Transportul materialelor cu macaralele turn. Dispozitive de ridicare, alegereautilajului de ridicare, determinarea productivitii

1. Tema lucrriiS se aleag macaraua turn necesar ridicrii unor sarcini pentru care se cunosc caracteristicile i

condiiile de lucru. Se va stabili tipul dispozitivului de ridicare i caracteristicile acestuia i se va evaluaproductivitatea de exploatare a utilajului de ridicare.

2. Indicaii pentru rezolvareEste necesar parcurgerea urmtoarelor etape:2.1. Precizarea caracteristicilor sarcinii de ridicat i ale dispozitivelor de ridicare, folosind cataloagele de

dispozitive de manipulare i montaj;2.2. Precizarea caracteristicilor frontului de lucru a utilajului de ridicare;2.3. Evaluarea parametrilor tehnologici necesari pentru utilajul de ridicare;2.4. Alegerea utilajului de ridicare;2.5. Evaluarea productivitii de exploatare a macaralei.

3. Exemplu de calculS se aleag macaraua necesar ridicrii crmizilor, betonului i elementelor armate de b.c.a. folosite la

perei despritori pentru un bloc de locuine P + 4E. S se evalueze i productivitatea de exploatare a macaraleipentru fiecare caz.

2.1. Precizarea caracteristicilor sarcinilor de ridicat i ale dispozitivelor de ridicare.Se evalueaz caracteristicile sarcinilor:Gs greutatea sarcinii ce se ridic, n kN;hs nlimea sarcinii ce se ridic, n m;bs limea sarcinii ce se ridic, n m;ls lungimea sarcinii ce se ridic, n m, i a dispozitivului de ridicare;gd greutatea dispozitivului de ridicare;hd nlimea dispozitivului de ridicare, n m (msurat de la faa superioar a sarcinii pn n punctul de

prindere n crligul macaralei).2.1.1. Crmizile ce se ridic pe cldire cu ajutorul unui dispozitiv de pachetizare de tip palet lad

metalic (boxpalet), avnd dimensiunile din fia tehnologic FT2, pag.1, pct 2.1., fig. 2.1.1.). Cu acestdispozitiv se pot ridica 400 de crmizi pline de format 240 x 115 x 63, greutatea unei crmizi fiind de 2,55daN.

Gs = 400 buc x 2,55 daN/buc = 1020 daN = 10,2 kNhs = 0,8 m (nlimea boxpaletei)

Pentru ridicarea boxpaletei este necesar un dispozitiv cu 4 cabluri nclinate U 196c (vezi FT 2, pag. 1.,pct. 2.1., fig. 2.1.2.). Acesta poate fi alctuit din dou dispozitive cu cercel i dou cabluri de tip U196 .c, prinsentr-un inel pentru agarea n crligul macaralei.

Greutatea dispozitivului de ridicare este dat de greutatea boxpaletei (85 daN) i a dou dispozitive U196.c (2 buc x 45 kg):

gd = 85+2 x 45 = 175 daN = 1,75 kN

hd = 1,65 m (nlimea dispozitivului)2.1.2. Betonul se ridic pe cldire cu bene de 1 m3 capacitate (FT 2, pag. 1, pct 2.2, fig. 2.1.2).Greutatea betonului care se poate ridica este:

Gs = vb b = 1 m3 x 2200 daN/m3 = 2200 daN = 22 kNn care:

vb volumul util al benei;b greutatea specific aparent a betonului necompactat.nlimea sarcinii se consider lungimea benei hs = 3,2 m.Pentru ridicarea benei este necesar un dispozitiv cu cercel i dou cabluri, de tip U196.cgd = 350+45 =395 daN = 3,95 kNnlimea dispozitivului msurat de la urechile de prindere a benei pn la crligul macaralei este de hd =

1,70 m ( F.T. 2, pag.1, pct 2.2)2.1.3. Elementele armate de b.c.a. se manipuleaz n pachete balotate, avnd dimensiunile: 60 x 60 x

250 cm.

kN2,7daN720m/daN800m5,2x6,0x6,0vG 33as unde:

v volumul pachetului din b.c.a.a densitatea specific aparent a b.c.a.hs 0,60 m.Pentru manipularea pachetelor balotate din b.c.a. se folosete dispozitivul tip furc autoechilibrat,

indicativ UP 847. (F.T.2, pag.1, fig. 2.1.3)Greutatea dispozitivului de ridicare este:

gd = 127 daN = 1,27 kNnlimea dispozitivului de ridicare este:

hd = 1,3 m.2.2. Precizarea caracteristicilor frontului de lucruDimensiunile cldirii n execuie sunt:

nlime H = 13,5 m; limea B = 10,0 m; lungimea L = 20,0 m.

Se utilizeaz o macara turn ce se deplaseaz pe o cale de rulare amplasat n lungul construciei a creiax se gsete la 4,00 m de aceasta. Calea de rulare este amenajat la cota H = + 0,30 m fa de cota 0,00 aconstruciei (F.T. 2, pag. 2, pct. 3.).

2.3. Evaluarea parametrilor tehnologici necesari pentru alegerea utilajului de ridicare.

Parametrii de lucru necesari ai macaralei sunt:

(2.1.) dsnecc gGQ unde:

Qc nec sarcina necesar la crligul macaralei, n kN;Gs greutatea sarcinii, n kN;gd greutatea dispozitivului, n kN.

(2.2.) rdsnecc hhhHHH

n care:Hc nec nlimea necesar la crligul macaralei, n m;H diferena de nivel ntre cota la care circul macaraua i cota 0,00 a construciei, n m;hs nlimea sarcini, n m;hd nlimea dispozitivului, n m;hr nlimea necesar (min. 2,00 m) pentru rotirea liber a sarcinii deasupra cotei H la care se aeaz, nm.

(2.3.) dBRnec unde:

Rnec raza necesar a utilajului de ridicare astfel nct verticala crligului macaralei s ating punctul celmai ndeprtat n care trebuie aezat sarcina, n m;B limea construciei, n m;d distana din axul cii de rulare pn la faada construciei, n m.

Valorile parametrilor tehnologici necesari pentru utilajul de ridicare sunt evaluate n tabelul 2.1. pentrucele trei situaii:

Tabel 2.1.

Nrcrt

Material

Caracteristici Parametri tehnologici necesariai macaraleiSarcin Dispozitiv Front de lucru

Gs[kN]

hs[m]

gd[kN]

hd[m]

H[m]

H[m]

R[m]

hr[m]

Qc nec[kN]

Hc nec[m]

Rnec[m]

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 121 Crmizi 10,20 0,80 1,75 1,65

13,50 0,30 14,00 2,00

11,95 17,65 14,002 Beton 22,00 3,20 3,95 1,70 25,95 20,10 14,00

3Elemente

armate b.c.a.7,20 0,60 1,27 1,30

8,47 16,50 14,00

Din cele trei serii de valori pentru parametrii tehnologici necesari ai utilajului de ridicare se aleg celemaxime care corespund ridicrii benei de beton:

Qc nec = 25,95 kN = 2,595 t 2,6 tHc nec = 20,10 mRnec = 14,00 m

2.4. Alegerea utilajului de ridicareDin Catalog utilaje de ridicare proiect I.P.C 7204/1980 se alege macaraua prin una din cele dou

metode i anume: metoda grafic, prin utilizarea diagramelor parametrilor de lucru; metoda tabelar, n care apar valorile efective ale acestor parametri.

Trebuie respectate simultan urmtoarele condiii:

neccefc QQ (2.4.)neccefc HH (2.5.)

minnecef RRR s (2.6.)Din catalogul de utilaje s-a ales macaraua turn MT 40 cu urmtorii parametri tehnologici efectivi:

Mef = 40 tf mRef = 20,00 m > Rnec = 14,00 m > Rmin = 8,30 mHc ef = 26,70 m > Hc nec = 20,10 m

tf85.2m00,14mtf40

RMQ

nec

efefc > Qc nec = 2,6 tf

2.5. Evaluarea productivitii de exploatare a macaraleiSe calculeaz mai nti productivitatea tehnic pt, macaralele fiind maini cu aciune ciclic, se va folosi

relaia:

(2.7) 1t cqnp unde:

n numrul de cicluri pe or;q capacitatea de ridicare efectiv Qc ef n condiiile frontului de lucru (Ref = 14,00 m)c1 raportul dintre greutatea ce se ridic Qc nec i capacitatea de ridicare Qc ef (tf)Numrul de cicluri pe or, n, se determin cu relaia:

(2.8)

3

r

2

r

1r

rdp v

h2Hv

h2HvL2

vn2tt

60n

unde:tp timpul de prindere a sarcinii n crligul macaralei, n minute;td timpul de desprindere a sarcinii din crligul macaralei, n minute;nr numrul de rotiri complete (3600);vr viteza de rotire, n rotiri/minut;L distana de deplasare a macaralei n lungul frontului de lucru, n m;v1 - viteza de deplasare a macaralei n lungul frontului de lucru, n m/min;H nlimea de ridicare a sarcinii, n m;hr nlimea de siguran la rotire, n m;v2 viteza de ridicare a sarcinii, n m/min;v3 viteza de coborre a sarcinii, n m/min.Dup estimarea productivitii tehnice pt se calculeaz productivitatea de exploatare a macaralei pex cu

relaia:

(2.9) t4321ex pkkkkp n care:

k1 coeficientul care ine seama de utilizarea timpului de lucru dintr-un schimb; 875,0818k1 ;

k2 coeficient care ine seama de ateptrile inevitabile din cadrul unui proces complex;k2 = 1 cnd sarcina se ridic din depozit;

k2 = 0,7 cnd sarcina se ridic de pe un mijloc de transport;k3 coeficient care ine seama de ndemnarea muncitorului ce deservete macaraua k3 = 0,91,0k4 coeficient care ine seama de uzura mainii k4 = 1,00 sau poate fi subunitar dac s-a depit 75% din

durata dintre dou reparaii capitale.n continuare se prezint rezolvarea pentru cazurile analizate.Din Catalogul de utilaje se extrag urmtoarele date ce corespund macaralei MT 40:

v1 23,8 m/min;v2 16,8 m/min;v3 16,8 m/min;nr 0,5 (corespunztor unei rotiri de 1800);vr 0,78 rotiri/minut.

Caracteristicile frontului de lucru sunt:L = 10,00 m;H = 13,50 m;hr 2,00 m;tp 2 min;td 3 min.

8,16225,13

8,16225,13

8,23102

78,05,032

60n = 6,5 cicluri/or.

efc

necc1 Q

Qc

pentru crmizi 41,05,28

95,11c1

pentru beton 91,05,2800,26c1

pentru elemente b.c.a. 30,05,28

47,8c1 Productivitile tehnice pe tipul de sarcini sunt:

pentru crmizi:h/kN7695,7541,05,285,6pt

pentru beton:h/kN16957,16891,05,285,6p t

pentru elemente b.c.a.h/kN5657,5530,05,285,6pt

Productivitile de exploatare sunt: pentru crmizi:

h/kN6395,7500,195,01875,0pex pentru beton:

h/kN14057,16800,195,000,1875,0pex pentru elemente b.c.a:

h/kN4657,5500,195,000,1875,0pex Se observ c productivitatea de exploatare a macaralei variaz de la 46 la 140 kN/h, datorit variaiei

coeficientului c1 de utilizare a capacitii de ridicare.

Fia tehnologic pentru manipularea materialelorcu macaraua turn MT 40

F.T. 2.1

P 01

1. Domeniu de aplicare: Bloc de locuine P + 4E2. Manipularea materialelor de construcii

2.1 Manipularea crmizilor

Fig. 2.1.1 Palet lad metalic(boxpalet) Dispozitiv de prindere U 196 c

Fig. 2.1.2 Ben papuc de 1 m3 Fig. 2.1.3. Furc autoechilibrat UP 847

Fia tehnologic pentru manipularea materialelorcu macaraua turn MT 40

F.T. 2

P 02

3. Organizarea frontului de lucru: Qnec = 2,6 tf Hc nec = 20,10 m Rnec = 14 m

P + 4 E

4.00 m 10.00 mRnec = 14.00 m

H =

13.

50 m

Hc

nec

= 20

.10

m

hrhs

hdhe

DH

4. Alegerea utilajului de ridicareSe alege macaraua turn MT 40Mef = 40 tfmRef = 20 m > Rnec = 14 m > Rmin = 8,3 m

Hc ef = 26,7 m; Hc nec = 20,10 mQef = 2,85 tf > Qnec = 2,6 tf

5. Productivitatea tehnic i deexploatare a macaralei

Material P. tehnic P. de expl.1 Crmid 76 632 Beton 169 1403 BCA 56 46