Общая характеристика грузоподъемных машин и их нагруженность

Лекция №1 Общая характеристика ГМ и их нагруженность. К ГМ относятся машины, предназначенные для подъема и перемещения на небольшие расстояния различных грузов – штучных, сыпучих, жидких и т.д. ГМ характеризуются следующими основными признаками: a) наличием подъемного движения; b) возможностью транспортировки разнообразных грузов; c) отсутствием постоянных мест загрузки и выгрузки грузов; d) периодичностью или цикличностью работы. Следовательно, грузоподъемной машиной можно назвать машину периодического действия, предназначающуюся для подъема и последующей транспортировки на небольшие расстояния разнообразных грузов, перемещаемых с помощью управляемых движений по постоянной трассе при отсутствии постоянных мест загрузки и выгрузки грузов. В зависимости от назначения все ГМ делят на два класса: общего и специального применения. ГМ общего назначения характеризуют простота устройства, небольшое количество механизмов, применение простейших грузозахватных устройств. Характерные признаки ГМ специального назначения – конструктивная сложность; применение специальных грузоподъемных устройств; однотипность выполняющих технологических процессов; напряженность работы; высокая степень автоматизации отдельных операций. Классификация ГПМ. Домкраты: предназначены для подъема груза на небольшую высоту при ремонтных и монтажных работах. По конструкции делятся на: винтовые, реечные (грузоподъемность – 2…20 т при высоте подъема 0,25…0,35 м); гидравлические; пневматические. Лебедки: ручные, механические. Выполняют в виде приводного барабана с тяговым органом – стальным канатом. Они служат для подъема, опускания и подтягивания грузов. Тали: цепные, канатные. Предназначаются для подъема, опускания и горизонтального перемещения грузов по однорельсовому пути. Краны. Краны перемещают груз в различных направлениях в пространстве. 1. Пролетные 1.1. мостовые: предназначены для обслуживания технологических грузопотоков, выполнения погрузо-разгрузочных операций в цехах промышленных предприятий, в открытых и закрытых складах. 1.1.1. однобалочные 1.1.2. двубалочные 1.2. козловые: 1.2.1. общего назначения – применяют для обслуживания открытых складов и погрузочных площадок.. 1.2.2. специальные – для обслуживания гидротехнических сооружений, перегрузки крупнотоннажных контейнеров и длинномерных грузов. 1.3. кабельные: применяются для транспортировки грузов через водные препятствия, к строительным объектам гидросооружений, на складах лесоматериалов. 1.3.1. стационарные 1.3.2. качающиеся 1.3.3. подвижные 1.3.4. мостокабельные 1.4. металлургические: применяются на металлургических заводах и в металлургических цехах машиностроительных заводах. Для обслуживания этих кранов требуются стропальщики. 1.4.1. кольцевые 1.4.2. мульдо-магнитные 1.4.3. мульдо-завалочные 1.4.4. насадочные 1.4.5. литейные 1.4.6. ковочные 1.4.7. закалочные 1.4.8. колодцевые 2. Стреловые 2.1. башенные – для обслуживания нескольких объектов или площадок с одной стоянки, в гидротехническом, энергетическом и гражданском строительстве. 2.2. стационарные поворотные – для обслуживания ограниченных площадей, примыкающих к стенам или металлоконструкциям пролетов и передачи груза с одного пролета в другой. 2.3. настенные передвижные – для обслуживания площадей, расположенных у стен пролетов механических, сборочных, металлургических и других цехов, а также на складах. Они передвигаются по рельсовому пути вдоль пролета. 2.4. портальные – применяют на погрузо-разгрузочных работах в портах, на открытых складах, строительстве гидротехнических сооружений. 2.5. самоходные мобильные – позволяют выполнить погрузо-разгрузочные и монтажные работы в различных отраслях промышленности, строительства, с/хозяйства. По конструкции ходовой части эти краны бывают: 2.5.1. автомобильные 2.5.2. пневмоколесные 2.5.3. гусеничные 2.5.4. железнодорожные 2.6. плавучие – при ремонте и строительстве кораблей, для устранений последствий аварий, подъема затонувших кораблей. Подъемники. 1. клетьевые – предназначены для вертикального подъема людей и грузов в клети. 2. скиповые – предназначены для автоматической загрузки и разгрузки сыпучих грузов. 3. специальные. 4. фуникулер – рельсовый путь с канатной тягой, предназначены для перевозки пассажиров или грузов в вагонах по крутым подъемам. Роботы и манипуляторы. 1. Краны - манипуляторы – у которых захват груза и его освобождение происходит автоматически. 1.1. краны - штабелеры – применяют на машиностроительных заводах для механизации работ на складах, где хранят инструмент, полуфабрикаты и готовую продукцию. 1.2. контейнерные – применяют для складирования контейнеров. 1.3. вакуумно-захватные – предназначены для автоматического захвата листовых материалов. Они могут быть использованы для механизации технологических процессов по разборке … листов и подачи их на конвейер для дальнейшей транспортировки. 2. Промышленные роботы – применяют для облегчения связи между технологическим оборудованием и транспортными …, а также автоматизация процессов перемещения грузов. 2.1. технологические – выполняют основные операции технологического процесса; 2.2. подъемно-транспортные – выполняют действия типа «взять – перенести – положить» при обслуживании технологического процесса, а также на транспортно-складских операциях. 2.3. универсальные – выполняют основные и вспомогательные операции. Основные параметры ГПМ. Рассмотрим на примерах мостового и стрелового кранов. Мостовой кран состоит из МК – 1 и крановой тележки – 2, перемещается вдоль моста. Кран на ходовых колесах – 4 с помощью механизма – 3 движется по рельсам, уложенным на подкрановые балки – 5, вдоль цеха. Основные параметры. - грузоподъемность (в пределах 0,01-1250 т); - пролет крана, м; - вылет стрелы (для стреловых), м; - высота подъема груза, м; - скорость подъема груза, м/с; - скорость перемещения тележки, м/с; - скорость передвижения крана. м/с; - угловая скорость поворота крана, с-1 (для стреловых); - максимальный грузовой момент мостового крана; - максимальный грузовой момент стрелового крана; - масса крана, т; установленная суммарная мощность двигателей, кВт; режимы работы механизмов крана; производительность крана П, т/ч. Грузоподъемность - это наибольшая допустимая масса груза, на подъем которого рассчитан кран в заданных условиях эксплуатации. Пролет моста или крана - расстояние по горизонтали между осям подкрановых путей, назначаемое в соответствие с пролетами зданий. Для крановых тележек это же расстояние называется колеей. Базой крана или тележки называют расстояние между вертикальными осями передних и задних колес. Пролеты современных мостовых кранов колеблется от 5 до 32 м. Вылет стрелы стрелового поворотного крана – наибольшее расстояние по горизонтали между осью его вращения и вертикальной осью расположения грузозахватного органа (противовеса) без груза при установки крана на горизонтальной площадке. Вылет лимитируется устойчивостью крана в нагруженном и разгруженном состояниях, соответствует габариту поднимаемого груза. Высота подъема – расстояние по вертикали от уровня стоянки или от уровня пола до грузозахватного органа, находящегося в верхнем положении. Режим работы – комплексная характеристика, учитывающая характер внешних нагрузок и продолжительность их действия. Она является определяющей при выполнении всех расчетов на прочность, выносливость, долговечность. Нормами Госгортехнадзора предусматривались 5 режимов работы: Р – ручной; Л – легкий; С – средний; Т – тяжелый; ВТ – весьма тяжелый. Технико-экономические показатели. Часовая производительность: , где - номинальная грузоподъемность, т; - число циклов работы; - средний коэффициент использования машины по грузоподъемности ( меньшие значения для строительно-монтажных работ, большие для перегрузке сыпучих грузов грейфером); - средний коэффициент использования крана по времени ( - при хорошей организации и разумном использовании крана.). Годовая производительность: , где - число часов работы в сутки; - число рабочих дней в году. Число циклов в час: , где - время одного цикла, с; , где - коэффициент совмещенности нескольких операций: - для стреловых монтажных кранов, - для башенных строительных и козловых перегрузочных кранов; - суммарное время выполнения отдельных операций. При работе крана с насыпными грузами: , где - вместимость грейфера, бадьи, м3; - насыпная плотность груза, т/м3; - коэффициент заполнения; - для бадьи и ковша; - для грейфера. Для сравнения технико-экономических характеристик однотипных машин необходимо знать отдельные показатели металлоемкости, энергоемкости, стоимости. Удельная металлоемкость – отношение веса крана к грузовому моменту: Удельная энергоемкость: , где - суммарная мощность всех установленных на кране электродвигателей. Удельная стоимость: - отношение стоимости крана к его массе.