2021
KRAAN PROJECT
Raimy van den Abeele
23WKVT2B
2166343
,Inhoudsopgave
Samenvatting........................................................................................................................................... 2
1. Inleiding ........................................................................................................................................... 3
2. Ontwerpspecificatie kolomzwenkkraan .......................................................................................... 4
3. Vrijlichaamschema, steunpuntreacties en NDM-lijnen................................................................... 5
3.1 Vrijlichaamschema ........................................................................................................................ 5
3.2 Steunpuntreacties ......................................................................................................................... 6
3.3 NDM-lijnen .................................................................................................................................... 7
4. Spanningsberekeningen ................................................................................................................ 10
4.1 Veiligheidsfactor .......................................................................................................................... 10
4.2 Profiel bepaling............................................................................................................................ 10
5. Lagering van de kraan ................................................................................................................... 12
5.1 Krachtenspel + eigen gewicht...................................................................................................... 12
5.2 Passingen voor de lagers ............................................................................................................. 13
5.3 Uitlijningafwijking compensatie .................................................................................................. 13
5.4 Afdichtingen lagerhuis ................................................................................................................. 13
5.5 Montage en demontage lagerconstructie................................................................................... 13
5.6 Lager berekening ......................................................................................................................... 14
5.7 Lagerschets .................................................................................................................................. 15
6. Work Breakdown Structure en hoofdsamenstellingstekening ..................................................... 16
6.1 Work Break down Structure (WBS) ....................................................................................... 16
6.2 Hoofdsamenstellingstekening ............................................................................................... 16
7. Lassamenstellingstekening ............................................................................................................ 17
8. Mono-tekeningen .......................................................................................................................... 18
9. Conclusie ....................................................................................................................................... 19
10. Aanbevelingen ........................................................................................................................... 20
Bijlage 1 MCB-boek blz. 127 .................................................................................................................. 21
Bijlage 2 Balkstaal blz. 48 ...................................................................................................................... 22
Bijlage 3 MCB-boek blz. 235 .................................................................................................................. 23
Bijlage 4 MCB-boek blz. 249 .................................................................................................................. 24
Bijlage 5 SKF-boek blz. 794 .................................................................................................................... 25
Bijlage 6 SKF-boek blz. 484 .................................................................................................................... 26
Bijlage 7 Tekeningen.............................................................................................................................. 27
1
,Samenvatting
Voor de opleiding werktuigbouwkunde van Avans hogeschool is de opdracht gegeven aan de
tweedejaars studenten genaamd ‘’project kraanconstructie’’. Elke student moet een kraan
ontwerpen aan de hand van gegeven randvoorwaarden die voor iedereen anders zijn. Daarnaast
moet het verslag zo compleet mogelijk zijn dat de kraan door een bedrijf gemaakt kan worden.
Daarvoor moeten er tekeningen en berekeningen gemaakt worden om vorm te krijgen in de kraan.
Het doel van de opdracht is het realiseren van een kraan aan de hand van berekeningen en
tekeningen binnen de opgegeven randvoorwaarden. De kraan moet ook een maximale last kunnen
dragen waar rekening mee gehouden moet worden in de berekeningen.
In hoofdstuk 2 is er een formulier te vinden met de opdracht die aangeleverd is door Avans
hogeschool. Hier staan alle gegevens en randvoorwaarden op van de kraan zoals: een schets van de
situatie met daarbij de hoofdafmetingen aangegeven, het te gebruiken materiaal voor de kraan, het
type lier en takel die gebruikt moeten worden in het ontwerp, het type lager module en de te dragen
last. In hoofdstuk 3 zijn alle krachten die werken op de constructie uitgetekend en berekent met de
nodige onderbouwing. In hoofdstuk 4 zijn de profielen van de zwenkarm bepaald door verschillende
spanningsberekeningen uit te werken en met gegevens van leveranciers de profielen uit te kiezen. In
hoofdstuk 5 worden de krachten op de lagers opnieuw uitgerekend met het eigen gewicht van de
constructie en a.d.h.v. deze berekeningen worden de goede lagers bepaald. In hoofdstuk 6 wordt een
work break down structure weergegeven met een samenstellingstekening van de kraan. In hoofdstuk
7 is er een lassamenstellingstekening te vinden van de zwenkarm met de bepaalde profielen. In
hoofdstuk 8 zijn mono-tekeningen te vinden met verschillende onderdelen van het onderste lager.
Het gaat hier dus om een zwenkkraan die is ontworpen door eigen gemaakte berekeningen. Met
deze berekeningen zijn er profielen gekozen die voldoen aan de voorwaarden. Door het bepalen van
deze profielen kon de zwenkarm van de kraan gemoduleerd worden in Solidworks. Uit dit model is
het eigengewicht van de constructie te achterhalen. Met dit eigengewicht kan er een berekening
uitgevoerd worden die betrekking heeft op de steunpunten van de constructie. Met deze krachten
kunnen er lagers gekozen worden die voldoen. Na het bepalen van de lagers kan alles volledig
gemoduleerd worden in Solidworks en kunnen er 2D-tekeningen gemaakt worden.
Om dit project goed te laten verlopen is het belangrijk dat er een goed structuur is in de weken dat er
aan gewerkt wordt. Van Avans hogeschool is er een planning meegegeven waar duidelijk vermeld
staat wat elke week afgewerkt moet zijn om op schema te liggen. Het zou een goed idee zijn om alle
leerlingen in verschillende groepen te zetten zodat er overlegd en vergeleken kan worden hoe het bij
de andere leerlingen gaat. Zo komen degene die totaal verkeerd bezig zijn er snel achter dat het
anders moet. Ook helpt het om eerst alles goed uit te werken op papier en dit vervolgens te laten
controleren aan de docent. Nadat het werk goedgekeurd is kan het verwerkt worden in het verslag.
Dit voorkomt onnodig extra werk en er is zekerheid dat het goed is.
2
, 1. Inleiding
Voor de opleiding werktuigbouwkunde van Avans hogeschool is er een opdracht gegeven aan de
tweedejaars studenten. De student moet een kraan ontwerpen aan de hand van verschillende
specificaties die voor ieder verschillend zijn. Dit moet door middel van eigen gemaakte tekeningen en
berekeningen die doorlopen zullen worden in de volgende hoofdstukken. Alle informatie die in het
verslag gegeven is dient zo compleet mogelijk te zijn zodat de kraan geproduceerd kan worden.
Hierdoor zal er een overzichtelijke structuur zijn in het verslag en zal het voorzien zijn van 3D en 2D
tekeningen. Alle bijbehorende documentaties zijn te vinden in de bijlages.
Het doel van de opdracht is het realiseren van een kraan aan de hand van berekeningen en
tekeningen binnen de opgegeven randvoorwaarden. Om dit project te realiseren zullen er
verschillende soorten berekeningen toegepast moeten worden. Met deze gegevens kan er een 3D-
model van de kraan gemaakt worden. Daarnaast moeten er lager berekeningen uitgevoerd worden
om de juiste lagers te gebruiken en moduleren. Van deze onderdelen worden 2D tekeningen
gemaakt zodat deze eventueel geproduceerd kunnen worden.
Om de hoofvraag te beantwoorden beschrijft hoofdstuk 2 de aangeleverde opdracht met alle
gegevens. In hoofdstuk 3 wordt het VLS uitgewerkt met de evenwichtsberekeningen waarbij de
NDM-lijnen getekend zijn. In hoofdstuk 4 worden de profielen van de kraan gekozen door middel van
verschillende spanningsberekeningen. In hoofdstuk 5 worden de krachten berekent die op de lagers
gaan werken waardoor de geschikte lagers gekozen kunnen worden. In hoofdstuk 6 wordt de work
break down structure van de zwenkkraan weergegeven en moet er een hoofdsamenstellingstekening
gemaakt worden van de gehele kraan. In hoofdstuk 7 wordt de lassamenstellingstekening van de
zwenkarm weergegeven. In hoofdstuk 8 zijn de mono-tekeningen van de kraan te vinden waarbij het
lagerhuis aan de onderzijde uitgewerkt wordt. In hoofdstuk 9 staat de conclusie van het verslag en in
hoofdstuk 10 is zijn de aanbevelingen te vinden.
3
KRAAN PROJECT
Raimy van den Abeele
23WKVT2B
2166343
,Inhoudsopgave
Samenvatting........................................................................................................................................... 2
1. Inleiding ........................................................................................................................................... 3
2. Ontwerpspecificatie kolomzwenkkraan .......................................................................................... 4
3. Vrijlichaamschema, steunpuntreacties en NDM-lijnen................................................................... 5
3.1 Vrijlichaamschema ........................................................................................................................ 5
3.2 Steunpuntreacties ......................................................................................................................... 6
3.3 NDM-lijnen .................................................................................................................................... 7
4. Spanningsberekeningen ................................................................................................................ 10
4.1 Veiligheidsfactor .......................................................................................................................... 10
4.2 Profiel bepaling............................................................................................................................ 10
5. Lagering van de kraan ................................................................................................................... 12
5.1 Krachtenspel + eigen gewicht...................................................................................................... 12
5.2 Passingen voor de lagers ............................................................................................................. 13
5.3 Uitlijningafwijking compensatie .................................................................................................. 13
5.4 Afdichtingen lagerhuis ................................................................................................................. 13
5.5 Montage en demontage lagerconstructie................................................................................... 13
5.6 Lager berekening ......................................................................................................................... 14
5.7 Lagerschets .................................................................................................................................. 15
6. Work Breakdown Structure en hoofdsamenstellingstekening ..................................................... 16
6.1 Work Break down Structure (WBS) ....................................................................................... 16
6.2 Hoofdsamenstellingstekening ............................................................................................... 16
7. Lassamenstellingstekening ............................................................................................................ 17
8. Mono-tekeningen .......................................................................................................................... 18
9. Conclusie ....................................................................................................................................... 19
10. Aanbevelingen ........................................................................................................................... 20
Bijlage 1 MCB-boek blz. 127 .................................................................................................................. 21
Bijlage 2 Balkstaal blz. 48 ...................................................................................................................... 22
Bijlage 3 MCB-boek blz. 235 .................................................................................................................. 23
Bijlage 4 MCB-boek blz. 249 .................................................................................................................. 24
Bijlage 5 SKF-boek blz. 794 .................................................................................................................... 25
Bijlage 6 SKF-boek blz. 484 .................................................................................................................... 26
Bijlage 7 Tekeningen.............................................................................................................................. 27
1
,Samenvatting
Voor de opleiding werktuigbouwkunde van Avans hogeschool is de opdracht gegeven aan de
tweedejaars studenten genaamd ‘’project kraanconstructie’’. Elke student moet een kraan
ontwerpen aan de hand van gegeven randvoorwaarden die voor iedereen anders zijn. Daarnaast
moet het verslag zo compleet mogelijk zijn dat de kraan door een bedrijf gemaakt kan worden.
Daarvoor moeten er tekeningen en berekeningen gemaakt worden om vorm te krijgen in de kraan.
Het doel van de opdracht is het realiseren van een kraan aan de hand van berekeningen en
tekeningen binnen de opgegeven randvoorwaarden. De kraan moet ook een maximale last kunnen
dragen waar rekening mee gehouden moet worden in de berekeningen.
In hoofdstuk 2 is er een formulier te vinden met de opdracht die aangeleverd is door Avans
hogeschool. Hier staan alle gegevens en randvoorwaarden op van de kraan zoals: een schets van de
situatie met daarbij de hoofdafmetingen aangegeven, het te gebruiken materiaal voor de kraan, het
type lier en takel die gebruikt moeten worden in het ontwerp, het type lager module en de te dragen
last. In hoofdstuk 3 zijn alle krachten die werken op de constructie uitgetekend en berekent met de
nodige onderbouwing. In hoofdstuk 4 zijn de profielen van de zwenkarm bepaald door verschillende
spanningsberekeningen uit te werken en met gegevens van leveranciers de profielen uit te kiezen. In
hoofdstuk 5 worden de krachten op de lagers opnieuw uitgerekend met het eigen gewicht van de
constructie en a.d.h.v. deze berekeningen worden de goede lagers bepaald. In hoofdstuk 6 wordt een
work break down structure weergegeven met een samenstellingstekening van de kraan. In hoofdstuk
7 is er een lassamenstellingstekening te vinden van de zwenkarm met de bepaalde profielen. In
hoofdstuk 8 zijn mono-tekeningen te vinden met verschillende onderdelen van het onderste lager.
Het gaat hier dus om een zwenkkraan die is ontworpen door eigen gemaakte berekeningen. Met
deze berekeningen zijn er profielen gekozen die voldoen aan de voorwaarden. Door het bepalen van
deze profielen kon de zwenkarm van de kraan gemoduleerd worden in Solidworks. Uit dit model is
het eigengewicht van de constructie te achterhalen. Met dit eigengewicht kan er een berekening
uitgevoerd worden die betrekking heeft op de steunpunten van de constructie. Met deze krachten
kunnen er lagers gekozen worden die voldoen. Na het bepalen van de lagers kan alles volledig
gemoduleerd worden in Solidworks en kunnen er 2D-tekeningen gemaakt worden.
Om dit project goed te laten verlopen is het belangrijk dat er een goed structuur is in de weken dat er
aan gewerkt wordt. Van Avans hogeschool is er een planning meegegeven waar duidelijk vermeld
staat wat elke week afgewerkt moet zijn om op schema te liggen. Het zou een goed idee zijn om alle
leerlingen in verschillende groepen te zetten zodat er overlegd en vergeleken kan worden hoe het bij
de andere leerlingen gaat. Zo komen degene die totaal verkeerd bezig zijn er snel achter dat het
anders moet. Ook helpt het om eerst alles goed uit te werken op papier en dit vervolgens te laten
controleren aan de docent. Nadat het werk goedgekeurd is kan het verwerkt worden in het verslag.
Dit voorkomt onnodig extra werk en er is zekerheid dat het goed is.
2
, 1. Inleiding
Voor de opleiding werktuigbouwkunde van Avans hogeschool is er een opdracht gegeven aan de
tweedejaars studenten. De student moet een kraan ontwerpen aan de hand van verschillende
specificaties die voor ieder verschillend zijn. Dit moet door middel van eigen gemaakte tekeningen en
berekeningen die doorlopen zullen worden in de volgende hoofdstukken. Alle informatie die in het
verslag gegeven is dient zo compleet mogelijk te zijn zodat de kraan geproduceerd kan worden.
Hierdoor zal er een overzichtelijke structuur zijn in het verslag en zal het voorzien zijn van 3D en 2D
tekeningen. Alle bijbehorende documentaties zijn te vinden in de bijlages.
Het doel van de opdracht is het realiseren van een kraan aan de hand van berekeningen en
tekeningen binnen de opgegeven randvoorwaarden. Om dit project te realiseren zullen er
verschillende soorten berekeningen toegepast moeten worden. Met deze gegevens kan er een 3D-
model van de kraan gemaakt worden. Daarnaast moeten er lager berekeningen uitgevoerd worden
om de juiste lagers te gebruiken en moduleren. Van deze onderdelen worden 2D tekeningen
gemaakt zodat deze eventueel geproduceerd kunnen worden.
Om de hoofvraag te beantwoorden beschrijft hoofdstuk 2 de aangeleverde opdracht met alle
gegevens. In hoofdstuk 3 wordt het VLS uitgewerkt met de evenwichtsberekeningen waarbij de
NDM-lijnen getekend zijn. In hoofdstuk 4 worden de profielen van de kraan gekozen door middel van
verschillende spanningsberekeningen. In hoofdstuk 5 worden de krachten berekent die op de lagers
gaan werken waardoor de geschikte lagers gekozen kunnen worden. In hoofdstuk 6 wordt de work
break down structure van de zwenkkraan weergegeven en moet er een hoofdsamenstellingstekening
gemaakt worden van de gehele kraan. In hoofdstuk 7 wordt de lassamenstellingstekening van de
zwenkarm weergegeven. In hoofdstuk 8 zijn de mono-tekeningen van de kraan te vinden waarbij het
lagerhuis aan de onderzijde uitgewerkt wordt. In hoofdstuk 9 staat de conclusie van het verslag en in
hoofdstuk 10 is zijn de aanbevelingen te vinden.
3
