Монтаж реактора мачтами способом скольжения с отрывом от земли

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Строительство


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

1. Монтажная характеристика объекта

Монтажная характеристика объекта включает:

строительный габарит объекта — это предельные очертания объекта, определяющие возможность безопасного приближения к нему (при перемещении) монтажных или транспортных средств или монтируемых конструкций при их подаче (диаметр 2,5 м., длина 42,5 м);

монтажная масса конструкций — GM характеризуется общей массой, которую необходимо поднять, переместить и установить в проектное положение в зависимости от принятого способа подъема (G0 =110 т.);

высота подъема — технологически необходимая высота вертикального перемещения монтажных элементов (Нтр);

глубина подачи определяется расстоянием перемещения монтируемой конструкции в горизонтальной плоскости по отношению к выбранным координатным осям и проектным расположениям (b=18 м. — расстояние от места строповки до плоскости мачты). За координатные оси могут быть приняты, например, оси монтажных кранов, установленных по отношению к объекту в соответствии с требованиями строительного габарита. В этом случае глубина подачи определяется монтажным вылетом рабочего оборудования — стрелы (крюка) крана — LM и описывается радиусом ее действия, т. е. расстоянием от центра тяжести элемента до оси вращения крана.

2. Последовательность такелажных работ

2.1 Подготовительные работы

К подготовительным работам относятся:

приемка проектно-сметной документации, контроль ее качества с привлечением сметно-договорного отдела и изучение инженерно-техническими работниками и бригадирами монтажных бригад;

разработка монтажно-технологической и проектно-конструкторской документации проектно-конструкторской организацией или собственными силами, контроль ее качества и изучение ИТР и бригадирами;

приемка и изучение технических описаний на поставляемое технологическое оборудование;

приемка строительных конструкций, связанных с монтажом технологического оборудования, конструкций и коммуникаций, с привлечением линейных ИТР;

приемка технологического оборудования, металлоконструкций, узлов трубопроводов, монтажных заготовок и материалов в монтаж с привлечением линейных ИТР;

производственно-технологическая комплектация объектов материально-техническими ресурсами с привлечением отдела материально-технического снабжения и линейных ИТР;

метрологическое обеспечение монтажных работ.

2. 2 Последовательность подъема

До подъема аппарата независимо от метода монтажа необходимо:

установить на аппарате строповочные устройства и закрепить требуемую для подъема оснастку;

проверить работоспособность используемого средства и его механизмов, а также соответствие их установки решениям ППР;

предусмотреть средства для расстроповки аппарата после его установки в проектное положение.

Подъем и установку аппаратов с защитными покрытиями необходимо производить с принятием мер для предохранения их от повреждения в соответствии с решениями ППР.

Подъем аппарата методом скольжения с отрывом производится в следующей последовательности:

1) выложить аппарат в исходное для подъема положение, уложив (закрепив) низ аппарата на средство для перемещения, и установить системы подтаскивания и удержания;

2) выполнить пробный отрыв верхней части аппарата от опор на 200−300 мм с выдержкой 10−15 мин, проверив при этом состояние грузоподъемных средств и используемой оснастки;

3) работая грузоподъемными средствами и системой подтаскивания низа аппарата в соответствии с циклограммой подъема, продолжить его подъем до положения, близкого к положению неустойчивого равновесия (центр массы аппарата и точка опирания низа расположены на одной вертикали);

4) натянуть удерживающую систему и продолжить подъем аппарата до вертикального положения, работая попеременно грузоподъемными средствами и удерживающей системой;

5) установить аппарат на фундамент провести выверку (Установка аппаратов должна производиться на выверенный и очищенный в соответствии с требованиями СНиП 3. 05. 05−84 фундамент и осуществляется в соответствии с требованиями ВСН 361−85) и закрепить его.

3. Расчетно-конструкторская часть

3.1 Расчет грузового полиспаста

Рис. 1 Расчетная схема подъема

Определяем нагрузку на подвижный блок полиспаста:

(3. 1)

Где, — масса поднимаемого оборудования;

-количество полиспастов.

Находим усилие, действующие на неподвижный блок полиспаста:

(3. 2)

Согласно приложениюVI подбираем оба блока полиспаста по наибольшему усилию т.к. используем два полиспаста то выбираем БМ-75 с грузоподъемностью 75 т, количество роликов 7 шт. диаметром 475 мм., масса 1667 кг. Т.о. в полиспасте, состоящем из двух блоков, общее количество роликов m П =7*2=14 шт. масса G б =1667*2=3334 кг.

Выбираем блоки с роликами на подшипниках тогда по таблице 11 КПД полиспаста для общего количества роликов m=16 (14 полиспастных и 2 отводных).

Рассчитываем усилие в сбегающей ветви:

(3. 3)

Находим разрывное усилие в сбегающей ветви полиспаста:

(3. 4)

Где, — коэффициент запаса прочности при грузоподъемности от 50 до 100 т.

По таблице I подбираем для запасовки канат типа ЛК-РО конструкции 6×36 (1+7+7/7+14)+1 о.с. ГОСТ 7668–80 с характеристиками:

временное сопротивление разрыву, МПа 1568

разрывное усилие, кН 237,5

диаметр каната, мм 22

масса 1000 м каната, кг 1830

Рассчитываем длину каната для оснастки полиспаста:

(3. 5)

Где, h-длина полиспаста в растянутом виде, принимаем равной высоте подъема аппарата;

— диаметр роликов в блоках;

— длина сбегающей ветви назначаем;

— запас длины.

Находим суммарную массу полиспаста:

(3. 6)

Где, — масса 1000 м каната.

Определяем усилие на канате, закрепляющий неподвижный блок полиспаста:

(3. 7)

Приняв канат для крепления верхнего блока полиспаста из 10 ветвей и приняв по приложению ХI коэффициент запаса 6 как для стропа, рассчитываем усилие в каждой ветви:

(3. 8)

По таблице I подбираем для запасовки канат типа ЛК-РО конструкции 6×36 (1+7+7/7+14)+1 о.с. ГОСТ 7668–80 с характеристиками:

временное сопротивление разрыву, МПа 1568

разрывное усилие, кН 417,5

диаметр каната, мм 29,0

масса 1000 м каната, кг 3215

По усилию в сбегающей ветви полиспаста по приложению VII подбираем лебедку типа ЛМС-8/800 с тяговым усилием 80кН. и канатоемкостью 800 м.

Подбираем бетонные блоки для инвентарного наземного якоря, установленного на гравийном основании.

Рис. 2. Расчетная схема для наземного якоря

Определяем величины горизонтальной и вертикальной составляющей усилия в ванте:

(3. 9)

(3. 10)

Где, -угол наклона тяги к горизонту.

Находим общую массу якоря, обеспечивающую устойчивость его от сдвига:

(3. 11)

где — коэффициент трения скольжения якоря по грунту, (для гравия);

-коэффициент запаса устойчивости якоря от сдвига ().

Выбираем бетонные блоки размером 1,5×1×1,35 м. и массой g=4.5 т. и определяем их необходимое количество:

(3. 12)

Принимаем количество блоков m=3 шт., тогда масса якоря

(3. 13)

Принимаем размеры опорной рамы для укладки блоков в плане 2,8×4,7 м. и, зная, что плечо b составляет половину длины рамы (b=2,35 м.), определяем плечо (а) опрокидывающего момента от усилия N в тяге:

(3. 14)

Проверяем устойчивость якоря от опрокидывания:

(3. 15)

где — коэффициент устойчивости якоря от опрокидывания ()

Это неравенство свидетельствует об устойчивости якоря от опрокидывания.

3.2 Расчет вант

Рис. 3. Схема расчета высоты мачты

Усилие в задних вантах при принятой схеме принимаются согласно таблицы ХIХ.

Для мачты длиной 46 м. и массе поднимаемого груза 110 т

Определяем разрывное усилие каната:

(3. 16)

где — коэффициент запаса прочности (приложение ХI).

По таблице I подбираем для запасовки канат типа ЛК-Р конструкции 6×19 (1+6+6/6)+1 о.с. ГОСТ 7668–80 с характеристиками:

временное сопротивление разрыву, МПа 1764

разрывное усилие, кН 573,0

диаметр каната, мм 32,0

масса 1000 м каната, кг 3845

Подбираем бетонные блоки для инвентарного наземного якоря, установленного на гравийном основании.

Определяем величины горизонтальной и вертикальной составляющей усилия в ванте:

(3. 17)

(3. 18)

Где, -угол наклона ванты к горизонту.

Находим общую массу якоря, обеспечивающую устойчивость его от сдвига:

(3. 19)

где — коэффициент трения скольжения якоря по грунту, (для гравия);

-коэффициент запаса устойчивости якоря от сдвига ().

Выбираем бетонные блоки размером 1,5×1×1,35 м. и массой g=4.5 т. и определяем их необходимое количество:

(3. 20)

Принимаем количество блоков m=6 шт., тогда масса якоря

(3. 21)

Принимаем размеры опорной рамы для укладки блоков в плане 4,2×5 м. и, зная, что плечо b составляет половину длины рамы (b=2,5 м.), определяем

плечо (а) опрокидывающего момента от усилия Р в тяге:

(3. 22)

Проверяем устойчивость якоря от опрокидывания:

(3. 23)

где — коэффициент устойчивости якоря от опрокидывания ()

Это неравенство свидетельствует об устойчивости якоря от опрокидывания.

Рассчитываем усилие в боковых вантах, задаем угол, и углом между грузовым полиспастом и мачтой:

(3. 24)

Определяем разрывное усилие каната:

(3. 25)

где — коэффициент запаса прочности (приложение ХI).

По таблице I подбираем для запасовки канат типа ЛК-Р конструкции 6×19 (1+6+6/6)+1 о.с. ГОСТ 7668–80 с характеристиками:

временное сопротивление разрыву, МПа 1764

разрывное усилие, кН 856,0

диаметр каната, мм 39,5

масса 1000 м каната, кг 5740

Подбираем бетонные блоки для инвентарного наземного якоря, установленного на гравийном основании.

Определяем величины горизонтальной и вертикальной составляющей усилия в ванте:

(3. 26)

(3. 27)

Где, -угол наклона ванты к горизонту.

Находим общую массу якоря, обеспечивающую устойчивость его от сдвига:

(3. 28)

где — коэффициент трения скольжения якоря по грунту, (для гравия);

-коэффициент запаса устойчивости якоря от сдвига ().

Выбираем бетонные блоки размером 1,5×1×1,35 м. и массой g=4.5 т. и определяем их необходимое количество:

(3. 29)

Принимаем количество блоков m=9 шт., тогда масса якоря

(3. 30)

Принимаем размеры опорной рамы для укладки блоков в плане 4,2×5 м. и, зная, что плечо b составляет половину длины рамы (b=2,5 м.), определяем плечо (а) опрокидывающего момента от усилия Р в тяге:

(3. 31)

Проверяем устойчивость якоря от опрокидывания:

(3. 32)

где — коэффициент устойчивости якоря от опрокидывания ()

Это неравенство свидетельствует об устойчивости якоря от опрокидывания.

3. 3 Расчет мачты

Находим необходимую высоту мачты:

(3. 33)

Где, — высота фундамента;

— запас высоты над фундаментом;

-место строповки от основания колонны;

— высота стропа;

— длина полиспаста БМ-75 в стянутом виде;

— высота оголовка мачты.

Т.к. высота трубчатых мачт ограничена 30 м. то для дальнейших расчетов принимаем решетчатую мачту.

Находим суммарное сжимающее усилие, действующие по оси мачты:

(3. 34)

Где, — масса решетчатой мачты.

(3. 35)

Рассчитываем требуемую площадь поперечного сечения мачты:

(3. 36)

Где, -коэффициент продольного изгиба (для решетчатых мачт 0,7−0,9)

— коэффициент условий работы, для монтажных мачт;

— расчетное сопротивление при сжатии для прокатной стали, для стали С38/23 R=210 МПа.

