Đề tài Giới thiệu chung, phân tích lựa chọn phương án

PHAÀN I : GIÔÙI THIEÄU CHUNG, PHAÂN TÍCH LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG AÙN Chöông 1: LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG AÙN. 1.1.Nhu caàu xaây döïng nhaø daân, nhaø coâng nghieäp hieän nay: Ñaát nöôùc ta ñang trong quaù trình phaùt trieån thaønh moät nöôùc coâng nghieäp, muïc tieâu cuûa Ñaûng vaø Nhaø nöôùc ñeán naêm 2020 nöôùc ta caên baûn trôû thaønh moät nöôùc coâng nghieäp, ñeå trôû thaønh moät nöôùc coâng nghieäp thì nöôùc ta phaûi coù moät cô sôû haï taàng ñaùp öùng nhu caàu ñoù. Do nhu caàu ñoâ thò hoùa ngaøy caøng phaùt trieån maïnh meõ toác ñoä xaây döïng nhaø daân duïng phaùt trieån choùng maët trong nhöõng naêm vöøa qua vaø chaéc chaén seõ phaùt trieån maïnh hôn nöõa trong nhöõng naêm tôùi. Trong ñoù nhöõng coâng trình vöøa vaø nhoû chieám moät soá löôïng raát lôùn. Ñeå phuïc vuï cho nhu caàu xaây döïng ñoù thì trang thieát bò maùy moùc phuïc vuï cho xaây döïng cuõng phaùt trieån raát soâi noåi, raát nhieàu loaïi maùy moùc ñöôïc baøy baùn quaûng caùo treân thò tröôøng nhöng ña soá trong ñoù laø caùc thieát bò nhaäp töø nöôùc ngoaøi veà, vôùi ña soá maùy moùc ñaõ qua söû duïng hoaëc ñaõ loãi thôøi, neân chaát löôïng cuûa chuùng trong quaù trình khai thaùc ñaït hieäu quaû khoâng cao. Trong khi ñoù giaù thaønh cuûa noù laïi quaù ñaét so vôùi chaát löôïng cuûa chuùng, maø trong ñoù coù nhieàu loaïi maùy coù theå cheá taïo trong nöôùc hoaøn toaøn hoaëc moät phaàn vôùi giaù thaønh reû vaø chaát löôïng khoâng thua keùm maùy nhaäp ngoaïi nhö: Caàu truïc, Coång truïc, Traïm troän beâ toâng nhöïa noùng, Maùy lu, maùy eùp coïc, Maùy gim baác thaám …..Noùi rieâng maùy chuyeân phuïc vuï cho vieäc naâng vaät lieäu phuïc vuï cho vieäc xaây döïng, söûa chöõa caùc coâng trình xaây döïng daân duïng vaø coâng nghieäp hieän nay ôû nöôùc ta thöôøng duøng chuû yeáu laø: Caàn truc thaùp vaø Maùy vaän thaêng, ngoaøi ra coøn loaïi maùy xeáp dôõ nöõa cuõng coù theå laøm coâng vieäc naøy nhöng khoâng chuyeân nhö: Caàn truïc baùnh loáp, Caàn truïc Oâto, Caàn truïc baùnh xích….Hai loaïi Caàn truïc thaùp vaø Maùy vaän thaêng thì chuùng ta ñaõ coù theå cheá taïo vaø ñaõ cheá taïo rồi. 1.2. Laäp phöông aùn vaø löïa choïn phöông aùn phuø hôïp vôùi quy moâ xaây döïng. Ñeå vaän chuyeån vaät lieäu vaø thieát bò leân treân caùc coâng trình xaây döïng, chuùng ta coù nhieàu thieát bò ñeå thöïc hieän coâng vieäc naøy, nhöng hai thieát bò ñöôïc söû duïng phoå bieán hieän nay laø Maùy vaän thaêng coù nhieàu loaïi vaän thaêng khaùc nhau neân ta coù caùc löïa choïn sau. PHÖÔNG AÙN 1: Duøng vaän thaêng loàng. Vaän thaêng loàng ñöôïc söû duïng naâng haøng vaø naâng ngöôøi raát tieän duïng, coù taûi troïng naâng lôùn. Nhöng coù caáu taïo phöùc taïp hôn Hình 1.1: Boá trí chung vaän thaêng loàng. Öu ñieåm: Coù chieàu cao naâng cao, taûi troïng naâng lôùn vaø vaän chuyeån ñöôïc ngöôøi söùc naâng thöôøng töø 1T ÷ 2T Nhöôïc ñieåm: Coù keát caáu phöùc taïp, coù nhieàu cô caáu, thaùp cao vaø naëng, neân toán keùm trong quaù trình ñaàu tö. PHÖÔNG AÙN 2: Maùy vaän thaêng döïa töôøng Vaän thaêng xaây döïng laø thieát bò chuyeân duøng coù baøn naâng hoaëc gaàu. Chuyeån ñoäng coù daãn höôùng theo phöông ñöùng hoaëc gaàn thaúng ñöùng, duøng ñeå vaän chuyeån ngöôøi vaø vaät lieäu hoaëc chæ vaät lieäu phuïc vuï cho coâng taùc xaây döïng vaø söûa chöõa caùc coâng trình daân duïng vaø coâng nghieäp. Hình 1.2 : Boá trí chung vaän thaêng döïa töôøng Öu ñieåm : Keát caáu ñôn giaûn chæ coù moät cô caáu naâng, phaàn keát caáu theùp goàm moät thaùp, baøn naâng hoaëc loàng, ngoaøi ra coøn giaù ñôõ. Do vaäy coâng vieäc vaän chuyeån vaø laép ñaët nhanh goïn, cheá taïo ñôn giaûn. Nhöôïc ñieåm: Chieàu cao naâng cuûa maùy vaän thaêng naâng haøng töø 9 -100m, söùc naâng thöôøng laø 300 – 500kg, chæ naâng haøng theo moät phöông thaúng ñöùng, neân khoâng gian phuïc vuï heïp. Loaïi vaän thaêng coù caàn thì cuõng raát ngaén, thöôøng thì khoâng coù caàn. PHÖÔNG AÙN 3: Maùy vaän thaêng ñöùng töï do Hình 1.3: Boá trí chung vaän thaêng ñöùng töï do Öu ñieåm : Caáu taïo ñôn giaûn, vaän chuyeån deã daøng Nhöôïc ñieåm: Chieàu cao naâng khoâng lôùn, troïng löôïng naâng ít, ñoä oån ñònh khoâng cao. LÖÏA CHOÏN PHÖÔNG AÙN: Do quy moâ xaây döïng caùc coâng trình daân duïng vaø coâng nghieäp ôû nöôùc ta thöôøng thuoäc loaïi vöøa vaø nhoû coù ñoä cao döôùi 100m. Ñeå phuïc vuï cho vieäc xaây döïng caùc coâng trình daïng naøy ngöôøi ta thöôøng choïn Maùy vaän thaêng vì nhöõng yeâu ñieåm cuûa noù vaø chöùc naêng cuûa maùy cuõng phuø hôïp vôùi yeâu caàu vaän chuyeån vaät lieäu trong xaây döïng caùc coâng trình vöøa vaø nhoû. Coøn caàn truïc thaùp chuû yeáu phuïc vuï ôû nhöõng coâng trình coù khoái löôïng xaây laép lôùn khoâng gian caàn phuïc vuï roäng. Thöôøng trong caùc coâng trình lôùn ngöôøi ta keát hôïp söû duïng caû vaän thaêng vaø caàn truïc thaùp cuøng hoaït ñoäng Chöông 2: GIÔÙI THIEÄU CHUNG VEÀ MAÙY VAÄN THAÊNG 2.1. Giôùi thieäu chung veà maùy vaän thaêng : 2.1.1. Giôùi thieäu: Trong lónh vöïc xaây döïng daân duïng vaø coâng nghieäp thì maùy vaän thaêng laø moät thieát bò chuyeân duøng ñeå naâng vaät lieäu vaø ngöôøi leân caùc coâng trình treân cao. Caáu taïo chung cuûa vaän thaêng goàm moät thaùp cao döôùi 100m ñoái vôùi vaän thaêng loàng chôû ngöôøi chieàu cao naâng coù theå leân tôùi 150m, baøn naâng ñeå ñaët vaät lieäu hoaëc loàng chôû ngöôøi vaø vaät lieäu. Vaän thaêng thöôøng chæ coù moät cô caáu naâng, duøng caùp keùo hoaëc töï naâng. Ñoái vôùi vaän thaêng loàng chôû ngöôøi coù caùc cô caáu an toaøn phöùc taïp hôn, heä soá an toaøn cuûa noù cuõng cao hôn raát nhieàu. Loaïi naøy thöôøng phuïc vuï chôû ngöôøi leân caùc coâng trình nhaø cao taàng. Cô caáu ñieàu kieån thöôøng ñaët döôùi ñaát ñoái vôùi maùy vaàn thaêng naâng haøng, vaø ñaët trong loàng ñoái vôùi maùy vaän thaêng loàng chôû ngöôøi. Taûi troïng naâng ñoái vôùi maùy vaän thaêng naâng haøng thöôøng laø :300 – 500(kG) toác ñoä naâng : 0.3 – 3 (m/s). Ñoái vôùi maùy vaän thaêng loàng chôû ngöôøi taûi troïng naâng thöôøng laø:0.5 – 2(T) toác ñoä 0.6 – 22(m/s). Thang naâng ñöôïc ñaët caïnh toøa nhaø thi coâng. Thang naâng chôû haøng kieåu coät goàm khung beä, coät coù gaén daãn höôùng, baøn naâng ñöôïc coá ñònh treân giaù tröôït, tôøi ñaûo chieàu vaø tuû ñieän ñieàu khieån. Giaù tröôït vaø baøn naâng töïa treân daãn höôùng nhôø caùc con laên. Caùp cuûa tôøi ñaûo chieàu voøng qua caùc puli treân ñænh coät vaø puli gaén treân baøn naâng, ñaàu caùp ñöôïc coá ñònh treân ñænh coät. Coät goàm nhieàu ñoaïn noái vôùi nhau baèng buloâng thoâng qua caùc maët bích. Tuyø theo chieàu cao cuûa toaø nhaø maø coù theå noái theâm caùc ñoaïn giöõa ñeå taêng chieàu cao. Khi chieàu cao cuûa coät treân 10m phaûi duøng caùc thanh giaèng ñeå coá ñònh vaøo keát caáu cuûa toaø nhaø. Ñeå taêng tính cô ñoäng cuûa thang naâng ngöôøi ta laép khung beä treân baùnh hôi. ÔÛ vaän thaêng chuyeân duøng naâng chuyeån vaät lieäu rôøi ngöôøi ta khoâng duøng baøn naâng maø duøng gaàu. Gaàu coù baùnh xe vaø ñöôïc tôøi keùo treân ray ñaët thaúng ñöùng hoaëc hôi nghieâng. Gaàu töï ñoå vaät lieäu khi baùnh xe phía tröôùc cuûa gaàu chaïm vaøo vaät chaén, gaàu seõ laät ngöôïc vaø vaät lieäu ñöôïc ñoå ra. Vaän thaêng vôùi gaàu naâng ñöôïc söû duïng roäng raõi trong caùc traïm troän beâ toâng xi maêng. Ñeå taêng tính oån ñònh vaø tính kinh teá khi cheá taïo, ngöôøi ta boä thöôøng boá trí ñoái troïng döôùi khung beä ñeå taïo ra momen caân baèng. ÔÛ maùy vaän thaêng, thöôøng chæ coù moät cô caáu laøm vieäc, ñoù laø cô caáu naâng. ÔÛ maùy vaän thaêng ñang thieát keá, cô caáu naâng bao goàm tang quaán caùp ñöôïc daãn ñoäng töø ñoäng cô ñieän thoâng qua hoäp giaûm toác. Ñoäng cô ñieän söû duïng nguoàn ñieän töø ñieän löôùi beân ngoaøi. 2.1.2. Phaân loaïi: Theo phöông phaùp truyeàn ñoäng: + Duøng caùp keùo. + Töï leo. Theo coâng duïng: + Maùy vaän thaêng naâng haøng. + Maùy vaän thaêng loàng chôû ngöôøi vaø vaät lieäu. 2.2. Giôùi thieäu veà maùy vaän thaêng naâng haøng taûi troïng 300 kG chieàu cao naâng 20 m. + Coâng duïng : chuyeân duøng ñeå chôû vaät lieäu phuïc vuï caùc coâng trình xaây döïng daân duïng vaø coâng nghieäp coù chieàu cao naâng beù hôn hoaëc baèng 20m vaø coù taûi troïng döôùi 300 kG. + Caáu taïo : Goàm caùc phaàn chính sau. Keát caáu theùp : Moät thaùp coù keát caáu daïng daøn goàm boán thanh bieân vaø caùc thanh giaèng. Thaùp ñöôïc keát caáu goàm nhieàu ñoaïn coù chieàu daøi 2 m ñöôïc noái vôùi nhau baèng caùc buloong. Cô caáu naâng : Goàm moät ñoäng cô truyeàn ñoâng qua moät hoäp giaûm toác thoâng qua caùc khôùp noái ñeán tang quaán caùp. Ngoaøi ra coøn moät soá thieát bò khaùc nhö : Tuû ñieän, Giaù ñôõ, Baøn naâng…. + Thoâng soá cô baûn cuûa maùy vaän thaêng thieát keá: Söùc naâng : Q 300kG Chieàu cao naâng : H 20 m Chieàu cao thaùp : L 22m Toác ñoä naâng : vn 21m/ph Khoái löôïng maùy : m 1,41Tf PHAÀN II : THIEÁT KEÁ KYÕ THUAÄT Chöông 1: TÍNH TOAÙN THIEÁT KEÁ CÔ CAÁU NAÂNG 1.1. Thoâng soá cô baûn: Söùc naâng : Q = 300kG Chieàu cao naâng : H = 20 m Chieàu cao thaùp : L = 22m Toác ñoä naâng : vn = 21m/ph Khoái löôïng maùy : m = 1,41Tf. Cheá ñoä laøm vieäc: Trung bình 1.2. Sô ñoà cô caáu naâng. Hình 1.1: Sô ñoà cô caáu naâng 1.Ñoäng cô ñieän. 2.Khôùp noái. 3.Phanh. 4.Hoäp giaûm toác. 5.Tang. Ñoäng cô ñieän (1) ñöôïc noái vôùi hoäp giaûm toác (4) qua khôùp noái ñaøn hoài (2), nöûa khôùp beân phía hoäp giaûm toác ñöôïc söû duïng laøm baùnh phanh(3), truïc gia hoäp giaûm toác ñöôïc noái vôùi tang. 1.3. Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa cô caáu naâng. Khi khôûi ñoäng cô caáu baèng ñieän, ñoäng cô ñieän (1)hoaït ñoäng seõ truyeàn moâmen xoaén hoäp giaûm toác (4) nhôø khôùp noái ñaøn hoài (2) moâmen xoaén truyeàn töø hoäp giaûm toác qua tang cuõng nhôø khôùp noái, vaän toác ra cuûa hoäp giaûm toác phaûi baèng 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. 1.4. Sô ñoà maéc caùp. Do maùy vaän thaêng laø moät thieát bò naâng ñôn giaûn vôùi moät cô caáu naâng. Vôùi maùy vaän thaêng naâng haøng coù taûi troïng Q = 300kG ta choïn boäi suaát cuûa palaêng a = 1 sô ñoà ñöôïc moâ taû nhö sau: Hình 1.2 : Sô ñoà maéc caùp cô caáu naâng 1 – Tang tôøi 2 – Caùp 3 ; 4 – Puli ñoåi höôùng 5 – Ñaàu caùp gaén vaøo baøn naâng 1.5. Tính toaùn choïn caùp. Caùp ñöôïc choïn theo ñieàu kieän (1.1).[1]: Trong ñoù: Sñ: löïc keùo ñöùt daây caùp tra trong baûng tieâu chuaån. Smax: löïc caêng caùp lôùn nhaát taïi choã cuoán leân tang trong quaù trình naâng vaät ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc (2.18) [5]: + Q: Troïng löôïng naâng vaät. (Q = 0.3T = 3000 (N) + a: Boäi suaát cuûa palaêng a = 1 + m: Soá pa laêng ñôn trong heä thoáng m = 1 + h0: Hieäu suaát chung cuûa palaêng vaø puli chuyeån höôùng (2.1)[2]. Vôùi: hp : hieäu suaát cuûa palaêng hh : hieäu suaát cuûa puli chuyeån höôùng hh = 0,98 +hp: Hieäu suaát chung cuûa palaêng . Theo coâng thöùc (2.3) [2]: hr : Hieäu suaát cuûa moät puli hr = 0,98 (tra baûng 2.2 [2]) Þ Vaäy: n: heä soá an toaøn cho pheùp cuûa caùp theùp (n phuï thuoäc vaøo loaïi maùy vaø cheá ñoä laøm vieäc, vì cheá ñoä laøm vieäc trung bình tra baûng 2.3 [2] Þ n = 5,5). Sñ / 3156,56×5,5 = 17361 N Theo tính toaùn treân vaø theo chæ daãn baûng 2.5 [2].Tra baûng III.3 [2] choïn caùp beän keùp loaïi ÕK_P loõi theo ГOCT 2688_69 coù kyù hieäu laø 9,1- Г- I- H -200 ГOCT2688 – 69, coù caùc thoâng soá sau: Sñ = 50650 KG = 506500 N. sb = 200 kG/mm2. dc = 9,1 mm Khoái löôïng tính toaùn 1000m caùp ñaõ boâi trôn laø 305 Kg. Hình 1.3: Caáu taïo caùp Ñoä beàn döï tröõ cuûa caùp theo coâng thöùc: Vaäy thoõa maõn ñieàu kieän ñoä beàn döï tröõ cuûa caùp lôùn hôn heä soá an toaøn cho pheùp. 1.6. Choïn ñoäng cô ñieän vaø hoäp giaûm toác. Coâng suaát tónh khi naâng vaät baèng taûi troïng ñöôïc xaùc ñònh (2.78)[3]: Trong ñoù: Q : trọng lượng của vật nâng và bộ phận mang hàng Vn = 21 (m/ph): vaän toác naâng haøng h: hieäu suaát cuûa ñoäng cô. h = hp . ht. hb = 0,99 . 0,96. 0,92 = 0,87 hp = 0,99: hieäu suaát cuûa palaêng. ht = 0,96: hieäu suaát cuûa tang (tra baûng 1.9 saùch tính toaùn maùy naâng chuyeån) hb = 0,92: hieäu suaát boä truyeàn hai caáp baùnh raêng truï (tra baûng 1.9 [1]) Tra baûng III.20.1 [1] ta choïn loaïi ñoäng cô caàn truïc MTF coù roâ to daây quaán MTF 012 -6 khi cheá ñoä laøm vieäc 25% coù coâng suaát ñònh möùc Nñm = 4,1(kw) khi toác ñoä quay laø 870 (v/p). caùc thoâng soá kyõ thuaät veà ñoäng cô ñieän MTF 012 -6. d1 = 28 (mm): ñöôøng kính truïc ra ñoäng cô. Ñaàu truïc cuûa ñoäng cô ñieän hình truï. moment ñaõ cuûa roâto ñoäng cô (GD2)roâto = 0,115 (kg/m2), khoái löôïng cuûa ñoäng cô mñc = 58 (kg). Toác ñoä quay cuûa tang(2.35)[1]: nt = Trong ñoù: vn = 21 (m/p): toác ñoä naâng haøng ip = 1: boäi suaát palaêng D = 0,2 (m): ñöôøng kính tang Þ nt = 33,42 (voøng/phuùt) Tæ soá truyeàn chung cuûa boä truyeàn ñoäng: Theo tæ soá truyeàn vaø coâng suaát cuûa ñoäng cô ñieän, töø baûng III.22.2 [1] ta choïn hoäp giaûm toác baùnh raêng truïc 2 caáp ñaët ngang loaïi PЦД2 – 350 coù tæ soá truyeàn i = 25 vaø coâng suaát cho pheùp treân truïc quay nhanh ôû cheá ñoä laøm vieäc trung bình laø Nñm = 6,9 (kw) 1.7. Tính toaùn thieát keá tang vaø puly. Daây caùp naâng ñöôïc ñeán tang qua 2 puli daån höôùng theo taøi lieäu [1] ta choïn puli ñöôïc ñuùc baèng gang xaùm vaø thöôøng ñöôïc ñuùc kín. Maët caét raõnh puli coù daïng nhö hình veõ: Hình:1.4: Puli Beà maët cuûa raõnh puli phaûi ñöôïc gia coâng cô khí, kích thöôùc raõnh puli phaûi ñaûm baûo cho caùp voøng qua deã daøng, khoâng bò keït vaø beà maët tieáp xuùc giöõa caùp vaø ñaùy raõnh lôùn ñeå giaûm öùng suaát tieáp xuùc, caùp ñôõ moøn. Ñaùy raõnh puli laø 1 cung troøn coù baùn kính theo[1]. r = (0,53-0,6) dc = 0,6x9,1 = 5,46 (mm) Goùc nghieâng cuûa 2 thaønh beân raõnh puli: 2a = 40 -:-600 Chieàu saâu raõnh puli h ñöôïc choïn tuøy theo coâng duïng vaø nôi ñaët puli. Trong moïi tröôøng hôïp phaûi ñaõm baûo h = (2-2,5)dc = (18,2÷22,75)mm. Moät soá tröôøng hôïp puli coù raõnh raát saâu nhö puli ñaët ôû ñaàu caàn coù h=5dc ñeå caùp khoûi tuoät khi vaät naâng leân. Ñöôøng kính puli tính ñeán taâm caùp D phaûi thoûa maõn ñieàu kieän(1.2) Dp e.dc e = 25: heä soá phuï thuoäc vaøo loaïi maùy, truyeàn ñoäng cuûa cô caáu vaø cheá ñoä laøm vieäc cuûa cô caáu(baûng 2.7)[2] Dp 25.9,1 = 227,5 (mm) Caùp voøng qua puli phaûi ñaûm baûo naèm doïc theo raõnh puli, ñoä leäch cho pheùp phaûi ñaûm baûo sao cho caùp khoâng ñeø leân thaønh beân cuûa raõnh caùp tuùc thoûa maõn ñieàu kieän sau: tgg< Choïn 2a = 400 Þ a = 200: goùc nghieâng cuûa 2 thaønh beân raõnh puli h = 20mm: chieàu saâu raõnh puli tgg< = 0.1 Þ g = 60 Raõnh puli coù aûnh höôûng lôùn ñeán tuoåi thoï caùp. Treân thöïc teá söû duïng cho thaáy caùp treân puli baèng theùp bò moøn nhieàu hôn so vôùi caùp treân puli baèng gang. Vôùi muïc ñích taêng ñoä beàn laâu cuûa caùp, ngöôøi ta söû duïng puli coù loùt treân raõnh caùp 1 lôùp nhaân, cao su hoaëc chaát deûo. Neáu laáy ñoä moøn cuûa caùp treân puli gang laøm chuaån thì ñoä moøn cuûa puli theùp taêng 10%, treân puli coù raõnh caùp phuû nhoâm taêng 20% vaø ñoä moøn cuûa caùp treân puli coù raõnh caùp phuû 1 lôùp chaát deûo giaûm 40 - 50%. ÔÛ puli duøng oå bi coù hieäu suaát h=0.98, baûo döôûng deå daøng, coù ñoä tin caäy cao. Vôùi toác ñoä puli nhoû thì oå bi phaûi theo taûi troïng tónh, coøn neáu toác ñoä nhanh phaûi choïn oå theo heä soá khaû naêng laøm vieäc. Ñöôøng kính tang ñöôïc tính theo (2.9)[2]: Dt ³ Dp = 227,5(mm) Choïn Dt = 200(mm) Chieàu daøi tang: Chieàu daøi tang phaûi sao cho khi haï vaät xuoáng vò trí thaáp nhaát, treân tang phaûi coøn ít nhaát 1,5 voøng daây, khoâng keå nhöõng voøng naèm trong caëp (qui ñònh veà an toaøn). Chieàu daøi daây caùp, cuoän vaøo tang töø 1 palaêng (2.10)[2]: Lc = H ip + pD(Z1+Z2) Trong ñoù: H =20m : Chieàu cao naâng ip = a = 1 : boäi suaát palaêng D = 0.2m: ñöôøng kính tang Z1= 2 : soá voøng daây caùp döï tröõ treân tang ñeán choå keïp caùp Z2= 3 : soá voøng caùp, naèm döôùi taám keïp treân tang. Þ Lc = 20x1 + 3,14 x 0,2(2+3) = 23,14 (m) Chieàu daøi laøm vieäc cuûa tang ñoái vôùi daây caùp, ñöôïc cuoän vaøo töø 1 palaêng: Lv = (2.11) [2] Trong ñoù: +Lc = 23,l14m: chieàu daøi caùp cuoän vaøo tang +t = 11mm = 0,011m: böôùc cuûa voøng cuoän (baûng 2.8) [2] +m = 2: soá lôùp caùp cuoän +d = 9,1mm = 0,0091m : ñöôøng kính caùp +Di = 0.2 + = 0,20455m : ñöôøng kính tang tính ñeán taâm cuûa daây caùp cuoän vaøo. +j: heä soá cuoän khoâng chaët, choïn j=0,95 Lv = = 0,36 (m) =360 (mm) Chieàu daøy hai thaønh beân tang choïn theo kinh nghieäm Lth = 10 (mm) Chieàu daøi toaøn boä tang : Lt = Lv + 2 Lth = 360 + 2x10 = 380 (mm) Goùc leäch lôùn nhaát cuûa daây caùp ñi vaøo tang so vôùi maët phaúng ñi qua puli maø caùp ñi ra laáy baèng: +Ñoái vôùi tang nhaün: jn=2 Beà daøy tang ñöôïc xaùc ñònh töø tính toaùn theo neùn : d = 0,02Dt+(6 ÷10) =0,02´200+(6 ÷10) =(10÷14)mm. Do yeâu caàu coâng ngheä cheá taïo tang ñuùc maø chieàu daøy tang d khoâng ñöôïc nhoû hôn 12 (mm) neân ta choïn : d = 14 (mm). Chieàu cao cuûa thaønh tang so vôùi maët tang phaûi öùng vôùi soá lôùp caùp quaán treân tang. h = (m+2)xdc = (2+2)x9,1 = 36,4 (mm) Ñöôøng kính thaønh tang : Dt’ = Dt + 2 h = 200 + 2x 36,4 = 273 (mm) Caùc thoâng soá cô baûn cuûa tang : Chieàu daøi tang : Lt = 380 (mm) Ñöôøng kính tang : Dt = 200 (mm) Ñöôøng kính thaønh tang : Dt’ = 280 (mm) Chieàu daøy tang : d = 14 (mm) Chieàu daøy thaønh tang : Lth = 10 (mm) Chieàu cao thaønh tang : h = 40 (mm) Hình: 1.5: Boá trí chung tang 1.7.1. Kieåm tra ñoä beàn cuûa tang. Trong quaù trình laøm vieäc tang chòu caùc öùng suaát neùn uoán, xoaén treân thaân oáng tang. Vì chieàu daøi tang Lt = 380 < 3Dt = 600(mm). Do vaäy öùng suaát uoán vaø öùng suaát xoaén trong tang khoâng vöôït quaù 10 ÷ 15 % öùng neùn. Vì vaäy söùc beàn tang chæ caàn kieåm tra theo öùng suaát neùn, coøn öùng suaát uoán vaø xoaén ñöôïc tính ñeán baèng caùch taêng heä soá an toaøn beàn khi tính öùng suaát neùn cho pheùp (1.22).[2]. sn=£ [sn] Trong ñoù: k = 1,4: heä soá phuï thuoäc lôùp caùp cuoán treân tang (m =2) t = 11 (mm): böôùc cuoán caùp treân tang. j = 0,8: heä soá giaûm öùng suaát St = 1578.28 (N): löïc caêng cuûa caùp d = 14 (mm) : beà daøy thaønh tang. Maø: öùng suaát cho pheùp cuûa tang cheá taïo baèng gang. n = 5: heä soá an toaøn sbn = 565 (N/mm2): giôùi haïn beàn neùn cuûa tang ñuùc baèng gang Cj.15 -32 Þ [sn] = = 113 (N/mm2) vaø: sn==11,48 (N/mm2) Þ sn £ [sn ]thoûa ñieàu kieän beàn . Vaäy tang ñuû beàn 1.7.2. Tính toaùn choïn caëp ñaàu caùp treân tang. Coù raát nhieàu phöông phaùp keïp ñaàu caùp treân tang, nhöng ñôn giaûn vaø phoå bieán nhaát hieän nay laø duøng 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(2.19)[2]: Trong ñoù: μ = 0,12 ¸ 0,16 heä soá ma saùt giöõa maët tang vôùi caùp ta choïn f = 0,15 a: goùc oâm cuûa caùc voøng döï tröõ treân tang 2 ³ 3p Choïn a = 3p. Þ Ta choïn caùch keïp caùp beân tang baèng 2 taám keïp coù hai bulong. Hình: 1.5: Keïp caùp treân tang Þ löïc keùo moät bulong: Trong ñoù: Z: soá bu loâng ôû taám keïp (Z = 2) μ1: Heä soá ma saùt qui ñoåi giöõa daây caùp vaø taám keïp coù tieát dieän raõnh hình thang: μ 1 = b = 400: goùc nghieâng maët beân cuûa raõnh. (N) + Löïc uoán bulong (2.21)[2]: T = f1. N Þ T = 0,23. 141,64 = 32,58 (N) ÖÙng suaát uoán toång ôû moãi bulong (2.22)[2]: Trong ñoù: d1 = 10(mm): ñöôøng kính chaân ren. l0 = 18(mm): tay ñoøn ñaët löïc T vaøo bulong ÖÙùng suaát cho pheùp [s]d = 75 ¸ 85 (N/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 = 8,4 (N/mm2) 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). 1.8. Choïn khôùp noái vaø 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 = 4,1 (kw) : coâng suaát ñònh möùc cuûa ñoäng cô. n = 870 (v/p): soá voøng quay cuûa truïc ra ñoäng cô + Moment truyeàn qua khôùp noái (1.65)[2]: Mk = Mñm. k1.k2 Trong ñoù: Mñm =4,51 (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 (Tra baûng 1.21[1] ) Þ Mk = 4,51.1,3.1,2 = 7,02 (KG.m) Tra baûng III.36 [1] choïn khôùp noái truïc ñoøn hoài – choát – oáng loùt coù baùnh phanh soá hieäu N01, moment ñaø GD2 = 0,5 (KG.m2) ñöôøng kính baùnh phanh D = 200 (mm) vaø ñöôøng kính loã d = 50(mm) Moment ñaø töông ñöông cuûa heä thoáng (1.28)[1]. (GD2)qñ = d. GD2 = d ( GD2ñc + GD24) 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 (0,5 +0,115) = 0,6765 (KG.m) Hình: 1.6 Caáu taïo phanh Nhöng trong thöïc teá ngöôøi ta söû duïng loaïi khôùp noái ñaøn hoài noái baèng 4 mieáng ñai cao su coù ñoä daøi thích hôïp noái giöõa hai beân khôùp noái 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 (2.37)[2]. Trong ñoù : : Hieäu suaát cuûa cô caáu töø tang tôùi truïc phanh ih = 26 : Tæ soá truyeàn chung giöõa truïc phanh vaø truïc tang Þ Mht = 22,64 (N.m) = 2,264 (KG.m) Moment phanh caàn thieát khi haõm(2.38)[1]: Mh = Mht . Kh (CT – 2.38 saùch tính toaùn maùy naâng chuyeån) Kh = 1,75 : heä soá an toaøn phanh (tra baûng 2.9 [1]) Þ Mh = 2,264. 1,75 = 3,962 (KG.m) Theo baûng III.38[1] ta choïn loaïi phanh coù kyù hieäu TKT-200 coù chieàu roäng maù phanh B = 90 mm moment phanh khi cheá ñoä cô caáu 25% laø M = 4 (KG.m) haønh trình maù phanh E = 0,4 (mm) haønh trình caàn ñaåy nam chaâm ñieän d = 2 (mm) Hình : 1.7 Phanh ñieän töø 1.9. 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. Moment caûn tónh treân truïc ñoäng cô khi naâng haøng (2.32)[1]. Mc = Trong ñoù: S = 1578,28 (N) : löïc trong daây caùp vaøo tang a = 1: soá nhaùnh keïp, caùp treân tang Dt = 0,2 (m): ñöôøng kính tính toaùn cuûa tang i = 26: tæ soá truyeàn chung hc = 0,86 : hieäu suaát chung cho boä truyeàn cô caáu Þ Mc = hay Mc = 2,96 (KG.m) Moment ñònh möùc cuûa ñoäng cô: Mñc = 975. Thôøi gian môû maùy khi khôûi ñoäng (1.57[1]: tkñ = (CT -1.57 saùch tính toaùn maùy naâng chuyeån) Trong ñoù: (GD2)qñ = 0,5765 (KG.m2) : moment ñaõ töông ñöông cuûa heä thoáng cô caáu. n = 870 (v/p): soá voøng quay cuûa truïc ñoäng cô Md : moment dö cuûa ñoäng cô (1.58)[1]. Md = Mkñ.TB - MC Mkñ.TB: moment khôûi ñoäng trung bình cuûa ñoäng cô (59)[1]. Mkñ.TB = Vôùi: jmax = 1,8 ¸ 2,25 : hieäu soá moment môû maùy lôùn nhaát cuûa ñoäng cô ñoái vôùi loaïi ñoäng cô roâto daây quaán choïn heä soá jmax = 2,25. jmin = 1,1 : hieäu soá moment môû maùy nhoû nhaát cuûa ñoäng cô Mñm: moment ñònh möùc cuûa ñoäng cô Mc : moment caûn tónh cuûa cô caáu treân truïc ñoäng cô Þ Mkñ. TB = Þ Moment dö cuûa ñoäng cô: Md = 7,69 – 2,69 = 4,73 (kG.m). Thôøi gian khôûi ñoäng cô caáu naâng: Khi naâng haøng (1.41).[1]: Trong ñoù : = 1,1 : Heä soá tính tôùi aûnh höôûng cuûa boä truyeàn. GD2 = 0,6765(KG.m2) : Moâ men ñaø cuûa roto – khôùp noái = 0,86 : Hieäu suaát cuûa cô caáu Q0 = 3500 (N): troïng löôïng vaät naâng cuøng boä phaän mang haøng: Q0= Q + Qm = 3000 +500 = 3500 (N) n = 870 (v/ph) : Toác ñoä quay cuûa truïc ñoäng cô. Vn =0,35(m/s) : Toác ñoä naâng cuûa cô caáu MkdTB = 7,69 (kG.m) : Moâmen khôûi ñoäng trung bình cuûa ñoäng cô Mc = 2,96(kG.m) : Moâmen caûn tónh treân truïc ñoäng cô Mh = 3,296 (kG.m) : Moâmen haõm Thôøi gian haï haøng (1.42)[1]: Thôøi gian haõm cô caáu khi haï haøng (1.43)[1]: Ta coi chieàu cao naâng haï haøng trung bình baèng 0,5 ¸0,8 cuûa chieàu cao naâng ñònh möùc H = 20 (m) Laáy: HTB = 0,8.20 = 16 (m) Khi ñoù thôøi gian chuyeån ñoäng oån ñònh laø: t0 = Hay t0 = 45,72 (s) Baûng keát quaû tính toaùn Caùc thoâng soá caàn tính Q1 = Q0 Q1 = 0,5 Q0 Q1 = 0,1 Q0 Kyù hieäu Ñôn vò ño Q1 = 0,35 (T) Q1 =0, 175 (T) Q1 = 0,035 T St KG 157,8 78,9 15,8 MC KG.m 2,96 1,48 0,296 Tnm S 0,357 0,29 0,24 Shc KG 142,56 712,8 14,256 Mht KG.m 3,962 1, 981 0,3962 thm S 0,16 0,19 0,22 h0 0,97 0,85 0,6 Toång thôøi gian naâng vaø haï haøng trong chu kyø laøm vieäc cuûa cô caáu: Stm = 1. (0,357 +0,16) + 5 (0,29 +0,19) + 4 (0,24 + 0,22) Þ Stm = 4,775 (s) Toång thôøi gian môû ñoäng cô trong moät chu kyøù laøm vieäc: St = 2 (1 +5 +4). T0 + tm = 2.10. 45,72 + 4,775 Þ St = 919 (s) Moment bình phöông trung bình (1.43).[1] MTB = Þ MTB = Þ MTB = 1,88 (KG.m) Coâng suaát bình phöông trung bình cuûa ñoäng cô (1.62)[1]. NTB = Þ NTB = Nhö vaäy: NTB < Nñc = 4,1 (kW) Þ ñieàu kieän hoaït ñoäng cô cuûa khoâng bò quaù noùng vì nhieät. 1.10. 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 [1] ñoái vôùi cheá ñoä laøm vieäc trung 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 (1.36)[1]: th = Þ th = 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 [1]. Dieän tích maët laøm vieäc cuûa 1 maù phanh (1.70)[1]: F = Trong ñoù: Dn = 0,2 (m) : ñöôøng kính baùnh phanh. b = 700 : goùc bao cuûa 1 maù phanh vôùi ñóa. B = 0,09 (m): chieàu roäng maù phanh. Þ F = Aùp löïc giöõa baùnh vaø maù phanh(1.70)[1]: m = 0,35: heä soá ma saùt cuûa amiaêng vaø kim loaïi (tra baûng 1.23 [1]) Mh = 3,962 (KG.m) : moment haõm cuûa phanh. Þ Theo baûng 1.23 [1] aùp löïc cho pheùp [P] = 6 KG/cm2 Vaäy Pp < [P] phanh thoûa maõn ñieàu kieän laøm vieäc 1.11. Tính toaùn truïc tang. Khi cô caáu laøm vieäc löïc Sk taùc duïng leân tang taïi 2 ñieåm E vaø F. töø sô ñoà tính ta xaùc ñònh ñöôïc ñoä lôùn cuûa löïc taùc duïng. Phaûn löïc taïi 2 goái A vaø B laø RA & RB Xem tang laø caân baèng, Su taùc duïng seõ taùc duïng tröïc tieáp ñeàu leân 2 goái ñôõ A vaø B. RA = RB = Maët khaùc: S Fy = 0 Û RA + RB + SE + SF = 0 SE + SF = 1578,28 (N)(1) Phöông trình moment laáy taïi ñieåm A. SMA = 0 Û 580.RB – 480. SF - 100. SE = 0 Û 480 SF + 100 SE = 457701,2 (2) Töø (1) vaø (2) Þ SE = 953,54 (N) SF = 624,74 (N) Hình;1.8 Xaùc ñònh mometn uoán taïi E vaø F MuE = SE .100 = 95354 (N) MuF = SF. 100 = 62474 (N) Xaùc ñònh moment xoaén(3.53).[5]: MXE = 9,55.106 . = 9,55.106. Moâ men xoaén do haøng gaây ra : Moâ men xoaén taïi E : MxF = MxE – Mxh = 559357 – 157828 = 401529 (N.mm) Xaùc ñònh ñöôøng kính ngoõng truïc taïi 2 tieát dieän E- E vaø F –F Taïi tieát dieän E –E Moment taïi tieát dieän naøy: MtdE-E = = 493713 (N.mm) Ñöôøng kính taïi tieát dieän naøy(7.3)[5]. DE.E Trong ñoù: [s]: öùng suaát uoán cho pheùp. Ta choïn vaät lieäu cheá taïo truïc tang laø theùp 45 coù giôi haïn beàn sb = 610 (N/mm2), giôùi haïn chaûy sch = 430 (N/mm2 ) vaø giôùi haïn moûi s’-1 = 250 (N/mm2) [s] = [n] = 1,6: heä soá an toaøn (tra baûng 18 saùch tính toaùn maùy naâng chuyeån) k’ = 2: hoä soá taäp trung öùng suaát Þ dE-F ³ Taïi tieát dieän F –F Mtd F-F = Þ dF-F ³ Vì treân truïc coù laøm raõnh then neân ñöôøng kính truïc ñöôïc choïn phaûi thoûa maõn caùc ñieàu kieän taäp hôïp öùng suaát. Vaäy ñeå tieän cheá taïo vaø laép raùp ta choïn chung ñöôøng kính truïc khi ñaõ laøm raõnh then taïi 2 tieát dieän E vaø F laø d = 40 (mm). Tính chính xaùc truïc: Öùng suaát uoán lôùn nhaát taïi tieát dieän naøy: su = = = 14,9 (N/mm2) Soá giôø laøm vieäc toång coäng: T = 24.365.A.kn .kng Trong ñoù: A = 15 (naêm): toång beàn tính toaùn Kn = 0,5: heä soá söû duïng trong naêm Kng = 0,67 : heä soá söû duïng trong ngaøy ® (Tra baûng 1.1 [3]) Þ T = 24.3 56.0,5.0,67.15 = 44019(h) Soá chu kyø laøm vieäc toång coäng: Z0 = T. ack . at = 44019.20.1 = 880380 = 8,8.105 Trong ñoù: ack = 20 : soá chu kyø laøm vieäc trong 1 giôø at = 1 : soá laàn ga taûi trong 1 chu kyø ® (Tra baûng 1.1 [3]) Toång soá chu kyø naøy laøm vieäc naøy naøy phaân boá ra soá chu kyø laøm vieäc Z1, Z2, Z3 töông öùng vôùi caùc taûi troïng Q1, Q2, Q3 : Q1= Q; Q2 = 0,5Q; Q3 = 0,1Q theo tæ leä 3:1:1. Z1 = .Z0 = .8,8.105 = 5,28.105 Z2 = .Z0 = .8,8.105 = 1,76.105 Z3 = .Z0 = .8,8.105 = 1,76.105 Soá chu kyø laøm vieäc töông ñöông Ztd = Z1. = 5,28.105 . 18 + 1,76.105 (0,5)8 + 1,76.105(0,1)8 = 5,3.105 Heä soá cheá ñoä laøm vieâc: Giôùi haïn moûi tính toaùn: (1.11).[3] s-1 = s’-1 .kc = 250.1,44 = 360 (N/mm2) s’-1 = 250 (N/mm2) : giôùi haïn moûi tính toaùn Heä soá an toaøn ñoái vôùi truïc khi chòu uoán vaø xoaén (7.5)[5]. [n] = 1,5 ¸ 2,5 : heä soá an toaøn thaáp nhaát cho pheùp Vì truïc quay neân öùng suaát treân truïc thay ñoåi theo moät chu kyø ñoái xöùng neân: sx = smax = - smin = ; sn = 0. à ns = (7.6).[5] Maø : a = m = Vaäy : nt = (7.7).[5] -1 : giôùi haïn moûi khi xoaén: -1 = 0,45 [s]b = 0,45. 610 = 274,5 (N/mm) -1 = 0,25 [s]b = 0,25. 610 = 152,5 (N/mm) à sa = = 54,42 (N/mm2). Maø W0 = 11790(mm3)(tra baûng 7.3b.[5] Mx = 401529(N.mm) a = m = W = 5510 (mm3) (Tra baûng 7.3b [5]) Vaät lieäu cheá taïo truïc laø theùp cacbon trung bình neân laáy ys = 0,1; yt = 0,05. Heä soá taêng beàn cuûa truïc b = 1,6; Theo Baûng 7.4 [5], choïn heä soá kích thöôùc es = 0,85 vaø et = 0,73. Theo baûng 7.8 [5], ta choïn heä soá taäp trung öùng suaát taïi raûnh then Ks =1,71 vaø Kt = 1,3. Nhö vaäy, caùc tæ soá : Trò soá taïi choã laép baèng ñoä doâi giöõa truïc vaø caùc chi tieát khaùc khi aùp suaát beà maët P ³ 30 (N/mm2). Theo baûng 7.10 [5], ta choïn trò soá: = 2,7 = 1 + 0,6 ( – 1) = 2,02 Töø ñoù ta coù: ns = = 3,4 (N/mm2) nt = = 7,7 (N/mm2) n = = 3,11 (N/mm2)` Vaäy : n ³ [n] = 1,5 ÷ 2,5 Truïc dö beàn. Tính then: Ñeå coá ñònh tang theo phöông tieáp tueán hay ñeå truyeàn moment ñeán truïc quay ta choïn loaïi then phuø hôïp vôùi ñöôøng kính truïc dT =40(mm). Tra baûng 7.23[5] ta choïn loaïi then baèng coù kích thöôùc sau: b = 12 (mm) : Chieàu roäng raõnh then. h = 8 (mm) : Chieàu cao then. t = 4,5 (mm) : Chieàu saâu cuûa raõnh then treân truïc. t1 = 3,6 (mm) : Chieàu saâu cuûa raõnh then treân truïc. k = 4,4. Ñöôøng kính then: DT = 0,8. lmayoâ = 0,8. (1,5.40) = 48 (mm). Kieåm nghieäm söùc beàn daäp(7.11).[5]: sd = £ [s]d sd = = 76 (N.mm2) Vôùi [s]d = 150 (N.mm2). ÖÙng suaát daäp cho pheùp. à sd £ [s]d Kieåm nghieäm söùc beàn caét(7.12).[5]: tc = £ [t]c tc = = 34,85 (N.mm2) Vôùi [t]c = 120 (N.mm2). ÖÙng suaát daäp cho pheùp. à tc = £ [t]c (Tra baûng 7.21.[5]). Theo keát quaû tính toaùn treân then ñöôïc choïn ñaûm baûo ñöôïc söùc beàn veà löïc caét vaø uoán. Choïn oå ñôõ: Choïn oå truïc cho hai goái A vaø B, ta coù phaûn löïc taïi hai ñieåm naøy : RA = RB = 1578(N) Theo coâng thöùc (8.6)[5]. Q = (kv.R + m.A).kn.kt (daN) Trong ñoù: kt = 1 : Heä soá taûi troïng tónh (Tra baûng 8 -3 [5]) kn = 1 : Nhieät ñoä laøm vieäc döôùi 1000C(Tra baûng 8 -4 [5]) kv = 1 : Heä soá xeùt ñeán voøng naøo cuûa oå laø voøng quay(Tra baûng 8-5[5]) m = 1,5 : Heä soá truyeàn taûi (Tra baûng 8 -2 [5]) Ta coù A = 0 do löïc doïc khoâng ñaùng keå. Q = kv.R.kn.kt = 78,914(daN) Heä soá khaû naêng laøm vieäc cuûa oå (8.1)[5]: C = Q.(n.h)0,3 h = 10500 (giôø) soá giôø laøm vieäc trong 5 naêm. ntg = 70 (v/ph) soá voøng quay cuûa tang. C = 78,914.(70.10500)0,3 Choïn (n.h)0,3 theo baûng 8-7[5]: C = 4539,8 Tra baûng 15P [5] ta choïn oå bi ñôõ 2 daõy loaïi ГOCT 5720 – 51 Côõ nheï, coù kyù hieäu N01207, thoâng soá cô baûn: d = 35 (mm) ; b = 17 ( mm) ; D = 72 (mm) Chöông 2 : TÍNH KEÁT CAÁU THEÙP MAÙY VAÄN THAÊNG 2.1. Giôùi thieäu chung: Keát caáu theùp hieän vaãn laø loaïi keát caáu chuû yeáu duøng trong xaây döïng hieän ñaïi: daân duïng coâng nghieäp, caàu, coâng trình thuyû coâng, ñoùng taøu,... Keát caáu theùp hieän taïi cuõng ñang laø keát caáu phoå bieán duøng laøm giaù ñôõ cho keát caáu cuûa caùc loaïi maùy xeáp dôõ vaø xaây döïng. Treân caùc maùy xeáp dôõ vaø xaây döïng, khoái löôïng keát caáu theùp chieám moät tæ troïng raát lôùn trong khoái löôïng toaøn boä cuûa maùy. Ñònh nghóa keát caáu theùp: caùc thanh theùp ñònh hình hoaëc caùc taám theùp lieân keát vôùi nhau ( baèng lieân keát haøn, lieân keát ñinh taùn hay lieân keát bu loâng) taïo neân nhöõng keát caáu cô baûn, sau ñoù caùc keát caáu cô baûn laïi ñöôïc lieân keát vôùi nhau taïo thaønh moät keát caáu chòu löïc hoaøn chænh goïi laø keát caáu theùp. 2.2. Ñaëc ñieåm keát caáu theùp: 2.2.1. Öu ñieåm: - Khaû naêng chòu löïc lôùn, ñoä tin caäy cao: keát caáu theùp coù khaû naêng chòu löïc lôùn do vaät lieäu theùp coù cöôøng ñoä lôùn. Ñoä tin caäy cao do caáu truùc thuaàn nhaát cuûa vaät lieäu, söï laøm vieäc ñaøn hoài vaø deûo cuûa vaät lieäu gaàn saùt vôùi caùc giaû thieát tính toaùn. Söï laøm vieäc thöïc teá cuûa keát caáu theùp phuø hôïp vôùi lí thuyeát tính toaùn. - Troïng löôïng nheï: keát caáu theùp nheï nhaát so vôùi caùc keát caáu chòu löïc khaùc nhö beâ toâng coát theùp, gaïch, ñaù, goã... - Tính coâng nghieäp hoaù cao: do söï saûn xuaát vaät lieäu ñöôïc thöïc hieän hoaøn toaøn trong nhaø maùy. - Tính cô ñoäng trong vaän chuyeån laép raùp: do troïng löôïng nheï neân vieäc vaän chuyeån vaø laép raùp keát caáu theùp deã daøng vaø nhanh choùng. - Tính kín: vaät lieäu vaø lieân keát keát caáu theùp coù tính kín khong thaám nöôùc, khoâng thaám daàu, khoâng thaám khí neân thích hôïp nhaát trong caùc coâng trình beå chöùa chaát loûng, chaát khí. - Tính deã lieân keát: keát caáu theùp deã daøng lieân keát baèng caùc moái lieân keát nhö: lieân keát haøn, khi caàn thaùo rôøi thì duøng lieân keát bu loâng, thuaän tieän cheá taïo, vaän chuyeån laùp raùp. 2.2.2. Nhöôïc ñieåm: - Deã bò gæ: trong moâi tröôøng khoâng khí aåm, nhaát laø trong caùc moâi tröôøng xaâm thöïc, keát caáu theùp bò aên moøn hoaù hoïc vaø ñieän hoaù nhanh choùng. Do vaäy traùnh duøng theùp ôû nôi aåm öôùt, luoân coù lôùp baûo veä cho theùp. - Chòu löûa keùm: ôû nhieät ñoä 5000C ñeán 6000C theùp chuyeån sang deûo, maát khaû naêng chòu löïc. - Giaù thaønh theùp cao hôn caùc vaät lieäu khaùc. 2.2.3. Phöông höôùng phaùt trieån keát caáu theùp: - Tìm ra vaø hoaøn thieän phöông phaùp tính toaùn môùi. -Nghieân cöùu caûi tieán vaø saùng taïo ra hình thöùc keát caáu môùi. - Söû duïng roäng raõi lieân keát haøn ñaëc bieät laø haøn töï ñoäng. - Söû duïng kim loaïi nheï ( hôïp kim nhoâm) hoaëc theùp coù cöôøng ñoä cao. - Söû duïng kó thuaät môùi. - Qui caùch hoùa, tieâu chuaån hoùa vaø ñieån hình hoùa keát caáu. 2.2.4. Caùc phöông phaùp tính toaùn keát caáu theùp: Muïc ñích cuûa vieäc tính toaùn keát caáu theùp laø ñaûm baûo cho keát caáu khoâng bò vöôït quaù traïng thaùi giôùi haïn khieán cho khoâng theå söû duïng ñöôïc nöõa, trong khi vaãn ñaûm baûo ít toán keùm nhaát veà vaät lieäu cuõng nhö coâng cheá taïo, döïng laép. Caùc phöông phaùp tính toaùn keát caáu theùp thöôøng duøng: - Tính keát caáu theùp theo phöông phaùp öùng suaát cho pheùp. - Tính keát caáu theùp theo phöông phaùp traïng thaùi giôùi haïn. - Tính keát caáu theùp theo ñoä beàn moûi. 2.3. Caùc giai ñoaïn tính keát caáu theùp: - Böôùc 1: caên cöù vaøo nhieäm vuï thö ñeà ra töùc laø caên cöù vaøo nhu caàu cuûa saûn xuaát. - Böôùc 2: caên cöù vaøo nhieäm vuï thö, khaûo saùt ñòa ñieåm laøm vieäc cuûa thieát bò caàn thieát keá ñeå xaùc ñònh caùc thoâng soá caàn thieát phuïc vuï cho vieäc thieát keá, ñoù cuõng chính laø nhöõng thoâng soá cuûa thieát bò ñeå thoaû maõn caùc yeâu caàu laøm vieäc ñeà ra. - Böôùc 3: caên cöù vaøo caùc thieát bò naâng chuyeån ñaõ coù saün, caên cöù vaøo böôùc 2 ñaõ khaûo saùt, laäp caùc phöông aùn khaû thi. Phaân tích vaø tính toaùn caùc phöông aùn ñeå tìm ra phöông aùn toái öu nhaát. - Böôùc 4: caên cöù vaøo böôùc 2 vaø 3 ñeå chæ ra caùc thoâng soá cô baûn cuûa thieát bò seõ thieát keá. Ñoàng thôøi giaû thieát tröôùc caùc thoâng soá chöa bieát nhö: maët caét, ñaëc tröng hình hoïc cuûa maët caét, khoái löôïng caùc caáu kieän, vaät lieäu cheá taïo, caùc cheá ñoä toác ñoä vaø gia toác, caùc thoâng soá naøy coù theå döïa vaøo caàn truïc maãu hay caùc baûng tra... ñeå xaùc ñònh. - Böôùc 5: keát thuùc böôùc 4 ta ñaõ coù ñoái töôïng nghieân cöùu töông ñoái ñaày ñuû caùc thoâng soá, caùc thoâng soá khai thaùc taïm coi laø ñaõ thoaû maõn; caùc thoâng soá veà keát caáu theùp chæ laø giaû thieát. Döïa vaøo döõ lieäu ôû caùc böôùc treân ñeå xaây döïng baûng toå hôïp taûi troïng ñaày ñuû cho maùy truïc ñang thieát keá, sau ñoù caên cöù vaøo baûng toå hôïp taûi troïng vaø caùc thoâng soá ôû treân tieán haønh tính toaùn caùc taûi troïng coù maët trong töøng toå hôïp taûi troïng coù trong baûng. - Böôùc 6: khi ñaõ coù taûi troïng cuõng nhö keát caáu, ta hoaøn toaøn coù theå laäp ñöôïc sô ñoà tính cuûa caáu kieän baèng caùch: ñaët caùc taûi troïng leân maùy truïc theo töøng toå hôïp taûi tính toaùn roài taùch rieâng reõ töøng caáu kieän ra khoûi caàn truïc, xaây döïng sô ñoà tính cho caáu kieän ñoù, sau ñoù kieåm tra keát caáu theo caùc phöông phaùp tính. Neáu keát quaû khoâng thoõa maõn ta caàn quay laïi giaû thieát laïi keát caáu hoaëc löïa choïn laïi chuûng loaïi thieát bò. 2.4. Theùp duøng trong keát caáu kim loaïi maùy vaän thaêng: Do hoaøn caûnh lòch söû vaø söï phaùt trieån, nöôùc ta ñaõ quen duøng tieâu chuaån cuûa Nga ( GOST). Maùy vaän thaêng söùc naâng 0,3 taán, chieàu cao naâng 20m ñöôïc laøm töø theùp caùcbon trung bình, loaïi theùp CT3 coù caùc ñaëc tröng cô tính nhö sau: + Modun ñaøn hoài khi keùo: E = 2,1.106 kG/cm2 + Modun ñaøn hoài tröôït: G = 0,81.106 kG/cm2 + Giôùi haïn chaûy: + Giôùi haïn beàn : + Ñoä dai va ñaäp: ak = 50-100 J/cm2 + Khoái löôïng rieâng: + Ñoä giaõn daøi khi ñöùt: + Ñoä beàn cô hoïc ñaûm baûo + Tính deûo cao + Tính haøn toát 2.5. Hình daùng chung: Trong quaù trình tính toaùn thieát keá maùy vaän thaêng, keát caáu coät thaùp cuûa maùy vaän thaêng laø phaàn quan troïng nhaát vaø laø thaønh phaàn chòu löïc nhieàu nhaát neân khi thieát keá caàn phaûi ñaûm baûo caùc ñieàu kieän sau: + Keát caáu ñuû beàn vaø oån ñònh. + Hình daùng, tieát dieän phaân boá hôïp lí, ñaûm baûo tính kinh teá vaø khoái löôïng cuûa toaøn boä keát caáu maùy. Do maùy vaän thaêng phaàn lôùn laøm vieäc ngoaøi trôøi vaø chieàu cao naâng töông ñoái lôùn neân raát caàn thieát phaûi tính toaùn thieát keá hình daùng keát caáu hôïp lí ñeå giaûm bôùt troïng löôïng, giaûm momen maát caân baèng do troïng löôïng baûn thaân, giaûm dieän tích chaén gioù, oån ñònh cao khi hoaït ñoäng, do ñoù vieäc choïn keát caáu daøn cho keát caáu coät thaùp laø hôïp lí nhaát. Trong keát caáu kim loaïi maùy truïc chuû yeáu söû duïng caùc daøn khoâng gian coù tieát dieän ngang cuûa daøn laø hình tam giaùc hay hình chöõ nhaät. Daøn tam giaùc coù ñoä cöùng choáng xoaén nhoû, khoù boá trí caùc thieát bò treân daøn, duøng laøm caàn cuûa caàn truïc, ít khi duøng laøm caàu. Daøn hình chöõ nhaät coù ñoä cöùng choáng uoán theo hai phöông vaø ñoä cöùng choáng xoaén khaù lôùn, deã boá trí caùc thieát bò treân ñoù vaø ñöôïc söû duïng roäng raõi. Öu nhöôïc ñieåm cuûa daøn: + Öu ñieåm: deã cheá taïo, ñôn giaûn, deã baûo quaûn + Nhöôïc ñieåm: ñoä beàn moûi thaáp, coâng cheá taïo cao do khoù söû duïng phöông phaùp haøn töï ñoäng. Maùy vaän thaêng coù keát caáu bao goàm 1 coät thaúng ñöùng laøm nhieäm vuï daãn höôùng cho baøn naâng ñöôïc naâng leân nhôø caùc tôøi naâng. Coät coù keát caáu daøn khoâng gian 4 maët ñöôïc ñaët coá ñònh vaø noái cöùng vôùi beä ñôõ. Treân beä ñôõ coù caùc ñoái troïng ñeã ñaûm baûo cho coät laøm vieäc oån ñònh. Treân ñænh coät coù boá trí caùc puly chuyeån höôùng cuûa cô caáu naâng maùy vaän thaêng. Coät cuûa maùy vaän thaêng coù keát caáu laø moät daøn khoâng gian tieát dieän khoâng ñoåi, tieát dieän ngang laø moät töù giaùc. Caùc thanh bieân ñöôïc laøm baèng theùp goùc, caùc thanh giaèng ngang vaø giaèng cheùo cuõng söû duïng theùp goùc Choïn tieát dieän thanh caên cöù vaøo ñieàu kieän beàn vaø oån ñònh cuûa caùc thanh: + ÔÛ caùc thanh chòu keùo thì hình daïng tieát dieän khoâng aûnh höôûng ñeán ñoä beàn cuûa chuùng, hình daïng tieát dieän ñoù choïn theo keát caáu thöïc teá ñaûm baûo cho söï lieân keát cuûa caùc thanh chòu keùo naøy vôùi caùc caáu kieän khaùc cuûa daøn theo nguyeân taéc ñaõ ñöôïc tieâu chuaån hoùa veà hình daïng ñöôïc söû duïng trong daøn. + ÔÛ caùc thanh chòu neùn cuûa daøn, ngoaøi vieäc baûo ñaûm söï phuø hôïp veà keát caáu theo chæ ñònh thieát keá thì hình daïng cuûa tieát dieän coøn phaûi chuù yù ñeán ñieàu kieän oån ñònh cuûa thanh ñeå choáng söï uoán doïc laøm maát oån ñònh cuûa thanh. + Coät goàm caùc ñoaïn ngaén gheùp laïi vôùi nhau, moãi ñoaïn daøi 2m giao ñieåm cuûa caùc thanh trong daøn goïi laø maét. Khoaûng caùch giöõa caùc maét thuoäc cuøng moät ñöôøng bieân goïi laø ñoát. Thanh taïo thaønh chu vi phía treân goïi laø thanh bieân treân, ôû phía döôùi goïi laø thanh bieân döôùi. Ngoaøi ra coøn coù caùc thanh giaèng cheùo vaø giaèng ngang. 2.6. Caùc thoâng soá cô baûn cuûa maùy vaän thaêng: - Troïng löôïng vaät naâng : Q = 0,3 Tf - Vaän toác naâng : Vn= 21 m/ph - Chieàu cao naâng : H = 20 m - Chieàu cao cuûa maùy vaän thaêng: L = 22 m - Khoái löôïng maùy vaän thaêng : Qb = 1.41 Tf 2.7. Kích thöôùc keát caáu: Hình : 2.1 Hình daùng chung cuûa daøn Do coät cuûa maùy vaän thaêng goàm caùc ñoaïn ngaén gheùp laïi vôùi nhau, moãi ñoaïn daøi 2 m vaø ñöôïc gheùp laïi vôùi nhau baèng buloâng. Ta choïn tieát dieän cuûa thanh bieân vaø caùc thanh giaèng ñeàu laø theùp goùc ñeàu caïnh. Caùc kieåu lieân keát thanh giaèng öùng vôùi töøng maët cuûa daøn khoâng gian ñöôïc cho treân hình veõ. Daøn khoâng gian coù kích thöôùc: cao 22 m, beà roäng 0,38m ( theo coâng thöùc kinh nghieäm), khoaûng caùch cuûa caùc khoang laø 0,5 m. Choïn keát caáu coät maùy vaän thaêng laø coät maét löôùi coù tieát dieän phöùc hôïp goàm 4 thanh bieân lieân keát vôùi nhau baèng caùc thanh giaèng. Vôùi loaïi coät maét löôùi naøy thì khi thay ñoåi khoaûng caùch giöõa caùc thanh bieân hoaëc tieát dieän cuûa thanh bieân coù theå taêng ñoä cöùng cuûa coät leân raát nhieàu. Hình :2.1 Boá trí chung maët caét ngang 2.8. Caùc tröôøng hôïp taûi troïng: Khi maùy truïc laøm vieäc noù chòu nhieàu loaïi taûi troïng khaùc nhau taùc duïng leân keát caáu: taûi troïng coá ñònh, taûi troïng khoâng di ñoäng, taûi troïng quaùn tính theo phöông thaúng ñöùng hay naèm ngang, taûi troïng gioù, taûi troïng do laéc ñoäng haøng treân caùp,….Khi tính thieát keá keát caáu kim loaïi maùy truïc cuûa caàn truïc ngöôøi ta tính toaùn theo 3 tröôøng hôïp sau: 2.8.1. Tröôøng hôïp taûi troïng I: Caùc taûi troïng tieâu chuaån taùc duïng leân maùy truïc ôû traïng thaùi laøm vieäc bình thöôøng. Duøng ñeå tính toaùn keát caáu kim loaïi theo ñoä beàn laâu. Caùc taûi troïng thay ñoåi ñöôïc tính quy ñoåi thaønh taûi troïng töông ñöông. 2.8.2. Tröôøng hôïp taûi troïng II: Caùc taûi troïng lôùn nhaát phaùt sinh khi maùy truïc laøm vieäc ôû cheá ñoä chòu taûi naëng neà. Duøng ñeå tính toaùn keát caáu kim loaïi theo ñieàu kieän beàn vaø ñieàu kieän oån ñònh. 2.8.3. Tröôøng hôïp taûi troïng III: Maùy truïc khoâng laøm vieäc nhöng chòu taùc duïng cuûa caùc taûi troïng phaùt sinh lôùn nhaát ví duï: troïng löôïng baûn thaân, troïng löôïng gioù (baõo), tröôøng hôïp naøy duøng ñeå kieåm tra keát caáu theo ñoä, beàn ñoä oån ñònh. ÔÛ traïng thaùi laøm vieäc cuûa caàn truïc ngöôøi ta toå hôïp caùc taûi troïng taùc duïng leân maùy truïc vaø chia ra thaønh caùc toå hôïp taûi troïng sau: Toå hôïp Ia, IIa: töông öùng vôùi traïng thaùi caàn truïc laøm vieäc, caàn truïc ñöùng yeân chæ coù moät cô caáu naâng laøm vieäc, tính toaùn khi khôûi ñoäng (hoaëc haõm) cô caáu naâng haøng, khôûi ñoäng moät caùch töø töø tính cho Ia; khôûi ñoäng (haõm) moät caùch ñoät ngoät tính cho toå hôïp IIa. Toå hôïp Ib, IIb: maùy truïc di chuyeån coù mang haøng ñoàng thôøi laïi coù theâm moät cô caáu khaùc ñang hoaït ñoäng (di chuyeån xe con, di chuyeån xe tôøi, quay, thay ñoåi taàm vôùi), tieán haønh khôûi ñoäng (hoaëc haõm) cô caáu ñoù moät caùch töø töø tính cho toå hôïp Ib; ñoä ngoät IIb. 2.9 Baûng toå hôïp taûi troïng: Do maùy vaän thaêng thöôøng laøm vieäc ôû cheá ñoä nheï vaø trung bình neân ta khoâng caàn kieåm tra keát caáu theo ñoä beàn moûi maø chæ caàn kieåm tra veà beàn vaø oån ñònh. Caùc daïng taûi troïng Toå hôïp taûi troïng IIa IIb IIc IId IIIa IIIb Troïng löôïng baûn thaân caàn truïc 1,1G 1,1G 1,1G 1,1G 1,1G 1,5G Troïng löôïng haøng keå caû baøn naâng n2Q n2Q n2Q n2Q - - Taûi troïng quaùn tính khi naâng hoaëc haï + + + - - - Aùp löïc gioù n5PgII n5PgII n5PgII n5PgII n5PgIII n5PgIII Taûi troïng laép raùp vaø vaän chuyeån - - - - - + * Chuù thích baûng toå hôïp taûi troïng: 1. Traïng thaùi maùy truïc laøm vieäc, kí hieäu II. Traïng thaùi maùy truïc khoâng laøm vieäc, kí hieäu IIIa. Traïng thaùi khoâng laøm vieäc ñang tieán haønh laép raùp, kí hieäu IIIb. 2. Caùc toå hôïp taûi troïng qui öôùc duøng cho caùc boä phaän cuûa keát caáu theùp nhö sau: IIa, IIb, IIc cho caùc thanh bieân cuûa coät thaùp; IId cho caùc thanh buïng cuûa coät thaùp. 3. Daáu “+ “ chæ taûi troïng coù ñeå yù ñeán; daáu “- “ chæ taûi troïng khoâng caàn ñeå yù ñeán. 4. Chieàu cuûa aùp löïc gioù Pg laáy töông töï nhö chieàu cuûa löïc ngang sinh ra do caàn truïc bò nghieâng. 2.10. Tính toaùn caùc taûi troïng: 2.10.1. Troïng löôïng baûn thaân keát caáu theùp: G Döïa vaøo caùc maùy maãu vaø Atlat höôùng daãn , ta coù troïng löôïng maùy vaän thaêng G = 1.41 taán. Troïng löôïng baûn thaân ñöôïc phaân boá doïc theo chieàu cao cuûa maùy vaän thaêng. Troïng löôïng cuûa maùy vaän thaêng khi tính ñeán heä soá vöôït taûi cuûa troïng löôïng baûn thaân keát caáu: G = 1,1Gb = 1,1.1.41 = 1.551 (Tf) Goïi q laø troïng löôïng phaân boá treân 1m chieàu cao cuûa coät maùy vaän thaêng => q = 2.10.2. Troïng löôïng haøng naâng keå caû baøn naâng: Troïng löôïng haøng naâng keå caû troïng löôïng baøn naâng khi coù keå ñeán heä soá vöôït taûi cuûa troïng löôïng haøng naâng: Q = n2Qn Theo [1] Keát Caáu Kim Loaïi Maùy Truïc , ta coù n2 = 1,4 => Q = 1,4.0,3 = 0,42 (Tf) Taûi troïng do troïng löôïng haøng naâng ñöôïc ñaët ôû troïng taâm cuûa baøn naâng. 2.10.3. Taûi troïng quaùn tính khi naâng hoaëc haï haøng: Khi naâng hoaëc haï haøng coù gia toác hoaëc haõm haøng khi ñang haï, seõ sinh ra caùc löïc quaùn tính. Löïc quaùn tính coù phöông truøng vôùi phöông cuûa caùp haøng, thoâng qua caùp treo taùc duïng leân maùy truïc. Tính sô boä löïc quaùn tính do cô caáu naâng gaây ra coù keå ñeán heä soá ñoäng Pqt = n3.Q Choïn n3 = 1,2 [6]: => Pqt = 1,2.0,3 = 0,36 (Tf) 2.10.4. Taûi troïng gioù: Caùc maùy truïc laøm vieäc ngoaøi trôøi caàn phaûi tính ñeán taûi troïng gioù taùc duïng leân keát caáu. Taûi troïng gioù coù phöông song song vôùi maët ñaát, thay ñoåi moät caùch ngaãu nhieân, trò soá phuï thuoäc vaøo thôøi tieát, khí haäu cuûa töøng vuøng. a. Taûi troïng gioù ôû traïng thaùi laøm vieäc ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc (4.4)[6] Trong ñoù: Pg: toaøn boä taûi troïng gioù taùc duïng leân maùy truïc FH: dieän tích chaén gioù cuûa keát caáu vaø vaät naâng pg: aùp löïc gioù taùc duïng leân keát caáu Dieän tích chaén gioù cuûa keát caáu: FK = kc.Fb Trong ñoù: + kc: heä soá ñoä kín cuûa keát caáu. Tra baûng 4.3[6], ta coù kc =0,2÷0,6; choïn kc = 0,3. + Fb: dieän tích hình bao cuûa keát caáu Fb = L.B = 22.0,38 = 8,36(m2) =>FK = 0,3.8,36 = 2,508 (m2) Dieän tích chaén gioù cuûa vaät naâng: FN . Tra baûng 4.2[6] ta coù: FN = 2 (m2) => FH = FK + FN = 2,508 + 2 = 4,508 (m2) AÙp löïc gioù taùc duïng leân keát caáu xaùc ñònh theo coâng thöùc: pg = q0.n.c. trong ñoù: + q0: cöôøng ñoä gioù ôû ñoä cao 10m so vôùi maët ñaát vaø 6m so vôùi maët nöôùc bieån trung bình. Ñoái vôùi tröôøng hôïp tính keát caáu kim loaïi theo ñoä beàn vaø ñoä oån ñònh ôû traïng thaùi laøm vieäc, ta laáy q0 = 25 (kG/m2) + n: heä soá hieäu chænh aùp löïc gioù tính ñeán söï taêng aùp löïc theo chieàu cao. Tra baûng 4.5[6], ta coù n = 1,5 (öùng vôùi L= 20m-30m) + c: heä soá khí ñoäng hoïc cuûa keát caáu. Tra baûng 4.6[6], ta coù c = 1,5. + : heä soá keå ñeán taùc duïng ñoäng cuûa gioù. Choïn =1,5 + : heä soá vöôït taûi phuï thuoäc vaøo phöông phaùp tính toaùn. Vôùi phöông phaùp traïng thaùi giôùi haïn = 1,1. => pg = 25.1,5.1,5.1,5.1,1 = 92,8( kG/m2) => Khi tính ñeán heä soá vöôït taûi do taûi troïng gioù, n5 = 1,1 b. Taûi troïng gioù taùc duïng leân keát caáu theùp ôû traïng thaùi khoâng laøm vieäc. Khi naøy aùp löïc gioù q0 phaûi xaùc ñònh theo khu vöïc nôi ñaët caàn truïc. Do khoâng bieát roõ khu vöïc ñaët caàn truïc neân ta laáy q0 = 70 kG/m2 . Taûi troïng gioù phaân boá pg taùc duïng leân dieän tích chaén gioù cuûa keát caáu caàn truïc theo töøng khu vöïc gioù ôû ñoä cao 10m. pg = q0.n.c. trong ñoù: n: heä soá xeùt ñeán söï taêng aùp löïc gioù theo chieàu cao tính töø maët ñaát. Tra baûng 4.5[6] ta coù: L = 0-10m kH = 1 L = 10-20m kH = 1,32 L = 20-30m kH = 1,5 c: heä soá khí ñoäng hoïc phuï thuoäc vaøo daïng vaø kích thöôùc cuûa caàn truïc vaø vaän toác cuûa gioù. Choïn c = 0,3 : heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng ñoäng löïc hoïc gaây ra. Choïn = 1,5 => pg = 70.1.1,5.0,3 = 31,5kG/m2 pg = 70.1,32.1,5.0,3 = 41,6kG/m2 pg = 70.1,5.1,5.0,3 = 47,25kG/m2 Taûi troïng gioù taùc duïng leân maùy truïc ôû traïng thaùi khoâng laøm vieäc öùng vôùi töøng ñoä cao vaø coù tính ñeán heä soá vöôït taûi do taûi troïng gioù n5 = 1,1 2.10.5. Taûi troïng do laép raùp vaø vaän chuyeån: Caùc taûi troïng xuaát hieän trong quaù trình laép raùp caàn truïc goïi laø taûi troïng laép raùp. Caùc taûi trong ñoù taùc duïng leân keát caáu cuûa caàn truïc vaø giaù trò cuûa noù ñöôïc xaùc ñònh treân cô sôû thieát keá quy trình laép raùp caàn truïc. Khi vaän chuyeån caùc keát caáu cuûa caàn truïc seõ sinh ra caùc taûi troïng goïi laø taûi troïng vaän chuyeån. Caùc taûi troïng ñoù xuaát hieän do caùc thieát bò vaän chuyeån chuyeån ñoäng treân ñöôøng khoâng baèng phaúng, khi haõm gaây neân söï xoâ nay vaø khi qua caùc ñoaïn ñöôøng cong sinh ra caùc löïc quaùn tính li taâm. 2.11. Phöông phaùp tính vaø sô ñoà tính coät thaùp: 2.11.1. Phöông phaùp tính: Tính toaùn vaø thieát keá keát caáu theùp coät cuûa maùy vaän thaêng cuõng gioáng nhö tính toaùn vaø thieát keá keát caáu theùp cuûa caàn truïc thaùp, tieán haønh theo phöông phaùp traïng thaùi giôùi haïn, hieän nay ngöôøi ta ít duøng phöông phaùp traïng thaùi öùng suaát cho pheùp Theo phöông phaùp tính naøy keát caáu kim loaïi khoâng ñaët trong traïng thaùi laøm vieäc maø ñaët trong traïng thaùi giôùi haïn, töùc laø trong traïng thaùi keát caáu maát khaû naêng chòu taûi, khoâng theå laøm vieäc bình thöôøng ñöôïc nöõa, hoaëc coù bieán daïng quaù möùc, hoaëc do phaùt sinh ra caùc veát nöùt. Chính vì theá neân keát quaû tính theo phöông phaùp naøy tieát kieäm hôn phöông phaùp öùng suaát cho pheùp. Khaû naêng chòu ñöïng cuûa keát caáu theùp ñöôïc kieåm tra theo coâng thöùc: (6.12)[6] Trong ñoù: RH: söùc beàn ñònh möùc hay giôùi haïn chaûy cuûa vaät lieäu. m: heä soá ñieàu kieän laøm vieäc xaùc ñònh theo coâng thöùc: m = m1.m2.m3 m1: heä soá xeùt ñeán möùc ñoä haïn cheá do hoûng hoùc m2: heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa söï bieán daïng caùc caáu kieän thaønh moûng do uoán neùn. m3: heä soá ñieàu kieän laép raùp, xeùt ñeán öùng suaát phuï trong thanh. k: heä soá baèng 0,9 Choïn vaät lieäu cheá taïo coät maùy vaän thaêng laø theùp CT3 coù giôùi haïn chaûy => RH = . Tra baûng 6.4[6], ta coù: + m1 = 0,9 : Heä soá xeùt ñeán möùc ñoä haïn cheá do hoûng hoùc caùc boä phaän maø söï hoûng hoùc coù theå daãn ñeán söï hö hoûng caùc boä phaän lieân keát hoaëc laøm caàn truïc bò laät ñoå. + m2 = 0,9 : heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa caùc bieán daïng caùc caáu kieän thaønh moûng cho tieát dieän caùc boä phaän laøm töø theùp goùc ñeàu caïnh + m3 = 0,9 : thanh giaèng töø theùp goùc ñeàu caïnh nhöng coù lieân keát vôùi khu vöïc laân caän baèng baûn tieáp ñieåm. => R = 2500.0,9.0,9.0,9.0,9 = 1640(kG/cm2) 2.11.2. Löïc caêng caùp taùc duïng leân coät maùy vaän thaêng: Hình:2.2 . sô ñoà maéc caùp cô caáu naâng Aùp duïng cô lyù thuyeát ta coù: S1 = Vaäy ta coù löïc caêng caùp lôùn nhaát laø: Smax = S1 = S2 = 420kG Vaäy löïc taùc duïng leân coät thaùp cuûa maùy vaän thaêng: P = Smax + S2 = 840kG Khi cô caáu naâng ñang haï haøng vaø haõm haøng ñoät ngoät seõ sinh ra löïc quaùn tính, khi ñoù thì löïc taùc duïng leân coät thaùp seõ laø: P = Q + Pqt = 420 + 360 = 780(kG) 2.11.3. Sô ñoà tính coät: Coät thaùp maùy vaän thaêng laø loaïi coät daøn maét löôùi goàm 4 thanh lieân keát vôùi nhau baèng caùc thanh giaèng. Caùc thanh giaèng naøy ñaûm baûo cho caùc thanh bieân laøm vieäc ñoàng thôøi vaø chòu ñöôïc löïc ngang xuaát hieän do ñoä leäch taâm khoâng traùnh khoûi khi ñaët taûi troïng, tuy nhieân coät kieåu maét löôùi deã bò bieán daïng hôn so vôùi caùc coät gheùp phöùc hôïp khi chòu xung löïc. Coät coù tieát dieän phöùc hôïp duøng trong keát caáu theùp thöôøng coù chieàu cao lôùn, vì vaäy khaû naêng chòu taûi giôùi haïn cuûa chuùng ñöôïc tính toaùn khi coät maát oån ñònh. Tính oån ñònh cuûa coät chòu neùn ñöôïc tính theo coâng thöùc: (7.1)[6] Trong ñoù: Fng: dieän tích tieát dieän chòu neùn. : heä soá chieát giaûm öùng suaát Heä soá phuï thuoäc vaøo ñoä maûnh (7.2)[6] Trong ñoù: : chieàu daøi tính toaùn cuûa thanh l: chieàu daøi hình hoïc cuûa thanh r: baùn kính quaùn tính cuûa tieát dieän : heä soá chieàu daøi tính toaùn phuï thuoäc vaøo lieân keát ôû 2 ñaàu coät. Baùn kính quaùn tính cuûa tieát dieän cuõng ñöôïc tính theo coâng thöùc: (7.3)[6] Xeùt daøn trong maët phaúng treo haøng, xeùt daøn coù chòu taûi troïng do löïc caêng caùp taùc duïng leân daøn. Tính toaùn trong tröôøng hôïp toå hôïp taûi troïng IIb. Hình :2.3 sô ñoà taùc duïng cuûa caùc taûi troïng Xeùt coät caân baèng ta coù: => Theo (6.10) vaø (6.11)[6], ta coù Pg = =>Rx1 = -(20,69+37,75+9,23) = 67,67kG Xeùt daøn naèm trong maët phaúng vuoâng goùc vôùi maët phaúng treo haøng vaø coù chòu taûi troïng do löïc caêng cuûa daây caùp naâng haøng taùc duïng leân daøn. Tính toaùn trong tröôøng hôïp toå hôïp taûi troïng IIb. Hình :2.5 Sô ñoà taùc dung taûi troïng =>Rx1 = -(20,69+37,75+9,23) = 67,67kG 2.12. Tính choïn tieát dieän caùc thanh: 2.12.1. Tính choïn vaø kieåm tra thanh bieân cuûa coät: a. Tính choïn thanh bieân: Döïa vaøo caùc noäi löïc ñaõ tính ôû phaàn treân, ta coù löïc neùn lôùn nhaát trong thanh bieân laø R = 4408,45kG. Choïn tieát dieän cuûa thanh bieân ta döïa vaøo caùc phöông phaùp gaàn ñuùng sau: * Phöông phaùp 1: Böôùc 1- Choïn tröôùc giaù trò naøo ñoù cuûa , duøng coâng thöùc (7.1)[6] ñeå tìm tieát dieän yeâu caàu, tìm ñöôïc Fng. Sau ñoù xaùc ñònh baùn kính quaùn tính r vaø ñoä maûnh Böôùc 2- Caên cöù vaøo baùn kính quaùn tính r vaø ñoä maûnh ta tra baûng tìm ñöôïc . Neáu gaàn baèng thì tính toaùn coi nhö keát thuùc. Tröôøng hôïp neáu tìm ñöôïc lôùn hôn trò soá giaû ñònh thì ta laïi choïn tieáp coù giaù trò trong khoaûng roài tính toaùn tieáp tuïc nhö ban ñaàu cho ñeán khi naøo coù keát quaû thoaõ maõn . * Phöông phaùp 2: Coù theå choïn tröôùc caùc kích thöôùc cuûa tieát dieän roài tính toaùn theo coâng thöùc (7.1)[6]. Keát quaû tính toaùn ñöôïc neáu chöa thoaõ maõn yeâu caàu thì laïi thay ñoåi moät soá kích thöôùc choïn ban ñaàu, roài tieáp tuïc tính toaùn ñeán khi naøo coù tieát dieän thoaõ maõn. * Phöông phaùp 3: Coù theå choïn tröôùc ñoä maûnh roài xaùc ñònh baùn kính quaùn tínhcuûa tieát dieän yeâu caàu. Choïn = 0,6 => dieän tích tieát dieän yeâu caàu laø: Tra baûng phuï luïc III saùch Söùc beàn vaät lieäu, choïn theùp goùc ñeàu caïnh soáhieäu N0 5 coù dieän tích tieát dieän F = 4,8cm2, vaø coù caùc trò soá: Jx = 11,2cm4 rx = 1,53cm Hình : 2.6 Theùp goùc ñeàu caïnh 50x50x5 Ñoä maûnh ñöôïc tính theo coâng thöùc: Choïn => Tra baûng 7.1[6], ta coù . Quaù trình choïn thanh bieân keát thuùc. Do yeâu caàu veà caáu taïo neân ta choïn thanh bieân cuûa daøn tröôùc laø theùp goùc khoâng ñeàu caïnh. Tra baûng phuï luïc IV saùch Söùc beàn vaät lieäu, choïn theùp goùc khoâng ñeàu caïnh 63x40x5 (mm)coù dieän tích tieát dieän F = 4,98cm2, vaø coù caùc trò soá: Jx = 19,9cm4 rx = 2 cm Hình : 2.6 Theùp goùc 63x40x5 Ñoä maûnh ñöôïc tính theo coâng thöùc: Choïn => Tra baûng 7.1[6], ta coù . b.. Kieåm tra beàn vaø oån ñònh cuûa thanh bieân: 1). Kieåm tra ñoä oån beàn cuûa thanh bieân: Theo phöông phaùp traïng thaùi giôùi haïn ta coù (7.50).[6]: Momen uoán cuûa thanh trong tieát dieän thanh chòu neùn vôùi ñoä leäch taâm e ñöôïc tính theo coâng thöùc: ex : khoaûng caùch töø N tôùi truïc x-x vaø y-y Wx: momen choáng uoán theo truïc x-x. Wy: momen choáng uoán theo truïc y-y. Vì thanh chòu neùn neân: Trong ñoù: 2) Kieåm tra ñoä oån ñònh cuûa thanh bieân: Ñoä oån ñònh cuûa thanh bieân ñöôïc kieåm tra theo coâng thöùc (7.58).[6]: 2.12.2. Tính choïn vaø kieåm tra caùc thanh giaèng: a. choïn thanh giaèng: Khi tính caùc thanh giaèng thì caùc thanh giaèng ñöôïc tính döôùi taùc duïng cuûa löïc ngang qui öôùc ( löïc giaû ñònh Q). Ñoái vôùi keát caáu laøm baèng theùp Caùcbon thaáp thì Q ñöôïc tính nhö sau: Q = 20F (7.19)[6] Trong ñoù: F: dieän tích tieát dieän cuûa caùc thanh bieân (cm2) Q: löïc ngang qui öôùc (kG) => Q = 20.4.4,8 = 384kG Löïc ngang sinh ra ôû moät maét löôùi baèng vôùi m = 2 laø soá maét löôùi trong 2 maët phaúng song song Nhöõng thanh giaèng ngang vaø giaèng cheùo trong heä maét löôùi tính nhö caùc thanh chòu neùn vôùi caùc löïc taùc duïng. Noäi löïc trong caùc thanh giaèng ngang: Noäi löïc trong caùc thanh giaèng cheùo Trong ñoù: : goùc nghieâng giöõa thanh giaèng cheùo vaø thanh giaèng ngang. Choïn = 0,5 => dieän tích tieát dieän yeâu caàu laø: Tra baûng phuï luïc III saùch Söùc beàn vaät lieäu, choïn theùp goùc ñeàu caïnh soá hieäu N03,2 coù dieän tích tieát dieän F = 1,62cm2, vaø coù caùc trò soá: Jx = 1,16cm4 ; rx = 0,85cm. Hình :2.7 Theùp goùc ñeàu caïnh 2.13. oån ñònh toång theå cuûa coät thaùp 2.13.1. Tính toaùn coät chòu neùn leäch taâm theo ñieàu kieän beàn: Coâng thöùc tính toaùn beàn trong phöông phaùp traïng thaùi giôùi haïn coù daïng: (7.50)[6] Momen uoán cuûa thanh trong tieát dieän cuûa thanh bò neùn vôùi ñoä leäch taâm e luoân coù theå vieát döôùi daïng: (7.53)[6] Trong ñoù: Ngh: löïc neùn Fth: dieän tích thöïc cuûa tieát dieän chòu neùn. Mx: momen uoán theo truïc x-x Wx: momen choáng uoán theo truïc x-x ex: khoaûng caùch töø N tôùi truïc y-y khi chöa dôøi löïc N veà taâm cuûa tieát dieän. m0: heä soá ñieàu kieän laøm vieäc. Hình:2.8 Maët caét ngang daøn Löïc neùn taùc duïng leân tieát dieän cuûa coät N = 780kG. Momen uoán cuûa coät vôùi ñoä leäch taâm e = 16,92cm Mx = 780.16,92 = 13501,8kGcm Momen choáng uoán cuûa tieát dieän coät Trong ñoù: Jx: momen quaùn tính cuûa tieát dieän yn = 380/2 = 190mm = 19cm Momen quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc x-x Jmax = 2JX = 2(Jx + b2F) = 2( 16,34 + 16,922.6,13) = 3711,34cm4 2.13.2. Tính toaùn coät chòu neùn leäch taâm theo ñieàu kieän oån ñònh: Khi chieàu daøi cuûa thanh lôùn thì yeáu toá quyeát ñònh ñoä an toaøn cuûa noù laø ñoä oån ñònh. Tính toaùn thanh cong chòu neùn theo oån ñònh raát phöùc taïp. ÔÛ ñaây khoâng aùp duïng ñöôïc nguyeân taéc ñoäc laäp taùc duïng cuûa löïc. Do taùc ñoäng cuûa momen uoán do ñoä leäch taâm cuûa löïc doïc seõ xuaát hieän vaø taêng daàn leân. Khi ñoä leäch cuûa löïc doïc taêng laïi daãn ñeán söï taêng momen uoán ban ñaàu. Söï taêng momen uoán laïi daãn ñeán söï taêng tieáp ñoä leäch taâm cuûa luïc doïc vaø cöù theá tieáp dieãn… a. Tính oån ñònh cuûa coät chòu neùn leäch taâm trong maët phaúng taùc duïng cuûa momen uoán: Theo phöông phaùp traïng thaùi giôùi haïn: (7.58)[6] Trong ñoù: : heä soá chieát giaûm öùng suaát cuûa thanh chòu neùn leäch taâm Heä soá ñoái vôùi coät roãng phuï thuoäc vaøo ñoä maûnh vaø ñoä leäch taâm tính ñoåi m1. Ñoä maûnh quy ñoåi cuûa coät chòu neùn coù tính ñeán aûnh höôûng cuûa caùc thanh giaèng. Khi tính toaùn coät goàm 4 thanh bieân chòu neùn vaø duøng thanh giaèng cheùo theo phöông maûnh nhaát ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc(7.14)[6]: Trong ñoù: : ñoä maûnh lôùn nhaát cuûa caùc thanh töông öùng vôùi moät trong caùc truïc chính, = max(). Fb, Fg1, Fg2: laàn löôït laø dieän tích tieát dieän cuûa caùc thanh bieân vaø thanh giaèng. k1, k2: caùc heä soá ñoái vôùi caùc maët phaúng töông öùng phuï thuoäc vaøo goùc nghieâng giöõa thanh cheùo vaø thanh bieân. Ñoä maûnh cuûa coät öùng vôùi truïc x-x Trong ñoù: rx: baùn kính quaùn tính cuûa tieát dieän Theo hình 7.7b[1], ta coù: rx = ry = 0,37b = 0,37.38 = 16,34cm Tra baûng ta coù k1 = 27 Ñoä leäch taâm tính ñoåi ñöôïc tính theo coâng thöùc(7.59)[6]: Trong ñoù: m: ñoä leäch taâm töông ñoái : heä soá aûnh höôûng cuûa hình daïng tieát dieän Ñoä leäch taâm töông ñoái ñöôïc tính theo coâng thöùc(7.64a)[6]: Ñoä maûnh qui öôùc ñöôïc tính theo coâng thöùc: Tra baûng 7.7[6] ta coù b. Tính oån ñònh cuûa coät chòu neùn leäch taâm trong maët phaúng vuoâng goùc vôùi maët phaúng taùc duïng cuûa momen uoán: Theo phöông phaùp traïng thaùi giôùi haïn, coâng thöùc kieåm tra oån ñònh coù daïng: (7.66)[6] Trong ñoù: : heä soá uoán doïc C: heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa momen uoán Mx vaø hình daïng tieát dieän. Heä soá naøy phuï thuoäc vaøo vaø mx. Ñoä maûnh ñöôïc tính theo coâng thöùc: Baùn kính quaùn tính cuûa tieát dieän Ñoä leäch taâm töông ñoái ñöôïc tính theo coâng thöùc: Döïa vaøo hình 7.18[6], ta coù C = 0,32 Döïa vaøo baûng 7.1[6], tra baûng ta ñöôïc heä soá uoán doïc = 0,99 2.14. Kieåm tra oån ñònh cuïc boä cuûa coät : Maát oån ñònh cuïc boä cuûa coät do taûi troïng cuûa baùnh xe khi di chuyeån treân ray taïo ra, khi ñoù thanh bieân cuûa daøn seõ chòu uoán cuïc boä. Aùp löïc do baùnh xe gaây ra taùc duïng leân thanh bieân, khi baøn naâng mang haøng di chuyeån. Sô ñoà tính ñöôïc ñöa veà nhö hình veõ: Hình: 2.9 Sô ñoà taùc duïng baøn naâng vaøo thaùp Momen uoán ñoái vôùi ñieåm 2: AÙp löïc taùc duïng leân thanh bieân lôùn nhaát: P = X1 = 136kG Theo phöông phaùp gaàn ñuùng, tính uoán cuïc boä chæ do baùnh xe coù aùp löïc lôùn nhaát P gaây ra. Momen uoán cöïc ñaïi ôû giöõa khoang(6.38).[6]: Momen uoán cöïc ñaïi ôû maét(6.39)[6]: Theo phöông phaùp traïng thaùi giôùi haïn ta coù: Khaû naêng chòu löïc cöïc ñaïi taïi giöõa khoang: Khaû naêng chòu löïc cöïc ñaïi taïi maét daøn Trong ñoù: Hình : 2.10 Theùp goùc 63x40x5 Momen choáng uoán cuûa tieát dieän: Vaäy toång khaû naêng chòu löïc taïi giöõa khoang Toång khaû naêng chòu löïc taïi maét daøn 2.15. Tính toaùn caùc moái noái : 2.15.1. Tính toaùn moái noái giöõa caùc ñoaïn coät: Moái noái giöõa caùc ñoaïn coät ñöôïc thöïc hieän baèng caùc buloâng coù ñoä beàn cao, lieân keát hai ñoaïn coät thoâng qua caùc maët bích laép raùp. Thoâng thöôøng duøng bu loâng cheá taïo töø theùp 40 laép vôùi loã coù khe hôû vaøi mm. Ñeå ñaûm baûo ñoä chính xaùc laép gheùp, caùc loã buloâng thöôøng ñöôïc taïo baèng caùch khoan loã. Nghieân cöùu thöïc nghieäm cho thaáy raèng khi lieân keát chòu momen uoán M ( taûi troïng ngoaøi taùc duïng leân moái gheùp) nhö hình veõ thì löïc taùc duïng leân buloâng phaân boá theo qui luaät baäc nhaát, söï taùch hôû moái gheùp khi momen ngoaïi löïc ñuû lôùn vaø hai maët bích ( ñöôïc coi laø tuyeät ñoái cöùng seõ quay quanh caùc truïc Ox1 , Oy1 töùc laø ñi qua truïc cuûa tieát dieän coät. Ñoái vôùi moái noái giöõa caùc maët bích cuûa caùc ñoaïn coät, lieân keát chæ chòu momen uoán do taûi troïng gioù gaây ra. Sô ñoà tính moái noái ñöôïc ñöa veà nhö hình veõ: Hình : 2.11 Sô ñoà tính lieân keát maët bích Khi ñoù öùng suaát phaùt sinh lôùn nhaát trong caùc buloâng laép raùp ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: (3.39)[6] Trong ñoù: + Jy1 = F: momen quaùn tính cuûa maët caét ñoái vôùi truïc y1. + xi: Toaï ñoä cuûa taâm buloâng thöù i ñoái vôùi caùc truïc x1 vaø y1. Momen uoán lôùn nhaát do taûi troïng gioù gaây ra: M = 5Pg1 + 15Pg2 + 21Pg3 = 5.27 + 15.47 + 21.60,75 = 2115,75kG Momen quaùn tính cuûa maët caét buloâng ñoái vôùi truïc y1, choïn ñöôøng kính cuûa buloâng d = 16mm Jy1 = 4523(cm4) Khi ñoù öùng suaát tính toaùn lôùn nhaát ôû buloâng seõ laø: (3.40)[6] Trong ñoù: + k0 = 1,3÷1,5 laø heä soá döï tröõ ñeå moái noái khoâng bò taùch hôû do taûi troïng thay ñoåi + k1 = 1,4 ÷1,5 laø heä soá tính ñeán söï phaân boá öùng suaát khoâng ñeàu treân caùc buloâng. Ñieàu kieän beàn cuûa caùc buloâng seõ ñöôïc vieát laïi laø: (3.41)[6] 2.15.1. Tính toaùn caùc lieân keát haøn : Trong thöïc teá ñoái vôùi keát caáu daøn ngöôøi ta coù theå duøng nhieàu kieåu moái gheùp khaùc nhau(baèng buloâng, baèng haøn, ñinh taùn. . .). Nhöng loaïi keát caáu moái haøn raát ñöôïc duøng phoå bieán vì caùc öu ñieåm cuûa noù veà tính thaåm myõ, tính kinh teá, ñoàng thôøi cuõng chòu löïc khoâng keùm so vôùi buloâng vaø caùc loaïi moái gheùp khaùc.Ñeå cho moái haøn ñöôïc ñaûm baûo khi chòu löïc ta tieán haønh tính chieàu daøi moái haøn, neáu chieàu daøi moái haøn lôùn hôn chieàu daøi cuûa caùnh theùp goùc thì ta coù theå duøng baûn maõ ñeå truyeàn löïc ñoàng thôøi ñaûm baûo ñöôïc chieàu daøi moái haøn. Maët caét tieâu chuaån cuûa moái haøn laø moät tam giaùc caân coù caïnh baèng hoaëc nhoû hôn chieàu daøy cuûa taám. Tieát dieän tính toaùn cuûa moái haøn thöôøng ñöôïc tính theâm moät löôïng 0,1, do khi haøn kim loaïi bò daøy leân. Ñoái vôùi lieân keát giöõa thanh bieân vaø thanh giaèng cuûa coät thaùp, ngöôøi ta duøng moái haøn goùc. Khi tính toaùn lieân keát haøn ta giaû thieát öùng suaát phaân boá ñeâu treân toaøn boä tieát dieän moái haøn. Choïn chieàu cao moái haøn baèng chieàu daøy baûn caùnh cuûa thanh giaèng, khi ñoù: Coâng thöùc kieåm tra ñoä beàn moái haøn khi thanh giaèng chæ chòu keùo ( neùn): ( Baûng 3.1)[6] Trong ñoù: + Ngh: löïc tính toaùn theo heä soá tính toaùn quaù taûi vaø heä soá ñieàu kieän laøm vieäc. + : heä soá hieäu chænh coâng thöùc + hh: chieàu cao moái haøn + : toång chieàu daøi ñöôøng haøn + : ñoä beàn tính toaùn cuûa moái haøn Löïc tính toaùn theo heä soá tính toaùn quaù taûi vaø heä soá ñieàu kieän laøm vieäc Tra baûng 3.3[6], ta coù ñoä beàn tính toaùn cuûa moái haøn trong keát caáu theùp ñoái vôùi theùp neàn laø theùp CT3: Heä soá hieäu chænh phuï thuoäc vaøo phöông phaùp haøn. Ñoái vôùi phöông phaùp haøn tay =0,7. Ñeå ñaûm baûo oån ñònh cho moái haøn ñuû ñoä beàn khi chòu taûi troïng gioù vaø chòu taûi troïng cuïc boä khi thang naâng di chuyeån doïc coät. Choïn chieàu daøi toång coäng lh =40 mm. Ñeå cho ñöôøng truïc cuûa caùc thanh giaèng giao vôùi ñöôøng truïc cuûa thanh bieân taïi maét daøn, ta söû duïng baûn maõ ñeå truyeàn löïc. Chieàu daøy cuûa baûn maõ ta choïn Do theùp goùc coù tieát dieän khoâng ñoái xöùng neân tieát dieän vaø chieàu daøi moái haøn phaûi khoâng baèng nhau ñeå cho chuùng laøm vieäc nhö nhau. Ñeå xaùc ñònh tieát dieän haøn cho ñöôøng haøn theùp goùc phaûi xuaát phaùt töø ñieàu kieän caân baèng momen phaùt sinh do troïng taâm moái haøn leäch so vôùi taâm keùo cuûa tieát dieän. Vôùi ñieàu kieän ñoù löïc trong thanh seõ khoâng gaây phaù hoûng moái haøn. Theo hình 3.5[6] ta coù tæ leä chieàu daøi moái haøn cuûa moái haøn goùc laø . Tính toaùn thieát keá keát caáu theùp baøn naâng : Sô ñoà tính : Hình : 2.12 Sô ñoà tính baøn naâng Baøn naâng coù caáu taïo goàm hai thanh chuïi löïc cô baûn : thanh soá 1 vaø 2,thanh soá 1 chòu keùo thanh soá 2 chòu neùn. Xaùc ñònh tieát dieän thanh 1 : Tra baûng 2 phuï luïc saùch söùc beàn vaät lieäu vaø caên cöù thöïc teá ta choïn theùp chöõ U coù kí hieäu No 12. Thanh soá 2 chòu uoán, ta coù moâmen uoán lôùn nhaát sinh ra trong thanh ñöôïc tính nhö sau: