Расчет сменной производительности башенного крана

Задание

Определить производительность башенного крана с учетом конкретных условий его работы.

Исходные данные для расчета приведены в табл. 13.2. Кран работает на монтаже сборных конструкций здания и за один цикл его работы поднимает и монтирует одну конструкцию.

Последовательность выполнения упражнения

1. Определяют требуемую высоту подъема крюка и соответствующий для заданных условий работы вылет стрелы.

2. Рассчитывают коэффициент использования крана по грузоподъемности, характеризующий степень загрузки крана при подъеме заданного груза в конкретных условиях его работы.

3. Вычерчивают в масштабе рабочую зону крана.

4. Определяют продолжительность отдельных технологических операций рабочего цикла крана.

5. Рассчитывают продолжительность рабочего цикла крана без совмещения технологических операций и с учетом совмещения операций.

6. Определяют сменную производительность крана при работе по совмещенному и несовмещенному циклу.

Методика расчета

1. Требуемую высоту подъема крюка определяем суммированием следующих величин (рис. 13.1, а): а) заданной высоты монтажа Н, м; б) длины стропов , м; в) высоты изделия , м; г) высоты подъема груза над уровнем монтажа , которая принимается из условий техники безопасности - =2,5…3 м.

Таким образом,

(13.1)

Рис. 13.1.Схема рабочей зоны крана:

а – профиль; б – план

В соответствии с найденной высотой подъема крюка по табл. 13.1 выбираем вылет стрелы R и грузоподъемность крана Q на данном вылете.

Таблица 13.1

Технические характеристики башенных кранов

Показатели	Модели кранов
КБ-160-4	С-981А	КБ-674-6	КБ-160-2
Грузоподъемность, кН	20,0..30,0	40,0..80,0	32,0..25,0	50,0..80,0
Высота подъема, м	59,5; 66,5	40,6; 53,0	70,0	46,1; 60,5
Вылет стрелы, м	25,0; 13,0	25,0; 12,5	50,0; 4,0	25,0; 13,0
Скорости подъема и опускания груза, м/мин	40,0	27,0	17,0; 48,0	20,0
Частота вращения стрелы, мин-1	0,6	0,7	0,44	0,6
Скорость передвижения крана, м/мин	19,7	20,0	12,0	19,7
Мощность двигателя, кВт	58,0	49,5	116,2	58,0
Вес крана, кН	459,0	358,0	1370,0	480,0

2. Рассчитываем коэффициент использования крана по грузоподъемности:

, (13.2)

где G – вес монтируемого изделия, кН; Q – грузоподъемность крана при выбранном вылете стрелы, кН.

3. Вычерчиваем рабочую зону крана в масштабе на основании рис. 13.1, б согласно численным данным варианта упражнения (табл. 13.1, 13.2) и выбранного вылета стрелы R. Расстояние К от оси подкранового пути до здания и склада принимают равным 4..5 м.

4. Принимаем следующую последовательность технологических операций рабочего цикла и рассчитываем их продолжительность:

а) строповка монтируемого изделия - , принимаем согласно нормативам по табл. 13.2;

б) подъем изделия до уровня монтажа (см. рис. 13.1, а):

, (13.3)

где - скорость подъема груза, м/мин (см. табл. 13.1);

в) поворот стрелы крана - , зависит от среднего угла поворота стрелы и скорости поворота:

, (13.4)

где - средний рабочий угол поворота, град., определяем как сумму углов графическим способом по рис. 13.1, б; η – частота вращения стрелы (см. табл. 13.1), мин^-1;

г) перемещение крана по рельсовому пути - , зависит от длины пути и скорости перемещения:

(13.5)

где - скорость перемещения крана, м/мин (см. табл. 13.1);

- длина пути перемещения, м, равная расстоянию между центрами рабочих зон склада и здания, определенная графически (см. рис. 13.1, б) либо аналитически по формуле

(13.6)

д) опускание груза до уровня монтажа - , мин:

, (13.7)

где - скорость опускания крюка, м/мин (см. табл. 13.1);

е) удержание монтируемого изделия во время его установки, закрепления, выверки и т. д. - , принимаем по нормативным данным (табл. 13.2);

ж) расстроповка монтируемого изделия - , принимаем по нормативным данным (табл. 13.2);

з) подъем крюка с грузозахватными приспособлениями над уровнем монтажа - , мин:

, (13.8)

где - скорость подъема груза, м/мин (см. табл. 13.1);

и) возвратный поворот стрелы - , принимаем равным времени , мин;

к) возвратное перемещение крана на исходную позицию - , мин;

л) опускание крюка с грузозахватными приспособлениями к месту строповки следующего изделия - , мин:

. (13.9)

5. Продолжительность рабочего цикла крана без совмещения отдельных операций цикла представляет собой сумму времени всех вышеназванных операций, т. е.

. (13.10)

На практике с целью повышения производительности крана используют совмещение отдельных операций, например: подъем груза до уровня монтажа - и перемещение крана к месту монтажа -; возвратное перемещение крана - и опускание крюка с грузозахватными приспособлениями - . В этом случае при расчете длительности рабочего цикла учитывают наиболее длительную из совмещаемых операций:

(13.11)

6. Сменную производительность крана (кН/смену) определяем по формуле

(13.12)

где Т – продолжительность смены, ч; Q – грузоподъемность крана, кН, при данном вылете стрелы; - коэффициент использования крана по грузоподъемности; - коэффициент использования крана по времени в течение смены; равный 0,82…0,85; z – число рабочих циклов крана в час - .

Таблица 13.2

Вари- ант	Марка крана	Характеристика изделия	Длина стропов , м
Наимено- вание	Марка	Вес G, кН	Высота , м
	КБ-160-4	Внутрен-ние стеновые панели	В2-1	27,0	2,44
	ВНТ-2Л	16,0	2,68
	В7-2П	16,0	2,68
	В2-1А	26,7	2,44
	В2-2	26,7	2,44
	С-981 А	Перегородки наруж-ные стеновые панели Внутрен- ние стеновые панели	ПГ-1	11,2	2,44
	Н-10	14,5	2,68
	Н-4	17,5	2,56
	Н-12	25,0	2,68
	ВГ-16	26,7	2,44
Ва ри ант	Продолжи- тельность операций, мин	Размеры рабочей зоны (рис. 13.1), м	Уро вень мон- тажа Н, м
Стро пов ка изделия	Удержание изделия	Расстроповка изделия	a	b	c	d	ℓ
	1,5	8,5	0,6
	1,0	7,5	0,5
	1,0	7,5	0,5
	1,5	8,5	0,6
	1,5	8,5	0,6
	1,0	7,5	0,5
	1,0	8,0	0,5
	1,0	8,0	0,5
	1,0	8,0	0,5
	1,0	7,5	0,5

Вари- ант	Марка крана	Характеристика изделия	Длина стропов , м
Наимено- вание	Марка	Вес G, кН	Высота , м
	КБ-674-6	Перегородки   Панели перекрытия Внутрен- ние стеновые панели	ВЧ-1П	34,8	2,68
	ВЧ-4	34,0	2,68
	ШП-5	39,5	0,22	2,5
	ШП-1	38,0	0,22	2,5
	ШП-6	39,5	0,22	2,0
	ВЭ-1Э	40,2	2,68	3,0
	ВЧ-1Л	34,8	2,68	4,0
	ВЧ-2Л	34,3	2,68	3,0
	В1-1	30,3	2,44	2,5
	ВЧ-2П	34,3	2,68	3,0
Ва ри ант	Продолжи- тельность операций, мин	Размеры рабочей зоны (рис. 13.1), м	Уро вень мон- тажа Н, м
Стро пов ка изделия	Удержание изделия	Расстроповка изделия	a	b	c	d	ℓ
	1,5	8,0	0,6
	1,5	8,0	0,6
	1,0	7,5	0,5
	1,0	7,5	0,5
	1,0	7,5	0,5
	1,5	8,5	0,6
	1,5	8,5	0,6
	1,0	8,0	0,5
	1,0	8,0	0,5
	1,0	8,0	0,5

Вари- ант	Марка крана	Характеристика изделия
Наимено- вание	Марка	Вес G, кН	Высота , м	Длина стропов , м
	КБ-160-2	наруж-ные стеновые панели Панели перекрытия	УНЗ-1К	36,6	2,58	4,0
	УНЗ-1Ф	36,6	2,58	3,0
	УНГ-1	37,5	2,68	3,5
	ШП-2-1	36,0	0,22	2,0
	ШП-8-22	34,0	0,22	2,5

Ва ри ант	Продолжи- тельность операций, мин	Размеры рабочей зоны (рис. 13.1), м	Уро вень мон- тажа Н, м
Стро пов ка изделия	Удержание изделия	Расстроповка изделия	a	b	c	d	ℓ
	1,0	8,5	0,6
	1,0	8,0	0,6
	1,5	8,0	0,6
	1,5	7,5	0,5
	1,0	7,5	0,5

Пример расчета

В соответствии с одним из вариантов задания необходимо определить сменную производительность башенного крана С-981А на строительстве здания при монтаже внутренних стеновых панелей В2-2А весом 27,2 кН на высоту 28 м.

1. Требуемую высоту подъема груза определяем суммированием заданной высоты монтажа – Н=28 м, высоты изделия- = 2,44 м, длины строп - = 4 м и высоты подъема груза над уровнем монтажа - = 2,5 м:

.

В соответствии с данными табл. 13.1 выбираем вылет стрелы – R=25,0 м и грузоподъемность – Q=40,0 кН.

2. Коэффициент использования крана по грузоподъемности определяем по формуле (13.2):

= 0,68.

3. На основании рис. 13.1 вычерчиваем рабочую зону в масштабе, используя линейные размеры по соответствующему варианту: а=10 м; b=45 м; с=7 м; d=25 м; ℓ=10 м; R=25 м. Расстояние от оси подкранового пути до здания и склада принимаем – К=5 м.

4. Последовательность технологических операций и их продолжительность:

а) строповка монтируемого изделия (согласно табл. 13.2) =1,5 мин;

б) время подъема изделия до уровня монтажа определяем по формуле (13.3):

(мин);

в) время на поворот стрелы крана зависит от среднего рабочего угла , который согласно рис. 13.1, б равен = =80° и рассчитывается по формуле (13.4):

(мин);

г) перемещение крана по рельсовому пути и его продолжительность определяем по формуле (13.5), предварительно определив в масштабе на рис. 13.1, б расстояние =22 м:

(мин);

д) опускание груза до уровня монтажа и его продолжительность определяем по формуле (13.7):

(мин);

е) время удержания груза во время его установки, закрепления и выверки принимаем по нормативным данным (табл. 13.2) - =8мин;

ж) время расстроповки монтируемого изделия также принимаем по табл. 13.2 - = 0,5 мин;

з) время на подъем крюка с грузозахватным приспособлением над уровнем монтажа рассчитываем по формуле (13.8):

(мин);

и) возвратный поворот стрелы и его продолжительность принимаем равным времени , т. е.

(мин);

к) время возвратного перемещения крана на исходную позицию принимаем равным времени , т. е. мин;

л) время опускания крюка с грузозахватным приспособлением к месту строповки следующего изделия определяем по формуле

(мин).

5. Продолжительность одного рабочего цикла крана без совмещения операций будет равна сумме продолжительностей отдельных операций: При совмещении второй и четвертой десятой и девятой продолжительность цикла сократится на 2,2 мин:

6. Сменную производительность крана определяем по формуле (13.12):

- без совмещения операций

- с учетом совмещения операций