По приложению IV подбираем сечение поясных уголков. Выбираем уголок № 10 с размерами b=100 мм., d=12 мм.,, момент инерции I=208,9 см4, радиус инерции r=3,03 см., расстояние от центра масс z=2,91 см.

Проверяем суммарную площадь сечения

(3. 37)

Задаемся размером стороны мачты b исходя из высоты мачты Н=46,4 м. то 1400 мм.

Определяем момент инерции мачты:

(3. 38)

Находим радиус инерции мачты:

(3. 39)

Находим гибкость мачты:

(3. 40)

Определяем приведенную гибкость мачты:

(3. 41)

Где, — коэффициенты зависящие от наклона раскосов, обычно

— площадь сечения раскосов.

Определяем площадь сечения раскосов:

(3. 42)

Где, Nр — продольное усилие в раскосе, кН. ;

m=0,75 — коэффициент условий работы;

Определяем продольное усилие в раскосе:

(3. 43)

По приведенной гибкости находим коэффициент продольного изгиба прил. XV.

Полученное сечение мачты проверяем на устойчивость:

(3. 44)

Условие выполнено.

Определяем расчетную длину ветви поясного уголка между узлами решетки:

(3. 45)

Где, — коэффициент приведения расчетной длины ветви:

-конструктивная длина ветви.

Находим гибкость ветви поясного уголка:

(3. 46)

По приведенной гибкости находим коэффициент продольного изгиба прил. XV.

Проверяем на устойчивость участок ветви поясного уголка между узлами решетки:

(3. 47)

Где,

Рассчитываем решетку, соединяющую поясные уголки и состоящую из раскосов и стоек.

Расчет раскоса.

Продольное усилие в раскосе, и требуемую площадь сечения раскоса рассчитано выше.

По приложению IV подбираем сечение уголков раскосов. Выбираем с запасом уголок № 4 с размерами b=40 мм., d=3 мм.,, момент инерции I=4,58 см4, радиус инерции r=1,22 см., расстояние от центра масс z=1,13 см.

Определяем конструктивную длину раскоса:

(3. 48)

Рис. 4. Расчетная схема решетчатой монтажной мачты

Определяем расчетную длину раскоса:

(3. 49)

Находим гибкость раскоса:

(3. 50)

По приведенной гибкости находим коэффициент продольного изгиба прил. XV.

Проверяем раскос на устойчивость:

(3. 51)

Расчет стойки.

Определяем сжимающее усилие в стойке:

(3. 52)

Задаемся размерами уголка для стойки: уголок выбираем такой же, как и для раскоса.

По приложению IV подбираем сечение уголков раскосов. Выбираем с запасом уголок № 4 с размерами b=40 мм., d=3 мм.,, момент инерции I=4,58 см4, радиус инерции r=1,22 см., расстояние от центра масс z=1,13 см.

Определяем расчетную длину стойки, принимая ее конструктивную длину и:

(3. 53)

Находим гибкость стойки:

(3. 54)

По приведенной гибкости находим коэффициент продольного изгиба прил. XV.

Проверяем стойку на устойчивость:

(3. 55)

Условие выполнено.

3. 4 Расчет системы подтаскивания трактором

Рис. 5. Расчетная схема системы подтаскивания

Находим усилие трения при перемещении опоры аппарата на тележке по рельсовым путям:

(3. 56)

где f-коэффициент трения (для тележки по рельсовым путям f=0,02);

По найденному усилию трения при перемещении опоры аппарата на тележке по рельсовым путям выбираем трактор С-80 с тяговым усилием 88 кН., массой 11,9 т., мощностью двигателя N=68 кВТ. и максимальной скоростью

Находим силу тяги подобранного тягача по мощности двигателя:

(3. 57)

где — КПД двигателя и силовой передачи (для тракторов).

Находим силу тяги тягача по сцеплению с поверхностью дороги:

(3. 58)

где — сцепная масса тягача для трактора равна его массе.

— коэффициент сцепления с дорогой

Принимая во внимание, что буксования гусениц тягача не будет (), а также что наименьшая сила тяги для данного случая превышает расчетное тяговое усилие тягач выбран правильно.

