Введение 1

1. Обзор существующих конструкций и анализ различных вариантов конструктивного исполнения 1

2. Описание конструкции и предварительная разработка общего вида 8

2.1. Описание конструкции козлового крана 8

2.2. Описание конструкции автостропа 12

3. Конструктивная разработка отдельных механизмов и узлов 17

3.1. Расчет привода кареток 17

3.3 Расчет винта 21

3.3.1. Общие сведения 21

3.3.2. Расчет резьбы механизма 22

3.3.3. Расчет винта на прочность 23

3.3.4. Расчет винта на износостойкость 24

3.4. Расчет рабочего органа 24

3.4.1. Расчет сечения I-I 24

3.4.2. Расчет сварного шва 26

3.4.3. Расчет болтов соединения рабочего органа с кареткой 27

3.5. Расчет захвата 28

3.6. Расчет рамы каретки 35

3.6.1. Расчет сечения I-I 35

3.6.2. Расчет подкоса коробки 36

3.6.3. Расчет катков 37

3.6.4. Расчет болтов крепления катков 38

3.7. Расчет рамы автостропа 39

3.8. Механизм подъема 42

3.8.1. Расчет каната 43

3.8.2. Определение основных размеров барабана 43

3.8.3.1 Приведение моментов инерции и определение расчетных ускорений механизмов 48

3.8.3.2 Расчет статических нагрузок 49

3.8.3.3 Тепловая проверка выбранного ЭД постоянного и переменного тока с фазным ротором способом эквивалентного КПД 50

3.8.4. Расчет тормоза и выбор муфты 51

4. Организация работ 54

4.1. Определение расчетного суточного контейнерного потока и вагонопотока 54

4.2. Выбор варианта комплексной механизации погрузочно- 58

разгрузочных работ на контейнерных площадках 58

4.3. Расчет вместимости и линейных размеров контейнерной площадки 59

4.4. Определение необходимого числа погрузочно-разгрузочных машин, штата обслуживающего персонала, простоя вагонов под погрузкой и выгрузкой 64

5. Технология изготовления винта, перемещения 70

каретки 70

5.1. Анализ технических требований к конструкции детали 70

5.2. Выбор вида и размера заготовки 71

5.3. Выбор способа установки заготовки и выбор технологических баз 71

5.4. Определение количества переходов механической обработки 72

основных поверхностей детали 72

5.5. Расчет промежуточных размеров заготовки по стадиям механической обработки 73

5.6. Составление маршрута обработки детали 79

5.7. Расчёт режимов резания 80

6. Экономическая часть 90

6.1. Характеристика конструкции разрабатываемого автостропа 90

6.2. Расчет экономической эффективности 90

6.2.1. Определение количества кранов при использовании базового и нового вариантов 90

6.2.2. Расчет списочного числа рабочих для обслуживания крана 94

6.3. Общий объем инвестиций 95

6.4. Определение эксплуатационных расходов 96

6.4.1 Расходы на заработную плату 96

6.4.2. Расходы на электроэнергию 97

6.4.3. Затраты на вспомогательные материалы 98

6.4.4. Затраты на ремонт автостропов 98

6.4.5. Амортизационные отчисления 98

6.6. Оценка эффективности инвестиций 100

7.Безопасность и экологичность 104

7.1. Общие сведения 104

7.2. Нормы искусственного освещения 104

7.3. Определение количества прожекторов на каждой мачте и освещенности в заданной точке 106

7.4. Анализ вредных факторов при производстве погрузочно-разгрузочных работ 116

7.4.1. Вибрации 116

7.4.2. Влияние параметров микроклимата на самочувствие человека 117

7.4.3. Влияние освещенности 118

Заключение 120

Список используемой литературы 120

Козловой кран является одной из основных погрузочно-разгрузочных машин, выполняющих погрузочно-разгрузочные работы с контейнерами, навалочными, тяжеловесными грузами, лесоматериалами и т.д. На грузовых станциях железных дорог преимущественное распространение получили двухконсольные козловые краны, позволяющие наиболее эффективно использовать складские площади, так как автоподъезд и железнодорожный путь располагаются под консолями, а груз занимает весь пролет крана. Как и все краны мостового типа, козловой кран выполняет операции по подъему и опусканию груза, перемещению его вдоль моста и вдоль склада.

Краны для обслуживания контейнерных перегрузочных площадок первоначально были разработаны Проектно-конструкторским технологическим бюро Главного управления пути и строительства МПС и в настоящее время серийно в различных модификациях изготавливаются различными предприятиями.

Эти краны характеризуются относительно малыми пролетами (в пределах 11 - 16 м), при консолях до 4,2 - 4,5 м, и повышенными скоростями рабочих движений, в особенности скоростью передвижения, достигающей

90 - 100 м/мин.

По типу опирания моста различают козловые краны с обеими жесткими или с одной гибкой, а другой жесткой опорами. Последние иногда выполняют с шарнирным опиранием моста на гибкую опору. Краны первого типа обычно получаются конструктивно более простыми за счет применения в них одинаковых опор; при этом уменьшаются изгибающие моменты от действия перекосной нагрузки и горизонтальные динамические нагрузки, действующие при работе механизма подъема.

Двух рельсовые тележки выполняют как подвесными, так и опорными. Подвесные тележки при выполнении их самоходными, относительно сложны по конструкции и создают определенные трудности при компоновке металлической конструкции крана, в особенности в узлах примыкания опорных стоек к пролетному строению. Однако мосты в таких кранах конструктивно просты и обладают относительно малой металлоемкостью.

Недостатков кранов с подвесными тележками лишены краны с опорными тележками, перемещающиеся по рельсам, уложенным на верхние пояса балок моста. Здесь обычно удается применить типовые грузовые тележки мостовых кранов; за счет применения двухбалочных мостов на 1-2 м снижается общая строительная высота крана, что является целесообразным. Однако двухбалочные мосты сложны и трудоемки по конструкции; вес кранов такого типа на 25 - 60% больше, чем у кранов с однобалочными мостами.

Некоторые предприятия изготавливают краны с опорными грузовыми тележками, перемещающимися по внутренним направляющим пролетного строения. Преимуществами этих кранов являются сниженная строительная высота и возможность защиты тележки от атмосферных осадков (при сплошной зашивке верхнего пояса). В то же самое время здесь затруднено обслуживание грузовой тележки; мосты открытого сечения сложны в изготовлении и на 15-25 % тяжелее однобалочных мостов замкнутого сечения.

Козловые краны различают также по типу привода грузовых тележек. Канатные тележки обладают по сравнению с тележками, снабженными лебедками, меньшим в полтора-два раза весом, что соответственно уменьшает нагрузку на пролетное строение. Кроме этого значительно упрощается конструкция механизма передвижения; облегчается также обслуживание механизмов. Однако перекатывание грузового каната по блокам тележки при ее передвижении резко снижает его долговечность даже при среднем режиме работы.

При пролетах до 16 - 25 м краны обычно оборудуются неподвижными кабинами управления, располагаемыми на жесткой опоре. При пролетах более 25 м такие кабины могут быть рекомендованы только для редко работающих тихоходных кранов, так как обзор из них затруднен. Здесь, как правило, кабина управления перемещается совместно с грузовой тележкой.

Существенной особенностью конструкции крана является наличие в ней элементов, обеспечивающих возможность самомонтажа, который характеризуется подъемом полностью собранного пролетного строения в проектное положение без применения монтажных кранов или мачт. Так как применение последних в полтора - два раза увеличивает трудоемкость монтажа, современные козловые краны, как правило, выполняются самомонтирующимися.

Все более широкое распространение принимает доставка тарно-штучных и других грузов в контейнерах. Контейнеризация перевозок создает условия для комплексной механизации погрузочно-разгрузочных и складских работ, исключающей трудоемкие и небезопасные операции по строповке и расстроповке грузов. Грузозахватные устройства, обеспечивающие автоматическую строповку и расстроповку грузов при дистанционном управлении, называются автостропами.

Универсальные унифицированные среднетоннажные контейнеры массой брутто 3...6 т имеют рымные узлы для строповки, расположение которых и расстояние между их осями в продольном и поперечном направлениях установлены ГОСТ 18477.

Для застропки, отстройки и перегрузки среднетоннажных контейнеров краны оборудованы манипуляторами-автостропами конструкции ЦНИИ-ХИИТ (рис. 1.1). Автостроп состоит из рамы с перемещающимися в противоположные стороны каретками. На поперечных балках кареток находятся обоймы с захватными крюками. Каретки перемещаются от

Автостроп конструкции ЦНИИ - ХИИТ

Рис. 1.1

привода мощностью 1,5 кВт. На каждой каретке расположено четыре подпружиненных крюка, три из которых служат для застропки контейнеров массой 3 т вследствие разных расстояний между рымами и один - для контейнеров массой 5 т. Каждый захватный крюк смонтирован в корпусе и перемещается по направляющим. Между корпусом и крюком установлена отжимающая пружина. Захватный крюк снабжен контрольным устройством, выполненным в виде щупа, который через систему рычагов соединен с хвостовиком крюка. Конец щупа шарнирно связан с рычагами, смонтированными на крюке и воздействующими на микропереключатели, входящие в электрическую цепь управления автостропом. Это обеспечивает застропку контейнеров за все рымы одновременно. При установке захвата на крышу контейнера крюк перемещается вверх относительно направляющих и корпуса, сжимая пружину. При этом щуп удерживается в верхнем положении. При заходе в нишу с рымом крюк опускается и скользит по дну ниши, щуп остается в прежнем положении.

Раздвинув каретки, машинист крана включает механизм подъема захвата. Крюк зацепляет рым, упирается заплечиками в направляющие, и щуп опускается на рым, замыкая контакты микропереключателя. В том случае, если в зеве крюка рыма не оказалось, щуп занимает крайнее нижнее положение, и контакты микропереключателя не замыкаются.

Автостроп может заменить четырехчалочный цепной строп, верхнее кольцо которого навешивается на крюк крана, а крюками стропа захватывают контейнер за четыре рыма. Находят применение стропы-самоотцепы, у которых захват контейнера крюками за рымы выполняется вручную, а при опускании траверсы с помощью рычажных устройств крюки выводятся из зацепления с рымами. При использовании автостропов кран обслуживается одним машинистом, при стропах-самоотцепах требуется дополнительно один рабочий и два - при четырехветвевых стропах.

Автостроп более простой конструкции грузоподъемностью 5 т представляет собой прямоугольную раму 1 (рис. 1.2), к которой с помощью

1. Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ И.И. Мачульский, А.Л. Клейнерман, В.И. Капырина и др. М.: Маршрут, 2003.

2. Погрузочно-разгрузочные машины на железнодорожном транспорте

3. А.П. Игнатов М.:УМК МПС России, 2002.

4. Материаловедение и технология конструкционных материалов для железнодорожной техники Н.Н. Воронин, Д.Г. Евсеев и др. М.: маршрут, 2004.

5. Примеры расчета кранов Н.Г. Павлов М.: Машиностроение, 1976.

6. Методические указания по дисциплине "Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ". Контейнеры. В.И. Капы-рина, И.И. Мачульский, Т.Н. Глебова, О.И. Гриневич М.:МИИТ, 1991.

7. Приложения к методическим указаниям по дисциплине "Комплексная механизация и автоматизация погрузочно-разгрузочных работ". Контейнеры. В.И. Капырина, И.И. Мачульский, Т.Н. Глебова,

8. О.И. Гриневич М.: МИИТ, 1991.

9. 7. Справочник технолога машиностроителя. Том 1. Ю.А. Абрамов,

10. Б.И. Андреев М.: Машиностроение, 1985.

11. 8. Справочник технолога машиностроителя. Том 2. Под редакцией

12. А.Г. Косиловой и Мещерякова Р.К. М.: машиностроение, 1985.

13. 9. Осветительные установки железнодорожных территорий

14. А.В. Дегтярев и др. М.: Транспорт, 1987.

15. 10. Расчет освещения железнодорожных территорий. Под редакцией

16. Н.Г. Чесноковой. М.: Транспорт, 1985.

17. 11. Методические указания к экономической части дипломных проектов специальности СДМ. В.А. Аверкин. М.: МИИТ, 2005.

работа не полностью