Контрольная работа по технологии машиностроения на тему Строительные машины

1. ВЫБОР КРАНА ПО ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

Задание.
Подобрать кран для монтажа 21-этажного крупнопанельного жилого дома с продольными несущими стенами. Исходные данные: длина l = 56.2м, ширина B = 13м. Высота здания до отметки карниза h0 = 13.6м.
Количество сборных элементов и их массы приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 - Количество сборных элементов и их массы
Наименование элемента Количество, шт. Длина, м Высота, м Масса, т.
Панели наружных стен 276 5,5 2,6 6
Панели внутренних стен 346 5,5 2,6 4,4
Плиты перекрытий 228 7 - 6
Панели перегородок 124 - - 1,2
Блоки санитарно – технические 70 - - 2
Вентиляционные 82 - - 1,5
Лестничные марши 90 - - 1,2
Всего 1216 - - 5066,2

Для выполнения монтажных работ могут быть применены автомобильные краны, краны на спец. шасси автомобильного типа, самоходные стреловые краны на пневмоколесном и гусеничном ходу или башенные краны. При выборе монтажного крана следует определять его эффективность путем сравнительной оценки нескольких вариантов механизации монтажных работ по технико-экономическим показателям.
Монтажные краны выбирают в зависимости от их грузоподъёмности, вылета стрелы и высоты подъема крюка. Грузоподъемность крана должна соответствовать массе наиболее тяжелых сборных элементов. При небольшом количестве тяжелых элементов в здании (до 10 % по массе) монтаж их целесообразно вести двумя кранами. Причем обязательными условиями являются одинаковые скорости передвижения, подъема и опускания крюка спариваемых монтажных кранов, каждый из которых в отдельности должен иметь достаточную грузоподъемность для монтажа всех остальных элементов меньшей массы
1.1. Выбор крана по техническим параметрам
1.1.1. Башенные краны
На рис. 1.1, а показана схема установки башенного крана на рельсовом ходу у строящегося здания. Минимальное расстояние а от оси крана до стены возводимого здания для предварительных расчетов принимается равным 4,5м и уточняется при дальнейших расчетах. Выбор башенного крана проводят, исходя из условия, что монтаж ведется краном, установленным с одной стороны здания.

Рисунок 1.1. Схема монтажа жилого здания башенным краном: а – схема установки башенного крана на рельсовом ходу; б, в – схемы для определения высоты подъема крюка при монтаже панелей внутренних стен и плит чердачного перекрытия
Из рисунка 1.1 показано, что наибольшая требуемая высота Н подъема крюка крана определяется возможностью установки панелей внутренних стен, которая равна:
Н = hп + h0, (1.1)
где hп – минимально необходимое расстояние от крюка до карниза здания:
hп = d + hэ + f (1.2)
где h0 – высота здания до отметки карниза, м;
hэ – высота стеновой панели, м;
f – расстояние от крюка до монтажного элемента, м.
Панели наружных и внутренних стен
hп = 1+ 5,5 + 2,2 = 8,7м
Плиты перекрытий
hп = 2+ 7 + 2,8 = 11,8м
Панели наружных и внутренних стен
Н = 8,7 + 13,6 = 22,3м.
Плиты перекрытий
Н = 11,8 + 13,6 = 25,4м.
Величина d при монтаже стеновых панелей равна 1м, а при установке плит чердачного перекрытия 2м, что согласуется с требованиями безопасной работы для рабочих, находящихся на перекрытии. Требуемая грузоподъемность крана определится из условия возможности установки наружных стеновых панелей, панелей внутренних стен и плит перекрытий.
Длина стропов выбирается из расчета, чтобы угол между стропами был не больше 90°. При этом расстояние lст между точками зацепления (рис. 1.2) определяется ориентировочно:
(1.3)
где lэ – длина монтируемого элемента.
Панели наружных и внутренних стен
м.
Плиты перекрытий
м.

Рисунок 1.2. Схемы строповки конструкций: а – внутренних стен; б – плит перекрытий
Для установки панелей наружных стен требуется кран грузоподъемностью Q1 при вылете стрелы:
L1 = a + B (1.4)
L1 = 4,5 + 13 = 17,5м
Для установки панелей внутренних стен требуется кран грузоподъемностью Q2 при вылете стрелы:
L2 = a + 0,5B (1.5)

Для монтажа плит перекрытий (рис. 5.1, в) требуется кран грузоподъемностью Q3 при величине вылета стрелы:
L3 = a + 0,75B (1.6)

Таким образом, башенный кран должен обладать грузоподъемностью Q1 на вылете стрелы L1, на вылете стрелы L2 – не менее Q2 и на вылете L3 – не менее Q3. Далее по табл. 1.2 подбираются башенные краны, наиболее подходящие к указанным требованиям.
Для заданной высоты подъема груза 25,4 м подходят следующие краны: кран КБ – 403А и кран КБ – 405.1А. Из указанных кранов следует выбрать те, которые обеспечат заданную грузоподъемность. По результатам расчетов установлено, что при грузоподъемности Q1 = 6т вылет L1 = 17,5м при Q2 = 4,4т., L2 = 11м, при Q3 = 6т L3 = 14,25 м.

Рисунок 1.3. Выбор башенных кранов по грузовым характеристикам в зависимости от расчетной грузоподъемности
Итак, установлено, что из указанных кранов следует выбрать кран КБ-403А, так как он имеет грузовысотные характеристики, наиболее близкие к требуемым параметрам.

1.1.2. Самоходные стреловые краны

Монтаж зданий самоходными стреловыми кранами ведется, как правило, с двух сторон двумя кранами либо одним краном с переездами с одной стороны здания на другую.
Самоходные краны со стрелой без гуська выбираются следующим образом. Рассчитываются размеры зоны работы крана, в которой при заданной грузоподъемности Q2 кран может находиться как на наименьшем расстоянии от стены и работать с вылетом L4, так и на наибольшем возможном расстоянии от стены с вылетом L5 (рис. 1.4). Наименьший требуемый вылет стрелы для монтажа панелей внутренних стен определяется исходя из условия обеспечения безопасной работы, по которому расстояние от оси крана до стены должно быть не менее 5 м. При этом расчет вылета стрелы следует выполнять по формуле
L4 = 5 + 0,5B (1.7)
L4 = 5 + 0,5∙13 = 11,5м.
Дополнительным условием является соблюдение расстояния не менее 1м от стены (ранее смонтированных панелей наружной стены) до стрелы крана или при толщине стрелы ориентировочно 0,5 м, при этом расстояние до оси стрелы должно быть не менее 1,25м. Требуемые параметры крана при различных его положениях по отношению к стене могут быть определены по схеме (рис. 5.4, б). При соблюдении наименьшего расстояния крана от стены при вылете L4 расчет высоты подъема крюка Н4 определяют по формуле:
Н4 = h0 + x (1.8)
где величина х определится из подобия треугольников АБВ и АГД.

Рисунок 1.4. Схема монтажа жилого здания самоходным стреловым краном, оборудованным стрелой без гуська: а – схема установки крана; б – схема для определения вылета и высоты подъема крюка
При наименьшем возможном вылете стрелы (рис. 1.4, б) и работе без гуська получаем соотношение:
(1.9)

Н4 = 13,6 + 14,93 = 28,53м
Длина стрелы крана определяется по формуле:
(1.10)

При установке крана на наибольшем возможном расстоянии У от стрелы и с наименьшей высотой подъема крюка Н5, обеспечивающей монтаж элементов на отметке h0, вылет стрелы L5 определяют, согласно рис. 1.4, б, по формуле:
L5 = У +0,5В (1.11)
где У можно определить по отношению:

где С = hп + hc – расстояние от оси головного блока стрелы до отметки карниза; hп – расстояние от крюка до отметки карниза, определяемое по формуле (5.2); hс – длина грузового полиспаста, для предварительных расчетов hс = 1 м.
С = hп + hc (1.12)
Панели наружных и внутренних стен
С = 8,7 + 1 = 9,7м
Плиты перекрытий
С = 11,8 + 1 = 12,8м
Панели наружных и внутренних стен

Плиты перекрытий