Определяем разрывное усилие каната:

(3. 59)

где — коэффициент запаса прочности (приложение ХI).

По таблице I подбираем для запасовки канат типа ЛК-Р конструкции 6×19 (1+6+6/6)+1 о.с. ГОСТ 7668–80 с характеристиками:

временное сопротивление разрыву, МПа 1764

разрывное усилие, кН 68,8

диаметр каната, мм 11,0

3. 5 Расчёт системы оттяжки

Находим уголмежду продольной осью колонны и вертикалью, назначаем:

(3. 60)

Находим усилие в оттяжке основания колонны от фундамента, задаваясь углом

Рис. 6. Расчетная схема системы торможения

(3. 61)

По найденному усилию для оттягивания основания оборудования от фундамента при отрыве от земли выбираем трактор С-80 с тяговым усилием 88 кН., массой 11,9 т., мощностью двигателя N=68 кВТ. и максимальной скоростью

Находим силу тяги подобранного тягача по мощности двигателя:

(3. 62)

где — КПД двигателя и силовой передачи (для тракторов).

Находим силу тяги тягача по сцеплению с поверхностью дороги:

(3. 63)

где — сцепная масса тягача для трактора равна его массе.

— коэффициент сцепления с дорогой

В результате расчетов получили, что, делаем вывод: буксования гусениц тягача не будет тягач выбран правильно.

Определяем разрывное усилие каната:

(3. 64)

где — коэффициент запаса прочности (приложение ХI).

По таблице I подбираем для запасовки канат типа ЛК-Р конструкции 6×19 (1+6+6/6)+1 о.с. ГОСТ 7668–80 с характеристиками:

временное сопротивление разрыву, МПа 1764

разрывное усилие, кН 314,0

диаметр каната, мм 24,0

масса 1000 м каната, кг 2110

3. 6 Выбор монтажного штуцера

Подъемное усилие в каждом полиспасте:

Определяем величину момента, действующего на штуцер, принимая L=12 см.

(3. 65)

Определяем минимальный момент сопротивления поперечного сечения стального патрубка для штуцера:

(3. 66)

Согласно приложениюV подбираем с запасом сечение патрубка D=325/10 с моментом сопротивления

Проверяем на прочность сварной кольцевой шов крепления штуцера к корпусу аппарата:

(3. 67)

Где, -коэффициент учитывающий глубину провара (для ручной сварки);

-толщина шва, при усилии от 500 до 2500 кН,;

— радиус штуцера;

— горизонтальная составляющая усилия;

-расчетное сопротивление для стали класса С38/23

Равенство не выполняется, выбираем трубу D=530.

Равенство выполнено.

такелажный строповочный оснастка мачта

3. 7 Расчет стропов

Рис. 7. Расчетная схема стропа

Подъемное усилие в каждом полиспасте:

Определяем разрывное усилие в ветви стропа:

(3. 68)

где — коэффициент запаса прочности (приложение ХI);

— число ветвей в стропе;

— угол наклона ветви стропа к вертикали.

(3. 69)

По таблице I подбираем для запасовки канат типа ЛК-РО конструкции 6×36 (1+7+7/7+14)+1 о.с. ГОСТ 7668–80 с характеристиками:

разрывное усилие, кН 1715,0

диаметр каната, мм 56,0

масса 1000 м каната, кг 12 050

Определяем длину каната для стропа:

(3. 70)

Где, — длина ветви стропа;

(3. 71)

— число заделок каната в стропе;

с — длина заделки каната:

Рис. 8. Схема заделки каната

(3. 72)

Литература

1. Матвеев В. В. «Примеры расчёта такелажной оснастки» М. Стройиздат 1987 г.

2. Крупин Н. Ф. «Методическое пособие по выполнению курсового проекта по предмету „Подъемно-транспортное и такелажное оборудование“ для средних специальных учебных заведений по специальности № 0510-Монтаж и ремонт промышленного оборудования, специализация — монтаж промышленного оборудования». Москва 1983 г.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой