рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Расчет такелажной оснастки при подъеме аппарата двумя вертикальными мачтами методом скольжения

Расчет такелажной оснастки при подъеме аппарата двумя вертикальными мачтами методом скольжения - раздел Высокие технологии, Монтажное технологическое оборудование   В Тех Случаях, Когда Габариты И Масса Оборудования Сравнитель...

 

В тех случаях, когда габариты и масса оборудования сравнительно невелики, для их монтажа применяют самоходные стреловые краны.

Если для монтажа тяжелых и высоких аппаратов невозможно применить краны из-за недостаточных грузовысотных характеристик или стесненных условий монтажной площадки, используют мачтовые подъемники (мачты, порталы, шевры).

В элементах конструкции подъемных приспособлений и в их такелажной оснастке возникают весьма значительные нагрузки.

От умения правильно составить соответствующую расчетную схему и определить действующие нагрузки зависят правильность подбора необходимого оборудования, безопасность и надежность проводимых методов монтажа.

В приведенных ниже примерах рассмотрены наиболее распространенные схемы подъема колонного оборудования и правила расчета возникающих нагрузок.

Монтаж мачтами производится с применением следующих основных методов: метода скольжения с отрывом от земли с оттяжкой низа аппарата или без оттяжки; методом скольжения без отрыва от земли с подтаскиванием низа аппарата при заводке на фундамент; методом поворота вокруг шарнира. Различие методов обусловлено разным характером передвижения аппарата в процессе подъема из горизонтального положения в вертикальное.

 

П р и м е р 1.1. Рассчитать такелажную оснастку для подъема колонного аппарата методом скольжения с отрывом низа аппарата от земли дву­мя вертикальными мачтами.

Исходные данные. Вес колонны Р = 0,8 МН; вес мачты Рм = 0,05 МН; вес грузовых полиспастов Ргп=4 кН; усилие предваритель­ного натяжения ванты S1 — 10 кН; число вант На одной мачте n= 4; длина мачты =50 м; высота колонны Н= 42 м; расстояние центра массы колонны от основания цм =18 м; диаметр колонны D=2 м; рас­стояние от оси мачты до якоря задней ванты а = 50 м; расстояние меж­ду осями мачт b = 4 м; расстояние от оси мачты до якоря боковой ван­ты g = 50 м; расстояние по горизонтали от оси мачты до центра массы аппарата в момент отрыва d=20 м; длина тормозной оттяжки =40 м; расстояние по вертикали от уровня земли до центра массы аппарата в момент отрыва h = 15 м; кратность полиспаста m = 8; коэффициент динамичности ка =1,1. Расчетная схема приведена на рис. 1.1.

Р и с. 1.1. Расчетная схема определения усилий в двух мачтах при подъеме груза с оттяжкой

Предварительно определим:

♦ длину задней ванты

=70,711 м;

♦ расстояние по вертикали от оголовка мачты до точки пересечения осей грузовых полиспастов, оттяжки и центра массы груза

♦ длину боковой ванты

Далее последовательно вычисляем:

♦ расчетное усилие для полиспастов и вант

♦ вертикальную составляющую, обусловленную усилием предварительного натяжения,

♦ суммарную составляющую усилий в грузовых полиспастах

♦ усилия в грузовых полиспастах при симметричном подвесе груза относительно осей мачты

♦ горизонтальную Q3 и вертикальную Q4 составляющие, обусловленные усилиями в полиспасте Т и Т1 действующих в плоскости полиспаста:

♦ усилие в задней ванте

♦ усилие в боковой ванте

¨ вертикальные составляющие и соответственно усилий и , действующие по оси мачты:

♦ суммарное усилие от веса груза, действующее на оголовок мачты

♦ усилие в тормозной оттяжке

♦ суммарное усилие в середине мачты

Усилие в сбегающей нитке грузового полиспаста, идущей на лебедку, определяется как

Где h— КПД одного ролика в блоке (h= 0,96 при установке ростков на подшипниках скольжения; h= 0,98 при установке ролика на подшипниках качения).

Суммарное усилие на основание мачты составит

 

1.2. Расчет такелажной оснастки при подъеме аппарата мачтами методом поворота вокруг шарнира

Применение этого метода подъема рекомендует­ся в том случае, когда высота мачт превышает высоту поднимае­мого оборудования. Возможны два варианта взаимного располо­жения мачт и поднимаемого оборудования.

Первый вариант. Мачты устанавливаются за поворотным шарниром (рис. 1.2, а). При этом оборудование поднимается до нейтрального положения в один этап и далее с помощью тормозной оттяжки плавно опускается на фундамент в проектное вертикальное положение под действием собственной силы тяжести.

Второй вариант. Мачты устанавливаются между поворотным шарниром и центром массы поднимаемого аппарата (рис. 1.2, б). В этом случае оборудование поднимается в два лапа вначале с помощью мачт на максимально возможный угол, а затем дотягивающей системой до положения неустойчивого равновесия и, наконец, опускается в проектное положение тормозной оттяжкой. В этом варианте нагрузки на мачты, полиспасты и рабочие ванты меньше, чем в первом варианте.


а б

Рис. 1.2. Расчетная схема подъема аппарата методом поворота вокруг шарнира:

а — мачта установлена за поворотным шарниром; 6 — мачта установлена между поворотным шарниром и центром масс (цм) аппарата

Пример 1.2. Рассчитать такелажную оснастку для подъема колонного аппарата методом поворота вокруг шарнира двумя вертикальными мачтами.

Исходные данные. Вес колонны Р= 0,4 МН; диаметр колонны D = 1,2 м; расстояние центра массы колонны от ее основания = 15 м; высота мачты Н=25 м; расстояние от оси шарнира до оси мачты = 8 м; расстояние от места строповки аппарата до его основания = 22 м; расстояние от мачты до якоря ванты = 25 м; высота фундамента =1,0 м; длина аппарата Lап = 45 м; вес мачты Pм= 15 кН; расстояние от оси шарнира до точки крепления тормозной оттяжки = 25 м; угол между тормозной оттяжкой и горизонталью =45°; усилие предвари¬тельного натяжения вант δ = 10 кН; КПД одногр ролика в блоке h= 0,975; кратность полиспаста m = 5.

Предварительно определим:

♦ расстояние между шарниром и центром массы аппарата

♦ угол между образующей аппарата и линией, соединяющей шарнир с его центром масс,

♦ угол между мачтой и грузовым полиспастом: установка мачты по первому варианту

установка мачты по второму варианту

Угол между мачтой и вантой определяется графически по расчетной схеме или по формуле

Расчетные усилия в грузовом полиспасте находятся в начальный момент подъема при j=0°:

♦ при установке мачт по первому варианту

При одиночной мачте

 

При парных мачтах

♦ при установке мачт по второму варианту

При одиночной мачте

При парных мачтах

 

где= 1,1- коэффициент перегрузки, учитывающий возможное отклонение фактической нагрузки от нормативного значения вследствие неточного определения центра массы аппарата и из¬менчивости нагрузки; = 1,1 - коэффициент динамичности, учитывающий повышение нагрузки на такелажную оснастку вследствие изменений скорости подъема или опускания груза; — коэффициент неравномерности нагрузки на такелажные эле¬менты с использованием спаренных мачт (, = 1,1 при использо¬вании балансирных устройств; = 1,2 в отсутствие балансирных устройств).

По усилию рассчитывают грузовой полиспаст, т.е. подбирают полиспастные блоки, определяют диаметр роликов в блоке и их число, находят усилие в сбегающем конце полиспаста, по которому подбирают лебедку, подсчитывают диаметр и длину каната

для оснастки полиспаста, а также подбирают тип и диаметр каната для гибкого стропа.

Усилие в задней ванте независимо от места расположения мачт определяется как

расчет выполнен для двух мачт, установленных по схеме на рис. 1.2, б.

 

По усилию подбирают тип и диаметр каната для задней ванты и рассчитывают для нее якорь, т.е. определяют вес якоря или усилия в анкерных болтах и проверяют устойчивость якоря про¬тив горизонтального сдвига и опрокидывания.

По усилию в тормозной оттяжке:

 

рассчитывают трос для тормозной оттяжки и подбирают лебедку.

По суммарному усилию, действующему по оси мачты,

где = 10—30 кН — усилие предварительного натяжения вант; п — число вант мачты, кроме рабочей (задней);

 

 

усилие в сбегающей ветви полиспаста, проверяют прочность и устойчивость мачты на сжатие.

При установке мачт по второму варианту рассчитывают дотягивающую систему для подъема аппарата мачтами на втором этапе от угла подъема до положения неустойчивого равновесия. С этой целью определяют максимальное усилие F, задаваясь углом наклона а дотягивающей системы к горизонту. При F< 147 кН подбирают лебедку или трактор и рассчитывают дотягивающий трос; при F > 147 кН рассчитывают дотягивающий полиспаст и якорь для него.

1.3. Расчет такелажной оснастки при подъеме аппарата порталом (безъякорный метод)

 

Преимуществами безъякорного метода подъема можно назвать: отсутствие вант и якорей к ним; незначительное превышение габаритов монтажной площадки по сравнению с га­баритами поднимаемого аппарата, что весьма важно при монтаже в стесненных условиях; отсутствие необходимости поднимать и устанавливать в рабочее положение мачтовые подъемники с по­мощью дополнительных кранов или такелажных средств; отсутст­вие горизонтальных монтажных нагрузок на фундамент. К недос­таткам данного метода подъема можно отнести: чувствительность системы к осадке опор портала; необходимость сооружения фун­дамента под опорные стойки портала при монтаже аппаратов свы­ше 250 т в связи с большими усилиями, возникающими в опор­но-поворотном шарнире.

Расчетная схема безъякорного метода представлена на рис. 8.3.

 

Рис. 8.3. Расчетная схема определения усилий в элементах такелажной оснастки: а — в начальный момент подъема портала; 6 — в начальный момент подъема

 

Пример 8.3. Определить усилия в элементах такелажной оснастки в случае подъема колонного аппарата порталом.

Исходные данные. Вес поднимаемого аппарата Р=1 МН; вес портала =60 кН; расстояние по оси аппарата от eго шарнира до центра массы = 9 м; расстояние по оси портала от его шарнира до центра массы портала = 30 м; длина портала = 35 м; расстояние по вертикали между точкой строповки аппарата и шарниром портала в исходном положении h = 2,5 м; высота фундамента под аппарат над шарниром портала = 1 м; расстояние по оси аппарата между центром массы его и монтажными штуцерами = 7 м; расстояние между вертикальной осью, проходящей через башмак (шарнир) портала, и, точкой строповки аппарата в исходном положении перед подъемом a = 2 м; расстояние от шарнира аппарата до его центра массы по ширине аппарата r= 1,3 м.

 

Предварительно определим:

♦ расстояние по вертикали от образующей аппарата до точки строповки

♦ расстояние между шарнирами аппарата и портала

♦ угол между образующей'аппарата и линией, соединяющей его шарнир с точкой строповки, в исходном положении

♦ угол между нижней образующей аппарата и линией, соединя¬ющей его шарнир с точкой центра масс, в исходном положении

Далее определяем угол наклона:

♦ портала в начальный момент подъема аппарата в случае а = 0

♦ аппарата к горизонту в момент неустойчивого равновесия системы аппарат-портал

Усилие в грузовых полиспастах в начальный момент подъема портала, когда = 0°, = 0° и = 0:

Усилие в грузовых полиспастах для любого положения портала 0°(аппарат находится в горизонтальном положе¬нии, т.е. = 0°) находится из выражения

, град. 2,967 5,935 8,902 11,870 14,837 17,805 20,772 23,740 26,707 29,674
Q, МН 0,681 0,707 0,737 0,769 0,806 0,848 0,896 0,953 1,022 1,106 1,211
L, м 33,095 32,960 32,831 32,709 32,592 32,482 32,380 32,284 32,197 32,118 32,046

где =cos, = sin— проекции длины портала на горизонтальную и вертикальную плоскости.

Результаты расчета Q, выполненного при а = 2 м, приведены в табл. 1.1, где также даны результаты расчета длины полиспаста по мере самоподьема портала

Таблица 1.1. Усилие в грузовых полиспастах и его длина при самоподъеме портала

Угол подъема портала при некотором угле наклона аппарата (0° 90°), когда система аппарат—портал находится в равновесии (так называемый равновесный угол подъёма портала на второй стадии подъема), находится из соотношения

— угол, определяющий положение центра масс в наклонном положении аппарата; — угол, определяющий положение точки строповки в наклонном положении аппарата.

Приведенное уравнение решается относительно методом последовательных приближений. Результаты решения представлены в табл. 1.2, откуда следует, что в начальный момент подъема при = 0° угол подъема портала составит = 29,674°, что существенно отличается от угла подъема 44,986°, найденного при условии а=0. По мере подъема аппарата одновременно увеличивается и угол подъема портала , достигая своего максимального значения около 57°. При дальнейшем подъеме аппарата портал начина¬ет опускаться. Когда аппарат попадает в зону неустойчивого равновесия = 83,866°, портал не работает, поэтому должен подключаться механизм тормозной оттяжки.

 

, град.
, град. 29,674 47,867 55,686 57,186 53,005 48,932 42,875 27,850  
град. 27,561 44,894 52,571 53,725 51,684 47,597 41,249 30,122 -1,148
Q1, МН 1,211 0,665 0,534 0,462 0,397 0,328 0.253 0,171  
L, м 32,046 29,712 27,122 24,578 22,111 19,744 17,536 15,696  

Таблица 1.2. Результаты расчета системы портал-аппарат при подъеме аппарата

Усилие в грузовых полиспастах при любом угле подъема аппарата составит

где

 

Результаты решения приведены в табл. 1.2, где также даны результаты расчета длины полиспаста при подъеме аппарата

 

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Монтажное технологическое оборудование

Монтажное технологическое оборудование.. расчет такелажной оснастки при подъеме аппарата двумя вертикальными мачтами методом..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Расчет такелажной оснастки при подъеме аппарата двумя вертикальными мачтами методом скольжения

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Расчет такелажной оснастки при подъеме методом выжимания
  Этот метод является разновидностью безъякорного метода подъема аппарата колонного типа путем поворота вокруг шарнира. Расчетная схема метода приведена на рис. 1.4.

Выбор такелажной оснастки
Классификации грузоподъемных механизмов. Класс использования механизма характеризуется предполагаемой общей продолжительностью эксплуатации (в часах) и номинальными классами (табл. 1.4).

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги