Máy nâng chuyển - Cầu trục

Chöông I : TOÅNG QUAN VEÀ CAÀU TRUÏC I. Khaùi nieäm: Caàu truïc laø moät trong nhöõng loaïi maùy naâng –vaän chuyeån ñöôïc söû duïng roäng raõi trong caùc ngaønh kinh teá nhö: giao thoâng vaän taûi, xaây döïng ,coâng nghieäp vaø quoác phoøng... Sau ñaây laø moät soá hình aûnh veà caàu truïc: Caàu truïc hai daàm kieåu hoäp laøm vieäc ngoaøi trôøi Caàu truïc hai daàm kieåu hoäp laøm vieäc trong nhaø Caàu truïc hai daàm vôùi keát caáu hai daàm chính laøm baèng theùp hình Cô caáu naâng caàu truïc hai daàm II. Phaân loaïi: Coù 2 loaïi chính : Caàu truïc moät daàm vaø caàu truïc 2 daàm a) Caàu truïc moät daàm : bao goàm kieåu töïa vaø kieåu treo b) Caàu truïc hai daàm : cuõng coù 2 kieåu kieåu töïa vaø kieåu treo Hình treân theå hieän keát caáu toång theå cuûa caàu truïc hai daàm Hai ñaàu cuûa daàm chính 9 ñöôïc lieân keát cöùng vôùi khung di chuyển cầu. Treân daàm chính ñaët ray 7 duøng ñeå di chuyeån xe con, treân xe ñaët cô caáu naâng 1 moùc treo 2 vaø thieát bò ñieàu khieån caàu truïc 3. Khung saøn 5 duøng khi söûa chöõa caàu truïc. Con chaën haønh trình xe laên 8, khung xe di chuyeån caàu 10 baùnh xe di chuyeån caàu 11 ñöôïc ñaët treân ray di chuyeån caàu 14, ray ñöôïc ñaët treân daàm 16. Con chaën haønh trình di chuyeån caàu 17 daây caùp ñieän 18 ñöôïc noái vôùi ñoäng cô cuûa cô caáu naâng, cô caáu di chuyeån caàu vaø cô caáu xe laên. Chöông II : Tính toaùn cô caáu di chuyeån xe laên Sô ñoà ñoäng cuûa cô caáu xe laên 1 Ñoäng cô 2 Khôùp noái keát hôïp phanh 3 Khôùp noái 4 Hoäp giaûm toác 5 Baùnh xe Caùc soá lieäu ban ñaàu cuûa cô caáu di chuyeån xe laên - Taûi troïng naâng: Q = 10 taán - Vaän toác di chuyeån xe laên: Vxl = 50 m/phuùt - Cheá ñoä laøm vieäc: CÑ% = 40% 1. Baùnh xe vaø ray Ta choïn baùnh xe hình truï coù moät thaønh beân vôùi kích thöôùc theo tieâu chuaån KOCTy 3569-60 Ñöôøng kính baùnh xe choïn sô boä Dbx = 250 mm, ñöôøng kính ngoõng truïc d = 65mm caên cöù vaøo kích thöôùc baùnh xe theo tieâu chuaån KOCTy 3569-60 töông öùng vôùi Dbx = 250 mm choïn theùp KOCTy 6368-52 ñeå laøm ray Taûi troïng taùc duïng leân baùnh xe goàm coù: troïng löôïng baûn thaân xe laên vaø cô caáu naâng ñaët treân xe G0 = 40000 N vaø troïng löôïng vaät naâng Q = 100000 N. Troïng löôïng xem nhö phaân boá ñeàu cho caùc baùnh xe. Khi khoâng coù vaät naâng baùnh xe chòu taûi troïng nhoû nhaát. Khi coù vaät naâng taûi troïng leân caùc baùnh seõ phaân boá khoâng ñeàu. Toång taûi troïng do troïng löôïng vaät naâng taùc duïng leân baùnh daãn. Taûi troïng do troïng löôïng vaät naâng taùc duïng leân baùnh D. Vaäy taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân baùnh daãn D laø. Taûi troïng töông ñöông taùc duïng leân baønh xe. (CT3.65 [1]) Pmax: Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân baùnh xe Kbx: heä soá tính ñeán cheá ñoä laøm vieäc, öùng vôùi cheá ñoä laøm vieäc CÑ% = 40% tra baûng 3.12 ta coù kbx = 1,2 : Heä soá tính ñeán söï thay ñoåi taûi troïng Tra baûng 3.13 ta ñöôïc =0,8 Baùnh xe ñöôïc ñuùc baèng theùp . Ñeå ñaûm baûo baùnh xe laâu moøn vaønh baùnh ñöôïc toâi ñaït ñoä raén Öùng suaát daäp (CT2.67 [1]) b chieàu roäng laøm vieäc r baùn kính baùnh xe Öùng suaát daäp cho pheùp theo baûng 2.19[1] Vaäy kích thöôùc baùnh xe ñaõ choïn laø an toaøn. 2. Ñoäng cô ñieän Löïc caûn tónh chuyeån ñoäng xe laên goàm: Löïc caûn do ma saùt giöõa baùnh xe vaø ray, löïc caûn do ñoä doác cuûa döôøng ray, löïc caûn do gioù ñöôïc boû qua do laøm vieäc trong nhaø xöôûng. Löïc caûn do ma saùt: (CT3.40 [1]) G0 troïng löôïng xe laên vaø cô caáu naâng (N) Q troïng löôïng vaät naâng (N) d ñöôøng kính ngoãng truïc laép oå cuûa baùnh xe heä soá ma saùt laên (mm) baûng 3.7 TL [1] heä soá ma saùt trong oå truïc baûng 3.8 TL [1] Löïc caûn do ñoä doác ñöôøng ray ñaët treân caàu CT3.41 [1] ñoä doác ñöôøng ray baûng 3.9 [1] Toång löïc caûn tónh: heä soá keå ñeán löïc caûn do ma saùt thaønh baùnh vaø maët ñaàu may ô baùnh xe. Vôùi tæ soá giöõa khoaûng caùch giöõa baùnh xe vaø khoaûng caùch truïc baùnh xe baèng ta coù baûng 3.6 [1] Coâng suaát tónh yeâu caàu ñoái vôùi ñoäng cô ñieän. CT3.6 [1] Wt toång löïc caûn tónh Vxl vaän toác xe laên hieäu suaát ñoäng cô cô caáu di chuyeån xe laên baûng 1.9 [1] kw Sô boä choïn ñoäng cô ñieän MT111-6 vôùi caùc thoâng soá nhö sau Coâng suaát danh nghóa Ndc = 2,3 kw Soá voøng quay danh nghóa: ndc = 945 voøng/phuùt Heä soá quaù taûi baèng Moâ men ñoäng cô: Mmax = 87 Nm Moâ men danh nghóa: Nm Hieäu suaát thöïc cuûa ñoäng cô: Khoái löôïng cuûa ñoäng cô: mdc = 76 kg Soá voøng quay caàn ñeå ñaûm baûo vaän toác di chuyeån xe. voøng/phuùt Tæ soá truyeàn chung caàn coù ñoái vôùi boä truyeàn cô caáu di chuyeån xe laên Choïn hoäp giaûm toác coù tæ soá truyeàn I = 16 3. Kieåm tra ñoäng cô ñieän veà moâ men môû maùy Gia toác lôùn nhaát cho pheùp ñeå ñaûm baûo heä soá an toaøn baùm tính cho tröôøng hôïp löïc baùm ít nhaát (khi khoâng coù vaät naâng) Gd toång aùp löïc taùc duïng leân baùnh daãn khi khoâng coù vaät naâng heä soá baùm cuûa baùnh xe vaøo ray gia toác troïng tröôøng toång löïc caûn tónh chuyeån ñoäng xe laên (khi khoâng coù vaät naâng) N m/s2 Thôøi gian môû maùy töông öùng vôùi gia toác cho pheùp ôû treân s Moâ men môû maùy toái ña cho pheùp ñeå khoâng xaûy ra tröôït trôn. heä soá keå ñeán aûnh höôûng quaùn tính cuûa caùc chi tieát maùy quay treân caùc truïc I Nm2 Nm Moâ men môû maùy Nm do ñoù ñaûm baûo ñieàu kieän veà löïc baùm Ta kieåm tra heä soá an toaøn baùm thöïc teá. Thôøi gian môû maùy khi khoâng coù vaät naâng moâ men tónh do quaùn tính khoái löôïng phaàn di chuyeån tính cho tröôøng hôïp khoâng coù vaät naâng. Gia toác thöïc teá khi môû maùy: m/s2 Heä soá an toaøn baùm: CT 3.49 [1] Vaäy ñoäng cô choïn nhö treân laø ñaûm baûo yeâu caàu. 4. Tính vaø choïn phanh Phanh nhaèm muïc ñích khi xe di chuyeån (hay khi naâng vaât) ñaûm baûo baùnh xe khoâng bò tröôït trôn ra khoûi ray. Gia toác haõm khi khoâng coù vaät naâng baûng 3.10 töông öùng vôùi tæ leä soá baùnh daãn so vôùi toång soá baùnh xe laø 50% vaø heä soá baùm choïn Thôøi gian phanh khi khoâng coù vaät naâng: s Vôùi phanh ñaët ôû truïc thöù nhaát moâ men phanh xaùc ñònh theo CT 3.58 [1] löïc caûn tónh khi khoâng coù vaät vaø ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc. Caên cöù vaøo moâ men phanh ôû treân ta choïn phanh maù TKT 200/100 coù Kieåm tra heä soá an toaøn baùm: Vaäy phanh ñaûm baûo yeâu caàu baùm Gia toác haõm khi coù vaät naâng Thôøi gian phanh khi coù vaät naâng moâ men caûn tónh chuyeån ñoäng xe laên khi coù vaät naâng Gia toác haõm Gia toác ñaït yeâu caàu naèm trong khoaûng cho pheùp neân ñaõ phanh ñaõ choïn ñaït yeâu caàu. 5. Boä truyeàn Theo sô ñoà cuûa cô caáu di chuyeån xe laên ta duøng hoäp giaûm toác baùnh raêng truï. Hoäp giaûm toác ba caáp BKII loaïi 420 vôùi tæ soá truyeàn i = 16 Vôùi khoaûng caùch truïc caùc caáp laø AT = 155 mm, AP = 140 mm, AB = 125 mm 6. Caùc boä phaän khaùc cuûa cô caáu di chuyeån xe laên a. Truïc baùnh daãn Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân baùnh xe Pmax = 45000 N Taûi troïng coù keå ñeán aûnh höôûng taûi troïng ñoäng: heä soá taûi troïng ñoäng Keát caáu truïc baùnh daãn Moâ men uốn lôùn nhaát taïi tieát dieän giöõa baùnh xe Ngoaøi löïc Pt trong maët phaúng ngang, truïc coøn bò uoán bôûi löïc di chuyeån baùnh xe (gaàn baèng ½ löïc caûn laên) löïc naøy nhoû boû qua Moâ men xoaén lôùn nhaát töø truïc cuûa hoäp giaûm toác truyeàn sang caùc baùnh daãn seõ xuaát hieän khi ñoäng cô phaùt ra moâ men lôùn nhaát trong thôøi kyø môû maùy. Vôùi heä soá quaù taûi lôùn nhaát khi môû maùy. Moâ men môû maùy lôùn nhaát treân truïc I truïc ñoäng cô. Moâ men ñeå thaéng löïc caûn tónh chuyeån ñoäng. Moâ men dö ñeå thaéng quaùn tính cuûa heä thoáng. Moâ men ñeå thaéng quaùn tính khoái löôïng cuûa caùc boä phaän chyeån ñoäng thaúng thu veà truïc ñoäng cô. moâ men voâ laêng töông ñöông cuûa boä phaän chuyeån ñoäng thaúng thu veà truïc ñoäng cô. toång moâ men voâ laêng caû caû heä thoáng thu veà truïc ñoäng cô toång moâ men voâ laêng caùc chi quay thu veà truïc ñoäng cô Vaäy toång moâ men lôùn nhaát treân truïc I seõ tryeàn ñeán caùc baùnh daãn. Moâ men tính toaùn coù keå ñeán taûi troïng ñoäng. Moâ men lôùn nhaát treân truïc baùnh daãn. Ôû truïc ra cuûa hoäp giaûm toác moâ men naøy truyeàn sang hai beân phaân boá tæ leä vôùi taûi troïng leân baùnh daãn D vaø A Baùnh D chòu taûi troïng naëng nhaát, truïc cuûa noù seõ chòu moâ men xoaén lôùn nhaát. Moâ men töông ñöông taùc duïng leân truïc: heä soá öùng vôùi söï thay ñoåi öùng suaát xoaén do ñoái xöùng Ñeå cheá taïo truïc duøng theùp 45 coù giôùi haïn moûi nhö sau vaø Öùng suaát cho pheùp vôùi chu kyø ñoái xöùng: n: heä soá an toaøn cho pheùp heä soá an toaøn phuï thuoäc möùc ñoä quan troïng cuûa chi tieát vaø cô caáu heä soá taûi troïng tính ñeán cheá ñoä laøm vieäc öùng vôùi cheá ñoä laøm vieäc naëng heä soá tính ñeán khuyeát taät beân trong vaät lieäu heä soá tính ñeán söï taäp trung öùng suaát chi tieát coù khoeùt raõnh then Ñöôøng kính danh nghæa truïc taïi tieát dieän giöõa baùnh xe caàn coù Laáy d = 70 mm Kieåm tra laïi heä soá an toaøn theo söùc beàn cuûa truïc taïi tieát dieän nguy hieån vôi d = 70 mm truïc coù khoeùt raõnh then baèng b x h = 20 x 12 vôùi chieàu saâu raõnh treân truïc t = 7,5 mm, treân loã t1 = 4,9 mm Öùng suaát lôùn nhaát: N/mm2 Heä soá chaát löôïng beà maët beà maët ñöôïc maøi Öùng vôùi ñöôøng kính truïc d = 70 mm heä soá kích thöôùc baûng 10.3 [2] Heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng taäp trung öùng suaát ñoái vôùi tieát dieän truïc coù raõnh then ( giôùi haïn beàn ) Xuaát phaùt töø tuoåi beàn tính toaùn A = 10 naêm (baûng 1.1 [1]) vôùi cheá ñoä laøm vieäc naëng vaø sô ñoà taûi troïng Soá chu kyø laøm vieäc Soá giôø laøm vieäc toång coäng: heä soá söû duïng trong naêm heä soá söû duïng trong ngaøy Öùng vôùi cheá ñoä laøm vieäc naëng: giôø Soá chu kyø laøm vieäc toång coäng cuûa öùng suaát uoán. soá voøng quay baùnh xe voøng/phuùt voøng/ phuùt Taûi troïng taùc duïng leân truïc. Ñoái vôùi caùc taûi troïng laøm vieäc chuû yeáu theo ñoà thò gia taûi cuûa caùc taûi troïng Khi naâng vaät Soá chu kyø laøm vieäc töông öùng vôùi caùc taûi troïng Q1, Q2, Q3, Q4 phaân phoái vôùi tæ leä 2:5:3:10 vôùi giaû thieát cöù moãi chuyeán ñi coù taûi thì keøm theo moät chuyeán khoâng taûi troïng hay ngöôïc laïi Chu kyø laøm vieäc töông öùng vôùi moãi taûi troïng Soá chu kyø laøm vieäc töông ñöông cuûa öùng suaát uoán. Giôùi haïn moûi tính toaùn theo öùng suaát uoán. Soá chu kyø tính toaùn cuûa öùng suaát xoaén vôùi soá laàn ñoùng môû trong moät giôø töông öùng vôùi cheá ñoä laøm vieäc naëng Giôùi haïn moûi tính toaùn theo öùng suaát xoaén. Heä soá an toaøn theo uoán. Heä soá an toaøn theo xoaén. Heä soá an toaøn chung. Heä soá an toaøn cho pheùp laø n = 1,2 7. Tính vaø choïn oå ñôõ truïc baùnh xe Choïn oå ñôõ truïc baùnh xe ta duøng oå laên loaïi oå ñuõa ñôõ loøng caàu hai daõy Tính choïn oå laên cho baùnh daãn baùnh chòu taûi troïng lôùn nhaát (baùnh D) Taûi troïng höôùng taâm do troïng löoôïng xe laên vaø vaät naâng. Taûi troïng doïc truïc khi xe laên bò leäch, taûi troïng ñöôïc quy öôùc baèng 10% taûi troïng leân baùnh xe. Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân o.å R1 taûi troïng ñöùng. A1 taûi troïng doïc truïc. heä soá taûi troïng baûng 9.3 [1] heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng nhieät ñoä ñeán tuoåi thoï oå heä soá taûi troïng höôùng taâm heä soá taûi troïng doïc truïc Oå truïc laøm vieäc vôùi taûi troïng thay ñoåi töông öùng vôùi caùc taûi troïng taùc duïng leân baùnh xe trong töøng thôøi gian laøm vieäc cuûa cô caáu naâng vaø cô caáu di chuyeån xe. Nhö ñaõ phaân tích ôû phaàn tröôùc ñoái vôùi truïc baùnh xe. Khi laøm vieäc vôùi coù Khi laøm vieäc vôùi coù Khi laøm vieäc vôùi coù Khi laøm vieäc vôùi coù Thôøi gian laøm vieäc vôùi caùc taûi troïng phaân boá theo tyû leä 2:5:3:10 Taûi troïng töông ñöông: tæ leä thôøi gian laøm vieäc vôùi taûi troïng so vôùi toång thôøi gian laøm vieäc tyû leä soá voøng quay töông öùng vôùi so vôùi soá voøng quay oå laøm vieäc trong thôøi gian daøi. Thôøi gian phuïc vuï cuûa oå laên naêm (cheá ñoä laøm vieäc naëng) Toång thôøi gian laøm vieäc. giôø Thôøi gian laøm vieäc thöïc teá cuûa oå laên. giôø Heä soá khaû naêng laøm vieäc caàn thieát cuûa o.å Keát hôïp vôùi ñöôøng kính truïc laép vaøo oå coù choïn oå ñuõa ñôõ loøng caàu hai daõy vôùi caùc thoâng soá nhö sau: Kyù hieäu 3613 coù d = 65 mm, D = 140 mm, B = 48 mm, C = 140 KN TAØI LIEÄU THAM KHAÛO [1] Huyønh Vaên Hoaøng – Ñaøo Troïng Thöôøng, Tính toaùn maùy truïc, Nhaø xuaát baûn Khoa hoïc vaø kyõ thuaät. [2] Trònh Chaát – Leâ Vaên Uyeån, Tính toaùn thieát keá heä daãn ñoäng cô khí, Nhaø xuaát baûn Giaùo duïc [3] Nguyeãn Höõu Loäc, Cô sôû thieát keá maùy, Nhaø xuaát baûn ñaïi hoïc Quoác gia TP. Hoà Chí Minh, 2004 [4] Caùc Atlat maùy truïc