Мета та завдання проведення

Практичних занять

Практичнi заняття мають на меті закрiплення теоретичних занять, розвиток навичок у використаннi отриманих знань для розв'язання конкретних навчальних i практичних задач.

У результатi роботи на практичних заняттях студент повинен ЗНАТИ:

- принципи розрахунку і вибору монтажних механізмів та такелажної оснастки;

- принципи формування експлуатацiйного парку машин;

- порядок введення машин в експлуатацiю, основнi експлуатацiйнi показники обладнання хiмiчних виробництв;

- порядок оформлення ремонтної документації;

- основнi положення планово-попереджувальної системи технiчного обслуговування та ремонту машин.

УМІТИ:

- застосовувати отриманi знання для раціонального вибору монтажних механізмів та такелажної оснастки, визначення режимiв роботи машин, визначення постiв для кожного виду технiчного обслуговування, та органiзовувати роботу з вiдновлення роботоздатностi хімічного та нафтопереробного обладнання.

2.3 Самостійна робота студентів

Під час вивчення дисципліни студенти самостійно вивчають окремі теми курсу і виконують обов'язкові домашні завдання (ОДЗ) з розрахунку апаратів, установок та допоміжного обладнання. Студентам, підчас самостійнного вивчення найбільш складних тем курсу, викладачами кафедри надається методична допомога у вигляді консультацій під час яких даються пояснення стосовно вирішення питань, що викликають утруднення. В остаточному підсумку метою самостійної роботи є поглиблення теоретичних знань, набуття практичних навичок, розвиток уміння самостійно вирішувати порівняно нескладні інженерні завдання та використовувати методичні вказівки і спеціальну літературу (державні стандарти, довідники).

Рекомендації щодо змісту, виконання та оформлення ОДЗ для кожного із розділів курсу подані в наступних розділах методичних вказівок.

2.4 Підсумковий контроль знань

Підсумковий контроль знань проводиться в період весняної (10-й семестр) екзаменаційної сесиї, а також під час складання державного іспиту на ступінь бакалавра за фахом 6.0902.

Перелік питань, що виносяться на залік, наведений після навчальних матеріалів методичних вказівок.

Деякі питання курсу входять до переліку екзаменаційних питаннь державного іспиту. Перелік екзаменаційних питань державного іспиту наведений в окремих методичних вказівках.

3 ЗАГАЛЬНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ВИВЧЕННЯ КУРСУ

Під час самостійного вивчення курсу дисципліни "Монтаж, діагностика та ремонт обладнання хімічних і нафтопереробних виробництв" студенти повинні керуватися наведеними нижче рекомендаціями.

1 Спеціальна інженерна дисципліна "Монтаж, діагностика та ремонт обладнання хімічних і нафтопереробних виробництв" містить велику кількість спеціальних, що послідовно розвиваються, тем і розділів, і оволодіння навчальним матеріалом буде успішним за умови систематичної самостійної поетапної роботи відповідно до поданої нижче програми курсу.

2 Вивчення курсу складається з таких навчальних елементів:

а) оглядового лекційного матеріалу, що викладається висококваліфікованими викладачами випускаючої кафедри;

б) практичних занять, проведених під керівництвом викладача кафедри або філії кафедри;

в) самостійного вивчення матеріалу курсу з підручників, навчальних посібників і методичних вказівок;

г) самостійного розв'язання завдань і прикладів з кожної теми курсу;

д) самостійного виконання контрольної роботи з розрахунками експлуатаційних показників обладнання;

е) індивідуальних консультацій викладачів з окремих складних тем;

ж) складання заліку.

Графік вивчення дисципліни за семестрами і обсяг аудиторних занять подані в табл. 1.

3 Самостійне вивчення курсу з підручників і навчальних посібників повинно супроводжуватися стисним вибірковим конспектуванням матеріалу, кресленням ескізів і розрахункових схем установок, а також розбиранням прикладів і розв'язанням контрольних завдань. Для контролю самопідготовки в даних методичних вказівках наведені контрольні питання, що є одночасно запитаннями, які виносяться на залік.

4 Студент повинен знати і вміти пояснити фізичну суть роботи обладнання, будову і принцип роботи типових апаратів, машин, агрегатів і обладнання, а також знати основні методи проведення монтажу і демонтажу обладнання, методи відновлення зношених вузлів ідеталей та уміти складати плани технічного обслуговування, поточного та капітального ремонту обладнання. Знання та уміння скористатися отриманими знаннями перевіряються на заліках.

5 Поточний контроль самостійної роботи студентів з вивчення тем і розділів курсу перевіряється контрольною роботою, що є обов'язковим домашнім завданням (ОДЗ).

Контрольні роботи виконуються в окремому зошиті або на зброшурованих аркушах формату А4.

Заголовний (титульний) аркуш контрольних робіт або ОДЗ повинний мати написи такого змісту:

- контрольна робота “Монтаж, діагностика та ремонт обладнання хімічних і нафтопереробних виробництв”;

- студента 5-го курсу групи ХМз, прізвище, ім'я, по батькові.

Контрольні роботи (ОДЗ) складаються з описової і розрахункової частин, висновків щодо роботи і списку літератури.

Приступаючи до виконання контрольних робіт або ОДЗ, студент вибирає номер завдання (див. табл. 3) на контрольну роботу відповідно до номера своєї залікової книжки і переписує в зошит умови завдання з вихідними даними для розрахунку. Потім необхідно вивчити відповідні розділи теоретичної частини курсу стосовно літератури, що рекомендується, і відповісти на контрольні питання. Після цього треба розібрати приклади і самостійно розв'язати декілька завдань з даного розділу із підручників, назви яких наведено наприкінці методичних вказівок.

Тільки після цього можна приступати до виконання контрольного завдання.

На першому етапі виконання роботи необхідно креслити розрахункову схему і нанести на неї вихідні дані: розміри, напрямоки дій силових навантажень та ін.

Після цього необхідно, по можливості, подати блок-схему (послідовність етапів) розрахунку. Потім виконуються розрахунки відповідно до блок-схеми.

Кожний з етапів розрахунку необхідно пояснити, на базі яких рівнянь і залежностей проводяться розрахунки.

На усі розрахункові рівняння, що використовуються вперше, необхідно давати посилання на джерела, з яких узяті рівняння.

Після підставлення розмірів у рівняння в єдиній системі одиниць виміру (обов'язково в системі СІ) проводять розрахунки і подають результат обчислення із зазначенням розмірності отриманого розміру.

Усі малюнки, графіки, таблиці, що наводяться в тексті, повинні бути виконані акуратно, мати номер і назву.

Наприкінці роботи наводяться відповіді на питання, робота підписується студентом і ставиться дата її закінчення.

Контрольні роботи повинні виконуватися студентом самостійно і подаватися вчасно, вони рецензуються викладачем і зараховуються у випадку їх правильного виконання. Зарахована робота разом із рецензією повертається студенту. До заліків допускаються студенти, що виконали контрольну роботу (ОДЗ).

6 На заліках студент зобов'язаний подати викладачу зараховану контрольну роботу. На основі цих матеріалів і відповідей на контрольні питання оцінюються знання студентів.

7 Вимоги до оформлення і виконання контрольних робіт викладені в наступних розділах цих методичних вказівок.

8. Перелік екзаменаційних питань державного іспиту на ступінь бакалавра охоплює всі основні розділи курсу і містить перелік додаткових питань з основних спеціальних дисциплін.

4 ЗМІСТ НАВЧАЛЬНОГО МАТЕРІАЛУ КУРСУ

4.1 Лекційний матеріал (аудиторні заняття

і самостійна робота)

Таблиця 1.

4.2 Теми практичних занять і самостійних робіт

Таблиця 2.

4.3 Тематика контрольних робіт і обов'язкових

домашніх завдань (ОДЗ)

Завдання на виконання контрольної роботи видається викладачем у відповідності до затведженної теми курсового проекту по спеціальності (випускної роботи бакалара). Студент повинен в письмовій формі виконати один із варіантів тем ОДЗ. Теми контрольних робіт наведено у таблиці 3.

У контрольній роботі варант №1 при відповіді на перше питання необхідно перелічити назву, зміст і призначення монтажної документації,що входить до складу первинної, виконавчої і документації здачі роботи, а при відповіді на друге питання необхідно перелічити назву, зміст і призначення ремонтної документів, що входять до складу організаційно-технічної, організаційно-технологічної, нормативно- технічної, конструкторської і експлуатаційної документації. У відповіді на третє питання треба перелічити характерні несправності (дефекти) машини і скласти відомость дефектів на її поточний ремонт за вимогвами ремонтної служби підприємства (заводу) де працює студент.

У контрольній роботі варіант №2 при відповіді на перше питання необхідно надати опис порядку виконання монтажних і ремонтних робіт тієї машини (апарату), яку студент розробляє у своєму курсовому проекті (випускній роботі). А у відповіді на третє питання треба перелічити характерні несправності (дефекти) машини і скласти відомость дефектів на її поточний ремонт за вимогвами ремонтної служби підприємства (заводу) де працює студент.

У контрольній роботі варіант №3 при відповіді на друге питання «Розрахунок елементів вантажозахватних пристроїв » робиться розрахунок такелажного оснащення при підйомі колонного апарату вагою Q на фундамент, якщо апарат піднімається одним поліспастом через зрівняльну траверсу зі стропуванням за монтажні штуцери і необхідно:

- розробити схему монтажу апарата;

Таблиця 3 - Теми контрольних робіт

- знайти центр ваги апарата;

- зробити розрахунки монтажних штуцерів, вантажопідйомних канатів (стропів) і зрівняльної монтажної траверси.

Розрахунки базуються на теоретичних викладках які наведені у розділі 5.4 Вихідні данні наведені у табл.4 і табл.5.

4.4Теоретичні основи ведення розрахунків елементів

вантажозахватних засобів

5.4.1 Визначення місць стропування обладнання

При монтажі часто доводиться визначати положення центра ваги різного встаткування. Це пов'язане з рішенням питань про місця стропування апаратів з метою виключення можливості перевантаження віток стропів, втрати стійкості або перекидання апарата, що піднімається. Положення центра ваги можна знайти за допомогою рис.1 по формулі

, м (1)

де - відстань від центра ваги до однієї із крайніх площин апарата;

- відстань від центра ваги окремого елемента апарата до тієї ж крапки;

- вага окремого елемента;

- загальна вага апарата.

ТАБЛИЦЯ 4 - Вихідні дані для розрахунку

4.4.2 Підбір сталевих канатів

Тип і конструкція каната вибираються залежно від призначення троса. Для підтримуючих і несучих тросів (ванти, відтягнення, тросові доріжки) вибирається більше жорсткий канат за ГОСТ 3067-74, ГОСТ 3070-74. Для вантажних і стропових тросів застосовуються більше гнучкі канати: ГОСТ 3068-74, ГОСТ 3071-74.

Розривне зусилля каната R визначається по формулі:

, (2)

де - максимальне зусилля в канаті, н;

- коефіцієнт запасу міцності, що враховує режими роботи каната і його призначення (вибирається по табл.А1 додатка А).

По знайденому розривному зусиллю, користуючись ГОСТ, підбирають канат і визначають його технологічні дані: тип, розривне зусилля, діаметр, маркировочну групу, вагу. Канат великого діаметра можна заміняти декількома менших діаметрів, що відповідає міцності.

4.4.3 Розрахунок стропів

Стропи служать для швидкого й зручного кріплення вантажу до гака вантажопідйомного механізму або до його траверси (рис. 2). Зусилля, що виникає в кожній вітці стропа, можна підрахувати в такий спосіб:

, (3)

де - вага вантажу, що піднімається, Н;

- кількість віток стропа;

- кут нахилу вітки до вертикалі, яким задаються;

- коефіцієнт динамічності, рівний, для ручного приводу вантажопідйомного механізму – 1.0, для механічного приводу – 1,1;

- коефіцієнт перевантаження, рівний 1,0 при числі віток , і 1,2 при числі віток .

Далі, підрахувавши розривне зусилля по формулі (2), підбирають трос і обчислюють довжину й вагу стропових канатів, виходячи зі схеми підйому.

Рисунок 1 - Схема для визначення положення центра ваги

Рисунок 2 - Розрахункова схема гнучкого стропа

4.4.4 Розрахунок монтажних штуцерів

Монтажні (несправжні) штуцери застосовують для стропування апаратів і являють собою сталеві патрубки, що приварюються торцем до корпуса апарата. У середину патрубка можуть бути уварені ребра для збільшення жорсткості, до зовнішнього торця приварюється обмежувальний фланець. Величина моменту, що діє на штуцер, від зусилля в стропі (рис.3):

(4)

де - зусилля у вітці стропу, знаходимо за (2);

- відстань від місця стропування до стінки апарата (на практиці l = 200мм).

Знаходимо мінімальний момент опору поперечного перетину штуцера:

(5)

де - допустиме напруження при вигині.

Для виготовлення штуцера використовують безшовні сталеві труби за ГОСТ 8732-78. По знайденому мінімальному моменту опору поперечного перетину штуцера підбираємо розмір сталевої труби для штуцера таким чином, щоб найближче більше до розрахункового значення моменту опору поперечного перетину задовольняло вимогам

W_шт W (6)

Осьовий момент опору кільцевого перетину штуцера знаходимо за формулою

(7)

де D – зовнішній діаметр труби;

d- внутрішній діаметр труби.

Далі перевіряємо міцність звареного шва при умові, що .

Розраховуємо напруження зрізу звареного шва

(8)

де - горизонтальна складова зусилля в стропі;

- коефіцієнт провару (для ручного зварювання =0,7);

- товщина шва (не менш як 40% товщини штуцера);

l_ш - довжина шва дорівнює довжині кола, діаметр якого дорівнює діаметру D штуцера;

- див. (4);

- допустиме напруження на зріз.

Рисунок 3 - Розрахункова схема монтажного штуцера

Розрахунок траверс

Траверси застосовуються для підвіски апаратів як проміжна ланка між стропами й гаком вантажопідйомного механізму. Найбільше часто застосовуються однобалкові (двопроменеві) і трипроменеві траверси, що працюють на стиск. Розрахунок виконується в наступній послідовності. Спочатку обчислюємо стискальні зусилля N₁ в балці траверси:

, (9)

де - число променів траверси;

- вага вантажу (з урахуванням ваги штуцерів і строп)

, - див.(3).

Перевіряємо умову стійкості траверси:

, (10)

де - напруга в матеріалі траверси;

- допустиме напруження стиску;

- площа поперечного перетину траверси;

- коефіцієнт поздовжнього вигину (вибирається згідно табл.А2 додатка А), що залежить від гнучкості траверси :

(11)

- довжина однобалкової траверси (або довжина променя для трипроменевої);

- мінімальний радіус інерції для обраного перетину траверси (вибирається по таблицям відповідного сортаменту).

В якості траверси, як правило, застосовують балки двотаврові ГОСТ 8239-72 і швелери ГОСТ 8240-72.

Рисунок 4 - Розрахункова схема однобалкової

(двопроменевої) траверси

Знаходимо зусилля N канатах, що з'єднують траверсу з гаком (рис.4). Розрахунок ведеться по формулі (3), а далі розраховуємо й підбираємо трос (див. п.5.4.3.).

5 Питання для самопідготовки (виносяться на залік)

1. Монтажні роботи на підприємствах галузі. Структури монтажних організацій, їх функції.

2. Технічна підготовча документація для проведення монтажних робіт (ПОС, ППР і інші). Склад ПОБ (проект організацій будівництва).

3. Виконавча технічна документація. Склад ППР (проект провадження робіт).

4. Технічна документація на завершальних етапах виробництва монтажних робіт.

5. Вантажопідйомні машини і механізми, використовувані при виконанні ремонтно-монтажних і ремонтно-демонтажних робіт.

6. Елементи такелажних пристроїв (канати, стропи, гаки, кільця, замки).

7. Механізми і пристосування для такелажних робіт (блоки, лебідки, домкрати, траверси).

8. Якоря, типи якорів, їх вибір і розрахунки.

9. Монтажні щогли. Призначення, конструкції, конструктивні особливості. Розрахунки і вибір щогл.

10. Шеври, портали, гідравлічні підйомники. Конструкції, конструктивні особливості. Розрахунки і вибір підйомників.

11. Загальна характеристика зносів деталей. Види зносів.

12. Корозійний знос. Фізико-хімічні основи процесу. Способи боротьби зі зносом.

13. Кавітаційний і абразивний зноси. Фізичні основи процесу. Способи боротьби зі зносами.

14. Знос тертям. Фізичні основи процесу. Пари тертя. Способи боротьби зі зносом тертям.

15. Змащення. Призначення, види змащень, їхня характеристика, застосування.

16. Вплив шорсткості поверхонь на роботу під тертям.

17. Деформації і руйнування деталей. Фізичні основи процесу. Міри боротьби з ними.

18. Надійність і довговічність деталей. Методи підвищення довговічності деталей.

19. Діагностика і дефектоскопія в хімічному машинобудуванні. Їх роль у підвищенні довговічності і надійності машин і апаратів.

20. Контроль, що руйнує, його характеристика і застосування.

21. Контроль, що не руйнує, його характеристика і застосування.

22. Засоби і методи контролю якості виробів, деталей.

23. Ремонтні роботи. Структури служби механіка на підприємствах. Відділ головного механіка, його структура, функції відділів.

24. Ремонтні бази, ремонтна документація. Види ремонтів, їхнє фінансування.

25. Система ТОіР. Характеристика, призначення. Переваги системи ТОіР.

26. Фундаменти і фундаментні опори. Підготовка фундаментів під монтаж обладнання. Розбивка осей на фундаментах, фіксація висотних оцінок.

27. Способи і засоби для установки і вивірки обладнання на фундаментах.

28. Засоби малої механізації монтажних робіт.

29. Засоби контролю установки обладнання на фундаментах.

30. Види іспитів машин. Методи контролю норм при іспитах машин.

31. Види і норми іспитів апаратів.

32. Ремонт і монтаж валів.

33. Балансування валів.

34. Підшипники хитні та їх ремонт і монтаж.

35. Ремонт підшипників ковзання.

36. Монтаж і вивірка підшипників ковзання.

37. Ремонт і монтаж пасових передач.

38. Ремонт і монтаж зубчастих передач відкритого типу.

39. Ремонт і монтаж зубчастих передач закритого типу

27. Способи і засоби для установки і вивірки обладнання на фундаментах.

28. Засоби малої механізації монтажних робіт.

29. Засоби контролю установки обладнання на фундаментах.

30. Види іспитів машин. Методи контролю норм при іспитах машин.

31. Види і норми іспитів апаратів.

32. Ремонт і монтаж валів.

33. Балансування валів.

34. Підшипники хитні та їх ремонт і монтаж.

35. Ремонт підшипників ковзання.

36. Монтаж і вивірка підшипників ковзання.

37. Ремонт і монтаж пасових передач.

38. Ремонт і монтаж зубчастих передач відкритого типу.

39. Ремонт і монтаж зубчастих передач закритого типу.

40. Ремонт і монтаж ланцюгових передач.

41. Монтаж муфтових з'єднань.

42. Ремонт муфтових з'єднань.

43. Ревізія і ремонт нарізних сполучень.

44. Ревізія і ремонт шліцевих з'єднань.

45. Ревізія і ремонт штифтових і заклепувальних з'єднань.

46. Ревізія і ремонт зварювальних з'єднань.

47. Ревізія і ремонт пресових з'єднань. Розрахунок пресових з'єднань.

48. Бракування деталей при ремонтних роботах.

49. Служби Держміськтехнагляду. Нагляд за безпечною експлуатацією посудин і вантажнопідйомних пристроїв.

50. Технічна документація при оформленні дозволу на виготовлення обладнання, підвідомчого Держміськтехнагляду.

51. Монтаж щокових дробарок.

52. Ремонт броньованих плит, якими облицьовують робочі органи щокових дробарок, кульових млинів.

53. Ремонт і монтаж тіл млинів, що мелють.

54. Методи контролю і вивірки дробарок на фундаментах. Прилади, що застосовуються при вивірці.

55. Монтаж центрифуг ОГШ, ФГН, ФГП.

56. Ремонт центрифуг, ремонт фільтруючих елементів у центрифугах.

57. Іспити дробарок, центрифуг. Параметри, що контролюються при іспитах.

58. Іспити кульових барабанних млинів. Контрольовані параметри.

59. Монтаж кожухотрубчастих теплообмінників.

60. Іспити трубчастих теплообмінників.

61. Ремонт трубного простору трубчастих теплообмінників. Пристосування для чищення поверхні трубок.

62. Ремонт і чищення між трубного простору. Ремонт і вибракування трубок.

63. Монтаж і іспит насосів.

64. Ремонт насосів. Балансування роторів.

65. Монтаж і іспити газодувок.

66. Контрольовані параметри і прилади, застосовувані при іспитах і монтажі газодувок.

67. Монтаж і іспити насадкових колонних апаратів.

68. Ремонт насадкових колонних апаратів.

69. Монтаж і іспити тарілчастих колонних апаратів.

70. Ремонт тарілчастих колонних апаратів. Вивірка тарілок.

71. Монтаж і іспити барабанних сушарок. Способи контролю і вивірки установки при монтажі.

72. Ремонт станції приводу і зварених вузлів барабанних сушарок.

73. Монтаж і іспити ємностей для газів.

74. Монтаж, іспити і ремонт ємностей для рідин.

75. Монтаж і ремонт ємностей для сипучих матеріалів.

6 ПРИКЛАД ВИКОНАННЯ ОДЗ

Зробити розрахунок такелажного оснащення при підйомі колонного апарату вагою Q = 800000 н на фундамент. Розміри апарата наведені на рисунку 5.Апарат піднімається одним поліспастом через зрівняльну траверсу зі стропуванням до монтажних штуцерів.

Необхідно:

- розробити схему монтажу апарата;

- знайти центр ваги апарата;

- зробити розрахунки монтажних штуцерів, вантажопідйомних канатів (стропів) і зрівняльної монтажної траверси.

1 Розробка схеми застосування вантажозахватних пристроїв

Згідно вихідних даних ми маємо встановити на фундамент апарат колонного типу використовуючи при цьому монтажні штуцери, сталеві канати (стропи) і зрівняльну траверсу. У даному випадку доцільно виконувати вертикальний підйом апарата за два монтажні штуцери при допомозі двопроменевої зрівняльної траверси. Схема монтажу апарата показана на рисунку 6.

2 Визначення координат центра ваги апарата

Вважаємо, що вага апарата розподілена по об'єму рівномірно. Розбиваємо апарат на три блоки.

Об'єм нижньої частини апарата:

,

Де D- діаметр нижньої частини апарата;

h₁- висота нижньої частини апарата.

Рисунок 5 - Ескіз апарата

Об'єм конічної частини:

де h₂ – висота конуса;

d - діаметр вершини конуса;

D – діаметр основи конуса.

Рисунок 6 - Схема вантажозахватних пристроїв

1 - нижній блок вантажного поліспаста;

2 - вантажні троси;

3 - зрівняльна траверса;

4 - стропи;

5 - монтажні штуцера;

6 - апарат.

Рисунок 7 - Схема знаходження центра ваги.

Об'єм верхньої частини апарата:

де h₃ і d – відповідно висота і діаметр верхньої частини апарата.

Повний об'єм апарата

Вага нижньої частини апарата

н

Вага конічної частини апарата

н

Аналогічно вага верхньої частини апарата

н

Відстань центрів ваги окремих частин до основи (днища) апарата:

для нижньої частини

для конічної частини:

для верхньої частини:

Висота центра ваги апарата:

Монтажні штуцери повинні бути розташовані вище центра ваги, тобто вище 5,8 м. Приймаємо висоту розташування штуцера

3 Розрахунок стропів

Зусилля, що виникає в кожній вітці стропа, підраховуємо в такий спосіб:

де - вага вантажу, що піднімається, Н;

- кількість віток стропа;

- кут нахилу вітки до вертикалі, яким задаються;

- коефіцієнт динамічності, рівний, для ручного приводу вантажопідйомного механізму – 1.0, для механічного приводу – 1,1;

- коефіцієнт перевантаження, рівний 1,0 при числі віток , і 1,2 при числі віток .

Приймаємо кількість стропів т = 2, а оскільки стропи вертикальні тоді кут = 0 маємо:

Визначимо розривне зусилля каната, з якого виготовлений строп. Розривне зусилля каната R визначається по формулі:

,

де максимальне зусилля в канаті, н;

- коефіцієнт запасу міцності, що враховує режими роботи каната і його призначення (вибирається по табл.А1 додатка А).

У нашому випадку коефіцієнт запасу міцності .

R = 440000 × 6,0 = 2640кН

Приймемо два канати на кожну вітку стропа, тоді розривне зусилля кожного каната буде вдвічі менше:

По знайденому розривному зусиллю за ГОСТ 3081-80 (додаток Б) або по вибираємо марку сталевого каната:

- діаметр каната 45,5 мм;

- маркировочна група 1570 н/мм²;

- вага погонного метра троса q_тр =8,6кг/м;

розривне зусилля 1465000 Н

Канат 45,5-Г-І-С-Л-О-Н-1770 ГОСТ 3081-80.

Розрахуємо довжину й вагу стропових канатів, вона буде сумою відстані від місця стропування до вершини апарата й необхідного запасу довжини

м

де h_ш - висота на якій розташовано штуцер;

h_зап- необхідний запас довжини тросу;

Н – висота апарата.

Загальна вага стропових канатів:

де п – загальна кількість стропових канатів.

4 Розрахунок монтажних штуцерів

Величина моменту, що діє на штуцер, від зусилля в стропі (рис.7):

де - зусилля у вітці стропу;

- відстань від місця стропування до стін ки апарата (на практиці l_шт = 200мм);

= 0 - кут нахилу стропа до вертикалі.

Тоді, величина моменту, що діє на штуцер:

М = Р_с = 440000 0,2 = 88000 Нм

Рисунок 3 - Розрахункова схема монтажного штуцера

Розрахуємо мінімальний момент опору поперечного перерізу штуцера, приймаючи допустиме напруження для сталі 3 при вигині =160 МПа

Для виготовлення штуцера використовуємо безшовну сталеву трубу зовнішній діаметр якої дорівнює товщина стінки S = 14мм,а вага погонного метра - q_труб = 89,42кг/м. Вибрана труба має таке маркування: Труба . Осьовий момент опору кільцевого перетину штуцера (труби) повинен задовольняти вимогам W_шт W. Осьовий момент опору штуцера знаходимо за формулою

де D _т – зовнішній діаметр труби;

d _т - внутрішній діаметр труби.

Умови виконуються.

Далі перевіряємо міцність звареного шва який кріпить штуцер до апарата. Для цього підрахуємо напруження, що зрізує шов під дією згинального моменту і при цьому повинна виконуватися умова, що напруження зрізу, які виникають у звареному шві повинні бути меншими чим допустимі, тобто .

Розраховуємо напруження зрізу звареного шва

де - горизонтальна складова зусилля в стропі;

- коефіцієнт провару (для ручного зварювання =0,7);

- товщина шва (не менш як 40% товщини штуцера);

l_ш - довжина шва дорівнює довжині кола, діаметр якого дорівнює діаметру D _т штуцера;

- момент, що згинає штуцер;

- допустиме напруження на зріз.

Спочатку знайдемо довжину звареного шва

l_ш = D _т = см = 0,857м

Задамося товщиною звареного шва рівною товщині стінки труби =S = 1,4 см і коефіцієнт провару шва . У нашому випадку кут нахилу стропа до вертикалі відсутній, тобто величина сили = 0.Тоді напруження, що зрізує

Оскільки допустиме напруження для зварених швів =110 МПа, то умова міцності виконується.

Знайдемо вагу штуцера

= 89,42 +9,5 = 27,4 кг 274Н

де - вага захисного фланця штуцера (розміри фланця приймаються конструктивно).

5.4 Розрахунок зрівняльної траверси

Спочатку, згідно з розрахунковою схемою (рис. 4), обчислюємо стискальні зусилля N₁ в балці траверси:

,

де = 2 - число променів траверси;

- вага вантажу (з урахуванням ваги штуцерів і строп)

= - кут нахилу тросу траверси до вертикалі;

= 1,1 – коефіцієнт динамічності.

Рисунок 4 - Розрахункова схема траверси

Приймаємо довжину траверси рівній сумі діаметра апарата й довжин монтажних штуцерів, у цьому випадку

Будемо рахувати, що зрівняльна траверса виготовлена із із двотаврової балки. Проведемо підбор стандартного двотавру згідно з :

Двотавр

i= 9,97 см - радіус інерції;

F_тр =34,8 см² - площа поперечного перерізу;

q =27,3 кг/м - вага двотавра довжиною один метр.

Перевіримо стійкість:

По таблиці А2 визначимо коефіцієнт поздовжнього вигину j і розрахуємо граничні напруги

де j=0,905 – за табл.А2 додатка А;

- граничне напруження для вуглицевої сталі.

140,4Мпа<160 Мпа - умова виконується.

Визначимо вагу траверси:

Розраховуємо навантаження на вантажний трос, що з'єднує траверсу з нижнім блоком вантажного поліспаста, взявши кут нахилу галузей троса до вертикалі . Навантаження на галузь троса (N=P_с):

,

де - загальна вага вантажу, що піднімається;

=2- кількість віток стропа;

- кут нахилу вітки до вертикалі, яким задаються;

- коефіцієнт динамічності, рівний, для ручного приводу вантажопідйомного механізму – 1.0, для механічного приводу – 1,1;

- коефіцієнт перевантаження, рівний 1,0 при числі віток , і 1,2 при числі віток .

