Модернизация мостового крана МК16/3,2 в целях повышения заявленных характеристик

- Содержание

Введение

1. Сведения о проектируемой машине
   1. Литературно-патентный анализ
   2. Увеличение скорости подъема главной лебедки
   3. Изменение конструкции барабана главного подъема с целью увеличения срока службы
   4. Замена редуктора механизма передвижения моста
2. Расчет мостового двухбалочного крана МК-16/3,2
   1. Расчет механизмов основного подъема
   2. Расчет мощности двигателя
   3. Подбор каната
   4. Подбор редуктора
   5. Подбор тормоза
   6. Расчет барабана механизма основного подъема
   7. Расчет прижимных планок для крепления каната к барабану
   8. Расчет болтового соединения крепления ступицы
   9. Расчет оси барабана
   10. Расчет скорости основного подъема после реконструкции
   11. Расчет вспомогательного подъема
   12. Расчет мощности двигателя
   13. Подбор каната
   14. Подбор редуктора
   15. Подбор тормоза
   16. Расчет барабана механизма вспомогательного подъема
   17. Расчет прижимных планок для крепления каната к барабану
   18. Расчет болтового соединения крепления ступицы
   19. Расчет оси барабана
   20. Расчет грузовой тележки
   21. Расчет сопротивлений передвижению тележки
   22. Подбор двигателя привода грузовой тележки
   23. Подбор редуктора механизма передвижения тележки
   24. Подбор тормоза механизма передвижения тележки
   25. Расчет механизма передвижения крана
   26. Расчет мощности двигателя привода крана
   27. Подбор редуктора механизма передвижения крана
   28. Подбор тормоза механизма передвижения тележки
   29. Расчет металлоконструкций мостового крана
   30. Определение нагрузок действующих на металлоконструкции крана
   31. Определение максимального изгибающего момента
   32. Расчет отклоняющего ролика
   33. Расчет нагрузок
   34. Выбор подшипников
   35. Расчет сварного шва щеки (чертеж ) к пластине
3. Безопасность и экологичность проекта
   1. Меры безопасности при эксплуатации крана
   2. Требования безопасности перед началом работы
   3. Требования безопасности во время работы
   4. Требования безопасности по окончании работы
   5. Характеристика опасных и вредных производственных факторов
   6. Требования пожарной безопасности
   7. Требования производственной санитарии
   8. Для обеспечения четкой и безопасной организации труда, установления правильных производственных взаимоотношений между ремонтным персоналом и крановщиками и определения строгой отчетности за обеспечение условий работы применяется бирочная система
   9. Требования безопасности в аварийных ситуациях
   10. Меры безопасности при организации ремонта и осмотра мостовых электрических кранов
   11. Контроль за безопасное производство работ грузоподъемными машинами
   12. Контроль за содержание грузоподъемных машин в исправном состоянии
   13. Меры электробезопасности
   14. Устройства и приборы безопасности
   15. Проектирование естественного и искусственного освещения
   16. Расчет естественного освещения
   17. Расчет искусственного освещения
   18. Защитное заземление
   19. Расчет защитного заземления крана мостового электрического
4. Расчет технико-экономических показателей модернизации мостового крана МК-16/3,2
   1. Расчет единовременных затрат подрядным способом
   2. Расчет единовременных затрат при хозяйственном способе производства
   3. Расчет текущих затрат
   4. Расчет экономической эффективности и срока окупаемости от внедрения ОТМ

Список используемой литературы

- Описание

В данном дипломном проекте проведена модернизация мостового крана МК16/3,2, направленная на повышение его производительности и эксплуатационных характеристик. Основные мероприятия включают изменение конструкции механизмов подъема и передвижения, разработку защитных устройств и расчет экономической эффективности модернизации.

Введение

Краны играют важную роль в обеспечении производственных процессов. С учетом возрастающего спроса на более производительные и надежные грузоподъемные машины, модернизация существующего оборудования становится экономически выгодной альтернативой замене. В данной выпускной работе были определены основные недостатки крана, такие как малая скорость подъема, недостаточная надежность крепления барабана и износ редуктора механизма передвижения моста.

Анализ проектируемой машины

Первоначальный анализ включал изучение существующих конструкций и выявление проблем в работе крана. Особое внимание уделено литературно-патентному анализу, который позволил предложить решения для модернизации:

• Увеличение скорости подъема за счет изменения кратности полиспаста.
• Изменение конструкции барабана механизма подъема для повышения срока службы.
• Замена редуктора механизма передвижения моста на более надежную модель.

Механический раздел

Данный раздел является ключевым и включает расчеты для модернизированных узлов крана:

Расчет механизма основного подъема

Для повышения скорости подъема был выбран двигатель МТF 412-6 мощностью 25 кВт с редуктором РМ-650. Рассчитаны основные параметры барабана:

• Толщина стенки барабана — 31 мм.
• Диаметр болтового соединения ступиц — 16 мм.
• Момент инерции барабана и усилия на канат рассчитаны с учетом повышения грузоподъемности до 16 тонн.

Расчет вспомогательного подъема

Аналогичные расчеты проведены для вспомогательного подъема, рассчитанного на грузоподъемность до 3,2 тонн. Применены улучшенные барабаны и новые двигатели для повышения надежности и производительности.

Расчет металлоконструкций

Расчеты металлоконструкций включают определение изгибающих моментов и нагрузок на несущие балки. Были проведены испытания на ветровые нагрузки и устойчивость, что обеспечило соответствие конструкции современным требованиям безопасности.

Раздел №2 посвящен детальному анализу и проверке прочности, устойчивости и функциональности ключевых конструктивных элементов крана. В этом разделе выполнены расчеты на прочность металлоконструкций, механизмы подъема и передвижения, что является основой для модернизации.

Основные элементы, подвергнутые расчету:

Мост мостового крана

Основная несущая конструкция, состоящая из двух балок коробчатого сечения, на которых закреплены пути для крановой тележки.

Механизм подъема мостового крана

Ключевой элемент, отвечающий за подъем груза, состоящий из барабана, полиспаста, канатов и двигателя.

Механизм передвижения мостового крана

Система, обеспечивающая горизонтальное перемещение крана вдоль рельсов.

Расчет прочности металлоконструкций

Основные расчеты направлены на определение напряжений в металлоконструкциях моста под воздействием нагрузок:

• Изгибающие моменты и напряжения. Рассчитаны для двухбалочной системы с учетом распределенной нагрузки от собственного веса моста и тележки с грузом. Максимальные напряжения не превышают допустимых значений, что подтверждает безопасность эксплуатации.
• Сечения балок. Подбор размеров и материала балок выполнен с учетом минимизации веса конструкции при сохранении необходимых прочностных характеристик. Применяется сталь марки 09Г2С.

Расчет механизма подъема

Барабан механизма подъема рассчитан с учетом предельной нагрузки 16 тонн:

• Диаметр барабана — 500 мм, обеспечивающий минимальный радиус изгиба каната, что снижает его износ.
• Толщина стенки барабана — 31 мм, рассчитана на работу под максимальным усилием.
• Канат — стальной с диаметром 28 мм, рассчитан на запас прочности 6,2.

Для повышения скорости подъема выбрана новая схема полиспаста, которая уменьшает кратность с 6 до 4, что позволяет увеличить производительность механизма на 20%.

Расчет механизма передвижения

Механизм передвижения крана включает редуктор, двигатели и колесные пары. В рамках расчета:

• Определена мощность двигателя. Новый двигатель мощностью 5,5 кВт обеспечивает движение крана с номинальной скоростью 40 м/мин.
• Расчет редуктора. Применяется редуктор с передаточным числом 40, обеспечивающий плавное движение и снижение нагрузки на элементы трансмиссии.
• Колесные пары. Проведена проверка осей и колес на прочность при максимальной нагрузке.

Расчет соединений и элементов

Особое внимание уделено расчету фланцевых соединений и сварных швов:

• Фланцевые соединения рассчитаны на устойчивость к сдвигу и растяжению.
• Сварные швы. Прочность сварных соединений рассчитана с учетом нагрузок на узлы крепления моста и механизмов.

Итоговая проверка конструкции

На основании выполненных расчетов сделан вывод, что модернизированный кран соответствует требованиям безопасности и может эксплуатироваться при максимальной нагрузке. Все элементы конструкций прошли проверку на соответствие нормативным требованиям ГОСТ и СНиП.

Безопасность и экологичность

Для обеспечения безопасности эксплуатации модернизированного крана введены следующие меры:

• Системы защиты от перегрузок и механических повреждений.
• Контроль износа канатов и барабанов.
• Расчет защитного заземления крана для предотвращения аварийных ситуаций.

Экономическая эффективность

Экономический расчет показал, что модернизация крана окупается в течение 2,5 лет за счет повышения производительности и снижения затрат на ремонт. Замена отдельных узлов, таких как редуктор и двигатели, позволила снизить эксплуатационные расходы.

Заключение

Модернизация мостового крана МК16/3,2 позволила значительно повысить его эксплуатационные характеристики. Использование современных материалов и технологий проектирования обеспечило высокую надежность и безопасность работы оборудования. Проект является экономически обоснованным и перспективным для внедрения на предприятиях.

- Чертежи

1. Записка пояснительная;
2. Чертежи:
   • Операционные карты;
   • Деталировка;
   • Колесо приводное;
   • Колесо приводное. Спецификация;
   • Привод моста;
   • Привод моста. Спецификация;
   • Барабан;
   • Барабан. Спецификация;
   • Установка защитных роликов;
   • Установка защитных роликов. Спецификация;
   • Модернизация мостового крана МК 16-3,2. Технико-экономические показатели.