📄Работа №211104
Тема: Разработка грузоподъемного оборудования трубоукладчика 20 тонн
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Автомобили и автомобильное хозяйство
Объем:
115 листов
Год:
2017
Просмотров:
28
4900
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ТЕРМИНЫ И АББРЕВИАТУРЫ 6
ВВЕДЕНИЕ 9
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 12
1.1 Классификация и основные параметры трубоукладчика 16
1.2 Особенности конструкции трубоукладчика 17
1.3 Основные характеристики 26
2 КОМПОНОВКА И ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ПРЕДЛАГАЕМОЙ
РАМЫ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 41
2.1 Особенности конструкции рам 41
2.2 Предлагаемая компановка 43
3 РАСЧЕТЫ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ И
НАДЕЖНОСТЬ КОНСТРУКЦИИ 48
3.1 Расчет прочности конструкции рам 50
3.2 Расчет снижения массы рам 64
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 66
4.1 Введение 66
4.2 Описание детали и ее назначения 67
5 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 73
5.1 Организационный раздел 73
5.2 Экономический раздел 76
5.2.1 Описание конструкции 76
5.2.2 Анализ прогрессивности проектируемой конструкции 76
5.2.3 Расчёт затрат на изготовление проектируемой детали 79
5.2.4 Расчёт себестоимости изделия 82
5.2.5 Оценка коммерческой состоятельности проекта 82
5.2.6 Оценка эффективности инвестиций 83
5.2.7 Технико-экономические показатели инвестиционного проекта 84
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 89
6.1 Область применения 89
6.2 Идентификация опасностей и оценка риска 90
6.3 Меры направленные на снижение риска 91
6.4 Информация пользователю 92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 98
ПРИЛОЖЕНИЕ 101
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ТЕРМИНЫ И АББРЕВИАТУРЫ 6
ВВЕДЕНИЕ 9
1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 12
1.1 Классификация и основные параметры трубоукладчика 16
1.2 Особенности конструкции трубоукладчика 17
1.3 Основные характеристики 26
2 КОМПОНОВКА И ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ПРЕДЛАГАЕМОЙ
РАМЫ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 41
2.1 Особенности конструкции рам 41
2.2 Предлагаемая компановка 43
3 РАСЧЕТЫ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ И
НАДЕЖНОСТЬ КОНСТРУКЦИИ 48
3.1 Расчет прочности конструкции рам 50
3.2 Расчет снижения массы рам 64
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 66
4.1 Введение 66
4.2 Описание детали и ее назначения 67
5 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 73
5.1 Организационный раздел 73
5.2 Экономический раздел 76
5.2.1 Описание конструкции 76
5.2.2 Анализ прогрессивности проектируемой конструкции 76
5.2.3 Расчёт затрат на изготовление проектируемой детали 79
5.2.4 Расчёт себестоимости изделия 82
5.2.5 Оценка коммерческой состоятельности проекта 82
5.2.6 Оценка эффективности инвестиций 83
5.2.7 Технико-экономические показатели инвестиционного проекта 84
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 89
6.1 Область применения 89
6.2 Идентификация опасностей и оценка риска 90
6.3 Меры направленные на снижение риска 91
6.4 Информация пользователю 92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 96
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 98
ПРИЛОЖЕНИЕ 101
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе выполнена разработка конструкции рам лебедок грузоподъемного оборудования для нового крана-трубоукладчика грузоподъемностью 20 тонн (ТР20В). Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения надежности и конкурентоспособности отечественной дорожно-строительной техники, в частности машин для укладки трубопроводов, в условиях импортозамещения и роста требований к эффективности строительства магистральных сетей. В результате проведенного анализа аналогов, проектирования и верификационных расчетов с использованием САПР SolidWorks была создана детализированная конструкторская документация, подтверждена прочность и жесткость разработанных рам, а также выполнена оценка их технологичности и экономической эффективности. Основные выводы свидетельствуют о том, что предложенное техническое решение обладает конкурентными преимуществами по сравнению с существующими серийными образцами как отечественного, так и зарубежного производства. Научная значимость работы заключается в применении современных методов компьютерного инженерного анализа для оптимизации несущих конструкций спецтехники, а практическая – во внедрении разработанной конструкции в производство, что позволит повысить надежность трубоукладчиков и снизить их материалоемкость. Теоретической основой исследования послужили работы таких авторов, как Ващук И.М. и Уткин В.И., посвященные общим принципам конструкции трубоукладчиков, а также нормативные документы, включая ГОСТ 27963-88 и РД 36.62.2000, регламентирующие технические требования к грузоподъемному оборудованию.
📖 Введение
Кран-трубоукладчик - самоходная гусеничная машина, предназначенная для подъема и укладки труб и транспортирования оборудования для трубопроводов . Он имеет существенные отличия от традиционных колесных и гусеничных кранов. Обусловлено это тем, что кран должен перемещаться вдоль края траншеи совершая грузоподъемные операции в одном и том же направлении. Трубоукладчики используются в нефтегазовой, строительной или других сферах, в которых присутствует укладка труб [1].
Подразделение трубоукладчиков по диаметру укладываемых труб разделяют на три вида:
-диаметр прокладываемых труб до 530 мм;
-диаметр, не превышающий 1200 мм;
-диаметр до 1500 мм.
Основной характеристикой трубоукладчиков является грузоподъемность. Трубоукладчики по грузоподъемности делятся на пять классов: 6.3 т., 12,5 т., 20 т., 32 т., и 50 т. в США и Европе выделяют три класса:
-легкие трубоукладчики (до 12,5 тонн);
-средние трубоукладчики (от 12,5 до 30 тонн);
-тяжелые трубоукладчики (свыше 30 тонн).
При строительстве магистральных газопроводов характерна цикличность технологических операций. Одной из основных операций в циклах является укладка трубопроводов в траншею трубоукладчиками. При строительстве магистральных трубопроводов применяют преимущественно два способа изоляционно-укладочных работ - совмещенный и раздельный.
Совмещенный способ ведения работ обеспечивает непрерывность очистки, изоляции и укладки трубопровода в траншею. При раздельном способе очистку, изоляцию и укладку трубопровода, а траншею выполняют раздельно и в разные сроки. Число трубоукладчиков в изоляционно-укладочной колонне определяется
диаметром и толщиной стенки трубопровода, грузовым моментом трубоукладчиков, рельефом местности и т.д.
Большая часть трубопроводов проходит через местность не пригодную для передвижения транспорта, работа трубоукладчика ведется на подготовленной поверхности, соответственно конструкция кранов-трубоукладчиков
предусматривает высокую проходимость и максимальную устойчивость. Это обеспечивается мощным двигателем (дизельный мотор), жесткой ходовой частью (одна из особенностей трубоукладчика), возможность установки на трубоукладчик такого оборудования как отвал, низкой скоростью передвижения (обеспечивает ГМТ). В отличие от базовых тракторов трубоукладчик имеет увеличенную колею, большую опорную длину плоскости гусеничного хода, увеличенную ширину трака гусеницы.
Грузоподъемное оборудование включает в себя: стрелу, оборудование для изменения вылета стрелы (стреловые лебедки) оборудование для поднятия и опускания грузов (грузовые лебедки), контргруз, устройство для его откидывания, приборы контроля и безопасности, системы управления. Грузоподъемное оборудование монтируется на специальной раме, портале.
К основным характеристикам трубоукладчика относят:
-грузоподъемность - способность выполнять подъемные работы с грузами, на которые рассчитан трубоукладчик;
-номинальная масса оборудования;
-грузовая устойчивость - способность трубоукладчика противостоять опрокидыванию от действия внешних нагрузок;
-длина стрелы и вылет грузового крюка;
-величина максимального давления на грунт, определяемая для наихудшего варианта работы оборудования - потери устойчивости - когда трубоукладчик в процессе эксплуатации опирается только на одну гусеницу;
-скорость передвижения трубоукладчика[2].
Челябинский тракторный завод сегодня
Челябинский тракторный завод - ООО ЧТЗ-УРАЛТРАК промышленное объединение по производству и продаже широкой гаммы колесной и гусеничной дорожно-строительной техники (бульдозеров, трубоукладчиков, фронтальных погрузчиков), запасных частей и прочей высокотехнологичной машиностроительной продукции. Потребителями продукции являются тысячи предприятий России, стран СНГ и дальнего зарубежья различных отраслей деятельности. Производственный потенциал завода обеспечивает полный технологический цикл создания инженерных машин: от заготовки до сборки и испытания [3].
На данном этапе развития ЧТЗ УРАЛТРАК претерпевает оптимизацию производственных площадей. Сокращение производственных площадей приводит к улучшению условий работы предприятия, это влияет на гамму колесной и гусеничной дорожно-строительной техники. Большое количество тракторных заводов, как российских, так и зарубежных, выпускают краны-трубоукладчики, различных характеристик. Предприятие ЧТЗ УРАЛТРАК одно из них, находится на передовом уровне среди остальных.
В связи с этим было принято решение разработать Кран-трубоукладчик ТР20В на базе трактора Т11Б, что существенно сократит затраты на разработку нового трубоукладчика.
Подразделение трубоукладчиков по диаметру укладываемых труб разделяют на три вида:
-диаметр прокладываемых труб до 530 мм;
-диаметр, не превышающий 1200 мм;
-диаметр до 1500 мм.
Основной характеристикой трубоукладчиков является грузоподъемность. Трубоукладчики по грузоподъемности делятся на пять классов: 6.3 т., 12,5 т., 20 т., 32 т., и 50 т. в США и Европе выделяют три класса:
-легкие трубоукладчики (до 12,5 тонн);
-средние трубоукладчики (от 12,5 до 30 тонн);
-тяжелые трубоукладчики (свыше 30 тонн).
При строительстве магистральных газопроводов характерна цикличность технологических операций. Одной из основных операций в циклах является укладка трубопроводов в траншею трубоукладчиками. При строительстве магистральных трубопроводов применяют преимущественно два способа изоляционно-укладочных работ - совмещенный и раздельный.
Совмещенный способ ведения работ обеспечивает непрерывность очистки, изоляции и укладки трубопровода в траншею. При раздельном способе очистку, изоляцию и укладку трубопровода, а траншею выполняют раздельно и в разные сроки. Число трубоукладчиков в изоляционно-укладочной колонне определяется
диаметром и толщиной стенки трубопровода, грузовым моментом трубоукладчиков, рельефом местности и т.д.
Большая часть трубопроводов проходит через местность не пригодную для передвижения транспорта, работа трубоукладчика ведется на подготовленной поверхности, соответственно конструкция кранов-трубоукладчиков
предусматривает высокую проходимость и максимальную устойчивость. Это обеспечивается мощным двигателем (дизельный мотор), жесткой ходовой частью (одна из особенностей трубоукладчика), возможность установки на трубоукладчик такого оборудования как отвал, низкой скоростью передвижения (обеспечивает ГМТ). В отличие от базовых тракторов трубоукладчик имеет увеличенную колею, большую опорную длину плоскости гусеничного хода, увеличенную ширину трака гусеницы.
Грузоподъемное оборудование включает в себя: стрелу, оборудование для изменения вылета стрелы (стреловые лебедки) оборудование для поднятия и опускания грузов (грузовые лебедки), контргруз, устройство для его откидывания, приборы контроля и безопасности, системы управления. Грузоподъемное оборудование монтируется на специальной раме, портале.
К основным характеристикам трубоукладчика относят:
-грузоподъемность - способность выполнять подъемные работы с грузами, на которые рассчитан трубоукладчик;
-номинальная масса оборудования;
-грузовая устойчивость - способность трубоукладчика противостоять опрокидыванию от действия внешних нагрузок;
-длина стрелы и вылет грузового крюка;
-величина максимального давления на грунт, определяемая для наихудшего варианта работы оборудования - потери устойчивости - когда трубоукладчик в процессе эксплуатации опирается только на одну гусеницу;
-скорость передвижения трубоукладчика[2].
Челябинский тракторный завод сегодня
Челябинский тракторный завод - ООО ЧТЗ-УРАЛТРАК промышленное объединение по производству и продаже широкой гаммы колесной и гусеничной дорожно-строительной техники (бульдозеров, трубоукладчиков, фронтальных погрузчиков), запасных частей и прочей высокотехнологичной машиностроительной продукции. Потребителями продукции являются тысячи предприятий России, стран СНГ и дальнего зарубежья различных отраслей деятельности. Производственный потенциал завода обеспечивает полный технологический цикл создания инженерных машин: от заготовки до сборки и испытания [3].
На данном этапе развития ЧТЗ УРАЛТРАК претерпевает оптимизацию производственных площадей. Сокращение производственных площадей приводит к улучшению условий работы предприятия, это влияет на гамму колесной и гусеничной дорожно-строительной техники. Большое количество тракторных заводов, как российских, так и зарубежных, выпускают краны-трубоукладчики, различных характеристик. Предприятие ЧТЗ УРАЛТРАК одно из них, находится на передовом уровне среди остальных.
В связи с этим было принято решение разработать Кран-трубоукладчик ТР20В на базе трактора Т11Б, что существенно сократит затраты на разработку нового трубоукладчика.
✅ Заключение
В данной выпускной квалификационной работе была разработана конструкция рам лебедок грузоподъемного оборудования нового крана- трубоукладчика ТР20В.
В процессе выполнения выпускной квалификационной работы был произведен анализ аналоговых машин, как зарубежных, так и отечественных аналогов, из которого следует, что данная разработка хорошо конкурирует с аналогами. Была разработана документация на данную конструкцию рам лебедок грузоподъемного оборудования крана-трубоукладчика ТР20В. Сконструированы основные детали составных частей узла грузоподъемного оборудования. Мною пакетом программ SolidWorks были проведены расчеты на прочность и жесткость конструкции.
В экономической части произведен анализ прогрессивности и технологичности проектируемой конструкции, в сравнение с серийным изделием.
Развитие машиностроения диктует производителям дорожно-строительной техники о повышении конкурентоспособности производства. Разрабатываемая конструкция должна соответствовать мировым и отечественным стандартам, что бы конкурировать на мировом рынке дорожно-строительной техники. Данная разработка является конкурентоспособной как на отечественном рынке так и на мировом рынке техники. Применение САПР-программ используемых для разработки данной конструкции позволяет вывести данную разработку на высокий уровень.
Такое техническое решение необходимо для увеличения надежности такой дорожно-строительной техники и способности конкурировать с зарубежными аналогами. Надежность данной конструкции существенно увеличивает объем производственных решений, что немаловажно для нефте-газовой промышленности. Применение данной конструкции снижает затраты на владение данным краном-трубоукладчиком: повышает эффективность выполнения
трубоукладочных работ как при единичной работе крана-трубоукладчика так и работы в плети, повышает грузоподъемность машины в целом, увеличивает надежность наработки на отказ, повышает комфортность для машиниста крана- трубоукладчика, снижение утомляемости машиниста крана-трубоукладчика
В процессе выполнения выпускной квалификационной работы был произведен анализ аналоговых машин, как зарубежных, так и отечественных аналогов, из которого следует, что данная разработка хорошо конкурирует с аналогами. Была разработана документация на данную конструкцию рам лебедок грузоподъемного оборудования крана-трубоукладчика ТР20В. Сконструированы основные детали составных частей узла грузоподъемного оборудования. Мною пакетом программ SolidWorks были проведены расчеты на прочность и жесткость конструкции.
В экономической части произведен анализ прогрессивности и технологичности проектируемой конструкции, в сравнение с серийным изделием.
Развитие машиностроения диктует производителям дорожно-строительной техники о повышении конкурентоспособности производства. Разрабатываемая конструкция должна соответствовать мировым и отечественным стандартам, что бы конкурировать на мировом рынке дорожно-строительной техники. Данная разработка является конкурентоспособной как на отечественном рынке так и на мировом рынке техники. Применение САПР-программ используемых для разработки данной конструкции позволяет вывести данную разработку на высокий уровень.
Такое техническое решение необходимо для увеличения надежности такой дорожно-строительной техники и способности конкурировать с зарубежными аналогами. Надежность данной конструкции существенно увеличивает объем производственных решений, что немаловажно для нефте-газовой промышленности. Применение данной конструкции снижает затраты на владение данным краном-трубоукладчиком: повышает эффективность выполнения
трубоукладочных работ как при единичной работе крана-трубоукладчика так и работы в плети, повышает грузоподъемность машины в целом, увеличивает надежность наработки на отказ, повышает комфортность для машиниста крана- трубоукладчика, снижение утомляемости машиниста крана-трубоукладчика
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.