Монтаж козлового крана стяжными полиспастами

F_т - усилие трения качения ходовых тележек подтягиваемых опор по подкрановым путям, кН;

P_в - вертикальная составляющая усилия P, кН;

f - коэффициент тяги тележек;

P_п - усилие, действующее на каждый полиспаст, кН;

P_н - усилие, действующее на неподвижный блок полиспаста, кН;

S_п - усилие в сбегающей ветви полиспаста, кН;

m_п - общее количество роликов в полиспасте без учета отводных блоков;

η - коэффициент полезного действия;

R_к - разрывное усилие для каната, кН;

L - длина каната для оснастки полиспаста, м;

G_п - суммарная масса полиспаста, т;

G_б - масса обоих блоков полиспаста, т;

G_к - масса каната для оснастки полиспаста, т;

G_к - масса 1000 м каната, т;

P_б - усилие, действующее на канат, закрепляющий неподвижный блок полиспаста, кН;

P_р - расчетное усилие, действующее на полиспаст, кН;

K_з - коэффициент запаса.

 

Рис. 2. Расчетная схема подъема оборудования стяжными полиспастами.

 

2.1 Подбор основных такелажных средств

 

2.1.1 Определяем усилие (кН), необходимое для подъема крана из исходного положения и направленное по осям подтягиваемых опор, задаваясь высотой временной опорной конструкции h:

 

Р = (20G₁ℓ₁ + 10G₂ ℓ₂ + 20G₃ ℓ₃ )/( ℓ sin α), (1)

 

где G₁ и G₂ -- масса опор крана, т; G₃ -- масса моста, т; ℓ_1, ℓ_2, ℓ₃-- расстояния от вертикалей, проведенных через центры масс опор и моста до точки А, м (получается графически); ℓ -- расстояние между шарнирами, соединяющими опоры крана с ходовыми тележками, м (получается графически); α -- угол наклона оси опоры ж горизонту (получается графически).

P = (20х2,5тх11м + 10х23тх20,4м + 20х2,5тх29м)/(50мх0,375) = 356,91 кН

 

2.1.2 Находим суммарное усилие (кН) для стягивания опор крана:

 

Р_с == Р соs α + F_т, (2)

 

где F_т, -- усилие трения качения ходовых тележек подтягиваемых опор по подкрановым путям, кН:

 

F_т = Р_в f (3)

Р_в = Р sin α , (4)

 

P_в --вертикальная составляющая усилия Р;

P_в = 356,91 кНх0,375 = 133,84 кН;

f -- коэффициент тяги тележек (принимается для подшипников качения f = 0,01), тогда

F_т = 133,84 кНх0,01 = 1,33 кН,

P_с = 356,91 кНх0,927 +1,33 кН =342,9 кН.

 

2.1.3 Учитывая, что стягивание опор крана выполняется двумя полиспастами, находим усилие (кН) на каждый из них:

 

Р_п = Р_с/2 (5)

 

P_п = 342,9 кН/2 = 171,45 кН.

 

 

2.1.4 По усилию Рп рассчитываем стягивающие полиспасты

 

Рис. 3. Расчетная схема горизонтальных полиспастов.

 

При работе полиспаста в горизонтальном или наклонном положении

 

P_п = P_р, (6)

 

где P_р - расчетное усилие, действующее на полиспаст.

P_р =171,45 кН.

 

2.1.5 Находим усилие, действующее на неподвижный блок полиспаста:

 

Р_н = Р_П - S_П, (7)

 

где S_П -- усилие в сбегающей ветви полиспаста, кН; назначается ориентировочно в зависимости от грузоподъемности полиспастов:

до 50 т………........S _П= 0,15Р_П

от 50 до 150 т…….... S_П= 0,1Р_П

более 150 т……......S _П = 0,08Р_П

Для нас достаточно грузоподъемности до 50 т:

S_п = 0,15х171,45 кН = 25,71 кН

P_н = 171,45 кН - 25,71 кН = 145,74 кН.

 

 

2.1.6 Исходя из усилий Р_п и Р_н подбираем подвижный и неподвижный блоки полиспаста. Условиям нашего монтажа удовлетворяет полиспаст типа Б 30-4, со следующими характеристиками:

количество роликов……………………………………4;

диаметр роликов…………………………………400 мм;

диаметр каната…………………………………..26 мм;

длина полиспаста в стянутом виде………………3 м;

масса блока………………………………………....460 кг.

Подвижный и неподвижный блоки берем одинаковые.

 

2.1.7 Находим усилие в сбегающей ветви полиспаста, являющееся наибольшим:

 

S_п = P_п/(m_пή) (8)

 

где ή - КПД полиспаста (определяется по таблицам). В нашем случае ή = 0,814

S_п = 171,45 кН/(8х0,814) = 26,33 кН

 

2.1.8 Подбираем канат для оснастки полиспаста, для чего определим разрывное усилие в сбегающей ветви:

 

R_к = S_пхK_з (9)

 

где K_з - коэффициент запаса прочности каната для полиспаста (определяется по таблицам). В нашем случае K_з = 5.

R_к = 26,33 кНх5 = 131,65 кН.

По разрывному усилию подбираем канат для оснастки полиспаста:

Канат типа ЛК-РО конструкции 6x36 (1+7+7/7+14)+1о.с. ГОСТ 7668-80. Маркировочная группа 1764 МПа.

Диаметр = 16,5 мм;

R_к = 150 кН;

g_к = 1045 кг.

 

2.1.9 Подсчитываем длину каната для оснастки полиспаста:

 

L = (h + d_р) + l₁ + l₂ (10)

 

где d_р - диаметр роликов в блоках полиспаста, h - длина полиспаста в полностью растянутом виде (определяем графически по расчетной схеме). В нашем случае h = 44 м.

L = 8(44 м + 3,14 х 0,4 м) + 11 м + 20,4 м = 393,44 м.

 

2.1.10 Подсчитываем суммарную массу полиспаста:

 

G_п = G_б + G_к (11)

 

где G_к - масса каната для оснастки полиспаста:

G_б - масса обоих блоков полиспаста, G_б = 460 кг х 2 =920 т.

G_п = 920 т х 1045 т = 1,965 т.

 

2.1.11 Определяем усилие, действующее на канат, закрепляющий неподвижный блок полиспаста:

 

P_б = P_р + 10G_п - S_п (13)

 

P_б = 171,45 кН + 10х1,965 т - 26,33 кН =164,77 кН.

 

 

2.1.12 По усилию P_б рассчитываем канат для крепления неподвижного блока полиспаста:

 

R_к = (P_бK_з)/8 (14)

 

где K_з - коэффициент запаса для строп. В нашем случае K_з = 5.

R_к = (164,77 кН х5)/8 = 102,98кН.

По разрывному усилию подбираем канат для оснастки полиспаста:

Канат типа ЛК-РО конструкции 6x36 (1+7+7/7+14)+1о.с. ГОСТ 7668-80. Маркировочная группа 1764 МПа.

Диаметр = 15 мм;

R_к = 116,5 кН;

g_к = 812 кг.

 

2.1.13 По усилию в сбегающей ветви полиспаста S_п подбирают тяговый механизм - лебедку (по справочнику):

Лебедка типа ЛМ-8

тяговое усилие 80 кН

канатоемкость 350 м

диаметр каната 29 мм

масса 3,1 т

Якорь наземный с упорными стенками конструкции Гипрохиммонтаж на нагрузку 100 кН.

 

2.2 Тяговые расчеты

 

2.2.1 По справочнику подбираем тягач и прицеп для транспортировки оборудования:

Тягач МАЗ 537А

Прицеп ЧМЗАП-5530

2.2.2 Определяем суммарное сопротивление движению всего транспорта:

 

F = 10G_тf_т + 10(G_п + G_о)f_п (15)

 

F = 10 х 23т х 0,01 + 10(1,965т + 5,75т) х 0,02 = 25,584 кН

 

2.2.3 Рассчитываем необходимое тяговое усилие для страгивания автопоезда с места с учетом увеличения тяговой нагрузки примерно на 50%:

 

F_т = 1,5F (16)

 

F_т = 1,5 х 25,58кН = 38,37 кН.

 

2.2.4 Определяем силу тяги подобранного тягача по мощности двигателя на ведущих колесах:

 

F_д = 3,67Nή/υ (17)

 

где N - мощность двигателя, в нашем случае 386 кВт; ή - КПД, у нас 0,85; υ - скорость движения, у нас 50 км/ч.

F_д = 3,67 х 386кВт х 0,85 / 50км/ч = 24,08 кН.

 

2.2.5 Подсчитываем силу тяги тягача по сцеплению с поверхностью дороги:

 

F_с = 10G_сφ (18)

 

где G_с - сцепная масса тягача, обеспечивающая надежное сцепление его с поверхностью дороги, для нас 16,1 кН; φ - коэффициент сцепления колес с дорожным покрытием (по справочнику), у нас 0,75.

F_с = 10 х 16,1кН х 0,75 = 120,75 кН.

 

2.3 Расчет стропов

 

2.3.1 Определяем натяжение в одной ветви стропа:

 

S = P/(m cosα) = 10G_o/(m cosα) (19)

 

где m - количество ветвей стропа, у нас 4

S = 10 x 5,75т/(4 х 0,707) = 20,33 кН.

 

2.3.2 Определяем разрывное усилие по которому подбираем канат для стропа:

 

R_к = S x K_з (20)

 

где К_з - коэффициент запаса для строп, у нас 6

R_к = 22,33 кН х 6 = 121,98 кН

Канат типа ЛК-РО конструкции 6x36 (1+7+7/7+14)+1о.с. ГОСТ 7668-80. Маркировочная группа 1764 МПа.

Диаметр = 16,5 мм;

R_к = 150 кН;

g_к = 1045 кг.

 

Схемы строповки

 

Рис.4

 

3 Охрана труда

 

3.1 Мероприятия по технике безопасности

 

Грузоподъемные средства, предназначенные для монтажа кранов козлового типа, следует эксплуатировать в соответствии с действующими правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, утвержденных.

Грузоподъемные средства могут быть допущены к подъему и перемещению только тех грузов, подъемная масса которых (или нагрузка от нее) не превышает грузоподъемность этих средств.

Вновь установленные грузоподъемные средства, а также их съемные грузозахватные приспособления должны подвергаться до допуска в работу полному техническому освидетельствованию, которая имеет цель установить, что: грузоподъемное средство находится в исправном состоянии, установка средств и его обслуживания соответствует правилам устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных машин.

Если грузоподъемное средство передвигается с места на место без демонтажа и длительных перерывов в работе, производится частичное освидетельствование на каждом месте (за исключением устанавливаемых на конструкциях строящихся сооружений монтажных стрел, которые подвергаются полному техническому освидетельствованию при каждой перестановке).

Полное внеочередное техническое освидетельствование грузоподъемного средства должно производиться после:

реконструкции или ремонта;

установке вновь полученного от завода-изготовителя сменного оборудования, в том числе крюковой подвески;

капитального ремонта или смены механизма подъема.

Лебедки, используемые на монтаже в качестве тяговых устройств такелажных средств (а также в качестве самостоятельных грузоподъемных механизмов), должны устанавливаться на специальные фундаменты или должны закрепляться к якорям.

Современная строительная площадка немыслима без механизмов и механизированного инструмента, которые приводятся в действие электрическим током. Нарушение правил электробезопасности при использовании строительных машин, ручных машин и механизмов, то есть непосредственное соприкосновение с токоведущими частями и электрооборудованием, находящимся под напряжением, создает опасность поражения человека электрическим током.

При определении конкретных мер защиты поражения электрическим током при эксплуатации электроустановок необходимо учитывать условия монтажа и погодные условия.

К основным средствам защиты от поражения электрическим током относятся заземляющие устройства, антиэлектростатические покрытия и пропитки, нейтрализаторы, изоляция токоведущих частей, защита от замыканий между обмотками трансформатора, применение пониженного напряжения в помещениях, зануление.

Индивидуальные средства защиты делятся: на основные и дополнительные. К основным электрозащитным средствам относятся изолирующие измерительные штанги, изолирующие и токоизмерительные клещи, указатели напряжений. К дополнительным средствам относятся диэлетрические сапоги и галоши, изолирующие подставки. К электрозащитным средствам для работы в отключенных электроустановках относятся щиты (ширмы), изолирующие накладки и резиновые колпаки.

К электрозащитным средствам могут быть отнесены и предупредительные плакаты, вывешиваемые у опасных мест.

Электробезопасность на монтажной площадке достигается в результате ряда разнообразных технических мероприятий. Их должен дополнять специальный инструктаж всех работающих и регулярная проверка со стороны дежурных электромонтеров.

Ответственность за осуществление технических решений пожарной безопасности, заложенных в проект, а также за обеспечение пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ приказами начальника монтажа возлагается на руководителей монтажной площадки.