 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Общие методические указания. Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Ижевский государственный технический университет»
(ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»)
Кафедра «Строительные и дорожные машины»
Баранчик В.П., Тимиров И.А.
Методические указания
К лабораторно-практическим занятиям
По курсам «Строительные машины» и
«Механизация и автоматизация строительного производства»
Ижевск-2012
Лабораторно-практическое занятие № 3
Оптимизация рабочего цикла стрелового крана
Общие методические указания
Стреловые краны общего назначения подразделяются на краны на гусеничном ходу (КГ), пневмоколесные (КП), автомобильные (КА), краны на шасси автомобильного типа (КШ) и короткобазовые краны (КК).
По грузоподъемности краны подразделяются на 9 размерных групп. Краны на гусеничном ходу (КГ) обладают высокой проходимостью. На небольшие расстояния краны могут передвигаться со скоростью до 3 км/ч. Передвижение крана осуществляется посредством механизма передвижения и двух гусеничных тележек.
Краны пневмоколесные (КП) имеют ходовое устройство в виде специального шасси, снабженного в зависимости от грузоподъемности осями с жесткой подвеской, из которых одна или две ведущие. На поворотной части крана расположена силовая установка и электростанция. Скорость передвижения кранов до 18 км/ч.
Краны автомобильные (КА) монтируются на шасси стандартных автомобилей (рис. 9). Для ограничения нагрузок на шасси и для обеспечения устойчивости крана устанавливают дополнительную раму с выносными опорами и стабилизаторами, работающую как основание. Автомобильные краны имеют высокую с гуськом скорость передвижения (до 50 км(ч), что позволяет использовать их на участках с небольшими объемами работ, находящихся на значительном удалении друг от друга.
Кран короткобазовый (КК) – кран на короткобазовом шасси. Размеры колес и базы таких кранов почти одинаковые. Коротко- базовые краны имеют высокую маневренность и проходимость по грунтовым дорогам и площадкам. Скорость передвижения кранов до 40 км/ч. Механизмы передвижения, поворота и подъема устанавливаются на поворотной части. шасси оборудуются осями с приводными колесами.
На примере автомобильного стрелового крана КС-3577А анализируются возможные варианты уменьшения продолжительности рабочего цикла за счет совмещения рабочих движений, в зависимости от вылета, высоты подъема крюка и угла поворота платформы крана. Выбор оптимального варианта рабочего цикла производится вручную или с помощью ЭЦВМ.
Цель работы:
определить оптимальный вариант рабочих движений при выполнении рабочего цикла автомобильного крана КС-3577А.
установить зависимости времени перемещения груза от вылета высоты подъема крюка, угла поворота платформы и квалификации машиниста крана.
Исходные данные:
кинематическая схема механизмов крана КС-3577А (рис.1)
грузовысотная характеристика крана (Рис.2)
№ задания, масса груза Q, вылет крюка R, высота подъема Н, угол поворота платформы φ (Табл.1)
возможные варианты совмещения рабочих движений:
- подъем крюка и вращение платформы;
- подъем крюка и выдвижение (телескопировашие) стрелы;
- подъем стрелы и вращение платформы.
Рис.1. Кинематическая схема крана КС-3577А
Рис. 2. Грузовысотная характеристика крана КС-3577А (L - длина стрелы)
Таблица 1
Исходные данные
| № | Масса груза | Вылет | Высота | Угол поворота платформы |
| задания | Q, т | крюка R, м | подъема Н, м | φ, град |
| 1,5 | ||||
| 1,5 | ||||
| 1,5 | ||||
| 1,5 | ||||
| 1,5 | ||||
| 5,5 | ||||
| 2,5 | ||||
| 2,5 | 5,5 | |||
| 2,5 | ||||
| 2,5 | ||||
| 2,5 | ||||
| 5,5 | ||||
| 6,5 | ||||
| 3,5 | ||||
| 3,5 | 5,5 | |||
| 3,5 | ||||
| 3,5 | 6,5 | |||
| 3,5 |
Таблица 2
Возможные варианты рабочего цикла:
| № варианта рабочего цикла | Характеристика рабочего цикла | Составляющие затрат времени на перемещение груза | Время на перемещение груза |
| I. Подъем крюка с одновременным поворотом платформы II. изменение вылета телескопированием стрелы | t11=max(tкр, tпов) t21=tв | t11+t21 | |
| I. Подъем крюка с одновременным поворотом платформы II. изменение вылета опусканием стрелы | t12=max(tкр, tпов) t22=tс | t12+tс | |
| I. Подъем крюка с одновременным телескопированием стрелы II. поворот платформы | t13=max(tкр, tв) t23=tпов | t13+tпов | |
| I. Подъем крюка II. изменение вылета опусканием стрелы с одновременным поворотом платформы | t14=tкр t24=max(tс, tпов) | tкр+t24 | |
| Рабочий цикл без совмещения рабочих движений (неквалифицированное управление краном) | tкр, tпов, tв, tс | tкр+tпов+ tс |
В таблице обозначено:
tкр, tпов, tв, tс - соответственно затраты времени на подъем (опускание) крюка, поворот платформы, телескопирование подъем (опускание) стрелы.
Значения t11, t12, t13, t24 определяются максимальным значением составляющих совмещенных движений.
Минимум времени на перемещение груза соответствует оптимальному варианту рабочего цикла.
Затраты времени на рабочие движения определяются очевидными соотношениями
где: H, R, φ - высота подъема, вылет крюка и угол поворота платформы соответственно;
R0 - минимальный вылет при данной длине стрелы по грузовысотной характеристике
V, Vв, Vс, nвращ - соответственно скорости подъема крюка, изменения вылета при телескопировании и подъеме стрелы и частота вращения платформы.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Из каких основных механизмов состоит автомобильный кран и как на нем осуществляется гидравлический привод?
2. Как расшифровывается марка крана КС-3577А?
3. Как изменяется вылет крана КС-3577А?
4. Какие рабочие движения включает рабочий цикл крана и для чего применяют их совмещения?
5 Чем определяется и как регулируется скорость рабочих движений? Что такое рабочий объем насоса и гидромотора?
6. Для чего применяется грузовая и высотная характеристики крана?
7. Как длина стрелы влияет на грузоподъемность и на высоту подъема крюка?
8. Какие практические выводы следуют из полученных зависимостей продолжительности времени перемещения груза от вылета, высоты подъема и угла поворота крана?
Пример расчёта
Исходные данные:
Масса груза Q = 1 т
Вылет крюка R = 6 м
Высота подъема H = 7 м
Угол поворота платформы φ =180о
Расчет
Оптимальный вариант рабочих движений при выполнении рабочего цикла крана
Техническая производительность крана прямо зависит от продолжительности tц рабочего цикла (с)
Пт = Q/tц *3600 (1)
Где: Q - масса груза.
Рабочий цикл крана, установленного на выносные опоры, включает подъем и опускание крюка, поворот платформы, изменение вылета, строповку и расстроповку груза.
Для сокращения длительности рабочего цикла применяют совмещения рабочих движений во времени, возможные варианты которых приведены в п.2.4. Возникает задача построения рабочего цикла из возможных совмещений составляющих его движений, которому соответствуют наименьшие затраты времени на перемещение груза.
Гидронасос и гидромотор:
рабочий объём - 107 см3
номинальное давление - 16 МПa
Привод насоса:
Частота вращения коробки передач - 750 мин-1
передаточное число коробки отбора мощности – 0,5
Грузовая лебедка:
передаточное число редуктора – 40,5
диаметр барабана - 175 мм
Механизм вращения:
передаточное число привода – 490
Механизм выдвижения (телескопирования) стрелы:
гидроцилиндр диаметром 140 мм с ходом 6000 мм
длина стрелы - от 8 м до 14 м
Механизм подъёма стрелы:
2 гидроцилиндра диаметром 150 мм с ходом 1800 мм
угол наклона гидроцилиндров к горизонтали αц = 700
Координата точки крепления гидроцилиндров – е =3200 мм
Абсцисса оси поворота стрелы относительно оси вращения крана - а = 750 мм
Кратность грузового полиспаста -2
Скорости механизмов находятся из кинематической схемы крана (Рис.1). Так как рабочие объемы насоса и гидромоторов одинаковы, то частоты их вращения также одинаковы. При включении одновременно двух гидромоторов, чтобы скорость их не уменьшилась вдвое увеличивается частота вращения насоса или применяется сдвоенный регулируемый насос.
Поиск по сайту: