Đồ án Thiết kế cổng trục sức nâng Q= 20T phục vụ cho ngành xây dựng

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o

Tr êng ®¹i häc §µ N½ng

-------------o0o-----------------

Céng hoµ x· héi chñ nghÜa viÖt nam

§éc lËp - Tù do - H¹nh phóc

--------------o0o---------------

ThiÕt kÕ cæng trôc søc n©ng Q= 20 T

phôc vô cho ngành xây dựng

Hä vµ tªn sinh viªn: §ç Quang Th¾ng

Võ Nguyên Giang

Huỳnh Kim Long

Líp

: 08 C2

Ngµnh

: Cơ Khí Chế Tạo Máy

1

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

1. §Ò tài thiÕt kÕ :

ThiÕt kÕ cæng trôc søc n©ng Q= 20T phôc vô cho ngành xây dựng

C¸c sè liÖu ban ®Çu lµm thiÕt kÕ:

- Søc n©ng Q = 20T; khÈu ®é 3,5 (m)

- Hµnh tr×nh xe con L = 3,5 (m)

- ChiÒu cao n©ng:

+ Tõ mÆt ray : 8 (m)

+ Tõ cèt ©m so víi mÆt ray (13,5 m)lµ H = 21,5 (m)

- Tèc ®é n©ng 8 m/ph

- Tèc ®é di chuyÓn xe con : 10 (m/ph)

- Tèc ®é di chuyÓn cæng trôc 32 (m/ph)

ChÕ ®é lµm viÖc : ặng §iÒu khiÓn tõ Cabin .

2. Néi dung c¸c phÇn thuyÕt minh tÝnh to¸n:

- X¸c ®Þnh kÝch th íc h×nh häc cña cæng trôc .

- TÝnh to¸n thiÕt kÕ:

+ C¬ cÊu n©ng vËt

+ C¬ cÊu di chuyÓn cæng trôc

+ C¬ cÊu di chuyÓn xe con

+ KÕt cÊu thÐp cæng trôc

3. C¸c b¶n vÏ vµ ®å thÞ:

- B¶n vÏ tæng thÓ Ao

- B¶n vÏ c¸c ph ¬ng ¸n Ao

- B¶n vÏ l¾p c¬ cÊu n©ng Ao

- B¶n vÏ l¾p c¬ cÊu di chuyÓn xe Ao

- B¶n vÏ l¾p c¬ cÊu di chuyÓn cÇu l¨n Ao

- 2 B¶n vÏ QTCN Ao (kÌm theo b¶n vÏ chÕ t¹o )

4. C¸n bé h íng dÉn chÝnh :

ThÇy NguyÔn Th¸i D ¬ng

5. Ngày giao đề tài thiết kế : Ngµy th¸ng n¨m 2011

6. Ngµy hoµn thµnh

: Ngµy th¸ng n¨m 2011

C n b h ng d n t t nghi p

(Ký tªn vµ ghi râ hä tªn)

NhiÖm vô thiÕt kÕ tèt nghiÖp ®· ® îc

2

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Bé m«n th«ng qua ngµy .. ..th¸ng .. ..n¨m 2011

Tr ng b m«n

(Ký tªn vµ ghi râ hä tªn)

Sinh viªn ®· hoµn thµnh vµ nép ®å ¸n cho

Bé m«n ngµy th¸ng n¨m 2011

TRUỎNG HỘI ĐỒNG BẢO VỆ

(Ký tªn vµ ghi râ hä tªn)

Môc lôc

Lêi nãi ®Çu

Ch ¬ng I: Giíi thiÖu chung

I.

Giíi thiÖu chung vÒ cæng trôc

1.1 Giíi thiÖu chung

1.2 Xe con

1.3 C¬ cÊu di chuyÓn cæng

3

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Ch ¬ng II: TÝnh to¸n c¬ cÊu n©ng

I.

TÝnh to¸n c¬ cÊu n©ng

1.1. Lùa chän pa l¨ng c¸p, ® êng kÝnh tang vµ puly

1.2 S¬ ®å dÉn ®éng côm c¬ cÊu n©ng

1.3 Chän vµ tÝnh to¸n kiÓm tra bÒn côm mãc treo

1.4 Lùa chän æ tùa cho mãc treo

1.5 TÝnh to¸n côm tang

1.6 TÝnh to¸n trôc tang

1.7 KiÓm tra trôc vÒ ®é bÒn qu¸ t¶i

1.8 Chän æ l¨n cho trôc tang

II TÝnh c«ng suÊt ®éng c¬ vµ chän hép gi¶m tèc c¬ cÊu n©ng

2.1 TÝnh c«ng suÊt ®éng c¬

2.2 KiÓm tra ®éng c¬

2.3 Chän khíp nèi

2.4 KiÓm tra ®éng c¬ chän

2.5 Chän khíp nèi

Ch ¬ng III: C¬ cÊu di chuyÓn xe con

I. S¬ ®å bè trÝ xe con trªn dÇm cæng trôc

1.1 X¸c ®Þnh lùc c¶n di chuyÓn

1.2 TÝnh c«ng suÊt ®éng c¬ s¬ bé vµ chän Hép gi¶m tèc

1.3 KiÓm tra ®éng c¬

1.4 TÝnh phanh vµ chän phanh

II. TÝnh to¸n b¸nh xe di chuyÓn xe con

2.1 T¶i träng tÝnh to¸n t¸c dông lªn b¸nh xe

III. TÝnh trôc truyÒn cho c¬ cÊu di chuyÓn xe con

3.1 S¬ ®å trôc di chuyÓn xe

3.2 Chän khíp nèi

3.3 S¬ ®å lùc t¸c dông lªn trôc

3.4 KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái theo hÖ sè an toµn

3.5 KiÓm tra trôc vÒ ®é bÒn qu¸ t¶i

3.6 Chän æ l¨n cho trôc

4

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

3.7 Chän khíp nèi

Ch ¬ng IV: C¬ cÊu di chuyÓn cæng trôc

I. Lùa chän ph ¬ng ¸n dÉn ®éng c¬ cÊu di chuyÓn cæng

1.1 Lùa chän ph ¬ng ¸n

1.2 X¸c ®Þnh lùc nÐn b¸nh lªn b¸nh xe di chuyÓn cæng

1.3 X¸c ®Þnh lùc c¶n di chuyÓn vµ tÝnh c«ng suÊt ®éng c¬

1.4 TÝnh c«ng suÊt ®éng c¬ vµ chän ®éng c¬

1.5 TÝnh chän bé truyÒn ngoµi

1.6 KiÓm tra ®éng c¬

1.7 KiÓm tra an toµn b¸m cña ®éng c¬

1.8 TÝnh to¸n b¸nh xe di chuyÓn

1.9 TÝnh trôc truyÒn

1.10 KiÓm nghiÖm trôc theo ®é bÒn mái

1.11 KiÓm tra trôc vÒ ®é bÒn qu¸ t¶i

1.12 Chän æ l¨n

5

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

L i n i

u

- Trong nh÷ng n¨m trë l¹i ®©y n íc ta ®· vµ ®ang b íc vµo c«ng cuéc c«ng

nghiÖp ho¸, hiÖn ®¹i ho¸. Do ®ã víi sù ®Çu t m¹nh cña nhµ n íc vµo nghµnh

x©y dùng c¬ b¶n, nghµnh x©y dùng c¬ b¶n ®· vµ ®ang cã nh÷ng b íc ph¸t

triÓn nh¶y vät t¹o ®µ cho sù ph¸t triÓn kinh tÕ vµ x· héi ë n íc ta. Trong sù

ph¸t triÓn chung ®ã ®Ó cã thÓ ®¸p øng ® îc nh÷ng yªu cÇu vÒ c¬ giíi ho¸

trong x©y dùng d©n dông vµ c«ng nghiÖp, x©y dùng cÇu vµ c¸c c«ng tr×nh

thuû lîi còng nh c¸c nghµnh khai th¸c chÕ biÕn dÇu khÝ … ngµnh c¬ khÝ chÕ

t¹o m¸y ®· vµ ®ang cã nh÷ng tiÕn bé v ît bËc vÒ c«ng nghÖ tiªn tiÕn, còng

nh chñng lo¹i sö dông. Trong ®iÒu kiÖn n íc ta hiÖn nay cïng víi sù ph¸t

triÓn cña khoa häc c«ng nghÖ x©y dùng vµ s¶n suÊt vËt liÖu x©y dùng, m¸y

x©y dùng ngµy cµng ® îc hoµn thiÖn ®· cã thÓ tiÕn tíi tù thiÕt kÕ, chÕ t¹o c¸c

m¸y vµ c¸c thiÕt bÞ hiÖn ®¹i. Víi viÖc c¬ giíi ho¸ trong x©y dùng sÏ lµm t¨ng

n¨ng suÊt lao ®éng, t¨ng nhÞp ®é thi c«ng còng nh ®¶m b¶o chÊt l îng c«ng

tr×nh vµ h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm, thËm chÝ trë thµnh nh©n tè quyÕt ®Þnh ®Õn sù

h×nh thµnh mét c«ng tr×nh hiÖn ®¹i…ChÝnh v× nh÷ng lý do trªn, m¸y x©y

dùng ngµy cµng cã ý nghÜa vµ vai trß lín h¬n trong c«ng t¸c x©y dùng c¬ b¶n

nãi riªng vµ nÒn kinh tÕ nãi chung.

- Sau mét thêi gian dµi häc tËp vµ rÌn luyÖn trong khoa co khÝ chÕ t¹o t¹i

Tr êng Cao §½ng C«ng NghÖ §µ N½ng, ® îc sù chØ d¹y tËn t×nh nhiÖt huyÕt

cña c¸c thÇy c¸c c« vµ víi sù cè g¾ng cña b¶n th©n, ®· trang bÞ tèt cho sinh

viªn chóng em trong c«ng viÖc sau nµy. §Ò tµi t«t nghiÖp chÝnh lµ sù hÖ

thèng l¹i toµn bé kiÕn thøc ®· häc vµ lµ c¬ së ®Ó ®¸nh gi¸ tèt qóa tr×nh häc

tËp cña mçi sinh viªn.Víi ®Ò t¯i tèt nghiÖp l¯ “ThiÕt kÕ cæng trôc søc n©ng 20

(tÊn) phôc phô cho ngµnh x©y d ng ”. §-îc sù chØ b°o tËn t×nh cña c¸c thÇy

trong khoa, ®Æc biÖt lµ sù h íng dÉn chØ b¶o tËn t×nh cña thµy gi¸o NguyÔn

Th¸i D ¬ng ®· gióp em hoµn thµnh ®å ¸n tèt nghiÖp ® îc giao ®óng thêi gian

vµ khèi l îng c«ng viÖc mµ Bé m«n vµ c¸c thµy ®· giao.

- Víi sù nç lùc cña nhãm ®Ó hoµn thiÖn cho ®å ¸n tèt nhÊt. Tuy nhiªn víi kh¶

n¨ng vµ ®iÒu kiÖn tµi liÖu ch a cho phÐp dï cã cè g¾ng nh ng ®å ¸n ch¾c

ch¾n cßn nhiÒu sai sãt kÝnh mong c¸c thÇy xem xÐt bá qua.

- Mét lÇn n÷a em xin göi lêi c¶m ¬n ch©n thµnh tíi thµy gi¸o NguyÔn Th¸I

D ¬ng vµ tÊt c¶ c¸c thµy c« trong khoa c¬ khÝ thuéc Tr êng Cao §¼ng C«ng

6

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

NghÖ ®· d¹y b¶o vµ gióp ®ì em trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp vµ lµm ®å ¸n tèt

nghiÖp.

Đà Nẵng , th¸ng n¨m 2011

Sinh viªn thùc hiÖn

§ç Quang Th¾ng

Võ Nguyên Giang

Huỳnh Kim Long

7

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Ch ng I: gi i thi u chung

I.

Giới thiêu chung về thiết bị nâng - chuyển

-

Máy trục là một loại máy nâng chuyển và vận chuyển một trong những

phương tiện quan trọng cua việc cơ giới hoá các quá trình sản xuất tronh các

ngành kinh tế quốc dân

Ơ nuớc ta hiện nay , ngành máy nâng chuyển là một ngành công nghiệp

phát triển tương ương ngày càng cao về thiết bị vậng chuyển của các ngành

kinh tế quốc dân .Sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp , luôn mong muốn

nâng cao năng suất lao động , do vậy phải phát triển ko ngừng cải tiến kỷ

thuạt máy nâng va vậng chuyển

Công nghiệp xây dựng trước kia rất ít cần trục ,ngày nay thậm chí khi xây

dưng nhỏ củng không thể thiếu cần trục chưa noi chi dên xây dựng toà nha

cao tầng và kỷ thuật xây lap từng khối lớn , trong thời kì hội nhập lại càng

chú trọng và không ngừng cải tiến kỷ thuật để đạp ứng được yêu cầu của

nganh công nghiệp xây dựng.

Trong ngành công nghiệp mỏ thì cần các loại thang tải .xe kíp băng

tải…vv. Trong ngành luyện kim có những cần trục nặng phục vụ kho chứa

quặng và nhiên liệu…vv.

Máy nâng và vận chuyển phục vụ nhà ở , những nhà công cộng ,các cưả

hiệu lớn và các ga tàu điện ngầm như thang máy , trong đó co thang điện cao

tốc cho các nhà cao tầng buồng chở người và thang điện liên tục , trong các

siêu thị người ta dùng rất nhiều các thang cuống …vv.

Trong nhà máy hay phân xưởng cơ khí thì người ta trang bị nhiều máy

nâng chuyển di động như cần trục , cầu trục , cỗng trục dùng điện hay khí

nen,thuỷ lưc đạt năng suất cao để di chuyển các chi tiết máy hoặc máy…vv

Ngành máy nâng và vận chuyển hiện đại đang thực hiện rộng rãi việc cơ giới

hoá quá trình vận chuyển trong các ngành công nghiệp và kinh tế quốc dân

.Sự phát triển của kỉ thuật nâng – vậng chuyển phải theo cải tiến các máy

móc , tinh sảo hơn , giảm nhẹ trọng lượng , giảm nhẹ giá thành , nâng cao

chất lượng sử dụng , tăng mức sản xuất , đơn giản hoá tự động hoá việc điều

khiển và chế tạo nhửng máy mới nhiều hiệu quả để thoả mãn yêu cầu ngày

càng tăng của nền kinh tê quốc dân.

Ơ nước ta , máy nâng và vận chuyển cũng đả sử dụng rộng rải trong một số

ngành như xếp dở hàng hoá ở các bến cảng nhà ga va đường sắt . Trong công

nghiệp xây dựng nhà ở trong các nhà máy luyện kim ,… và lâm nghiệp xây

dựng công nghiệp và quốc phòng . Trong tình hình kinh tế phát triển như

hiện nay , máy nâng và vậng chuyển ngày càng trở thành nhu cau cấp bách

do nhu cầu sản suất ngày càng cao.

Các loại máy nâng và vậng chuyển có thể phân ra thành hai loai :

+ Máy vận chuyển theo chu kỳ

Vật nặng được vận chuyển thành một dòng liên tục gồm các loại băng gầu

, băng tải , máy xúc liên tục xích tải vít chuyển …vv.

+Máy vận chuyển theo chu kỳ

Bao gồm máy hoạt động có tính chất chu kỳ , có tác dụng di chuyển nâng

hạ , hoặc kéo tải , trong đó cơ cấu nâng tải là là cơ cấu chính được gọi là máy

trục . Loại này gồm các loại như kích tời , palăng , cần trục , cầu trục , cỗng

trục …vv.

8

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Trong đó cần trục , cẩu trục, cẩu trục, cỗng trục co thể vận chuyển vật

nặng theo cả ba hướng trong không gian .Để mang lại hiệu quả cao cho

phương án thiết kế , ta cần phải nắm vững các đặc điểm về máy trục.

+ các thông số cơ bản của máy trục:

Đặc tính của máy trục được biểu thị bằng nhửng thông số cơ bản sau :

- Tải trọng nâng Q :

Tải trọng nâng là đặt tính cơ bản của máy trục biểu thị bằng T hay N.

Tải trọng nâng gồm trọng lượng của vật cộng với trọng lượng của cơ cấu móc

hàng . Tải trọng nâng có giới hạn rất lớn từ vai chục T đến hàng chục nghàn N .

Trong thực tế sử dụng để thuận tiện người ta thường dùng đơn vị đo là khối

lượng :Kg , tấn.

- Chiều cao nâng hàng H (m)

Chiều cao nâng là khoảng cách từ mặt sàn , bải làm việc của máy trục đến

vị trí

cao nhất của cơ cấu móc .

- Tốc độ làm việc V ( m/ph hay m/s )

Tốc độ làm việc xác định theo điều kiện làm việc và theo từng loại máy

trục , tốc

Độ nâng thường nằm trong giới hạn từ 10-30 (m/ph)

- khẩu độ L ( m )

Đây là thông sô biểu thị phạm vi hoạt động của máy trục , khẩu độ L của

cần trục hay cỗng trục là khoang cách từ tâm bánh xe di chuyển này đến tâm

bánh xe di chuyển kia .

+ Chế độ làm việc của máy trục :

Máy trục làm viẹc theo chế độ ngắn hạn , lặp đi lặp lại . Bộ phận làm

việc bộ phận nâng hạ , di chuyển qua lại theo chu kì , ngoài thời gian làm việc

co thời gian dừng máy , tức la động cơ tắt , thời gian dưng dùng để sử dụng móc

hay tháo móc để chuẩn bị cho chu kì tiếp theo .Ngoài ra , mỏi quá trình chuyển

động qua lại có thể phân ra các thời kì chuyển động không ổn định , như trong

thời kì mở máy , phanh và thời kì ổn định

+ Chế độ nhẹ :

Đặc điểm của chế độ nhẹ là hệ số sử dụng tải trọng thấp kq = 0,5 ,

cường độ làm việc của động cơ nhỏ , trung bình khoảng 15% , số lần mở máy

trong một giờ dưới 60 lần và co nhiều quảng ngắt lâu . Trong nhóm này có cơ

cấu nâng và cơ cấu di chuyển của cần trục sửa chửa , cần trục đặt trong không

gian máy , cơ cấu di chuyển cần các cần trục xây dựng và cần trục cảng …vv.

+ Chế độ trung bình :

Đặc điểm của các cơ cấu chế độ trung bình là chúng lam việc với những

tải trọng khác nhau , hệ số sử dụng tải trọng ,vận tốc làm việc trung bình , cường

độ làm việc khoảng 25% số lần mở máy trong một giờ đến 120 lần .Trong nhóm

máy này là tất cả các cơ cấu cần trục ở phân xưởng cơ khí và lằp ráp , cơ cấu

quay của cần trục và palăng điện.

+ Chế độ nặng :

Đặc điểm của chế độ nặng là hệ số sử dụng tải cao , kq = 1 , vận tốc

làm việc lớn , cường độ làm việc 40% số lần mở máy trong 1 giờ là 240 lần .

9

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Trong nhóm này có tất cả các cơ cấu cần trục ở phân xưởng công nghệ , ở kho

các nhà máy sản xuất hàng loạt lớn , cơ cấu nâng của cần trục xây dựng.

+

Chế độ rất nặng :

Đặc điểm lá tải trọng thường xuyên làm việc tải trọng danh nghỉa

kq = 1 , vận tốc cao , cường độ làm việc trong kgoảng 40-60% số lần mở máy

trong một giờ là 360 lần , tuộc nhóm máy này là tất cả các cơ cấu cần trục ở

phân xưởng công nghệ và các kho thuộc ngành luyện kim .

+ Khi tính toán các cơ cấu máy trục người ta phân biệt ba trường hợp tải

trọng tính toán đối với trạng thái làm việc và trạng thái không làm việc của máy

như sau :

- Trường hợp 1 : tải trọng bình thường của trạng thái làm việc bao gồm trọng

lượng danh nghĩa của vật nâng và bộ phận mang , trọng lượng bản thang máy

, các tải trọng động trong quá trình mở và hảm cơ cấu .

-

Trường hợp 2 : tải trọng lơn nhất của trạng thái làm việc bao gồm trọng

lượng danh nghĩa của vật nâng và bộ phận mang , trọng lượng bản thân máy ,

tải trọng động lớn suất hiện khi mở máy ,và phanh đôt ngột , hoăc khi mất

điện , có điện bất ngờ tải trọng gió lớn nhất khi làm việc và tải trọng do độ

dốc lớn nhất có thể . Các trị số tải trọng lớn nhất của trạng thái làm việc

thường hạng chế bởi những điều kiện bên ngoài như sự trược trơn của bánh

xe trên ray trị số mô men phanh lớn nhất , mo men giới hạng của khớp

nối…vv.

-

Trường hợp 3 : tải trọng lớn nhất của trạng thái không làm việc của máy

đặt ngoài trời , bao gồm trọng lượng bản thân ,tải trọng gió lớn nhất ,trạng

thái không làm việc và tải trọng do độ dốc của đường , đối với trường hợp

này chỉ tính toán cho các chi tiết của bộ phânj hảm gió các thiét bị phanh

hảm và cơ cấu thay đổi tầm với .

II : Giới thiệu cỗng trục thi công :

1.1. §Æc ®iÓm lµm viÖc cña cæng trôc thiÕt kÕ:

a. Môc ®Ých sö dông cña cæng trôc thiÕt kÕ:

- Cæng trôc thiÕt kÕ ®Ó phôc phô c¸c thiÕt bÞ vµ n©ng h¹ cöa ®Ëp cña nhµ m¸y

thuû ®iÖn §r©yh¬linh.

b. Yªu cÇu vÒ tèc ®é , cÊu t¹o vµ ®iÒu khiÓn:

- Søc n©ng cña cæng trôc Q = 20 (tÊn); khÈu ®é 3,5 (m); hµnh tr×nh di chuyÓn

cña xe con L = 3,5 (m);

- ChiÒu cao n©ng : Tõ mÆt ray : 8 (m)

+ Tõ cèt ©m so víi mÆt ray (cao 13,5 m) lµ H = 21,5 (m)

+ Tèc ®é n©ng 8 m/phót.

- Tèc ®é di chuyÓn xe con v_x(max) = 60 (m/phót)

- Tèc ®é di chuyÓn cña cæng trôc v_c(max) = 120 (m/ph)

- ChÕ ®é lµm viÖc nÆng. §iÒu khiÓn tõ Cabin.

1.2 CÊu t¹o chung:

10

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

- Víi nhiÖm vô thiÕt kÕ lµ cæng trôc cã søc n©ng Q = 20 (tÊn) vµ khÈu ®é L

=3,5 m ta lùa chän ph ¬ng ¸n thiÕt kÕ lµ cæng trôc hai dÇm xe con di chuyÓn

trªn ray ®Æt trªn hai dÇm. S¬ ®å h×nh chung cæng trôc thiÕt kÕ nh h×nh 1.10.

- Cæng trôc nµy ® îc thiÕt kÕ víi khÈu ®é nhá, víi hai ch©n ® îc liªn kÕt cøng

víi dÇm. Nh vËy sÏ gióp cho c«ng viÖc l¾p dùng ®¬n gi¶n h¬n, gi¶m thêi

gian do ®ã t¨ng n¨ng suÊt lao ®éng.

a) H×nh chung cæng trôc thiÕt kÕ : ( H×nh 1.10 )

1 : Côm c¬ cÊu di chuyÓn 5 : Sµn c«ng t¸c

2 : Giµn leo cæng trôc

3 : Ch©n cæng

4 : Ca bin

6 : Xe con di chuyÓn

7 : DÇm chÝnh

8 : Mãc treo

Hinh 1.10 hình chung của cổng trục

1.2 Xe con :

11

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

-

Xe sử dụng trên cỗng trục là x con đươc lưa chọn theo kêt cấu dầm cầu và

tải trọng nâng của cổng trục . Xe con di chuyển trên ray đặt trên hai dầm của

cỗng trục bằng cơ cấu di chuyển chung . Trên xe con bố trí 2 cơ cấu chính là

: cơ cấu di chuyển xe con và cụm cơ cấu nâng tải trọng Q =20 (tấn)

Các thông số cơ bản của xe con :

-

- Tæng träng l îng xe con Q_x= 7000 (kg)

- ChiÒu dµi : L = 2600 (mm)

- ChiÒu réng: B = 2600 (mm)

- ChiÒu cao: h = 380 (mm)

- Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 b¸nh xe: l = 2200 (mm)

a. C¬ cÊu di chuyÓn xe con

C¬ cÊu di chuyÓn xe con nh h×nh 1.12 :

H×nh 1.12 : C¬ cÊu di chuyÓn xe con

1 : §éng c¬ ; 2 : Phanh ; 3 : Hép gi¶m tèc

4 : B¸nh xe ; 5 : Khíp nèi ; 6 : Gèi ®ì trôc b¸nh xe

B¸nh xe di chuyÓn xe con nhËn ® îc chuyÓn ®éng chung tõ ®éng c¬ 1, qua hép

gi¶m tèc 3 vµ ® îc khíp nèi r¨ng 5 truyÒn chuyÓn ®éng tíi hai b¸nh xe chñ ®éng 4

® îc ch¹y trªn hÖ thèng ray ® îc l¾p trªn dÇm chÝnh cña cæng trôc

Côm b¸nh xe bÞ ®éng cã t¸c dông ph©n bè ®Òu lùc t¸c dông lªn cæng vµ ®Ó dÔ dµng

cho xe con di chuyÓn. Côm b¸nh xe chñ ®éng ® îc liªn kÕt víi côm b¸nh xe bÞ

®éng b»ng c¸c thanh thÐp CT3 cã kÕt cÊu d¹ng hép .

c. Côm c¬ cÊu n©ng :

C¬ cÊu n©ng cña cæng trôc ® îc ®Æt trªn xe con . Ph ¬ng ¸n nµy cã u ®iÓm lµ

lµm cho xe con cã kÕt cÊu gän. Nh ng ph ¬ng ph¸p nµy cã nh îc ®iÓm lµ lµm

12

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

t¨ng khèi l îng cña xe con vµ do ®ã lµm t¨ng träng l îng cña dÇm cÇu ®Õn 20

%.

CH¦¥NG II

I.TÝnh to¸n c¬ cÊu n©ng

( H íng dÈn ®å ¸n m¸y n©ng. ) (HD §AMN

( M¸y vµ thiÕt bÞ n©ng chuyÓn) ( M$TBNC)

1.1. Lùa chän pa l¨ng c¸p , ® êng kÝnh tang vµ pu ly .

( B¶ng 2,6 – HD§AMN ) béi suÊt pal¨ng a = 3

Lùc c¨ng max trong pa l¨ng khi n©ng vËt

Q

S_max=

(N)

(1,14 M$TBNC )

2.a._p.^r

Trong ®ã :Q : T¶i träng n©ng max

Q = Q_n+ Q_máctreo= 200 + 3,2 = 203,2 (KN)

a : Béi suÊt pa l¨ng a = 3

 : HiÖu suÊt cña pu ly. Chän  = 0,97 ( = 0,97  0,98)

r : Sè pu ly ®æi h íng c¸p r = 0

_p: HiÖu suÊt pa l¨ng

1  ^a

(1  ).a (1  0,97).3

1  0,97³

_p=

=

 0,97 ( 1,12 M$TBNC )

203200

2.3.0,93.0,97⁰

 S_max=

= 36,42 (KN)

+ KÝch thíc d©y : KÝch thíc d©y c¸p ®îc chän dùa vµo c«ng thøc (2.10)

Tõ lùc n©ng S_maxta ®i lùa chän c¸p kÐo theo lùc kÐo tÜnh

S_max.n  {S_®}

n : HÖ sè an toµn bÒn cña c¸p chän n = 6

13

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

 {S_®} 36,42.6 = 218,52 (KN)

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

{S_®}: Lùc kÐo ®øt cña c¸p .Tõ {S_®} 218,52 (KN)

Ta lùa chän c¸p bÖn ®«i kiÓu DIEPA 1315Z –14 .Cã ® êng kÝnh c¸p d_c= 14 (mm).

{S_®}= 220 (KN). _b= 1800 (N/cm²)

1.2 . S¬ ®å côm dÉn ®éng c¬ cÊu n©ng :1 : §éng c¬ 2 : Khíp nèi

3 : Phanh ®iÖn thuû lùc

4 : Hép gi¶m tèc

5 : Tang cuèn c¸p ; 6 : æ ®ì ; 7 : Côm mãc treo

H×nh 1.15 : S¬ ®å côm dÉn ®éng c¬ cÊu n©ng

1.3. Chän vµ tÝnh to¸n kiÓm tra bÒn côm mãc treo :

14

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

H×nh 1.16 : KÕt cÊu mãc treo

-Tõ t¶i träng n©ng Q= 20(tÊn) ta chän mãc treo cã kÝch th íc (nh h×nh vÏ )

1.3 ) TÝnh to¸n mãc treo

-VËt liÖu chÕ t¹o mãc treo t¹i mÆt c¾t nguy hiÓm.MÆt c¾t A –A vµ I – I.

-T¹i mÆt c¾t I-I tÝnh theo søc bÒn kÐo cã

4.Q

_k=

 {}

( 3,1 M$TBNC )

.d²

{}: øng suÊt bÒn cho phÐp {} = 5000 6000 (N/cm²)

d : § êng kÝnh ch©n ren d = 60 (mm) = 6 (cm)

4.200000

_k=

= 5199,5 (N/cm²)

3,14.7²

 mÆt c¾t I – I tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn kÐo .

- T¹i mÆt c¾t A-A : Ta coi mãc nh thanh cong øng suÊt max kÐo thí trong mÆt c¾t

Q.e

 _A=

(N/cm²)

( 2,2 HD §AMN)

k.F.D/ 2

15

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

F: DiÖn tÝch mÆt c¾t A-A thay mÆt c¾t ®ang xÐt b»ng 1 h×nh thang

B₁.B₂

2

10,5  7,5

F =

.h_o=

.8,4 = 75,6 (cm²)

2

Trong ®ã :

e₂: Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m mÆt c¾t (t©m kÐo ) ®Õn ®iÓm phÝa trong

( thí trong )

H×nh 1.17 : MÆt c¾t mãc treo

2.B₁ B₂h_o

e₂=

.

(cm)

( 2,3 HD §AMN)

B₁ B₂

3

8,4

3

2.7,5  10,5

7,5  10,5

e₂=

.

= 4 (cm)

 e₁= 8,4 - 4 = 4,4 (cm)

k : HÖ sè phô thuéc ®é cong vµ h×nh d¹ng cña mÆt c¾t mãc (HÖ sè d¹ng h×nh häc )

( 2,4 HD §AMN)

2.r

B₂ B₁

r  e₁

r  e₂

k =

.{

(r + e₁)}.ln

-(B₂- B₁) – 1

(B₁ B₂).h_o

h_o

Trong ®ã :

D

r =

+ e₂(cm)

2

D : § êng kÝnh lç mãc D = 80 mm

16

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

15

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

 r =

+ 4 = 11,5 (cm)

2

.Theo tØ sè

h

B₂

B₁

10,5

7,5

= 0,8 vµ

=

= 1,4 . k= 0,615

D

Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc trªn ta cã

2.200000

_A=

= 2294,2 (N/cm²)

0,615.75,6.15

T¹i mÆt c¾t A^’-A^’: §iÒu kiÖn lµm viÖc lµ vËt treo 2 nh¸nh c¸p lµm víi ph ¬ng ®øng

1 gãc 45⁰

Q

2

Q₂= . tg = . tg 45⁰=

= 100.000 (N)

2

- øng suÊt max ë thí trong mÆt c¾t .

2.Q₂.e Q.e₂

_{A’_A’}

=

(N/cm²) ( 2,6 HD §AMN)

k.F.D k.F.D

Q.e₂

200000.4

0,615.75,6.15

=

= 1147 (N/cm²)

k.F.D

- øng suÊt tiÕp trong mÆt c¾t A^’-A^’:

Q.

F

200000

75,6

 =

=

= 2645,5 (N/cm²) ( 2,7 HD §AMN)

 øng suÊt tæng céng trong mÆt c¾t A^’- A^’theo thuyÕt bÒn thø 3

_{A’_A’}

(1147)² 3.(2646,5)²=4725,2 (N/cm²)

øng suÊt tæng céng mÆt c¾t A-A theo thuyÕt bÒn ( 3,6 M$TBNC )

_{A’_A’}

(2294,2)² 3.(2646,5)²= 5125,94 (N/cm²)

=

(²

 4.²

=

A'_ A'

II. T¹i mÆt c¾t A-A vµ A^’- A^’xÐt øng suÊt ph¸p .

_ch

_{A_A}vµ _A’-A’< {}=

n_ch

_ch: Giíi h¹n ch¶y .Víi vËt liÖu chÕ t¹o lµ thÐp 20 ta cã _ch= 25000 (N/cm²)

VËy øng suÊt max t¹i mÆt c¾t A^’-A^’vµ A-A tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn

1.4. Lùa chän æ tùa cho mãc treo :

17

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

- V× mãc treo chÞu t¸c dông chñ yÕu cña lùc däc trôc v× vËy lùa chän æ tùa mãc

treo lµ æ bÞ chÆn 1 d·y cã ® êng kÝnh trong d = 80 (mm),b»ng ® êng kÝnh cæ

mãc d₂=80 (mm).KÝ hiÖu æ lµ 8316 cì trung cã t¶i träng tÜnh æ chÞu ® îc lµ

346 (KN).§ êng kÝnh ngoµi æ D = 140 (mm)

- KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña æ .

æ chän ph¶i ®¶m b¶o

Q₁= k.Q < C_o

xÐt Q₁= k.Q = 1,2.203200 = 243840 (N)

k : HÖ sè an toµn k = 1,2

-XÐt Q₁=243840 ( N )< C_ovËy æ ® îc chän tho¶ m·n v× C_o= 346 (KN)

1.5 Chän æ bi :

L : Thêi gian phôc cña æ

60.n

10⁶

L =

.L_h(giê)

L_hThêi gian phôc vô cña æ theo b¶ng phô thuéc vµo chÕ ®é lµm viÖc .

Víi chÕ ®é lµm viÖc nÆng 10 (n¨m)= 10.000 giê

n : Sè vßng quay cña pu ly côm mãc treo

60.v.(a  1)

n =

(v/ph)

.D_p

a : Béi suÊt pa l¨ng a = 3

D_p: § êng kÝnh puly D_p=410 (mm)

8

(m/s)

60

60.8.2

 n =

= 12,428 (v/ph)

3,14.0,41.60

Thay vµo c«ng thøc trªn ta thêi gian phôc vô æ lµ

60.12,428.10³

L =

= 0,7456 (TriÖu vßng)

10⁶

T¶i träng t¸c dông lªn æ lµ



Q = L^1/.P = (0,7456)^1/3.43,357

Q = 39,33 (N)

Tõ t¶i träng t¸c dông lªn æ ta chän æ ®ì puly lµ æ bi chÆn kiÓu 36217 cì nhÑ.Víi c¸c

th«ng sè kü thuËt nh sau

18

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

d = 85 (mm) ; D = 150 (mm); d₁= 106 (mm) ; B = 28 (mm) .§ êng kÝnh bi. r

= 19,84 (mm).

HÖ sè kh¶ n¨ng lµm viÖc Q = 120 (KN); vµ Q_o=73 (KN)

- XÐt æ l¨n cã kh¨ n¨ng t¶i tÜnh Q = 120 (KN)> T¶i träng t¸c dông lªn æ .

VËy æ l¨n ® îc chän tho¶ m·n kh¶ n¨ng lµm viÖc cña æ.

Thanh ngang : thanh ngang ® îc chÕ t¹o b»ng vËt liÖu thÐp 45 vãi giíi h¹n bÒn

'

b = 610 N/mm giíi h¹n ch¶y ch = 430 N/mm²vµ giíi h¹n mái _1=250 N/mm²

Momen uèn lín nhÊt t¹i tiÕt diÖn gi÷a :

Q_t*l

120000

4

M =

=

4

1.5.1 ) TÝnh to¸n côm tang :

1. X¸c ®Þnh ® êng kÝnh tang

§ êng kÝnh nhá nhÊt cho phÐp ®èi víi tang vµ rßng räc ph¶i phï hîp víi c¸p

§ êng kÝnh nhá nhÊt cho phÐp cña tang ® îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (2.12 HD

DDAMN)

D_t dc * (e -1)

e : HÖ sè phô thuéc chÕ ®é lµm viÖc vµ lo¹i m¸y trôc

( b¶ng 2-4 HD §AMN) e = 30

D_t 14 * ( 30 -1) = 406 (mm)

Ta lùa chän tang cã ® êng kÝnh D_t= 520 (mm)

D = D_t+ d_c= 520 + 14 = 534 (mm)

ChiÒu dµi c¸p cã Ých cuèn lªn tang

L_K= H.a

( 2,13 HD §AMN)

 L_K= 21,5.3 = 64,5 (m)

Sè vßng c¸p lµm viÖc cuèn lªn tang

L_K

64500

z_lv=

=

( 2,13 HD §AMN)

3,14.(520 14)

.(D_t d_c)

z_lv= 38,467 (vßng) chän c¸p lµm viÖc z_lv=38,5 (vßng)

19

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp

Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Sè c¸p toµn bé cuèn lªn tang

z = z_lv+ z_t

z_t: Sè vßng c¸p gi¶m t¶i lªn kÑp c¸p z_t= 1,5 (vßng)

z_l= 1,5.2..D_t= 1,5.3,14.520

z_t= 2449,2 (mm)

 Tæng sè vßng c¸p cuèn lªn tang

z = z_lv+ z _t= 38,5 + 1,5= 40 (vßng)

ChiÒu dµi c¸p t ¬ng øng z_dµi= 3,14.520.40  65,5 (m)

ChiÒu dµi phÇn tang tiÖn r·nh.

L_o= z.t = 40.0,018 = 0,72 (m)

z : Sè vßng c¸p cho mét pa l¨ng ®¬n

t : B íc c¸p t = d_c+4 = 18 (mm)

 ChiÒu dµi toµn bé cña tang víi tang lµ tang kÐp

L = L_o+L₁+2.L₂+ L₃

( 2,13 HD §AMN)

L₁: PhÇn chiÒu dµi tang dïng ®Ó kÑp c¸p

L₁= 4.t = 4.18 = 72 (mm)

L₂: PhÇn chiÒu dµi gê tang L₂= t = 18 (mm)

L₃: Kho¶ng c¸ch ë gi÷a tang (phÇn kh«ng tiÖn r·nh ) ®¶m b¶o gãc lÖch c¸p

L₃= L₄+ 2.h_min.tg

L₄: Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 puly ngoµi cña côm mãc treo L₄=200 (mm)

h_min: Kho¶ng c¸ch gi÷a trôc tang vµ trôc puly cña côm mãc treo khi côm mãc treo ë

vÞ trÝ trªn cïng .h_min=2200(mm)

 : Gãc nghiªng cho phÐp cña c¸p khi cuèn vµo puly  = 4⁰+6⁰= 10⁰

 L₃= 200 + 2.2200.tg10⁰= 0,98 (m)

 Tæng chiÒu dµi toµn bé tang

L = 0,711 + 0,072 + 2.0,018+ 0,98 = 1,8 (m)

Chän tang cã tæng chiÒu dµi L_t= 1,8 (m)

20

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y