Проектирование контейнерного козлового крана на рельсовом ходу

Содержание

Введение

Определение и применение Контейнерного козлового крана на рельсах (RMG)

Контейнерный козловой кран на рельсах (сокращенно RMG) - одна из специальных машин для контейнерных площадок. Он передвигается по рельсовому пути с помощью ходовых колес, приводится в движение от электросети и оснащен 20-футовыми и 40-футовыми выдвижными разбрасывателями (при необходимости также могут быть установлены двухкомпонентные разбрасыватели). Он может поднимать и укладывать контейнеры в пределах заданного диапазона контейнерной площадки. RMG завоевывает все большую популярность благодаря своим преимуществам, таким как высокая эффективность эксплуатации, высокая загрузка объекта, высокая степень автоматизации, низкая частота отказов, низкое энергопотребление, низкие эксплуатационные расходы и защита окружающей среды.

Портовые перевозки занимают все более важное место в мировой экономической торговле. В условиях непрерывного развития мировой торговли эффективность погрузки и разгрузки грузов в портах напрямую связана с уровнем экономических выгод. Поэтому инновации и совершенствование портового подъемно-транспортного оборудования особенно важны.

Традиционные методы и системы транспортировки контейнеров по погрузке и разгрузке больше не могут удовлетворять растущие потребности экономической торговли. Повышение эффективности перевозок по погрузке и разгрузке контейнеров может значительно увеличить количество грузов, поступающих в порт и вывозимых из него, тем самым повышая экономические выгоды. Поэтому к конструкции контейнерных козловых кранов, устанавливаемых на рельсах, предъявляются более высокие требования.

Цели и принципы проектирования

Целью проектирования является повышение эффективности погрузки и разгрузки портовой техники, а также достижение более эффективных и экологически чистых операций по погрузке и разгрузке контейнеров путем проектирования контейнерных козловых кранов на рельсах с большим тоннажем, большим пролетом и большой высотой подъема. Принципы проектирования включают в себя:

Повышение эффективности погрузки и разгрузки: Повысьте скорость и точность работы крана за счет технологических инноваций.
Крупнотоннажность: Проектируйте краны с большой грузоподъемностью для удовлетворения потребностей в погрузке и разгрузке тяжелых контейнеров.
Большой пролет: Увеличьте пролет крана, чтобы расширить рабочий диапазон.
Большая высота подъема: Увеличьте высоту подъема крана, чтобы приспособиться к различным типам контейнерных площадок.

Общий Дизайн

Проектные параметры

Конструктивные параметры контейнерного козлового крана на рельсах (RMG) являются основой его производительности. Эти параметры определяют рабочую мощность крана и сферу применения. Ниже приведен обзор ключевых конструктивных параметров:

Грузоподъемность: Грузоподъемность крана является одним из важнейших показателей его работы. Он определяет максимальный вес контейнера, который может поднять кран. Типы контейнеров, обычно используемых в портах, и их вес должны учитываться при проектировании, чтобы гарантировать соответствие крана фактическим эксплуатационным требованиям.
Высота подъема: Высота подъема определяет максимальную высоту, на которую кран может укладывать контейнеры. Ее необходимо определять исходя из фактических условий и требований к хранению на контейнерной площадке с учетом различных типов площадок и эксплуатационных требований.
Пролет: Пролет относится к расстоянию между подкрановыми путями, которое определяет рабочий диапазон крана. При проектировании следует учитывать ширину площадки и расположение контейнеров, чтобы гарантировать, что кран сможет охватить всю рабочую зону.
Охват: Охват означает эффективную досягаемость консоли крана, которая определяет способность крана работать на краю площадки. Для кранов, которым необходимо перевозить контейнеры на краю площадки, вылет является важным конструктивным параметром.
Рабочая скорость: Рабочая скорость включает скорость подъема, скорость движения тележки и скорость движения тележки. Эти параметры скорости определяют эффективность работы крана. Фактические эксплуатационные требования должны быть приняты во внимание при проектировании, чтобы гарантировать, что кран сможет завершить подъем и укладку контейнеров в установленные сроки.

Конструкция главной балки

Главная балка является важным несущим компонентом контейнерного козлового крана на рельсах, и ее конструкция напрямую влияет на устойчивость и эффективность работы крана. Ниже приведены основные аспекты конструкции главной балки:

Конструкция базовых размеров: Длина, ширина и высота главной балки должны определяться в соответствии с параметрами пролета крана, грузоподъемностью и высотой подъема. Требования к прочности, жесткости и стабильности материала должны быть учтены при проектировании, чтобы гарантировать, что главная балка сможет выдерживать различные нагрузки во время работы крана.
Расчет геометрических параметров поперечного сечения главной балки: Геометрические параметры поперечного сечения главной балки включают ширину фланца, толщину полотна и т.д. Расчет этих параметров должен основываться на механических свойствах материала и реальных условиях работы крана. Благодаря разумной конструкции поперечного сечения можно повысить несущую способность и устойчивость главной балки.

Конструкция торцевой балки

Концевая балка является компонентом, соединяющим основную балку и выносную опору. Ее конструкция должна учитывать общую конструкцию и требования к устойчивости крана. Конструкция концевой балки должна отвечать следующим требованиям:

Требования к прочности: Концевая балка должна выдерживать различные нагрузки во время работы крана, включая грузоподъемность, ветровую нагрузку и т.д.
Требования к жесткости: Концевая балка должна иметь определенную жесткость, чтобы предотвратить чрезмерную деформацию во время работы крана.
Способ соединения: Способ соединения концевой балки с основной балкой и выносной опорой должен быть разумным и надежным для обеспечения общей устойчивости крана.

Жесткая выносная опора и гибкая конструкция выносной опоры

Конструкция выносных опор контейнерного козлового крана, установленного на рельсах, является ключом к стабильности его конструкции. Совместное использование жестких и гибких выносных опор может сбалансировать устойчивость и гибкость крана. Ниже приведены основные аспекты конструкции выносных опор:

Конструкция жесткой выносной опоры: Жесткая выносная опора должна обладать достаточной прочностью и жесткостью, чтобы выдерживать различные нагрузки во время работы крана. Его конструкция должна соответствовать требованиям к прочности и устойчивости, а также учитывать способ соединения с основной балкой и концевой балкой.
Конструкция гибкой выносной опоры: Гибкая выносная опора соединена с главной балкой шарнирным соединением и обладает определенной степенью гибкости. При его проектировании необходимо учитывать динамические характеристики и требования к устойчивости крана, чтобы снизить вибрацию и воздействие крана во время работы.

Конструкция нижней торцевой балки и верхнего седла

Нижняя концевая балка и верхняя седловина являются ключевыми компонентами контейнерных козловых кранов, устанавливаемых на рельсах. Их конструкция должна учитывать общую конструкцию и эксплуатационные требования крана. Ниже приведены основные аспекты конструкции нижней торцевой балки и верхнего седла:

Конструкция нижней концевой балки: Нижняя концевая балка соединяет опоры и направляющую и должна выдерживать различные нагрузки во время работы крана. Ее конструкция должна соответствовать требованиям к прочности и жесткости и учитывать способ соединения с направляющей.
Конструкция верхнего седла: Верхнее седло расположено над главной балкой и используется для поддержки направляющей тележки крана. Его конструкция должна учитывать эксплуатационную стабильность и требования к эксплуатации тележки, чтобы гарантировать, что кран может нормально поднимать и укладывать контейнеры.

Расчет устойчивости крана

Как крупногабаритное и тяжелое оборудование, устойчивость всей машины контейнерного козлового крана на рельсах (RMG) является ключевым фактором обеспечения безопасной эксплуатации и продления срока его службы. Расчет устойчивости в основном включает проверку устойчивости в условиях холостого хода и полной нагрузки.

1. Расчет коэффициента запаса устойчивости груза при подъеме и торможении крана без нагрузки вдоль направления пути

Когда кран поднимается и тормозит вдоль направления движения по рельсам в условиях холостого хода, из-за действия силы инерции может создаваться опрокидывающий момент вдоль направления движения по рельсам. Для того чтобы обеспечить устойчивость крана в этом случае, необходимо проверить коэффициент запаса устойчивости груза.

Шаги:

Рассчитать силу инерции: Рассчитать силу инерции, создаваемую краном во время подъема и торможения, в соответствии с массой, ускорением и временем запуска и торможения крана.
Рассчитайте опрокидывающий момент: Умножьте силу инерции на расстояние по вертикали от центра тяжести крана до гусеницы, чтобы получить опрокидывающий момент вдоль направления гусеницы.
Рассчитайте момент устойчивости: Учитывайте момент устойчивости, создаваемый собственным весом крана и конструкцией выносной опоры, который обычно рассчитывается по площади контакта между выносной опорой крана и землей и расстоянию от центра тяжести крана до выносной опоры.
Рассчитайте коэффициент запаса прочности: Разделите стабилизирующий момент на опрокидывающий момент, чтобы получить коэффициент запаса устойчивости груза по направлению движения гусеницы. Этот коэффициент должен быть больше или равен указанному стандартному значению для обеспечения устойчивости крана.

2. Проверьте коэффициент запаса устойчивости груза перпендикулярно направлению пути тележки, когда кран полностью загружен.

Когда кран полностью загружен, вес контейнера и вес самого крана могут вызвать опрокидывающий момент, перпендикулярный направлению пути, когда кран работает перпендикулярно направлению пути тележки. Для обеспечения устойчивости крана в этом случае также требуется проверка коэффициента запаса устойчивости груза.

Шаги:

Рассчитайте общий вес контейнера и крана: Добавьте общий вес крана при полной загрузке (включая вес контейнера и вес самого крана).
Рассчитайте опрокидывающий момент: Умножьте общий вес на расстояние по вертикали от центра тяжести крана до выносной опоры или гусеницы, перпендикулярной направлению гусеницы, чтобы получить опрокидывающий момент, перпендикулярный направлению гусеницы.
Рассчитайте стабилизирующий момент: Учтите площадь контакта выносной опоры крана с землей и расстояние от центра тяжести крана до выносной опоры и рассчитайте стабилизирующий момент перпендикулярно направлению пути.
Рассчитайте коэффициент запаса прочности: Разделите стабилизирующий момент на опрокидывающий момент, чтобы получить коэффициент запаса устойчивости груза перпендикулярно направлению движения. Этот коэффициент также должен быть больше или равен указанному стандартному значению.

Примечания:

При выполнении расчетов устойчивости следует полностью учитывать силовые характеристики крана при различных условиях работы, включая ветровые нагрузки, динамические нагрузки и другие факторы.
Результаты расчета устойчивости должны быть объединены с фактическими результатами испытаний, чтобы обеспечить точность и достоверность результатов расчета.
В процессе проектирования выносные опоры и гусеницы крана должны быть расположены разумно, чтобы улучшить общую устойчивость и несущую способность крана.
С помощью приведенных выше расчетов можно гарантировать, что установленный на рельсах контейнерный козловой кран обладает достаточной устойчивостью как в условиях порожней, так и полной загрузки, тем самым обеспечивая безопасность эксплуатации и продлевая срок службы.

Заключение и перспективы

Краткое изложение результатов проектирования

Конструкция этого контейнерного козлового крана на рельсах (RMG) позволила достичь ряда важных результатов благодаря всестороннему учету реальных потребностей портовых перевозок, а также эффективности, стабильности и защиты окружающей среды при работе крана.

Во-первых, мы определили ключевые конструктивные параметры крана, включая грузоподъемность, высоту подъема, пролет, вылет и рабочую скорость, которые были разумно установлены в соответствии с фактическими эксплуатационными потребностями порта и требованиями к производительности крана.

Во-вторых, при проектировании ключевых компонентов, таких как основная балка, концевая балка, жесткая выносная опора и гибкая выносная опора, нижняя концевая балка и верхнее седло, мы полностью учли прочность, жесткость, устойчивость и способы соединения материалов, чтобы обеспечить общую устойчивость и эффективность работы крана.

В частности, в конструкции выносных опор мы использовали комбинацию жестких и гибких выносных опор, что не только обеспечило устойчивость крана, но и повысило его гибкость, позволив ему лучше адаптироваться к различным условиям эксплуатации и потребностям.

Анализ технических инноваций и преимуществ

Технология полноскоростного поворота: Благодаря применению таких технологий, как стальная конструкция с жесткой и гибкой опорой, тележка с двойной степенью свободы, горизонтальное колесо и электрическая система управления с компенсацией кривой скорости, кран может поворачиваться на полной скорости на изогнутом пути, что значительно повышает эффективность работы.
Интеллект и автоматизация: Кран оснащен интеллектуальным оборудованием, таким как система хранения, система поиска, система позиционирования, и использует передовую систему управления мощностью для реализации автоматической работы и повышения точности и эффективности работы.
Защита окружающей среды и энергосбережение: Кран приводится в движение за счет электроэнергии, что снижает уровень шума и выхлопных газов, соответствует требованиям охраны окружающей среды и имеет низкое энергопотребление, снижающее эксплуатационные расходы.
Модульная конструкция: Основные компоненты крана имеют модульную конструкцию, которая проста в установке, обслуживании и модернизации, а также повышает надежность и срок службы оборудования.

Будущие тенденции развития и направления совершенствования

В условиях непрерывного развития мировой торговли и растущей загруженности портовых перевозок контейнерные козловые краны, устанавливаемые на рельсы, столкнутся с большим количеством проблем и возможностей. В будущем мы можем вносить улучшения и инновации в следующих аспектах:

Повышение эффективности погрузки и разгрузочных работ: Продолжайте оптимизировать конструкцию и систему управления краном, повышайте скорость и точность работы, сокращайте время погрузки и разгрузочных работ и увеличивайте пропускную способность порта.
Повышение уровня интеллекта: Внедрение более совершенного интеллектуального оборудования и технологий, таких как машинное зрение, искусственный интеллект и т.д., Для достижения более эффективных автоматизированных операций и предупреждения о неисправностях.
Оптимизация использования энергии: Исследуйте более эффективные способы использования энергии, такие как применение возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия и энергия ветра, для снижения энергопотребления и эксплуатационных расходов.
Улучшение экологических показателей: Улучшите экологическую конструкцию кранов, уменьшите шум и выбросы выхлопных газов, а также защитите экологическую среду.
Модульность и кастомизация: В соответствии с реальными потребностями различных портов и контейнерных площадок мы предлагаем более модульные и индивидуальные решения для удовлетворения разнообразных потребностей клиентов.

Dongqi CraneЯвляясь лидером в области грузоподъемного оборудования, компания стремится предоставлять заказчикам по всему миру эффективные, экологически чистые и надежные услуги по проектированию и производству контейнерных козловых кранов (RMG) на рельсах. Благодаря нашему глубокому отраслевому опыту и профессиональной технической мощи, мы успешно создали серию продуктов RMG с превосходными эксплуатационными характеристиками, которые заслужили широкую похвалу клиентов в стране и за рубежом.

Dongqi Crane обладает глобальным видением и сетью обслуживания. Мы активно осваиваем международные рынки и наладили обширные отношения сотрудничества с клиентами по всему миру. Независимо от того, где находятся наши клиенты, мы можем обеспечить профессиональный дизайн, производство и сервис RMG. Наши продукты успешно используются в портах и на верфях во многих странах и регионах по всему миру, создавая значительные экономические и социальные выгоды для клиентов. Если у вас есть потребности в проектировании или производстве RMG, пожалуйста, не стесняйтесь Связаться с нами и мы будем рады предоставить вам удовлетворительное решение.