montazh (1)


Практическая работа № 1
Тема: Расчёт количества и размеров железобетонных фундаментов.Цель: Научиться проводить расчёт количества и размеров железобетонных фундаментов.
1. Расчёт оснований грунтов по несущей способности. Цель расчёта оснований грунтов сооружений по несущей способности (по первой группе предельных состояний) - обеспечение прочности оснований и устойчивости нескальных оснований, а также недопущения сдвига фундаментов по подошве и его опрокидывания.
Расчет оснований грунтов по несущей способности проводится, исходя из условия
N ≤КУФ/Кн.
где N - расчетная нагрузка на основание грунтов, передаваемая фундаментами сооружения; Ф - сила предельного сопротивления (несущая способность) основания; Кн - коэффициент надежности, принимаемый не менее 1,2; Ку - коэффициент условий работы, принимаемый для скальных грунтов и песков 1,0; для пылеватых и глинистых грунтов 0,85.
Несущая способность оснований, сложенных скальными грунтами Ф, кН, независимо от глубины заложения фундамента определяется по формуле
Ф = Rс b l,где Rс - расчетное значение предела прочности на одноосное сжатие образцов скального грунта, кПа, в водонасыщенном состоянии; b, I - ширина и длина фундаментов при приложении равнодействующей всех нагрузок в направлении продольной и поперечной осей фундамента по его центру.
Несущая способность основания, сложенного нескальными грунтами, определяется из условия, что в грунте образуются поверхности скольжения, охватывающие всю подошву фундамента или сооружения. При этом считается, что соотношение между нормальными и касательными напряжениями т по всей поверхности скольжения, соответствующее предельному состоянию основания, подчиняется зависимости
τ =p t g φ + C,
где φ - расчетный угол внутреннего трения грунта, градус; С - расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа. Эти значения зависят от коэффициента пористости грунтов, а для глинистых грунтов и от консистенции.
Нормативные значения характеристик грунтов φн и Сн приведены в табл. 1 (СНиП 2.02.01-83).
Расчетные значения характеристик равны нормативным, поделенным на коэффициент безопасности по грунту, который меньше единицы и зависит от точности оценки среднего значения характеристики грунта.
При коэффициенте безопасности по грунту, равном единице, расчет оснований производится по нормативным значениям характеристик φн и Сн
Для промежуточных значений коэффициента пористости значения характеристик допускается определять интерполяцией.
2. Расчёт оснований грунтов по деформациям. Цель расчета оснований грунтов и сооружений по деформациям (по второй группе предельных состояний) - ограничение деформации оснований фундаментов и надфундаментных конструкций такими пределами, при которых гарантируется нормальная эксплуатация всего сооружения или отдельных его конструкций, а также пределами, не допускающими снижение их долговечности вследствие появления недопустимых перемещений (осадков, кренов).
Вертикальные деформации основания фунтов подразделяются на:
осадки-деформации, происходящие в результате уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок, не сопровождающиеся коренным изменением его структуры;
просадки-деформации, происходящие в результате уплотнения и, как правило, коренного изменения структуры грунта; набухания и усадки-деформации, связанные с изменением объема некоторых видов глинистых грунтов при изменении их влажности и температуры (морозное пучение).
Расчет оснований грунтов по деформациям проводится, исходя из условия
S ≤ Sпр
где S - совместная деформация основания грунтов и сооружения, определяемая расчетом; Sпр - предельно допустимая совместная деформация основания грунтов и сооружения, соответствующая пределу эксплуатационной пригодности надфундаментной конструкции сооружения по технологическим требованиям.
Совсем избежать вертикальных деформаций основания грунтов невозможно, так как любое основание под сооружением дает осадку. Для большей части сооружений важен не столько размер осадки, сколько равномерность ее распределения по основанию. Неравномерная осадка может привести к перекосу сооружения и непригодности его для эксплуатации. Равномерные осадки не опасны для сооружения, если основание оказывает достаточное сопротивление нагрузкам сооружений.
При расчете деформаций оснований грунтов среднее давление на них от нагрузок под подошвой фундамента не должно превышать расчетных сопротивлений грунтов. Предварительные размеры фундаментов должны назначаться из условия, чтобы среднее давление на основание грунтов под подошвой фундамента было равно расчетному сопротивлению грунта основания Rо
P=Rо
где Р - среднее давление, передаваемое подошвой фундамента на основание, которое равно частному от деления суммарных нагрузок на площадь подошвы фундамента, включая нагрузки от фундамента, кПа; Rо - определяется по табл. 12 и принимается для равномерно распределенного давления от подошвы фундамента на основание при приложении равнодействующей нагрузок в центре фундамента. Для внецентренно нагруженного фундамента давления на грунт у края подошвы, куда смещена нагрузка, не должно превышать 1,2 Rо и в угловой точке 1,5 Rо.
Для определения размеров фундамента необходимо вначале найти нормативное давление, т.е. допускаемое давление на подстилочный слой, при соответствующих значениях φн, А, В, С, по формуле:
RH = (A*b + Bh) γ0 + ДСН
RН = (1,81*1,5 + 0,65)*1,8+9,98*1,73 = 31,8
Зная нормативное давление, определяем площадь подошвы фундамента, по формуле:
F = P/RH м2
F = 122/31,8 = 3,84 м2
Принимая во внимание размеры применяемых ж/б блоков для строительства фундаментов БУ определяем их количество под одну ногу А-образной вышки
Вывод: научился проводить расчёт количества и размеров железобетонных фундаментов.
Практическая работа №2
Тема: Определение осадка фундамента под нагрузкой от ноги мачтовой вышки.
Цель: научиться проводить расчет нагрузок на фундамент вышки и величину осадки под ногой вышки.
Расчет нагрузок на фундамент вышки
На фундамент вышки действуют следующие нагрузки:
QФ = QB n1 + GB n2 + GОБ n2 + GO n2 + R
Где QФ – максимальная нагрузка на фундамент вышки; QB – вертикальная нагрузка на вышку; GB – нагрузка собственно от массы вышки; GОБ – нагрузки от оборудования, смонтированного на вышке (талевой системы, средств механизации и приспособлений); GO – нагрузки от массы подвышечного основания и смонтированного на нем оборудования; n1 ,n2 – коэффициенты динамический перегрузок, принимаемые в пределах 1,05-1,3; R – вертикальная составляющая реакций от горизонтальных нагрузок на вышку.
На основание фундамента (грунт) кроме нагрузок на фундамент действует также нагрузка от собственной массы фундамента.
GB ,GОБ , GO – определяют по паспортным данным оборудования, а нагрузку на вышку (QН) по формуле: QB = QKP + QП + QH + GO
Нагрузки на фундамент одной ноги башенных (QФК) и мачтовых вышек (QФМ) вычисляют по формулам:
QФБ = 14sinα (QB n1 + GB n2 + GОБ n2 + GO n2) + R’
QФМ = 12sinα (QB n1 + GB n2 + GОБ n2 + GO n2) + R’
где α – угол наклона ноги вышки к горизонтали (для башенных вышек угол находится в пределах 80-83 О, а для мачтовых равен 84 О). При таком значении углов принимается sin α=1; R – вертикальная составляющая реакций от горизонтальных нагрузок на одну ногу вышки.
Для определения вертикальных составляющих реакций в опорах вышки принимается сочетание горизонтальных нагрузок при максимальном значении и направлении в одну сторону общей горизонтальной нагрузки PОГ — см. расчет нагрузок на вышки. Реакция в точках опоры вышки находится из условия ее равновесия при действии общей горизонтальной нагрузки и реакций, т. е. из уравнения моментов горизонтальной силы и реакции относительно точек опоры вышки.
Наличие сил трения в талевой системе и различные натяжения подвижной и неподвижной ветвей талевой системы вызывают неравномерное распределение нагрузок на ноги вышки и на фундаменты. Неравномерному распределению нагрузок на фундаменты также способствуют осадки оснований под фундаментом одной или двух ног вышки и отклонение верхней части вышки от оси скважины. Поэтому максимальные расчетные нагрузки на ноги вышки, по которым рассчитывается фундамент, ориентировочно для башенных вышек увеличивается на 20-30%, а для мачтовых – на 10-15%.
Для определения осадка под фундаментами необходимо учитывать, что он (осадок) распространяется на два слоя глина-супесь; супесь-суглинок; под левым суглинок-глина.
Находим осадку фундаментом: S = h βE + ∑P
Где Р – полусумма дополнительных давлений возникающих на верхней и нижней границе двух слоев.
h – толщина элементарных слоев
β – безразмерный коэффициент, равен 0,8 для всех грунтов
Е – удельное давление (1) для глины – 45 кгс/см2
(2) для суглинков – 50 кгс/см2
(3) для супеси – 140 кгс/см2
∑SОСАД = βЕn1*h1*P1 + βЕn2*h2*P2 (см)
где Еn1 и Еn2 удельное давление на границе двух сред соответственно каждой. Для определения величины осадка под правой ногой вышки взять границу раздела двух сред из соседнего выше по счету варианта, но со своими данными по n1, n2, P1, P2 и определить разность, если она есть, осадков под опорами вышки мачтового типа.
Вариант 19
S = h βE + ∑P
S1 = 84,5*(0,8/140)*3,191 = 1,54 мм
S2 = 81,5*(0,8/50)*0,364 = 0,47 мм
∑SОСАД = (0,8/140)*84,5*3,191 + (0,8/50)*81,5*0,364 = 2,01 мм
Вывод: научился проводить расчет нагрузок на фундамент вышки и величину осадки под ногой вышки
Практическая работа №3
Тема: Проведение полиспастной оснастки вышечного подъемника для сборки вышек башенного типа.
Цель: научиться выполнять оснастку вышечного подъемника для сборки вышек башенного типа.
Подъемник типа ПВ2-45
Подъемник типа ПВ5-60 (рис. 1.1) в собранном виде представляет собой жесткую пространственную конструкцию, состоящую из следующих элементов: четырех спаренных трубных стоек 1 размером 168Х14 мм, четырех нижних опор стоек 2, четырех наголовников 3 – верхних связей стоек, четырех нижних 4 и верхних 6 поясов, восьми диагональных связей 6 – по две в каждой грани подъемника, двух несущих балок 7 с роликами 8 для страхового устройства, двух несущих труб 9 для строповки собранных секций вышки, четырех верхних 10 и нижних 11 блоков полиспастов, служащих для подъема собранных секций вышки. Верхние блоки полиспаста имеют общую конструкцию с наголовниками, а нижние блоки связаны с несущими балками и соединяются со спаренными трубными стойками при помощи направляющих ползунов 12. На нижних опорах стоек имеются направляющие ролики 13 для ходовых концов оснастки полиспаста. Страховое устройство, оснащенное тросом, служит для удержания на одном полиспасте в горизонтальном положении несущей балки и подвешенной к ней собранной части вышки в случае обрыва троса одного из полиспастов. Несущие трубы диаметром 426 мм расположены перпендикулярно к несущим балкам и свободно по ним перекатываются. На каждую трубу надеты по два петлеобразных штропа из каната диаметром 28 мм, к которым при сборке подвешиваются секции вышки, штроп имеет разъемное пальцевое устройство. От самопроизвольного выпадения палец застрахован шплинтом в виде булавки. В комплекте подъемника имеется монтажная лестница, которая может навешиваться на верхние пояса и использоваться при монтаже подъемника или для обслуживания его узлов. Подъем и опускание секций вышки предусматриваются с помощью трактора-тягача. При наличии подъемных лебедок они могут использоваться для сборки вышки

Рис.1.1 Вышечный подъемник ПВ5-60
Подъемник транспортируют к месту сборки вышки в разобранном на узлы виде. Спаренные стойки с оснащенными полиспастами приводят в транспортное положение. Для этого талевый блок крепят к стойкам болтами, а свободный конец подъемного каната наматывают на специальные расположенные на стойках крюки и закрепляют зажимами. Несущие балки транспортируют вместе с канатом страхового устройства, который вытягивают вдоль балки и крепят к ней. Собирать подъемник начинают после монтажа вышечного основания и установки на нем специальных кронштейнов под опоры спаренных стоек. Пол буровой настилают досками толщиной 70 мм. По диагоналям опор подъемника на полу буровой настилают доски толщиной 100 мм, для посадки на них несущих балок в процессе сборки вышки. Горизонтальность пола проверяют по уровню. Перед сборкой подъемника очищают все его детали от загрязнения, проверяют комплектность, свободность вращения роликов блоков полиспаста и страхового устройства, наличие смазки в подшипниках блоков, прямолинейность стоек, поясов и диагональных тяг. Выявленные дефекты устраняют. На расстоянии 10 – 12 м от углов вышечного основания по диагоналям делают четыре якоря для крепления страховых оттяжек подъемника. Сборку подъемника начинают со сборки двух его боковых панелей в горизонтальном положении. Спаренные стойки каждой панели
соединяют двумя поясами и двумя диагональными тягами. Несущие балки привязывают к опорам стоек. Схема сборки панелей подъемника показана на рис. 1.2. Собранные и жестко раскрепленные панели приподнимают краном и закрепляют шарнирно опорами трубных стоек на кронштейнах основания. На полу буровой устанавливают и закрепляют козлы вышки с роликом. Через ролик пропускают канат диаметром 15 – 16 мм и закрепляют к собранной панели подъемника. Второй конец каната цепляют к трактору. Панели поочередно приподнимают краном выше основания вышки и дальнейший подъем осуществляют при помощи каната и трактора. Схема подъема панелей показана на рис. 1.3. Для поддержания и направления панелей при их подъеме к наголовникам привязывают по два пеньковых каната с каждой стороны длиной не менее 15 м. Установленные в вертикальное положение панели крепят болтами к основанию и соединяют между собой поясами и диагональными тягами. Поднимают их с помощью канатов, перекинутых через ролики кронштейнов. На опорах стоек со стороны натяжения подъемного каната крепят направляющие ролики. Собранный подъемник раскрепляют четырьмя оттяжками за якоря. На несущие балки укладывают несущие трубы и крепят канаты страхового устройства за наголовники и опорные плиты стоек.

Рис. 1.2 Схема сборки панели подъемника: 1-стойки; 2-пояс; 3-балка несущая; 4-диагональная тяга
При наличии крана с большим вылетом стрелы собранные панели подъемника устанавливают в вертикальное положение при помощи крана. В случае сборки панелей без оснастки полиспастов, оснастку их производят после окончательной сборки подъемника. Схема оснастки подъемника показана на рис. 1.4. В качестве тяговых механизмов подъемников применяют электролебедки или тракторы-тягачи. Наиболее распространенные средства подъема собираемых вышек – тракторы. Схема крепления оснастки подъемника к трактору показана на рис. 1.5.
Рис.1.3 Схема установки панелей подъемника:1-козлы вышки; 2-основание вышки

Рис 1.4 Схема оснастки подъемника: а-оснастка полиспастов одной несущей балки ; б-оснастка страхового устройства несущей балки

Рис.1.5 Схема крепления оснастки полиспастов подъемника к трактору
Для подъема вышек тракторами каждую пару ходовых концов оснастки полиспастов 1 одной несущей балки соединяют вместе через уравнительный ролик 3. Уравнительные ролики обеих пар ходовых концов оснастки соединяют вместе петлей с общим уравнительным роликом 5, закрепленным к прицепу трактора. Для обеспечения срабатывания страхового устройства подъемника (в случае разрыва троса одной оснастки полиспастов) каждый ходовой конец оснастки соединяют страховым тросом 4 с прицепом трактора б при помощи зажимов 2. Перед сборкой вышки работу подъемника проверяют на холостом ходу. Особое внимание обращают на одновременность начала подъема несущих балок, горизонтальность балок и несущих труб, равномерность натяжения ходовых концов оснастки полиспастов.
Вывод: научился выполнять оснастку вышечного подъемника для сборки вышек башенного типа.
Практическая работа №4
Тема: Определение графическим методом сил, действующих на мачтовую вышку при подъеме.
Цель: изучить определение графическим методом сил, действующих на вышку при подъеме.
Более прост и удобен расчет подъемной вышки графическим методом.
Пример. Определить усилия в системе при подъеме вышки ВАС-53.
Вес вышки с механизмами производства СПО кронблоком и оснащением Q = 43,5 т. Расстояние центра тяжести оснащенной вышки от оси опорного шарнира l = 33,4 м.
По геометрической схеме подъема вышки (см. рисунок 1) из условия равновесия моментов al cos α = Rh.
Равнодействующая на головку стрелы
43,5*33,4*1 = R 16,5 R = 43,5*33,4*116,5 = 88 тс
После вычисления таким методом равнодействующей для промежуточных значений углов α=15, 30, 45, 60, 75 и 90 0 построением силовых треугольников найдем сжимающее усилие N на стрелу и растягивающее усилие К полиспаста в каждом положении вышки и стрелы.
Найдем скорость перемещения стрелы, приняв скорость движения ходового конца каната полиспаста vх=0,95 м/с. Тогда скорость укорочения полиспастной системы будет Vп = Vx/13 (при данной оснастке). Даны также высота вышки l1 = 53 м, высота стрелы l2 = 12 м, h1 - плечо скорости Vп до шарнира стрелы Q1, h2 – плечо скорости V0 до оси опоры вышки Q2.
Скорость перемещения стрелы относительно своей оси V0 = ω1* 12 . Скорость укорочения полиспаста VП = ω1* h1 ; ω1 = V0/h. Скорость перемещения кронблока при подъеме вышки V6 = ω2*1. Произведя преобразования, получаем:
VВ = 0,07*12*5316,5*7 = 0,4 м/с
Определив таким методом для всех промежуточных положений значение
скорости, для удобства результаты расчета сводим в таблицу. При этом при расчете на подъем или опускание мачтовых вышек расчетные нагрузки умножают на коэффициент динамичности kД, равный 1,2.
Определим устойчивость системы при подъеме вышки (рисунок 2), когда действуют следующие силы: QЛ = 26,2 т – вес лебедки У2-5-4; RГ – горизонтальная составляющая от усилий ног вышки, передаваемых на опоры основания при подъеме; Q = 30 тс – суммарный вес комбинированного основания при подъеме; К = 140 тс – максимальное разрывающее усилие от полиспастной системы, действующее на узел основания блока; N = 150 тс – максимальное сжимающее усилие, действующее на узел опоры основания стрелы
Результаты расчета подъема вышки (высота стрелы 12 м, начальный угол наклона 80 О)
Параметры Угол наклона, град
0 15 30 45 60 75 90
Момент тс*м 1460 1460*0,96 1460*0,86 1460*0,7 1460*0,5 1460*0,25 0
Плечо до шарнира вышки 16,4 14 11,6 9,6 7,4 5,3 0
Равнодействующая на головку стрелы, тс 88 100 106 109 99 69 0
Усилие на стрелу, тс 150 142 127 115 93 50 0
Усилие К в полиспасте, тс 140 137 133 139 126 88 0
Скорость подъема, м/с 0,4 0,41 0,45 0,54 0,7 0,97 1,48

Горизонтальные составляющие натяжения канатов образуют горизонтальные усилия QВГ , передаваемы вышкой на ее опоры. На горизонтальные усилия QВГ, действующие через вышку на опоры, равны горизонтальной составляющей RГ. Зная направление и величину R и направление горизонтальной составляющей RГ, нетрудно графически определить его составляющую (по схеме) RГ = QВГ = 74 тс
Горизонтальные составляющие, действующие в узлах состояния, находятся в равновесии, т.е. из условия статики КГ + NГ + QВГ = 0; 100-26-74=0, где КГ – горизонтальная составляющая разрывного усилия от полиспастной системы; NГ – горизонтальная составляющая на узел опоры от стрелы; QВГ – горизонтальная составляющая давления на опоры основания от вышки.
Следовательно, если также и вертикальное удерживающее усилие РУД или удерживающий момент МУД уравновешивают систему, то крепление основания к фундаменту не обязательно.
Проверим систему на опрокидывание основания блока при подъеме вышки
Nh1 – Kh2 + QЛh3 + Qh4 + Rh = 0
150*0,36 = 140*8,6 + 26,2*10,6 + 30*7 + RA*14,2 = 0
RA = -54+1200-276-23414,2 = 44 тс
на плече h6 – удерживающая сила составит 44*14,216 = 39 тс
Сумма вертикальных сил равна 44+26,2+30-100=0
Таким образом, для сохранения устойчивости при подъеме блок нужно догрузить весом 39*1,3=50 тс (1,3 – коэффициент устойчивости) в точке А, а в случае расстановки блоков по схеме Уралмаш-5Д (6Э) буровой и силовой блоки следует надежно скрепить между собой. Тогда часть веса силового блока уравновесит систему при подъеме вышки. Когда нет возможности уравновесить систему силовым блоком, тогда на задержку используют три – четыре трактора С-100. При этом горизонтальные составляющие от усилия тракторов уравновешивают с противоположной стороны тракторами, тросы которых закреплены за узел шаровой опоры.
Такой метод крепления надежней и проще, чем закрепление основания блока к фундаменту анкерными болтами.
Метод крепления анкерными болтами неудобен тем, что требует сооружения надежных и трудоемких бетонных фундаментов, которые зимой не всегда удается качественно выполнить.
Вывод: определил графическим методом силы, действующие на вышку при подъеме.
Практическая работа №5
Тема: Определение аналитическим методом сил, действующих на мачтовую вышку при подъеме.
Цель: изучить определение аналитическим методом сил, действующих на мачтовую вышку при подъеме
Для определения сил, действующих на вышку при подъеме, выполняют геометрическую схему (рисунок 1) и находят такие геометрические параметры, как размеры углов, определяющих схему подъема вышки. Эти параметры необходимы для определения усилий в стержнях вышки при подъеме. Исходными данными служат вес вышки при подъеме (GЛ и GТ - легкой и тяжелой ноги) и координаты центра тяжести ног относительно оси подъема.
Моменты для каждой ноги вычисляют при нескольких значениях угла подъема и заносят в таблицу.
Максимальные моменты в начале подъема
МОЛ = GЛ lЛ , МОТ = GТ lТ
Где lЛ и lТ – плечи от центра тяжести соответственно легкой и тяжелой ног до шарнира вращения вышки.
Моменты для промежуточных значений угла подъема φ
МЛ = МОЛ cos φ, МТ = МОТ cos φ
Согласно приведенной схеме на рисунке 2 натяжение каната, заправленного на тяжелой ноге,
Тт= Ттη1 (а1 + а2)и натяжение каната, заправленного на легкой ноге,
Тл= Тлη1 (а1 + а2)где – КПД механизма подъема, равный 0,97; а1 , а2 – плечи действия сил натяжения каната.
Горизонтальная составляющая реакции опоры ноги определена по формуле
RГ = Т(cos α1 + cos α2)
Где α1 , α2 – углы наклона ветвей подъемного каната к горизонту.
Вертикальная составляющая реакция опоры ноги
RВ = GH - Т(sin α1 + sin α2)
Результирующая реакция ноги R = RГ 2+ RВ2Углы наклона реакции к горизонту β = arctg RВRГСила, сжимающая монтажную стрелу, определяется по формуле
N = (TЛ + ТТ) (cos γ1 + cos γ2) + ТХ cos γ3 + ТП cos γ4 , кгс,
γ1 = γ – α1 ; γ3 = α3 - γ;
γ2 = γ – α2 ; γ4 = α4 - γ;
Где ТХ = МСа3+ka4 – усилие ходового конца подъемного полиспаста, а1 , а2 – плечи
сил ТХ и ТП относительно оси вращения монтажной стрелы в м; МС – момент от натяжения ветвей каната (подъемного) относительно оси вращения подъемной стрелы
MC = (Тл+ТТ) Lη2(sinγ1+ sin γ2)Где L – длина монтажной стрелы в м; η2 - КПД механизма вращения блока; k – коэффициент пропорциональности между натяжением ходового конца подъемного полиспаста ТХ и усилием на весь полиспаст ТП ; ТП = ТХ ; k – усилие всего полиспаста к кгс
Для сохранения устойчивости блока буровой установки при подъеме необходимо, чтобы удерживающий момент МУ был больше опрокидывающего.
MУ = МОРП η
Где η – коэффициент устойчивости, ориентировочно равный 1,2 – 1,5.
При недостаточной устойчивости удерживающий момент увеличивают введением дополнительных опор или добавлением постороннего груза.
Максимальный опрокидывающий момент при подъеме А – образной вышки действуют
при наклоне вышки к горизонту на угол α = 0-7 О. Для расчета устойчивости блока в этом случае берут сумму моментов (от веса вышки, подкосов, полатей, кронблока и др) относительно точки А (см. рисунок 2) с учетом коэффициента устойчивости.
ΣMОПР η = ΣМУ , где ΣМУ – суммарный удерживающий момент от веса основания, укрытия оборудования, добавочного груза и т.п.


Вывод: определил аналитическим методом силы, действующие на мачтовую вышку при подъеме
Практическая работа №6
Тема: Расчет необходимого количества тракторов для передвижения блоков оборудования.
Цель: Научиться выполнять расчет необходимого количества тракторов для передвижения блоков оборудования.
Для транспортировки вышек и тяжеловесных блоков оборудования требуется различное число тракторов, как тяговых средств. Это зависит от массы блоков, уклонов местности, состояния грунта и способов транспортировки.
Необходимое число тракторов определяют из условия перемещения груза по наклонной плоскости с углом наклона, соответствующим максимальному уклону местности на трассе,
n = RpK*K1где R – усилие, необходимое для транспортировки блока или вышки при максимальном уклоне, Н; Р – тяговое усилие одного трактора на соответствующей передаче (скорости), Н; К – поправочный коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление движению, которое зависит от плотности и влажности грунта. Этот коэффициент в расчете принимают равным 1,3-1,4, а при транспортировке блоков на колесных или гусеничных средствах по твердому и ровному грунту – равным 1,0; К1 – коэффициент неравномерности работы тракторов принимают равным 1,2-1,3 в зависимости от их числа.
Усилие, передаваемое на грунт от массы Q транспортируемой вышки или блока по местности с уклоном (1) разлагается на две составляющих Q1 и Q2. Усилие Q, направленное перпендикулярно к плоскости перемещения, создает давление на грунт и будет равно
Q1 = Q cos α

а горизонтальное усилие Q2 направленное в противоположную движению сторону, будет равно
Q2 = Q sin α
где α – угол уклона местности, определяемый при выборе и подготовке трассы.
Усилие R будет складываться из усилия Q2 и силы трения Т, которая возникает от действия усилия Q1
Cила трения
T = µ Q1 - µ Q cos α
где µ - коэффициент трения качения (0,9) или скольжения, зависящий от способов транспортировки.
При транспортировке вышек или блоков на санях в расчет принимают коэффициент трения скольжения между полозом саней и грунтом, а при транспортировке на тяжеловозах – коэффициент трения качения. Коэффициент трения скольжения при движении саней по твердому грунту принимают 0,4-0,5, а по снегу или льду – 0,02-0,04
Тяговое усилие трактора Р определяют по паспортным данным или по мощности двигателя по формуле:
Р = 102 N ηVгде N – мощность двигателя трактора, кВт; η – КПД передач от двигателя до движения (гусениц) – принимается 0,7-0,8; V – скорость движения трактора, м/с.
Таким образом, необходимое число тракторов определяют по формуле:
n = Q V (sinα+µcosα)102 N ηKK1Для транспортировки по ровной местности необходимое число тракторов определяют по формуле:
n= Q V µ102 N η KK1Пример. Определить необходимое количество тракторов марки Т-130 для транспортировки вышечно-лебедочного блока буровой установки БУ–2500ДГУ на тяжеловозах по местности с максимальным уклоном 15 о. Масса блока составляет 200000 кг.
Двигатель трактора имеет мощность 117 кВт. Транспортировка на участке местности с уклоном будет производиться на первой скорости тракторов, равной 2,84 км/ч или 0,78 м/с.
Расчет потребности числа тракторов определяем по формуле:
n = Q V (sinα+µcosα)102 N ηKK1По табличным данным sin 13 o = 0,225; cos 15 o = 0,966. Коэффициент трения принимаем равным 0,5, а КПД передач трактора – 0,8. Поправочные коэффициенты К и К1 принимаем равными соответственно 1,0 и 1,2.
Определяем необходимое количество тракторов:
n = 200000*0,78 (0,2588+0,5*0,9659)102*117*0,8*1*1,2 = 14,6Принимаем n = 15 тракторов.
Вывод: научился выполнять расчет необходимого количества тракторов для передвижения блоков оборудования.
Практическая работа №7
Тема: Изучение конструкций тяжеловозов для транспортирования крупных блоков оборудования.
Цель: Изучить конструкцию тяжеловозов для транспортирования крупных блоков оборудования.
Для транспортировки блоков оборудования буровых установок применяют специальные тяжеловозы на гусеничном ходу ТК-40, Т-40, ТГ-60 и на пневмоколёсном ходу ТМП-40, ТН-40, а также гусеничные и колёсные тележки.
Тяжеловоз ТК-40 рис 1. состоит из рамы 3, передней 7 и задней 1 гусеничных тележек, двух гидродомкратов 4 и водила 8. Рама выполнена из двух двутавровых балок № 55а, связанных между собой цилиндрами поворотных шкворней. На раме установлены два воздушных баллона 2 для сжатого воздуха, масляный бак 5, полуцилиндрическая опора 6 для кронштейнов основания блоков и ручной масляный насос.
Гидропневмосистема, приводящая в действие гидродомкраты во время установки или снятия блока с фундаментов, состоит из масляного бака, воздушных баллонов и трубопроводов с вентилями и манометром. Нагнетательные воздушные трубопроводы от баллонов подведены к верхней части масляного бака. Нижняя часть масляного бака соединена трубопроводами с гидродомкратами. Ручной насос служит для подачи масла в гидродомкраты в случае отсутствия сжатого воздуха. Опора — связующее звено между рамой тяжеловоза и опорным кронштейном основания крупного блока во время транспортировки.
Использование баллонов со сжатым воздухом для подъема домкратов тяжеловоза связано с дополнительными расходами на доставку для их наполнения на компрессорной станции.
Поэтому гидропневмосистема подъема домкратов тяжеловозов в основном заменена на гидросистему, в которой вместо сжатого воздуха для подачи масла в гидродомкраты используют масляный насос типа ШН-60.
Масляный насос и емкость под масло устанавливают на тракторе. Привод насоса осуществляется от трактора с помощью валика через имеющийся проем в заднем мосту коробки отбора мощности. Механизмы и узлы системы, установленные на тракторе, соединяют гибкими трубопроводами с узлами на тяжеловозе.
Шестеренчатый масляный насос, емкость для масла и другие узлы системы могут быть смонтированы и на других агрегатах применяемых при монтаже буровых, а также установлены на специальных насосных установках, предусмотренных специально для работы гидродомкратов тяжеловозов.
Гидравлическую систему с шестерёнчатыми насосами с приводом от трактора применяют в тяжеловозах ТГ-60. Её можно использовать и в тяжеловозах других марок.

Рис. 1. Тяжеловоз ТК-40
Тяжеловоз ТГ-60 (рис. 2) создан на базе тяжеловоза Т-40. Он представляет собой двухосную прицепную тележку на гусеничном ходу и состоит из рамы 3, передней 9 и задней 7 траверс, гусеничных ходов 4, водила 6 с удерживающим ее в горизонтальном положении устройством 5, гидродомкрата 2, опоры 8 для кронштейнов основания с захватами 1. В комплект тяжеловоза входит проставка, дающая возможность поднимать домкратами основания блоков с высоким расположением опорных кронштейнов. Рама имеет сварную конструкцию, в центральной части которой вварен цилиндр гидродомкрата. Нижние концы рамы заканчиваются цилиндрическими цапфами, а к верхней части приварены опоры. К задней цапфе приварен буксирный крюк, который используют только при холостой буксировке. Крюки, расположенные в верхней части рамы, служат для погрузки и выгрузки тяжеловоза. Сбоку рамы в цилиндр вмонтированы трубопровод, на конце которого имеются два вентиля ВИ-15 и два штуцера с резьбой М27х1,5 для соединения гидродомкрата с гидросистемой трактора.
Траверсы тяжеловоза выполнены литыми. На передней траверсе расположено удерживающее водило устройство, состоящее из троса, пружины, винта и гайки. Корпус передней траверсы имеет проушины для водила. К корпусу задней траверсы приварены головки, в которые ввинчены упорные винты. На сферических головках винтов расположены концы пакета рессор. Центральная часть рессоры крепится к раме и удерживает ее в вертикальном положении при буксировке незагруженного тяжеловоза.
В корпусе траверс запрессованы полуоси, на которых шарнирно закреплены гусеницы тележек. Оси колес гусениц установлены на конических подшипниках. Колеса закреплены к осям гайками. Поршень гидродомкрата имеет диаметр 360 мм и ход 650 мм. Для ограничения подъема домкрата выше хода имеется предохранительное устройство, которое срабатывает за счет выброса жидкости из цилиндра наружу, при этом длина поршня, находящегося в цилиндре, составляет около 320 мм.
Проставка представляет собой балку с центральным отверстием. Концы проставки снабжены опорами для кронштейнов основания блока. Устанавливают проставку в опоры тяжеловоза и стопорят вкладышем и чекой, а захваты устанавливают в пазы опоры проставки. При работе с проставкой в гнезде поршня домкрата ставят наголовник, который крепят штифтами со стопорными шплинтами. Захваты снабжены ручкой и чекой, открываются они только в одном положении. Проставку применяют в том случае, когда кронштейны основания блока расположены выше максимального хода поршня домкрата.

Рис. 1. Тяжеловоз ТГ-60
Вывод: изучил конструкцию тяжеловозов для транспортирования крупных блоков оборудования.

Приложенные файлы

  • docx 18357540
    Размер файла: 4 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий