Реферат - Портальные краны

Подождите немного. Документ загружается.

21



8.Конструкциипорталов.



Разнообразие конструкции порталовобъясняетсяразнообразиемтребований к

порталам и кранам, различием в традициях и опыте краностроительных предприятий и

малой изученностью границ рационального применения структур порталов.Порталы

различаютсяпотипуприсоединенияопоркверхнемуригелю(шарнирноеижесткое),по

числу соединений с частью (трех‐и четырёхопорные), по способу образования

конструкции(решетчатые,рамные(см.рис.26,а,б),рамно‐башенные(рис.26,в),рамно‐

раскосные(рис.26,г),почислуприсоединенийопоркверхнемуригелю:двух‐(рис.26,6)

и четырех‐стоечные (рис. 26,а)ит.д. На конструкцию портала влияет тип опорно‐

поворотного устройства: намногокатковом круге,наповоротнойколоннеинашаровом

опорно‐поворотномкруге.

Четырехстоечныепорталыпосравнениюсдвухстоеч‐нымиболееметаллоемки,но

менееподверженыдеформациям,чтоважнодлямонтажныхкранов.Вконструкциях

кранов,выпускаемыхвпоследниегоды,широкоприменяютрамно‐башенныепорталы,в

которыхцилиндрическая(рис.26,в),цилнндро‐коническаяилипирамидальнаябашня

присоединенакрамнойконструкции.Согласностатистическимданнымприменение

дзухстоечныхирамно‐башенныхпорталоврасширяется,ачетырех‐стоечныхсокращается.



Рис.26Порталы:а–рамныйчетырёхстоечный;б–рамный

двухстоечный;в–рамно–башенный;г–рамно–раскосный.

Рис.27Схемыпорталов:а–

однопутного;б–двухпутного;

в–трёхпутного.

Рис.28Рамныйчетырёхстоечныйпортал

коробчатойконструкции.ОООLacon,Рижский

свобо

ныйпо

т.

22



9.Механизмыповорота.



Механизмповоротапортальныхкрановсостоитизопорно‐поворотногоустройства,

поддерживающегоицентрирующегоповоротнуючасть,ипривода,вращающего

поворотнуючасть.Взависимостиоттипаопорно‐поворотногоустройстваразличают

кранынаколоннеинаповоротномкруге.



Опорно‐поворотныеустройствакрановнаколонне.

Портальныекранынаколоннеприменяютсядвухтипов—снеповоротнойили

поворотнойколонной(рис.29).

Впервомслучае(рис.29,а)

колоннаслужитпродолжением

портала,аповоротнаячастьвращается

вокругнее.Весповоротнойчастис

грузомвоспринимаетсяупорным

подшипникомнаверхуколонны,а

опрокидывающиймомент—ра‐

диальнымиопораминаверхуколонны

иуееоснования.

Вкранахсповоротнойколонной

(рис.29,б)последняясоставляетодно

целоесповоротнойчастью.Вэтом

случаевесповоротнойчастисгрузом

воспринимаетсяподшипником,расположеннымвнизуколонны,аопрокидывающий

момент—радиальнымиопорамивнизуколонныивверхнейчастипортала.Краныс

поворотнойколоннойполучилинаиболееширокоераспространение.



Опорно‐поворотныеустройствакрановнаповоротномкруге.

Портальныекранынаповоротномкругеприменяютсядвухтипов:сколеснымиис

катковыми(илишаровыми)опорно‐поворотнымиустройствами.

Колесноеопорно‐поворотноеустройствообычноимеетчетыреопоры,причемв

зависимостиотнагрузкивкаждойопореустанавливаетсялибоодноколесо,либо

двухколеснаябалансирнаятележка.

Катковыеопорно‐поворотныеустройствавыполняютсясконическимиилис

цилиндрическимикатками(рис.30).

Впервомслучаеонопредставляетсобойбольшой

коническийроликоподшипник,укоторогообакольцаобработанынаконустак,что

образующиеэтихконусовиосивращенияроликовпересекаютсяводнойточкенаоси

вращенияповоротнойчасти;приэтомкаткикатятсяпорельсамбезскольжения.Во

второмслучаекатки

имеютцилиндрическую

форму,поверхностиколец

представляютсобойдве

плоскостиикаткикатятсясо

скольжением.

Шаровыеопорно‐поворотныеустройства.Применяютшаровыеопорно‐

поворотныеустройствадвухвидов:воспринимающиетольковертикальнуюнагрузкуи

воспринимающиевертикальнуюнагрузку,горизонтальныесилыиопрокидывающий

момент.Вовсехслучаяхпримененияшаровыхустройствдлянормальнойихработы

Рис.29Схемаопоркрановнаколонне:а–с

неповоротнойколонной;б‐споворотной

колонной.

Рис.30СхемыКатковыхопорно‐поворотныхустройств:а—с

коническимикатками;б—сцилиндрическимикатками.

Рис.31Шаровоеопорно‐поворотноеустройство.

23



необходимообеспечитьзначительнобольшуюжесткостьоголовков,порталови

поворотныхплатформ,чемприКатковыхиколесныхустройствах.

10.Механизмыподъёма.



Вгрейферныхкранахнаибольшеераспространениеимеютмеханизмыподъема,

состоящиеиздвухнезависимыхлебедок—подъемнойизамыкающей,неимеющихни

механической,ниэлектрическойсвязи,каждаяизкоторыхуправляетсясвоим

командоконтроллером.Рукояткикомандоконтроллеровэтихлебедокустановленытак,

чтобыимиможнобылоуправлятьраздельноилисовместно(однойрукой).

Лебедкиизготовляютсяизотдельныхунифицированныхблоков(электродвигатель,

тормоз,редуктор,барабан,кореннойподшипник

барабана,соединительныемуфты),которые

устанавливаютсянаобщейраме.Такаяконструкция

лебедокобеспечиваетихудобнуюсборкупочтибез

подгоночныхработ,авзаимозаменяемость

отдельныхблоковзначительноупрощает

организациюремонтныхработ.

Каквидноизрис.32,осиэлектродвигателя,

входногоивыходноговаловредуктораибарабана

этихлебедоклежатнаоднойпрямой.Такаятак

называемаясооснаясхемаимеетрядсущественных

преимуществпосравнениюсосхемойс

параллельнымиосями,аименно:меньшиегабариты

лебедкивплане,возможностьустановкидвух

лебедокрядомприсохраненииудобногодоступаковсемихчастямдляобслуживания,

значительноупрощеннуюконструкциюрамлебедок,уменьшениевесаредуктора.

Рис.32Лебёдкаподъёмагрейферногокрана.

Рис.33Лебёдкаподъёма

крюковогокрана.

24



Механизмыподъёмакрюковыхкранов.Нарис.33и34показаналебедка10‐

тонногокрюковогопортальногокрана.Онасостоитизтакихжеотдельныхблоков,каки

грейфернаялебедка(рис.32),новотличиеотнеездесьосьдвигателяиосьбарабана

параллельнымеждусобой.Регулированиескорости,необходимойдлякрюковыхкранов,

осуществляетсяэлектрическимметодом.

Длямонтажныхпортальныхкранов,применяемыхвсудостроении,при

судоремонте,настроительно‐монтажныхработахивдругиханалогичныхслучаях,

требуетсяболееширокийдиапазонрегулированияскорости.Всвязисэтимширокое

распространениенамонтажныхкранахполучилилебедкистакназываемым

микроприводом(рис.35).

 

Рис.35Кинематическаясхема

лебёдкисмикроприводом.

Рис.34Устройстволебёдкиподъёма крюковогокрана:1–тормоз,2–барабан,

3–двигатель,4–редуктор.

4

25



11.Рабочееоборудование.





Рис.36Спредер.

Рис.38Электромагнит.

Рис.40Крюковаяподвеска.

Рис.39Многочелюстнойгрейфер.

Рис.37Двухчелюстнойгрейфер.

Рис.41Траверса.

26



12.Кабины.



Кабины управления. Кабины управления портальных кранов (рис. 42и43)обычно

располагаютсянаповоротнойраме,впереднейеечасти.Дляобеспеченияхорошейвидимостииз

кабинынаиболееудобно,когдаосьеесовпадаетсосьюсимметриикрана.

В кабине управления устанавливается сиденье для крановщика и размещаются приборы

управленияиаппаратурадляосвещениякрана(командо‐контроллеры,трансформаторы,щит

освещения и пр.);взаднейчастикабиныуправления

помещается отопительно‐вентиляционная установка.Электро‐

оборудование, которое может являться источником

тепловыделений (сопротивления,пускатели, коммутационная

аппаратура), как правило,размещаетсявкабинемеханизмов.

Пол кабины управления должен быть покрыт резиновым

ковриком.

Кабины механизмов. Механизмы

поворотной части портальных кранов

располагаются в закрытых,

водонепроницаемых, неотепленных

кабинах (рис. 44). Механизм изменения

вылета укосины часто устанавливается в

специальной кабине,помещаемойна

площадке над кабиной механизмов или в

верхней части каркаса,авкранахс

колонной —внутрипоследней.Кроме

механизмов,вкабинеразмещаютпанелии

сопротивления.

К каркасу перекрытия кабины

механизмов обычно крепится на болтах

двутавровая балка,покоторой

перемещаетсяручнаятележкастальюдля

обслуживания механизмов и

оборудования,установленныхвкабине.





Рис.42КабинауправлениякранаЗПТОим.С.М.Кирова

Рис.43Вариантисполнениякабины

управления

Рис.44КабинамеханизмовкранаЗПТОим.С.М.Кирова

27



13.Устройствабезопасности.



Главнейшимустройствомбезопасностипортальногокранаявляетсяустройство

ограничителягрузоподъемности,состоящееизсилоизмерительнойячейки,

измерительногоусилителяиэлектронногоустройствадлявосприятияполучаемых

сигналов,показывающеечерезиндикаторноеустройство(световоетабло)значения

поднимаемогопортальнымкраномгруза.Важнейшейзадачейэлектронногоустройства

грузоподъемностикранаявляетсязапретперегрузкипортальногокранавслучае

возникновенияподъемачрезмерныхгрузов,превышающихдопускаемую

грузоподъемностькранаипозволяетвсеголишьопуститьназемлюподнимаемыйгруз.

Кчислудругихважныхустройствбезопасностикранаотноситсяанемометр,

постоянноизмеряющийирегистрирующийдавленияветра.Принципдействия

применяемогоанемометраоснованналопастномустройствеизмеренияскоростиветра.

Придостижениинастроенноговустройствезначенияскоростиветраиприпревышении

допускаемогозначенияскоростиветраустройствоанемометрасначалавыдает

оповещающий,предупреждающийсигнал,апотомвыдаеткомандудляостановки

движенийиотключениякрана.Вслучаедостижениядавленияветра,превышающего

значениедавления,принятоговрасчетприпроектированиикрана,устройство

анемометраприводитвдействиерельсовыепротивоугонныезахватыиостанавливает

механизмпередвижениякрана.

Портальныйкранобладаетспециальнойсистемойэлектрическойзащиты

применяемыхэлектрическихустройствиаппаратуры,что,вслучаевозникновения

неполадоквсетислужитдлязащитыэлектрическихустройствиаппаратуры.

Кчислудальнейшихустройствзащитыибезопасностикранаследуетотнести

различныеустройстваблокировки,устройствамеханическойзащиты,конечные

выключателииограничивающиевыключатели,срабатываниекоторыхпроисходитпод

действиемисовместноспрограммируемойсистемойуправленияприводныхустройств

крана,онивосновномвыполняютрользащитымеханизмовиузловкранаивслучае

возникновениякрайнихилиаварийныхситуацийограничиваюткрайниеположенияили

выдаютсигналзапретанавыполнениетойилиинойфункции.

Вслучаевозникновенияаварийнойситуациинапортальномкранеегоработа

можетбытьостановленатакжекнопкойаварийноговыключенияизкабиныкрановщика,

что,всвоюочередьтакжеозначаетсвоегородазащитноемероприятиепозащите

устройствкрана.



Винтересахбезопасностиэксплуатациипортальногокранананемприменены

следующиеустройствабезопасностиисигнализации:



Механическиезащиты:

 устройствоэлектрическогорельсовогопротивоугонногозахвата

 ограничительотвыскакиванияканатаизручьяканатныхблоков



Устройстваэлектрическойзащитыкрана:

 системазащитыотприкосновения

 системазащитыотперегрузоктоков

 защитаоттоковкороткогозамыкания

 защитаотнулевогонапряжения

 внутренняямолниеотводнаязащита

28



 защитаотперегрузкикрана

 защитаотнулевогоположениякомандоконтроллеров

 аварийныевыключатели

 защитаотпускавзакрытомсостояниирельсовыхпротивоугонныхзахватов

(механизмпередвижения,портал)



Ограничителикрайнихположений:

 Конечныевыключателиверхнегоинижнегоконечныхположенийгруза

 Конечныеположениянаибольшегоинаименьшеговылетастрелы

 Ограничительотстолкновениядвухкранов,перемещающихсянаоднихитехже

подкрановыхпутях



Применяемыенакранеизмерительныеприборы:

 вольтметр

 амперметры

 анемометрдляизмерениядавленияветра

 измерительнагрузки(ограничительгрузоподъемности)



Сигнализациинакране:

 звуковаяисветоваясигнализацияприперемещениикрана

 сигнальныйгудок

 сигнальнаясирена

 индикаторноеустройство(display)иоператорскаяпанельнапультеуправления

краном(дляцелейфункциипроверкирежимовипараметровработы,индикации

ошибокинеполадоксистемы). 

29



14.Производительностьпортальныхкранов.



Средняячасоваяпроизводительностькранаопределяетсяпоформуле

=Q

гр

T/час,

гдеQ



‐полезнаягрузоподъемность,равнаяноминальнойгрузоподъемностиQдлякрюковых

кранов;весузахватываемогогруза(обычноот0,4до0,6Q)—длягрейферных;весу

материалавковшах(обычноот0,7до0,85Q)—длякрюковыхприработесковшами;

n‐числоцикловвчаспринепрерывнойработе(приотсутствиипростоеввожиданииподачи

груза,транспортныхсредств,вследствиенеисправностикрана,отсутствияэлектроэнергииит.п.);

гр

‐коэффициентиспользованияполезнойгрузоподъемности(табл.1);

‐коэффициентиспользованиякранавовремениприегоработеЭтоткоэффициентзависитот

организацииработыиможетбытьдоведендо0,7—0,8.Ориентировочныезначенияk

даныв

табл.1.

ДанныекрасчётупроизводительностикрановТаблица1

ЧислоцикловвчасприсреднейпродолжительностициклаТ(сек.)будет



3600



2

Средняяпродолжительностьциклаопределяетсяпоформуле









сек 3

гдеε‐коэффициентодновременности,учитывающийвозможностьсовмещениянескольких

движенийвтечениецикла.Возможностьтакогосовмещенияустанавливаетсяисходяиз

конкретныхусловийработыпографикамциклов.Дляориентировочныхподсчетовможнополь‐

зоватьсятабл.1;

‐время,затрачиваемоенаотдельныедвижениякранавтечениецикла;этовремяможетбыть

найденопоформуле















0.5

 разг



 торм

 4

гдеS

иv

‐средняявеличинапутиискоростиустановившегосядвижения;

iразг

иt



торм

‐времянеустановившегосядвижения(пускиторможение).Дляпредварительных

подсчетовможнопринимать

0,5

 разг



 торм

  3  5 сек 5

Средняягодоваяпроизводительностькранапричислерабочихчасоввсуткитирабочихднейв

годуlопределяетсяпоформуле

П

 Т/год (6)

(

)



30



15.Устойчивостьпортальныхкранов.



Устойчивостьпортальныхкрановрассчитываетсядлядвухсостояний.

Первое—рабочеесостояние

,когдакрансмаксимальнымгрузомнаходитсявнаиболее

неблагоприятныхусловияхвотношенииопрокидываниявсторонугруза.Приэтом

рассматриваетсятакназываемаягрузоваяустойчивостькрана.

Второе—нерабочеесостояние

,когдакранбезгрузанаходитсявнаиболее

неблагоприятныхусловияхвотношенииопрокидываниявсторонупротивовеса.Приэтом

рассматриваетсясобственнаяустойчивостькрана.

Еслиширинаколеиподкрановыхпутейменьшебазыпортала,наиболеенеблагоприятным

прирасчетеустойчивостибудетположениестрелы,перпендикулярноеосиподкрановогопути.В

обратномслучаенаименьшаяустойчивостьимеетместоприположениистрелы,параллельном

осиподкрановогопути.

Грузоваяустойчивостьопределяетсяприработекранасноминальнымгрузомна

максимальномвылетепримаксимальномдавленииветрарабочегосостояния,действующегопо

стрелевсторонуопрокидывания,принаклонепутивсторонустрелысгрузомиотклонении

грузовыхканатовотвертикалинауголα

.Приэтомкранстремитсяопрокинутьсявсторонугруза

вокругребра(линии)Еопрокидывания(рис. 45).

Коэффициентгрузовойустойчивостидляэтогослучаяопределяетсякакотношение

моментаотносительноребраопрокидываниявсехдействующихнакрансил,кромерабочего

груза,1сучетомвсехвозможныхдополнительныхнагрузок(ветра,инерционныхсил)иуклона

путикмоменту,создаваемомурабочимгрузомотносительнотогожеребра.Соответственно

такомуопределениюкоэффициентгрузовойустойчивостибудетравен(рис.45)









































, 7

Gy‐проекциявесакранаG(безгруза)приугленаклонаподкрановогопутиγнаосьу;Gy=Gcosγ

≈G;

Gx—тоженаосьх;Gx=Gsinγ;

X0y0‐координатыцентратяжестикранабезгруза;

Рис.45Схеманагрузоккрасчётугрузовойустойчивости.