Thiết kế cần trục chân đế đặt cố định tại cầu cảng nhập liệu cho trạm nghiền ximăng Câm Phả

o lín nhÊt trªn thanh r¨ng g©y nªn. M« men nµy ®­îc tÝnh khi cÇn trôc quay cã giã lín nhÊt ë tr¹ng th¸i lµm viÖc vµ gãc cña c¸p hµng víi ph­¬ng th¼ng ®øng α II Do ®ã : Thêi gian phanh ®­îc tÝnh : VËy * Trong thêi gian phanh khi kh«ng cã hµng, kh«ng cã giã vµ kh«ng quay cÇn trôc víi m«men nhá nhÊt Thêi gian phanh : VËy : Phanh ®ñ an toµn vii. TÝnh to¸n bé truyÒn cuèi cña c¬ cÊu thay ®æi tÇm víi 1. Chän vËt liÖu vµ c¸ch nhiÖt luyÖn: Do b¸nh r¨ng chÞu t¶i träng trung b×nh cã va ®Ëp, lµm viÖc hai chiÒu nªn ta chän vËt liÖu chÕ t¹o lµ thÐp th­êng ho¸ 50. Thanh r¨ng lµ thÐp th­êng ho¸ 45. Theo B.61 s¸ch HDTKHD§CK ta cã sè liÖu sau: Tªn chi tiÕt Giíi h¹n bÒn Giíi h¹n ch¶y §é r¾n Nh·n hiÖu Thanh r¨ng 600 340 180 45 B¸nh r¨ng 640 350 175 50 Do bé truyÒn cña ta lµ hë, ma s¸t lín, b«i tr¬n kÐm, b¸nh r¨ng vµ thanh r¨ng chãng bÞ mßn. Khi thiÕt kÕ, ta thiÕt kÕ theo øng suÊt uèn vµ kiÓm tra theo øng suÊt tiÕp xóc. (3.6) [5] Víi : : øng suÊt uèn cho phÐp s-1 : Giíi h¹n mái trong chu kú ®èi xøng s-1 =1,8 HB ( MPa) ( B.6.2) - HB : ®é r¾n : + Víi b¸nh r¨ng : s-1 =1,8 .175 = 315 ( MPa) + Víi thanh r¨ng : s-1 =1,8 .180 = 324 ( MPa) n : HÖ sè an toµn , ®èi víi thÐp th­êng ho¸ ; n =1,75 ( 6.2 ) [5] KN : HÖ sè tuæi thä , x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : (2) ( 6.3 ) [5] m : BËc cña ®­êng cong mái khi tÝnh víi øng suÊt uèn vµ tiÕp xóc (víi thÐp th­êng ho¸), m=6 N0 : sè chu k× thay ®æi øng suÊt khi : + TÝnh søc bÒn tiÕp xóc : N0= 1.107 + TÝnh søc bÒn uèn : N0 = 30.HB2,4 - Víi b¸nh r¨ng : N0 =30.1752,4 =0,7 .107 - Víi thanh r¨ng : N0 = 30.1802,4 =0,77 .107 - Ntd : Sè chu kú thay ®æi øng suÊt t­¬ng ®­¬ng. Trong ®ã : lµ tØ sè øng suÊt t¶i träng thø i vµ c¸c chÕ ®é tÝnh ®æi. Do thiÕt kÕ míi nªn ch­a biÕt øng suÊt, ta ®æi thµnh . Cã Ntd = 60. a.n. T. Víi : Mi : M«men xo¾n. Ta cã ®å thÞ ra t¶i ë chÕ ®é qu¸ t¶i nh­ sau: a : Sè lÇn ¨n khíp cña mét r¨ng khi b¸nh r¨ng quay 1 vßng, a=1 n : Sè vßng quay cña trôc trong 1 phót ; n=7 (vßng/ phót) tc : Thêi gian lµm viÖc trong 1 ca ; tc =6 (h) ti : Thêi gian lµm viÖc ë chÕ ®é thø i T : Tæng thêi gian lµm viÖc. T = Na. Nn. Ca.tc Na : Sè n¨m lµm viÖc, Na = 40 n¨m Nn : Sè ngµy lµm viÖc trong 1 n¨m, Nn =270 ngµy Nc : Sè ca lµm viÖc trong ngµy ; Nc = 2 ca → T = 40.270.2.6 = 129600 ( giê ) - Víi øng suÊt tiÕp xóc: - Víi øng suÊt uèn : + TÝnh theo sóc bÒn uèn . - Víi b¸nh r¨ng : Do Ntd > N0 -> KN =1 -> - Víi thanh r¨ng : 2. KiÓm tra bÒn . - Chän hÖ sè chiÒu réng b¸nh r¨ng : yba = 0,45 - C«ng suÊt trôc ra: N2 = N1.h N1 : C«ng suÊt ®éng c¬, N1 = 37 ( KW) h : HiÖu suÊt bé truyÒn ; h = 0,894 → N2 =37 .0,894 = 33,07 ( KW) - Chän s¬ bé hÖ sè t¶i träng K . K = KH . K® Víi : KH : hÖ sè t¶i träng tËp trung . Bé truyÒn cã kh¶ n¨ng ch¹y mßn HB £ 350, chÞu t¶i träng thay ®æi : Chän chiÒu réng b¸nh r¨ng : b =190 ( mm ) §­êng kÝnh vßng ®Ønh : D = 260 (mm) Do æ trôc ®èi xøng theo B 3.12 – [5] cã: Kttb¶ng =1,04 → Chän cÊp chÝnh x¸c lµ 9 Theo B3.13 ( TKCTM ) cã HB < 350 : K® =1,1 → K = KH . K® = 1,02 .1,1 = 1,12 Chän b¸nh r¨ng cã m =20 , sè r¨ng Z =10 * KiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn uèn : * Víi b¸nh r¨ng cã hÖ sè dÞch dao x =0 Tra b¶ng cã g = 0,338 Víi: 2T : M« men xo¾n, 2T =19,1.106 ( N.mm) a : Sè lÇn ¨n khíp cña mét r¨ng ; a=1 Víi thanh r¨ng : KÕt luËn : Thanh r¨ng vµ b¸nh r¨ng ®ñ ®é bÒn uèn. 3. C¸c kÝch th­íc bé truyÒn : a. KÝch th­íc b¸nh r¨ng : - §­êng kÝnh vßng ®Ønh :D1 = 260 (mm) - §­êng kÝnh vßng chia : D0 = 200 (mm) - §­êng kÝnh vßng ch©n : D2 = 185 (mm) - Sè r¨ng : Z =10 ; m=20 - ChiÒu réng b¸nh r¨ng : b =190 (mm) b. KÝch th­íc thanh r¨ng : f =252 (mm) ; h= 60 (mm) ; s3 = 24 mm s1 =18 (mm) ; s2 = 37mm ; b = 210,5 (mm) Ch­¬ng III TÝnh to¸n kÕt cÊu thÐp cÇn vµ vßi Giíi thiÖu C¸c thanh thÐp ®Þnh h×nh hoÆc thÐp tÊm liªn kiÕt víi nhau t¹o nªn nh÷ng kÕt cÊu c¬ b¶n , sau ®ã c¸c kÕt cÊu c¬ b¶n l¹i ®­îc l¹i ®­îc liªn kÕt víi nhau t¹o thµnh mét kÕt cÊu chÞu lùc hoµn chØnh gäi lµ kÕt cÊu thÐp. Trong ngµnh M¸y XÕp Dì : CÇn trôc, m¸y n©ng, b¨ng truyÒn... ®Òu cã cÊu t¹o c¬ b¶n lµ kÕt cÊu thÐp. NhiÖm vô cña thiÕt kÕ kÕt cÊu thÐp lµ ph¶i ®¹t ®­îc nh÷ng yªu cÇu sau : Yªu cÇu vÒ sö dông : Tho¶ m·n vÒ mÆt h×nh häc do yªu cÇu lµm viÖc ( chiÒu cao n©ng , tÇm víi , yªu cÇu vÒ hÖ cÇn c©n b»ng ... ),tho¶ m·n yªu cÇu chÞu lùc ( ®é bÒn , ®é cøng v÷ng , ®é bÒn mái , ®é æn ®Þnh ) , tÝnh thÈm mü ( h×nh d¸ng hµi hoµ , ®Ñp ). Yªu cÇu vÒ kinh tÕ : TiÕt kiÖm vËt liÖu , tÝnh c«ng nghÖ , tÝnh ®iÓn h×nh ho¸ trong thiÕt kÕt cÊu thÐp. ViÖc nghiªn cøu tÝnh to¸n øng dông kÕt cÊu thÐp cña m¸y cã liªn quan ®Õn c¸c ngµnh khoa häc nh­ : C¬ kÕt cÊu, søc bÒn vËt liÖu , lý thuyÕt ®µn håi, lý thuyÕt vÒ dao ®éng, c«ng nghÖ hµn... Khi thiÕt kÕ kÕt cÊu kim lo¹i cña M¸y XÕp Dì vµ M¸y X©y Dùng ng­íi ta th­êng dïng 2 ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n : Ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n theo øng suÊt cho phÐp vµ ph­¬ng ph¸p tÝnh theo trang th¸i tíi h¹n. Trong phÇn tÝnh to¸n kÕt cÊu thÐp cÇn vµ vßi nµy ta sö dung ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n kÕt cÊu kim lo¹i theo øng suÊt cho phÐp . Kim loai dïng ®Ó chÕ t¹o kÕt cÊu thÐp vßi vµ cÇn lµ thÐp c­êng ®é cao 16Γ2AΦ ( thÐp tÊm cã ®é dµy 4 -32 mm ) cã c¬ tÝnh : + Giíi h¹n ch¶y tiªu chuÈn : σctc = 4500 kG/cm2 + Giíi h¹n bÒn tiªu chÈn : σbtc = 6000 kG/cm2 + Giíi h¹n ch¶y tÝnh to¸n : σc = 4100 kG/cm2 + Giíi h¹n bÒn tÝnh to¸n : σb = 5400 kG/cm2 + Ngoµi thÐp cßn cã ®é bÒn c¬ häc ®¶m b¶o , tÝnh dÎo cao , dÔ hµn . Sö dông lo¹i thÐp nµy cã thÓ gi¶m 25 – 30 % träng l­îng kÕt cÊu . T¶i träng tÝnh to¸n - tæ hîp t¶i träng tÝnh to¸n Khi m¸y trôc lµm viÖc, nã chÞu nhiÒu lo¹i t¶i träng kh¸c nhau t¸c dông lªn kÕt cÊu, ngoµi ra néi lùc trong cÇn vµ vßi cßn phô thuéc vµo c¸c lùc t¸c dông lªn nã.V× vËy, ta cÇn tÝnh cÇn vµ vßi theo c¸c tæ hîp t¶i träng cô thÓ sau: Tæ hîp t¶i träng tÝnh to¸n kÕt cÊu thÐp cÇn vµ vßi theo ph­¬ng ph¸p øng suÊt cho phÐp T¶i träng Tr­êng hîp t¶i träng I II III [σ] = σrk/ nI [σ] = σc/ nII [σ] = σc/ nIII Tæ hîp t¶i träng Ia Ib IIa IIb III 1. Träng l­îng b¶n th©n G cã kÓ tíi K® , K®’ G K®’ . G G K® . G G 2. Träng l­îng hµng vµ thiÕt bÞ mang hµng cã kÓ ®Õn hÖ sè ®éng ψ vµ hÖ sè va ®Ëp K® , K®’ ψI.Qt® K®’ . Qt® ψII . Q K® . Q - 3. C¸c lùc qu¸n tÝnh theo ph­¬ng ngang cña cÇn trôc ( khi t¨ng gia tèc hoÆc h·m phanh ) Pq _ Pqtdc _ Pqtdcmax 4. Gãc nghiªng cña hµng so víi ph­¬ng th¼ng ®øng _ αI _ αII _ 4. T¶i träng giã t¸c dông lªn kÕt cÊu _ _ PgIII C¸c tæ hîp t¶i träng qui ®Þnh cho c¬ cÊu nh­ sau: Tæ hîp Ia , IIa : T­¬ng øng víi tr¹ng th¸i cÇn trôc lµm viÖc , cÇn trôc ®øng yªn chØ cã mét c¬ cÊu n©ng lµm viÖc , tÝnh to¸n khi khëi ®éng ( hoÆc h·m ) c¬ cÊu n©ng mét c¸ch tõ tõ ( Ia ) , khëi ®éng ( hoÆc h·m ) c¬ cÊu n©ng mét c¸c ®ét ngét ( IIa ) Tæ hîp Ib , IIb : CÇn trôc mang hµng l¹i ®ång thêi cã thªm mét c¬ cÊu kh¸c ho¹t ®éng ( Quay , thay ®æi tÇm víi ... ) tiÕn hµnh khëi ®éng ( hoÆc h·m ) c¬ cÊu mét c¸ch tõ tõ ( Ib ) , khëi ®éng ( hoÆc h·m ) c¬ cÊu mét c¸ch ®ét ngét ( IIb ) Tæ hîp III : CÇn trôc kh«ng lµm viÖc vµ chØ chÞu t¸c dông cña träng l­îng b¶n th©n vµ giã b·o A. TÝnh to¸n kÕt cÊu thÐp vßi KÕt thÐp cÊu vßi : H×nh 3.1 : KÕt cÊu thÐp vßi I. X¸c ®Þnh vÞ trÝ tÝnh to¸n - tr­êng hîp t¶i trong tÝnh to¸n §Ó tÝnh KÕt cÊu ThÐp vßi ta tiÕn hµnh tÝnh to¸n vßi trong 2 mÆt ph¼ng - MÆt ph¼ng th¼ng ®øng ( mÆt ph¼ng n©ng ) - MÆt ph¼ng n»m ngang ( mÆt ph¼ng v«ng gãc víi mÆt ph¼ng n©ng ) Trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng ta tÝnh vßi trong tr­êng hîp tæ hîp t¶i träng IIa ( Khi cÇn trôc n©ng hµng tõ mÆt ®Êt lªn víi toµn bé tèc ®é hoÆc h·m hµng mét c¸ch ®ét ngét khi h¹ hµng ) Trong tr­êng hîp tæ hîp t¶i träng IIb ( khi cÇn trôc chØ cã c¬ cÊu quay lµm viÖc vµ h·m c¬ cÊu quay mét c¸c ®ét ngét ) th× ta cÇn ph¶i tÝnh vßi trong c¶ hai mÆt ph¼ng ®øng vµ ngang v× lóc nµy ngoµi t¶i träng do hµng t¸c dông lªn cÇn vµ vßi cßn cã lùc x« ngang do gãc ngiªng cña hµng so víi ph­¬ng ®øng g©y nªn Trong mÆt ph¼ng n©ng, vßi ®­îc tÝnh nh­ dµn dÇm tùa trªn 2 gèi B & C. B : Chèt b¶n lÒ liªn kÕt vßi víi dÇu cÇn C : Chèt b¶n lÒ liªn kÕt vßi víi gi»ng vßi Khi tÝnh to¸n kÕt cÊu thÐp vßi ta tiÕn hµnh nh­ sau : VÞ trÝ tÝnh to¸n : Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc néi lùc sinh ra trong vßi lu«n thay ®æi v× vËy ta cÇn ph¶i x¸c ®Þnh ®­îc néi lùc lín nhÊt sinh ra trong c¸c thanh biªn vµ dÇm chÝnh cña cÇn ®Ó tiÕn hµnh kiÓm tra bÒn vµ æn ®Þnh. §Ó x¸c ®Þnh néi lùc lín nhÊt sinh ra trong c¸c thanh ta chän 3 vÞ trÝ tÝnh to¸n lµ Rmax , Rtb , Rmin C¸c b­íc tÝnh to¸n : - Coi vßi nh­ mét khung siªu tÜnh tùa trªn hai gèi ( mét gèi cè ®Þnh , mét gèi di ®éng ) B & C . - T×m c¸c ph¶n lùc lªn c¸c trôc puli b»ng c¸ch xÐt c©n b»ng puli . - Trong tr­êng hîp tæ hîp t¶i träng IIa th× ta ®Æt ngay c¸c ph¶n lùc lªn trôc puli råi dïng phÇn mÒm Sap2000 t×m biÓu ®å néi lùc ( M , N , Q ) trong c¸c thanh . Lóc nµy c¸c thanh sÏ ®­îc tÝnh to¸n kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn bÒn vµ æn ®Þnh. - Trong tr­êng hîp tæ hîp t¶i trong IIb th× cßn lùc ngang t¸c dông lªn vßi khi dã t¶i trong t¸c dông lªn vßi d­îc chia lµm 2 mÆt ph¼ng : MÆt ph¼ng ®øng vµ mÆt ph¼ng ngang . * øng suÊt cho phÐp khi tÝnh vßi : ( 2.1 ) [1] Víi : σ : øng ng suÊt do t¶i träng tiªu chuÈn sinh ra trong cÊu kiÖn [σ ] : øng ng suÊt cho phÐp σ 0 : øng ng suÊt giíi h¹n ®èi víi thÐp 16Γ2AΦ lµ giíi h¹n ch¶y Chän σ 0 =4100 kG/cm2 n : HÖ sè an toµn . Trong tr­êng hîp II .Chän n = 1,4 VËy : II. tÝnh to¸n kiÓm tra bÒn vµ æn ®Þnh vßi trong tr­êng hîp tæ hîp t¶i träng II a Tæ hîp t¶i träng IIa ®­îc tÝnh khi cÇn trôc ®øng yªn, n©ng hµng tõ mÆt mái hoÆc h·m víi toµn bé tèc ®é. Trong tæ hîp t¶i träng nµy, cã c¸c thµnh phÇn t¶i träng t¸c dông sau : + Träng l­îng b¶n th©n vßi : G = 8,7T = 8700 (KG) + Träng l­îng hµng : Q =28T = 28000 ( KG) Víi tæ hîp t¶i träng IIa : QtÝnh to¸n = Q = 28000 (KG) + Lùc c¨ng trong nh¸nh c¸p n©ng theo h­íng cuèn c¸p ®Æt t¹i vÞ trÝ ®Çu vßi vµ vÞ trÝ rßng räc dÉn h­íng (D). Víi : yII : HÖ sè ®éng phô thuéc chÕ ®é lµm viÖc, víi chÕ ®é lµm viÖc trung b×nh dïng gÇu ngo¹m yII =1,5 1. Coi vßi lµ mét khung siªu tÜnh tùa trªn 2 gèi B vµ C. X¸c ®Þnh c¸c ph¶n lùc ®Æt t¹i c¸c trôc puly : Chän : Trôc X cã ph­¬ng däc theo dÇm chÝnh cña vßi . Trôc Y cã ph­¬ng vu«ng gãc trôc X H×nh 3.2 : Coi vßi nh­ 1 khung siªu tØnh tùa tren 2 gèii H×nh 3.3 : X¸c dÞnh c¸c ph¶n lùc ®Æt tai c¸c trôc Puly §Ó tiÖn tÝnh to¸n ta ph©n c¸c lùc thµnh c¸c thµnh phÇn nh­ sau: + Ph©n träng l­îng hµng Q thµnh 2 thµnh phÇn, thµnh phÇn vu«ng gãc víi vßi vµ thµnh phÇn n»m däc theo vßi : - QX = Q .sing ; - QY = Q .cosg g : Gãc hîp bëi ph­¬ng cña hµng vµ trôc Y tÝnh to¸n + T¹i C Ta ph©n Sh thµnh 2 thµnh phÇn : - ShCX = Sh. sin(β - 900) ; - ShCY = Sh. cos(β - 900) β : Gãc hîp bëi ph­¬ng cña gi»ng vµ trôc Y tÝnh to¸n - Ph¶n lùc t¹i A - Ph¶n lùc t¹i C * Träng l­îng b¶n th©n vßi ®Æt t¹i A , B , C : GA = G .cosθ + GAX = GA .cos6,40 ; + GAY = GA .sin6,40 GB = G .cosθ’ + GBX = GB .cos230 + GBY = GB .sin23,60 GC = G .cosθ’’ + GCX = GC .cos8,70 + GCY = GC .sin8,70 θ , θ’ , θ’’ : Gãc hîp ph­¬ng träng l­îng b¶n th©n vßi víi ph­¬ng träng t©m vßi qua ba ®iÓm A , B , C C¸c gãc : 6,4 0 ; 23 0 ; 8,7 0 lµ gãc hîp bëi ph­¬ng cña träng trong t©m vßi qua 3 ®iÓm A , B , C víi ph­¬ng X tÝnh to¸n 2. X¸c ®Þnh néi lùc trong c¸c thanh: §Æt c¸c ph¶n lªn trôc Puli ta ®­îc s¬ ®å tÝnh vßi trong tr­êng hîp tæ hîp t¶i träng IIa : H×nh 3.4 : §Æt c¸c lùc lªn trôc puly vµ gèi ®ì §Ó x¸c ®Þnh chÝnh x¸c néi lùc trong c¸c thanh ta sö dông phÇn mÒm Sap2000 ®Ó vÏ biÓu då néi lùc cña vßi . a. T¹i tÇm víi lín nhÊt R max Ta cã : g = 330 : Gãc hîp bëi ph­¬ng cña hµng víi ph­¬ng th¼ng ®øng tÝnh to¸n β = 1200 : Gãc hîp bëi vßi vµ gi»ng θ = 50 0 ; θ’=990 ; θ’’=1140 ( C¸c gi¸ trÞ nµy ®o ®­îc trªn m¸y vi tÝnh ) QX = Q .sing = 28000. sin 330 = 15250 ( KG) QY = Q .cosg = 28000. cos 330 = 23482 ( KG) ShCX = Sh. sin(β - 900) = 42000.sin300 = 21000 ( KG ) ShCY = Sh. cos(β - 900) = 42000.cos300 = 36373 ( KG ) C¸c lùc t¸c dông lªn vßi theo ph­¬ng nh­ h×nh vÏ : T¹i A GA = G .cosθ = 8700. cos500 = 5592 ( KG) GAX = GA .cos6,60 = 5592. cos6,40 = 5555 ( KG) GAY = GA .sin6,60 = 5592. sin6,40 = 642 ( KG) T¹i B GB = G .cosθ’ = 8700. cos 990 = -1361 ( KG) GBX = GB .cos23,60 = -1361. cos230 = -1247 ( KG) GBY = GB .sin23,60 = -1361. sin230 = -545 ( KG) T¹i C GC = G .cosθ’’ = 8700. cos 1140 = -3538 ( KG) GCX = GC .cos90 = -3538. cos8,70 = -3494 ( KG) GCY = GC .sin90 = -3538. sin8,70 = -553 ( KG) BiÓu ®å néi lùc t¹i vÞ trÝ Rmax BiÓu ®å lùc däc truc BiÓu ®å lùc c¾t BiÓu ®å momen H×nh 3.5 : BiÓu ®å néi lùc t¹i tÇm víi lín nhÊt Gi¸ TrÞ Néi Lùc Trong C¸c Thanh t¹i Rmax Thanh VÞ trÝ Lùc däc Lùc c¾t M«men uèn mm N N N-mm 1 0 -869907.5 3318.7 -1114412.55 1 1500 -869907.5 3318.7 -6092458.94 1 3000 -869907.5 3318.7 -11070505.3 2 0 1060205.97 -3185.06 -27984085.4 2 2523.26 1060205.97 -3185.06 -19947338.1 2 5046.52 1060205.97 -3185.06 -11910590.9 3 0 886253.85 -2227.84 -29098498 3 5658.44 886253.85 -2227.84 -16492409.5 3 11316.88 886253.85 -2227.84 -3886320.99 4 0 -1065906.09 -4154.26 -41444971 4 992 -1065906.09 -4154.26 -37323944 4 1984 -1065906.09 -4154.26 -33202918 4 2480 -1065906.09 -4154.26 -31142404.3 4 3472 -1065906.09 -4154.26 -27021377.8 4 3968 -1065906.09 -4154.26 -24960864.6 4 4960 -1065906.09 -4154.26 -20839838.1 4 5952 -1065906.09 -4154.26 -16718811.6 4 7936 -1065906.09 -4154.26 -8476758.54 4 8928 -1065906.09 -4154.26 -4355732.03 4 9920 -1065906.09 -4154.26 -234705.52 4 10912 -1065906.09 -4154.26 3886320.99 5 0 -1095577.38 -15876.31 -52515476 5 450.89 -1095577.38 -15876.31 -45357024 5 1803.56 -1095577.38 -15876.31 -23881668.5 5 2705.33 -1095577.38 -15876.31 -9564764.73 5 3607.11 -1095577.38 -15876.31 4752139.02 5 4058 -1095577.38 -15876.31 11910590.89 Gi¸ trÞ néi lùc lín nhÊt : Thanh 1 : N = -869907,5 (N) ; Q = 3318,7 (N) ; M = 11070505,3 (Nmm) Thanh 2 : N = 1060205,9 (N) ; Q = -3185 (N) ; M = -27984085,4 (Nmm) Thanh 3 : N = 886253,85 (N) ; Q = -227,84 (N) ; M = -2908498 (Nmm) DÇm ngang : N = - 1095577,38 (N) ; Q = 15876,31 (N) ; M = -52515476 (Nmm) a. T¹i tÇm víi trung b×nh Rtb : Ta cã : g = 540 : Gãc hîp bëi ph­¬ng cña hµng víi ph­¬ng th¼ng ®øng tÝnh to¸n β = 800 : Gãc hîp bëi vßi vµ gi»ng θ = 30 0 ; θ’= 1210 ; θ’’= 135 0 QX = Q .sing = 28000. sin 540 = 22652 ( KG) QY = Q .cosg = 28000. cos 540 = 16457 ( KG) ShCX = Sh. sin(800 - 900) = 42000.sin(-100) = -7293 ( KG ) ShCY = Sh. cos(800 - 900) = 42000.cos100 = 41361 ( KG ) C¸c lùc t¸c dông lªn vßi cã ph­¬ng chiÒu nh­ h×nh vÏ : T¹i A GA = G .cosθ = 8700. cos300 = 7534 ( KG) GAX = GA .cos6,40 = 7534. cos6,40 = 7487 ( KG) GAY = GA .sin6,40 = 7534. sin6,40 = 839 ( KG) T¹i B GB = G .cosθ’ = 8700. cos 1210 = -4480 ( KG) GBX = GB .cos230 = -4480. cos230 = -4123 ( KG) GBY = GB .sin230 = -4480. sin230 = -1750 ( KG) T¹i C GC = G .cosθ’’ = 8700. cos 135 0 = -6151 ( KG) GCX = GC .cos8,70 = -6151. cos8,70 = -6080 ( KG) GCY = GC .sin8,70 = -6151. sin8,70 = -930 ( KG) Gi¸ trÞ néi lùc trong c¸ thanh t¹i vÞ trÝ RTB Thanh VÞ trÝ Lùc däc Lùc c¾t M«men mm N N N-mm 1 0 -616899.99 -4313.78 -13483942.3 1 1500 -616899.99 -4313.78 -7013268.97 1 3000 -616899.99 -4313.78 -542595.66 2 0 753469.83 -1278.52 -21579037.6 2 2523.26 753469.83 -1278.52 -18352991.1 2 5046.52 753469.83 -1278.52 -15126944.5 3 0 623834.04 -2680.05 -35062980 3 5658.44 623834.04 -2680.05 -19898103.4 3 11316.88 623834.04 -2680.05 -4733226.95 4 0 -719414.9 -5003.26 -49862305 4 992 -719414.9 -5003.26 -44899075 4 1984 -719414.9 -5003.26 -39935845 4 2976 -719414.9 -5003.26 -34972615 4 3472 -719414.9 -5003.26 -32491000 4 3968 -719414.9 -5003.26 -30009384.5 4 4960 -719414.9 -5003.26 -25046154.3 4 5952 -719414.9 -5003.26 -20082924.1 4 7936 -719414.9 -5003.26 -10156463.7 4 8928 -719414.9 -5003.26 -5193233.46 4 9920 -719414.9 -5003.26 -230003.26 4 10912 -719414.9 -5003.26 4733226.95 5 0 -51388.67 -16148.8 -50404901 5 450.89 -51388.67 -16148.8 -43123585 5 1803.56 -51388.67 -16148.8 -21279636.3 5 2705.33 -51388.67 -16148.8 -6717003.96 5 3607.11 -51388.67 -16148.8 7845628.37 5 4058 -51388.67 -16148.8 15126944.54 Gi¸ trÞ néi lùc lín nhÊt : Thanh 1 : N = -616899,9 (N) ; Q = - 4313,7 (N) ; M = -13483942,3 (Nmm) Thanh 2 : N = 753469,8 (N) ; Q = - 1278,5 (N) ; M = - 21579037 (Nmm) Thanh 3 : N = 623834 (N) ; Q = - 2680 (N) ; M = - 35062980 (Nmm) DÇm ngang : N = - -51388,67 N ; Q = -51388,67 N ; M = -50404901 Nmm a. T¹i tÇm víi nhá nhÊt Rmin Ta cã : g = 780 : Gãc hîp bëi ph­¬ng cña hµng víi ph­¬ng th¼ng ®øng tÝnh to¸n β = 360 : Gãc hîp bëi vßi vµ gi»ng θ = 6 0 ; θ’= 145 0 ; θ’’= 159 0 QX = Q .sing = 28000. sin 780 = 27388 ( KG) QY = Q .cosg = 28000. cos 780 = 5821 ( KG) ShCX = Sh. sin(360 - 900) = 42000.sin(-540) = -33978 ( KG ) ShCY = Sh. cos(360 - 900) = 42000.cos(-540) = 24687 ( KG ) C¸c lùc t¸c dông lªn vßi cã ph­¬ng chiÒu nh­ h×nh vÏ : T¹i A GA = G .cosθ = 8700. cos60 = 8652 ( KG) GAX = GA .cos6,40 = 8652. cos6,40 = 8598 ( KG) GAY = GA .sin6,40 = 8652. sin6,40 = 964 ( KG) T¹i B GB = G .cosθ’ = 8700. cos 1450 = - 7126 ( KG) GBX = GB .cos230 = -7126. cos230 = -6559 ( KG) GBY = GB .sin230 = -7126. sin230 = -2784 ( KG) T¹i C GC = G .cosθ’’ = 8700. cos 159 0 = -8122 ( KG) GCX = GC .cos8,70 = -8122. cos8,70 = -8028 ( KG) GCY = GC .sin8,70 = -8122. sin8,70 = -1128 ( KG) B¶ng gi¸ trÞ néi lùc trong c¸c thanh t¹i vÞ trÝ Rmin Thanh VÞ trÝ Lùc däc Lùc c¾t Momen mm N N N-mm 1 0 -245256.05 -9129.94 -16063819.9 1 1500 -245256.05 -9129.94 -2368908.48 1 3000 -245256.05 -9129.94 11326002.92 2 0 304119.84 1955.4 3429707.45 2 2523.26 304119.84 1955.4 -1504266.11 2 5046.52 304119.84 1955.4 -6438239.68 3 0 245622.89 -960.34 -12634112.4 3 5658.44 245622.89 -960.34 -7200082.09 3 11316.88 245622.89 -960.34 -1766051.75 4 0 -296720.75 -1811.69 -18003073.2 4 992 -296720.75 -1811.69 -16205880 4 1984 -296720.75 -1811.69 -14408686.8 4 2480 -296720.75 -1811.69 -13510090.2 4 3472 -296720.75 -1811.69 -11712897.1 4 3968 -296720.75 -1811.69 -10814300.5 4 4960 -296720.75 -1811.69 -9017107.3 4 5952 -296720.75 -1811.69 -7219914.13 4 7936 -296720.75 -1811.69 -3625527.78 4 8928 -296720.75 -1811.69 -1828334.6 4 9920 -296720.75 -1811.69 -31141.42 4 10416 -296720.75 -1811.69 867455.16 4 10912 -296720.75 -1811.69 1766051.75 5 0 594349.31 -3231.96 -6677070.27 5 450.89 594349.31 -3231.96 -5219813.61 5 1803.56 594349.31 -3231.96 -848043.63 5 3607.11 594349.31 -3231.96 4980983.01 5 4058 594349.31 -3231.96 6438239.68 Gi¸ trÞ néi lùc lín nhÊt : Thanh 1 : N = - 245256 (N) ; Q = - 9129 (N) ; M = - 16063819 (Nmm) Thanh 2 : N = 344119 (N) ; Q = 1955 (N) ; M = - 6428239 (Nmm) Thanh 3 : N = 245622 (N) ; Q = - 960 (N) ; M = - 12634112 (Nmm) DÇm ngang : N = - 296720,5 (N) ; Q = -1811,6 (N) ; M = - 18003073 Nmm → Gi¸ trÞ néi lùc lín nhÊt ®Ó tÝnh to¸n kiÓm tra : Thanh 1 : N = -869907,5 (N) ; Q = 3318,7 (N) ; M = 11070505,3 (Nmm) Thanh 2 : N = 1060205,9 (N) ; Q = -3185 (N) ; M = -27984085,4 (Nmm) Thanh 3 : N = 886253,85 (N) ; Q = -227,84 (N ) ; M = -2908498 (Nmm) * Thanh 3 : N = 245622 (N) ; Q = - 960 (N) ; M = - 12634112 (Nmm) * Thanh 1 : N = -616899,9 (N) ; Q = - 4313,7 (N) ; M = -13483942,3 (Nmm) DÇm ngang : N = - 1095577,38 (N) ; Q = 15876,31 (N) ; M = -52515476 (Nmm) 3. KiÓm tra bÒn vµ æn ®Þnh c¸c thanh a. KiÓm tra bÒn §Ó tiÕn hµnh kiÓm tra bÒn ta thùc hiÖn c¸c mÆt c¾t qua c¸c vÞ trÝ nguy hiÓm cña c¸c thanh : H×nh 3.6 : X¸c ®Þnh c¸c mÆt c¾t nguy hiÓm * T¹i mÆt c¾t B - B : Ta cã : M = 52515476 ( Nmm ) , Q = 1587631 ( N ) , N = - 1095577,38 ( N ) *KÝch th­íc mÆt c¾t : H×nh 3.7 MÆt c¾t qua vÞ trÝ chèt liªn kÕt cÇn vµ vßi * DiÖn tÝch tiÕt diÖn : * X¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi c¸c trôc X vµ Y - XÐt 2 tÊm biªn : TÞnh tiÕn hÖ trôc (X1O1Y) vµ (X2O2Y) vÒ hÖ trôc XOY víi kho¶ng c¸ch trôc. Ta ®­îc : - XÐt 2 tÊm thµnh : TÞnh tiÕn hÖ trôc (XO3Y3) vµ (XO4Y4) vÒ hÖ trôc XOY víi kho¶ng c¸ch trôc: Ta ®­îc : - XÐt toµn bé mÆt c¾t tiÕt diÖn M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc X. M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc Y * VËy ta cã : - øng suÊt ph¸p lín nhÊt sinh ra trªn tiÕt diÖn : - øng suÊt tiÕp do Q g©y ra : Q : Lùc c¾t lín nhÊt t¹i tiÕt diÖn gi÷a vßi trong mÆt ph¼ng n©ng Q = 1586,31 ( KG ) Scx : M«men tÜnh c¸c phÇn bÞ c¾t bæ ®«i víi trôc x Jx : M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc x, Jx = 352.107 ( mm4 ) bxc : ChiÒu réng tiÕt diÖn bÞ c¾t bcx = 2.dt = 2.22 = 44 ( mm ) - øng suÊt t­¬ng ®­¬ng : Víi thÐp 16Γ2AΦ : [s] = 292,85 ( N/mm2 ) std < [s] : TiÕt diÖn ®ñ bÒn. * T¹i mÆt c¾t D - D : Ta cã : M = -27984085,4 ( Nmm ) , Q = -3185,06 ( N ) , N = 1060505,9 ( N ) *KÝch th­íc mÆt c¾t : H×nh 3.8 : MÆt c¾t N-N vµ D-D * DiÖn tÝch tiÕt diÖn : * X¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi c¸c trôc X vµ Y - XÐt 2 tÊm biªn : TÞnh tiÕn hÖ trôc (X1O1Y) vµ (X2O2Y) vÒ hÖ trôc XOY víi kho¶ng c¸ch trôc. Ta ®­îc : XÐt tÊm thµnh : - XÐt toµn bé mÆt c¾t tiÕt diÖn M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc X. M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc Y * VËy ta cã : øng suÊt ph¸p lín nhÊt sinh ra trªn tiÕt diÖn : V× Q nhá nªn ta bá qua øng suÊt tiÕp sinh ra trªn tiÕt diÖn. Ta cã : std = σmax = 74,6 N/mm2 < [s] = 292,85 N/mm2 VËy : TiÕt diÖn ®ñ bÒn * T¹i mÆt c¾t N – N : Ta cã : TH1 : N = 886253,85 ( N ) , Q = -2227,84 ( N ) , M = -29098498 ( Nmm ) TH2 : N = -616899,9 (N) , Q = - 4313,7 (N) , M = -13483942,3 (Nmm) M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc X. M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc Y DiÖn tÝch tiÕt diÖn : * VËy ta cã : - øng suÊt ph¸p TH1 lín nhÊt sinh ra trªn tiÕt diÖn : V× Q nhá nªn ta bá qua øng suÊt tiÕp sinh ra trªn tiÕt diÖn. Ta cã : std = σmax = 64,8 N/mm2 < [s] : TiÕt diÖn ®ñ bÒn - øng suÊt ph¸p TH2 lín nhÊt sinh ra trªn tiÕt diÖn : V× Q nhá nªn ta bá qua øng suÊt tiÕp sinh ra trªn tiÕt diÖn. Ta cã : std = σmax = 9,25 N/mm2 < [s] : TiÕt diÖn ®ñ bÒn * T¹i mÆt c¾t H - H Ta cã : TH1 : M = 11070505,3 ( Nmm ) , Q = 3318,7 ( N ) , N = -869907,5 ( N ) TH2 : M = -13483942,3 (Nmm) , Q = - 4313,7 (N) , N = - 616899,9 (N) *KÝch th­íc mÆt c¾t : H×nh 3.9 : MÆt c¾t H- H * DiÖn tÝch tiÕt diÖn : * X¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi c¸c trôc X vµ Y - XÐt 2 tÊm biªn : TÞnh tiÕn hÖ trôc (X1O1Y) vµ (X2O2Y) vÒ hÖ trôc XOY víi kho¶ng c¸ch trôc. Ta ®­îc : XÐt tÊm thµnh : - XÐt toµn bé mÆt c¾t tiÕt diÖn M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc X. M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc Y * VËy ta cã : øng suÊt ph¸p TH1 lín nhÊt sinh ra trªn tiÕt diÖn : V× Q nhá nªn ta bá qua øng suÊt tiÕp sinh ra trªn tiÕt diÖn. Ta cã : std = σmax = 35,52 N/mm2 < [s] : TiÕt diÖn ®ñ bÒn øng suÊt ph¸p TH2 lín nhÊt sinh ra trªn tiÕt diÖn : → std = σmax = 35,52 N/mm2 < [s] : TiÕt diÖn ®ñ bÒn b. KiÓm tra æn ®Þnh c¸c thanh : * KiÓm tra æn ®Þnh dÇm chÝnh : * æn ®Þnh côc bé d­íi t¸c dông cña øng suÊt ph¸p do m«men uèn M g©y ra t¹i mÆt c¾t nguy hiÓm : øng suÊt ph¸p tíi h¹n sinh ra ®èi víi dÇm hai thµnh : HÖ sè æn ®Þnh côc bé : VËy : DÇm ®ñ æn ®Þnh d­íi t¸c dông cña m«men uèn M * æn ®Þnh d­íi t¸c dông cña lùc nÐn : - §Æc tr­ng h×nh häc cña dÇm t¹i mÆt c¾t nguy hiÓm : JX = 352.10 7 mm 4 JY = 376.10 7 mm 4 F = 63800 mm 4 Ta cã : §é m¶nh cña thanh : μ = 1 ( Theo s¸ch KÕt CÊu Kim Lo¹i M¸y Trôc ) Tra b¶ng ta 10-2 - Søc BÒn VËt LiÖu ta ®­îc φ = 0,81 VËy : DÇm ®ñ æn ®Þnh theo nÐn * KiÓm tra æn ®Þnh thanh 1 : M«men sinh ra trªn thanh lµ nhá nªn ta cã thÓ bá qua b­íc kiÓm tra æn ®Þnh côc bé do m«men uèn M g©y nªn * æn ®Þnh d­íi t¸c dông cña lùc nÐn : - §Æc tr­ng h×nh häc cña thanh : JX = 256,23.10 7 mm 4 JY = 80,23.10 4 mm 4 F = 25680 mm 4 Ta cã : §é m¶nh cña thanh : μ = 0,5 ( Theo s¸ch KÕt CÊu Kim Lo¹i M¸y Trôc ) Tra b¶ng ta 10 - 2 - Søc BÒn VËt LiÖu ta ®­îc φ = 0,21 VËy : Thanh ®ñ æn ®Þnh theo nÐn * KiÓm tra æn ®Þnh thanh 2 : * æn ®Þnh d­íi t¸c dông cña lùc kÐo : Ta cã : VËy : Thanh 2 ®ñ æn ®Þnh theo kÐo * KiÓm tra æn ®Þnh thanh 3 : * æn ®Þnh d­íi t¸c dông cña lùc kÐo : Ta cã : VËy : Thanh 3 ®ñ æn ®Þnh theo kÐo II. tÝnh to¸n kiÓm tra bÒn vµ æn ®Þnh vßi trong tr­êng hîp tæ hîp t¶i träng II b Trong tr­êng hîp tæ hîp t¶i trong IIb th× cßn lùc ngang t¸c dông lªn vßi khi dã t¶i trong t¸c dông lªn vßi d­îc chia lµm 2 mÆt ph¼ng : MÆt ph¼ng ®øng vµ mÆt ph¼ng ngang TÝnh vßi ë tÇm víi lín nhÊt ( Rmax ). - Trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng : Ta tÝnh vßi gièng tr­êng hîp tæ hîp t¶i träng IIa ( tuy nhiªn lóc nµy ta cã thÒ bá qua hÖ sè ®éng häc ψII ) . Trong phÇn tÝnh to¸n nµy ta sö dông lu«n b¶ng gi¸ trÞ néi lùc ®· tÝnh ®­îc ë tr­êng hîp tæ hîp t¶i träng IIa - Trong mÆt ph¼ng n»m ngang :§©y lµ hÖ cÇn cã vßi vµ gi»ng cøng nªn khi tÝnh to¸n vßi trong vßi trong mÆt ph¼ng n»m ngang ta vÉn coi cÇn vµ gi»ng vßi lµ c¸c gèi tùa cña vßi. 1. X¸c ®Þnh néi lùc cña c¸c thanh cña vßi trong mÆt ph¼ng ®øng : Ta lÊy gi¸ trÞ néi lùc nh­ trong b¶ng tæ hîp t¶i trong IIa 2. X¸c ®Þnh néi lùc cña vßi trong mÆt ph¶ng ngang : Ta xem nh­ : T¶i träng theo ph­¬ng ngang T ®Æt ngay tai ®Çu vßi vµ do dÇm chÝnh chÞu .T¶i träng giã lµ t¶i träng ph©n bè trªn suèt chiuÒ dµi vßi C¸c thµnh phÇn t¶i träng t¸c dông trong mÆt ph¼ng ngang : Thµnh phÇn t¶i träng ngang T do l¾c ®éng c¸p hµng g©y ra : T =Q.tga Q : Träng l­îng hµng ; Q = 28 T = 28000 KG a : Gãc nghiªng cña c¸p treo hµng so víi ph­¬ng th¼ng ®øng khi TK, s¬ bé chän a =150. T = 28000.tg150 = 7502 (KG) ¸p lùc giã t¸c dông lªn vßi theo ph­¬ng ngang : Víi : FV = 15229384 mm 2 PV = 57,75 KG/m 2 = 0,057 .10 -3 KG/mm 2 Coi t¶i träng giã t¸c dông trong mÆt ph¼ng ngang lµ lùc ph©n bè trªn suèt chiÒu dµi: S¬ ®å tÝnh vßi trong mÆt ph¼ng n»m ngang : H×nh 3.10 : S¬ ®å tÝnh vßi trong mÆt ph»ng ngang – BiÓu ®å néi lùc Sau khi x¸c ®Þnh d­îc c¸c ph¶n lùc trªn c¸c gèi ®ì ta vÏ ®­îc biÓu ®å néi lùc nh­ trªn . Néi lùc lín nhÊt sinh ra trªn dÇm chÝnh cña vßi lµ t¹i chèt liªn kÕt vßi vµ cÇn : Q = -144120 ( N ) , M = -1153108320 ( Nmm ) 3. KiÓm tra bÒn vßi : KiÓm tra bÒn vßi t¹i mÆt c¾t di qua chèt liªn kÕt cña cÇn vµ vßi : * KÝch th­íc mÆt c¾t : H×nh 3.11 : MÆt c¾t B – B. Ta cã : MX = 52515476 ( Nmm ) Qd = 1587,631 ( N ) MY = 11531083 (Nmm ) Qng = 144120 ( N ) N = 1095577,38 ( N ) * DiÖn tÝch tiÕt diÖn: M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc X. M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc Y * VËy ta cã : - øng suÊt ph¸p lín nhÊt sinh ra trªn tiÕt diÖn : - øng suÊt tiÕp do Qd g©y ra : Qd : Lùc c¾t lín nhÊt t¹i tiÕt diÖn gi÷a vßi trong mÆt ph¼ng n©ng Q = 1586,31 ( KG ) Scx : M«men tÜnh c¸c phÇn bÞ c¾t bæ ®«i víi trôc x Jx : M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc x, Jx = 352.107 ( mm4 ) bxc : ChiÒu réng tiÕt diÖn bÞ c¾t bcx = 2.dt = 2.22 = 44 ( mm ) - øng suÊt tiÕp do Qng g©y ra. Víi : Qn : Lùc c¾t lín nhÊt t¹i tiÕt diÖn trong mÆt ph¼ng ngang Qn = 144120 ( N ) Syc : M«men tÜnh cña phÇn bÞ c¾t bá ®èi víi trôc y . J : M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc y : Jy =376.107 byc : ChiÒu réng tiÕt diÖn bÞ c¾t byc =2db = 2.22 = 44 ( mm ) - øng suÊt t­¬ng ®­¬ng : Víi thÐp 16Γ2AΦ : [s] = 285,7 ( N/mm2 ) std < [s] : TiÕt diÖn ®ñ bÒn B. TÝnh to¸n kÕt cÊu thÐp cÇn KÕt cÊu thÐp cÇn : H×nh 3.12 : KÕt cÊu thÐp cÇn I. X¸c ®Þnh vÞ trÝ tÝnh to¸n - tr­êng hîp t¶i träng tÝnh to¸n CÇn cã hÖ kh©u khíp ( cÇn cã vßi ) nªn ta chän ta chän vÞ tÝ tÝnh to¸n khi vßi vu«ng gãc víi cÇn . Khi ®ã d­íi t¸c dông cña mÆt ph¼ng ngang vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng l¾c cña vßi lªn ®Çu cÇn l¸m ph¸t sinh gi¸ trÞ lín nhÊt cña M«men xo¾n cÇn . Ta tÝnh cÇn trong tr­êng hîp tæ hîp t¶i träng II b Ii. x¸c ®Þnh vµ vÏ biÓu ®å néi lùc t¸c dông lªn cÇn trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng * Ph¶n lùc t¹i chèt liªn kÕt cÇn vµ vßi : H×nh 3.13 Lùc t¸c dông lªn vßi khi vßi vu«ng gãc víi cÇn Ta cã : + Trong l­îng vßi : GV = 8700 ( kG ) + Träng l­îng hµng : Q = 28 T = 28000 ( kG ) + Lùc c¨ng trong nh¸nh c¸p khi n©ng ( h¹ ) hµng Trong ®ã : a = 1 lµ béi suÊt pal¨ng , η = 0,98 lµ hiÖu suÊt pal¨ng Ta cã : QY = Q.cos400 = 28000.cos400 = 21449 ( kG ) QX = Q.sin400 = 28000.sin400 =17998 ( kG ) GY = G.cos400 = 8700.cos400 = 6664 ( kG ) GX = G.sin400 = 8700.sin400 = 5592 ( kG ) S hCY = S h.cos170 = 28571.cos170 = 27322 ( kG ) S hCX = S h.sin170 = 28571.sin170 = 8353 ( kG ) RCY = RC .cos170 RCX = RC .sin170 * Lùc t¸c dông lªn cÇn trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng : H×nh 3.14 : Lùc t¸c dông lªn cÇn khi cÇn vu«ng gãc víi vßi Ta cã : + RBX = 115271 ( kG ) + RBY = 4347 ( kG ) + RIX = RI . cos52,60 + RIY = RI . sin52,60 + Lùc qu¸n tÝnh li t©m do träng l­îng vßi g©y nªn t¹i chèt liªn kÕt cÇn vµ vßi : Trong ®ã : Gv = 8700 ( kG ) : Träng l­îng b¶n th©n vßi : VËn tèc gãc cña cÇn ®èi víi trôc quay c¬ cÊu quay r = 17,2 m : Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cÇn tíi trôc quay cña c¬ cÊu quay + Träng l­îng b¶n th©n cÇn : GC = 14600 ( kG ) Coi träng l­îng b¶n th©n cÇn ph©n bè ®Òu suèt chiÒu dµi cÇn vµ ph©n thµnh 2 thµnh phÇn : + Lùc qu¸n tÝnh li t©m do träng l­îng cÇn g©y nªn : Trong ®ã : GC = 14600 ( kG ) : Träng l­îng b¶n th©n vßi : VËn tèc gãc cña cÇn ®èi víi trôc quay c¬ cÊu quay r = 8190 mm : Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cÇn tíi trôc quay cña c¬ cÊu quay Coi lùc qu¸n tÝnh li t©m do khèi l­îng cÇn trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng lµ lùc ph©n bè ®Òu ( d¹ng h×nh thang ) trªn suèt chiÒu dµi cÇn : Trong ®ã : Lc = 19475 mm : ChiÒu dµi cÇn , : Lùc qu¸n tÝnh li t©m ph©n bè ®Òu ®Æt t¹i ®Çu cÇn vµ ch©n cÇn Tõ (1) , (2) ta ®­îc : = 0,021 ( kG/mm ) = 0,17 ( kG/mm ) + Lùc trong thanh gi»ng ®èi träng : Trong ®ã : GDT = 22000 KG . Träng l­îng ®èi träng Ldt = 11297 mm . Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m ®èi träng tíi vÞ trÝ ®Æt ®èi träng . b = 6135 mm . Kho¶ng c¸ch tõ thanh gi»ng tíi vÞ trÝ ®Æt ®èi träng * VÏ biÓu ®å néi lùc t¸c dông lªn cÇn trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng : Sau khi x¸c ®Þnh c¸c gi¸ trÞ ph¶n lùc ta vÏ ®­îc biÓu ®å néi lùc cña cÇn : H×nh 3.15 : BiÓu då néi lùc Gi¸ trÞ néi lùc lín nhÊt sinh ra trªn cÇn trong mÆt ph¼ng th¼ng ®øng t¹i mÆt c¾t ®i qua chèt liªn kÕt gi÷a cÇn vµ thanh kÐo cña ®èi träng : M = 145079659 ( kG.mm ) , N = - 131452 ( kG ) , Q = -43886 ( kG ) Iii. x¸c ®Þnh vµ vÏ biÓu ®å néi lùc t¸c dông lªn cÇn trong mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng ®øng * Trong mÆt ph¼ng ngang : H×nh 3.16 : Lùc t¸c dông lªn cÇn trong mÆt ph¼ng ngang + Thµnh phÇn t¶i träng ngang T do l¾c ®éng c¸p hµng g©y ra : T = 28000.tg150 = 7502 (KG) + Lùc q¸n tÝnh tiÕp tuyÕn do träng lùc b¶n th©n vßi g©y ra : Trong ®ã : Gv = 8700 kG r = 17,2 m : Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m vßi tíi ®­êng t©m quay cña cÇn trôc + ¸p lùc giã t¸c dông lªn vßi theo ph­¬ng ngang : Trong ®ã : FV = 15229384 mm 2 PV = 57,75 KG/m 2 = 0,057 .10 -3 KG/mm 2 + RB : Lùc uèn gi»ng vßi . Chän gi»ng d¹ng dÇm hép cã ®é cøng chèng uèn nhá nªn khi tÝnh to¸n ta bá qua ph¶n lùc R B + MA : M«men xo¾n do cÇn chÞu + MB : M«men xo¾n do gi»n chÞu + M«men xo¾n cÇn vµ vßi ph¶i chiu : MA + MB = T.10920 + .3435 + .3435 - R B.4050 = 7502.10920 + 848,27.3435 + 6135.3435 = 105909372 Chän : MA = 2.MB VËy : MB = 35303124 ( kG.mm ) MA = 70606247 ( kG.mm ) + T¶i träng giã t¸c dông lªn cÇn : ¸p lùc giã t¸c dông lªn cÇn theo ph­¬ng ngang : Víi : FC = 21104720 mm 2 PC = 57,75 KG/m 2 = 0,057 .10 -3 KG/mm 2 Coi t¶i träng giã t¸c dông trong mÆt ph¼ng ngang lµ lùc ph©n bè trªn suèt chiÒu dµi cÇn : + Lùc quµn tÝnh tiÕp tuyÕn do träng l­îng b¶n th©n cÇn g©y nªn : Trong ®ã : Gv =14600 kG r = 8190 m : Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m c©n tíi ®­êng t©m quay cña cÇn trôc Coi lùc qu¸n tÝnh tiÕp tuyÕn do khèi l­îng cÇn trong mÆt ph¼ng ngang lµ lùc ph©n bè ®Òu ( d¹ng h×nh thang ) trªn suèt chiÒu dµi cÇn : Trong ®ã : Lc = 19475 mm : ChiÒu dµi cÇn , : Lùc qu¸n tÝnh tiÕp tuyÕn ph©n bè ®Òu ®Æt t¹i ®Çu cÇn vµ ch©n cÇn Tõ (1) , (2) ta ®­îc : = 0,048 ( kG/mm ) = 0,383 ( kG/mm ) * BiÓu ®å néi lùc do t¶i trong giã vµ lùc qu¸n tÝnh tiÕp tuyÕn g©y ra cho cÇn trong mÆt ph¼ng ngang : H×nh 3.17 : BiÓu ®å néi lùc Iii. KiÓm tra bÒn vµ æn ®Þnh cÇn §Ó tiÕn hµnh kiÓm tra bÒn cÇn ta thùc hiÖn 3 mÆt c¾t : MÆt c¾t di qua vÞ trÝ chèt liªn kÕt cÇn vµ thanh kÐo ®èi träng ( mÆt c¾t cã n«i lùc sinh ra lín nhÊt ) MÆt c¾t di qua chèt liªn kÕt cÇn vµ vßi MÆt c¾t di qua chèt liªn kÕt ®u«i cÇn . Ta ®Æt c¸c tÊm l¸t liªn tôc trªn tÊm biªn chÞu nÐn c¶n trë sù xoay cña tiÕt diÖn dÇm nªn cã thÓ b­íc kiÓm tra æn ®Þnh tæng thÓ cña cÇn khi chÞu xo¾n. 1. MÆt c¾t di qua chèt liªn kÕt cÇn vµ thanh kÐo ®èi träng * KÝch th­íc h×nh häc mÆt c¾t : H×nh 3.17 : KÝch th­íc mÆt c¾t qua ch«t liªn kÕt thanh víi thanh kÐo ®è trong cña cÇn Ta cã : M X = 145079659 kGmm Q Y = 43886 kG M Y = 66809344 kGmm Q X = 5404,9 kG M Z = 70606247 kGmm N Z = -131452 kG H×nh 3.18 : Ứng suÊt, lùc nÐn , lôc c¾t sinh ra t¹i mÆt c¾t * DiÖn tÝch tiÕt diÖn : * X¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi c¸c trôc X vµ Y - XÐt 2 tÊm biªn : TÞnh tiÕn hÖ trôc (X1O1Y) vµ (X2O2Y) vÒ hÖ trôc XOY víi kho¶ng c¸ch trôc. Ta ®­îc : - XÐt 2 tÊm thµnh : TÞnh tiÕn hÖ trôc (XO3Y3) vµ (XO4Y4) vÒ hÖ trôc XOY víi kho¶ng c¸ch trôc: Ta ®­îc : - XÐt toµn bé mÆt c¾t tiÕt diÖn M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc X. M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc Y M«men qu¸n tÝnh chèng xo¾n tù do cña tiÕt diÖn : Víi : γ =1 : HÖ sè hiÖu chØnh víi dÇm hµn . b = B0 + 15 = 1190 + 15 = 1205 mm h = H0 +15 = 1600 + 15 = 1615 mm δ1 = δ1 = 15 mm - øng suÊt ph¸p lín nhÊt sinh ra trªn tiÕt diÖn : - øng suÊt tiÕp do QY g©y ra : Q y = 43886 ( kG ) : Lùc c¾t lín nhÊt t¹i tiÕt diÖn gi÷a vßi trong mÆt ph¼ng n©ng Scx : M«men tÜnh c¸c phÇn bÞ c¾t bæ ®«i víi trôc x Jx : M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc x, Jx = 5,228.1010 ( mm4 ) bxc : ChiÒu réng tiÕt diÖn bÞ c¾t bcx = 2.dt = 2.15 = 30 ( mm ) - øng suÊt tiÕp do QX g©y ra. Víi : QX : Lùc c¾t lín nhÊt t¹i tiÕt diÖn trong mÆt ph¼ng ngang QX = 5404,9 ( kG ) Syc : M«men tÜnh cña phÇn bÞ c¾t bá ®èi víi trôc y . J Y : M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc y : JY =5.1010 byc : ChiÒu réng tiÕt diÖn bÞ c¾t byc =2db = 2.15 = 30 ( mm ) - øng suÊt tiÕp do M«men xo¾n g©y ra. - øng suÊt t­¬ng ®­¬ng : Víi thÐp 16Γ2AΦ : [s] = 292,85 ( N/mm2 ) std < [s] : TiÕt diÖn ®ñ bÒn 2. MÆt c¾t tai vÞ trÝ chèt liªn kÕt cÇn vµ vßi : - Tai vÞ trÝ chèt ®Çu cÇn, chñ yÕ chÞu nÐn vµ xo¾n Ta cã : N Z = 115271 kG ; M Z = 70606247 kGmm Ta cã : H×nh 3.19 : MÆt c¾t dÇu cÇn Ta cã : * DiÖn tÝch tiÕt diÖn : M«men qu¸n tÝnh chèng xo¾n tù do cña tiÕt diÖn : Víi : γ =1 : HÖ sè hiÖu chØnh víi dÇm hµn . b = B0 + 50 = 660 + 50 = 710 mm h = H0 +15 = 554 + 15 = 569 mm δ1 = 50 δ2 = 15 mm - øng suÊt ph¸p lín nhÊt sinh ra trªn tiÕt diÖn : - øng suÊt tiÕp do M«men xo¾n g©y ra. - øng suÊt t­¬ng ®­¬ng : Víi thÐp 16Γ2AΦ : [s] = 292,85 ( N/mm2 ) VËy : std < [s] : TiÕt diÖn ®ñ bÒn 3. MÆt c¾t ®i qua chèt ®éi cÇn : Ta cã : H×nh 3.20 : MÆt c¾t ®u«i cÇn * KÝch th­íc h×nh häc mÆt c¾t * Ta cã : Q X = 5404,9 (kG) M Z = 70606247 (kGmm) N Z = 131452 (kG) M Y = 93491441 (kGmm) Q Y = 40248 kG * DiÖn tÝch tiÕt diÖn : * X¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi c¸c trôc X vµ Y - XÐt 2 tÊm biªn : TÞnh tiÕn hÖ trôc (X1O1Y) vµ (X2O2Y) vÒ hÖ trôc XOY víi kho¶ng c¸ch trôc. Ta ®­îc : - XÐt 2 tÊm thµnh : TÞnh tiÕn hÖ trôc (XO3Y3) vµ (XO4Y4) vÒ hÖ trôc XOY víi kho¶ng c¸ch trôc: Ta ®­îc : - XÐt toµn bé mÆt c¾t tiÕt diÖn M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc Y - øng suÊt ph¸p lín nhÊt sinh ra trªn tiÕt diÖn : M«men qu¸n tÝnh chèng xo¾n tù do cña tiÕt diÖn : Víi : γ =1 : HÖ sè hiÖu chØnh víi dÇm hµn . b = B0 + 15 = 2678 + 80 = 2758 mm h = H0 +15 = 560 + 15 = 1575 mm δ1 = 15 δ2 = 80 - øng suÊt tiÕp do QY g©y ra : Q y = 40248 ( kG ) : Lùc c¾t lín nhÊt t¹i tiÕt diÖn gi÷a vßi trong mÆt ph¼ng n©ng Scx : M«men tÜnh c¸c phÇn bÞ c¾t bæ ®«i víi trôc x Jx : M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc x, Jx = 24,6.1010 ( mm4 ) bxc : ChiÒu réng tiÕt diÖn bÞ c¾t bcx = 2.dt = 2.80 = 160 ( mm ) - øng suÊt tiÕp do QX g©y ra. Víi : QX : Lùc c¾t lín nhÊt t¹i tiÕt diÖn trong mÆt ph¼ng ngang QX = 5404,9 ( kG ) Syc : M«men tÜnh cña phÇn bÞ c¾t bá ®èi víi trôc y . J Y : M«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc y : JY =6,0.1010 byc : ChiÒu réng tiÕt diÖn bÞ c¾t byc =2db = 2.15 = 30 ( mm ) - øng suÊt tiÕp do M«men xo¾n g©y ra. - øng suÊt t­¬ng ®­¬ng : Víi thÐp 16Γ2AΦ : [s] = 292,85 ( N/mm2 ) std < [s] : TiÕt diÖn ®ñ bÒn * KiÓm Tra Thanh gi»ng : Néi lùc sinh ra trªn thanh gi»ng chñ yÕu lµ lùc kÐo ( nÐn ) vµ xo¾n ( do gi»ng ph¶i chÞu bít mét phÇn momen xo¾n cïng víi cÇn). Lùc khÐo ( nÐn ) lín nhÊt ®· ®­îc x¸c dinh khi ta tÝnh to¸n c¬ cÊu thay ®æi tÇm víi . M«men xo¾n mµ cÇn ph¶i chÞu lµ gi¸ trÞ momen ®­îc x¸c ®Þnh khi tÝnh kÕt cÊu thÐp cÇn . Ta cã : N Z = 51459 kG M Z = 35303 Kg.m KÝch th­íc h×nh häc mÆt c¾t : H×nh 3.21 : KÝch th­íc mÆt c¾t qua gi»ng * DiÖn tÝch tiÕt diÖn : * X¸c ®Þnh m«men qu¸n tÝnh cña tiÕt diÖn ®èi víi c¸c trôc X vµ Y - XÐt 2 tÊm biªn : TÞnh tiÕn hÖ trôc (X1O1Y) vµ (X2O2Y) vÒ hÖ trôc XOY víi kho¶ng c¸ch trôc. Ta ®­îc : - XÐt 2 tÊm thµnh : TÞnh tiÕn hÖ trôc (XO3Y3) vµ (XO4Y4) vÒ hÖ trôc XOY víi kho¶ng c¸ch trôc: Ta ®­îc : - XÐt toµn bé mÆt c¾t tiÕt diÖn M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc X. M«men chèng uèn cña tiÕt diÖn ®èi víi trôc Y M«men qu¸n tÝnh chèng xo¾n tù do cña tiÕt diÖn : Víi : γ =1 : HÖ sè hiÖu chØnh víi dÇm hµn . b = B0 + 15 = 290 + 15 = 305 mm h = H0 +15 = 380 + 9 = 1615 mm δ1 = 15 δ2 = 9 mm - øng suÊt ph¸p lín nhÊt sinh ra trªn tiÕt diÖn : - øng suÊt tiÕp do M«men xo¾n g©y ra. - øng suÊt t­¬ng ®­¬ng : Víi thÐp 16Γ2AΦ : [s] = 292,85 ( N/mm2 ) VËy : std < [s] : TiÕt diÖn ®ñ bÒn Ch­¬ng IV TÝnh to¸n liªn kÕt ch©n ®ì vµ nÒn mãng Giíi thiÖu Liªn kÕt ch©n ®Õ víi nÒn mãng lµ mét phÇn cùc k× quan träng cña cÇn trôc Nã cè dÞnh cÇn trôc víi nÒn mãng t¹i cÇu c¶ng , ®¶m b¶o æn ®Þnh tång thÓ cho cÇn trôc khi cÇn trôc lµm hµng . §Ó tÝnh to¸n liªn kÕt ch©n ®Õ víi cÇn trôc ta ph¶i xÐt ®Õn toµn bé c¸c t¶i träng theo nhiÒu ph­¬ng kh¸c nhau trong hai mÆt ph¼ng : MÆt ph¼ng th»ng ®øng ( mÆt ph¼ng n©ng ) , mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng th¼ng ®øng giao gi÷a hai mÆt ph½ng lµ ®­êng t©m cña cÇn trôc . Ta thÊy r»ng ®Ó x¸c ®Þnh ®­îc d¹ng liªn kiÕt tõ ch©n ®Õ víi nÒn mãng cña cÇu c¶ng th× ta ph¶i x¸c ®Þnh ®­îc c¸c ph¶n lùc liªn kÕt lín nhÊt sinh ra ë c¸c ch©n ®ì tõ ®ã lùa chän kiÓu liªn kÕt vµ kÝch th­íc cña liªn kÕt C¸c tr­êng hîp tæ hîp t¶i träng II a , II b lµ nh÷ng tr­êng hîp mµ ta cÇn ph¶i tÝnh to¸n. Trong tr­êng hîp tæ hîp t¶i träng II a ta x¸c ®Þnh c¸c ph¶n lùc liªn kÕt ë tr­êng hîp tÇm víi lín nhÊt . Trong tr­êng hîp tæ hîp t¶i träng II b ta x¸c ®Þnh c¸c ph¶n lùc liªn kÕt ë tr­êng hîp c¬ cÊu quay ®ang lµm viÖc vµ h·m c¬ cÊu quay mét c¸ch ®ét ngét ë : TÇm víi lín nhÊt ( cã hµng ) , tÇm víi nhá nhÊt ( kh«ng hµng ) Sau khi x¸c ®Þnh ®­îc c¸c ph¶n lùc liªn kÕt lín nhÊt t¹i c¸c gèi ®ì ta x¸c ®Þnh kiÓu liªn kÕt vµ kÝch th­íc liªn kÕt I. X¸c ®Þnh c¸c ph¶n lùc liªn kÕt lín nhÊt sinh ra t¹i ch©n ®Õ Trong mÆt ph»ng ®øng vµ mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng ®øng Ta x¸c ®Þnh c¸c ph¶n lùc liªn kÕt trong c¸c tr­êng hîp sau 1. Tr­êng hîp tæ hîp t¶i träng IIa * T¹i tÇm víi lín nhÊt ( R max ) H×nh 4.1 : Lùc t¸c dông lªn ®iÓm O t¹i tÇm víi lín nhÊt (II a) Ta cã : O : §iÓm liªn kÕt gi÷a phÇn trªn cña cÇn trôc vµ ch©n ®Õ ¸p lùc giã t¸c dông lªn toµn bé cÇn trôc theo ph­¬ng ®øng : Trong ®ã : FCT = 135,8 m 2 : DiÖn tÝch ch¾n giã theo ph­¬ng ®øng PV = 57,75 KG/m 2 ¸p lùc giã t¸c dông lªn toµn bé cÇn trôc theo ph­¬n ngang : Trong ®ã : FCTn = 160 m 2 : DiÖn tÝch ch¾n giã theo ph­¬ng ngang PV = 57,75 KG/m 2 T¶i träng t¸c dông lªn ®iÓm O : GQ = Q . ΨII = 28000.1,5 = 42000 ( kG ) Gv = 8700 ( kG ) : Trọng lượng vòi và các thiết bị trên dó Gc = 14600 ( kG ) : Trọng lương cần và các thiết bị trên dó GG = 3500 ( kG ) : Trọng lương giằng GN = 2500 ( kG ) : Träng l­îng Cabin ®iÒu khiÓn GD1 = 11000 ( kG ) : Träng l­îng ®èi träng ®éng GD2 = 48000 ( kG ) : Träng l­îng ®èi träng tÜnh GM =18000 ( kG ) : Träng l­îng thiÕt bÞ G = 82000 ( kG ) : Träng l­îng phÇn ch©n ®Õ vµ c¸c thiÕt bÞ trªn ®ã G1 = 12000 ( kG ) : Tæng khèi l­îng n»m lÖch t©m bªn tr¸i cÇn trôc G2 = 15600 ( kG ) : Tæng träng l­îng n»m lÖch t©m bªn ph¶i c©n trôc * T¹i O : 2. Tr­êng hîp tæ hîp t¶i träng IIb a. T¹i tÇm víi lín nhÊt Rmax H×nh 4.2 : Lùc t¸c dông lªn ®iÓm O t¹i tÇm víi lín nhÊt (II b) Ta cã : - G Qy = 28 ( T ) PQx = G Qy.tgα = 28.tg150 = 7,5 ( T ) PQz = G Qy.tgα = 28.tg150 = 7,5 ( T ) - Gvy = 9,7 ( T ) PVx = GVy.ω2.rv = 8,7.0,1252.19,82 = 2,7 ( T ) PVz = GVy.ε.rv = 8,7.0,041.19,82 = 7,06 ( T ) - GC = 15,6 ( T ) PCx = GCy.ω2.rC = 14,6.0,1252.9,28 = 2,1 ( T ) PCz = GCy.ε.rC = 14,6.0,041.9,28 = 5,5 ( T ) - GG = 3,5 ( T ) PGx = GGy.ω2.rG = 3,5.0,1252.5,97 = 0,32 ( T ) PGz = GGy.ε.rG = 3,5.0,041.5,97 = 0.85 ( T ) - GN = 2,5 ( T ) PNx = GNy.ω2.rn = 2,5.0,1252.8,94 = 0,34 ( T ) PNz = GNy.ε.rn = 2,5.0,041.8,94 = 0,91 ( T ) - GM =18 ( T ) PMx = GMy.ω2.rM = 18.0,1252.3,4 = 0,95 ( T ) PMz = GMy.ε.rM = 18.0,041.3,4 = 2,5 ( T ) - GD1 = 12 ( T ) PD1x = GD1y.ω2.rD1 = 12.0,1252.5,77 = 1 ( T ) PD1z = GD1y.ε.rD1 = 12.0,041.5,77 = 2,8 ( T ) - GD2 = 50 ( T ) PD2x = GD2y.ω2.rD2 = 50.0,1252.6,46 = 5,04 ( T ) PD2z = GD2y.ε.rD2 = 50.0,041.6,46 = 13,2 ( T ) - G1 = 12 ( T ) PG1x = GG1y.ω2.rn = 12.0,1252.4 = 0,75 ( T ) PG1z = GG1y.ε.rn = 12.0,041.4 = 1,9 ( T ) - G2 = 15,6 ( T ) PG2x = GG2y.ω2.rn = 15,6.0,1252.2 = 0,48 ( T ) PG2z = GG2y.ε.rn = 15,6.0,041.2 = 1,27 ( T ) - Pg2z = 3,2 ( T ) - Pg1z = 6 ( T ) * T¹i O b. T¹i tÇm víi nhá nhÊt : H×nh 4.3 : Lùc t¸c dông lªn ®iÓm O t¹i tÇm víi nhá nhÊt Ta cã : - Gvy = 9,7 ( T ) PVx = GVy.ω2.rv = 9,7.0,1252.6,32 = 0,95 ( T ) PVz = GVy.ε.rv = 9,7.0,041.6,32 = 2,5 ( T ) - GC = 15,6 ( T ) PCx = GCy.ω2.rC = 14,6.0,1252.4,12 = 0,93 ( T ) PCz = GCy.ε.rC = 14,6.0,041.4,12 = 2,46 ( T ) - GG = 3,5 ( T ) PGx = GGy.ω2.rG = 3,5.0,1252.2,6 = 0,14 ( T ) PGz = GGy.ε.rG = 3,5.0,041.2,6 = 0.37 ( T ) - GN = 2,5 ( T ) PNx = GNy.ω2.rn = 2,5.0,1252.8,94 = 0,34 ( T ) PNz = GNy.ε.rn = 2,5.0,041.8,94 = 0,91 ( T ) - GM =18 ( T ) PMx = GMy.ω2.rM = 18.0,1252.3,4 = 0,95 ( T ) PMz = GMy.ε.rM = 18.0,041.3,4 = 2,5 ( T ) - GD1 = 12 ( T ) PD1x = GD1y.ω2.rD1 = 12.0,1252.5,77 = 1 ( T ) PD1z = GD1y.ε.rD1 = 12.0,041.5,77 = 2,8 ( T ) - GD2 = 50 ( T ) PD2x = GD2y.ω2.rD2 = 50.0,1252.6,46 = 5,04 ( T ) PD2z = GD2y.ε.rD2 = 50.0,041.6,46 = 13,2 ( T ) - G1 = 12 ( T ) PG1x = GG1y.ω2.rn = 12.0,1252.4 = 0,75 ( T ) PG1z = GG1y.ε.rn = 12.0,041.4 = 1,9 ( T ) - G2 = 15,6 ( T ) PG2x = GG2y.ω2.rn = 15,6.0,1252.2 = 0,48 ( T ) PG2z = GG2y.ε.rn = 15,6.0,041.2 = 1,27 ( T ) - Pg2z = 3,2 ( T ) - Pg1z = 6 ( T ) Ta cã : * VËy: Ph¶n lùc liªn liªn kÕt lín nhÊt sinh ra t¹i O lµ : N = 258 ( T ) M® = 1173,443 ( Tm ) Mv® = 147,911 ( Tm ) Mn = 503,659 ( Tm ) R®O = -14,4 ( T ) RV®O= -22,16 ( T ) * C¸c ph¶n lùc lín nhÊt sinh ra trªn ch©n ®ì : Áp lùc lªn c¸c ch©n cña c¸c ®Õ thay ®æi tuú thuéc vµo gãc quay cña cÇn φ T¶i träng t¸c dông lªn c¸c ch©n ®ì A , B , C , D cña ch©n ®Õ ( D­íi t¸c dông cña lùc N vµ träng l­îng b¶n th©n P cña nã ) ®­îc x¸c ®Þnh : (4.13) [1] Trong ®ã : N = 258 ( T ) P = 24 ( T ) - Gèi tùa chÞu t¶i träng lín nhÊt : (4.15) [1] - Gèi tùa ®­îc gi¶m t¶i nhá nhÊt : (4.16) [1] II. X¸c ®Þnh liªn kÕt ch©n ®ì vµ nÒn mãng - Chän kiÓu liªn kÕt ch©n ®Õ víi nÒn mãng lµ liªn kÕt Bul«ng - Sè l­îng Bul«ng sö dông ë mçi ch©n ®Õ lµ 20 c¸i . - KÝch th­íc Bulong : d = 36 mm - CÊp bÒn bul«ng lµ 4.6 . Víi : Rcbl = 1500 ( daN/cm2 ) Rkbl = 1750 ( daN/cm2 ) - Lùc nÐn lín nhÊt sinh ra o ch©n ®ì chÞu nÐn : P = 147 T - Lùc kÐo lín nhÊt sinh ra ë ch©n ®ì ®­îc gi¶m t¶i : F = 6 T - Áp lùc theo ph­¬ng ngang lªn ch©n ®ì : Trong ®ã : : HÖ sè tÝnh ®Õn sù gi¶m m«men phanh c¬ cÊu quay khi phanh 1 . KiÓm tra bÒn kÐo ®èi víi Bul«ng : §Ô bulong ®ñ bÒn th× : (3.22 ) [1] Víi : ( 3.15) [1] = 8,2 cm2 : §iÖn tÝch thùc cña tiÕt diÖn th©n Bulong ( trõ gi¶m yÕu do ren ) .Theo B 3.8 – [1] = 1750 daN/cm2 = 1750 kG/cm2 : C­êng ®é tÝnh to¸n chÞu kÐo cña bulong γ = 1,1 : HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña cÊu kiÖn N = 6000 kG : Lùc kÐo lín nhÊt sinh ra o ch©n ®ì n = 20 : Sè bulong VËy : Bulong ®ñ bÒn 2 . KiÓm tra bÒn c¾t ®èi víi Bul«ng : §Ô bulong ®ñ bÒn th× : ( 3.18 ) [1] Víi : γ = 1,2 : HÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña cÊu kiÖn N = 110500 kG : Lùc kÐo lín nhÊt sinh ra ë ch©n eo1 n = 20 : Sè bulong VËy Bulong ®ñ bÒn Ch­¬ng V Yªu cÇu chung vÒ an toµn khi sö dông cÇn trôc 1. ChØ ®­îc phÐp bè trÝ nh÷ng ng­êi ®iÒu khiÓn cÇn trôc ®· ®­îc ®µo t¹o vµ cÊp giÊy chøng nhËn. Nh÷ng ng­êi buéc mãc t¶i, ®¸nh tÝn hiÖu ph¶i lµ thî chuyªn nghiÖp hoÆc thî nghÒ kh¸c nh­ng ph¶i qua ®µo t¹o. 2.C«ng nh©n ®iÒu khiÓn cÇn trôc ph¶i n¾m ch¾c ®Æc tÝnh kü thuËt, tÝnh n¨ng t¸c dông cña c¸c bé phËn c¬ cÊu cña cÇn trôc, ®ång thêi n¾m v÷ng c¸c yªu cÇu vÒ an toµn trong qu¸ tr×nh sö dông cÇn trôc. 3. ChØ ®­îc phÐp sö dông cÇn trôc theo ®óng tÝnh n¨ng, t¸c dông vµ ®Æc tÝnh kü thuËt cña cÇn trôc do nhµ m¸y chÕ t¹o qui ®Þnh. Kh«ng cho phÐp n©ng t¶i cã khèi l­îng v­ît träng t¶i cÇn trôc. 4. ChØ ®­îc phÐp chuyÓn t¶i b»ng cÇn trôc qua chç cã ng­êi khi cã biÖn ph¸p b¶o ®¶m an toµn riªng biÖt lo¹i trõ ®­îc kh¶ n¨ng g©y sù cè tai n¹n lao ®éng . 5. ChØ ®­îc sö dông hai hay nhiÒu cÇn trôc ®Ó cïng n©ng mét t¶i träng trong tr­êng hîp ®Æc biÖt vµ ph¶i cã gi¶i ph¸p an toµn ®­îc tÝnh to¸n vµ duyÖt. T¶i ph©n bè lªn mçi thiÕt bÞ n©ng kh«ng v­ît qu¸ träng t¶i. Trong gi¶i ph¸p an toµn ph¶i cã s¬ ®å buéc mãc t¶i, s¬ ®å di chuyÓn vµ chØ râ tr×nh tù thùc hiÖn thao t¸c, yªu cÇu vÒ kÝch th­íc, vËt liÖu vµ c«ng nghÖ chÕ t¹o c¸c thiÕt bÞ phô trî ®Ó mãc t¶i. Ph¶i giao tr¸ch nhiÖm cho ng­êi cã kinh nghiÖm vÒ c«ng t¸c n©ng chuyÓn chØ huy trong suèt qu¸ tr×nh n©ng chuyÓn. 6. Trong qu¸ tr×nh sö dông cÇn trôc kh«ng cho phÐp : - Ng­êi lªn, xuèng cÇn trôc khi cÇn trôc ®ang ho¹t ®éng - Ng­êi ë trong b¸n kÝnh quay, phÇn quay cña cÇn trôc - Ng­êi ë trong vïng ho¹t ®éng cña cÇn trôc mang t¶i b»ng nam ch©m, ch©n kh«ng hoÆc gÇu ngo¹m. - N©ng h¹ vµ chuyÓn t¶i khi cã ng­êi ®øng trªn t¶i . - N©ng h¹ trong t×nh tr¹ng t¶i ch­a æn ®Þnh häc chØ mãc mét bªn cña mãc kÐp. - N©ng t¶i bÞ vïi d­íi ®Êt, bÞ c¸c vËt kh¸c ®Ì lªn, bÞ liªn kÕt b»ng bu l«ng hoÆc bª t«ng víi c¸c vËt kh¸c. - Dïng cÇn trôc ®Ó lÊy c¸p hoÆc xÝch buéc t¶i ®ang bÞ ®Ì lªn. 7. §¬n vÞ sö dông ph¶i qui ®Þnh vµ tæ chøc thùc hiÖn hÖ thèng trao ®æi tÝn hiÖu gi÷a ng­êi buéc mãc t¶i víi ng­êi ®iÒu khiÓn cÇn trôc. TÝn hiÖu sö dông ph¶i ®­îc qui ®Þnh cô thÓ vµ kh«ng thÓ lÉn ®­îc víi c¸c hiÖn t­îng kh¸c xung quanh. 8. Khi ng­êi sö dông cÇn trôc kh«ng nh×n thÊy t¶i trong suèt qu¸ tr×nh n©ng h¹ vµ di chuyÓn ph¶i bè trÝ ng­êi ®¸nh tÝn hiÖu. 9. Tr­íc khi n©ng chuyÓn t¶i xÊp xØ träng t¶i ph¶i tiÕn hµnh nhÊc t¶i lªn ®é cao kh«ng lín h¬n 300mm, gi÷ t¶i ë ®é cao ®ã ®Ó kiÓm tra phanh, ®é bÒn cña kÕt cÊu kim lo¹i, æn ®Þnh cña cÇn trôc. NÕu kh«ng ®¶m b¶o an toµn ph¶i h¹ t¶i xuèng ®Ó xö lý. 10. CÇn trôc lµm viÖc ngoµi trêi ph¶i ngõng ho¹t ®éng khi tèc ®é giã lín h¬n tèc ®é cho phÐp. 11. §èi víi cÇn trôc lµm viÖc ngoµi trêi kh«ng cho phÐp che pano, ¸p phÝch, khÈu hiÖu che ch¾n lµm t¨ng diÖn tÝch c¶n giã cña cÇn trôc. 12. Ph¶i xiÕt chÆt c¸c thiÕt bÞ kÑp ray, thiÕt bÞ chèng tù di chuyÓn cña cÇn trôc khi kÕt thóc lµm viÖc hoÆc khi tèc ®é giã lín h¬n tèc ®é giã cho phÐp. Khi cã b·o ph¶i cã biÖn ph¸p gia cè thªm. 13. ChØ ®­îc phÐp h¹ t¶i xuèng vÞ trÝ ®· ®Þnh n¬i lo¹i trõ ®­îc kh¶ n¨ng r¬i, ®æ hoÆc tr­ît. ChØ ®­îc phÐp th¸o bá d©y treo c¸c kÕt cÊu, bé phËn l¾p r¸p khái mãc khi c¸c kÕt cÊu vµ bé phËn ®ã ®· ®­îc cè ®Þnh ch¾c ch¾n vµ æn ®Þnh. Lêi ngá Xin ch©n thµnh c¶m ¬n quÝ thÇy c« cña tr­êng §¹i häc Giao Th«ng VËn t¶i –Tp. HCM ®· tËn t×nh gi¶ng d¹y, h­íng dÉn gióp ®ì em trong suèt thêi gian ngåi häc trªn ghÕ gi¶ng ®­êng cña nhµ tr­êng. Xin ch©n thµnh c¶m ¬n quÝ thÇy c« khoa C¬ KhÝ tr­êng §¹i häc Giao Th«ng VËn t¶i –Tp. HCM lµ nh÷ng ng­êi trùc tiÕp qu¶n lÝ vµ gi¶ng d¹y, h­íng dÉn lãp 181 trong c¸c n¨m häc võa. Xin ®Æc biÖt ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy gi¸o Ths. Ph¹m V¨n Gi¸m lµ ng­ßi ®· trùc tiÕp h­íng dÉn t«i trong thêi gian thùc hiÖn LuËn v¨n tèt nghiÖp. Tuy ®· cè g¾ng hÕt søc ®Ó hoµn thµnh tèt LuËn V¨n Tèt NghiÖp nh­ng do kiÕn thøc vµ kinh nghiÖm thùc tÕ cßn h¹n chÕ nªn Lu©n V¨n Tèt NghiÖp ch¾c ch¾n sÏ cßn nhiÒu thiÕu sãt. KÝnh mong sù giãp ý, h­íng dÉn cña quÝ thÇy c« ®Ó LuËn V¨n Tèt NghiÖp cña em cã thÓ hoµn thiÖn h¬n . Tµi liÖu tham kh¶o [1] - KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC – Trường Đại học GTVT - TP.HCM Tác giả : Ths. Nguyễn Hữu Quảng – Ths. Phạm Văn Giám [2] - MÁY VÀ THIẾT BỊ NÂNG – NXB Khoa Học và Kỹ Thuật Tác giả : Pts. Trương Quốc Thành – Pts. Phạm Quang Dũng [3] - TÍNH TOÁN MÁY NÂNG CHUYỂN – Trường Đại học Hàng Hải Tác giả : Phạm Đốc [4] - MÁY TRỤC VẬN CHUYỂN – NXB Giao Thông Vận Tải Tác giả : PGS. Nguyễn Văn Hợp [5] - CHI TIẾT MÁY – NXB Giáo Dục Tác giả : Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm [6] - Hướng Dẫn Thiết Kế Môn Học MÁY TRỤC Tác giả : Trần Văn Chiến [7] - SỨC BỀN VẬT LIỆU – NXB Khoa Học và Kỹ Thuật Tác giả : Lê Hoàng Tuấn [8] - Bài Tập SỨC BỀN VẬT LIỆU – NXB Giáo Dục Tác giả : Bùi Trọng Lựu – Nguyễn Văn Vượng [9] - TRUYỀN ĐỘNG MÁY XÂY DƯNG và MÁY XẾP DỠ – NXB GTVT Tác giả : Vũ Thanh Bình – Nguyễn Đăng Điệm [10] - CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY XÂY DỰNG – Trường Đại học Xây Dựng Tác giả : PGS.TS Vũ Liêm Chính – TS. Phạm Quang Dũng [11]- Bài giảng MÔN HỌC NGUYÊN LÝ MÁY Tác giả : Ths. Phạm Văn Giám