технико-экономические показатели работы мостового перегружателя представлены в таблице 7.18

Таблица 7.18 - Технико-экономические показатели работы перегружателя

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте производилась реконструкция мостового перегружателя с погрузочно-разгрузочных работ со стройматериалами на перегрузку угля. В специальной части дипломного проекта произведен выбор грейфера, необходимые проектные расчеты механизма подъема груза и передвижения грузовой тележки. Осуществлен подбор, соответствующего расчетам, оборудования.

Специфика перегрузки угля от погрузки-выгрузки стройматериалов (песка, щебня), в принципе не отличается, так как тот же щебень по удельной плотности ближе к углю. Она лишь отличается рабочими скоростями механизмов, что было пересмотрено в дипломном проекте. Но так как увеличение рабочих скоростей влечет к увеличению динамических нагрузок на металлоконструкцию крана, автором было предложено использовать пускорегулирующую аппаратуру для электрооборудования. Современная аппаратура по пусковым характеристикам практически ничем не отличается от работы гидропривода, который также является «лекарством» от динамических нагрузок.

В эксплуатационной части освещены вопросы технического обслуживания и ремонта кранов. В разделе «Охрана труда» рассматривались безопасные условия труда, жизненно необходимые для работы.

В дипломном проекте активно использовалась учебная литература таких авторов как Гохберг М.М., Анурьев В.И., Александров М.П., Вайнсон А.А. и др. Не менее активно использовались современные средства автоматизации проектирования при разработке чертежей, а именно система трехмерного твердотельного моделирования Kompas 3D V9.

грейфер груз электродвигатель муфта

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Справочник по кранам: В 2 т. Т. 1. Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчета кранов, их приводов и металлических конструкций/В. И. Брауде, М. М. Гохберг, И. Е. Звягин и др.; Под общ. ред. М. М. Гохберга. - М.: Машиностроение, 1988. - 536 с.: ил.

2. Справочник по кранам: В 2 т. Т. 2. Характеристики и конструктивные схемы кранов. Крановые механизмы, их детали и узлы. Техническая эксплуатация кранов/М. П. Александров, М. М. Гохберг, А. А. Ковин и др.; Под общ. ред. М. М. Гохберга. - М.: Машиностроение, 1988. - 559 с.: ил.

3. Справочник по электрическим машинам: В 2 т./Под общ. ред. И. П. Копылова и Б. К. Клокова. Т. 1. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 456 с.: ил.

4. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины: Учеб. для машиностроит. спец. вузов. - 6-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1985. - 520 с., ил.

5. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 1.- 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И. И. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001.- 920 с.: ил.

6. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 2.- 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И. И. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001.- 912 с.: ил.

7. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. Т. 3.- 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И. И. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001.- 864 с.: ил.

8. Абрамович И. И., Котельников Г. А. Козловые краны общего назначения. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983. - 232 с.: ил.

9. Вайнсон А.А. Подъемно-транспортные машины: Учебник для вузов по специальности «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование». - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - 536 с.: ил.

10. Поляков А. М. Схемы электрооборудования грузоподъёмных кранов - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 136 стр.

11. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, Алматы, 1994.

12. Всемирная сеть Internet.