, 2020
Project de
kraanconstructie
ARJEN SCHEELE | 2153665 De Kraanconstructie (TMWK-IPRO1-VT-RO)
1
,Inhoud
Samenvatting..........................................................................................................................................3
1. Inleiding..............................................................................................................................................4
2. Ontvangen opdracht...........................................................................................................................5
3. Vrij lichaam schema, evenwichtsberekeningen, knooppuntreacties en NDM-lijnen..........................6
3.1 vrij lichaam schema......................................................................................................................6
3.2 steunpuntreacties.........................................................................................................................7
3.3 knooppuntreacties........................................................................................................................7
3.4 NDM-lijnen...................................................................................................................................8
3.4.1 NDM- lijnen balk AB...............................................................................................................9
3.4.2 NDM- lijnen balk BC.................................................................................................................10
3.4.3 NDM- lijnen balk CD.............................................................................................................11
4. Profielbepaling..................................................................................................................................12
4.1 veiligheidsfactor.........................................................................................................................12
4.2 profielbepaling............................................................................................................................12
4.2.1 Balk AB.................................................................................................................................13
4.2.2 Balk DC.................................................................................................................................14
4.2.3 Balk BC.....................................................................................................................................15
5. lageringen van de kraan...................................................................................................................15
5.1 Concept schets lagerconstructie.................................................................................................16
5.1.1 definitieve reactiekrachten..................................................................................................17
5.1.2 Passingen van de lagers.......................................................................................................19
5.1.3 Uitlijning afwijking compensatie..........................................................................................21
5.1.4 Afdichtingen.........................................................................................................................22
5.1.5 Montage en demontage lagerconstructie............................................................................22
5.2 Lagerberekeningen.....................................................................................................................22
6. Work Break down Structure (WBS) en hoofdsamenstellingstekening..............................................24
6.1 WBS............................................................................................................................................25
6.2 Hoofdsamenstelling....................................................................................................................25
7. Lassamenstellingstekening...............................................................................................................26
8. Monotekeningingen.........................................................................................................................26
9. Conclusie..........................................................................................................................................26
10. Aanbeveling....................................................................................................................................27
Bijlage 1: Tekeningen............................................................................................................................29
2
, Samenvatting
Er is de opdracht gegeven aan de tweedejaars werktuigbouwkundige aan Avans Hogeschool Breda,
om een kolomzwenkkraan te ontwerpen aan de hand van een klein aantal vaste eisen die gegeven
zijn. De hoofdvraag is daarom: Dit verslag presenteert het ontwerp van een kolomzwemkkraan die
1250 Kg aan Ballast moet kunnen dragen.
De kolomzwenkkraan moet een draagvermogen van 1250Kg hebben. Veder moet er een loopkat en
een lier aan bevestigd zijn. De constructie zal van staal S235 gemaakt moeten worden, en hij moet 5
meter hoog zijn en 7 meter lang.
Eerst worden de reactiepunten bepaald van de kraan. Dit wordt gedaan met behulp van
evenwichtsvergelijkingen. In x richting is er een reactie kracht van 85.347 N op beide punten. In y
richting is er een kracht van 12.802,05 N op punt B. Met deze informatie kunnen de staafkrachten
worden berekend met behulp van knooppuntreacties.
Nu de staafkrachten bekend zijn kunnen de profielen van de zwenkarm worden bepaald. Dit wordt
gedaan door de sterkte, stijfheid en de afschuiving te berekenen. Na de berekeningen is er uit
gekomen dat voor de horizontale zwenkarm en voor de verticale buis een IPE 220 profiel wordt
gekozen. Voor de schoor wordt er een vierkant profiel gekozen van 50x50x3.
Na de profielbepaling kunnen de lagers bepaald worden. Hiervoor worden eerst de reactiepunten
nog een keer uitgerekend, maar dit maal met het gewicht van de kraan zelf erbij. Hieruit komt een
radiale spanning van 90.836,3N op de lagers en een axiale spanning van 14.541,61N. Hieruit is er als
radiaallager en tweerijïg tonlager gekozen, namelijk DIN 22309 E en voor een axiaal lager DIN 53207
met een washer U 207. Veder wordt het lager afgedicht met een kering om vuil buiten het lagerhuis
te houden.
Als vierde stap is er een 3D-tekening gemaakt vanuit een WBS van de gehele kraan. De WBS is
gemaakt aan de hand van het hoofdmodel. Het hoofmodel wordt eerst onderverdeeld in e groepen
namelijk: hijsinrichting, lagermodulus en de zwenkarm. Deze worden nog veder onderverdeeld in
subgroepen.
Als laatst zijn er verschillende 2D-tekeningen gemaakt. Zoals een hoofdsamenstellingstekening,
lassamenstellingstekening en twee monotekeningen. Op deze tekeningen is te zien hoe de kraan
gelast moet worden, en hoe de verschillende onderdelen gemaakt moeten worden.
Als eerst zijn dus de reactiekrachten berekend van de zwemkkraan, waaruit de staafkrachten zijn
bepaald. Daarna is het profiel van de zwenkarm bepaald. Vanuit daar is het eigen gewicht van de
kraan berekend waarmee de effectieve lager belastingen berekend konden worden. Met die
waarden zijn de lagers bepaald. Nu dat allemaal was gedaan is er een WBS en een 3D-model
gemaakt. Vanuit het 3D-model zijn er verschillende 2D-tekeningen gemaakt.
3
Project de
kraanconstructie
ARJEN SCHEELE | 2153665 De Kraanconstructie (TMWK-IPRO1-VT-RO)
1
,Inhoud
Samenvatting..........................................................................................................................................3
1. Inleiding..............................................................................................................................................4
2. Ontvangen opdracht...........................................................................................................................5
3. Vrij lichaam schema, evenwichtsberekeningen, knooppuntreacties en NDM-lijnen..........................6
3.1 vrij lichaam schema......................................................................................................................6
3.2 steunpuntreacties.........................................................................................................................7
3.3 knooppuntreacties........................................................................................................................7
3.4 NDM-lijnen...................................................................................................................................8
3.4.1 NDM- lijnen balk AB...............................................................................................................9
3.4.2 NDM- lijnen balk BC.................................................................................................................10
3.4.3 NDM- lijnen balk CD.............................................................................................................11
4. Profielbepaling..................................................................................................................................12
4.1 veiligheidsfactor.........................................................................................................................12
4.2 profielbepaling............................................................................................................................12
4.2.1 Balk AB.................................................................................................................................13
4.2.2 Balk DC.................................................................................................................................14
4.2.3 Balk BC.....................................................................................................................................15
5. lageringen van de kraan...................................................................................................................15
5.1 Concept schets lagerconstructie.................................................................................................16
5.1.1 definitieve reactiekrachten..................................................................................................17
5.1.2 Passingen van de lagers.......................................................................................................19
5.1.3 Uitlijning afwijking compensatie..........................................................................................21
5.1.4 Afdichtingen.........................................................................................................................22
5.1.5 Montage en demontage lagerconstructie............................................................................22
5.2 Lagerberekeningen.....................................................................................................................22
6. Work Break down Structure (WBS) en hoofdsamenstellingstekening..............................................24
6.1 WBS............................................................................................................................................25
6.2 Hoofdsamenstelling....................................................................................................................25
7. Lassamenstellingstekening...............................................................................................................26
8. Monotekeningingen.........................................................................................................................26
9. Conclusie..........................................................................................................................................26
10. Aanbeveling....................................................................................................................................27
Bijlage 1: Tekeningen............................................................................................................................29
2
, Samenvatting
Er is de opdracht gegeven aan de tweedejaars werktuigbouwkundige aan Avans Hogeschool Breda,
om een kolomzwenkkraan te ontwerpen aan de hand van een klein aantal vaste eisen die gegeven
zijn. De hoofdvraag is daarom: Dit verslag presenteert het ontwerp van een kolomzwemkkraan die
1250 Kg aan Ballast moet kunnen dragen.
De kolomzwenkkraan moet een draagvermogen van 1250Kg hebben. Veder moet er een loopkat en
een lier aan bevestigd zijn. De constructie zal van staal S235 gemaakt moeten worden, en hij moet 5
meter hoog zijn en 7 meter lang.
Eerst worden de reactiepunten bepaald van de kraan. Dit wordt gedaan met behulp van
evenwichtsvergelijkingen. In x richting is er een reactie kracht van 85.347 N op beide punten. In y
richting is er een kracht van 12.802,05 N op punt B. Met deze informatie kunnen de staafkrachten
worden berekend met behulp van knooppuntreacties.
Nu de staafkrachten bekend zijn kunnen de profielen van de zwenkarm worden bepaald. Dit wordt
gedaan door de sterkte, stijfheid en de afschuiving te berekenen. Na de berekeningen is er uit
gekomen dat voor de horizontale zwenkarm en voor de verticale buis een IPE 220 profiel wordt
gekozen. Voor de schoor wordt er een vierkant profiel gekozen van 50x50x3.
Na de profielbepaling kunnen de lagers bepaald worden. Hiervoor worden eerst de reactiepunten
nog een keer uitgerekend, maar dit maal met het gewicht van de kraan zelf erbij. Hieruit komt een
radiale spanning van 90.836,3N op de lagers en een axiale spanning van 14.541,61N. Hieruit is er als
radiaallager en tweerijïg tonlager gekozen, namelijk DIN 22309 E en voor een axiaal lager DIN 53207
met een washer U 207. Veder wordt het lager afgedicht met een kering om vuil buiten het lagerhuis
te houden.
Als vierde stap is er een 3D-tekening gemaakt vanuit een WBS van de gehele kraan. De WBS is
gemaakt aan de hand van het hoofdmodel. Het hoofmodel wordt eerst onderverdeeld in e groepen
namelijk: hijsinrichting, lagermodulus en de zwenkarm. Deze worden nog veder onderverdeeld in
subgroepen.
Als laatst zijn er verschillende 2D-tekeningen gemaakt. Zoals een hoofdsamenstellingstekening,
lassamenstellingstekening en twee monotekeningen. Op deze tekeningen is te zien hoe de kraan
gelast moet worden, en hoe de verschillende onderdelen gemaakt moeten worden.
Als eerst zijn dus de reactiekrachten berekend van de zwemkkraan, waaruit de staafkrachten zijn
bepaald. Daarna is het profiel van de zwenkarm bepaald. Vanuit daar is het eigen gewicht van de
kraan berekend waarmee de effectieve lager belastingen berekend konden worden. Met die
waarden zijn de lagers bepaald. Nu dat allemaal was gedaan is er een WBS en een 3D-model
gemaakt. Vanuit het 3D-model zijn er verschillende 2D-tekeningen gemaakt.
3
