Определение производительности башенного крана

1.

Практическое
занятие
ПР. Определение производительности башенного крана

2.

Башенными называют строительные краны со
стрелой,
закрепленной
в
верхней
части
вертикально
установленной
башни,
и
выполняющие работу по перемещению грузов и
монтажу строительных конструкций за счет
сочетания рабочих движений: подъема и опускания
груза, изменения вылета, поворота стрелы с грузом
и передвижения самого крана (для передвижных
кранов). Башенные краны используются как
основные
грузоподъемные
машины
для
выполнения
строительно-монтажных
и
погрузочно-разгрузочных работ в промышленном
и
гражданском
строительстве.
Широкое
распространение
башенных
кранов
в
строительстве предопределяется их высокой
маневренностью, большой зоной обслуживания и
подстреловым пространством.

3.

КЛАССИФИКАЦИЯ БАШЕННЫХ КРАНОВ
по назначению (строительные, монтажные, краны перегружатели)
по возможности передвижения (передвигающиеся по рельсовым путям
стационарные или приставные, прикрепляемые к возводимому сооружению;
самоподъемные, устанавливаемые на каркасы зданий и перемещаемые по ним в
вертикальном направлении);
по способу изменения вылета крюка (с подъемной стрелой; с горизонтальной
балочной стрелой и грузовой тележкой)
по типу вращающихся элементов башенно-стрелового оборудования
(с поворотной башней; с неповоротной башней и поворотной головкой)

4.

Главный параметр башенного крана –
максимальный
грузовой
момент,
который определяется как произведение
максимальной грузоподъемности на
соответствующий вылет, кНм.

5.

Основными параметрами башенного крана являются:
грузоподъемность, т; вылет, м; высота подъема и глубина
опускания
крюка,
м;
скорости
рабочих
движений
(скорости подъема-опускания крюка, передвижения крана,
изменения вылета, частота вращения).

6.

Цель работы – закрепить теоретический материал по
строительным башенным кранам, научиться определять
параметры башенного крана и его производительность.
Задание: определить требуемую высоту подъема крюка;
подобрать
марку
башенного
крана;
определить
продолжительность рабочего цикла без совмещения и при
совмещении
операций;
определить
сменную
производительность крана; определить эффективность
совмещения операций.

7.

Рис. 7.3.1. Строительный башенный
кран с подъемной стрелой:
1 – поворотнаяплатформа;
2 – противовес;
3 – стреловой полиспаст;
4 – распорка;
5 – стреловой расчал;
6 – ходовая тележка с механизмом передвижения;
7 – ходовая рама;
8 – опорно-поворотный круг;
9 - грузоподъемнаялебедка;
10 – стрелоподъемнаялебедка;
11 – портал;
12–башня;
13 – кабина машиниста;
14 – стрела;
15 – грузовой полиспаст;
16 – крюковая подвеска;
17 – съемное грузозахватное приспособление

8.

Таблица 7.3.1
Окончание табл.7.3.1
Исходные данные
№
Масса
Продолжительность Угол Длина пути
вариа поднима
ручныхопераций, поворота передвиже
нта
емого h1 , м h3 , м h4 , м
мин
крана, ниякрана,
груза, т
град
м
t1
t6
t7
25
3,75
16
2,68
3,5
1,0
8,0
0,6
45
26
4,00
20
0,80
2,0
1,5
8,0
0,6
15
27
4,20
15
0,80
2,5
1,5
8,0
0,5
60
10
1
3,15
18
2,60
3,0
1,5
8,5
0,6
10
2
2,70
18
3,80
4,0
1,5
8,5
0,6
15
28
5,43
12
2,68
3,0
1,0
7,5
0,5
20
3
3,60
30
2,68
4,0
1,0
7,5
0,5
20
29
3,00
14
2,44
2,5
1,0
8,0
0,5
25
4
4,67
21
2,44
3,0
1,0
7,5
0,5
25
5
3,00
20
2,44
3,0
1,5
8,5
0,6
30
6
2,20
22
0,22
2,5
1,5
8,5
0,6
35
7
6,00
16
0,22
2,5
1,0
7,5
0,5
20
8
4,12
18
2,44
3,0
1,0
7,5
0,5
9
2,95
15
2,44
3,0
1,0
7,5
0,5
40
10
2,45
16
2,68
3,0
1,0
7,5
0,5
35
11
4,75
15
2,56
4,0
1,0
8,0
0,5
30
12
2,50
24
2,69
4,0
1,0
8,0
0,5
20
13
5,85
15
0,22
2,5
1,0
8,0
0,5
14
6,00
17
0,22
2,0
1,0
7,5
0,5
40
15
2,67
13
2,44
3,0
1,0
7,5
0,5
35
16
5,48
16
2,68
4,0
1,0
7,5
0,5
10
17
3,40
14
2,68
4,0
1,5
8,0
0,6
20
18
4,20
12
0,40
2,5
1,5
8,0
0,6
19
3,00
13
0,40
2,5
1,0
7,5
0,5
40
20
4,50
25
0,40
2,0
1,0
7,5
0,5
45
21
4,45
15
2,87
3,0
1,0
7,5
0,5
25
22
3,03
16
0,22
4,0
1,5
8,5
0,6
23
5,00
15
2,58
4,0
1,0
8,5
0,6
35
40
45
50
55
15
10
30
30
35

9.

М ЕТОДИК А РАСЧЕТА
По высоте подъема Н и массе поднимаемого груза Qгр выбираем
кран (табл. 7.3.2). При правильном выборе крана должны выполняться
следующие условия:
(38)
H £ H к и Qгр £ Qк ,
где Hк – высота подъема груза, м, для выбранной модели крана,
Qк – грузоподъемность крана, т.

10.

Продолжительность цикла при работе крана без совмещения
операций, с,
(39)
tц.нс = t1 + t 2 + t3 + t 4 + t5 + t6 + t7 + t8 + t9 + t10 + t11 ,
здесь t1 – время, затрачиваемое на строповку груза, с; t2 – время,
затрачиваемое на подъем груза до нужного уровня монтажа, с; t3 –
время, затрачиваемое на поворот стрелы крана на заданный угол, с; t4 –
время, затрачиваемое на перемещение крана по крановым путям, с; t5 –
время, затрачиваемое на опускание груза до уровня монтажа, с; t6 –
время, затрачиваемое на монтаж конструкции и ее крепления, с; t7 –
время, затрачиваемое на расстроповку конструкции после монтажа, с;
t8 – время, затрачиваемое на подъем груза с грузозахватным
приспособлением над уровнем монтажа, с; t9 – время, затрачиваемое на
обратное перемещение крана по крановым путям, с; t10 – время,
затрачиваемое на поворот стрелы крана в исходное положение, с; t11 –
время, затрачиваемое на опускание груза с грузозахватным
приспособлением в исходное положение, с.

11.

Продолжительность ручных операций t1, t6 и t7 нормируется,
в
нашем
случае
значения
этих
величин
заданы.
Продолжительность
остальных
операций
вычисляется
приближенно, при постоянстве скоростей рабочих операций
крана, т. е. в установившемся режиме работы, не учитывая
периодов разгона и торможения.

12.

Таблица 7.3.2
Основные технические характеристики кранов
Время, затрачиваемое на подъем груза до
нужного уровня при монтаже, с,
h1 h2
t2 60
.
vп
Здесь vп – скорость подъема
крюка, м/мин (табл. 7.3.2).
(h2 – от 1 до 2,5 м)
(40)
Показатель
Грузоподъемность, т
Вылет, м
КБ-202
КБ-308А
УХЛ
3
3,2–8
2–13
4,5–25
КБ-403А КБ-405.1А КБ-503А
4–8
5,5–30
5–9
13–25
7,5–10
7,5–35
Вылет при
максимальной
грузоподъемности, м
2–13
4,5
5,5
11
7,5
Максимальный
грузовой момент, кН ·
м
390
1000
1125
1620
2800
11,2–15
32,5
41–57,5
46–63
53–67,5
10
3
20,7
20
24
2,5
18,5
27,2
40
5
18
30
31
5
27
–
30
3
12
18
0,7
0,77
0,6
0,7
0,6
22,5
6,7
84
38
80,5
50,5
116,4
66,4
145
90
Высота подъема, м
Скорость, м/мин,
подъема и опускания
посадки
передвижения
грузовой тележки
Частота
вращения, мин -1
Масса крана, т
общая
конструктивная

13.

Время, затрачиваемое на поворот стрелы крана на заданный угол,
с,
t3 =
a
.
6 £n1
(41)
Здесь a – заданный угол поворота крана, град; n1 – частота
вращения поворотной части крана, мин–1 .
Время, затрачиваемое на перемещение крана по крановым путям,
с,
Lп.к
t 4 = 60
,
(42)
vп.к
где Lп.к – длина пути передвижения крана, м; vп.к – скорость
передвижения крана, м/мин.
Время на опускание груза до уровня монтажа, с,
h
t5 = 60 2 ,
(43)
vпc
где vпс – скорость посадки груза, м/мин.

14.

Время, затрачиваемое на подъем груза с грузозахватным
приспособлением над уровнем монтажа, с,
h2
(44)
t8 = 60 .
vп
Продолжительность операций поворота стрелы, перемещения
крана и опускания крюка в исходное положение. Как правило, t9 = t4,
t10 = t3 , t11 = t2 .
Определяется продолжительность цикла при работе крана с
совмещением операций.

15.

При
работе
крана
с
целью
увеличения
производительности
некоторые
операции
можно
совместить. В соответствии с нормативными документами
разрешается совмещать не более двух операций. При этом
одновременно выполняются две операции, в результате
чего длительность цикла сокращается на величину, равную
продолжительности более короткой из двух совместно
выполняемых операций, так как более короткая операция
выполняется за время осуществления более длинной по
продолжительности операции.

16.

Учитывая необходимость выполнения требований безопасности при
производстве работ башенным краном, следует рассмотреть следующие
варианты совмещения операций: подъем груза и поворот стрелы крана (время
t2 и t3); поворот стрелы крана и перемещение крана по крановым путям (время
t3 и t4); подъем груза и перемещение крана по крановым путям (время t2 и t4).
Наибольшая эффективность будет достигаться в случае максимального
сокращения продолжительности цикла. Аналогично рассматриваются
варианты совмещения операций в процессе возврата крюка в исходное
положение: опускание крюка и поворот стрелы крана (время t11и t9); поворот
стрелы крана и перемещение крана по крановым путям (время t9 и t10);
опускание крюка и перемещение крана по крановым путям (время t11 и t10).
Т2=40
Т3=9,74
Т4=97,3
Т2+т3=40+9,74 ; т3+т4=9,74+97,3 ; т2+т4=40+97,3

17.

После выбора варианта совмещения операций
необходимо записать формулу для определения
продолжительности цикла при работе крана с
совмещением
операций
(tц.с),
исключив
продолжительность более коротких совмещенных
операций, не учитываемых в расчете. Определить
значение продолжительности цикла tц.с.

18.

Сменная эксплуатационная производительность крана при
проведении работ без совмещения операций, т/смен,
3600
э
П см.нс =
Q £kг £kэ £tсм .
(45)
t ц.нс
Сменная эксплуатационная производительность крана при
проведении работ с совмещением операций, т/смен,
3600
э
П см.с =
Q £kг £kэ £t см ,
tц.с
(46)
где Q – масса поднимаемого груза, т; kг– коэффициент использования
крана по грузоподъемности (kг = 0,8); kэ – коэффициент
эксплуатационных потерь времени, связанных с техническим
обслуживанием и плановыми ремонтами крана (kэ = 0,75–0,82); tсм–
продолжительность рабочей смены, ч (tсм = 8 ч).

19.

Эффективность совмещения операций при работе крана
характеризуется повышением производительности крана при
выполнении работ:
э
э
Псм.с
- Псм.нс
(47)
Эс.о =
100,%.
э
Псм.нс

20.

ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУ ЛЬТАТОВ РАСЧЕТОВ
Результаты проведенных расчетов заносятся в табл. 7.3.3.
Результаты проведенных расчетов
№
№
Параметр
Расчетная
1
высота подъема крюка, м
1
2
3
4
5
Марка и основные технические характеристики
выбранного башенного крана:
2
‒ модель башенного крана
‒ максимальный грузовой момент, т·м
‒ максимальная грузоподъемность, т
2
‒ максимальная высота подъема крюка, м
‒ максимальный вылет, м
‒ скорости рабочих движений
Продолжительность
цикла при работе крана
3
–3
без совмещения операций, с
–
с совмещением операций, с
Эксплуатационная производительность крана
–4
без совмещения операций,т/смен
–
с совмещением операций, т/смен
Совмещаемые операции
Эффективность
5
совмещения операций, %
Значение