Проект металлических конструкций мостового крана (стр. 1 из 8)
Курсовая работа
«Проект металлических конструкций мостового крана»
Грузоподъемные машины предназначены для подъема и перемещения грузов на незначительные расстояния в пространстве, ограниченном зоной промышленного предприятия, обслуживаемого машиной.
Грузоподъемным краном называют грузоподъемную машину циклического действия, предназначенную для подъема и перемещения грузов (удерживаемых грузозахватным органом) из одной точки площадки, обслуживаемой машиной, в другую.
Цикл работ состоит из захвата (строповки) груза, подъема его на необходимую высоту, перемещения в нужную точку обслуживаемой площадки, опускания, расстроповки груза и возвращения крана в исходное положение. Грузоподъемный кран работает кратковременно, в повторяющемся циклическом режиме.
Грузоподъемный кран – основное средство механизации производственных процессов, погрузочно-разгрузочных, транспортных и складских работ на всех промышленных предприятиях, строительно-монтажных площадках, в речных и морских портах, на железнодорожном транспорте и других отраслях хозяйства.
Применяют различные типы кранов: мостовые, козловые, башенные, консольные, краны-штабелеры, портальные, плавучие, судовые электрогидравлические и др.
Мостовой кран, проект которого разрабатывается в курсовой работе, предназначен для внутрицехового (или внутрискладского) перемещения грузов в трех взаимно перпендикулярных направлениях.
Кран общего назначения, крюковой, грузоподъемностью Q = 400
, с пролетом Lк = 28 
и тяжелым режимом работы.Мостовой кран состоит из двух основных узлов: моста, передвигающегося вдоль цеха, и грузовой тележки или тали, передвигающихся по мосту.
Двухбалочный мост состоит из двух главных балок, соединенных двумя концевыми (торцевыми) балками, кабины крановщика, двух боковых площадок с ограждениями и механизмами передвижения с электроприводами и трансмиссионными валами, и представляет собой рамную металлическую конструкцию, опирающуюся на ходовые колеса крана. Механизм передвижения установлен на одной из боковых площадок в середине пролета и осуществляет передвижение крана вдоль здания. Число ведущих колес – два.
Тележка крана представляет собой металлическую рамную конструкцию, опирающуюся на ходовые колеса тележки. Механизм передвижения тележки имеет автономный привод, расположенный на тележке. Он осуществляет передвижение тележки поперек здания. На тележке установлен механизм грузовой лебедки с электроприводом.
При проектировании главных балок моста примем, что балки моста будут иметь коробчатое замкнутое сечение. Балки изготавливаются из прокатных листов различной толщины. Несущая способность балок будет зависеть от геометрических характеристик и характеристик металла (проката).
Для изготовления главных балок обычно принимаются стали марок ВСт3Гпс5 по ГОСТ 380–2005, С245 по ГОСТ 27772–96.
Принимаем, для данной работы, сталь марки ВСт3Гпс5 по ГОСТ 380–2005.
При выборе данной марки стали были учтены требования СНиП II‑23–81* – стальные конструкции:
1. Учтена температура эксплуатации металлоконструкции.
2. Учтено наличие динамического воздействия.
В соответствии с п. 2.1* и приложением 1 (табл. 50*, 51*) СНиП II‑23–81* данная марка стали является наиболее рациональной по следующим критериям:
1. Широким применением в строительстве.
2. Соответствием диапазону марок сталей используемых при работе в отапливаемых помещениях для заданного климатического района.
3. Применением данной марки стали для конструкций работающих на динамические нагрузки.
4. Стабильностью и однородностью химического состава и механических свойств по сравнению с кипящими сталями, имеющей удовлетворительную пластичность и показатели свариваемости.
Расчетные характеристики стали следующие:
1. Растяжению, сжатию и изгибу по приделу текучести:
Rу = 240
;2. Сдвигу:
Rs = 0.58* Rу = 139,2
.1. Назначение генеральных размеров моста крана
Из условия обеспечения жесткости необходимая высота сечения главной балки моста в середине пролета назначается из условия:
Нб =
* Lк,где Lк – пролет крана в
; 
≥ Нб ≥ 
.Назначаем Нб = 2000
.Высота главной балки у опоры назначается из условия:
hоп =
* Нб, где Нб – высота крана в ;0.4 * Нб = 0.4 * 2000 = 800
≤ hоп ≤ 0.6* Нб = 0.6 * 2000 = 1200 .Назначаем hоп = 1200
.Учитывая, что торцевые балки имеют квадратное сечение, имеем:
bоп = hоп = 1200
.С целью сокращения параметров (высоты) здания главную балку принимаем переменного сечения. Точка изменения сечения определяется параметром С,
:С =
* Lк;0.1 * Lк = 0.1 * 28000 = 2800
≤ С ≤ 0.2 * Lк = 0.2 * 28000 = 5600 .Назначаем С = 3000
.Ширина балки по наружным граням вертикальных листов b в
назначается из условия:b ≥
.Принимаем b = 700
.Ширина боковой площадки – 1500
.Высота перил – 1000
.2. Расчетные нагрузки и их сочетания
При подсчете нагрузок, воспринимаемых металлическими конструкциями мостового крана общего назначения, учитывается:
Постоянные нагрузки
Силы тяжести половины моста крана и площадки с оборудованием
Нагрузка считается равномерно распределенной по пролету главной балки и определяется из опыта проектирования.
В нормах проектирования учитывается степень обеспеченности параметров.
Различают нормативное и расчетное значение нагрузок. Нормативное значение определены нормами проектирования. Расчетные значения учитывают изменчивость нормативной величины, и этот учет производится с помощью коэффициента надежности нагрузки:
q =
* qn,где q – расчетное значение нагрузки,
;qn – нормативное значение нагрузки
; – коэффициент надежности по нагрузке (зависит от вида нагрузки >1.0).Каждое сооружение или конструкция предназначены на определенный срок эксплуатации. Уникальность конструкции определяется степенью ответственности.
Наша конструкция имеет повышенный уровень ответственности в виду уникальности.
= 1.0 – степень надежности ответственности.Учитывая, что характер нагрузок действующих на мостовой кран имеет, динамическую составляющую, введем в расчет коэффициенты динамичности.
Нормативное значение погонной нагрузки на главную балку из опыта проектирования определяется:
qn =
,где Gб – сила тяжести половины моста крана,
выбирается по графику (кН);
q1 – приведенная масса погонного метра трансмиссионного вала и механизма передвижения, которую можно принять равной: q1 = 2 (кН/м);
Lк – пролет крана,
Для нашего случая имеем:
qn =
= 8.6 (кН/м).Расчетное значение нагрузки с учетом коэффициентов определяется:
q =
, где = 1.0 – коэффициент ответственности по надежности;