Розроблення та дослідження мостового крана
Автор: Андрушко Іван Михайлович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Роботомеханічні системи та комплекси
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: У першому розділі магістерської кваліфікаційної роботи розглянуто основні типорозміри мостових кранів: однобалочних і двобалочних. Особливу увагу приділено їх техніко-експлуатаційним параметрам, особливостям експлуатації у різних кліматичних умовах, вимогам до їх металоконструкцій тощо. Наведено порівняльні таблиці основних типорозмірів і параметрів мостових кранів, а також представлено їх конструктивні схеми. Проаналізовано існуючі конструкції мостових кранів. Огляд розпочато із найбільш простих компоновок, виконаних у вигляді кран-балок, які можуть бути виконані у вигляді прокатного, зварного або перфорованого двотавра. Встановлено, що при великих прогонах, коли головна балка крана виходить занадто важкою, застосовуються ферми або посилення у вигляді: двотавра, підсиленого трубою; двотавра, підсиленого швелером; двотавра, підсиленого коробкою. Розглянуто конструкції двохбалкових мостових кранів з балками коробкового, двотаврового або фермового типу. Проаналізовано переваги і недоліки кожного типу балки, подано особливості їх використання та обслуговування. На основі проведеного інформаційного огляду було поставлено завдання подальшого розрахунку і конструювання у наступних розділах магістерської кваліфікаційної роботи. Зокрема, в якості прототипу було обрано двобалковий мостовий кран зі зварними поздовжніми і поперечними двотаврами та підсилювальними ребрами жорсткості. Візок (каретка) із тельфером встановлюється на двох поперечних балках, які, в свою чергу, мають можливість рухатися вздовж поздовжніх двотаврів, які встановлюються на вертикальних опорних колонах. На основі проведеного інформаційного огляду у конструкторській частині роботи запропоноване власне конструктивне виконання мостового крана, що складається з шести вертикальних колон. На колонах встановлено двотаври з рейками поздовжнього руху каретки. На поперечних двотаврах каретки розміщені рейки поперечного руху каретки з лебідкою. Колони крана монтуються на фундаменті. Для забезпечення поздовжньої і поперечної стійкості металоконструкції крана передбачено його кріплення до несучої стіни будівлі за допомогою розкосів. Між двома поздовжніми двотаврами встановлено поперечні фермові конструкції з поздовжніми розкосами, які також підвищують поздовжню і поперечну жорсткість конструкції мостового крана. Для підвищення поздовжньої жорсткості лівого борту крана (який не з’єднується з несучою стіною), у конструкції передбачено вертикальні розкоси. Розглянуто конструктивні особливості окремих елементів стаціонарної рами крана: вертикальної опорної колони, поздовжнього двотавра, поперечної ферми тощо. Розроблене компонувальне рішення каретки поздовжнього руху та проаналізовані його функціональні особливості. Запропонована компоновка вантажної каретки з лебідкою. Проаналізовано конструкцію рами крана, розроблено відповідну розрахункову схема та виконано розрахунок статичних реакцій в опорах. Проведено розрахунок поперечного перерізу вертикальних колон з умов міцності, жорсткості та стійкості. Підібрано поперечний переріз колон у вигляді квадратної профільної труби 100?100?3 мм. Виконано розрахунок поперечного перерізу поздовжніх балок з умов міцності та жорсткості. Проведено імітаційне моделювання навантаження елементів рами мостового крана в програмному продукті SolidWorks та обґрунтовано забезпечення їх міцності, жорсткості і стійкості. Об’єкт розроблення і дослідження – двобалковий мостовий кран з електромеханічним приводом. Предмет розрахунку і дослідження – параметри навантаження елементів рами мостового крана; характеристики міцності, жорсткості і стійкості колон і поздовжніх двотаврів. Мета роботи – розроблення конструктивного рішення і дослідження окремих параметрів міцності, жорсткості і стійкості елементів рами мостового крана. Ключові слова – міцність, жорсткість, стійкість, навантаження, силовий аналіз, лебідка, мостовий кран.