Диплом Проектирование мобильного крана-манипулятора грузоподъёмностью 10 тонн

Особенностями принципиальных требований, которые определили принятие конструктивных решений по крану-манипулятору, явились:

1. необходимость обеспечить его мобильность путем складывания крана в транспортное положение с габаритом по высоте до 4,8 м и самомонитирование при приведении крана в рабочее положение;
2. обеспечение самоходности, а также возможности буксировки крана по автодорогам с твердым покрытием;
3. использование для подъема груза принципа манипулятора без канатной системы подвески;
4. применение для механизмов крана-манипулятора гидроприводов, обеспечивающих плавность работы механизмов при их пуске и торможении и минимальные динамические нагрузки.

Основными составными частями крана-манипулятора являются:

• самоходный портал;
• верхнее поворотное строение (со стреловым устройством);
• гидравлическая часть;
• электротехническая часть;
• захватные устройства.

Выполненный эскизный проект мобильного крана-манипулятора КММ-10/32 подтвердил техническую возможность и экономическую целесообразность создания такого крана. Принятые принципиальные технические решения по крану соответствуют мировым тенденциям развития подъемно-транспортной техники.
В дипломном проекте с необходимой подробностью определены конструктивные решения, весовые и энергетические показатели по всем основным узлам и по крану в целом. Установлена возможность использования отечественной стали и других материалов, подобрана дизельная электростанция отечественного производства, а также комплектации крана-манипулятора электрооборудованием.

В составе дипломного проекта также разработаны автоматический универсальный захват для двух типоразмеров крупнотоннажных контейнеров (20 футов), траверс с гидравлическим приводом для перегрузки песчано-гравийной смеси и поворотная грузовая подвеска для захвата крупнотоннажных контейнеров.

На поворотную грузовую подвеску при необходимости могут навешиваться гидравлическая таль, с целью осуществления вертикального подъёма при монтажных операциях на любых вылетах, и другие грузозахватные устройства для перегрузки различных грузов. Перечень грузозахватных устройств может быть расширен при освоении производства кранов-манипуляторов с учётом требований потребителей.

Полученная технико-эксплуатационная характеристика крана-манипулятора по большинству основных показателей подтверждает его преимущество перед отечественными аналогами, применяемыми на перегрузочных работах в портах.

Наиболее существенными достоинствами разработанного мобильного крана-манипулятора, которые определяют эффективность его применения в сравнении с портальными кранами являются: мобильность и универсальность, использование принципа "манипулятора" без грузовых канатов и лебедок, наличие управляемой поворотной головки для позиционирования захватов и груза, более высокие скоростные характеристики.

Применение новых мобильных кранов-манипуляторов позволит:

• повысить интенсивность перегрузочных работ, ускорить обработку транспортных средств (судов, вагонов, авто);
  использование крана в меж навигационный период принесет значительную выгоду и существенно повысит экономический эффект;
• повысить производительность труда обслуживающего персонала;
• повысить уровень автоматизации управления, улучшить условия и культуру труда;
• при эксплуатации и ремонте кранов, уменьшить затраты времени и средств на выполнение ремонтных работ, повысить интенсивность и эффективность использования перегрузочных средств и их фондоотдачу, сократить парк перегрузочных средств, сэкономить капиталовложения на техническое перевооружение и развитие портов и других предприятий.

Содержание

Введение 6

1. Назначение и область применения 7

2. Обоснование параметров крана–манипулятора 8

• 2.1. Портал самоходный 8
• 2.1.1. Опорная ферма 9
• 2.1.2. Ригель портала 9
• 2.1.3. Выносная опора 10
• 2.1.4. Тележка пневмоколесная приводная (управляемая ведущая) 11
• 2.1.5. Тележка пневмоколесная холостая 11
• 2.1.6. Стягивающие гидроцилиндры 12
• 2.1.7. Гидроцилиндры поворота выносных опор 12
• 2.1.8. Машинное отделение 13
• 2.1.9. Кабельный барабан 13
• 2.1.10. Стяжка портала 13
• 2.1.11. Ограждения, лестницы и площадки обслуживания 14
• 2.2. Верхнее поворотное строение 14
• 2.3. Гидравлическая часть 16
• 2.3.1. Механизм портала 16
• 2.3.2. Привод 17

3. Выбор сечений и определение веса несущих узлов металлоконструкции верхнего поворотного строения 21

• 3.1. Телескопируемая секция гуська 21
• 3.2. Наружная секция гуська 23
• 3.3. Телескопируемая секция стрелы 25
• 3.4. Наружная секция стрелы до опорного шарнира 26
• 3.5. Телескопируемые задние балки 28
• 3.6. Наружные задние балки 30

4. Расчёт захватных устройств 31

• 4.1. Подвеска грузовая поворотная 31
• 4.2. Расчёты на прочность основных грузонесущих узлов захвата гидравлического для крупнотоннажных контейнеров 33
• 4.3. Расчёт гидроподвесок захвата 38
• 4.4. Грейфер гидравлический штанговый 38

5. Гидравлический расчёт гидрообъёмной трансмиссии крана-манипулятора 41

• 5.1. Транспортное передвижение крана-манипулятора 41
• 5.2. Рабочее передвижение крана 42

6. Расчёт нагрузок на опоры крана 44

• 6.1. Определение нагрузок на опорные плиты домкратов выносных опор 44
• 6.2. Определение нагрузок на колёса ходовых тележек и колёса выносных опор при передвижении крана с поднятым грузом 46
• 6.3. Расчёт металлоконструкции выносной опоры 48
• 6.4. Расчёт металлоконструкции опоры опорной фермы портала 50

7. Расчёт устойчивости крана-манипулятора 53

• 7.1. Грузовая устойчивость 53
• 7.1.1. Первый расчётный случай 53
• 7.1.2. Второй расчётный случай 54
• 7.1.3. Третий расчётный случай 56
• 7.1.4. Грузовая устойчивость крана при передвижении с грузом 56
• 7.2. Собственная устойчивость крана 57
• 7.3. Заключение по результатам расчёта устойчивости крана–манипулятора 59

8. Электрооборудование 61

9. Охрана труда и правила противопожарной безопасности 66

• 9.1. Приборы и устройства безопасности 67
• 9.2. Расположение оборудования 68
• 9.3. Кабина управления 69
• 9.4. Электробезопасность 70
• 9.5. Пожарная безопасность 70

10. Расчёт технико–экономических показателей 72

11. Расчёт стоимости крана 74

• 11.1. Расчёт строительной стоимости портального крана КММ 10/32 методом укрупнённых нормативов 74
• 11.2. Расчёт строительной стоимости портального крана КММ 10/32 методом постатейных расходов (калькуляционный метод) 76

Заключение 81

Список используемой литературы 82