Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Проектирование судового поворотного крана грузоподъемностью 5 тонн и вылетом стрелы 15 метров.

Содержание:

Оглавление
Аннотация. 2
Введение. 5
1.Обзор и анализ конструкций судовых кранов. 7
1.1. Общие сведения. 7
1.2. Развитие крановой
техники. 7
1.4. Основные параметры
судового крана. 11
1.5. Обзор конструкций. 13
1.6. Обзор крепления
судового крана к палубе. 21
2. Выбор варианта модернизации механизма подъема груза. 24
3. Конструкторская часть. 27
3.1. Расчет механизма
подъема. 27
3.2. Выбор гидромотора. 30
3.3. Выбор редуктора. 31
3.4. Выбор тормоза. 31
3.5. Расчёт шпоночного
соединения. 32
3.6. Расчёт натяжного
барабана. 33
3.7. Технология модернизации. 34
4. Проектирование механизма подъёма стрелы. 39
4.1.
Разработка гидравлической схемы.. 39
4.2
Определение требуемой скорости выдвижения штока гидроцилиндра. 40
4.3
Подбор необходимого диаметра гидроцилиндра. 47
4.4.
Выбор насоса. 51
4.5.
Проверка гидроцилиндра на прочность и устойчивость. 51
5. Проектирование металлоконструкции жёсткой
односекционной стрелы 15метров. 55
5.1.Разработка технологии
изготовления стрелы крана. 55
5.2.
Исходные
данные. 56
5.3.
Выбор материала. 56
5.4.
Соединение элементов металлических конструкций. 58
5.5.
Расчёт нагрузок и зона обслуживания крана. 61
5.6. Проверочный расчет
стелы на прочность. 62
6. Разработка мероприятий по технологии производства работ при
безопасном выполнении. 74
6.1 Общее требования
безопасности. 74
6.2. Требования безопасности
перед началом работы.. 83
6.3. Требования безопасности
в течение работы.. 86
6.4. Требования безопасности
в аварийных ситуациях. 87
6.5. Требования безопасности
по окончании работы.. 88
7. Экономическая часть. 90
8. Заключение. 91
Список использованных источников. 101

Введение:

В то
время, как эффективность транспортного оборудования постоянно возрастала за последние
полвека время ожидания на складах и строительных площадках по всей стране практически
застопорилось — часто из-за ограниченной доступности погрузочно-разгрузочного оборудования.
Поэтому, чтобы избежать ненужного простоя, многие транспортные компании начали инвестировать
в автокраны, которые позволяют квалифицированным водителям самостоятельно выполнять
процесс погрузки и разгрузки, не дожидаясь появления подходящего оборудования. Несмотря
на то, что трудно представить современный транспорт без кранов-манипуляторов, они
стали популярными только после 1950-х годов, когда сталь стала сильнее, что наиболее
важно и доступной.

Также
известные как автокраны, современные грузовые краны могут быть размещены спереди
или сзади сочлененного прицепа или жесткой тележки. Сам кран обычно состоит из двух
частей — «несущей» или «нижней» секции, которая отвечает за обеспечение необходимой
стабильности, а верхняя секция содержит стрелу и любые дополнительные компоненты,
также известные как «верхние». Всё больше и больше моделей теперь предлагают функцию
дистанционного управления, часто с помощью сенсорного экрана, для удобства использования
и повышенной безопасности.

Производители
обычно классифицируют грузовые краны на трех весовых категориях: легкие, средние
и тяжелые. Классификация обычно основана на грузоподъемности каждого крана, измеренной
в метрических тоннах, блоке, связанном с нагрузкой, который умножает максимальную
грузоподъемность с соответствующим радиусом. Легкий кран обычно достигает до 11
тонн и является общим выбором для садоводства, строительства, сельского хозяйства
и большинства буксировочных применений. Для применения в горнодобывающей и лесной
промышленности может потребоваться среднемагистральный кран, обычно способный выдерживать
нагрузки до 30 тонн. Груз до 300 тонн может быть поднят краном в тяжелом классе.

Еще
одна важная классификация для грузовых кранов для транспортных средств заключается
в том, способны ли они поворачиваться. Все эти переменные являются значительными
при выборе кран-манипулятора для присоединения к флоту, поскольку они определяют
область применения устройства.

Компании
заявляют, что для работы любого грузового крана грузоподъемностью 10 тонн или выше
требуется лицензия на работу с высоким уровнем риска. Существуют и другие лицензии
для поворотных кранов с увеличением грузоподъемности 20, 60, 100 и более 100 тонн.
Каждая лицензия имеет разные требования к стоимости и времени, а также отдельный
список того, что требуется. Широко рекомендуется, чтобы компания убедилась, что
их операторы могут получить достаточную лицензию на использование крана перед совершением
покупки. Решение о покупке также должно основываться на технологии, особенно в отношении
безопасности, поскольку сегмент крана постоянно продвигается.

Развитие
крана привело к тому, что механизация крана в современных устройствах переводится
на гидравлику, в связи с этим целью данной работы является модернизация привода
подъема крана с механического на гидравлический.

Задачами
в данной работе являются:

1. Обзор
и анализ конструкций судового крана

2. Выбор
варианта модернизации

3. Произвести
расчет привода механизма подъема на 5т.

4. Разработка
мероприятий, связанных с охраной труда и безопасности

Заключение:

Наиболее интересен для частного
застройщика — кран. Один из его важных типов – это краны судовые. Основное его отличие
– установка на палубе судна с целью транспортировки контейнеров с верфи и обратно.
Без особых временных затрат на установку и подготовку к работе, кран способен по
своей стреле-манипулятору подавать оборудование в самые удалённые точки. Причём,
это делается без ударных нагрузок. Возможен любой темп подачи, что особенно актуально
при работе в узких участках.

Краны в принципе являются
неотъемлемой частью, поэтому в данной работе был рассмотрен важный элемент любого
крана – это привод подъема, а точнее его модернизация. У каждого поворотного механизма
есть проблемы, такие как срок работы поворотного круга, в особенности роликов и
зубьев.

В данной работе было рассмотрено
применение гидравлического привод взамен механическому. Полная замена дала возможность
плавной, качественной и долговечной работе.

Были также рассмотрены патенты
мировых аналогов, изучена структура крана. Произведены все необходимые расчеты.

В результате проводимых расчетов
выявлено, что данная модернизация позволить сэкономить предприятию 230 000 рублей
ежегодно, при этом уменьшаться простои возникающие в процессе поломок. Более того,
поломки связанные с механическим приводом могут привести к авариям, которые несут
за собой жизнь и здоровье людей. Также в данной работе рассмотрен механизм кранов
Liebherr, как самый надежный, плавный и простой для выполнения данных работ, данный
механизм подъема работает на основе гидромоторого привода.

Фрагмент текста работы:

1.Обзор
и анализ конструкций судовых кранов

1.1. Общие сведения

Грузовое
судно — это судно с краном, специализирующихся на подъеме тяжелых грузов. Самые
большие крановые суда используются для морского строительства. Используются обычные
однокорпусные суда, но самые большие крановые суда часто бывают катамаранными или
полупогружными, поскольку они обладают повышенной устойчивостью. На кране с короткой
опорой кран закреплен и не может вращаться, поэтому судно маневрирует для размещения
грузов. По состоянию на 2019 год самым большим крановым судном в мире является компания
Lanjing, принадлежащая CNOOC Limited., имеющий 3 крана г/п 7500 тонн, 4000 тонн
и 1600 тонн.

1.2. Развитие крановой техники.

В средневековой
Европе крановые суда, которые можно было гибко размещать на территории всего портового
бассейна, появились еще в 14 веке.

В то время самыми тяжелыми частями кораблей были главные
мачты, а для их снятия и замены были необходимы огромные корпуса, но они также использовались
для других целей. Некоторые крановые суда имели двигатели для движения, другие требовалось
буксировать буксиром .

В 1920
году линкор USS Kearsarge постройки 1898 года был преобразован в крановое судно,
когда был установлен кран грузоподъемностью 250 тонн. Позже он был переименован
в кран-кран №1. Он использовался среди прочего, для размещения орудий и других тяжелых
предметов на других строящихся линкорах. Еще одним замечательным достижением стал
подъем в 1939 году подводной лодки USS  Squalus
.

В 1942 году крановые корабли, известные как «Heavy Lift
Ships» SS Empire Elgar (PQ16), SS Empire Bard (PQ15) и SS Empire Purcell (PQ16),
были отправлены в российские арктические порты Архангельск, Мурманск и Молотовск
(впоследствии переименованные в Сереродвинск). Их роль заключалась в том, чтобы
обеспечить разгрузку арктических конвоев, где портовые сооружения были либо уничтожены
немецкими