Tính toán thiết kế, lập quy trình lắp ráp và thử nghiệm cổng trục có consol nâng hạ làm việc ở tuyến tiền phương tại cảng Phước Long ICD

Chöông 2: TÍNH TOAÙN CÔ CAÁU NAÂNG CHÍNH 2.1 Sô ñoà cô caáu: Sô ñoà chuyeån ñoäng chung cuûa cô caáu naâng caàn truïc thaùp bao goàm: Ñoäng cô – khôùp noái – Phanh – hoäp giaûm toác - Khôùp noái – tang. Ñoäng cô ñieän. Khôùp noái - Phanh Hoäp giaûm toác Khôùp noái Tang Ñoäng cô ñieän (1) ñöôïc noái vôùi hoäp giaûm toác (3) qua khôùp noái voøng ñaøn hoài (2), trong ñoù nöûa khôùp phía beân hoäp giaûm toác ñöôïc söû duïng laøm baùnh phanh, khôùp raêng ñaëc bieät (4) noái tang (5) vôùi truïc ra cuûa hoäp giaûm toác. 2.2 Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa cô caáu naâng: Khi khôûi ñoäng cô caáu baèng ñieän, ñoäng cô ñieän hoaït ñoäng seõ truyeàn sang hoäp giaûm toác qua khôùp noái. Truïc ra cuûa ñoäng ñieän noái vôùi truïc vaøo cuûa hoäp giaûm toác qua khôùp noái ra phanh, vaän toác ôû truïc ra cuûa hoäp giaûm toác phaûi baèng vôùi vaän toác quay cuûa tang ñeå naâng haï haøng theo thieát keá. Phanh söû duïng trong cô caáu naøy laø loaïi phanh thöôøng ñoùng baèng ñieän. Phanh ñöôïc hoaït ñoäng khi muoán caàn truïc ngöng hoaït ñoäng hoaëc laøm giaûm toác ñoä naâng haøng ñeå ñaûm baûo an toaøn. 2.3 Sô ñoà maéc caùp cuûa cô caáu naâng: 1. Tang cuoán caùp Puli chuyeån höôùng Puli di ñoäng Maùy truïc ñang thieát keá söû duïng thieát bò mang haøng laø khung chuïp container Caùc thoâng soá ban ñaàu: Toác ñoä naâng haøng : 16 (m/ph) Chieàu cao naâng haøng : 16 (m) Cheá ñoä laøm vieäc : trung bình Duøng sô ñoà cô caáu naâng coù palaêng keùp coù boäi suaát palaêng ip = 2. 2.4 Tính toaùn choïn caùp: Löïc trong daây caùp ñi vaøo tang khi naâng haøng St = ( 2.1)[2] Trong ñoù: Q = 45(T) : söùc naâng ñònh möùc a = 4 : soá palaêng ñôn trong heä thoáng ip = 2 : boäi suaát palaêng. h0: Hieäu suaát chung cuûa palaêng vaø puli chuyeån höôùng. ( 2.2)[2] h0 : Hieäu suaát chung cuûa palaêng vaø puli chuyeån höôùng Vôùi: hp : hieäu suaát cuûa palaêng hh : hieäu suaát cuûa puli chuyeån höôùng hp = (2.3)[2] hr : Hieäu suaát cuûa moät puli hr = 0,98 (tra baûng 2.2[2]) Ta coù 9 puli daãn höôùng neân hh = 0,98=0,92 Þ hp = η=0,99.0,92=0,91 Þ St = Kích thöôùc daây caùp ñöôïc choïn döïa theo löïc keùo ñöùt. Löïc tính toaùn ñöùt caùp: P ³ St. k. (CT. 2.6 saùch tính toaùn maùy naângchuyeån ) Trong ñoù: St : - Löïc caêng lôùn nhaát trong daây caùp. - k = 5,5: heä soá an toaøn (tra baûng 2.3 [2]). Þ P ³ 6181,3. 5,5 = 33997,2 (kG) Theo tính toaùn treân vaø theo chæ daãn baûng 2.5[2], tra baûng III.3[2] ta choïn caùp beän loaïi PK –P caáu taïo theo GOCT 2688 –69 coù ñöôøng kính dc = 24 (mm) coù giôùi haïn beàn cuûa daây caùp beän Tb = 200 (kG/mm2) löïc ñöùt cho pheùp laø P = 35000 (kG) xaáp xæ vôùi löïc ñöùt yeâu caàu choïn caùp khoâng tô beän cheùo baèng vaät lieäu nhaõn hieäu thöùc nhaát coù maët daây theùp saùng. ÖÙng vôùi soá lieäu baûng 2.4[2] ta coù kyù hieäu daây caùp ñaõ choïn: 24 – I - G- H – 200 GOCT 2688 – 69. Ñoä beàn döï tröõ thöïc teá cuûa caùp: kt = 2.5 Tính toaùn tang: Ñöøông kính caàn thieát cuûa tang theo ñöôøng trung bình cuûa daây caùp theùp cuoän vaøo Dt ³ dc. e (2.9)[2] Trong ñoù: - dc = 24 (mm) : ñöôøng kính caùp choïn - e = 25: heä soá ñöôøng kính tang (tra baûng 2.7[2]) Þ Dt ³ 24.25 = 600 (mm) Choïn ñöôøng kính cuûa tang : Dt = 700 (mm) Chieàu daøi cuûa caùp naâng: Chieàu daøi caùp töø 1 palaêng cuoän vaøo tang : Lc = H.ip + p.D (z1 + z2 ) (2.10)[2] Trong ñoù: H = 15 (m) : chieàu cao naâng ip = 2 : boäi suaát palaêng D = 700 (mm) = 0,7 (m) : ñöôøng kính tang. z1 = 2 : soá voøng döï tröõ treân tang z2 = 3 : Soá voøng keïp caùp. Þ Lc = 15.2 + 3,14. 0,7 (2 +3) = 41 (m) Chieàu daøi cuûa tang phaûi sao cho khi haï vaät xuoáng vò trí thaáp nhaát treân tang vaãn coøn laïi ít nhaát laø 1,5 voøng daây (theo qui ñònh veà an toaøn). Ta löïa choïn tang keùp cuoän moät lôùp caùp, coù xeû raõnh Sô ñoà tính cuûa tang: Ta coù tang cuoán caùp töø 4 palaêng .Chieàu daøi toaøn boä cuûa tang: Lt = 4.(L+L) +2.L +L Trong ñoù: - L1 =4t=4.24=96(mm) :duøng ñeå keïp ñaàu caùp treân tang -L2 =Z.t=(, vôùi 1,5 voøng caùp ñeå giaûm taûi troïng treân ñaàu keïp caùp L phaàn tang khoâng tieän raõnh ñaûm baûo cho goùc leäch caùp vôùi puly trong palaêng döôùi giaù trò cho pheùp trong ñieàu kieän khi moùc treo ôû vò trí cao nhaát( caùch truïc tang moät khoaûng baèng h. theo taøi lieäu: tính toaùn maùy naâng chuyeån thì goùc leäch lôùn nhaát cuûa daây caùp ñi vaøo tang so vôùi maët phaúng ñi qua puly maø caùp ñi ra laáy baèng: ñoái vôùi tang coù raõnh. L laáy baèng khoaûng caùch giöõa raõnh puly trong khung treo moùc khi choïn öùng vôùi söùc naâng laø 45(T) laø b=346mm (vôùi söùc naâng laø 50T- theo [2] baûng III 18) Choïn L=330mm L phaàn tang khoâng tieän ñaûm baûo cho goùc leäch caùp vôùi puly trong palaêng. Ôû ñaây khi tang cuoán caùp töø 4 palaêng ta choïn L theo kinh nghieäm L==0,5.340=165mm Chieàu daøi laøm vieäc cuûa tang: L=4(96+363,6) +2.165+330=2498(mm). choïn L=2500(mm) Chieàu daøy thaønh tang choïn theo kinh nghieäm L1 = 50 (mm) Nhö vaäy chieàu daøi toaøn boä tang: L = Lt + 2 Lt = 2500+50.2=2600(mm)=2,6(m) Chieàu daøy cuûa tang ñöôïc laáy: d = 0,02D+10 = 0,02.700+10= 24(mm) Choïn chieàu daøy cuûa tang: d = 30(mm) Theo keát quaû tính toaùn ôû treân ta coù thoâng soá kyõ thuaät cuûa tang nhö sau: Chieàu daøi tang: LT = 2600 (mm) Ñöôøng kính tang: Dt = 700 (mm) Chieàu daøy thaønh tang : L1 = 50 {mm} Beà daøy cuûa tang: d = 30 (mm) Chieàu daøi toaøn boä caùp: Lc = 60(m) 2.6 Kieåm tra ñoä beàn tang: Ta thaáy =>3, vì vaäy phaûi tính thaønh tang chòu öùng suaát phöùc taïp: neùn, uoán, xoaén. Tröôùc tieân ta kieåm tra sô boä thaønh tang theo öùng suaát neùn, sau ñoù coù theå duøng thöyeát beàn Mo ñeå kieåm tra. n = (1.23)[1] Trong ñoù: S: löïc caêng caùp lôùn nhaát S=6181,3(kG) D=0,7 : ñöôøng kính tang d = 30 (mm) : beà daøy thaønh tang. Maø: öùng suaát cho pheùp cuûa tang cheá taïo baèng gang ñuùc [sn ] = n = 5 : heä soá an toaøn sbn = 6500 (kG/cm2): giôùi haïn beàn neùn cuûa tang ñuùc baèng gang CЧ.15 -32 Þ [sn] = = 1300 (kG/cm2) vaø: sn = (kG/cm2) Þ sn £ [sn ]thoûa ñieàu kieän beàn . Vaäy tang ñuû beàn Taùch moät phaân toá treân thaønh tang, phaân toá naøy coù nhöõng öùng suaát nhö sau: caùc öùng suaát phaùp vaø trong ñoù öùng suaát uoán höôùng theo phöông truïc tang, öùng suaát neùn höôùng theo phöông vuoâng goùc vôùi baùn kính tang ñi qua phaân toá ñaõ taùch vaø vuoâng goùc , öùng suaát tieáp do momen xoaén M. nhö vaäy ñaây laø traïng thaùi öùng suaát phaúng vaø ñeå kieåm tra theo thuyeát beàn Mo ta ñöa phaân toá ñaõ taùch veà traïng thaùi caêng chính. Caùc öùng suaát cuûa traïng thaùi caêng chính ñöôïc tính theo coâng thöùc: (CT 1.24 saùch maùy vaø thieát bò naâng) Ta coù : öùng suaát uoán trong tang Keát caáu tang nhö hình veõ. Ta coù: M==(2.0,363+0,165).6181,3 =5507,54(kG.m) W=0,1=0,1=10323,55(cm) Vôùi D=70 cm: ñöôøng kính tang D=D -2.d=70-2.3=64(cm) Sô ñoà tính tang: + :öùng suaát xoaén trong tang : M:momen xoaén lôùn nhaát treân tang M=2.D.S=2.0,7.6181,3=8653,82(kG.m) W=2.W=2.10323,55=20647,1(cm) +=768,8(kG/cm) Sau khi tính toaùn ta thaáy öùng suaát phaùp vaø öùng suaát tieáp raát nhoû (<10%) vì vaäy ta coù theå keát luaän tang ñuû beàn khi chòu löïc phöùc taïp. 2.7 Tính choïn caëp ñaàu caùp treân tang: Phöông phaùp caëp ñaàu caùp treân tang ñôn giaûn vaø phoå bieán nhaát hieän nay laø duøng taám caëp vaø vít vít chaët leân treân soá taám caëp phaûi duøng ít nhaát laø 2 taám keïp do ôû treân tang luoân coù soá voøng döï tröõ khoâng söû duïng ñeán, löïc taùc duïng tröïc tieáp leân caëp seõ khoâng phaûi laø löïc caêng caùp St = Smax maø löïc taùc duïng laø S0 nhoû hôn. do ñoù coù ma saùt giöõa maët tang vôùi voøng caùp an toaøn. löïc tính toaùn vôùi caëp caùp ñöôïc tính: S0 = (2.19)[2] Trong ñoù: = 0,12 ¸ 0,16 heä soá ma saùt giöõa maët tang vôùi caùp ta choïn = 0,15 a: goùc oâm cuûa caùc voøng döï tröõ treân tang Choïn a = 4p. Þ S0 = Ta choïn caùch keïp caùp treân tang baèng 2 taám keïp coù 2 moät bulong. Þ Löïc keùo moät bulong: N = (2.20)[2] Trong ñoù: Z: soá bu loâng ôû taám keïp (Z = 4) 1: Heä soá ma saùt qui ñoåi giöõa daây caùp vaø taám keïp coù tieát dieän raõnh hình thang: 1 = b = 400: goùc nghieâng maët beân cuûa raõnh. +: goùc oâm tang baèng voøng keïp caùp =2 Þ N = =173,35(kG) + Löïc uoán bulong: T = 1. N (2.21)[2] Þ T = 0,23. 4673 = 1074,8 (N) ÖÙng suaát uoán toång ôû moãi bulong: st = £ [s]d (2.22)[2] Trong ñoù: d1 = 12(mm): ñöôøng kính chaân ren. l = 6(mm): tay ñoøn ñaët löïc T vaøo bulong k:heä soá an toaøn keïp caùp k=2 ÖÙùng suaát cho pheùp [s]d = 7,5 ¸ 8,5 (kG/mm2) ñoái vôùi bulong cheá taïo töø theùp CT3. ta choïn bulong ñaàu tinh 6 caïnh theo TCVN 95-63 (Tra baûng 6.39 soå tay thieát keá cô khí) Þ st £ [s] thoûa maõn ñieàu kieän uoán: nhö vaäy bulong keïp caùp ñuû ñieàu kieän laøm vieäc bulong coù kyù hieäu: bulong II M12 x 40 TCVN 95.63 (tra baûng 6.38 saùch soå tay thieát keá cô khí). 2.8 Choïn ñoäng cô ñieän:- Hoäp giaûm toác: Coâng suaát tónh khi naâng vôùi taûi ñaày ñöôïc xaùc ñònh: (kW) [4] Trong ñoù: v1 = 16 (m/p)=0,267(m/s): vaän toác naâng haøng h: hieäu suaát truyeàn cuûa maùy tôøi khi naâng vôùi taûi ñaày =0,9 G: söùc naâng taûi G= 35( T) G:troïng löôïng cuûa moùc haøng G=10(T) Vaäy Döïa vaøo catalog ta choïn ñoäng cô DM-2163 coù coâng suaát ñònh möùc N=135(kW) ,soá voøng quay n=985( voøng/phuùt) d1 = 70 (mm): ñöôøng kính truïc ra ñoäng cô. ÕMomen ñaø cuûa roâto ñoäng cô (GD2)roâto = 17 (kgm2) . Toác ñoä quay cuûa tang: nt = (2.35)[2] Trong ñoù: vn = 16 (m/p): toác ñoä naâng haøng ip = 2: boäi suaát palaêng D = 0,7 (m): ñöôøng kính tang Þ nt = (voøng/phuùt) Tæ soá truyeàn chung cuûa boä truyeàn ñoäng: i = Theo tæ soá truyeàn vaø coâng suaát cuûa ñoäng cô ñieän, töø baûng III.28 saùch T2 MNC ta choïn hoäp giaûm toác baùnh raêng truï 3 caáp ñaët ngang loaïi μμB–168 coù tæ soá truyeàn i = 68,28 vaø coâng suaát truyeàn laø 135(kW), coù ñöôøng kính truïc vaøo d=80mm, ñöôøng kính truïc ra d=110mm 2.9 Choïn khôùp noái – phanh: Choïn khôùp noái: Choïn khôùp noái laø khôùp ñaøn hoài coù khaû naêng cho pheùp phaàn leäch truïc vaäy töùc laø khoâng ñoàng truïc tuyeät ñoái, ngoaøi ra loaïi khôùp naøy coøn giaûm ñöôïc chaán ñoäng vaø va ñaäp khi môû maùy vaø phanh ñoät ngoät. Phía nöûa khôùp beân hoäp giaûm toác keát hôïp laøm baùnh phanh . Moment ñònh möùc treân truïc ñoäng cô: Mñm = Nñm = 135 (kw) : coâng suaát ñònh möùc cuûa ñoäng cô. n = 985 (v/p): soá voøng quay cuûa truïc ra ñoäng cô Moment truyeàn qua khôùp noái: Mk = Mñm. k1.k2 (1.65)[2] Trong ñoù: Mñm = 133,63 (kG.m): moment ñònh möùc do khôùp truyeàn k1 = 1,3: heä soá tính ñeán möùc ñoä quan troïng cuûa cô caáu k2 = 1,2: heä soá tính ñeán cheá ñoä laøm vieäc cuûa cô caáu baûng 1.21[2] Þ Mk = 133,63.1,3.1,2 = 208,46(kG.m) Tra baûng III.33[2] choïn khôùp noái raêng M3 coù M cho pheùp laø 560(kG.m), d=75(mm), momen ñaø : (GD)=0,72 (kG.m) Moment ñaø töông ñöông cuûa heä thoáng (GD2)qñ = d. GD2 = d ( GD2ñc + GD24) (CT -1.28 saùch tính toaùn maùy naângchuyeån) Vôùi: d = 1,1 ¸ 1,25: heä soá tính tôùi aûnh höôûng cuûa boä truyeàn (GD)2 : Moment ñaø cuûa roto – ñoäng cô vaø khôùp noái (GD2)qñ = 1,1 (17+0.72) = 19,49 (kG.m) Choïn phanh: Phanh ñöôïc ñaët taïi khôùp noái cuûa truïc ra thöù nhaát ñoäng cô vaø truïc vaøo hoäp giaûm toác. Moment caûn tónh treân truïc phanh khi haõm Mht = (2.37)[2] Þ Mht = =107,73 (kG.m) Trong ñoù : a: soá nhaùnh caùp keïp treân tang a=4 hieäu suaát cô caáu naâng. Tra baûng 1.9 [2] Moment phanh caàn thieát khi haõm: Mh = Mht . kh ( 2.38)[2] Kh = 1,75 : heä soá an toaøn phanh tra baûng 2.9[2] Þ Mh = 107,73. 1,75 = 188,53 (kG.m) Theo baûng III.40[2] ta choïn loaïi phanh coù kyù hieäu KMT 300 coù chieàu roäng maù phanh B = 200 mm moment phanh khi cheá ñoä cô caáu 25% laø M = 200 (kG.m) ,ñöôøng kính baùnh phanh D=500mm 2.10 Kieåm tra ñoäng cô ñieän: Khi choïn ñoäng cô ñieän cho caàn truïc phaûi thoûa maõn 2 yeâu caàu: Khi laøm vieäc vôùi thôøi gian daøi vôùi cheá ñoä ngaét ñoaïn laëp ñi laëp laïi vôùi cöôøng ñoä cho tröôùc, ñoäng cô khoâng ñöôïc noùng quaù giôùi haïn cho pheùp ñeå khoâng laøm hoûng vaät lieäu caùch ñieän trong ñoäng cô. Coâng suaát ñoäng cô ñieän phaûi ñuû ñeå ñaûm baûo môû maùy vôùi gia toác cho tröôùc. Nhö vaäy kieåm nghieäm ñoäng cô ñieän theo thôøi gian vaø gia toác khi khôûi ñoäng, tình traïng ñoäng khi quaù taûi, veà nhieät ñoä yeâu caàu chính laø kieåm tra veà coâng suaát cuûa ñoäng cô. Kieåm tra ñoäng cô veà ñieàu kieän khôûi ñoäng Moment caûn tónh treân truïc ñoäng cô khi naâng haøng Mc = (2.32)[2] Trong ñoù: S = 6181,3 (kG) : löïc trong daây caùp vaøo trong a = 4: soá nhaùnh keïp, caùp treân tang D = 0,7 (m): ñöôøng kính tính toaùn cuûa tang i = 68,28: tæ soá truyeàn chung hc = 0,85: hieäu suaát chung cho boä truyeàn cô caáu Þ Mc = Moment ñònh möùc cuûa ñoäng cô: Mñc = 975. Thôøi gian môû maùy khi khôûi ñoäng: tkñ = (1.57)[2] Trong ñoù: (GD2)qñ = 19,49 (kG.m2) : moment ñaõ töông ñöông cuûa heä thoáng cô caáu. n = 985 (v/p): soá voøng quay cuûa truïc ñoäng cô Md : moment dö cuûa ñoäng cô. Md = Mkñ.TB - Mc (158)[2] Mkñ.TB: moment khôûi ñoäng trung bình cuûa ñoäng cô Mc : moment caûn tónh cuûa cô caáu treân truïc ñoäng cô Mkñ.TB = (1.59)[2] Vôùi: jmax = 1,8 ¸ 2,25 : hieäu soá moment môû maùy lôùn nhaát cuûa ñoäng cô choïn jmin = 1,1 : hieäu soá moment môû maùy nhoû nhaát cuûa ñoäng cô Mñm: moment ñònh möùc cuûa ñoäng cô Þ Mkñ. TB = Þ Moment dö cuûa ñoäng cô: Md = 193,76 – 149,11 = 44,65 (kG.m). Thôøi gian môû maùy khi khôûi ñoäng: tkñ = Thôøi gian môû maùy khi naâng tnm = d.tkñ + (1.41)[2] Vôùi: d = 1,1 ¸ 1,2: heä soá keå ñeán aûnh höôûng quaùn tính cuûa caùc chi tieát maùy quay treân truïc sau truïc I. choïn Q = 45000 (N): troïng löôïng vaät naâng cuøng boä phaän mang haøng: nñc = 975 (v/p) : soá voøng quay cuûa truïc ñoäng cô =0,85: hieäu suaát cô caáu naâng truyeàn chung cuûa cô caáu (s) Vaäy thôøi gian khôûi ñoäng cuûa ñoäng cô thoûa maõn ñieàu kieän 1,5(s)(s) Gia toác môû maùy theo tính toaùn : att = (m/s2) (1.50)[2] Vaäy theo baûng 1.15 [2] ta coù: att £ [a] = 0,2 (m/s2) Khi naâng maùy hoaït ñoäng oån ñònh. Khi haï vaät: Thôøi gian naâng haõm cô caáu naâng khi haï haøng thh = (1.42)[2] Thay soá: thh = (s) vaäy khi haõm cô caáu ñoäng cô thoûa maõn ñieàu kieän 1,5 Nhö vaäy ta thaáy ñoäng cô thoûa ñieàu kieän khôûi ñoäng Kieåm tra ñoäng cô veà ñieàu kieän phaùt noùng Ñeå traùnh quaù noùng ñoäng cô thì coâng suaát bình phöông trung bình cuûa ñoäng cô: N . Maët khaùc ta coù coâng suaát tónh ñoäng cô khi naâng vôùi taûi ñaày laø N=133,86 (kW) < N=135(kW) Nhö vaäy ta coù N<N<N : vaäy ñoäng cô thoûa ñieàu kieän phaùt noùng 2.11 Kieåm tra phanh: Vieäc kieåm tra naøy coù muïc ñích giôùi haïn ñoä noùng nhöõng maët ma saùt khoâng vöôït quaù trò soá cho pheùp chuû yeáu döïa treân quaù trình caân baèng nhieät cuûa phanh. Theo baûng 1.12[2] ñoái vôùi cheá ñoä laøm vieäc truøng bình laáy ñoaïn ñöôøng phanh cô caáu naâng haøng. S = Ta xem nhö toác ñoä naâng haï haøng laø nhö nhau thì thôøi gian phanh: th = (1.36)[2] Þ th = Nhö vaäy gaàn ñuùng vôùi giaù trò tính toaùn: Gia toác khi phanh: a = Nhö vaäy trò soá gia toác gaàn thích öùng vôùi giaù trò soá giaûm toác cho pheùp ôû baûng 1.15[2]. Dieän tích maët laøm vieäc cuûa 1 maù phanh: F = (1.70)[2] Trong ñoù: Dh = 0,5 (m) : ñöôøng kính baùnh phanh. b = 900 : goùc bao cuûa 1 maù phanh vôùi ñóa. B = 0,2 (m): chieàu roäng maù phanh. Þ F = Aùp löïc giöõa baùnh vaø maù phanh: (1.70)[2] m = 0,35: heä soá ma saùt cuûa amiaêng vaø kim loaïi, tra baûng 1.23[2] Mh = 200 (kG.m) : moment haõm cuûa phanh. Þ Theo baûng 1.23[2] aùp löïc cho pheùp [P].6 kG/cm2 Vaäy Pp < [P] phanh thoûa maõn ñieàu kieän laøm vieäc 2.12 Tính toaùn truïc tang: + Choïn vaät lieäu: truïc ñöôïc laøm baèng theùp cacbon hoaëc theùp hôïp kim. Ñoái vôùi truïc cuûa nhöõng maùy moùc khoâng quan troïng, khoâng yeâu caàu haïn cheá kích thöôùc coù theå duøng theùp CT5, khoâng caàn nhieät luyeän. Ñoái vôùi truïc laøm vieäc duøng trong nhöõng maùy moùc quan troïng, chòu taûi lôùn coù theå duøng theùp 45 hoaëc 40X coù nhieät luyeän. Vì vaäy ôû ñaây ta seõ choïn vaät lieäu cheá taïo truïc laø 40X. +Tính söùc beàn cuûa truïc Ta coù löïc taùc duïng leân truïc tang: S Vôùi: S0 = (2.19)[2] Trong ñoù: = 0,12 ¸ 0,16 heä soá ma saùt giöõa maët tang vôùi caùp ta choïn = 0,15 a: goùc oâm cuûa caùc voøng döï tröõ treân tang Choïn a = 4p. Þ S0 = Ta coù R+R=2.S=2.939,4=1878,8(kG) =S.0,5+S.2,35S-R.2,6=0 R=1878,8-1029,73=849,07(kG) M=R.0,15=130,72(kG.m) M=R.0,5=849,07.0,5=424,54(kG.m) tính gaàn ñuùng: Tính gaàn ñuùng coù xeùt taùc duïng ñoàng thôøi caû momen uoán laãn momen xoaén ñeán söùc beàn cuûa truïc, trong tröôøng hôïp naøy truïc khoâng chòu momen xoaén. Ñöôøng kính truïc taïi tieát dieän nguy hieåm ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: (7.3)[5] Moment töông ñöông Mtd = (7.4)[5] Trong ñoù M=0(kG.m): truïc khoâng chòu xoaén M=424,54(kG.m) β=0,8: [s]: öùng suaát uoán cho pheùp. Ta choïn vaät lieäu cheá taïo truïc tang laø theùp 40X toâi caûi thieän coù giôi haïn beàn sb = 900 (N/mm2), giôùi haïn chaûy sch = 550 (N/mm) [s] = 70(N/mm)=700(kG/cm) Þ dC-C ³ Choïn ñöôøng kính truïc : d=110(mm) c.Kieåm nghieäm truïc theo heä soá an toaøn: truïc tang khoâng chòu momen xoaén neân ta chæ kieåm nghieäm truïc theo heä soá an toaøn chæ tính rieâng öùng suaát phaùp n (7.5)[5] trong ñoù: n: heä soá an toaøn chæ tính rieâng öùng suaát phaùp n= (7.6)[5] Trong caùc coâng thöùc treân: vaø : giôùi haïn moûi uoánöùng vôùi chu kì ñoái xöùng Coù theå laáy gaàn ñuùng: choïn vaø : bieân ñoä öùng suaát phaùp sinh ra trong tieát dieän truïc. Ta coù öùng suaát uoán thay ñoåi theo chu kì ñoái xöùng neân = vaø trò soá trung bình cuûa öùng suaát phaùp, laø thaønh phaàn khoâng ñoåi trong chu kì öùng suaát. Öùng suaát thay ñoåi theo chu kì ñoái xöùng neân: W vaø laø momen caûn uoán cuûa tieát dieän truïc W = = vaø : heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa trò soá öùng suaát trung bình ñeán söùc beàn moûi, coù theå laáy: theùp hôïp kim) vaø :heä soá kích thöôùc, xeùt aûnh höôûng cuûa kích thöôùc tieát dieän truïc tôùi giôùi haïn moûi. Tra baûng 7.4[5] ta coù =1heä soá taêng beàn beà maët truïc, baûng 7.5[5] k vaø : heä soá taäp trung öùng suaát thöïc teá. Tra baûng 7.6[5] ta coù k=1,84, [n] heä soá an toaøn cho pheùp [n]=3. khi caàn taêng ñoä cöùng vaø khoâng caàn kieåm tra ñoä cöùng truïc do quaù taûi ñoät ngoät. Thay soá ta coù: n= vaäy n=4,47 [n]=3 Nhö vaäy truïc thoûa ñieàu kieän veà heä soá an toaøn 2.13 : Tính choïn oå ñôõ truïc tang Caùc thoâng soá cô baûn ñeå tính toaùn choïn oå ñôõ tang : C : heä soá tính ñeán khaû naêng laøm vieäc cuûa oå Q : taûi troïng taùc duïng leân oå d : ñöôøng kính truïc tang cuõng chính laø ñöôøng kính trong cuûa oå Sô boä ta choïn loaïi oå ñôõ laø oå ñuõa truï ngaén. Tính öu vieät cuûa loaïi oå naøy thöôøng ñöôïc duøng ñeå ñôõ caùc loaïi truïc ngaén coù ñoä cöùng HB cao, caáp chính xaùc cao, oå chæ chòu löïc höôùng taâm vaø coù theå thaùo laép deã daøng. Maët khaùc loaïi oå naøy chòu ñöôïc taûi troïng höôùng kính lôùn ôû toác ñoä cao. Loaïi ñaëc bieät coù theåchòu ñöôïc taûi troïng raát cao khi quay ôû vaän toác trung bình, deã daøng boäi trôn. Tính toaùn choïn oå : Heä soá tính ñeán khaû naêng laøm vieäc cuûa oå : C = Q.(n.h)0,3 (8.1)[5] Trong ñoù : n = 14,56 voøng/phuùt : soá voøng quay cuûa oå, cuõng chính laø soá voøng quay cuûa tang h : thôøi gian phuïc vuï cuûa oå tính theo giôø. Choïn thôøi gian laøm vieäc cuûa oå laø 10 naêm sau ñoù tieán haønh thay theá (vôùi ñieàu kieän phaûi ñaûm baûo toát cheá ñoä boâi trôn cho oå). Soá ngaøy laøm vieäc trong naêm laø 300 ngaøy, soá giôø laøm vieäc trong ngaøy laø 2giôø Þ h =2.300.10 = 6000 giôø Q : taûi troïng töông ñöông taùc duïng leân oå. Ñoái vôùi oå ñôõ Q = (Kv.R + m.A).Kn.Kt Trong ñoù : R : toång phaûn löïc taïi goái ñôõ A : taûi troïng doïc truïc A=S -S Vôùi S=1,3.Rtg=1,3.849,07.tg12=234,62(daN) S=1,3.R.tg=1,3.1029,73.tg12=284,54(daN) A=S-S=234,62-284,54=-49,92(daN) vaäy oå I chòu löïc doïc truïc m =1,5 : heä soá chuyeån taûi troïng doïc truïc veà taûi troïng höôùng taâm Kv = 1,1 : heä soá xeùt ñeán voøng ngoaøi cuûa oå laø voøng quay Kn = 1 : heä soá nhieät ñoä Kt = 1,2 : heä soá taûi troïng ñoäng Þ Q = (1,1.849,07+1,5.49,92).1.1,2 = 1210,63 (daN) Q=(1,1.1029,73+1,5.0).1.1,2=1359,24(daN) Ta thaáy Q<Q neân ta choïn cho goái ñôõ II, oå kia laáy cuøng kích thöôùc ñeå tieän cho vieäc cheá taïo vaø laép gheùp Vaäy C = 1359,24(14,56.6000)0,3 = 41275,27 Tra taøi lieäu tra oå laên ta choïn oå ñuõa hình coân hai daõy kí hieäu 97522 ñöôøng kính d=110mm, D=200mm C=850000