Đồ án Môn học thiết kế cầu trục

LÔØI NOÙI ÑAÀU Ñoà aùn moân hoïc Thieát keá caàu truïc laø böôùc keát thuùc moân hoïc Kyõ thuaät naâng chuyeån, laø phaàn kieán thöùc quan troïng ñoái vôùi sinh vieân khoa cô khí noùi chung vaø sinh vieân ngaønh cô giôùi hoaù xí nghieäp noùi rieâng, ñoù laø kieán thöùc toång hôïp cuûa caùc moân hoïc : cô sôû thieát keá maùy, veõ kyõ thuaät, cô hoïc maùy, söùc beàn vaät lieäu,… Ñeà taøi cuûa ñoà aùn naøy laø thieát keá caàu truïc hai daàm kieåu hoäp ñeå naâng vaät coù taûi troïng 12.5 taán, duøng ñeå naâng chuyeån caùc vaät, caùc chi tieát, phoâi lieäu … trong nhaø xöôûng . Taäp trung cuûa ñoà aùn laø tính toaùn cô caáu naâng vaø cô caáu di chuyeån Qua ñoà aùn giuùp sinh vieân naém vöõng nhöõng vaán ñeà cô baûn trong thieát keá maùy, tính toaùn thieát keá chi tieát maùy theo chæ tieâu chuû yeáu laø khaû naêng laøm vieäc, thieát keá chi tieát maùy voû khung, choïn caáp chính xaùc ,laép gheùp vaø phöông phaùp trình baøy baûn veõ, veà dung sai laép gheùp vaø caùc soá lieäu tra cöùu . Do kieán thöùc veà thieát keá maùy coøn haïn cheá neân noäi dung vaø trình baøy coøn haïn cheá khoâng traùnh khoûi thieáu soùt . Chuùng em raát chaân thaønhcaûm ôn söï giuùp ñôõ cuûa caùc thaày coâ trong boâ trong boä moân, söï nhieät tình giuùp ñôõ, chæ daãn, giaûiù thích cuûa coâ NGUYEÃN HOÀNG NGAÂN TP.HOÀ CHÍ MINH Ngaøy thaùng naêm 2004 Nhoùm Sinh vieân thöïc hieän ñoà aùn: Chaâu ngoïc AÂn MSSV : 20100112 Phan vaên Cöôøng MSSV : 2010352 NHIEÄM VUÏ THIEÁT KEÁ Thieát keá caàu truïc hai daàm kieåu hoäp ñaûm baûo yeâu caàu veà thoâng soá hoaït ñoäng vaø ñaëc tính kyõ thuaät cho tröôùc: - Kích thöôùc nhoû goïn phuø hôïp vôùi khoâng gian laøm vieäc chaät heïp trong xöoûng cô khí. - Ñaûm baûo tính beàn ,an toaøn kinh teá ,deã daøng vaän haønh ,baûo trì - Taêng naêng suaát giaûm nheï söùc lao ñoäng cuûa coâng nhaân trong vieäc vaän chuyeån phoâi. - Ñaêc tính kyõ thuaät + Taûi troïng naâng: Q=12.5 (taán) . + Cheá ñoä laøm vieäc trung bình : CÑ = 25% . + Chieàu cao naâng H = 8 (m) . + Vaän toác naâng . + Vaän toác di chuyeån xe laên . + Taàm roäng L = 20 (m). MUÏC LUÏC Noäi Dung Trang CHÖÔNG I Giôùi thieäu toång quan veà maùy xaây döïng . Ñònh nghóa, phaân loaïi vaø yeâu caàu ñoái vôùi maùy xaây döïng . 5 Giôùi thieäu veà caàu truïc . 8 Yeâu caàu ñaëc tính kyõ thuaät vaø choïn phöông aùn . 10 Nhieäm vuï vaø yeâu caàu thieát keá . Choïn phöông aùn . CHÖÔNG II Tính cô caáu naâng . Sô ñoà cô caáu naâng. 13 Choïn loaïi daây . // Choïn palaêng . 14 Tính kích thöôùc daây. 16 Tính tang. // Choïn ñoäng cô dieän. 19 Tyû soá truyeàn. // Tính phanh. 20 Tính boä truyeàn. // Kieåm tra nhieät ñoäng cô. // Tính caùc cô caáu khaùc. 23 CHÖÔNG III Tính cô caáu di chuyeån xe laên. Tính choïn baùnh xe vaø ray. 33 Choïn ñoäng cô. 35 Tyû soá truyeàn. 36 CHÖÔNG IV Tính cô caáu di chuyeån caàu. Tính choïn baùnh xe vaø ray. 37 Choïn ñoäng cô. 38 Tyû soá truyeàn. 39 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 40 Chöông I GIÔÙI THIEÄU TOÅNG QUAN VEÀ MAÙY XAÂY DÖÏNG ÑÒNH NGHÓA , PHAÂN LOAÏI VAØ YEÂU CAÀU ÑOÁI VÔÙI MAÙY XAÂY DÖÏNG Ñònh nghóa veà maùy xaây döïng : - Maùy xaây döïng laø danh töø chung chæ caùc loaïi maùy vaø thieát bò phuïc vuï cho coâng taùc xaây döïng cô baûn , coâng nghieäp , caûng , thuyû lôïi , giao thoâng vaän taûi v.v.. Do vaäy chuûng loaïi raát nhieàu . Phaân loaïi maùy : - Ñeå thuaän tieän cho nghieân cöùu vaø thieát keá cheá taïo ngöôøi ta phaân loaïi maùy xaây döïng theo tính chaát coâng vieäc hay coâng duïng nhö sau : - Maùy phaùt löïc : Duøng ñeå cung caáp ñoäng löïc cho caùc maùy khaùc laøm vieäc , thöôøng laø nhöõng toå maùy ñieâzen phaùt ñieän , toå maùy neùn khí v.v.. - Maùy vaän chuyeån : Söû duïng ñeå vaän chuyeån haøng hoaù , vaät lieäu . Noù ñöôïc phaân ra laøm nhieàu loaïi khaùc nhau nhö maùy vaän chuyeån ngang , maùy vaän chuyeån ñöùng , maùy vaän chuyeån lieân tuïc , maùy xeáp dôõ … - Maùy laøm ñaát : Goàm caùc maùy phuïc vuï caùc khaâu thi coâng ñaát nhö maùy ñaøo ñaát , chuyeån ñaát , xuùc ñaát … - Maùy gia coâng ñaù : Phuïc vuï cho nghieàn saøng röûa ñaù - Maùy laøm beâtoâng : Duøng trong vieäc troän , ñoå vaø ñaàm beâtoâng - Maùy ñoùng coïc vaø nhoå coïc - Maùy gia coâng goã : Phuïc vuï vieäc cöa , xeû , baøo goã - Maùy gia coâng saét theùp : Phuïc vuï cho vieäc caét , uoán , haøn theùp vaø coát theùp - Maùy bôm nöôùc : Phuïc vuï cho vieäc caáp thoaùt nöôùc - Caùc maùy chuyeân duøng - Ngoaøi ra tuyø theo yeâu caàu nghieân cöùu , thieát keá vaø söû duïng ngöôøi ta coøn phaân loaïi theo nguoàn ñoäng löïc ( maùy chaïy baèng ñoäng cô ñoát trong , baèng ñieän , khí neùn … ) , theo caùch di ñoäng ( baùnh hôi , baùnh xích , baùnh saét … ) , theo phöông phaùp ñieàu khieån ( cô khí , thuyû löïc , khí neùn … ) Yeâu caàu chung ñoái vôùi maùy xaây döïng : - Veà keát caáu : ñôn giaûn , goïn nheï , coâng suaát thích hôïp . Caùc chi tieát maùy ñôn giaûn ñuû ñoä beàn , deã cheá taïo . - Veà söû duïng vaø baûo quaûn : caàn coù tính cô ñoäng , ñieàu khieån , thaùo laép , baûo quaûn , vaän chuyeån khoâng quaù phöùc taïp , söû duïng thuaän tieän an toaøn , phuø hôïp vôùi khí haäu . GIÔÙI THIEÄU VEÀ CAÀU TRUÏC 1) Khaùi nieäm : - Caàu truïc laø loaïi maùy naâng ñöôïc söû duïng chuû yeáu ñeå naâng vaø di chuyeån caùc vaät naëng , xeáp dôõ haøng hoaù … Trong coâng nghieäp noù ñöôïc söû duïng ôû caùc nhaø xöôûng laép raùp cheá taïo , trong caùc loø luyeän kim . 2) Phaân loaïi : - Caàu truïc ñöôïc phaân laøm hai loaïi chính : caàu truïc moät daàm vaø caàu truïc hai daàm + Caàu truïc moät daàm bao goàm coù kieåu treo vaø kieåu töïa + Caàu truïc hai daàm cuõng coù hai kieåu : kieàu töïa vaø kieåu treo 3) Caáu taïo chung cuûa caàu truïc - Caàu truïc coù nhieàu daïng khaùc nhau nhöng nhìn chung coù caùc boä phaän sau : - Ñoäng cô : Trong maùy truïc söû duïng 3 loaïi ñoäng cô nhö ñoäng cô ñoát trong , ñoäng cô khí neùn , ñoäng cô ñieän . Ñoäng cô ñoát trong thích hôïp vôùi nhöõng maùy di ñoäng nhieàu , hoaït ñoäng ñoäc laäp , khoâng theo quyõ ñaïo nhaát ñònh vaø xa nguoàn ñieän . Ñoäng cô khí neùn thöôøng ñöôïc söû duïng trong nhöõng maùy coá ñònh hay maùy coâng cuï nhö maùy ñoùng coïc , maùy khoan , maùy phun voâi … Ñoäng cô ñieän laø loaïi ñoäng cô ñöôïc söû duïng roäng raõi nhaát trong caàu truïc vì phuø hôïp vôùi tính chaát laøm vieäc cuûa caàu truïc ( coá ñònh , di chuyeån ngaén theo quyõ ñaïo nhaát ñònh ) vaø coù coâng suaát cao , goïn nheï , chòu taûi toát , thay ñoåi toác ñoä vaø chieàu quay nhanh , deã töï ñoäng hoaù … - Heä thoáng truyeàn ñoäng : Coù raát nhieàu kieåu truyeàn ñoäng nhö truyeàn ñoäng daàu eùp khí neùn , truyeàn ñoäng ñieän , truyeàn ñoäng hoãn hôp , truyeàn ñoäng cô khí . Tuy nhieân trong caàu truïc duøng phoå bieán laø truyeàn ñoäng cô khí vì deã cheá taïo , an toaøn . - Cô caáu coâng taùc - Cô caáu quay - Cô caáu di chuyeån : Thöôøng söû duïng di chuyeån baèng baùnh xe vaø ray - Heä thoáng ñieàu khieån : Söû duïng ñeå taét môû hoaït ñoäng cuûa caùc cô caáu . - Khung beä - Caùc thieát bò phuï - Ñeå deã daøng trong thieát keá ngöôøi ta chia caàu truïc ra laøm ba cô caáu chính : cô caáu naâng vaät , cô caáu di chuyeån xe con , cô caáu di chuyeån caàu . I, YEÂU CAÀU ÑAËC TÍNH KYÕ THUAÄT VAØ CHOÏN PHÖÔNG AÙN NHIEÄM VUÏ VAØ YEÂU CAÀU THIEÁT KEÁ 1) Nhieäm vuï : Thieát keá caàu truïc hai daàm kieåu hoäp . 2) Yeâu caàu : - Kích thöôùc nhoû goïn phuø hôïp vôùi khoâng gian laøm vieäc chaät heïp trong xöoûng cô khí. - Ñaûm baûo tính beàn ,an toaøn kinh teá ,deã daøng vaän haønh ,baûo trì - Taêng naêng suaát giaûm nheï söùc lao ñoäng cuûa coâng nhaân trong vieäc vaän chuyeån phoâi. - Ñaêc tính kyõ thuaät + Taûi troïng naâng: Q=12.5 (taán) . + Cheá ñoä laøm vieäc trung bình : CÑ = 25% . + Chieàu cao naâng H = 8 (m) . + Vaän toác naâng . + Vaän toác di chuyeån xe laên . + Taàm roäng L = 20 (m). + Vaän toác di chuyeânyû caàu Vc = 100 (m/phuùt ) CHOÏN PHÖÔNG AÙN - Cô caáu naâng ñöôïc thieát keá duøng tôøi naâng vaø moùc . - Tôøi naâng goàm coù ñoäng cô ñieän , hoäp giaûm toác ,tang vaø caùp naâng . + Ñoäng cô ñieän coù hai loaïi ñoäng cô ñieän moät chieàu vaø ñoäng cô ñieän xoay chieàu . Ñoäng cô ñieän xoay chieàu 3 pha ñöôïc öùng duïng roäng raõi trong coâng nghieäp vôùi coâng suaát , tính beàn cao,momen khôûi ñoäng lôùn ,deã ñaûo chieàu.Beân caïnh ñoù ta coù ñoäng cô ñieän moät chieàu : laø loaïi ñoäng cô ñieän coù khaû naêng ñieàu chænh toác ñoä trong phaïm vi roäng , khi laøm vieäc baûo ñaûm khôûi ñoäng eâm, haõm vaø ñaûo chieàu deã daøng ,giaù thaønh cao , khi laép ñaët caàn theâm boä chænh löu khaù phöùc taïp . Treân nhöõng öu khuyeát ñieåm cuûa hai loaïi ñoäng cô ñieän xoay chieàu vaø ñoäng cô ñieän moät chieàu ta thaáy ñöôïc ñoäng cô ñieän xoay chieàu tuy tính chaát thay ñoåi toác ñoä khoâng baèng ñoäng cô ñieän moät chieàu nhöng vôùiä tính thoâng duïng , beàn vaø kinh teá hôn thì nhöõng khuyeát ñieåm cuûa loaïi ñoäng cô naøy vaãn chaáp nhaän ñöôïc. Vaäy khi thieát keá caàu truïc hai daàm naøy ta duøng ñoäng cô ñieän xoay chieàu ba pha laø phuø hôïp. - Hoäp giaûm toác : Söû duïng boä truyeàn baùnh raêng truï ,boä truyeàn baùnh raêng boâi trôn baèng taùt daàu . - Tang ñöôïc cheá taïo baèng gang xaùm ,coù xeû raõnh .Caùp vaøo raõnh thì öùng suaát phaân boá ñeàu , traùnh ñöôïc öùng suaát taäp trung treân caùp ,giaûm ñöôïc giaù thaønh so theùp . - Caùp naâng :löïa choïn döïa treân heä soá an toaøn cho pheùp , vaø tuoåi thoï cuûa daây caùp . Do ñoù ta phaûi choïn caùp cho phuø hôïp vôùi taûi troïng naâng , chòu löïc caêng daây lôùn . - Coù hai loaïi caùp coù theå söû duïng :caùp beän xuoâi vaø caùp beän cheùo . + Caùp beän xuoâi :coù tính meàm ,deã uoán qua roøng roïc vaø tang ,khaû naêng choáng moøn toát (do tieáp xuùc giöõa caùc sôïi caùp laø tieáp xuùc ñöôøng coù nhöôïc ñieåm laø deã bò tôû khi caùp bò ñöùt vaø deã bò xoaén laïi khi moät ñaàu caùp ôû traïng thaùi töï do . + Caùp beän cheùo:coù tínhcöùng ,deã moøn khi laøm vieäc (do tieáp xuùc giöõa caùc sôïi caùp laø tieáp xuùc ñieåm) nhöng laïi khoù bò tôû vaø khoâng bò xoaén laïi khi moät ñaàu ôû traïng thaùi töï do. - Döïa treân tính chaát cuûa hai loaïi caùp vaø caáu taïo cuûa cô caáu naâng ta choïn loaïi caùp beän cheùo . - Nhöõng tính chaát cô baûn cuûa caùc loaïi theùp : + Caùc loaïi theùp laù ,taám daäp coù söùc chòu cao veà keùo neùn .Neân duøng cho caùc phaàn töû tieáp nhaän taûi troïng keùo, neùn . Ta söû duïng loaïi theùp naøy laøm caùc taám keâ . + Caùc loaïi theùp CT3 , thöôøng laø theùp hình coù ñoä beàn cô tính , tính coâng ngheä cao , tính beàn deûo do chòu va ñaäp vaø tính haøn cao. Neân duøng cho caùc phaàn töû tieáp nhaän öùng suaát uoán . Ta söû duïng loaïi theùp naøy laøm keát caáu daàm chòu löïc vaø laøm khung xe con . + Phanh söû duïng trong caàu truïc coù nhieàu loaïi nhö phanh maù , phanh ñóa , phanh ñai , phanh noùn , phanh aùp truïc , phanh ly taâm . Ñeå ñaûm baûo an toaøn vaø thích hôïp vôùi heä thoáng daãn ñoäng ñieän ñoäc laäp ta söû duïng loai phanh thöôøng ñoùng Chöông: II TÍNH TOAÙN CÔ CAÁU NAÂNG Soá lieäu ban ñaàu : Troïng taûi Q0 = 12.5 (taán) = 125000 (N). Troïng löôïng vaät mang: boû qua khi tính. Hình 1: Sô ñoà cô caáu naâng Chieàu cao naâng:H = 8 (m) . Vaän toác naâng V = 12 (m/ phuùt) Cheá ñoä laøm vieäc: CÑ% = 25%. Sô ñoà cô caáu naâng : 1: Tang. 2: Khôùp raêng. 3: Hoäp giaûm toác. 4: Khôùp raêng. 5: Phanh 6: Ñoäng cô. - Do tính chaát quan troïng, yeâu caàu cao vaø vò trí ñaëc bieät cuûa cô caáu naâng trong maùy truïc . Vì vaäy noù phaûi ñöôïc thieát keá ñaûm baûo ñoä tin caäy , ñoä an toaøn vaø oån ñònh cao , noù phaûi ñöôïc cheá taïo nghieâm chænh vôùi chaát löôïng cao. - Sô ñoà cô caáu naâng ñöôïc trình baøy treân hình 1: bao goàm tang (1) ñöôïc noái vôùi hoäp giaûm toác (3) qua khôùp raêng (2), hoäp giaûm toác noái vôùi ñoäng cô (6) qua khôùp noái raêng, moät nöûa khôùp duøng laøm baùnh phanh veà phía hoäp giaûm toác , phanh (5) laø loaïi phanh lo xo ñieän 2 maù aùp truïc . - Vôùi sô ñoà nhö treân seõ ñaûm baûo ñoä cöùng vöõng, tính beàn vaø giaûm thôøi gian baûo döôõng. Choïn loaïi daây - Daây thöôøng duøng trong maùy truïc coù 2 loaïi daây chính ñoù laø xích vaø caùp. - Xích coù öu ñieåm laø deà uoán, coù theå laøm vieäc vôùi tang vaø ñóa xích coù ñöôøng kính nhoû neân boä truyeàn coù keát caáu goïn nheï, ñôn giaûn. Tuy nhieân, noù chæ laøm vieäc vôùi vaän toác gôùi haïn khoâng quaù 1 m/s. Neáu vaän toác quaù vaän toác gôùi haïn thì caùc maét xích bò moøn nhanh laøm 2 taêng khaû naêng ñöùt xích .Vì vaäy xích töôøng ít döôïc söû duïng hôn caùp. - Daây caùp theùp laø loaïi daây ñöôïc duøng trong ngaønh maùy truïc nhieàu nhaát vì noù coù khaû naêng laøm vieäc vôùi vaän toác cao maø khoâng oàn, uoán ñöôïc theo moïi phöông, chòu ñöôïc taûi troïng khaùc nhau, troïng löôïng baûn thaân nhoû vaø ít ñöùt ñoät ngoät. Caùp coù nhieàu loaïi nhö: caùp beän ñôn, caùp beän keùp, caùp beän traùi, caùp beän phaûi, beän hoãn hôïp … Trong ñoù caùp beän keùp laø loaïi ñöôïc duøng chuû yeáu trong maùy truïc. Ta choïn loaïi caùp k-p 6x19 loõi ñay theo tieâu chuaån TOCT 2688-80 laøm daây cho cô caáu naâng.Ñaây laø loaïi caùp beän keùp coù loõi ñay thaám daàu, caùc sôïi caùp tieáp xuùc ñöôøng, caùc sôïi caùp coù ñöôøng kính baèng nhau. Hình 2: Keát caáu cuûa caùp 3. Choïn palaêng. - Coù 2 loaïi palaêng thöôøng duøng ñoù laø: palaêng ñôn vaø palaêng keùp - Loaïi palaêng ñôn (A) do chæ coù moät nhaùnh daây chaïy treân tang neân moãi khi cuoán vaø nhaû caùp coù söï di chuyeån cuûa daây doïc truïc laøm khoù haï vaät ñuùng vò trí gaây ra taûi taùc ñoäng leân oå ñôõ thay ñoåi.  - Loaïi palaêng keùp (B) coù2 nhaùnh daây cuoán leân tang neân naâng haï vaät ñuùng vò trí, aùp löïc leân caùc oå truïc seõ ñöôïc phaân ñeàu vaø ít thay ñoâæ. Theo baûng 2-6[2], vôùi taûi troïng 12.5 taán ta choïn palaêng coù boäi suaát a = 2x2. Sô ñoà palaêng ñöôïc boá trí nhö hình 3B. Hình 3: Palaêng ñôn vaø palaêng keùp - Löïc caêng lôùn nhaát ôû nhaùnh daây cuoán vaøo tang khi naâng vaät .  Trong ñoù : Qo = Q + Qm :taûi danh nghóa (taán) vôùi Q laø taûi troïng naâng ,Qm laø troïng löôïng vaät mang . Khi tính toan boû qua troïng löôïng vaät mang m : soá daây cuoán leân tang , vôùi tang söû duïng laø tang keùp m = 2. t : soá roøng roïc ñoåi höôùng , do daây maéc tröïc tieáp leân tang t = 0. :hieäu suaát cuûa roøng roïc , theo baûng 2-5[2] öùng vôùi ñieàu kieän söû duïng oå laên ñöôïc boâi trôn baèng môõ trong ñieàu kieän bình thöôøng . vaäy : - Hieäu suaát cuûa palaêng : , (cth:2-21[2]) . trong ñoù : So : löïc caêng teân nhaùnh daây treo vaät ñaàu tieân , a : boäi suaát cuûa palaêng a = 2x2 do laø palaêng keùp . vaäy: 4.      Kích thöôùc daây : - Daây caùp duøng trong maùy truïc phaûi coù kích thöôùc phuø hôïp vôùi taûi troïng, daây caùp thöôøng ñöôïc tính toaùn vaø choïn theo löïc keùo ñöùt . Sñ = Smax * k , (cth: 2-10[2]) . Trong ñoù: k laø heä soá an toaøn, ñöôïc tra theo baûng 2-2[2] ,öùng vôùi cheá ñoä laøm vieäc trung bình k = 5.5 .vaäy: Sñ = Smax * k = 31566 * 5.5 = 173613 (N). - Theo Atlas maùy truïc ta choïn ñöôïc loaïi caùp k – p 6x19 coù öùng suaát giôùi haïn beàn = 1700(N/mm2) , ñöôøng kính caùp dc = 18(mm). 5.      Tính tang : - Tang duøng trong maùy truïc coù hai loaïi laø tang trôn vaø tang xeû raõnh - Tang trôn duøng ñeå quaán nhieàu lôùp caùp khi chieàu cao naâng lôùn - Tang xeû raõnh duøng quaán moät lôùp caùp trong co caáu naâng daãn ñoäng baèng ñieän vôùi chieàu cao naâng vaät khoâng qua lôùn .ÔÛ tang coù raõnh thì daây caùp ñöôïc quaán theo raõnh neân khoâng bò roái caùp vaø keït caùp, daây caùp ít moøn vì ít coï xaùt vaøo nhau. Tang coù raõnh chia laøm hai loaïi: + Tang ñôn laø tang xeû raõnh theo moät chieàu, coù moät nhaùnh daây treo vaät. Hình 4: Kích thöôùc cuûa tang + Tang keùp laø loaïi tang xeû raõnh ôû hai nöûa khaùc nhau vaø khaùc chieàu, coù hai daây treo vaät . - Vôùi chieàu cao naâng H = 8 (m) ta choïn loaïi tang xeû raõnh saâu. - Caùc kích thöôùc cuûa tang : Chieàu daøi cuûa tang: L = Lo + 2 * L1 + 2*L2 + L3 , (cth: 2-14[2]) Trong ñoù L1 laø chieàu daøi phaàn tang keïp ñaàu caùp. L2 laø chieàu daøi phaàn tang laøm thaønh beân. L3 laø chieàu daøi phaàn tang khoâng caét raõnh. L4 + 2*hmin*tg L3L4 -2*hmin*tg L4 laø khoaûng caùch giöõa hai roøng roïc ngoaøi cuøng treân khung treo moùc. hmin laø khoaûng caùch nhoû nhaát giöõa truïc tang vaø truïc roøng roïc. laø goùc nghieâng cho pheùp khi daây chaïy treân tang bò leäch so vôùi phöông ñöùng , vôùi tang caét raõnh tg = 1/10 . Cuï theå: + Chieàu daøi moät nhaùnh caùp cuoán leân tang khi laøm vieäc vôùi chieàu cao naâng la H = 8(m). l = H * a = 8 * 2 = 16(m). + Ñöôøng kính tang: Ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc Dt dc * (e-1) , (cth: 2-12[2] ). Trong ñoù: e = 25 , laø heä soá thöïc nghieäm ñöôïc xaùc ñònh theo baûng 2-4[2] töông öùng vôùi cheá ñoä taûi troïng trung bình. Vaäy: Dt = dc * (e-1) = 18 * (25-1) = 432(mm) , laáy Dt = 430(mm) + Soá voøng caùp cuoán leân 1 nhaùnh. Trong ñoù: Zo 1.5, ta choïn Zo = 2 , laø soá voøng caùp coá ñònh treân tang ñeå giaûm bôùt löïc keïp ñaàu daây caùp , soá voøng caùp naøy khoâng ñöôïc söû duïng khi laøm vieäc . Dt: laø ñöôøng2 kính tang , Dt = 430(mm). Dc laø ñöôøng kính caùp dc = 18(mm). Vaäy: = 13 (voøng) + Chieàu daøi phaàn tang caét raõnh L0 = 2 * Z * t Trong ñoù:t laø böôùc raõnh treân tang ñöôc chon theo tieâu chuaån trong Atlas maùy truïc . Töông öùng vôùi ñöôøng kính caùp dc = 18(mm) ta choïn theo tieâu chuaån MH 5365-64 ñöôïc t = 20. Vaäy: L0 = 2 * 13 * 20 = 520(mm). + Chieàu daøi phaàn tang keïp caùp: Vôùi phöông phaùp keïp caùp thoâng thöôøng ta caàn theâm 3 voøng raõnh caùp ñeå ñaûm baûo cho ñaàu caùp caëp. L1 = 3 * t = 3 * 20 = 60(mm) + Chieàu daøi phaàn tang laøm thaønh beân: L2 = 2 * dc = 2 * 18 = 36(mm). + Chieàu daøi phaàn tang khoâng caét raõnh: L4 + 2*hmin*tgL3 L4 -2*hmin*tg Choïn L4 = 230(mm) , hmin = 800(mm). Vaäy : 230 + 2*800 *1/10 L3 230 -2*800*1/10 390L370, choïn L3 = 290 (mm). Vaäy chieàu daøi tang laø: L = Lo + 2 * L1 + 2*L2 + L3 = 520 + 2 * 60 + 2 * 36 + 290 L = 1002(mm) , choïn L = 1000(mm). + Beà daøy thaønh tang tính theo kinh nghieäm: = 0.02 * Dt + {(610)(mm)}. = 0.02 * 430 + 3 = 11.6(mm) + Kieåm tra ñoä beàn cuûa tang. Khi laøm vieäc thaønh tang bò uoán , neùn vaø xoaén .Vôùi chieàu daøi cuûa tang nhoû hôn 3 laàn ñöôøng kính cuûa noù thì öùng suaát uoán vaø xoaén khoâng vöôït quaù (1015)% öùng suaát neùn. Ví vaäy tang ñöôïc kieåm tra söùc beàn theo ñieàu kieän neùn vôùi öùng suaát cho pheùp laø: Trong ñoù : laø heä soá giaûm öùng suaát , ñoái vôùi tang keùp = 0.8 k laø heä soá phuï thuoäc lôùp caùp quaán leân tang ,ôû ñaây chæ coù moät lôùp caùp quaán leân tang neân k = 1. laø öùng suaát neùn cho pheùp .tang ñöôïc cheá taïo laø gang CH 15-32 coù giôùi haïn beàn neùn laø = 565 (N/mm2), ta coù Vaäy: = 108.8 (N/mm2). vaäy tang ñuû beàn . 6.      Choïn ñoäng cô ñieän: - Coâng suaát tónh khi naâng vaät : , (cth: 2-78[2]). Trong ñoù: laø hieäu suaát toaøn cô caáu , . vôùi: laø hieäu suaát tang , ñöôïc tra theo baûng 1-9[2]. laø hieäu suaát cuûa palaêng . laø hieäu suaát cuûa boä truyeàn , tra theo baûng 1-9[2] ta ñöôïc nhöng do keå caû khôùp noái raêng ta laáy . Vn laø vaän toác naâng, Vn = 12 (m/s). Vaäy : = 0.96 * 0.99 * 0.92 = 0.88 . ta ñöôïc : (kw).        - Vôùi coâng suaát tónh 28.73(kw) vaø cheá ñoä laøm vieäc trung bình ta choïn ñöôïc loaïi ñoäng cô MTB412-8 vôùi caùc thoâng soá sô boä : Coâng suaát danh nghóa: Nñc = 22 (kw). Soá voøng quay : nñc = 715 (voøng/phuùt). Moâmen voâ laêng: (GiDi)2roto = 30 Nm2 . Khoái löôïng ñoäng cô: mñc =345 (kg). Ñöông kính truïc ra: d = 65(mm). 7.      Tính tyû soá truyeàn . - Tyû soá truyeàn chung töø truïc ñoäng cô ñeán truïc tang: , (cth:3-15[2]) . Trong ñoù: laø soá voøng quay cuûa tang ñaûm baûo vaän toác naâng cho tröôùc = 17.05 (voøng/phuùt). Vaäy: Tính phanh : - Trong maùy truïc phanh ñöôïc chia laøm hai nhoùm. - Nhoùm I goàm : caùc loaïi khoaù döøng baùnh coùc , khoaù döøng ma saùt duøng ñeå giöõ vaät ôû traïng thaùi treo . - Nhoùm II goàm caùc loaïi phanh: phanh döøng, phanh thaû , phanh maù , phanh ñai… . - Trong cô caáu naâng ñeå an toaøn ngöôøi ta thöông duøng phanh maù thöôøng ñoùng , ñeå choïn phanh ta döïa vaøo moâmen phanh (cth:3-14[2]) Trong ñoù : K laø heä soá an toaøn. Vôùi cheá ñoä laøm vieäc trung bình theo baûng 3-2[2] ta ñöôïc k = 1.7. Do = Dt + dc = 0.43 + 0.018 = 0.448 (m). io = 42 , = 0.88 . Vaäy : - Vôùi Mph = 513.3 (Nm) ta choïn loaïi phanh 2 maù thöôøng ñoùng TKT-300 ñaûm baûo ù moâmmen phanh danh nghóa vöøa ñuùng 500 Nm theo tieâu chuaån BHNN P G ML . Boä truyeàn : - Boä truyeàn trong cô caáu naâng ñöôïc choïn döôùi daïng hoäp giaûm toác sao cho ñaûm baûo tyû soá truyeàn laø 43 vôùi sai soá trong khoaûng 5%. Hoäp giaûm toác ôû ñaây laø hoäp giaûm toác baùnh raêng truï 2 caáp phaân ñoâi , ñaët naèm ngang, truïc vaøo vaø truïc ra quay veà moät phía. Töông öùng vôùi tyû soá truyeàn laø 43 vaø cheá ñoä laøm vieäc trung bình, soá voøng quay treân truïc vaøo ,vaø yeâu caàu veà laép raùp ta choïn hoäp giaûm toác U2-500 , coù caùc ñaëc tính sau : + Kieåu hoäp : 2 caáp baùnh raêng truï raêng nghieâng + Toång khoaûng caùch truïc : A = An +Ac =300 + 200 = 500 ( mm ) + Tyû soá truyeàn i= 41.34 + Kieåu laép :Theo sô ñoà IV – truïc ra vaø truïc vaøo quay veà moät phía ; ñaàu truïc ra : Laøm lieàn khôùp raêng -Vaäy sai soá tyû soá truyeàn laø. 10.  Kieåm tra nhieät ñoäng cô : - Sô ñoà taûi troïng cheá ñoä laøm vieäc trung bình. Hình 5:Sô ñoà taûi troïng - Cô caáu seõ laøm vieäc vôùi cheá ñoä taûi troïng thay ñoåi töông öùng vôùi troïng löôïng vaät naâng Q1 = Q , Q2 = 0.5Q , Q3 = 0.1Q vôùi tyû leä thôøi gian laøm vieäc töông öùng laø1:5:4 . - Cô caáu seõ laøm vieäc vôùi cheá ñoä taûi troïng thay ñoåi töông öùng vôùi troïng löôïng vaät naâng Q1 = Q , Q2 = 0.5Q , Q3 = 0.1Q vôùi tyû leä thôøi gian laøm vieäc töông öùng laø1:5:4 . - Caùc maùy truïc laøm vieäc theo cheá ñoä ngaén haïn laëp ñi laëp laïi , ñaëc tröng bôæ söï ñoùng môû lieân tuïc , coù thôøi gian nghæ giöõa caùc khoaûng thôøi gian laøm vieäc neân ñoäng cô chöa kòp noùng ñeán nhieät ñoä oån ñònh . Ngoaøi ra caùc cô caáu laøm vieäc vôùi cöôøng ñoä thöïc teá khoâng truøng vôùi cöôøng ñoä chuaån maø tuyø thuoäc vaøo taûi troïng. Maët khaùc khi tính coâng suaát ñoäng cô ta tính vôùi toaøn taûi neân caàn phaûi kieåm tra nhieät ñoäng cô baèng thoâng soá moâ ñun trung bình bình phöông. - Caùc thoâng soá caàn tính toaùn: Troïng löôïng vaät naâng khoâng keå trong löôïng vaät mang Qo = Q = 125000 (N). Löïc caêng khi treo vaät: Hieäu suaát cô caáu khoâng tính hieäu suaát palaêng: Moâ men treân truïc ñoäng cô khi naâng vaät: , (cth:2-79[2]). Trong ñoù : Do = Dt + dc = 0.43 + 0.018 = 0.448(m). Vaäy : Löïc caêng khi haï vaät : Moâmen treân truïc ñoäng cô khi haï vaät : = (Nm) Thôøi gian môû maùy khi naâng haï vaät : , (cth:3-3[2]) , “+” :naâng vaät , “-“ : haï vaät . Trong ñoù: å(GiDi2)I = å(GiDi2)roto + (GiDi2)khôùp å(GiDi2)roto = 30 (Nm) , (GiDi2)khôp = 34.2 (Nm) , b = 1.1 . Vaäy :b(GiDi2)I = 70.06 (Nm) . Moâmen môû maùy : . Þ h laø hieäu suaát cô caáu tra theo ñoà thò hình 2-24[2] . Baûng keát quaû tính toaùn vôùi caùc tröôøng hôïp taûi troïng khaùc nhau: Caùc thoâng soá Q1 = Q Q2 = 0.5Q Q3 = 0.1Q Qo (N) 125000 62500 12500 Sn (N) 31566 15783 3156.6 h 0.88 0.82 0.6 Mn (Nm) 383.3 203.3 56.2 Sh (N) 30934 15467 3093 Mm (Nm) 290 137 20 Tmn (s) 0.7 0.28 0.2 Tmh (s) 0.112 0.14 0.17 Thôøi gian chuyeån ñoäng vôùi vaän toác oån ñònh : . Moâ men trung bình bình phöông : , thay caùc soá lieäu vaøo ta coù: Mtb = 238 (Nm). Coâng suaát trung bình bình phöông cuûa ñoäng cô phaùt ra: , (cth:2-76[2]) . Trong ñoù : nñc = 715 (voøng/phuùt) laø soá voøng quay cuûa ñoäng cô . Vaäy : . Nhö vaäy ñoäng cô MTB 412-8 vôùi cheá ñoä taûi troïng trung bình, coù coâng suaát danh nghóa laø 12 (kw) hoaøn toaøn thoaû maõn ñieàu kieän laøm vieäc. Caùc cô caáu khaùc : Moùc . Hình 6: Moùc ñôn vaø moùc hai nghaïnh C C a b - Moùc duøng trong maùy truïc coù hai loaïi chuû yeáu laø moùc ñôn vaø moùc hai nghaïnh. A A B B - Moùc ñôn (hình a ) laø loaïi moùc thöôøng duøng ñöôïc cheá taïo baèng caùc phöông phaùp reøn , daäp hay gheùp töø caùc taám kim loaïi ñöôïc cheá taïo baèng theùp 20 hoaëc theùp CT3 . - Moùc hai nghaïnh ( hình b) laø moùc duøng ñeå treo taûi coù hình daïng daøi nhö coät ñieän , oáng daãn , goã … - Vôùi taûi troïng 12.5 taán theo tieâu chuaån TOCT 6627-74 ta choïn moùc coù soá hieäu No 17 cheá taïo baèng theùp 20 coù caùc öùng suaát giôùi haïn s-1 = 210(N/mm2) , sch = 250 (N/mm2) , sb = 420 (N/mm2) , caùc thoâng soá cuûa moùc : do = M64 , D = 90 (mm) , mmoùc = 36 (kg) . - Kieåm tra beàn moùc taïi caùc tieát dieän + Taïi tieát dieän A-A Hình 7: Tieát dieän A-A 1 e1 + ÖÙng suaát lôùn nhaát xuaát hieän ôû thôù phía trong taïi ñieåm 1 + Dieän tích thieát dieän hình thang thaân moùc: . Trong ñoù : b1 =20 (mm) , b = 75(mm) , h = 115(mm). + Vò trí troïng taâm thieát dieän: . + Baùn kính cong thaân moùc: . Trong ñoù: a laø ñöôøng kính mieäng moùc . + Heä soá hình hoïc cuûa tieát dieän : . Trong ñoù : e2 = h – e1 = 115 – 46.4 = 68.6(mm) . k = 0.09 + ÖÙng suaát taïi A-A : ÖÙng suaát cho pheùp : . (cth:1-6[2]) + Taïi tieát dieän B-B : . ÖÙng suaát caét xaùc ñònh theo coâng thöùc 2-7[2] . . ÖÙng suaát toång coäng : . Vaäy . + Taïi tieát dieän C-C : phaùt sinh öùng suaát keùo taïi cuoáng moùc . . + ÖÙng suaát cho pheùp: theo baûng 2-1[2] . Trong ñoù : d1 = 56.639(mm) laø ñöôøng kính chaân ren, theo tieâu chuaån TCVN2248-77 vôùi ñöôøng kính cuoáng moùc d = 64 (mm) . + Chieàu cao ñai oác: . Trong ñoù; [sd] = 20(N/mm2) tra theo baûng 2-9[1] . + ÖÙng suaát caét chaân ren: . + ÖÙng suaát caét cho pheùp: . Vaäy . Truïc tang : Sô ñoà truïc tang : Hình 9: sô ñoà chòu löïc cuûa truïc tang Boä phaän tang ñöôïc laép treân truïc vaø oå nhö hình 8. Vì söû duïng tang keùp neân vò trí hôïp löïc caêng daây seõ khoâng ñoåi vaø naèm giöõa tang. Trò soá hôïp löïc naøy laø : Taûi troïng taùc duïng leân mayô beân traùi ( taïi ñieåm D ) laø : Taûi troïng taùc duïng leân mayô beân phaûi ( taïi ñieåm C ) laø : Phaûn löïc taïi oå A laø : Phaûn löïc taïi oå B laø : Moâmen uoán taïi D laø : Momen uoán taïi C laø ; Vaäy taïi ñieåm D chòu momen lôùn nhaát . Hình 10 : Bieåu ñoà moâ men cuûa truïc Truïc tang khoâng truyeàn moâmen xoaén maø chæ chòu uoán , ñoàng thôøi truïc quay vôùi tang khi laøm vieäc neân noù chòu öùng suaát theo chu kyø ñoái xöùng Vaät lieäu duøng cheá taïo truïc tang laø theùp 45 coù giôùi han beàn laø , giôí haïn chaûy laø vaø giôùi haïn moûi laø Öùng suaát uoán cho pheùp vôùi chu kyø ñoái xöùng laø ; Trong ñoù : [n] laø heä soá an toaøn cho pheùp ( laáy theo baûng 1-8[2]) , [n]=1.6 K’ laø heä soá taäp trung öùng suaát ( laáy theo baûng 1-5[2]) , k’ = 2 Ñöôøng kính taïi ñieåm D laø : (cth7-3[3]) Ta choïn d = 90 (mm) Kieåm tra taïi tieát dieän nguy hieåm Hình 11 : Tieát dieän nguy hieåm cuûa truïc - Taïi tieát dieän I-I coù d = 90 (mm) + ÖÙng suaát uoán lôùn nhaát + Soá giôø laøm vieäc : T = 44000 (h) theo phaàn treân + Soá chu kyø laøm vieäc : Trong ñoù ntg laø soá voøng quay cuûa tang (theo phaàn treân) + Soá chu kyø laøm vieäc öùng vôùi caùc taûi troïng khaùc nhau : + Soá chu kyø töông ñöông laø : + Heä soá cheá ñoä laøm vieäc : + Giôùi haïn moûi tính toaùn : + Heä soá chaát löôïng beá maët (laáy theo ñoà thò hình 1-8 [3]) , öùng vôùi gia coâng tinh . + Heä soá aûnh höôûng kích thöôùc (laáy theo ñoà thò hình 1-7[3]) , öùng vôùi theùp cacbon vaø ñöôøng kính d = 90 (mm). + Heä soá taäp trung öùng suaát ( laáy theo baûng 7-4[3]) , öùng vôùi raõnh then. + Heä soá an toaøn : + Heä soá an toaøn cho pheùp [n] = 1.6 (theo baûng1-8[2]) , vaäy nI > [n] + Töông töï taïi tieát dieän II-II vaø III-III ta coù Moâ men uoán laø : ÖÙng suaát uoán lôùn nhaát : - Heä soá an toaøn laø : Vaäy nII , nIII > [n] Kích thöôùc ñaõ choïn ñaûm baûo ñoä beàn c, Tính buloâng keïp caùp treân tang . Ta coù löïc taùc duïng leân boä phaän keïp caùp laø . Trong ñoù a = 4p do quaán 2 voøng caùp döï tröõ treân tang . Smax = 31566N f = 0,12 Þ (N) . Choïn S’ = 6988 (N) . Löïc eùp toång coäng cuûa buloâng taùc duïng taám keïp . . Trong ñoù : c = 1.25 laø heä soá an toaøn keïp . w = 0.4 laø heä soá caûn dòch chuyeån cuûa caùp . Ta coù (cth3-46[1]) . Theo phuï luïc 1.4[3] , ta coù sch cuûa theùp Ct3 duøng laøm buloâng laø 240 Mpa . Ta coù sk’ = = = 60(Mpa) . Trong ñoù k = 4 heä soá an toaøn . Vaäy (mm) . Hình 12 : Sô ñoà buloâng Vôùi Z = 2 soá buloâng . Ta choïn buloâng M16 . d, Tính buloâng laép maët bích cuûa tang Coâng suaát truyeàn cuûa hoäp giaûm N = 37 (kw) Sô ñoà tính buloâng uloâng laép treân maët bích cuûa tang ñöôïc laép khoâng coù khe hôû neân löïc taùc duïng neân buloâng laø : Vôùi laø moâmen taùc duïng neân buloâng Z = 6 laø soá buloâng cuøng baùn kính taùc duïng D = 470/2 = 235 (mm) laø baùn kính taùc duïng Vaäy löïc taùc duïng neân buloâng laø Ñöôøng kính buloâng Vôùi i = 1 laø soá maët tieáp xuùc laø öùng suaát caét Vaäy ta choïn buloâng M 20 theo phuï luïc 14.2[2]