Технология строительства магистральных трубопроводов: анкерное закрепление трубопроводов
делим все уравнение на a1 · t и обозначим
a1 = Jm - коэффициент формы зуба.
6·a2
Если выразить dm и t через модуль m получим:
sим = 0,64 Мрш Ј [sи]ш ;
ZmJmb m2g
ДП. ПАС 32. 00. 00.000
где
Jm = 0,125 - 0,684 = 0,0765
24
g = 1 - коэффициент износа для закрытой передачи.
Мрш = 26 кгс · м - расчетный момент на валу.
Тогда, подставив значение, получим:
sим = 0,64 · 2 600/ 24 · 0,08 · 4 · 42 · 1 = 98,7117 кг/см.
Допускаемое напряжение изгиба находим по эмпирической формуле:
[sи]ш = 0,125 · (sпч + sт) + 2 500 ;
aк
где sпч = 78 кг/мм2 - предел прочности для ст. 40Х.
sт = 50 кг/мм2 - предел текучести для ст. 40Х.
aк - коэффициент, зависящий от типа нарезаемого инструмента, равный 1,6.
Подставив значения, получим [sи]ш :
[sи]ш = 0,125 · (780 + 500) + 250 = 165,2139 кг/см
1,6
Находим коэффициет запаса:
К3 = [sи]ш = 165,21 = 1,67
sиш 98,71
ДП. ПАС 32. 00. 00.000
- Расчет сечения плит.
Wx = b · a2 · (3 · b +1) = 0,8 · 62 · (3 · 45 +1) = 225,6 см3
3 a 3 6
Wy = 0,8 · 452 · (3 · 6 + 1) = 756 см3
3 45
Wkp = 45 · 6 · 0,8 = 216 см3.
Принимаем
Р = 6 000 кг · с,
тогда момент изгибающий:
Мизг = Р · 40 = 6 000 · 40 = 240 000 кг ·с · см;
Тизг = Мизг = 240 000 = 1 063,8 кг ·с/см2
Wx 225,6
ДП. ПАС 32. 00. 00.000
- Расчет сечения редуктора (расчет на одну направляющую).
a = 11,2; a1 = 8.
b = 20,4; b1 = 18.
Wx = b·a3 -b1 · a13 = 20,4 · 11,23 - 18 · 83 = 289 см3
6 · а 6 · 11,2
Wy = a · b3 - a1 · b13 = 11,2 · 20,43 - 8 · 183 = 395 см3
6 · b 6 · 20,4
Найдем изгибающий момент:
Мизг = 6 000 · 30 = 180 000 кг ·с ·см;
Тизг = Мизг/Wx = 180 000/289 = 622,8 кг ·с/см2 .
ДП. ПАС 32. 00. 00.000
Wkp = 19,2 · 9,6 · 1,2 = 110 см3 - момент сопротивления кручению.
Мкр = 14 · 6 000 = 84 000 кг ·с;
Ткр = 84 000/210 = 763,6 кг ·с/см2.
ДП. ПАС 32. 00. 00.000
- Расчет экскаватора на устойчивость при погружении анкерных стержней.
Расчетная схема.
Из расчетной схемы видно, что при погружении анкерных стержней, т.е. при включении цилиндра подачи возникает реакция Р, которая в сущности равна усилию развиваемой гидроцилиндром, и которое пытается опрокинуть экскаватор.
Составим уравнение опрокидываемого момента :
МА = G · 1,5 + P·7 => P = G·1,5 = 2 300 · 1,5/7 »
» 5 000 кгс.
Где G - собственный вес машины с повешанным оборудованием для погружения стержней.
Действия стальных гидроцилиндров не учитываем, так как они не принимают участия в погружении.
ДП. ПАС 32. 00. 00.000
Расчет экскаватора на устойчивость (поперечную устойчивость погружателя анкерных стержней при жвижении по уклону).
Расчет производиться для наиболее неблагоприятного положения экскаватора при его транспортном передвижении с поперечным.
Коэффициент устойчивости:
Ку = Муд , где
Мопр
Муд - момент удерживающий.
Мопр - момент опрокидывающий;
Муд= Gтр cosa · d + Gр.об. cosa ; где
Gтр - вес погружателя анкерных стержней.
Gр.об. - вес рабочего оборудования.
Расчетная схема
ДП. ПАС 32. 00. 00.000
d - плечо действия удерживающих сил;
a - уклон.
Решим систему:
Муд = 13 cosa · 3,2 + 9 cosa · 3,2 = 28,5 cosa;
М опр = 13 sina + 9 · 5,4 = 31,2 sina.
tga = 31,2 sina = 1,03 => a = arctg 1,03 = 18°
28,5 cosa;
Вывод:
Таким образом при угле наклона экскаватора-погружателя анкерных смещений a>18° может произойти опрокидывание.
Для уклона a>10°:
Ку = 28,5 cos 10° = 4,6
31,2 sin 10°
ДП. ПАС 32. 00. 00.000
- Определение расхода масла.
Скорость подачи масла:
u = 4-5 м/мин = 400-500 см/мин.
Найдем площадь поперечного сечения объема:
F = p · d2 = p · 82 = 50,3 см2
4 4
V = F·S = 50,24 · 50 = 50,3 см3.
Для дросселя:
Q = F·V = 0,5 · 50 = 25 л/мин.
Усилие гидроцилиндра:
Р = r · F = 160 · 50,3 » 8 000 кг·с.
Так как усилие гидроцилиндра превышает величину ранее расчитанной, то ставим гидроклапан, что позволит уменьшить давление в гидравлической схеме с r = 160 кг/см2 до r = 100 кг/см2.
ДП. ПАС 32. 00. 00.000
- Расчет зажима.
Мкр = 7 800 кг · с ·см - крутящий момент погружателя;
Р = 5 000 кг·с - усилие, передаваемое гидроцилиндром подачи.
Р = sin 8° = 0,139 => R = P = 5 000 = 35 971 кг·с
R 0,139 0,139
Rпр ® cos 8° = Pпр = 0,985 =>
R
Pпр = 0,985 · 28 735 = 35 600 кг ·с.
ДП. ПАС 32. 00. 00.000
Необходимо, чтобы момент создаваемый силой трения был больше момента от силы Р ( см. схему).
Мкр = 7 800 кг · с·см, иначе зажим не сработает.
Fтр = Рпр · f = 28 304 · (0,15ё0,2) = 5 340ё7 120 кг · с - что выше, чем Мкр = 7 800 кг · с · см от силы Р.
ДП. ПАС 32. 00. 00.000
Конструкторская часть
|
ДП. ПАС 32. 00. 00.000 |
|||||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
|||||||
|
Разраб. |
Санин |
Лит. |
Лист |
Листов |
|||||||
|
Пров. |
Черняев |
Расчет экономической |
|||||||||
|
ТФ |
|||||||||||
|
Н. контр. |
Иванов |
эффективности |
гр. СДМ 92 |
||||||||
|
Утв. |
Закурзаков |
||||||||||
Расчет экономической эффективности применения в строительстве магистральных трубопроводов на вечномерзлых грунтах погружателя анкерных стержней. 1. Выбор базисного варианта. В настоящее время в строительстве трубопроводов не существует специальной техники для заглубления стержневых анкеров. Поэтому за базисный вариант для сравнения при расчете ТЕО выбираем способ установки анкерных стержней бригадой монтажников в предварительно пробуренные скважины высокопроизводительной бурильной машиной МБШ-321, применяемой при строительстве трубопроводов на севере Западной Сибири. Применение ПАС-32 дает значительное сокращение затрат ручного труда и народнохозяйственный эффект - от применения одной машины 450 млн. руб., полученные в результате расчета. 2. Определение капитальных затрат по базовой технике (БТ) и новой технике (НТ). Капитальные затраты по БТ и НТ включают в себе затраты на создание, производство, доставку и монтаж техники у потребителя: |
|||||||||||
|
ДП. ПАС 32. 00. 00.000 |
|||||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
|||||||
|
Разраб. |
Санин |
Лит. |
Лист |
Листов |
|||||||
|
Пров. |
Черняев |
Расчет экономической |
1 |
16 |
|||||||
|
ТФ |
|||||||||||
|
Н. контр. |
Иванов |
эффективности |
гр. СДМ 92 |
||||||||
|
Утв. |
Закурзаков |
||||||||||
Эк = Зсп kт ; где Зсп - затраты на создание и производство техники, равные оптовой цене, (руб). kт - коэффициент, учитывающий затраты на доставку техники потребителю. Зсп1 = 360 млн. руб. Зсп2 = 220 млн. руб. kт1 = kт2 - 1,3 - для районов севера Западной Сибири, тогда Зк1 = 360 млн. руб. • 1,3 = 468 млн. руб. Зк2 = 220 млн. руб • 1,3 = 286 млн. руб. 3. Определение годовой производительности БТ и НТ. На основании эксплуатационных показателей 1996 года минимальное эксплуатационное время установки одного анкера составляет: 150 • 8 = 0,37 часа; тогда эксплуатационная 1628 • 2 производительность бригады составит 1 = 2,7 анкера в час; 0,37 Годовая производительность бригады составит: П год = 2,7 • 1 200 = 3 240 анкеров в год, или 1 620 пар анкеров. Годовая производительность ПАС-32 на основании данных отдела испытаний составит (из расчета времени |
|||||||||||
|
Лист |
|||||||||||
|
ДП. ПАС 32. 00. 00.000 |
2 |
||||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
|||||||
заглубления одного анкера - 8 мин): П год = 60 • 0,65 • 1 200 • 0,75 = 4 387 анкеров в год, или 8 2 193,5 пар анкеров. Превышение производительности НТ над базовой составит: b = 4 387 = 1,354. 3 240 Определение эксплуатационных затрат потребителя, приходящихся на час работы машины.
Заработная плата персонала, обслуживающего машины, определяются: Sзпi = kpi • l • SБ • Стi , где i = 1 k pi - районный коэффициент к заработной плате. kpi и kpi = 1,7. l = 1,25 = коэффициент, учитывающий премии экипажа строительных машин. Стi - часовая тарифная ставка i-го разряда (руб/час). Машины МБШ-321 и ПАС-32 обслуживаются машинистами VI |
||||||
|
Лист |
||||||
|
ДП. ПАС 32. 00. 00.000 |
3 |
|||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||
разряда. Ст = 10.600 руб. Зарплата каждого машиниста в час составит: SЗп1 = SЗп2 = 10.600 руб. • 1,7 • 1,25 = 22.525 руб. 4.1.1. Определение экономии трудовых затрат. Годовые затраты труда по вариантам определяем по формуле: r i = T Ti • (Бi + r pi) + n пi • r пi ; где Б - количество обслуживающего персонала по вариантам, чел. Б1 = 2 ; Б2 = 1 ; r pi - трудоемкость ТО и ТР, приходящаяся на 1 машино-час, человеко-часов; n пi - количество перебазировок техники за год; r пi - трудоемкость одной перебазировки. Так как все машины, (БТ и НТ), и условия перебазировок одинаковые, то затраты средств и труда на них будут одинаковы. Поэтому в расчет показатели n пi и r пi не включаем. Тогда годовые затраты по вариантам составлят: r1 = 1 200 • (5 + 0,51) = 6 612 человеко-часов. r2 = 1 200 • (1 + 0,74) = 2 088 человеко-часов. То же в человеко-днях: r1 = 6 612 = 806,3 ; r2 = 2 088 = 254,6 . 8,2 8,2 |
||||||
|
Лист |
||||||
|
ДП. ПАС 32. 00. 00.000 |
4 |
|||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||
DR = r1 (B2/B1) - r2 ; Tраб. где Траб - годовой фонд рабочего времени одного производственного рабочего в часах (1860 часов) и составит: DR = 6 612 · 1,354 - 2 088 = 3,7 человек, 1 860 или 6 612 · 1,354 - 2 088 = 837 человеко-дня; 8,2 где 8,2 - продолжительность рабочей смены, часов.
Затраты на топливо для машин с ДВС определяется: STi = WTi · ЦТ ; где WТi - часовой расход топлива (кг/час). Расход топлива в час определяем по формуле: WTi = 1,03 · 10-3 · Nен · ден · kN · kдв · kдв · kдм · kС , где NЕН1 = 160 л. с. ; NЕН2 = 130 л. с. (из табл.1). дЕН1 = дЕН2 = 175 г/л.с.ч. - удельный расход топлива при номинальной мощности, (г/л.с.ч.). kдв, kдм - коффициенты использования двигателя, соотвественно по времени и мощности. kДВ1 = kДВ2 = 0,8 ; kДМ1 = kДМ2 = 0,9 (таб.1). kN - коэффициент, учитывающий изменение расхода топлива в зависимости от степени использования двигателя по мощности. |
||||||
|
Лист |
||||||
|
ДП. ПАС 32. 00. 00.000 |
5 |
|||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||
kN = kN2 = 1,02 ; kC1 = kC2 = 1,35 - первичный коэффициент к расходу энергоресурсов для машин, работающих в районах Крайнего Севера (зона "Г"). Часовой расход топлива составит: WT1 = 1,03 · 10-3 · 160 · 175 · 1,02 · 0,8 · 0,9 · 1,35. WT2 = 1,03 · 10-3 · 130 · 175· 1,02 · 0,8 · 0,9 · 1,35. WT1 = 28,6 кг/час ; WТ2 = 23,2 кг/час. ЦТ1 = ЦТ2 = 1.400 руб. - стоимость 1 кг дизтоплива с учетом транспортно-заготовительных ресурсов для зоны "Г". Затраты на дизельное топливо за час работы машины составят: ST1 = 28,6 · 1.400 руб. = 40.040 руб. ST2 = 23,2 · 1.400 руб. = 32.480 руб.
Экономия топлива в год определяется по формуле: DW = WГ1 · B2/B1 – WГ2 ; где WГ - годовой расход топлива сравниваемых машин, WГ = WT · TГ ; где WT - часовой расход топлива сравниваемых машин, кг/час; WT1 = 28,6 кг/час; WT2 = 23,2 кг/час; тогда WГ1 = 28,6 · 1 200 = 34 320 кг; WГ2 = 23,2 · 1 200 = 27 840 кг. |
||||||
|
Лист |
||||||
|
ДП. ПАС 32. 00. 00.000 |
6 |
|||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||
Экономия топлива в год составляет: DW = 34 320 · 1,354 – 27 840 = 18 629,3 кг = 18,3 тонны в год. Таблица 1. Исходные данные. |
||||||||||
|
№№п. |
Наименование |
Условное обозначение |
Значение показателя МБШ-321 ПАС-32 |
|||||||
|
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. |
Завод изготовитель Масса, кг Глубина бурения, м Диаметр, мм Длина анкера, м Диаметр анкера, м, » ср. Установленная мощность дв.,л.с. Сред.технич.производительн.при разработке мерзл. грунта, анк/ч. Количество обслуживающего персонала, чел Разряд обслуживающего персонала Срок службы, год |
G h Ж l Ж NДВ т.ч. Б ТСЛ |
Тюменьгазстроймаш 19,5 3,2 100 4 30 160 5,5 5
Ш- 1чел 8 |
- 19,3 - - 6 30 130 7,5 2 тоже 8 |
||||||
|
Лист |
||||||||||
|
ДП. ПАС 32. 00. 00.000 |
7 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||||||
|
№№п. |
Наименование |
Условное обозначение |
Значение показателя МБШ-321 ПАС-32 |
|||||||
|
10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. |
Средний ресурс до капит. ремонта Оптовая цена, млн. руб. Продолжительность пребывания техники в кап. ремонте, дней То же, в текущем ремонте, дней То же, в техобслуживании ТО-2, дней Количество текущих ремонтов за межремонтный цикл То же, ТО-2 То же, ТО-1 Трудоемкость текущего ремонта, чел.-часов То же, ТО-2 То же, ТО-1 Коэфф. использования двигателя во времени Коэфф. использования двигателя по мощности Периодичность ТР, мото-часов То же, ТО-2 То же, ТО-1 |
Тр (ч) ЦОП dкр dтр dТО-2 dТО-1 аТР аТО-2 аТО-1 ZТР ZТО-2 ZТО-1 kДВ kДМ tТР tТО-2 tТО-1 |
6 000 360,0 13 7 0,8 0,2 5 19 75 430 17 4 0,8 0,9 960 240 60 |
8 290 220,0 20 9 0,7 0,2 8 27 108 640 9 4 0,8 0,9 960 240 60 |
||||||
|
Лист |
||||||||||
|
ДП. ПАС 32. 00. 00.000 |
8 |
|||||||||
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
||||||
|
№№п. |
Наименование |
Условное обозначение |
Значение показателя МБШ-321 ПАС-32 |
|||||||
|
25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. |
Норма амортизационных отчислений на капремонт, % То же, на полное восстановление Продолжительность работы машин в году, машин-час Емкость гидросистемы, дм3 Продолжительность смены, час Способы перевозки Дальность перевозки, км Периодичность смены масла в гидросистеме |
Акр Рн Тг Vr tсм LТ |
4,0 0,0961 1 200 130 8 трейлер 100 1 раз в сезон |
7,0 0,0961 1 200 400 8 собст. ход. 100 1 раз в сезон |
||||||
|
Лист |
||||||||||
|
ДП. ПАС 32. 00. 00.000 |
9 |
|||||||||
|
Изм. |
Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.),
обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus.
Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
Похожие рефераты: | |||||||||