страница 1страница 2
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие работы
|
Методические указания разработаны на основании гос впо 653500 «Строительство» - страница №1/2
Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО Тюменский государственный архитектурно-строительный университет Архитектурно-строительный факультет Кафедра: «Строительного производства, оснований и фундаментов» (СПОФ) Задания и методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Строительные машины» для студентов заочной и заочной в сокращенные сроки форм обучения специальности 290300 «Промышленное и гражданское строительство» Тюмень – 2011 УДК ББК Кузнецова А. В. Задания и методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Строительные машины» для студентов заочной и заочной в сокращенные сроки форм обучения специальности 290300 «Промышленное и гражданское строительство».- Тюмень, РИЦ ГОУ ВПО ТюмГАСУ, 2011. – 31с. Методические указания разработаны на основании ГОС ВПО 653500 «Строительство» и рабочих программ ГОУ ВПО ТюмГАСУ дисциплины «Строительные машины» для студентов специальности 290300 «Промышленное и гражданское строительство». Методические указания содержат введение, содержание и оформление контрольной работы, задания и исходные данные к контрольной работе и методические указания к выполнению расчетной части контрольной работы. Рецензент: Кириллов Н. В. Тираж 50 экземпляров © ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет» © Кузнецова А. В. Редакционно-издательский центр ГОУ ВПО «Тюменский государственный архитектурно-строительный университет» Содержание
Введение Работа над контрольной работой позволяет получить практические навыки в решении инженерных задач по выбору строительных машин и оборудования для строительства промышленных зданий и сооружений, показать уровень подготовки студента и умение пользоваться нормативной, справочной, учебной и научной литературой. Методические указания предназначены для студентов заочной формы обучения и заочной формы обучения в сокращенные сроки по специальности 290300 «Промышленное и гражданское строительство». Для строительства зданий и сооружений используются различные строительные машины и оборудование, поэтому инженеру-строителю необходимо знать назначение, основные узлы, основные операции рабочего цикла, выполняемые различными видами машин и условия их безопасной эксплуатации. Умение организовать правильно подобрать парк машин для производства того или иного вида работ и обеспечить безопасную работу строительных машин и оборудования на строительной площадке – основная часть работы инженера -строителя.
Контрольная работа состоит из расчетно-пояснительной записки (РПЗ) в объеме до 30-40 страниц машинописного текста и графического материала, который включает 1 лист чертежа формата А3 (приложения А1 и А2).
Пояснительная записка должна включать в указанной последовательности: - титульный лист; - содержание; - введение; - расчетную часть; - список литературы. Сокращение слов в тексте и надписях является недопустимым за исключением обозначений размерности. 1.1.1. Содержание состоит из перечня разделов и подразделов с указанием номера страницы их начала. 1.1.2. Введение должно в краткой форме отражать роль и значение механизации строительных работ; значение строительных машин в выполнении соответствующих им видов строительных работ и технологических процессов; вопросы их безопасной эксплуатации. 1.1.3. Описательная часть должная включать в себя назначение крана, основные параметры крана, основные узлы крана, условия, описание приборов безопасной работы крана. 1.1.4. Расчетная часть включает расчеты основных геометрических и весовых параметров машины, построение графика грузовой характеристики. Разделы нумеруются в пределах пояснительной записки. Каждый из разделов начинается с новой страницы.
1.2.1. Текст набирается на компьютере и распечатывается на принтере с одной стороны листа формата А4. При наборе текста применяются следующие настройки: - шрифт основной – № 14; - междустрочный интервал – 1; - расстояние от края до колонтитула: верхнего – 10 мм; нижнего – 10 мм; - расстояния между заголовками и текстом, между заголовками разделов и подразделов, между формулой и тестом – одна пустая строка; - форматирование текста – «по ширине», заголовок и подзаголовок – «по центру». 1.2.2. В расчетной части контрольной работы сначала необходимо обозначить название расчета с указанием порядкового номера, привести формулу, подставить в нее числовые значения буквенных обозначений и записать готовый ответ без промежуточных вычислений. При многократных повторяющихся однотипных расчетах нужно привести расчетную формулу, дать один-два примера расчета, а результаты последующих расчетов свести в таблицу. Значения символов и числовых коэффициентов должны расшифровываться. непосредственно под формулой в той последовательности, в которой они приведены в формуле. Значение каждого символа следует давать с новой строки. Первую строку начинают со слова «где», двоеточие после него не ставят. Уравнения и формулы следует выделять из текста свободными строками. Перенос в формулах разрешается только после арифметических знаков (равно, плюс, минус, умножить и т.п.). 1.2.3. Обозначение единиц физических величин (размерность) следует помещать только после конечного результата вычислений. 1.2.4. Таблицы нумеруются последовательно арабскими цифрами в пределах раздела. В правом углу таблицы, над ее заголовком, помещают надпись «Таблица» с указанием ее номера, который должен состоять из номера раздела и порядкового номера таблицы, разделенной точкой; например, «Таблица 1.2» - вторая таблица первого раздела. В случае необходимости переноса части таблицы на другие страницы, над ними пишется, например, «Продолжение табл. 3.5». Ссылки на таблицы в тексте пояснительной записки производят следующим образом: «Результаты расчета опрокидывающих моментов приведены в таблице 2.7». 1.2.5. Все иллюстрации (схемы, графики, рисунки, диаграммы и т.д.), включаемые в текстовую часть пояснительной записки, именуются рисунками. Они обозначаются словом «Рисунок» и нумеруются арабскими цифрами последовательно в пределах раздела, при том, порядковый номер и название рисунка размещают непосредственно под рисунком по центру. Название записывается с прописной буквы и отделяется от номера точкой, в конце названия точка не ставится. 1.2.6. Все кривые на каждом рисунке (если их несколько), должны быть пронумерованы, либо иметь буквенные обозначения, расшифровка которых может быть выполнена в тексте записки или в подрисуночной надписи. В последнем случае после названия рисунка ставится двоеточие и через дефис дается пояснение, что означает каждая кривая, например: Рис. 2.5. Грузовые характеристики крана КБ-408: 1, 2, 3 – грузоподъемность при вылете крюка, соответственно – 35, 20 и 66 м; а, б, в – грузоподъемность для вылетов крюка, соответственно – 35 50 и 66 м при установке стрелы под углом 30º 1.2.7. Рисунки и таблицы следует помещать сразу же после того, как они впервые упомянуты в тексте и не далее, чем на следующей странице. 1.3. Оформление графической части контрольной работы Графическая часть контрольной работы должна иллюстрировать текст и раскрывать содержание расчетно-пояснительной записки. Графическая часть проекта, как уже отмечалось, содержит 1 лист формата А3 (если чертеж выполняется вручную) или формата А4 (если чертеж выполнен на ПК). Содержание графической части контрольной работы: а) схема крана (по варианту) с указанием основных узлов; б) технические характеристики крана; в) грузовая характеристика крана. Чертежи и схемы выполняются в соответствии с Единой системой конструкторской документации (ЕСКД), правила и положения которой распространяются также на научную и учебную документацию и литературу. Каждый лист должен иметь внутреннюю рамку и штамп, выполненные в соответствии с ГОСТ.
Объем и содержание исходных данных определяются шифром зачетной книжки студента и включат в себя, в общем виде данные к расчету грузовой характеристики крана и номера теоретических вопросов.
2.1.1 Изучение устройства, основных узлов, технических параметров, принципа безопасной работы грузоподъемной машины, определение значения грузоподъемности крана на различных вылетах стрелы. 2.1.2. Дать студентам общее представление о строительных машинах и производственных комплексах, их назначении и основах безопасной эксплуатации.
2.2.1. Дать краткое описание крана в соответствии с шифром (назначение, основные узлы, основные параметры) см. таблицу 2.2.2. Рассчитать основные геометрические и весовые параметры крана. Построить грузовую характеристику крана (по варианту).
Исходные данные для описания крана по варианту выбираются по таблице 2.3.1. Исходные данные для построения грузовой характеристики выбираются по основным техническим характеристикам крана из таблицы 2.3.1. Таблица 2.3.1. Исходные данные для расчета по варианту
Таблица 2.4.1.
На вопросы с 11 по 50 следует отвечать по следующему плану:
Построить грузовую характеристику стрелового самоходного крана. 3.1.1. Исходные данные для расчета: Исходные данные для расчета стрелового самоходного крана на гусеничном ходу: - величина грузоподъемности max в тоннах; - длина стрелы Lс в м; - максимальный вылет Lmax в м; - минимальный вылет Lmin в м; - общая масса крана, G в тоннах. Для построения грузовой характеристики необходимо определить геометрические и весовые параметры основных узлов крана. Определение геометрических и весовых параметров крана производим на основе эмпирических зависимостей, полученных в результате многолетних теоретических и экспериментальных исследований, которые определяет грузоподъемность крана. 3.1.2.1. Высота подъема при основной стреле: где - грузоподъемность крана, т. 3.1.2.2. Вес погонного метра основной стрелы: где - грузоподъемность крана, т; g – ускорение свободного падения. 3.1.2.3. Хвостовой радиус: , м, (3.1.3) где - грузоподъемность крана, т. 3.1.2.4. Расстояние от оси вращения до пяты стрелы: Пяту стрелы, исходя из целей уменьшения металлоемкости, желательно располагать со стороны, противоположной грузу. 3.1.2.5. Транспортная длина со стрелой: 3.1.2.6. Ширину транспортную принимаем равной ширине гусеничного хода. Ширина гусеничного хода: , м, (3.1.6) где - грузоподъемность крана, т. 3.1.2.7. Высота центра тяжести портала: 3.1.2.8. Ширина гусениц: , м, (3.1.8) где - грузоподъемность крана, т. 3.1.2.9. Длина гусениц: где - грузоподъемность крана, т. 3.1.2.10. Высота гусениц: где - грузоподъемность крана, т. 3.1.2.11. Нагрузка на одну ветвь грузового каната: где - грузоподъемность крана, т; g – ускорение свободного падения. 3.1.2.12. Кратность полистпаста грузового: , (3.1.12) где - грузоподъемность крана, т. Округляем значение кратности каната до ближайшего большего целого значения. 3.1.2.13. Максимальная нагрузка на канат: , кН, (3.1.12) где - грузоподъемность крана, т; u – кратность полистпаста; ηп – к.п.д. полистпаста. При u = 1, ηп = 0,98; u = 2 - 3, ηп = 0,94; u = 4 - 5, ηп = 0,88; u ≥ 6, ηп = 0,82. g – ускорение свободного падения. 3.1.3. Расчет и построение грузовой характеристики Определяем требуемый восстанавливающий момент сил тяжести крана: , Н∙м, (3.1.13) где , кН∙м; где R = - расстояние от центра тяжести крюковой подвески до ребра опрокидывания, м; Если Мс ≈ 0, то это свидетельствует о том, что проекция центра тяжести стрелы находится над ребром опрокидывания. Значения грузоподъемности от вылета стрелы находим по формуле: Результаты расчетов заносим в таблицу 3.1. После заполнения таблицы по полученным значениям строим грузовую характеристику крана. Построить грузовую характеристику башенного крана с поворотной башней. Таблица 3.1. Значения грузоподъемности самоходного стрелового гусеничного крана.
3.2.1. Исходные данные для расчета: Исходные данные для расчета башенного крана с маневровой стрелой: - величина грузоподъемности max в тоннах; - максимальный вылет Lmax в м; - минимальный вылет Lmin в м; - общая масса крана, G в тоннах; - высота подъема при максимальном вылете в м. где - максимальная высота подъема груза при максимальном вылете крюка, м. 3.2.2.2. Размер поперечного сечения стрелы (сторона прямоугольника): где - наибольший вылет крюка, м. Принимаем в плоскости подвеса стрелы сс = 1,3 м, из плоскости подвеса сс = 1 м. 3.2.2.3. Высота шарнира пяты стрелы над головкой рельса: , м, (3.2.3) где - максимальная высота подъема груза при максимальном вылете крюка, м. 3.2.2.4. Высота головки башни (от центра пяты стрелы до центра верхних блоков): где - наибольший вылет крюка, м. 5.2.2.5. Расстояние от оси вращения крана до оси башни: где - габаритные размеры поперечного сечения башни, м. 5.2.2.6. Расстояние от оси башни до оси пяты стрелы: где - габаритные размеры поперечного сечения башни, м. Тогда расстояние от оси вращения крана до оси пяты стрелы r = а3 + х0. 3.2.2.7. Длина распорки (подстрелка) от оси вращения крана до оси блока: , м, (3.2.7) где - максимальная высота подъема груза при максимальном вылете крюка, м. 3.2.2.8. Колея и база ходовой части крана: где - максимальная высота подъема груза при максимальном вылете крюка, м. 3.2.2.9. Угол наклона β к горизонту при -15º, - 25º, - 35º, - 45º, - 55º, - 65º, -70º для всех вариантов. 3.2.2.10. Расчетная длина стрелы: , м, (3.2.9) где - наибольший вылет крюка, м. - расстояние от оси вращения крана до оси пяты стрелы, м; - расстояние от оси вращения крана до оси башни. 3.2.2.11.Ориентировочный диаметр опорно-поворотного круга: , м, (3.2.10) где - габаритные размеры поперечного сечения башни, м. 3.2.2.12. Ширину поворотной платформы принимаем равной , м. 3.2.2.13. Радиус хвостовой части поворотной платформы: , м, (3.2.11) где - длина распорки (подстрелка) от оси вращения крана до оси блока, м. 3.2.2.14. Максимальный грузовой момент: 3.2.3.1. Укрупненное распределение общей массы крана: 5.2.3.2. масса металлоконструкций: в том числе: - вес стрелы: - вес башни: , Н, (3.2.15) - вес поворотной платформы: , Н, (3.2.16) - вес неповоротной рамы: , Н, (3.2.17) где - общий вес крана, Н. 3.2.3.3. общий вес механизмов и электрооборудования: в том числе: - вес крюковой подвески и грузового полистпаста: - вес механизма подъема груза: , Н, (3.2.20) - вес механизма изменения вылета: , Н, (3.2.21) - вес механизма вращения крана: , Н, (3.2.22) - вес механизма передвижения крана: , Н, (3.2.23) - вес стрелоподъемного полистпаста: , Н, (3.2.24) - вес ходовых тележек и колес: , Н, (3.2.25) - вес кабины управления: , Н, (3.2.26) где - общий вес крана, Н. 3.2.3.4. вес балласта (противовеса): где - общий вес крана, Н. 3.2.4. Определение скорости рабочих движений крана. 3.2.4.1. Определяем скорость подъема груза: Принимаем для учебных расчетов для всех вариантов vп.г. = 0,333 м/с. 3.2.4.2. Определяем скорость передвижения крана: Принимаем для учебных расчетов для всех вариантов vп.кр. = 0,2 м/с. 3.2.4.3. Определяем частоту вращения крана: Частоту вращения крана принимаем для учебных расчетов для всех вариантов n.кр. = 0,7 об/мин. 3.2.4.4. Определяем скорость горизонтального хода груза при изменении вылета крюка: Принимаем для учебных расчетов для всех вариантов vгор.ход. = 0,17 м/с. Грузовая характеристика есть закономерность изменения грузоподъемности при изменении вылета крюка. При этом, как правило, грузовой момент остается постоянным. 3.2.5.1. После конструктивной проработки конструкции крана, исходя из геометрических и весовых параметров, а также по аналогии с существующими кранами определяем координаты центра тяжести крана (рис. 20). Кран установлен на горизонтальной площадке, стрела максимально опущена. Расстояние от оси вращения крана до центра тяжести крана (горизонтальная координата) при установке крана на горизонтальной площадке: , м, (3.2.28) где - вес крана, Н; - вес i – го элемента крана, Н; - расстояние от оси вращения крана до центра тяжести i-го элемента крана, м. - вес стрелы, Н; - длина стрелы, м. r - расстояние от оси вращения крана до оси пяты стрелы, м; - вес крюковой подвески и грузового полистпаста, Н; - вес башни с кабиной управления, Н; - вес кабины управления, Н; а3 - расстояние от оси вращения крана до оси башни, м; - вес поворотной платформы, Н; - вес механизма изменения вылета, Н; - вес механизма подъема груза, Н; - вес механизма вращения крана, Н; - вес стрелоподъемного полистпаста, Н; а1 = 2 - расстояние от центра тяжести ходовой части до центра тяжести поворотной платформы (для всех вариантов), м; - вес противовеса, Н; а1 = 3,5 – расстояние от оси вращения крана до центра тяжести балласта (для всех вариантов), м. Расстояние от оси вращения до центра тяжести крана в горизонтальной плоскости определяем при значениях βmin = 15º, β1 = 25º, β2 = 35º, β3 = 45º, β4 = 55º, β5 = 65º и βmax = 70º для всех вариантов. Знак минус показывает, что центр тяжести смещен влево от оси вращения крана. 3.2.5.2. Расстояние от плоскости, проходящей через опорный контур, до центра тяжести крана: , м,(3.2.29) где - вес крана, Н; - вес i – го элемента крана, Н; - расстояние от опорной поверхности крана до центра тяжести i-го элемента крана, м. - вес стрелы, Н; - вес грузового полистпаста и крюковой подвески, Н; - высота шарнира пяты стрелы над головкой рельса, м; - вес башни, Н; - вес стрелоподъемного полистпаста, Н; h2 = h/2– расстояние от плоскости, проходящей через опорный контур, до центра тяжести башни, м; - вес кабины управления, Н; - вес поворотной платформы, Н; h4 = 2,5 - расстояние от плоскости, проходящей через опорный контур, до центра тяжести поворотной платформы, м; - вес механизма изменения вылета, Н; - вес механизма подъема груза, Н; - вес механизма вращения крана, Н; h3 = 4 - расстояние от плоскости, проходящей через опорный контур, до центра тяжести балласта, м; - вес неповоротной рамы, Н; - вес ходовых тележек и колес, Н; - вес механизма передвижения крана, Н; h1 = 1 - расстояние от плоскости, проходящей через опорный контур, до центра тяжести ходовой рамы, м. Расстояние от оси вращения до центра тяжести крана в вертикальной плоскости определяем при значениях βmin = 15º, β1 = 25º, β2 = 35º, β3 = 45º, β4 = 55º, β5 = 65º и βmax = 70º для всех вариантов. 3.2.5.3. Определяем величину удерживающего момента при расположении крана на уклоне по формуле: где - вес крана, Н; - расстояние от оси вращения крана до ребра опрокидывания, м; - колея ходовой части крана, м; - расстояние от оси вращения крана до центра тяжести крана в горизонтальной плоскости, м; - расстояние от опорной поверхности крана до центра тяжести крана в вертикальной плоскости, м. α = 3º - максимальный угол уклона опорной поверхности (для всех вариантов). Момент удерживающий определяем при значениях hmin и сmin; h1 и с1; h2 и с2; h3 и с3; h4 и с4; h5 и с5; hmax и сmax для всех вариантов. Если величины удерживающих моментов для различных положений больше в 1,5 … 2 раза принятого максимального грузового момента, считаем, что геометрические и весовые характеристики крана и их комбинации на заданном этапе расчета удовлетворяют. Если это соотношение окажется меньшим, необходимо увеличить удерживающий момент за счет изменения геометрического расположения масс крана. 3.2.5.4. Определяем ориентировочную грузовую характеристику, исходя их постоянства грузового момента: , Н, (3.2.31) где Мгр = Qmax·Lmin – момент грузовой устойчивости, кН·м; Qmax – максимальная грузоподъемность, кН; Lmin – минимальный вылет, м. Данные расчета заносим в сводную таблицу 3.2. 3.2.5.5. Рассчитываем высотную характеристику по высоте головки стрелы: Окончательно величина грузоподъемности для каждого вылета уточняется после расчетов всех механизмов с учетом устойчивости крана и стрелы и прочности всех элементов, сборочных единиц и их деталей. Для башенных кранов, как правило, при малых вылетах грузоподъемность назначают постоянной, хотя по устойчивости можно было бы назначить большую. Такое ограничение связано с прочностью деталей и элементов. Таблица 3.2. Значения грузоподъемности башенного крана с поворотной башней.
По результатам расчетов строим грузовую характеристику крана. следующая страница >> |
|