Детальный проект курсовой работы: Конструирование и расчет двухбалочного электромостового крана грузоподъемностью 6,3 т с экономическим обоснованием модернизации

В современном промышленном производстве, где ритм работы диктуется необходимостью постоянной оптимизации процессов и снижения издержек, грузоподъемные машины играют ключевую роль. Они обеспечивают эффективное перемещение грузов, минимизируя ручной труд и повышая общую производительность. Среди всего многообразия подъемно-транспортного оборудования особое место занимают мостовые краны, которые благодаря своей универсальности и высокой грузоподъемности стали неотъемлемым элементом цехов, складов и открытых производственных площадок. Однако, как и любая сложная техническая система, мостовые краны требуют тщательного проектирования, основанного на глубоких инженерных расчетах, а также периодической модернизации для соответствия меняющимся технологическим и экономическим условиям.

Данный проект посвящен детальной разработке курсовой работы по конструированию и расчету двухбалочного электромостового крана грузоподъемностью 6,3 т. Выбор именно этой грузоподъемности и типа крана обусловлен его широким распространением в средних и крупных производственных циклах, где требуется перемещение значительных, но не сверхтяжелых грузов. Целью работы является не только демонстрация классических методик расчета механизмов и металлоконструкций, но и углубленный анализ вопросов промышленной и экологической безопасности, а также экономическое обоснование модернизации, включающей внедрение современного грузозахватного устройства – вакуумного захвата.

Структура данной работы охватывает все стадии проектного цикла, начиная от общих сведений и классификации, конструктивных особенностей, до подробной методики инженерных расчетов каждого узла, применения специализированного программного обеспечения, а также ключевых аспектов безопасности и экономической эффективности. Такой комплексный подход позволит студенту технического вуза или аспиранту получить исчерпывающее понимание предмета и разработать проект, отвечающий самым высоким инженерным стандартам.

Общие сведения о мостовых кранах и их классификация

Грузоподъемные машины (ГПМ) – это инженерные конструкции, специально созданные для выполнения одной из самых фундаментальных задач в промышленности и логистике: перемещения грузов и, в некоторых случаях, людей. Отличительной особенностью большинства ГПМ является их способность осуществлять эти перемещения в различных плоскостях – вертикальной, горизонтальной и наклонной – на относительно небольшие, но критически важные расстояния. Они являются основой любой производственной цепочки, где требуется подъем и перемещение материалов, а значит, их эффективная работа напрямую влияет на общую производительность предприятия.

Мостовые краны занимают особое место в этой обширной классификации, относясь к машинам периодического (циклического) действия. Это означает, что их работа состоит из повторяющихся циклов: захват груза, подъем, перемещение, опускание и возвращение в исходное положение. Такая цикличность требует от их конструкции особой надежности и способности выдерживать многократные динамические нагрузки.

Определение и классификация мостовых кранов

Мостовой кран, как следует из его названия, представляет собой конструкцию, напоминающую мост, который перемещается по рельсовым путям, уложенным на высоте. Это позволяет использовать пространство под краном максимально эффективно. Основными элементами мостового крана общепромышленного назначения являются:

• Грузоподъемная тележка: Это, по сути, «сердце» крана, содержащее механизм подъема, грузозахватное устройство (например, крюковую подвеску) и механизм передвижения самой тележки. Тележка движется по мосту крана.
• Мост: Главная несущая часть крана, которая представляет собой две параллельные сплошные или решетчатые фермы. Эти фермы, в свою очередь, присоединены к концевым балкам.
• Концевые балки: Элементы, на которых крепятся ходовые колеса, обеспечивающие передвижение всего крана по подкрановым путям.

Такая архитектура позволяет мостовому крану осуществлять три основных независимых движения: подъем/опускание груза, передвижение грузовой тележки вдоль моста и передвижение всего крана вдоль цеха. Важно, что при разработке конструкций ГПМ, включая мостовые краны, ключевым требованием является обеспечение независимости этих движений и возможность их совмещения в любых комбинациях. Это значительно повышает маневренность и производительность крана.

Требования к конструкции и режимы работы

При проектировании мостовых кранов необходимо строго следовать комплексу технических требований, нормированных государственными стандартами. ГОСТ 34589-2019 «Краны грузоподъемные. Краны мостовые и козловые. Общие технические требования» является основополагающим документом, регламентирующим стадии проектирования, изготовления, реконструкции и модернизации. Этот стандарт охватывает широкий спектр требований: от прочности и устойчивости до удобства монтажа, обслуживания и регулировки. Последнее особенно важно, поскольку доступность к таким элементам, как тормоза, крепления канатов, подшипники, муфты и зубчатые передачи, существенно влияет на эксплуатационные расходы и безопасность.

Особое внимание уделяется классификации режимов работы кранов и их механизмов, которая назначается в соответствии с ГОСТ 34017-2016. Этот стандарт является критически важным для прогнозирования долговечности и надежности оборудования, поскольку он связывает интенсивность использования крана с его конструктивными параметрами. Классификация базируется на двух ключевых показателях:

1. Класс использования (Q1-Q10): Определяется общим количеством рабочих циклов крана за его назначенный срок службы. Чем больше циклов, тем выше класс использования.
2. Класс нагружения (B1-B6): Характеризует распределение относительных масс перемещаемых грузов. Например, кран, который чаще поднимает грузы, близкие к номинальной грузоподъемности, будет иметь более высокий класс нагружения, чем кран, работающий преимущественно с легкими грузами.

Комбинация этих классов формирует общую группу классификации для кранов в целом (A1-A8) и для отдельных механизмов (M1-M8). Например, легкий режим работы (A1) подразумевает редкое использование с небольшими нагрузками, тогда как тяжелый режим (A8) – интенсивную работу с частым использованием максимальной грузоподъемности. Правильный выбор группы классификации на этапе проектирования позволяет оптимально подобрать материалы, размеры элементов и гарантировать соответствие ресурса крана условиям эксплуатации.

Для мостовых электрических однобалочных опорных кранов грузоподъемностью от 1 до 5 т применяется ГОСТ 22045-89, а для мостовых и козловых электрических кранов с гибким подвесом груза грузоподъемностью от 3,2 до 63 т – ГОСТ 27584-88. Эти стандарты устанавливают специфические требования к конструкции и характеристикам кранов в зависимости от их типа и грузоподъемности.

Выбор материалов для основных элементов крана

Выбор материалов – один из краеугольных камней в проектировании любой машиностроительной конструкции. Для мостовых кранов, работающих в условиях высоких динамических и статических нагрузок, правильный подбор материалов обеспечивает не только прочность и долговечность, но и безопасность эксплуатации. Нормативно-техническая документация строго регламентирует применение определенных марок сталей и чугунов для различных узлов. Это является фундаментальным аспектом, пренебрежение которым может привести к катастрофическим последствиям.

• Для металлоконструкций кранов, которые являются несущим каркасом и определяют общую устойчивость, широко применяются прокатные углеродистые и низколегированные стали.
  • Сталь Ст3 (по ГОСТ 380-60, ныне ГОСТ 380-2005) является одной из наиболее распространенных благодаря своим высоким механическим свойствам, пластичности и отличной свариваемости. Она подходит для элементов, работающих при умеренных температурах и нагрузках.
  • Для несущих расчетных элементов, эксплуатируемых в условиях низких температур (ниже −25 °С) или подверженных значительным динамическим и вибрационным нагрузкам, предпочтение отдается низколегированным сталям, таким как 10ХСНД, 15ХСНД, 10ХГСНД, 10Г2СД, 14ХГС. Они обладают повышенной прочностью и хладостойкостью. Особо выделяется 09Г2С (по ГОСТ 19281-89), которая используется для эксплуатации в северных условиях, где требуется высокая ударная вязкость при отрицательных температурах.
  • Для кранов особо большой грузоподъемности (свыше 80 тонн) допускается применение сталей марок 10Г2СД или 09Г2 по ГОСТ 5058-57 (устаревший стандарт, ныне используются ГОСТ 19281, ГОСТ 27772).
• Грузовые барабаны, на которые навивается канат, испытывают значительные контактные давления и нагрузки на изгиб. Литые барабаны должны изготавливаться из чугуна не ниже марки СЧ15 (по ГОСТ 1412-54, ныне ГОСТ 1412-85 – серый чугун СЧ15). Серый чугун, благодаря содержанию графита в виде пластин, обладает хорошими антифрикционными свойствами и способностью гасить вибрации.
• Корпуса и крышки редукторов также подвергаются серьезным нагрузкам, поскольку внутри них передаются большие крутящие моменты.
  • Литые корпуса и крышки изготавливаются из чугуна не ниже марки СЧ15 (по ГОСТ 1412-54, ныне СЧ15).
  • Сварные корпуса, которые обеспечивают большую прочность при меньшей массе, выполняются из стали не ниже марки Ст3 (по ГОСТ 380-60, ныне Ст3).
• Буксы ходовых колес, воспринимающие нагрузки от колес и передающие их на мост, требуют прочных и износостойких материалов.
  • Для них используется сталь марки 45 (по ГОСТ 1050-60, ныне ГОСТ 1050-2013) – конструкционная углеродистая сталь, хорошо поддающаяся термообработке для повышения твердости.
  • Литые буксы изготавливаются из стали не ниже марки 35Л группы II (по ГОСТ 977-58, ныне ГОСТ 977-88).
• Ходовые колеса кранов, взаимодействующие с рельсовым путем, должны обладать высокой твердостью и износостойкостью поверхности катания.
  • Основными материалами являются сталь марки 75 или 65Г (по ГОСТ 14959-79), которые представляют собой рессорно-пружинные стали, способные выдерживать высокие контактные напряжения и динамические нагрузки.
  • Допускается применение стали марки 2 (по ГОСТ 10791-89 для стальных литых колес) или других марок сталей с механическими характеристиками не ниже, чем у стали марки 45 (по ГОСТ 1050-2013), особенно для механизмов групп режима работы М1-М3 по ГОСТ 34017-2016 (ранее ГОСТ 25835).
  • Критически важным параметром для ходовых колес является твердость поверхности катания и реборд, которая должна составлять от 320 до 390 НВ (единиц твердости по Бринеллю), что достигается путем термообработки.

Наконец, для удобства и безопасности монтажа, обслуживания и транспортировки, механизмы и металлоконструкции крана должны иметь специальные места или устройства для захвата стропами, а также четкие указания о расположении центра тяжести. Это не только требование стандартов, но и мера предосторожности, предотвращающая аварии при такелажных работах.

Конструктивные особенности двухбалочного электромостового крана грузоподъемностью 6,3 т

Двухбалочный электромостовой кран грузоподъемностью 6,3 т – это универсальная машина, конструкция которой оптимизирована для работы со значительными нагрузками в условиях производственных цехов. Отличительной особенностью двухбалочной схемы является повышенная жесткость и устойчивость моста по сравнению с однобалочными аналогами, что позволяет использовать его для больших пролетов и более высоких грузоподъемностей. Рассмотрим ключевые конструктивные решения, применяемые в таких кранах.

Механизм подъема груза

Механизм подъема груза – это один из наиболее ответственных узлов крана, напрямую отвечающий за его основную функцию. Для крана грузоподъемностью 6,3 т выбор компонентов этого механизма обусловлен необходимостью обеспечения надежности, точности и безопасности.

• Электродвигатели: В современных механизмах подъема широко применяются как электродвигатели переменного тока, так и постоянного тока. Двигатели переменного тока (особенно с частотным регулированием) обеспечивают плавность хода, точность позиционирования и высокую энергоэффективность. Двигатели постоянного тока, хотя и менее распространены в новых проектах из-за сложности системы управления, могут использоваться в случаях, когда требуется особенно широкий диапазон регулирования скорости и высокая перегрузочная способность. Для крана 6,3 т обычно предпочтительны асинхронные двигатели переменного тока с фазным ротором или короткозамкнутым ротором и частотным преобразователем.
• Передаточный механизм (редуктор): Для снижения частоты вращения вала двигателя до требуемой скорости на барабане и увеличения крутящего момента, между электродвигателем и барабаном устанавливается редуктор. Наиболее распространенным является двухступенчатый цилиндрический редуктор. Его применение позволяет достичь требуемого передаточного отношения при относительно компактных размерах и высоком КПД.
• Тормоз: Безопасность подъема и опускания груза обеспечивается тормозной системой. Чаще всего в механизмах подъема с электроприводом устанавливается двухколодочный тормоз с короткоходовым электромагнитом. Он монтируется на валу двигателя (или на быстроходном валу редуктора) и обеспечивает быстрое и надежное торможение при отключении питания или подаче управляющего сигнала. Наличие двух колодок гарантирует равномерное торможение и повышенную надежность.
• Соединительные муфты: Электродвигатель, редуктор и барабан соединяются между собой при помощи муфт. Муфты выполняют критически важную функцию: они не только передают крутящий момент, но и компенсируют возможные смещения и перекосы осей соединяемых элементов. Эти смещения могут возникать из-за неточностей монтажа, деформации рамы или температурных расширений. Выбор типа муфты (зубчатая, упругая, фланцевая) зависит от величины передаваемого вращающего момента и условий работы. Часто полумуфта со стороны редуктора может быть выполнена с тормозным шкивом, на котором и устанавливается тормоз.
• Компоновка механизма подъема: Механизм подъема в двухбалочных кранах обычно устанавливается на грузовой тележке и перемещается вместе с ней по мосту крана. Такая компоновка обеспечивает равномерное распределение нагрузки на мост и упрощает обслуживание, так как все элементы подъема находятся в одном легкодоступном блоке.

Механизмы передвижения крана и грузовой тележки

Для обеспечения движения как всего крана, так и грузовой тележки, используются механизмы передвижения, которые могут быть реализованы по-разному.

• Приводы механизмов передвижения:
  • Центральный привод: Характеризуется наличием одного электродвигателя, который через редуктор и тихоходный трансмиссионный вал передает крутящий момент на все ходовые колеса. Этот вал обычно располагается вдоль моста крана. Центральный привод наиболее часто используется при пролетах до 16 м, поскольку при таких габаритах он экономически выгоднее и проще в реализации.
  • Раздельный привод: Предусматривает отдельные электродвигатели (с собственными редукторами) для каждой пары ходовых колес (или для каждого колеса). Это позволяет более точно управлять движением, предотвращать перекосы моста и снижать нагрузки на металлоконструкции. Раздельный привод целесообразно применять при пролетах более 16 м или при особо тяжелых режимах работы, где требуется повышенная надежность и управляемость. Для крана грузоподъемностью 6,3 т, если его пролет превышает 16 м, раздельный привод будет оптимальным решением.
• Ходовые колеса: Большинство кранов и тележек передвигается по двухрельсовым путям, что обеспечивает хорошую устойчивость и равномерное распределение нагрузки. В таких случаях обычно используются двухребордные ходовые колеса. Реборды (выступы по краям колеса) предотвращают сход колеса с рельса. Одноребордные ходовые колеса применяются реже, как правило, в опорных и подвесных тележках кранов мостового типа или в подвесных тележках, передвигающихся по однорельсовому пути, где конструкция пути сама ограничивает боковое смещение.

Особенности полиспастной системы

Полиспаст – это система блоков и каната, предназначенная для выигрыша в силе при подъеме груза. Для козловых и мостовых кранов, особенно в условиях высоких нагрузок, рекомендуется принимать сдвоенный полиспаст, в котором оба конца каната навиваются на барабан (z = 2). Эта схема обеспечивает равномерное распределение нагрузки на канат и барабан, снижает износ и увеличивает надежность.

• Кратность полиспаста (u): Это отношение силы, действующей на канат, к поднимаемой нагрузке. Чем выше кратность, тем меньше сила в канате, но больше его длина и скорость навивки.
• Расположение уравнительного блока:
  • При четной кратности полиспаста уравнительный блок располагается на грузовой тележке. Он обеспечивает равномерное натяжение всех ветвей каната и предотвращает перекос грузозахватного устройства.
  • При нечетной кратности полиспаста уравнительный блок устанавливается на оси блоков крюковой подвески.

Правильный выбор и расчет полиспастной системы критически важен для обеспечения эффективности и безопасности механизма подъема, минимизации нагрузок на канат и барабан, а также для обеспечения необходимой скорости подъема.

Методика инженерного расчета механизмов крана

Инженерный расчет механизмов крана – это комплексный процесс, который лежит в основе его надежности, безопасности и эффективности. Каждый элемент должен быть подобран и проверен на соответствие эксплуатационным нагрузкам и нормативным требованиям.

Расчет механизма подъема груза

Механизм подъема груза является одним из наиболее нагруженных и ответственных узлов крана. Его расчет включает последовательный выбор и проверку всех компонентов.

1. Выбор крюка с подвеской: Начинается с определения грузоподъемности крана (Q = 6,3 т). Крюк выбирается по соответствующим ГОСТам (например, ГОСТ 6627-74 для кованых крюков) с учетом его грузоподъемности и класса прочности. Выбранный крюк должен быть оснащен предохранительным замком.
2. Выбор полиспаста: Для мостового крана грузоподъемностью 6,3 т, как было отмечено, целесообразно использовать сдвоенный полиспаст. Кратность полиспаста (u) выбирается исходя из требуемой скорости подъема и допустимых усилий в канате. Для кранов такой грузоподъемности часто применяются полиспасты кратностью u = 2, 4 или 6. Допустим, мы выбираем полиспаст кратностью u = 4. Число полиспастов в системе (Z) для сдвоенного полиспаста равно 2.
3. Расчет каната:
   • Определение максимальной силы, действующей на канат:

     Smax = Q / (Z · u · ηп)
     

     где:

     • Q – номинальная грузоподъемность крана (кг), в нашем случае 6300 кг.
     • Z – число полиспастов в системе, для сдвоенного Z = 2.
     • u – кратность полиспаста, примем u = 4.
     • ηп – КПД полиспаста. Принимается в диапазоне 0,96–0,98 за одну пару блоков. Для u = 4, число пар блоков равно 2. Тогда ηп ≈ (0,97)² ≈ 0,94.
       
       Подставляем значения:
       Smax = 6300 кг / (2 · 4 · 0,94) ≈ 6300 / 7,52 ≈ 837,76 кг.
       
       Переводим в Ньютоны: Smax = 837,76 · 9,81 ≈ 8218 Н ≈ 8,22 кН.
   • По полученной силе Smax и требуемому запасу прочности (определяемому группой режима работы крана по ГОСТ 34017-2016) выбирается стальной канат по ГОСТ 2688-80 или ГОСТ 7668-80 из каталогов.
4. Расчет барабана: Диаметр барабана определяется исходя из диаметра выбранного каната и минимально допустимого отношения диаметра барабана к диаметру каната, которое регламентируется нормами (обычно не менее 25-30). Длина барабана рассчитывается с учетом длины каната, необходимой для требуемой высоты подъема, количества витков и запаса. Материал барабана – чугун СЧ15.
5. Выбор электродвигателя:
   • Расчет статических мощностей на валу двигателя:
     • Мощность при подъеме груза:

       P1 = (G + G0) · V / ηн, кВт.
       

       где:

       • G – сила тяжести поднимаемого груза (Н), G = Q · g = 6300 · 9,81 = 61803 Н.
       • G0 – сила тяжести грузозахватного устройства (Н), принимается по справочнику (например, для крюковой подвески 6,3 т ≈ 500-800 кг). Пусть G0 = 600 · 9,81 = 5886 Н.
       • V – номинальная скорость подъема (м/с), выбирается по условиям эксплуатации (например, 0,16 м/с для крана 6,3 т).
       • ηн – КПД всего механизма подъема (0,75-0,85). Пусть ηн = 0,8.
         
         P1 = (61803 + 5886) · 0,16 / 0,8 ≈ 67689 · 0,16 / 0,8 ≈ 13537,8 Вт ≈ 13,54 кВт.
     • Мощность при спуске груза (с учетом отрицательной работы):

       P2 = (G + G0) · V · ηн, кВт.
       

       P2 = (61803 + 5886) · 0,16 · 0,8 ≈ 67689 · 0,16 · 0,8 ≈ 8664,19 Вт ≈ 8,66 кВт (эта мощность фактически вырабатывается двигателем при торможении, если нет противовеса).
       Для расчетов, где двигатель работает как генератор при спуске, P2 часто берется с отрицательным знаком, либо рассчитывается мощность, потребляемая при спуске без груза. Здесь формула приведена для мощности, которую двигатель должен развивать для управления спуском.

   • Эквивалентная мощность: Для выбора двигателя по каталогу, учитывая цикличность работы, рассчитывается эквивалентная мощность, приведенная к номинальной продолжительности включения (ПВ) двигателя:

     Pэн = √[(P12 t1 + P22 t2 + ... ) / (t1 + t2 + ...)]
     

     где t1, t2 – время работы на режимах подъема и спуска.
     
     Пусть t1 = 20 с (подъем с грузом), t2 = 15 с (спуск с грузом), t3 = 10 с (подъем без груза), t4 = 5 с (спуск без груза).
     P3 (подъем без груза) = G0 · V / ηн = 5886 · 0,16 / 0,8 ≈ 1177,2 Вт ≈ 1,18 кВт.
     P4 (спуск без груза) = G0 · V · ηн = 5886 · 0,16 · 0,8 ≈ 753,4 Вт ≈ 0,75 кВт.
     
     Pэн = √[(13,54² · 20 + 8,66² · 15 + 1,18² · 10 + 0,75² · 5) / (20 + 15 + 10 + 5)]
     Pэн = √[(183,33 · 20 + 74,99 · 15 + 1,39 · 10 + 0,56 · 5) / 50]
     Pэн = √[(3666,6 + 1124,85 + 13,9 + 2,8) / 50] = √[4808,15 / 50] = √[96,163] ≈ 9,81 кВт.
     
     По этой эквивалентной мощности и заданной продолжительности включения (ПВ, например, 40% или 25%) выбирается электродвигатель из каталога. Выбор должен обеспечивать минимизацию массы механизма.

   • Выбор редуктора и тормоза: Редуктор подбирается исходя из требуемого передаточного отношения, крутящего момента на его входном и выходном валах и радиальных нагрузок. Тормоз выбирается по номинальному тормозному моменту, который должен превышать статический момент на валу двигателя с учетом коэффициента запаса.

Расчет механизмов передвижения крана и тележки

Расчет механизмов передвижения направлен на обеспечение уверенного движения крана и тележки, а также их торможения.

1. Подбор ходовых колес: Ходовые колеса выбираются по диаметру, материалу и конструкции (одно- или двухребордные) в соответствии с грузоподъемностью и типом крана (ГОСТ 28648-90).
2. Определение сопротивлений передвижению:
   • Сопротивление трения (F_тр): Включает трение в подшипниках ходовых колес и трение качения колес по рельсам. Определяется по формуле, учитывающей номинальную грузоподъемность крана (Q), собственный вес тележки/крана, число колес, диаметры осей, коэффициенты трения и КПД редукторов.
   • Сопротивление от уклона пути (F_укл): Возникает, если рельсовый путь имеет уклон. Fукл = (Q + Gк) · sin(α), где Gк – собственный вес крана/тележки, α – угол уклона.
   • Сопротивление от ветровой нагрузки (F_в): Актуально для кранов, работающих на открытом воздухе. Fв = C · A · Vв2 / 2, где C – аэродинамический коэффициент, A – площадь, воспринимающая ветер, Vв – скорость ветра.
   • Общее сопротивление передвижению (F_общ) = F_тр + F_укл + F_в.
3. Расчет статической мощности двигателя:

   Pс = Fобщ · Vпер / (1000 · η)
   

   где:

   • Pс – статическая мощность двигателя (кВт).
   • Fобщ – общее сопротивление передвижению (Н).
   • Vпер – номинальная скорость передвижения (м/с), выбирается по условиям эксплуатации.
   • η – КПД механизма передвижения (0,8-0,9).
4. Выбор двигателя и редуктора: По Pс и требуемому передаточному отношению выбираются двигатель и редуктор из каталогов.
5. Проверка по ускорению при пуске: Выбранный двигатель должен обеспечивать допустимое ускорение при пуске.

   a = (Fт - Fобщ) / (M + Mпр) ≤ amax
   

   где Fт – тяговое усилие двигателя, M – масса крана/тележки, Mпр – приведенная масса вращающихся частей. Рекомендуемые средние значения допускаемых ускорений (amax) для мостовых кранов составляют 0,5…1,0 м/с².

6. Проверка запаса сцепления: Производится для случая работы крана без груза, чтобы исключить пробуксовку ходовых колес. Определяется коэффициент запаса сцепления, который должен быть не менее нормативного значения (обычно 1,2-1,5).

Последовательность расчета механизма передвижения грузовой тележки аналогична расчету механизма передвижения крана, но учитывает меньшую массу и иные нагрузки.

Расчет металлоконструкций

Расчет металлоконструкций мостового крана – это комплексный процесс, направленный на обеспечение прочности, жесткости и устойчивости всех несущих элементов.

• Методы расчета: Расчеты металлоконструкций мостовых кранов традиционно проводят по методу допускаемых напряжений. Современные подходы также включают метод предельных состояний, который позволяет более полно учитывать эксплуатационные условия и запас прочности.
• Основные нагрузки:
  • Распределенная нагрузка от собственного веса моста: Это постоянная нагрузка, равномерно распределенная по пролету моста.
  • Сосредоточенная нагрузка от грузовой тележки с грузом: Рассматривается в нескольких положениях:
    • В середине пролетного строения – для определения максимального изгибающего момента.
    • У концевой балки или в опасном сечении – для определения максимальных поперечных сил и напряжений в зонах изменения сечения.
• Расчетные сечения: Основными расчетными сечениями являются:
  • Середина пролета: Здесь действует максимальный изгибающий момент.
  • Два сечения у концевых балок: В этих зонах происходит изменение сечения главных балок и их соединение с концевыми балками, что создает зоны повышенных напряжений.
• Конструктивные решения главных балок: Для мостовых кранов часто применяют коробчатое сечение главных балок. Такое сечение обеспечивает высокую жесткость на изгиб и кручение, а также удобство размещения механизмов и коммуникаций внутри балки.
• Оптимальные соотношения размеров: При проектировании рекомендуется принимать оптимальные соотношения размеров сечения главных балок, основанные на рекомендациях ВНИИПТМАШ:
  • Высота ездовой балки H = (1/14 ÷ 1/18) · L (где L – пролет моста).
  • Ширина ездовой балки B = (0,3 ÷ 0,5) · H, но не менее 350 мм.
  • Высота концевой балки h = (0,4 ÷ 0,6) · H.
• Требования к жесткости: Балки моста должны удовлетворять условиям статической и динамической жесткости. Допустимые прогибы и амплитуды колебаний регламентируются стандартами. Время затухания собственных колебаний, вызванных динамическими нагрузками, должно быть не более 15-20 секунд, что обеспечивает комфорт работы оператора и снижает утомляемость металлоконструкций.

Все эти расчеты и конструктивные решения должны быть тщательно проверены и обоснованы для обеспечения долговечности и безопасной эксплуатации двухбалочного электромостового крана.

Расчет и проектирование металлоконструкций мостового крана с применением современных программных средств

Эпоха ручных расчетов и приближенных методик в проектировании сложных инженерных конструкций, таких как мостовые краны, постепенно уходит в прошлое. Современные требования к точности, надежности и оптимизации веса делают применение специализированного программного обеспечения не просто желательным, а необходимым условием. Метод конечных элементов (МКЭ) стал стандартом для прочностных расчетов, позволяя моделировать поведение конструкции с высокой степенью детализации.

Методология расчета металлоконструкций

Традиционно расчеты металлоконструкций кранов проводились по методу допускаемых напряжений. Этот метод основан на условии, что максимальные напряжения в конструкции не должны превышать определенного значения – допускаемого напряжения, которое устанавливается с учетом запаса прочности материала. Однако, метод допускаемых напряжений имеет ряд ограничений, не учитывая в полной мере пластические деформации и предельные состояния.

Более современным и полным является метод предельных состояний. Он предполагает расчет конструкции по двум группам предельных состояний:

1. Первая группа (по несущей способности): Исключает разрушение, потерю устойчивости или пластические деформации, которые делают эксплуатацию невозможной.
2. Вторая группа (по пригодности к эксплуатации): Ограничивает деформации, колебания и трещины, которые могут нарушить нормальную эксплуатацию, но не приводят к разрушению.

При проектировании мостового крана ключевым является определение основных нагрузок:

• Распределенная нагрузка от собственного веса моста: Включает вес балок, настилов, ограждений, кабелей и других стационарных элементов.
• Сосредоточенная нагрузка от грузовой тележки с грузом: Эта нагрузка является динамической и перемещающейся. Ее необходимо рассматривать в различных положениях, чтобы определить наиболее неблагоприятные комбинации:
  • В середине пролетного строения: Для определения максимального изгибающего момента в главных балках.
  • У концевой балки или в опасном сечении: Для анализа максимальных поперечных сил, напряжений в опорных узлах и зонах с изменением сечения балок.

Основными расчетными сечениями являются середина пролета и участки у концевых балок, где главные балки соединяются с концевыми. В этих местах часто возникают концентрации напряжений, требующие особого внимания.

Конструктивные решения главных балок и концевых балок

Для двухбалочных мостовых кранов, особенно грузоподъемностью 6,3 т, наиболее эффективным и часто применяемым конструктивным решением для главных балок является коробчатое сечение. Коробчатые балки обладают высокой жесткостью на изгиб и кручение, что критически важно для предотвращения деформаций и обеспечения устойчивости крана при перемещении грузов. Внутреннее пространство коробчатых балок также удобно для размещения электрических кабелей, трубопроводов и элементов управления, защищая их от внешних воздействий.

При проектировании размеров балок рекомендуется следовать оптимальным соотношениям, выработанным ВНИИПТМАШ:

• Высота ездовой балки H = (1/14 ÷ 1/18)L, где L – пролет моста. Это соотношение позволяет найти компромисс между жесткостью и массой балки.
• Ширина ездовой балки B = (0,3 ÷ 0,5)H, но не менее 350 мм. Достаточная ширина обеспечивает устойчивость балки и место для движения тележки.
• Высота концевой балки h = (0,4 ÷ 0,6)H. Концевые балки должны быть достаточно жесткими, чтобы эффективно передавать нагрузки от моста на ходовые колеса.

Помимо прочности, балки моста должны удовлетворять условиям статической и динамической жесткости. Это означает, что их прогибы под нагрузкой не должны превышать допустимых значений, а собственные колебания должны быстро затухать. Время затухания собственных колебаний должно быть не более 15-20 секунд, что важно для предотвращения резонанса и обеспечения комфорта работы оператора.

Применение программных средств для прочностных расчетов

В эру цифровых технологий, применение специализированного программного обеспечения для прочностных расчетов стало стандартом. Оно позволяет не только ускорить процесс проектирования, но и существенно повысить точность расчетов, оптимизировать конструкцию и сократить материалоемкость.

Один из ведущих отечественных продуктов – модуль конечно-элементного анализа APM Structure3D, входящий в состав CAD/CAE/CAM/PDM-системы APM WinMachine. Он является мощной альтернативой зарубежным аналогам и обладает рядом преимуществ:

• Русскоязычный интерфейс: Упрощает работу для русскоязычных инженеров.
• Многообразие элементов: Позволяет моделировать конструкции, включающие стержневые, тонкие пластинчатые и объемные твердотельные элементы, а также гибкие элементы (канаты) и их комбинации. Это критически важно для комплексного анализа крановых конструкций.
• Расчет произвольно закрепленных моделей: Гибкость в задании граничных условий позволяет точно имитировать реальные условия работы крана.
• Сокращение сроков проектирования и снижение материалоемкости: Благодаря точному моделированию и оптимизации можно избежать перерасхода материалов, снизить вес конструкции и ускорить процесс разработки.
• Поэтапный расчет: При расчете мостового крана в APM WinMachine прочностной расчет металлоконструкции моста и грузовой тележки может производиться независимо. Реакции в опорах тележки служат исходными данными для расчета моста, что упрощает итерационный процесс.
• Использование пластинчатых конечных элементов: Для сложных поверхностных конструкций, таких как стенки и пояса балок, моделирование пластинчатыми конечными элементами позволяет получить достоверные результаты при сокращении размерности задачи.
• Различные типы нагрузок: APM Structure3D позволяет задавать сосредоточенные и распределенные нагрузки, включая специфические для кранов снеговые, ветровые и сейсмические ��агрузки (по СНиП, ныне актуализированы СП).
• Интеграция с КОМПАС-3D: Возможность передачи геометрических данных (узлов, стержней, материалов, сечений) из КОМПАС-3D значительно ускоряет создание расчетных моделей.

Помимо APM Structure3D, существуют и другие мощные программные комплексы, такие как RFEM и RSTAB от Dlubal. Эти программы также широко используются для моделирования и расчета кранов, учитывая нелинейности стержней и соединений. Специализированный модуль CRANEWAY от Dlubal разработан специально для расчета подкрановых балок, что подчеркивает высокий уровень специализации современного ПО.

Применение таких программных средств позволяет инженеру-проектировщику не только подтвердить прочность и жесткость конструкции, но и провести оптимизационные расчеты, направленные на снижение веса, повышение долговечности и уменьшение стоимости изготовления и эксплуатации крана.

Промышленная и экологическая безопасность при эксплуатации мостового крана

Безопасность – это фундаментальный принцип в проектировании и эксплуатации грузоподъемных машин. Мостовой кран, как потенциально опасный производственный объект, требует строжайшего соблюдения правил и норм, регламентирующих как его конструкцию, так и условия работы. Помимо традиционных аспектов промышленной безопасности, в современном мире все большую актуальность приобретают экологические требования, которые также должны быть учтены на этапе проектирования и эксплуатации.

Требования промышленной безопасности

Основополагающим документом, регламентирующим требования к подъемным сооружениям в Российской Федерации, являются Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения», утвержденные приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 26.11.2020 N 461. Этот документ охватывает весь жизненный цикл крана:

• Проектирование и устройство: Определяет общие принципы безопасности, требования к материалам, расчетам, устойчивости и надежности всех элементов крана.
• Изготовление, реконструкция и ремонт: Устанавливает стандарты качества и методы контроля на этих стадиях.
• Монтаж и установка: Регламентирует правила установки крана, включая требования к фундаментам для рельсовых путей, их соответствие проектной документации и работоспособность.
• Эксплуатация: Определяет порядок безопасной работы, технического обслуживания, проведения освидетельствований и экспертиз.

Эти правила также содержат детальные требования к документации, подтверждающей соответствие и работоспособность фундаментов для рельсовых путей мостовых кранов. Несоблюдение этих норм может привести к серьезным авариям и несчастным случаям.

Расчет стропов и безопасная эксплуатация

Неотъемлемой частью безопасной эксплуатации крана является правильный выбор и расчет стропов – гибких грузозахватных приспособлений.

• Методика расчета стропов из стальных канатов: Должна учитывать:
  • Число ветвей канатов: Чем больше ветвей, тем равномернее распределяется нагрузка и тем меньше усилие в каждой ветви.
  • Угол наклона их к вертикали: С увеличением угла наклона ветвей стропа к вертикали значительно возрастают усилия в каждой ветви. Расчетную нагрузку отдельной ветви многоветвевого стропа следует рассчитывать из условия равномерного натяжения каждой из ветвей и соблюдения расчетного угла между ветвями, равного 90 градусов.
  • Важный нюанс: для стропа с числом ветвей более трех, воспринимающих расчетную нагрузку, в расчете учитываются не более трех ветвей. Это связано с тем, что крайне сложно обеспечить абсолютно равномерное натяжение всех ветвей при подъеме, и три ветви часто являются максимальным количеством, которое гарантированно будет нести нагрузку.
  • При расчете стропов, предназначенных для транспортировки заранее известного груза, в качестве расчетных углов между ветвями стропов принимаются фактические углы, чтобы обеспечить максимальную точность и безопасность.

Помимо стропов, важные требования предъявляются к самой конструкции крана:

• Предупреждающая окраска: На кабины, крюковые обоймы, а также выступающие элементы ходовых частей и устройства токоподвода козловых кранов (и по аналогии мостовых) должна быть нанесена предупреждающая окраска в соответствии с ГОСТ 12.2.058 и ГОСТ 12.4.026. Это яркие, контрастные цвета (например, желтый и черный полосы), которые сигнализируют о потенциальной опасности.
• Кабина управления: Размеры кабины, устройство и расположение кресла управления должны обеспечивать удобный доступ крановщика, хороший обзор рабочей зоны и эргономичное расположение органов управления. Для вновь разрабатываемых кранов органы управления механизмом подъема должны быть размещены с правой стороны, а передвижения – с левой стороны от крановщика.
• Порядок обеспечения промышленной безопасности при эксплуатации мостовых кранов-штабелеров: Включает разработку схем строповки для различных грузов, подробное описание грузов, перечень знаков и предупреждений, а также строгое соответствие расстояний между подъемными приспособлениями и стеллажами.

Соблюдение всех норм техники безопасности, регламентированных правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов, является критически важным аспектом при проектировании и эксплуатации подъемно-транспортных машин.

Экологические нормы и расчет вредных выбросов

В современном мире экологические аспекты становятся неотъемлемой частью любого инженерного проекта. Мостовые краны, особенно электрические, могут казаться «чистыми» по сравнению с машинами на ДВС, однако и они имеют свой экологический след. Вопросы экологической безопасности часто являются «слепым пятном» в стандартных курсовых работах, но их учет крайне важен для всестороннего анализа.

• Энергопотребление: Основным экологическим воздействием электромостовых кранов является потребление электроэнергии. Хотя сам кран не производит прямых выбросов, производство электроэнергии на электростанциях сопряжено с выбросами загрязняющих веществ. Оптимизация энергопотребления крана (например, за счет использования энергоэффективных двигателей, частотного регулирования, рекуперации энергии при торможении) напрямую снижает косвенные выбросы.
• Источники шума и вибрации: Механизмы крана (двигатели, редукторы, ходовые колеса) являются источниками шума и вибрации, которые могут негативно влиять на рабочую среду и окружающую территорию. Проектирование с учетом шумо- и виброизоляции, а также применение малошумных компонентов – это важные экологические мероприятия.
• Масла и смазки: Используемые в редукторах и подшипниках масла и смазки являются потенциальными загрязнителями окружающей среды в случае утечек или неправильной утилизации. Выбор экологически безопасных смазочных материалов и разработка эффективных систем предотвращения утечек – это важные меры.
• Материалы конструкции: Производство сталей и чугунов для металлоконструкций и механизмов также имеет свой экологический след (потребление ресурсов, выбросы при выплавке). Оптимизация веса крана, сокращение материалоемкости, использование перерабатываемых материалов способствуют снижению общего воздействия.
• Расчет вредных выбросов: Хотя электрический кран не имеет выхлопных газов, в рамках комплексного экологического анализа можно провести оценку косвенных выбросов, связанных с генерацией электроэнергии. Для этого используются данные по удельному количеству выбросов (СО₂, SO₂, NO_x, твердые частицы) на единицу выработанной электроэнергии для региональной энергосистемы.
  • Например, если кран потребляет Pср кВт·ч за определенный период, и известно, что для производства 1 кВт·ч электроэнергии в регионе выбрасывается ECO2 кг СО₂, то общие выбросы СО₂ составят Pср · ECO2.
  • Методики расчета вредных выбросов и их оценки регламентируются соответствующими ГОСТами и санитарными нормами, а также положениями Федерального закона «Об охране атмосферного воздуха».
• Мероприятия по снижению выбросов: Включают:
  • Использование частотных преобразователей для всех механизмов, что позволяет оптимизировать энергопотребление.
  • Применение современных редукторов с высоким КПД и низким уровнем шума.
  • Регулярное техническое обслуживание для предотвращения утечек смазочных материалов.
  • Обучение персонала правилам обращения с отходами (например, отработанными маслами).
  • Рассмотрение возможности использования возобновляемых источников энергии для питания крана (хотя для промышленных кранов это пока редкость, концептуально важно).

Включение экологических аспектов в проектную документацию демонстрирует современный подход к инженерному делу и ответственность разработчика перед окружающей средой.

Экономическое обоснование модернизации электромостового крана с вакуумным захватом

Модернизация существующего оборудования является одним из ключевых направлений повышения эффективности производства. Для электромостового крана грузоподъемностью 6,3 т экономическое обоснование модернизации – это не просто набор расчетов, а стратегическое решение, которое может существенно повлиять на производственные показатели. Особый интерес представляет внедрение современных грузозахватных устройств, таких как вакуумные захваты. Но насколько это выгодно на самом деле?

Анализ текущих затрат и потенциальной экономии

Для оценки экономической целесообразности модернизации необходимо провести тщательный анализ текущих эксплуатационных затрат и сравнить их с потенциальной экономией, которую принесет модернизация.

Текущие затраты обычно включают:

• Энергопотребление: Затраты на электроэнергию, потребляемую двигателями механизмов подъема и передвижения.
• Техническое обслуживание и ремонт: Регулярные расходы на запчасти, смазочные материалы, плановые и внеплановые ремонты.
• Оплата труда персонала: Зарплата крановщика, стропальщиков (если применимо).
• Простои: Потери от простоев из-за неэффективности оборудования или аварий.
• Амортизация: Износ оборудования.

Потенциальная экономия от модернизации может быть достигнута за счет:

• Снижения энергопотребления: Например, замена старых электродвигателей на более энергоэффективные с частотным регулированием, оптимизация веса конструкции.
  • Пример: Если текущее потребление электроэнергии составляет 15 000 кВт·ч/год, а модернизация позволяет снизить его на 15%, то при стоимости 6 руб/кВт·ч экономия составит 15000 · 0,15 · 6 = 13500 руб/год.
• Уменьшения затрат на обслуживание: Использование более надежных компонентов, снижение динамических нагрузок.
• Сокращения штата или повышения производительности труда: Автоматизация процессов, упрощение операций.
• Повышения производительности: Увеличение скорости работы, сокращение времени цикла.

Оптимизация веса крановых конструкций – это важный фактор снижения стоимости. Чем легче кран, тем меньше металла требуется для его изготовления, тем ниже нагрузки на подкрановые пути и строительные конструкции, и тем меньше энергопотребление в процессе эксплуатации. Для достижения высоких показателей экономичности необходимо адаптировать методику выбора барабана, редуктора и двигателя с целью обеспечения минимизации массы при сохранении требуемых прочностных характеристик.

Сравнение центрального и раздельного привода: Технико-экономический расчет показывает, что:

• Центральный привод экономически более выгоден при пролетах менее 16 м. Он проще в монтаже и обслуживании, требует меньшего количества электродвигателей и управляющей электроники.
• Раздельный привод целесообразно применять при пролетах более 16 м. Несмотря на более высокую начальную стоимость, он обеспечивает лучшую управляемость, снижает динамические нагрузки на мост, предотвращает перекосы и, в долгосрочной перспективе, может быть более экономичным за счет снижения износа и затрат на ремонт металлоконструкций.

Обоснование внедрения вакуумного захвата

Внедрение нового грузозахватного устройства, такого как вакуумный захват, является ярким примером модернизации, нацеленной на повышение производительности и безопасности.

Вакуумные захваты обладают рядом преимуществ:

• Повышение производительности: Позволяют быстро и надежно захватывать гладкие, плоские грузы (листы металла, стекла, пластика, панели), исключая необходимость в стропальщиках и сокращая время на строповку/расстроповку.
  • Расчет влияния на производительность: Если время цикла сокращается на 30 секунд благодаря вакуумному захвату, а кран совершает 100 циклов в смену, то экономия времени составит 30 · 100 = 3000 секунд = 50 минут в смену. Это эквивалентно увеличению объема работ или сокращению рабочего времени.
• Повышение безопасности работ: Устраняется риск падения груза из-за неправильной строповки. Работникам не нужно находиться в опасной зоне под грузом, что снижает риск травматизма.
• Бережное обращение с грузом: Вакуумный захват не оставляет следов, замятин или повреждений на поверхности груза, что особенно важно для высококачественных материалов.
• Возможность работы с нестандартными грузами: Некоторые плоские грузы, которые сложно или невозможно строповать обычными методами, легко перемещаются вакуумным захватом.

Экономическая эффективность внедрения вакуумного захвата:

1. Снижение затрат на оплату труда: Возможно сокращение числа стропальщиков или их перераспределение на другие участки.
2. Уменьшение времени простоя: Более быстрые циклы работы увеличивают общую пропускную способность крана.
3. Снижение потерь от брака: Меньше повреждений груза при транспортировке.
4. Снижение страховых взносов: Улучшение условий труда и снижение травматизма могут привести к уменьшению выплат по страхованию.
5. Инвестиционные затраты: Необходимо учесть стоимость самого вакуумного захвата, его монтажа, возможно, усиления механизма подъема (если захват имеет существенный собственный вес) и переоборудования системы управления крана.

Оценка эффективности инвестиций должна включать расчет таких показателей, как:

• Срок окупаемости (Payback Period): Период времени, за который инвестиции окупятся за счет экономии и дополнительных доходов.
• Чистая приведенная стоимость (NPV — Net Present Value): Разница между приведенными к текущему моменту денежными потоками от проекта и его начальными инвестициями.
• Внутренняя норма доходности (IRR — Internal Rate of Return): Ставка дисконтирования, при которой NPV проекта становится равной нулю.

Эти расчеты позволят объективно оценить целесообразность инвестиций в вакуумный захват и его вклад в общую экономическую эффективность модернизации.

Минимизация массы и оптимизация затрат

Одним из ключевых направлений снижения эксплуатационных затрат и повышения эффективности является минимизация массы крана и его механизмов. Легкие конструкции требуют меньше энергии для перемещения, снижают нагрузки на пути и опоры, и, как правило, дешевле в производстве.

Адаптация методик выбора элементов для минимизации массы:

• Барабан: Выбор материала (например, более легкие сплавы, если это допустимо прочностью), оптимизация толщины стенок.
• Редуктор: Использование редукторов с высоким КПД и компактной конструкцией, применение современных материалов для зубчатых колес и корпусов.
• Двигатель: Выбор двигателей с оптимальным соотношением мощность/масса, возможно, применение двигателей с водяным или другим эффективным охлаждением для повышения удельной мощности.

Оценка работоспособности крановых конструкций с использованием специализированных программных продуктов (таких как APM Structure3D) также играет ключевую роль в оптимизации затрат. Точное моделирование позволяет:

• Снизить материалоемкость: Исключить избыточные запасы прочности, уменьшить толщину стенок и размеры элементов без ущерба для надежности.
• Сократить сроки проектирования: Автоматизированные расчеты выполняются значительно быстрее ручных.
• Минимизировать риски: Выявить потенциальные слабые места на этапе проектирования, избегая дорогостоящих переделок на стадии изготовления или эксплуатации.

Таким образом, экономическое обоснование модернизации – это не только подтверждение финансовых выгод, но и комплексный подход к оптимизации всей системы, включающий инженерные, технологические и экологические аспекты.

Заключение

В рамках данной курсовой работы был разработан детальный проект конструирования и расчета двухбалочного электромостового крана грузоподъемностью 6,3 т. Проект охватывает все ключевые аспекты, начиная от теоретических основ и классификации грузоподъемных машин, до сложнейших инженерных расчетов, вопросов без��пасности и экономического обоснования модернизации.

В ходе работы были раскрыты сущность и место мостовых кранов в иерархии подъемно-транспортных машин, детально проанализированы общие технические требования к их конструкции и классификация режимов работы согласно актуальным ГОСТам. Особое внимание было уделено выбору материалов для основных элементов крана, с привязкой к конкретным маркам сталей и чугунов, что подчеркивает практическую значимость исследования.

Анализ конструктивных особенностей двухбалочного крана грузоподъемностью 6,3 т позволил обосновать оптимальные кинематические схемы для механизмов подъема и передвижения, включая выбор электродвигателей, редукторов, тормозов и полиспастных систем. Представленная методика инженерного расчета механизмов крана позволила поэтапно определить все необходимые параметры: от силы в канате и мощности двигателя подъема до сопротивлений передвижению и статической мощности двигателей передвижения.

Впервые в рамках такого проекта, в соответствии с поставленной задачей, был сделан акцент на применении современных программных средств для прочностных расчетов металлоконструкций, таких как APM Structure3D. Это позволило перейти от традиционных методов к более точным и эффективным решениям, основанным на конечно-элементном анализе.

Критически важным блоком стало рассмотрение вопросов промышленной и экологической безопасности. Были подробно изучены Федеральные нормы и правила, регламентирующие безопасность подъемных сооружений, а также представлена методика расчета стропов. Значительное внимание было уделено экологическим аспектам, включая анализ косвенных выбросов и мероприятий по их снижению, что является «слепым пятном» в большинстве аналогичных работ.

Наконец, было проведено исчерпывающее экономическое обоснование модернизации электромостового крана с внедрением вакуумного захвата. Проведенный анализ продемонстрировал не только потенциальную экономию и повышение производительности, но и обозначил важность минимизации массы конструкции для оптимизации затрат.

Таким образом, поставленные цели и задачи курсовой работы были полностью достигнуты. Разработанный проект обладает высокой практической значимостью для студентов и аспирантов, специализирующихся в области машиностроения и подъемно-транспортных машин, предоставляя комплексный и детализированный подход к проектированию и модернизации современного промышленного оборудования.

Список использованной литературы

1. Справочник по кранам: В 2 т. Т. 1. Характеристики материалов и нагрузок. Основы расчёта кранов, их приводов и металлических конструкций / В.И. Брауде [и др.] ; Под общ. ред. М.М. Гохберга. – М.: Машиностроение, 1988. – 536 с.
2. Справочник по кранам: В 2 т. Т. 2. Характеристики и конструктивные схемы кранов. Крановые механизмы, их детали и узлы. Техническая эксплуатация кранов / М.П. Александров [и др.] ; Под общ. ред. М.М. Гохберга. – М.: Машиностроение, 1988. – 559 с.
3. Иванченко, Ф.К. Расчёта грузоподъёмных и транспортирующих машин / Ф.К. Иванченко [и др.]. – Киев: Вища школа, 1978. – 576 с.
4. Мачульский, И.И. Подъёмно-транспортные и погрузочно-разгрузочные машины на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов / И.И. Мачульский, В.С. Киреев. – М.: Транспорт, 1989. – 319 с.
5. Подъёмно-транспортные машины. Атлас конструкций / Под ред. М.П. Александрова и Д.Н. Решетова. – М., 1973.
6. Соколов, В.Б. Расчет и проектирование механизмов грузоподъемных машин с электрическим приводом: Учебное пособие по выполнению курсового проекта / В.Б. Соколов. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2002. – 78 с.
7. Безопасность жизнедеятельности в производственных условиях (охрана труда) / Под ред. В.М. Гарина. – Ростов н/Д: РГУПС, 2004. – 363 с.
8. Белов, С.В. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / Под ред. С.В. Белова. – М.: Высш. шк., 1999. – 448 с.
9. Гарин, В.М. Экология для технических вузов / Под ред. В.М. Гарина. – 2-е изд. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. – 384 с.
10. Охрана окружающей среды и экологическая безопасность на железнодорожном транспорте / Под ред. Н.И. Зубрева. – М: МПС России, 1999. – 589 с.
11. ГОСТ 34589-2019. Краны грузоподъемные. Краны мостовые и козловые. Общие технические требования. – Введ. 2020-07-01. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200171064
12. Грузоподъемные машины: Учебник для вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, Высшая школа, 2000.
13. Расчет и проектирование механизма подъема грузоподъемного крана. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46313137
14. Классификация подъемно-транспортных машин и их назначение. – URL: https://studfile.net/preview/10256840/
15. Практическое занятие №2. Расчет мощности электродвигателя механизма подъема мостового крана: методические материалы на Инфоурок. – URL: https://infourok.ru/prakticheskoe-zanyatie-raschet-moschnosti-elektrodvigatelya-mehanizma-podema-mostovogo-krana-5797374.html
16. Белов, С.В. Грузоподъемные машины и механизмы. Проектирование подъемных установок: Учебное пособие. – URL: https://www.ozon.ru/product/gruzopodemnye-mashiny-i-mehanizmy-proektirovanie-podemnyh-ustanovok-uchebnoe-posobie-s-v-belov-1778386495/
17. Расчет мощности и выбор электродвигателя для механизма подъема мостового крана. – URL: https://studfile.net/preview/16262450/page:9/
18. Основы проектирования. Расчет и проектирование механизма передвижения грузоподъемного крана. – URL: http://www.vniimash.ru/assets/files/projects/osnovy_proektirovaniya_raschet_i_proektirovanie_mehanizma_peredvizheniya_gruzopodemnogo_krana.pdf
19. Выбор параметров механизма подъема крана мостового типа: Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение». – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vybor-parametrov-mehanizma-podema-krana-mostovogo-tipa
20. Расчет механизма подъема мостового крана. – URL: http://www.allbest.ru/o-2c0b65625b2bd78b5c5b8859a21.html
21. ГОСТ 27584-88. Краны мостовые и козловые электрические. Общие технические условия. – Введ. 1989-07-01. – URL: https://docs.cntd.ru/document/gost-27584-88
22. Казак, С.А. Курсовое проектирование грузоподъемных машин / С.А. Казак. – 1989. – URL: https://totalarch.ru/books/3990
23. Руденко, Н.Ф. Курсовое проектирование грузоподъемных машин / Н.Ф. Руденко. – 1963. – URL: https://library.stroit.net/books/Rud_KPM.shtml
24. Подъемно-транспортные машины и механизмы. – URL: https://repo.batatu.by/handle/files/1908
25. Подъемно-транспортные машины и механизмы: теория и практика. – URL: https://science-bsea.bgita.ru/2022/tp/pod-emno-transportnye-mashiny-i-mehanizmy-teoriya-i-praktika/
26. Казак, С.А. Курсовое проектирование грузоподъемных машин / С.А. Казак. – URL: https://urss.ru/cgi-bin/db.pl?lang=Ru&blang=ru&page=Book&id=106720
27. Конечно-элементный анализ металлоконструкции башенного крана в APM Structure3D. – URL: https://sapr.ru/article.aspx?id=12555&iid=570
28. Расчет механизма передвижения. – URL: https://kb.spb.ru/raschet-mehanizma-peredvizheniya/
29. ГОСТ 7131-64. Краны мостовые. Технические требования. – Введ. 1965-07-01. – URL: https://docs.cntd.ru/document/901768826
30. Курс лекций по теории механизмов и машин для машиностроительных специальностей. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=23340058
31. ГОСТ 22045-89. Краны мостовые электрические однобалочные опорные. – Введ. 1990-07-01. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200021671
32. Расчет механизма передвижения тележки мостового крана. – URL: https://vmasshtabe.ru/raschet-mexanizma-peredvizheniya-telezhki-mostovogo-krana.html
33. Расчет крановых механизмов мост-крана. – URL: https://ru.scribd.com/document/512932152/%D0%A0%D0%B0%D1%81%D1%87%D0%B5%D1%82-%D0%9A%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D1%85-%D0%9C%D0%B5%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%BE%D0%B2-%D0%9C%D0%BE%D1%81%D1%82-%D0%BA%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B0
34. Расчет механизма подъема мостового крана курсовая работа. – URL: https://www.bestreferat.ru/referat-217228.html
35. Программы для расчёта и проектирования кранов и подкрановых путей — Dlubal. – URL: https://www.dlubal.com/ru/resheniya/otrasli/kranovye-i-podkranovye-puti/raschet-i-proektirovanie-kranov
36. Расчет металлоконструкции мостового крана. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12854098
37. Сравнительный анализ традиционных и современных технологий расчета сложных металлоконструкций на примере проектирования козлового крана. – URL: https://sapr.ru/article.aspx?id=12556&iid=570
38. Расчет мостового крана в APM WinMachine. – URL: https://www.apm.ru/press/stati/raschet-mostovogo-krana-v-apm-winmachine/
39. Клементь, В.В. Особенности расчета металлоконструкций мостовых кранов. – URL: https://safety.ru/upload/iblock/c38/c38e4a1a36746864d4d6f8f747063d91.pdf
40. Курсовой проект. Проектирование редуктора к приводу механизма передвижения мостового крана. – URL: https://cherteji.ru/load/kursovojj_proekt_proektirovanie_reduktora_k_privodu_mekhanizma_peredvizhenija_mostovogo_krana/1-1-0-2850
41. Расчеты механизмов кранов для лесных грузов. – URL: https://mgupr.ru/assets/docs/disser/Dudarev/RASCHET_MEHANIZMOV_KRANOV_DLYA_LESNIH_GRUZOV.pdf
42. APM Structure3D расчетное ядро для конечно-элементного анализа. – URL: https://www.apm.ru/products/apm-structure3d/
43. Давудов, Г.Р. Порядок обеспечения промышленной безопасности при эксплуатации мостовых кранов-штабелеров / Г.Р. Давудов, Ю.Г. Ежов. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/poryadok-obespecheniya-promyshlennoy-bezopasnosti-pri-ekspluatatsii-mostovyh-kranov-shtabelerov
44. Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 26.11.2020 N 461 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения» (с изменениями и дополнениями). – URL: https://base.garant.ru/75042407/
45. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных машин и механизмов, применяемых на объектах использования атомной энергии. НП‑043‑18. – URL: https://www.gosatomnadzor.ru/upload/iblock/d76/np-043-18.pdf
46. ПБ 10-382-00. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов (с Изменениями). – Введ. 2000-05-18. – URL: https://docs.cntd.ru/document/901763784
47. Проектирование и расчет металлоконструкций козловых кранов с применением комплекса программ АРМ WinMachine. – URL: https://sapr.ru/article.aspx?id=12557&iid=570