Розрахунок стропів для зрівняльної траверси:

Визначимо розривне зусилля каната, з якого виготовлений строп. Розривне зусилля каната R визначається по формулі:

,

де = 6,0- коефіцієнт запасу міцності (вибирається по табл.А1 додатка А).

Приймемо чотири канати на кожну вітку стропа, тоді розривне зусилля кожного каната буде чотири рази менше:

Вибираємо канат за ГОСТ 3081 – 80:

Канат 38,0 Г- I - С - Л – О - Н - 1570 ГОСТ 3081-80.

Довжина вітки троса зрівняльної траверси:

м

Список літератури

1. Анурьев В. И.Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-хт.Т.1.-5-еизд.,перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1980. – 728 с., ил.

2. Справочник техника-конструктора. Изд.3-е, перераб. и доп. Самохвалов Я. А., Левицкий М. Я., Григораш В. Д. Киев, «Техніка»,1978.-592 с.

3. ГОСТ 3081-80 Канаты двойные.

Додаток А

ТАБЛИЦЯ А1 - Коефіцієнт запасу міцності сталевих канатів К_з

ТАБЛИЦЯ А2 - Коефіцієнт поздовжнього вигину для сталі марки 3

Додаток Б

ГОСТ 3081-80 Канат подвійний

Ниже приведена классификация стальных канатов по ГОСТ 3241–80.

Канаты подразделяются по признакам

1. По конструкции:

одинарной свивки – состоящие из проволок, свитых по спирали в один или несколько концентрических слоев,

двойной свивки – состоящие из прядей, свитых в один или несколько концентрических слоев,

тройной свивки – состоящие из канатов двойной свивки (стренг), свитых в концентрический слой.

2. По форме поперечного сечения: круглые, плоские.

3. По форме поперечного сечения прядей: круглопрядные, фасоннопрядные.

4. По типу свивки прядей и канатов одинарной свивки:

с точечным касанием проволок между слоями – ТК,

с линейным касанием проволок между слоями – ЛК,

с линейным касанием проволок между слоями при одинаковом диаметре проволок по слоям пряди – ЛК-0,

с линейным касанием проволок между слоями при разных диаметрах проволок в наружном слое пряди – ЛК-Р,

с линейным касанием проволок между слоями и проволоками заполнения – ЛК-3,

с линейным касанием проволок между слоями и имеющих в пряди слои с проволоками разных диаметров и слои с проволоками одинакового диаметра – ЛК-РО,

с комбинированным точечно-линейным касанием проволок – ТЛК.

5. По материалу сердечника:

с органическим сердечником из натуральных или синтетических материалов – ОС,

с металлическим сердечником – МС.

6. По способу свивки: нераскручивающиеся – Н, раскручивающиеся.

7. По степени уравновешенности: рихтованные – Р, нерихтованные.

8. По направлению свивки каната: правой, левой – Л.
Направление свивки каната определяется:

для канатов одинарной свивки – направлением свивки проволок наружного слоя,

для канатов двойной свивки – направлением свивки прядей наружного слоя,

для канатов тройной свивки – направлением свивки стренг в канат.

9. По сочетанию направлений свивки каната и его элементов в канатах двойной и тройной свивки:

крестовой свивки (направление свивки каната и направление свивки стренг и прядей противоположны),

односторонней свивки (направление свивки пряди и направление свивки проволоки в пряди одинаковы) – О.

10. По степени крутимости:

крутящиеся (с одинаковым направлением свивки проволок в канатах одинарной свивки, прядей или стренг),

малокрутящиеся (многослойные многопрядные и одинарной свивки с противоположным направлением свивки элементов по слоям) – МК.

11. По механическим свойствам марок ВК, В, 1.

12. По виду покрытия поверхности проволок в канате: из проволоки без покрытия, из оцинкованной проволоки: в зависимости от поверхностной плотности цинка – С, Ж, ОЖ, покрытие каната или прядей полимерными материалами – П.

13. По назначению: грузолюдские (марок ВК, В) – ГЛ, грузовые – Г.

14. По точности изготовления: повышенной – Т, нормальной.

Додаток В

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: