1. ВІДПОВІДІ НА Контрольні питання
1.Чем відрізняються методики розрахунків і розрахункові схеми вантажний і власної стійкості пересувних кранів? Поясніть, чому в них беруть істотно різне за величиною тиск вітру?
Стійкість крана повинна бути забезпечена для всіх його положень при будь-яких можливих комбінаціях навантажень. До цих навантажень для пересувного поворотного крана відносяться:
вага вантажу, що піднімається;
інерційні сили під час пуску або гальмуванні механізмів крана;
відцентрові сили, що виникають при обертанні поворотної частини крана;
сила тиску вітру на вантаж і елементи крана.
Розрізняють вантажну стійкість, тобто здатність крана протидіяти перекидаючим моментів, які створюються вагою вантажу, силами інерції, вітровим навантаженням робочого стану, і власну стійкість - здатність крана протидіяти перекидаючим моментам при знаходженні крана в робочому (в тому числі без вантажу) і неробочому станах.
Умови перевірки вантажний стійкості: кран стоїть на похилій місцевості, схильний до дії вітру (за нормами для робочого стану) і повертається, одночасно гальмується спусковий вантаж; стріла установлена ​​поперек шляху (при установці стріли уздовж шляху може одночасно відбуватися і гальмування рухомого крана); на кран діють вага вантажу, сили інерції, що виникають при гальмуванні, що спускається вантажу і рухомого крана, сили інерції від обертання крана, вітрове навантаження. Розрахунок стійкості проводиться для всіх вильотів.
Умови перевірки власної стійкості: кран стоїть на похилій місцевості, виліт стріли мінімальний; кран схильний тільки дії вітру (за нормами для неробочого стану). Розрахунок проводиться тільки для мінімального вильоту. Величина запасу стійкості характеризується коефіцієнтом стійкості і встановлюється нормативними документами.
Малюнок 1 Схеми для розрахунку вантажний (а) і власної (б) стійкості крана.
При розрахунку вантажної стійкості виходять з того, що вантаж, що піднімається Q дорівнює вантажопідйомності крана і має максимально можливу навітряну площа. Вітрові навантаження робочого стану діють з боку противаги, кран стоїть на ухилі в бік вантажу, а динамічні навантаження від вітру, прискорень при підйомі і пересуванні крана створюють момент в сторону вантажу. Утримує момент створюється тільки від ваги крана з баластом і противагою.
При перевірці власної стійкості крана в робочому стані припускають, що кран стоїть на ухилі а в сторону перекидання без вантажу з максимально піднятою стрілою. На кран діють вітрові, навантаження робочого стану в бік противаги. При перевірці власної стійкості в неробочому стані вважають, що вітрові навантаження діють в сторону противаги. Якщо у кранів в неробочому стані допускається вільне обертання поворотної частини, тобто при розвороті крана під дією вітру і, як наслідок, з додатком вітрового навантаження в бік стріли.
2.Опишите конструктивні особливості і принцип роботи штангових і трубчастих дизельних молотів. Вкажіть їх переваги та недоліки. Уявіть принципові схеми
Дизельні молоти є прямодействующие двигуни внутрішнього згоряння, що працюють за принципом двотактного дизеля. Вони отримали переважне поширення в будівництві завдяки енергетичної автономності, мобільності, простий і надійної конструкції і високої продуктивності.
За типом направляючих для ударної частини дизель-молоти діляться на штангові і трубчасті. У трубчастого дизель-молота направляючої ударної частини у вигляді масивного рухомого поршня служить нерухома труба, у штангового напрямними ударної частини у вигляді масивного рухомого циліндра служать дві штанги. Розпилення дизельного палива в камері згоряння у штангових молотів - ФОРСУНОЧНАЯ, а у трубчастих - ударне.
Дизель-молоти підвішуються до копровий стрілі за допомогою захоплень підйомно-скидає пристрої ( «кішки»), призначеного для підйому і пуску молота і прикріпленого до канату лебідки копровий установки.
За масою ударної частини розрізняють легкі (маса ударної частини до 600 кг), середні (до 1800 кг) і важкі (понад 2500 кг) дизель-молоти.
Дизель-молот СП (рис. 1) складається з наступних основних вузлів: поршневого блоку 1 з шарнірної опорою, ударної частини - рухомого робочого циліндра 3, двох напрямних штанг 4 з траверсою 6, механізму подачі палива і захоплення - «кішки» 5. Поршневий блок включає поршень 2 з компресійними кільцями, відлитий заодно з основою. У центрі днища поршня встановлена ​​розпилювальна форсунка 12, поєднана топливопроводом 13 з плунжерним паливним насосом високого тиску (до 50 МПа), що живиться з паливного резервуара. Підстава поршневого блоку спирається на шарнірну опору, що складається з сферичної п'яти 15 і наголівника 17, які з'єднані сережкою 16 і пальцем 14. Шарнирная опора забезпечує напрям удару по центру палі в разі деякого розбіжності осей молота і палі. В основі блоку закріплені нижні кінці направляющих штанг 4, верхні кінці яких з'єднані траверсой 6. Малюнок 2 - Штанговий дизель-молот За штангах переміщається чавунний ударний циліндр з камерою згоряння в донної частини. На зовнішній поверхні циліндра укріплений штир (виступаючий стрижень) 8, що впливає на важіль 7 паливного насоса при падінні ударної частини вниз. Для управління паливним насосом при запуску молота в роботу служить важіль 9. Для запуску молота захоплення 5, підвішений до канату лебідки копра, опускають вниз для забезпечення автоматичного зачеплення гака «кішки» за валик 11 ударного циліндра, після чого «кішку» і зчеплену з нею ударну частину піднімають лебідкою в верхнє крайнє положення. Далі поворотом вручну (через канат) важеля скидання 10 звільняють від «кішки» ударний циліндр, який під дією власної ваги ковзає по напрямних штангах вниз. При насування циліндра на поршень 2 повітря, що знаходиться у внутрішній порожнині циліндра, стискається (в 16 ... 25 разів), а температура його різко підвищується (до 600 ° С). При натисканні штиря 8 циліндра на приводний важіль 7 паливного насоса дизельне паливо по паливопроводу 13 подається до форсунки 12 і розпорошується в камері згоряння, змішуючись з гарячим повітрям. При подальшому русі циліндра вниз гаряча суміш самозаймається, і в ту ж мить циліндр завдає удар по шарнірної опорі, наголовник 17 якої надітий на головку палі. Розширюються продукти згоряння суміші (гази) виштовхують ударну частину вгору і виходять в атмосферу. Піднімається робочий циліндр швидко втрачає швидкість, під дією власної ваги починає знову падати вниз, і цикл повторюється. Дизель-молот працює автоматично до виключення паливного насоса.Штанговие дизель-молоти мають малу силою удару (25 ... 35% потенційної енергії ударної частини). Їх застосовують для забивання в слабкі і середньої щільності грунти легких залізобетонних і дерев'яних паль, сталевих труб і шпунта при спорудженні захисних шпунтових стінок траншей, котлованів і каналов.Трубчатие дизель-молоти призначені для забивання в грунт переважно залізобетонних паль масою 1,2 ... 10 т і можуть працювати при температурі навколишнього повітря - 40 ... + 40 ° С. При температурі нижче - 25 ° С молоти при запуску подогревают.Все трубчасті дизель-молоти виконані за єдиною конструктивною схемою, максимально уніфіковані і складаються з наступних основних вузлів (рис. 3): ударної частини - поршня 8 з компресійними кільцями 4, змінного робочого циліндра з і напрямної труби 9, шабота 2, по якому завдає удар поршень, паливної та масляної систем, пускового пристрою - «кішки» 12 з підйомно-скидальним механізмом. У верхній частині напрямної труби є два вушка 21 для кріплення каната при установці молота на копер. Робочий циліндр герметично закритий знизу шабота з компресійними кільцями, передає енергію удару поршня на палю. До фланця шабота прикріплюється фундамент наголовник. Між фланцями робочого циліндра і шабота встановлений кільцевої гумовий амортизатор 1, що запобігає жорстке зіткнення корпусу циліндра і шабота при великих опадах палі. В неробочому стані робочий циліндр і шабот з'єднують планкою 18. Нижній торець поршня - сферичний і за формою відповідає виїмці в шабота. При повному контакті сферичних поверхонь поршня і шабота (в момент удару) кільцева порожнина, утворена кільцевими виточками в їх сферах, являє собою камеру згоряння. Паливо в сферу шабота подається під тиском 0,3 ... 0,5 МПа плунжерним насосом 5, яким керує падаючий поршень, натискає на приводний важіль 6. До насоса паливо надходить по гнучких гумових шлангах з паливного бака 7. Порожнина робочого циліндра 3 сполучаться з атмосферою через чотири всмоктувально-вихлопних патрубка 20, спрямованих вверх.Смазка труться робочих поверхонь циліндра і поршня здійснюється примусово. Масло з бака 15 подається до поверхонь, що труться за гнучким мастилопроводу за допомогою масляного плунжерного насоса 16, аналогічного по влаштуванню і принципу дії паливного. Відведення тепла від стінок робочого циліндра при підвищених температурах навколишнього повітря забезпечується системою водяного охолодження циркуляційної-випарного типу, що складається з розташованого в зоні камери згоряння бака 19 для води з заливний і зливний горловиною. Малюнок 3 - Трубчастий дизель-молот В направляючої трубі з боку, зверненої до копру, є поздовжній паз, в якому переміщається підйомний важіль «кішки», що входить в зачеплення з поршнем при його підйомі при запуску молота. На зовнішній поверхні напрямної труби встановлені: напрямна 11 «кішки» 12, упор 13 для взводу підйомного важеля «кішки», упор 10 для скидання поршня і два захоплення (лівий 17 і правий 14) для підйому дизель-молота «кішкою» .Робота трубчастого дизель-молота здійснюється в такій послідовності: перед пуском молота поршень 4 піднімається «кішкою» 5, підвішеною на канаті 6 лебідки копра, в крайнє верхнє положення, після чого відбувається автоматичне розчіплювання «кішки» і поршня.Трубчатие молоти більш ефективні, ніж штангові, так як при рівній масі ударної частини можуть забивати важчі (в 2 ... 3 рази) палі за один і той же відрізок часу. Штангові дизель-молоти мають низькі енергетичні показники і невисоку довговічність (в 2 рази меншу, ніж трубчасті) .Загальна недоліком дизель-молотів є велика витрата енергії на стиснення повітря (50 ... 60%) і тому порівняно невелика потужність, що витрачається на забивання палі. Масу ударної частини дизель-молота підбирають в залежності від маси занурюваної палі і типу застосовуваного молота. Так, маса ударної частини нафтового дизель-молота повинна бути не менше 100 ... 125%, а трубчастого - 40. ..70% від маси палі, занурюваної в грунт середньої щільності. 3.Пріведіте класифікацію бетоно-розчинонасосів. Опишіть їх пристрій. Уявіть кінематичні схеми Розчинонасоси призначені для транспортування (перекачування) штукатурних і інших будівельних розчинів по раствороводам до місця використання та нанесення їх на оштукатурівемие поверхні при поміччю форсунки або безповітряного сопла. Застосовуються для нанесення штукатурних, оздоблювальних і ізоляційних матеріалів на вертикальні або горизонтальні поверхності.В зв'язку з тим, що перекачується розчин повинен бути свіжоприготованим і проціджений через сито з осередком від 3 до 5 мм, розчинонасос повинен експлуатуватися в комплекті з прийомним бункером і вібросито. Для транспортування готового будівельного розчину використовуються збірні гумовотканинні напірні раствороводи.Прінціп дії розчинонасосів заснований на періодичній зміні обсягу їх робочої камери, що збільшується при всмоктуванні суміші розчину з приймального бункера і зменшується при впливі на суміш витіснювача, що виштовхує розчин в напірну магістраль.Классіфікація розчинонасосів за способом впливу на перекачується розчин: Діафрагменні; Поршневі; Вінтовие.Діафрагменний растворонасос (рис. 4) складається з насосної частини, приводу, кривошипно-шатунного механізму з плунжером, запобіжних пристроїв, пульта управління і візки з ходовими колесами, на якій змонтовані всі вузли розчинонасоса. Насосна частина включає робочу 2 і насосну 15 камери, гумову діафрагму 16, що всмоктує 1 і нагнітальний 4 автоматичні кульові клапани. Перекачування розчину здійснюється рухомий пласкій гумовій діафрагмою 16, тиск якої передається від рухомого поступально плунжера 11 через проміжну рідину (воду) постійного обсягу. Розчин в робочу камеру 2 з діафрагмою і автоматичними клапанами надходить від низу до верху (т. Е. Противоточно) з приймального бункера з проціджують віброситом під дією вакууму, поперемінно створюваного при робочому ході плунжера. Зворотно-поступальний рух плунжера повідомляється від електродвигуна через клиноременную передачу 13, одноступінчатий зубчастий редуктор 12 і кривошипно-шатунний механізм 14.Прі русі плунжера вправо проміжна рідина втягує діафрагму до зіткнення її з обмежувальної гратами, і в робочій камері створюється вакуум, внаслідок чого з приймального бункера через всмоктувальний коліно 17я всмоктуючий клапан 1 в робочу камеру засмоктується розчин. При русі плунжера вліво проміжна рідина вигинає всередину робочої камери діафрагму, яка виштовхує розчин через відкритий (під тиском розчину) нагнітальний клапан 4 (впускний клапан / під дією власної сили тяжіння і протитиску розчину закритий) в повітряний ковпак 6, а потім в растворовод 8. підйом клапанів під час роботи насоса обмежується скобами-обмежувачами 5.Воздушная подушка, що утворюється в повітряному ковпаку в процесі роботи насоса, вирівнює тиск на розчин, що надходить в растворовод, розум еньшая його пульсацію. Тиск в повітряному ковпаку контролюється манометром 7. Запобіжний клапан 10 з'єднує порожнину насосної камери 15 з заливним пристроєм 9 при підвищенні максимально допустимого робочого тиску в раствороводе. При короткочасних зупинках розчинонасоса і при роботі по замкнутому циклу розчин випускають через перепускний клапан 3. Малюнок 4 - Принципова схема диафрагменного растворонасоса Поршнеий растворонасос, принципова схема якого представлена ​​на рис. 5, забезпечений двохшвидкісним зубчастим редуктором, що дозволяє отримувати дві подачі (продуктивності) машини в залежності від жорсткості перекачуються розчинів. Розчинна суміш засмоктується в робочу камеру 9 рухомим поступально поршнем 15. При русі поршня вправо в робочій камері 9 створюється розрідження, в результаті закривається нагнітальний клапан 12, і розчин з приймального бункера надходить по всмоктуючому патрубку 10 в робочу камеру, піднімаючи всмоктуючий клапан 11 . при русі вліво поршень виштовхує розчин з робочої камери через відкритий під тиском розчину нагнітальний клапан 12 в повітряний ковпак 13 і далі в напірний растворовод, при цьому усмоктувальний клапан 1 1 під дією власної сили тяжіння і протіводавлення розчину закритий. Зворотно-поступальний рух поршня зі штоком 8 повідомляється від електродвигуна 1 через клиноременную передачу 2, запобіжну муфту 3, двошвидкісний зубчастий редуктор (коробку передач) 4 і кривошипно-шатунний механізм. Поршневий шток 8 і шатун 5 з'єднані через крейцкопф 6, що забезпечує прямолінійний зворотно-поступальний рух поршня і одночасно розвантажує його від бічних зусиль. Малюнок 5 - Принципова схема поршневого растворонасоса Гвинтові розчинонасоси на відміну від поршневих і діафрагменних моделей не мають клапанів і застосовуються для перекачування будівельних розчинів на основі гіпсу, шпаклівок, паст, мастик і малярних складів різної в'язкості. Переміщення робочого розчину відбувається в результаті обертання гвинта в нерухомій обойме.Насосний вузол гвинтового насоса (рис. 6) включає чавунний або сталевий однозаходний гвинт 5 з кроком SВ і гумову обойму 4 з еластичною робочою поверхнею, податливою в радіальному напрямку. Обойма укладена в жорсткий знімний корпус - стяжний хомут 6. До насосного вузла матеріал подається з приймального бункера 3 гвинтовим живильником 7. Гвинт і живильник з'єднані шарнірної муфтою і отримують обертання від електродвигуна 1 через редуктор 2. Насос з'єднується з нагнітальним раствороводом за допомогою швидкороз'ємного з'єднання. Поперечний переріз гвинта - коло діаметром d, центр якої зміщений відносно осі гвинта на величину ексцентриситету е. Робоча поверхня обойми є двухзаходная гвинт з кроком So, в два рази більшим кроку гвинта ротора, т. Е. S0 = 2Sв. Малюнок 6 - Принципова схема гвинтового растворонасоса Переваги розчинонасосів: Надійність експлуатації, простота обслуговування, і висока ремонтопридатність; Можливість регулювання продуктивності; Регулювання тиску подачі будівельного розчину; Швидке приведення агрегату в робочий стан; Можливість транспортування широкого спектру будівельних розчинів; Можливість експлуатації як самостійного агрегату, так і в складі штукатурної станції. . РОЗРАХУНОК Баштові крани Вихідні дані для розрахунку: Найменування показателяЕд. ізм.ЗначеніеМасса кранат40Максімальная дозволена маса грузат8,5Расстояніе від ц.т. до площини, що проходить через точки опорного контурам2,6Расстояніе від осі обертання до ребра опрокідиваніям1,8Расстояніе від осі обертання крана до ц.т. грузам13Смещеніе ц.т. крана від осі обертання з урахуванням нахилу путім1,3Расстояніе від осі головного блоку стріли до площини, що проходить через опори кранам13Расстояніе від осі головного блоку стріли до ц.т. піднімається грузам12Расстояніе до лінії дії сили вітру при визначенні вантажної стійкості при визначенні власної стійкості 2,6 3,5Подветренная площа крана (конструкція ґратчаста) м26Подветренная площа вантажу (конструкція суцільна) м21,4Подветренная площа стріли (конструкція ґратчаста) м21,4Угол поперечного перекосу кранового путіград1 , 0Скорость підйому або опускання вантажів / с0,21Время розгону при пуску або торможенііс1,5Частота обертання поворотної частімін-11,25Велічіна переміщення вантажу при под'емем10Велічіна переміщення вантажу при опусканіім4Рабочій кут повороту вежі кранаград135Перемещеніе крана по фронту работим50Скорость пересування крана по фронту робіт / с0,28Время на строповку монтируемого елементас10Время закріплення елемента в проектному положенііс90.1 Перевірка вантажний стійкості баштового крана Для перевірки вантажний стійкості крана обчислюється коефіцієнт вантажної стійкості: де - утримує момент від перекидання в бік вантажу, Нм; - сума перекидальних моментів, Нм; - вантажний перекидаючий момент, Нм.Удержівающій момент визна деляется за формулою, Нм: де G - вага крана в спорядженому стані, з баластом і противагою, Н; b - відстань від осі обертання крана до ребра перекидання, м; с - відстань від центра ваги крана до осі обертання, м; ho - відстань від ц.т. до площини, що проходить через точки опор, м; - нахил шляху, град.Сумма перекидальних моментів визначається за формулою, Нм: де - момент від перекидаючий інерційної сили, що виникає при опусканні вантажу, Нм: Q - вага вантажу, Н; a - відстань від осі обертання крана до ц.т. вантажу, що піднімається, м; - швидкість опускання вантажу в усталеному режимі, м / с; g - прискорення вільного падіння, м / с2; tm - час зміни швидкості опускання вантажу до швидкості плавної посадки (час гальмування), с; Мц - момент від відцентрових сил, що виникають при обертанні поворотної частини, за умови, що вантаж знаходиться на висоті, що дорівнює 1 м, Нм: n - кутова швидкість обертання поворотної частини крана, хв-1; h - відстань від осі головного блоку стріли до площини, що проходить через точки опори крана, м; H - відстань від осі головки стріли до ц.т. підвішеного вантажу, м; MВ - загальний момент вітрового навантаження на кран і на вантаж, Нм: і - вітрові навантаження на кран і вантаж відповідно, Н: p1 - тиск вітру, Па; - коефіцієнт аеродинамічного опору; - коефіцієнт гратчастої, що враховує поверхню конструкциі; і - підвітряні площі крана і вантажу, м2; і - відстань від лінії дії сили вітру до ребра перекидання, м, .Грузовой перекидаючий момент визначається за формулою, Нм: 1,8) = 952000 Нм = 952 кНмГрузовая стійкість крана забезпечена. 2.2 Перевірка власної стійкості крана Для перевірки власної стійкості крана обчислюється коефіцієнт власної стійкості за формулою: де - утримує момент від перекидання в бік противаги, Нм; - вітрової перекидаючий момент при неробочому стані крана, Нм: - відстань від лінії дії сили вітру до ребра перекидання, м; - вітрове навантаження на кран і стрілу: і - тиск вітру на кран і стрілу відповідно, Па; - підвітряного площа стріли, м2 .2.3 Визначення змінної експлуатаційної проізводітельностігрузовой стійкість пересувний кранСменная експлуатаційна продуктивність крана визначається за формулою, т / зміну: де q - вага вантажозахоплювального пристрою, Н; Тс - тривалість зміни, час, Тс = 8; Тц - час одного ра очего циклу, с; Кгр - коефіцієнт використання крана за вантажопідйомністю; Кв - коефіцієнт використання крана за часом, kв = 0,86..0,88.Время одного робочого циклу складається з часу операцій, виконуваних машиною і часу операцій, що виконуються вручну: Тц = ТМ + tр де tм - час операцій одного робочого циклу, що виконується машиною, с; tр - час операцій одного робочого циклу, що виконується вручну, с.tм = де - час вертикального переміщення вантажу, з: h1, h2 - довжина шляху вантажу відповідно при підйомі і опусканні, м. при відсутності конкретних вказівок , В розрахунках можна приймати h1 = h2 ;, - швидкість підйому і опускання вантажу в усталеному режимі, м / с. У розрахунках можна приймати =; tпов - час повороту стріли, з: де - кут повороту стріли в одну сторону, град; n - частота обертання поворотної частини крана, з-1; tn - час пересування крана по фронту роботи, з: де S - відстань переміщення крана по фронту роботи, м; - швидкість пересування крана, м / с; - коефіцієнт суміщення операцій, .Час ручних операцій робочого циклу визначається за формулою: t р = tс + tугде tc - час, що витрачається на стропування вантажу або монтируемого елемента , с; tу - час на вивірку елемента при монтажі, утримання його при закріпленні в про проектних положенні і на від'єднання вантажозахоплювальних пристроїв, с.tр = 10 + 90 = 100 сtм = Тц = 473,6 + 100 = 573,6 з