Đồ án Tìm hiểu kết cấu kim loại máy trục

LÔØI MÔÛ ÑAÀU Trong coâng cuoäc xaây döïng neàn kinh teá quoác daân,ngaønh maùy xeáp dôõ ñoùng 1 vai troø raát quan troïng baèng vieäc söû duïng caùc loaïi maùy truïc tham gia vaøo caùc quaù trình saûn xuaát giaûm nheï lao ñoäng naëng nhoïc,taêng naêng suaát lao ñoäng. Maùy truïc hieän nay ñöôïc söû duïng raát roäng raõi vôùi nhieàu loaïi khaùc nhau theo keát caáu vaø coâng duïng,vieäc tính toaùn thieát keá phöông tieän khoâng theå thieáu,ñeå ñaùp öùng nhu caàu taïo ñieàu kieän aùp duïng coâng ngheä tieân tieán trong saûn xuaát. Nöôùc ta laø moät nöôùc ôû Ñoâng Nam AÙ coù bôø bieån daøi thuaän lôïi cho moái quan heä ngoaïi giao,buoân baùn baèng ñöôøng bieån.Nöôùc ta ñaõ coù nhieàu caûng lôùn ra ñôøi cho neân coâng taùc xeáp dôõ haøng hoaù ñeå giaûi quyeát phöông tieän nhanh taïi caûng laø cöïc kyø quan troïng. Caàn truïc chaân ñeá thöôøng laø 5 ñeán 40 taán ñöôïc nhaäp ôû nöôùc ngoaøi.Caùc caàn truïc chaân ñeá ñöôïc di chuyeån treân ray chaïy doïc caûng vaø caách meùp bôø 2.5m.Caàn truïc chaân ñeá coù nhieàu öu ñieåm hôn caùc loaïi caàn truïc khaùc,noù ñöôïc söû duïng linh hoaït vaø thuaän lôïi,coù taàm vôùi vaø söùc naâng,chieàu cao naâng vaø chieàu saâu haï.Noù chuû yeáu chieám phaàn dieän tích treân khoâng,döôùi chaân caàn coù oâ toâ hoaëc ñöôøng xe löûa chaïy qua thöôøng 2-3 ñöôøng xe löûa.Noù mang haøng quay ñeán vò trí caàn dôõ haøng.Noù coù theå laép ñöôïc nhieàu laoïi thieát bò dôõ haøng khaùc nhö duøng moùc,gaàu ngoaïm. Toùm laïi caàn truïc chaân ñeá coù raát nhieàu öu ñieåm trong coâng taùc xeáp dôõ vaän chuyeån ôû caûng cuõng nhö ôû caùc beán baõi vöøa naêng suaát vöøa ñaûm baûo vaø an toaøn. Caàn truïc chaân ñeá coù phaïm vi söû duïng töông ñoái lôùn.Vuøng söû duïng coù theå keùo daøi doïc caûng baèng ñöôøng ray.Noù ñöôïc söû duïng roäng raõi ôû nöôùc ta cuõng nhö caùc nöôùc treân theá giôùi. MUÏC LUÏC Trang Lôøi noùi ñaàu 1 Muïc luïc 2 Phaàn 1: Giôùi Thieäu Chung Veà Caàn Truïc Chaân Ñeá -Giôùi thieäu chung veà caàn truïc chaân ñeá 3 -Caùc thoâng soá cô baûn cuûa caàn truïc 3 -Nguyeân lí laøm vieäc 3 Phaàn 2:Caùc Thoâng Soá Cô Baûn Tính Toaùn -Vaät lieäu cheá taïo cuûa caàn truïc 4 -Baûng toå hôïp caùc tröôøng hôïp taûi troïng 5 Phaàn 3:Taûi Troïng Tính Toaùn 7 Phaàn 4:Tính Toaùn Keát Caáu theùp Caàn -Sô ñoà tính 11 -Phaân tích tình hình chòu löïc vaø xaùc ñònh noäi löïc 11 +Toå hôïp taûi troïng ΙΙ 11 + Toå hôïp taûi troïng ΙΙ 18 Phần 5:Kích Thước Hình Dáng Cần 24 Phần 6:Thiết Kế Công Nghệ -Tính các mối lien kết 28 -Trình tự hàn lien kết 29 -Quy trình hàn kết cấu 29 Phần 7:Thử Nghiệm 30 Phần 8:Sử Dụng và Bảo Quản 31 Tài Liệu Tham Khảo. TÍNH TOAÙN KEÁT CAÁU THEÙP HEÄ CAÀN CUÛA CAÀN TRUÏC CHAÂN ÑEÁ KIEÅU COÄT QUAY,SÖÙC NAÂNG Q = 10T PHAÀN1:Giôùi Thieäu Chung Veà Caàn Truïc Chaân Ñeá Trong Ñeà Taøi 1Coâng duïng: Caàn truïc chaân ñeá trong ñeà taøi laø caàn truïc chaân ñeá kieåu coät quay KONE ñöôïc söû duïng ñeå phuïc vuï coâng taùc xeáp dôõ haøng hoaù treân caùc bean caûng hoaëc kho baõi.Ví duï boác haøng töø taøu bieån chuyeån sang taøu soâng,sang caùc phöông tieän vaän taûi boä nhö xe taûi,taøu hoaû,leân beán baõi hoaëc ngöôïc laïi.Hieän nay loaïi caàn truïc naøy ñang ñöôïc söû duïng khaù nhieàu taïi caûng Khaùnh Hoäi. 2Caáu taïo: Caáu taïo chung cuûa caàn truïc chaân ñeá bao goàm caùc boä phaän:keát caáu theùp,caùc cô caáu vaø heä thoáng ñieàu khieån. +keát caáu theùp Bao goàm keát caáu theùp heä caàn(trong ñoù bao goàm caû caàn cuûa caàn truïc chaân ñeá vaø coät quay)vaø keát caáu theùp cuûa heä chaân ñôõ. +caùc cô caáu goàm coù: .cô caáu naâng: giuùp caàn truïc coù theå naâng hoaëc haï haøng theo phöông thaúng ñöùng. .cô caáu thay ñoåi taàm vôùi: ñeå coù theå laáy haøn ôû vò trí xa hoaëc gaàn theo yeâu caàu vaø dòch chuyeån haøng theo phöông ngang. .cô caáu quay: ñeå coù theå ñöa haøng tôùi nhöõng vò trí coù cuøng taàm vôùi nhöng ôû caùc phöông khaùc nhau. .cô caáu di chuyeån: giuùp caàn truïc di chuyeån ñöôïc theo vò trí laøm vieäc. +heä thoáng ñieàu khieån: Bao goàm töø ngöôøi ñieàu khieån cho tôùi caùc heä thoáng taùc duïng leân caùc cô caáu. 3Caùc thoâng soá cô baûn cuûa caàn truïc: Söùc naâng Q= 10T Taàm vôùi nhoû nhaát Rmin = 8m Taàm vôùi lôùn nhaát Rmax= 30m Chieàu cao naâng H= 25m Toác ñoä quay n= 1.75voøng/phuùt Toác ñoä naâng:V= 30m/ph Toác ñoä thay ñoåi taàm vôùi V= 40m/ph 4Nguyeân lyù laøm vieäc: Caàn truïc söû duïng heä palaêng caân baèng(phöông phaùp boå sung caùp)ñeå khi thay ñoåi taàm vôùi thì haøng luoân ñöôïc baûo ñaûm gaàn nhö di chuyeån theo phöông ngang. Caàn truïc coù theå di chuyeån treân ray nhôø cô caáu di chuyeån caàn truïc ôû phía döôùi chaân ñeá. Cô caáu thay ñoåi taàm vôùi ñöôïc söû duïng laø cô caáu thanh raêng baùnh raêng baùnh raêng.Thanh raêng-baùnh raêng ñöôïc daãn ñoäng töø ñoäng cô beân trong cabin,khi thanh raêng vaø baùnh raêng aên khôùp,dòch chuyeån seõ thay ñoåi taàm vôùi cuûa caàn. Toaøn boä heä caàn ñöôïc gaén treân coät quay (keå caû cabin)coät quay ñöôïc ñôõ baèng keát caáu theùp heä chaân ñeá vaø caùc oå ñôõ.Khi coät quay seõ laøm cho caùc cô caáu ôû treân cuõng quay theo. 5Ñaëc ñieåm laøm vieäc: Caàn truïc chaân ñeá kieåu coät quay KONE 10T laø caàn truïc coù cheá ñoä laøm vieäc trung bình. Caùc caàn truïc chaân ñeá khi laøm vieäc luoân ñöùng yeân.Trong traïng thaùi di chuyeån thì caàn truïc khoâng mang haøng. PHẦN2: CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN TÍNH TOAÙN 1Thieát bò caàn cuûa caàn truïc chaân ñeá KONE (10T) laø caàn thaúng khoâng coù voøi .Veà keát caáu caàn thì ta choïn loaïi caàn hoäp (daàm toå hôïp)ñöôïc cheá taïo töø caùc taám theùp CT3 coù tieát dieän thay ñoåi tuyø theo tình hình chòu löïc cuûa caàn. Veà vaät lieäu theùp CT3 laø loaïi theùp phoå thoâng coù caùc soá lieäu cô baûn sau nay: Moâñun ñaøn hoài:E=2.1*10 KG/cm ÖÙng suaát giôùi haïn chaûy:= 24002800 KG/cm ÖÙng suaát beàn ñaït : = 38004200 KG/cm Ñoä giaõn daøi khi ñöùt := 21% Troïng löôïng rieâng:= 7.83T/m Trong phaàn tính toaùn naøy ta choïn heä soá an toaøn cuûa theùp laø n= 1.4 ÖÙng suaát cho pheùp := 1800KG/cm= 18 KG/mm Chieàu daøi caàn:L= 32m Khi tính toaùn ta xeùt caàn taïi 3 vò trí vôùi: Rmax= 30m Rtrung bình = 19m Rmin = 8m 2> Baûng toå hôïp caùc tröôøng hôïp taûi troïng: Loaïi taûi troïng Caùc tröôøng hôïp taûi troïng I II Toå hôïp taûi troïng IIa IIb IIb II 1. Troïng löôïng baûn thaân caùc caáu kieän G G G G 2. Troïng löôïng haøng naâng Q coù tính ñeán heä soá ñoäng Q Q Q 3. Löïc do nghieâng caùp treo haøng T .:goùc nghieâng caùp treo haøng so vôùi phöông thaúng ñöùng _ Q*tg Q*tg(-) Q*tg 4. Löïc quaùn tính khi khôûi ñoäng vaø haõm cô caáu thay ñoåi taàm vôùi Ftvqt _ Ftvqt Ftvqt _ 5. Löïc quaùn tính tieáp tuyeán vaø ly taâm khi khôûi ñoäng vaø haõm cô caáu quay _ _ _ F _ _ _ F 6.Löïc quaùn tính khi khôûi ñoäng vaø haõm cô caáu khi di chuyeån. _ _ _ _ 7. Taûi troïng gioù taùc duïng leân keát caáu _ PIIg PIIg PIIg Trong baûng toå hôïp taûi troïng ñaõ neâu ôû treân thì: - Toå hôïp taûi troïng IIa: toå hôïp naøy töông öùng vôùi tröôøng hôïp caàn truïc naâng haï haøng töø maët neàn.Trong traïng thaùi caàn truïc ñöùng yeân. - Toå hôïp taûi troïng IIb, IIb : Caàn truïc trong traïng thaùi ñöùng yeân chæ coù moät cô caáu thay ñoåi taàm vôùi hoaït ñoäng.Khi baét ñaàu khôûi ñoäng hoaëc haõm vôùi toaøn boä toác ñoä. - Toå hôïp taûi troïng II:Caàn truïc trong traïng thaùi ñöùng yeân chæ coù moät cô caáu quay laøm vieäc .Baét ñaàu khôûi ñoäng quay hoaëc haõm vôùi toaøn boä toác ñoä. Theo yeâu caàu thieát keá caàn truïc veà ñoä beàn vaø ñoä oån ñònh neân ta seõ tính toaùn caàn trong hai tröông hôïp taûi troïng II vaø IIvaø vieäc tính toaùn keát caáu theùp theo phöông phaùp öùng suaát cho pheùp. PHAÀN 3:TAÛI TROÏNG TÍNH TOAÙN 1.Löïc ngang do goùc nghieâng cuûa caùp treo haøng so vôùi phöông thaúng ñöùng sinh ra.Löïc naøy coù theå phaùt sinh veà moïi phía neân khi tính toaùn thì ta phaûi xeùt ñeán hai maët phaúng vaø noù ñöôïc ñaët taïi vò trí ñaàu caàn. T= Q*tg Vôùi caàn truïc chaân ñeá: = 15 Ta tính T taïi 3 vò trí : R= 30mT= 2679.49KG R= 8mT= 2679.49KG R= 19mT= 2679.49KG (Q= 10T –Taïi moïi vò trí cuûa taàm vôùi thì söùc naâng cuûa caàn truïc laø khoâng thay ñoåi) 2.Löïc do haøng treo ôû ñaàu caàn coù keå tôùi heä soá ñoäng. S= Q* Vôùi caàn truïc chaân ñeá: = 1.2 R= 30 m S= 1200 KG R= 8m S= 1200 KG R= 19m S= 1200 KG 3.Löïc caêng trong caùp treo S= Vôùi m: Boái suaát balaêng caùp treo haøng,m=1 : Hieäu suaát caùc puly , = 0.96 Ta coù ôû caùc vò trí cuûa taàm vôùi töông öùng: R= 30 m S= 10416.67 KG R= 8m S= 10416.67 KG R= 19m S= 10416.67 KG 4.Löïc do troïng löôïng baûn thaân keát caáu theùp Troïng löôïng baûn thaân caàn Choïn theo maùy maãu vôùi G= 14T vaø ñöôïc coi phaân boá ñeàu doïc chieàu daøi caàn. q= = = 437.5KG 5.Löïc quaùn tính do phaàn cô caáu quay gaây ra -Löïc quaùn tính ly taâm:Löïc naøy chæ xeùt trong maët phaúng naâng haï caàn P = Vôùi P= 2P Trong ñoù:mkhoái löôïng keát caáu thöù i r:baùn kính quay( so vôùi truïc quay )cuûa khoái löôïng thöù i. :vaän toác goùc cuûa cô caáu quay. = n= 1.2 voøng/phuùt öùng vôùi R< 19m=0.1256 rad/s n= 1.6 voøng/phuùt öùng vôùi 19m<R<30m=0.1676 rad/s -Ñoái vôùi caàn thì löïc naøy phaân boá doïc chieàu daøi caàn : q=2q= 2** Trong ñoù ta coù: -vaän toác goùc cuûa caàn truïc -r:Baùn kính quay cuûa vò trí troïng taâm caàn r= 1.5+10.433*cos === 0.1468(rad/s) Vôùi* R= 30m cos=r=11.28(m) q= 2*437.5*0.1468/10*11.28= 144.9KG *R= 19m cos= r= 1.5+10.433*= 7.7 q=2*437.5*0.1468/10*7.7= 98.9KG *R=8m cos= r= 1.5+10.433*= 4.1 q=2*437.5*0.1468/10*4.1= 52.66KG -Löïc quaùn tính tieáp tuyeán : Löïc naøy phuï thuoäc vaøo toác ñoä,thôøi gian khôûi ñoäng hoaëc haõm cô caáu.Noù ñöôïc xem laø löïc phaân boá vaø chæ ñöôïc xeùt trong maët phaúng naèm ngang,trong tính toaùn sô boä ta coi ôû moïi taàm vôùi nhö nhau: Ñoái vôùi caàn ta coù: q=2*0.1*q=2*0.1*437.5=87.5(kg) 6.Löïc quaùn tính do phaàn thay ñoåi cô caáu taàm vôùi gaây ra P= Ta coi löïc naøy taäp trung ôû ñaàu caàn V:vaän toác di chuyeån cuûa caàn truïc taïi caùc vò trí cuaû taàm vôùi t thôøi gian gia toác(Vôùi caàn truïc chaân ñeá choïn t=4s) * R= 30m V= 0.0897(m/s) P= = 32.09(KG) * R= 19m V= 0.082(m/s) P= = 13.67(KG) * R= 8m V= 0.02(m/s) P= = 3.623(KG) *Taûi troïng gioù: Taûi troïng naøy coi laø phaân boá ñeàu leân keát caáu theùp theo phöông song song vôùi maët ñaát vaø tuyø thuoäc vaøo chieàu cao cuûa keát caáu ñöôïc xeùt: P=q*F*n*c* Trong ñoù: q:AÙp löïc gioù lôùn nhaát khi caàn truïc laøm vieäc q=25(kg/cm) F:dieän tích chaén gioù cuûa keát caáu n:Heä soá keå ñeán söï taêng aùp löïc theo chieàu cao n=1.32(H=510m) n=1.5(H=1020m) n=1.7(H=2025m) c:heä soá caûn khí ñoäng hoïc(c=1.2 daàm) :Heä soá ñoäng löïc hoïc keå ñeán xung ñoäng cuûa taûi troïng gioù :Heä soá keå ñeán phöông phaùp tính,vôùi phöông phaùp tính theo öùng suaát cho pheùp =1. *Xeùt taûi troïng gioù taùc duïng leân caàn -Trong maët phaúng naèm ngang Xeùt caàn vôùi ñoä cao 1020mn=1.5 Dieän tích chaén gioù ngang laáy gaàn ñuùng theo maùy maãu.F=30m Vaäy P= 1.2*2.5*1.25*1.8*1.2*1*30=1406.25(Kg) q = = =43.95(KG/m) -Trong maët phaúng naâng haï caàn Dieän tích chaén gioù cuûa caàn:F=25*1.2*sin P = 1867.5* sin (KG/m) +R= 30m sin= P=1867.5*=1015.46KG q = = =31.73(KG/m) +R=19m sin= P=1867.5*=2531KG q = = =79(KG/m) +R=8m sin= P=1867.5*=7231.9KG q = = =226(KG/m) PHAÀN 4:Tính Toaùn Keát Caáu Theùp Caàn 1Sô ñoà tính: -Giaû thieát +Taûi troïng gioù phaân boá doïc caàn +Troïng löôïng baûn thaân cuõng laø löïc phaân boá ñeàu +Löïc quaùn tính tieáp tuyeán phaàn quay cuõng phaân boá ñeàu 2Phaân tích tình hình chòu löïc vaø xaùc ñònh noäi löïc taùc duïng leân caàn TOÅ HÔÏP TAÛI TROÏNG aXeùt trong maët phaúng naâng haï caàn: -Trong tröôøng hôïp naøy ta chæ xeùt trong maët phaúng naâng haï vì caàn truïc ñöùng yeân tieán haønh naâng haï haøng -Caùc löïc taùc duïng goàm coù: +Löïc do troïng löôïng haøng keå ñeán heä soá ñoäng +Troïng löôïng baûn thaân caàn:caàn phaân boá q +Taûi troïng gioù :q +Phaûn löïc taïi A +Löïc keùo trong thanh raêng U +Löïc keùo cuûa caùp naâng haøng tham gia caân baèng caàn vaø caùp caân baèng -Xaùc ñònh löïc trong thanh raêng U Laáy moâmen taïi A:= 0 D*L*cos+D* L*sin+q* L/2=0 -Xaùc ñònh phaûn löïc taïi goái +Chieáu caùc löïc leân phöông cuûa caàn: A=(D+P)cos-( D+G) sin+Scos(180-)-Ucos()=0(*) +Chieáu leân phöông vuoâng goùc vôùi caàn: A= (D+P)sin-( D+G) cos+Ssin(180-)-Usin()=0(**) Xaùc ñònh caùc giaù trò noäi löïc: Laáy choát ñuoâi caàn laøm goác vaø ta chia caàn ra thaønh 3 maët caét ñeå ta xaù ñònh noäi löïc ôû trong caàn.Khoaûng caùch töø choát ñuoâi caàn tôùi caùc maët caét l,l,lvôùi : 0 l5.8m; 5.8m l6.3m;6.3m l30m. *Xeùt maët caét 1-1: Löïc doïc truïc:N=A+q* l* sin- l*q*cos(1) Löïc caét: Q=A+ q* l* sin- l*q*cos(2) Moâmen uoán:M= A* l-( q* cos+ q* sin)*(3) *Xeùt maët caét 2-2: Löïc doïc truïc:N=A+ q*l* sin- l* q*cos(4) Löïc caét: Q=-A+ q*l* cos- l* q*sin-U*sin(+)(5) Moâmen uoán:M= A* l-( q* cos+ q*sin)*+U(l-5.8)* sin(+)(6) *Xeùt maët caét 3-3: Löïc doïc truïc:N= A+ q*l* sin- l* q*cos-S* cos (180--)(7) Löïc caét:Q=- A+ q*l* cos+ l* q*sin-Usin(+)-S* cos (180--)(8) Moâmen uoán: M= A* l-( q* cos+ q*sin)*+U(l-6.3)sin(+)+S*( l-6.3)*cos (180--)(9) Taïi taàm vôùi R= 30m thì=45,=57,=44,=10 Thay caùc giaù trò vöøa tìm ñöôïc ôû treân vaøo phöông trình (*)vaø (**)ta tìm ñöôïc: D=56860.5(KG) D=-68425(KG) U=9264.283(KG) A= -90544.36(KG) A=-21810.94(KG) *Xeùt taïi l=0:thay vaøo caùc phöông trình töø (1) (9)ta tìm ñöôïc caùc giaù trò: N=-90555.46(KG),Q= 21915.96(KG),M=0 *l=5.8m N= -88727.01(KG),Q= 24746.05(KG),M=-139986.02(KG.m) *l=6.3m N=84575.4(KG),Q=16560.86(KG),M=-144084.03(KG.m) *l=6.3m N=-86603.7(KG),Q=-12445.23(KG),M=-144084.03(KG.m) * l=30m N=-80904.98(KG),Q=-3624.57(KG),M=0 BIEÅU ÑOÀ NOÄI LÖÏC TAÏI TAÀM VÔÙI R Taïi taàm vôùi trung bình:R=19(m) thì=60,=67,=67,=41 Taïi ñaây ta tìm ñöôïc caùc phaûn löïc vaø moâmen taùc duïng leân caàn truïc Giaûi caùc phöông trình ta tìm ñöôïc: D=42261.04(KG) D=-47793.3(KG) U=-54663.36(KG) A= -43581.67(KG) A=-27521.72(KG) *Xeùt taïi l=0:thay vaøo caùc phöông trình töø (1) (9)ta tìm ñöôïc caùc giaù trò: N=-43581.67(KG),Q= -27521.72(KG),M=0 *l=5.8m N= -40999.45(KG),Q= -25201.61(KG),M=158169.99(KG.m) *l=6.3m N=-57768.79(KG),Q=26902.33(KG),M=150973.74(KG.m) *l=6.3m N=-70235.32(KG),Q=4412.12(KG),M=150973.74(KG.m) * l=30m N=-62595.64(KG),Q=11643.12(KG),M=0 BIEÅU ÑOÀ NOÄI LÖÏC TAÏI TAÀM VÔÙI TRUNG BÌNH 57768.79 - 62595.64 D S A U 43581.67 70235.32 40999.45 N KG ( ) 50973.74 27521.72 - + 11643.12 26902.33 25201.61 Q KG ( ) + 150973.74 158169.99 M KG m ( ) Taïi taàm vôùi nhoû nhaát:R=8(m) thì=80,=73,=61,=80 Taïi ñaây ta tìm ñöôïc caùc phaûn löïc vaø moâmen taùc duïng leân caàn truïc Giaûi caùc phöông trình ta tìm ñöôïc: D=25922.06(KG) D=-9261.09(KG) U=-39143.26(KG) A= 9563.48(KG) A=11548.42(KG) *Xeùt taïi l=0:thay vaøo caùc phöông trình töø (1) (9)ta tìm ñöôïc caùc giaù trò: N=9563.48(KG),Q= -25922.06(KG),M=0 *l=5.8m N= 12802.38(KG),Q= -11548.42(KG),M=66348.21(KG.m) * l=5.8m N= 15532.87(KG),Q= 20567.65(KG),M=66348.21(KG.m) *l=6.3m N=15694.81(KG),Q=28529.3(KG),M=54633.83(KG.m) *l=6.3m N=-37230.98(KG),Q=1562.26(KG),M=54633.83(KG.m) * l=30m N=-27136.42(KG),Q=4619.07(KG),M=0 BIEÅU ÑOÀ NOÄI LÖÏC TAÏI TAÀM VÔÙI NHOÛ NHAÁT 15694.815 28529.3 25922.06 + + 20567.65 - 27136.42 - + D S A U 9563.48 4619.07 1562.26 11548.42 37230.98 12802.38 54633.83 66348.21 N Q M KG KG KG m ( ) ( ) *TOÅ HÔÏP TAÛI TROÏNG -Caùc löïc taùc duïng goàm coù: +Caùc löïc phaân boá:taûi troïng gioù q,troïng löôïng baûn thaân caàn q,löïc quaùn tính do cô caáu thay ñoåi taàm vôùi gaây ra P. +Löïc trong thanh raêng U -Phaûn löïc taïi goái töïa A -Löïc trong caùp treo ñoái troïng *Xaùc ñònh löïc trong thanh raêng U Laáy moâmen ñoái vôùi choát ñuoâi caàn A: M=0 D*L*cos+D* L*sin+P* L*sin+(q* cos+( q+q)* sin)*-S*6.3*sin()-U*5.8*sin(=0. U= Xaùc ñònh phaûn löïc taïi choát ñuoâi caàn: Chieáu caùc löïc leân phöông doïc caàn A=(D+P)* cos+( q+q)* L* cos-(D+ q* L)* sin+ S*cos(180-)-U*cos(). Chieáu caùc löïc leân phöông vuoâng goùc vôùi truïc caàn: A=- S*sin(180-)-U*sin()+(D+ P+( q+ q)* L)* sin+( D+q* L)*cos. Xaùc ñònh caùc giaù trò noäi löïc trong caàn: Ta söû duïng 3 maët caét gioáng ôû tröôøng hôïp treân. Vôùi R=30m ta coù: D=46323(KG) D=-43324.78(KG) U=50727.02(KG) A= 86521.12(KG) A=49036.65(KG) *Xeùt taïi l=0:thay vaøo caùc phöông trình töø (1) (9)ta tìm ñöôïc caùc giaù trò: N=-86521.12(KG),Q= -49036.45(KG),M=0 *l=5.8m N= -85594.91(KG),Q= -52454.67(KG),M=76384.21(KG.m) * l=5.8m N= -15532.87(KG),Q= -20567.65(KG),M=76348.21(KG.m) *l=6.3m N=-15694.81(KG),Q=-28529.3(KG),M=64633.83(KG.m) *l=6.3m N=-37230.98(KG),Q=-15622.6(KG),M=64633.83(KG.m) * l=30m N=-27136.42(KG),Q=-46190.7(KG),M=0 BIEÅU ÑOÀ NOÄI LÖÏC TAÏI TAÀM VÔÙI LÔÙN NHAÁT - 27136.42 - D S A U 85594.91 86521.12 46190.7 28529.3 20567 52454.67 49036.45 64633.83 76384.21 N Q M KG KG KG m ( ) ( ) ( ) 37230.98 15694.81 + Vôùi R= 19m ta coù: D=25075.5(KG) D=-1032.099(KG) U=67025.05(KG) A= -36509.95(KG) A=-58942.73(KG) *Xeùt taïi l=0:thay vaøo caùc phöông trình töø (1) (9)ta tìm ñöôïc caùc giaù trò: N=-36509.95(KG),Q= 58942.79(KG),M=0 *l=5.8m N= -34618.35(KG),Q= 61979.14(KG),M=54633.83(KG.m) * l=5.8m N= -13906.47(KG),Q=-17654.7 (KG),M=54633.83(KG.m) *l=6.3m N=-25694.81(KG),Q=-28529.3(KG),M=36276.56(KG.m) *l=6.3m N=-37658.98(KG),Q=-32622.6(KG),M=36276.56(KG.m) * l=30m N=-47123.42(KG),Q=56190.7(KG),M=0 BIEÅU ÑOÀ NOÄI LÖÏC TAÏI TAÀM VÔÙI TRUNG BÌNH - 47123.42 - D S A U 34618.35 3650.95 56326.6 32622.6 28529.3 17654.7 61979.04 36276.56 54633.83 N Q M KG KG KG m ( ) ( ) ( ) 37658.98 25694.8 + 13906.47 58942.7 + Vôùi R= 8m ta coù: D=22430(KG) D=-6218.9(KG) U=-8746.67(KG) A= 62140.66(KG) A=-11071.49(KG) *Xeùt taïi l=0:thay vaøo caùc phöông trình töø (1) (9)ta tìm ñöôïc caùc giaù trò: N=24563.78(KG),Q= 36321.47(KG),M=0 *l=5.8m N= 31459.6(KG),Q= 41979.14(KG),M=-64643.83(KG.m) * l=5.8m N= 34650.26(KG),Q=50986.35(KG),M=-64643.83(KG.m) *l=6.3m N=30217.8(KG),Q=47414.5 (KG),M=-45632.2(KG.m) *l=6.3m N=21760.5(KG),Q=-40320.9(KG),M=-45632.2(KG.m) * l=30m N=25160.35(KG),Q=-36415.6(KG),M=0 25160.35 - D S A U 31459.6 24563.78 34451.6 40326.9 47414.5 50986.35 41979.14 64643.83 45632.2 N Q M KG KG KG m ( ) ( ) ( ) 21760.5 30217.8 34650.26 36321.47 + - + -Xeùt caàn trong maët phaúng naèm ngang: +Trong maët phaúng naèm ngang ôû tröôøng hôïp taûi troïng caàn chæ chòu löïc gioù taùc duïng coøn trong tröôøng hôïp taûi troïng coù theâm caùc löïc quaùn tính neân seõ nguy hieåm hôn.Vaäy ta chæ caàn xeùt caàn trong tröôøng hôïp taûi troïng . +Trong tröôøng hôïp naøy caàn seõ chòu taùc duïng caùc löïc taùc duïng:töø haøng treo,caùp,löïc gioù vaø chòu löïc quaùn tính tieáp tuyeán quay phaân boá ñeàu doïc chieàu daøi caàn. Trong maët phaúng naøy thì caàn ñöôïc coi laø moät daàm bò ngaøm chaët ôû moät ñaàu,sô ñoà tính toaùn coù daïng: A D N l i R D A Xaùc ñònh phaûn löïc taïi ngaøm A: =0M-N*L-(q+q)*=0 M=( N+(q+q)*1.25)*30 =0R= N+( q+q)*30 Xaùc ñònh noäi löïc vaø veõ bieåu ñoà noäi löïc Ta söû duïng maët caét nhö sô ñoà tính treân Q= N+(q+q)*( L-l) M= N*( L-l)+ (q+q)* N:Löïc do haøng taùc duïng leân caàn öùng vôùi töøng thôøi ñieåm,vò trí ñöôïc xeùt Döïa vaøo phöông trình noäi löïc ta coù hình daùng bieåu ñoà nhö hình veõ: D A + + Q Y M Q A D Y Y A M Y D -Vôùi R= 30m ta coù:N=16904.98KG = 0; M=475202.6KG.m =16904.98KG;Q=21111.23KG. -Vôùi R=19m ta coù: N=21606.06KG = 0; M=592729.6KG.m =21606.06KG;Q=25812.31KG. PHAÀN 5:KÍCH THÖÔÙC HÌNH DAÙNG CAÀN: aHình daùng caàn: Döïa vaøo bieåu ñoà noäi löïc ta seõ coù hình daùng caàn nhö sau: -Trong maët phaúng naâng haï: 24.2 5.8 D -Trong maët phaúng naèm ngang: B bKích thöôùc,ñaëc tröng hình hoïc cuûa tieát dieän: B H t t KIEÅM TRA ÑIEÀU KIEÄN BEÀN VAØ OÅN ÑÒNH CAÀN Ñeå tieán haønh kieåm tra beàn caàn ta thöïc hieän 3 maët caét : Maët caét ñi qua vò trí choát kieân keát ñaàu caàn. Maët caét ñi qua vò trí choát kieân keát thanh raêng vaø caàn. Maët caét ñi qua vò trí choát kieân keát ñuoâi caàn . Ta ñaët caùc taám laùt lieân tuïc treân taám bieân chòu neùn caûn trôû söï xoay cuûa tieát dieän daàm neân coù theå boû qua böôùc kieåm tra oån ñònh toång theå cuûa caàn khi chòu xoaén 1. Maët caét ñi qua vò trí choát kieân keát ñaàu caàn. * Kích thöôùc hình hoïc maët caét : Dieän tích tieát dieän : * xaùc ñònh momen quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi caùc truïc X vaø Y - Xeùt 2 taàm bieân : Tònh tieán heä truïc (X1O1Y) vaø (X2O2Y) veà heä truïc OXY vôùi khoaûng caùch truïc Ta ñöôïc - Xeùt 2 taám thaønh : Tònh tieán heä truïc (XO3Y3) va ø(XO4Y4) veà heä truïc OXY vôùi khoaûng caùch truïc Ta ñöôïc : - xeùt toaøn boä maët caét tieát dieän Momen choáng uoán cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc X Momen choáng uoán cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc Y Momen quaùn tính choáng xoaén töï do cuûa tieát dieän : Vôùi : γ =1 : Heä soá hieäu chænh vôùi daàm haøn . b = B0 + 15 = 1190 + 15 = 1205 mm h = H0 +15 = 1600 + 15 = 1615 mm δ1 = δ1 = 15 mm - ÖÙng suaát phaùp lôùn nhaát sinh ra treân tieát dieän : - ÖÙng suaát tieáp do QY gaây ra : Q y = 43886 ( kG ) : Löïc caét lôùn nhaát taïi tieát dieän giöõa caàn trong maët phaúng naâng Scx : Momen tónh caùc phaàn bò caét boû ñoái vôùi truïc X Jx : Momen quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc x, Jx = 5,228.1010 ( mm4 ) bxc : chieàu roäng tieát dieän bò caét bcx = 2.dt = 2.15 = 30 ( mm ) ÖÙng suaát tieáp do Qx gaây ra Vôùi : QX : Löïc caét lôùn nhaát taïi tieát dieän giöõa caàn trong maët phaúng ngang QX = 5404,9 ( kG ) Syc : Momen tónh caùc phaàn bò caét boû ñoái vôùi truïc y . J Y : Momen quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc y : JY =5.1010 byc : chieàu roäng tieát dieän bò caét byc =2db = 2.15 = 30 ( mm ) - ÖÙng suaát tieáp do momen xoaén gaây ra - ÖÙng suaát töông ñöông : Víi thÐp 16Γ2AΦ : [s] = 292,85 ( N/mm2 ) std < [s] : vaäy tieát dieän ñuû beàn 2. Maët caét ñi qua vò trí choát kieân keát ñuoâi caàn. - Taïi vò trí ñaàu caàn chuû yeáu chòu neùn vaø xoaén Ta coù : N Z = 90555.46 kG ; M Z = 144084.03 kGmm * Dieän tích tieát dieän : Momen quaùn tính choáng xoaén töï do cuûa tieát dieän : Vôùi : γ =1 : Heä soá hieäu chænh vôùi daàm haøn . b = B0 + 50 = 1080 + 50 = 1130 mm h = H0 +10 = 740 + 10 = 750 mm δ1 = 50 δ2 = 10 mm - ÖÙng suaát phaùp lôùn nhaát sinh ra treân tieát dieän : - ÖÙng suaát tieáp do momen xoaén gaây ra - ÖÙng suaát töông ñöông : Víi thÐp 16Γ2AΦ : [s] = 292,85 ( N/mm2 ) std < [s] : vaäy tieát dieän ñuû beàn 3. Maët caét ñi qua choát lieân keát thanh raêng vaø caàn. * Dieän tích tieát dieän: * xaùc ñònh momen quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi caùc truïc X vaø Y - Xeùt 2 taám bieân : Tònh tieán heä truïc (X1O1Y) vaø (X2O2Y) veà heä truïc XOY vôùi khoaûng caùch truïc Ta ñöôïc : - Xeùt 2 taám thaønh : Tònh tieán heä truïc (XO3Y3) vaø (XO4Y4) veà heä truïc XOY vôùi khoaûng caùch truïc: Ta ñöôïc: - Xeùt toaøn boä maët caét tieát dieän Momen choáng uoán cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc Y - ÖÙng suaát phaùp lôùn nhaát sinh ra treân tieát dieän : Momen quaùn tính choáng xoaén töï do cuûa tieát dieän : Vôùi: γ =1 : Heä soá hieäu chænh vôùi daàm haøn . b = B0 + 15 = 3300 + 70 = 3370 mm h = H0 +15 = 527 + 10 = 5375 mm δ1 = 10 δ2 = 70 - ÖÙng suaát tieáp do QY gaây ra : Q y = 40248 ( kG ) : Löïc caét lôùn nhaát taïi tieát dieän giöõa caàn trong maët phaúng naâng Scx : Momen tónh caùc phaàn bò caét boû ñoái vôùi truïc X Jx : Momen quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc x, Jx = 24,6.1010 ( mm4 ) bxc : Chieàu roäng tieát dieän bò caét bcx = 2.dt = 2.80 = 160 ( mm ) - ÖÙng suaát tieáp do Qx gaây ra Víi : QX : Löïc caét lôùn nhaát taïi tieát dieän trong maët phaúng ngang QX = 5404,9 ( kG ) Syc : Momen tónh caùc phaàn bò caét boû ñoái vôùi truïc y . J Y : Momen quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc y : JY =6,0.1010 byc : Chieàu roäng tieát dieän bò caét byc =2db = 2.15 = 30 ( mm ) - ÖÙng suaát tieáp do momen xoaén gaây ra: - ÖÙng suaát töông ñöông : [s] = 180 ( N/mm2 ) std < [s] : vaäy tieát dieän ñuû beàn TÍNH OÅN ÑÒNH CAÀN TRUÏC Theo qui ñònh veà an toaøn, taát caû caùc maùy truïc di ñoäng kieåu caàn ñeàu phaûi ñöôïc thieát keá vaø cheá taïo ñaûm baûo ñöùng vöõng khoâng bò laät. 3.1 Tính ñöùng vöõng cuûa caàn truïc khi coù vaät naâng: Hình 8.1: Sô ñoà caùc taûi troïng taùc duïng leân caàn truïc. - Heä soá ñöùng vöõng khi coù vaät naâng, töùc laø tæ soá giöõa moâmen do troïng löôïng taát caû caùc boä phaän cuûa caàn truïc vôùi moâmen do vaät naâng gaây ra ñoái vôùi caïnh laät, coù tính ñeán taát caû caùc taûi troïng phuï (gioù, löïc quaùn tính vaø aûnh höôûng do ñoä nghieâng lôùn nhaát cho pheùp cuûa maët ñöôøng), phaûi khoâng ñöôïc nhoû hôn 1,15. Khi chæ tính vôùi taûi troïng laøm vieäc lôùn nhaát (khoâng tính taát caû caùc taûi troïng phuï) thì heä soá ñöùng vöõng khi coù vaät naâng phaûi khoâng nhoû hôn 1,4 . - Ñoái vôùi caàn truïc phaûi tieán haønh kieåm tra ñöùng vöõng coù vaät cho caû 2 tröôøng hôïp tính toaùn. - Pheùp tính tieán haønh cho tröôøng hôïp caùc cô caáu naâng vaø cô caáu quay ñoàng thôøi laøm vieäc khi caàn ôû vò trí baát lôïi nhaát. Trong maët phaúng treo vaät coù caùc taûi troïng sau ñaây taùc duïng : Q :Troïng löôïng vaät naâng. Qm :Troïng löôïng boä phaän mang vaät. Gc :Troïng löôïng cuûa caàn. G :Troïng löôïng phaàn quay (khoâng keå caàn). G :Troïng löôïng phaàn khoâng quay cuûa caàn truïc. Pqt : Löïc quaùn tính khoái löôïng vaät naâng xuaát hieän trong thôøi kì môû maùy hoaëc phanh cô caáu naâng. Plv, P1c, P1q :Löïc li taâm cuûa vaät naâng cuøng vôùi boä phaän mang vaät, cuûa caàn vaø cuûa phaàn quay, xuaát hieän khi quay caàn truïc. Wv , Wc , Wct : Löïc gioù taùc duïng leân caùc dieän tích chòu gioù cuûa vaät naâng, cuûa caàn vaø cuûa caàn truïc (khoâng keå caàn). Ta seõ xeùt trong tröôøng hôïp caàn truïc naâng haøng ôû taàm vôùi lôùn nhaát L = 30 (m), öùng vôùi taàm vôùi naøy laø söùc naâng Q = 10 (T). 3.1.1. Heä soá ñöùng vöõng khi coù vaät, coù tính ñeán aûnh höôûng taát caû caùc taûi troïng phuï: - Kieåm tra theo coâng thöùc: (4-1) [5] ÔÛ ñaây : Mv - Moâmen laät do vaät naâng gaây ra: Mv = Q.(L - l) (4-2) [5] Trong ñoù: + L = 30 (m) : Taàm vôùi cuûa caàn (ño trong maët phaúng ngang khoaûng caùch töø vaät ñeán truïc quay cuûa caàn truïc). + l = 5.25 (m) : Khoaûng caùch töø truïc quay cuûa caàn truïc ñeán caïnh laät. + Q = 10 (T) : Taûi troïng cuûa vaät naâng. => Mv = 10 x (30 – 5.25) = 247.5 (T.m) Mf - Moâmen phuïc hoài cuûa caàn truïc treân maët nghieâng: Mf = G.(l + lq – H2.sina) + G.l.cosa (4-4) [5] Trong ñoù; + = 277 (T) : Troïng löôïng phaàn quay (khoâng keå troïng löôïng caàn). + l = 5.25 (m) : Khoaûng caùch töø truïc quay cuûa caàn truïc ñeán caïnh laät. + lq = 2.3 (m) : Khoaûng caùch töø taâm phaàn quay tôùi taâm quay cuûa caàn truïc. + H2 = 12.5 (m) : Khoaûng caùch töø maët neàn ñeán taâm cuûa phaàn quay. + = 1.2o : Goùc nghieâng cuûa maët neàn, laáy theo [4] ñoái vôùi caàn truïc chaân ñeá. + G = 68 (T) : Troïng löôïng phaàn khoâng quay cuûa caàn truïc. => Mf = 277 x (5.25 + 2.3 – 12.5 x sin1.2o) + 68 x 2.2 x cos1.2o = 1324 (T.m) Mc - Moâmen laät do troïng löôïng caàn: Mc = Gc.(lc – l) (4-5) [5] Trong ñoù: + Gc = 25 (T) : Troïng löôïng thieát bò caàn. + lc = 8.5(m) : Khoaûng caùch töø troïng taâm caàn ñeán truïc quay cuûa caàn truïc. + l =5.25 (m) : Khoaûng caùch töø truïc quay cuûa caàn truïc ñeán caïnh laät. => Mc = 25 x (8.5 – 5.25) = 81.25 (T.m) Mm - Moâmen laät do troïng löôïng boä phaän mang vaät: Mm = Qm.(L – l) (4-6) [5] Trong ñoù: + L = 30 (m) : Taàm vôùi cuûa caàn (ño trong maët phaúng ngang khoaûng caùch töø vaät ñeán truïc quay cuûa caàn truïc). + l = 5.25 (m) : Khoaûng caùch töø truïc quay cuûa caàn truïc ñeán caïnh laät. + Qm = 1.5 (T) : Troïng löôïng cuûa boä phaän mang vaät. => Mm = 1.5 x (30 – 5.25) = 37.125 (T.m) Mqt - Moâmen laät do löïc quaùn tính cuûa vaät naâng vaø boä phaän mang vaät: (4-7) [5] Trong ñoù: + Q = 10 (T) : Taûi troïng cuûa vaät naâng. + Qm = 1.5 (T) : Troïng löôïng cuûa boä phaän mang vaät. + g = 9.8 (m/s2) : Gia toác troïng tröôøng. + vh = 0.25 (m/s) : Vaän toác haï. Vh = 1.5.vn = 1.5 x 10 = 15 (m/ph) = 0.25 (m/s) + t = 10 (s) : Thôøi gian khôûi ñoäng hoaëc phanh cô caáu naâng. Mlt : Moâmen laät do löïc li taâm cuûa vaät: Mlt = (4-8) [5] Trong ñoù: + (T) : Löïc li taâm cuûa vaät naâng cuøng vôùi boä phaän mang vaät. (4-20) [5] Trong ñoù: - Gi = 11.5 (T) : Troïng löôïng vaät naâng vaø boä phaän mang vaät. - Ri = 30 (m) : Khoaûng caùch töø taâm vaät naâng tôùi taâm quay cuûa caàn truïc. - w = 0,16 (rad/s) : Vaän toác goùc quay. + H = 20 (m) : Chieàu cao naâng vaät. => Mlt = 2.4 x 20 = 48 (T.m) - Moâmen laät do löïc li taâm cuûa caàn, coù tính ñeán moâmen phuïc hoài do löïc li taâm cuûa phaàn quay: (4-9) [5] Trong ñoù: + nq = 1.5 (voøng/phuùt) : Vaän toác quay cuûa caàn truïc. + Gc = 25 (T) : Troïng löôïng thieát bò caàn. + = 277 (T) : Troïng löôïng phaàn quay (khoâng keå troïng löôïng caàn). + H1 = 25.5 (m) : Khoaûng caùch töø maët neàn ñeán troïng taâm caàn. + H2 = 12.5 (m) : Khoaûng caùch töø maët neàn ñeán troïng taâm phaàn quay. + lc = 8.5 (m) : Khoaûng caùch töø troïng taâm caàn ñeán truïc quay cuûa caàn truïc. + lq = 2.3 (m) : Khoaûng caùch töø taâm phaàn quay tôùi taâm quay cuûa caàn truïc. Mg - Toång moâmen laät do löïc gioù: Mg = Wv.H + Wc.h1 + Wct.h2 (4-10) [5] Trong ñoù: + Löïc gioù taùc duïng leân vaät naâng: Wv = q.Fv = 25 x 18 = 450 (kG) + Löïc gioù taùc duïng leân heä caàn: Wc = q.Fc = 25 x 23.3 = 582.5 (kG) + Löïc gioù taùc duïng leân caàn truïc: Wct = q.Fct = 25 x 102 = 2550 (kG) + H = 30 (m) : Khoaûng caùch töø maët neàn ñeán ñieåm ñaët löïc gioù taùc duïng leân vaät naâng. + h1 = 33 (m) : Khoaûng caùch töø maët neàn ñeán ñieåm ñaët löïc gioù taùc duïng leân caàn. + h2 =7.8 (m) : Khoaûng caùch töø maët neàn ñeán ñieåm ñaët löïc gioù taùc duïng leân caàn truïc. Mg = 450 x 30 + 582.5 x 33 + 2550 x 7.8 = 52612.5 (kG.m) = 52.6 (T.m) - Vaäy ta coù: kv = 4.4 > 1.15. Vaäy caàn truïc oån ñònh. 3.1.2. Heä soá ñöùng vöõng khi coù vaät, khoâng tính ñeán aûnh höôûng cuûa caùc taûi troïng phuï: - Tính cho tröôøng hôïp caàn truïc ôû vò trí baát lôïi nhaát, ôû ñaàu caàn coù treo vaät naâng, caùc cô caáu khoâng laøm vieäc. Kieåm tra theo coâng thöùc: (4-11) [5] Trong ñoù: + Mv = 247.5 (T.m) : Moâmen laät do vaät naâng gaây ra. + Mf = 1324 (T.m) : Moâmen phuïc hoài cuûa caàn truïc treân maët nghieâng. + Mc = 81.25 (T.m) : Moâmen laät do troïng löôïng caàn. + Mm = 37.125 (T.m) : Moâmen laät do troïng löôïng boä phaän mang vaät. - Ta coù: = 4.8 . Vaäy caàn truïc oån ñònh. 3.2. Tính ñöùng vöõng cuûa caàn truïc khi khoâng coù vaät naâng: - Ñoái vôùi caàn truïc laøm vieäc ngoaøi trôøi, ngoaøi pheùp tính ñöùng vöõng coù vaät, coøn phaûi tính ñeán tính ñöùng vöõng cuûa baûn thaân caàn truïc. Nghóa laø xeùt ñeán tröôøng hôïp caàn truïc khoâng laøm vieäc, chòu taûi troïng cuûa gioù caàn ñöôïc ñaët vôùi goùc nghieâng lôùn nhaát (), vò trí cuûa noù baát lôïi nhaát treân maët nghieâng cuûa neàn). - Heä soá ñöùng vöõng baûn thaân laø tæ soá giöõa moâmen phuïc hoài do troïng löôïng taát caû caùc boä phaän cuûa caàn truïc vôùi moâmen laät do gioù ôû traïng thaùi khoâng laøm vieäc. Theo qui ñònh veà an toaøn heä soá naøy phaûi lôùn hôn 1,15. - Heä soá ñöùng vöõng baûn thaân caàn kieåm tra theo coâng thöùc: (4-13) [5] ÔÛ ñaây: - Moâmen laät caàn truïc do löïc gioù ôû traïng thaùi khoâng laøm vieäc. = W2.h2 + W3.h3 (4-14) [5] Trong ñoù: + Löïc gioù taùc duïng leân caàn: W2 = q’.Fc = 1150 x 23.3 = 26795 (N) + Löïc gioù taùc duïng leân caàn truïc: W3 = q’.Fct = 1150 x 102 = 117300 (N) q’: Aùp löïc gioù traïng thaùi khoâng laøm vieäc, laáy theo baûng (1-3) [5]. + h2 = 38 (m) : Khoaûng caùch töø maët neàn ñeán ñieåm ñaët löïc gioù taùc duïng leân caàn. + h3 = 7.8 (m) : Khoaûng caùch töø maët neàn ñeán ñieåm ñaët löïc gioù taùc duïng leân caàn truïc. => = 26795 x 38 + 117300 x 7.8 = 1933150 (N.m) = 193.3 (T.m) - Moâmen phuïc hoài do troïng löôïng caùc boä phaän caàn truïc. = Gp.(l – lp – h’.sin) – Gt.(lt – l + h’’.sin) + Gk.(l - h.sin) + Gc.(lc – l – h2.sin) Trong ñoù: + Gp = 85 (T) : Troïng löôïng caùc boä phaän treân phaàn quay cuûa caàn truïc coù troïng taâm ôû phía beân phaûi caïnh laät. + Gt = 118.5 (T) : Troïng löôïng caùc boä phaän treân phaàn quay cuûa caàn truïc coù troïng taâm ôû phía beân traùi caïnh laät. + Gk = 67 (T) : Troïng löôïng phaàn khoâng quay cuûa caàn truïc. + Gc = 25 (T) : Troïng löôïng caàn. + = 1.2o : Goùc nghieâng cuûa maët neàn, laáy theo [6] ñoái vôùi caàn truïc chaân ñeá. + lc = 7.4 (m) : Khoaûng caùch töø troïng taâm caàn ñeán truïc quay cuûa caàn truïc. + l =5.25(m) : Khoaûng caùch töø truïc quay cuûa caàn truïc ñeán caïnh laät. + lp = 2.1(m) :Khoaûng caùch töø troïng taâm phaàn beân phaûi ñeán truïc quay cuûa caàn truïc + lt = 5.5 (m) : Khoaûng caùch töø troïng taâm phaàn beân traùi ñeán truïc quay cuûa caàn truïc + h2 = 38 (m) : Khoaûng caùch töø maët neàn ñeán troïng taâm caàn. + h = 2.4 (m) : Khoaûng caùch töø maët neàn ñeán troïng taâm phaàn khoâng quay. + h’ = 12.5 (m) : Khoaûng caùch töø maët neàn ñeán troïng taâm phaàn beân phaûi caàn truïc + h’’= 5.8 (m) : Khoaûng caùch töø maët neàn ñeán troïng taâm phaàn beân traùi caàn truïc. => = 85 x (2 – 2.1 – 12.5 x sin1.2o) – 18.5 x (5.5 – 2.2 + 5.8 x sin1.2o) + 67 x (2.2 – 2.4 x sin1.2o) + 25 x (7.4 – 2.2 – 38 x sin1.5o) = 445.6 (T.m) - Vaäy ta coù: ko = 2.3 > 1.15. Vaäy caàn truïc oån ñònh. PHAÀN 6:THIEÁT KEÁ COÂNG NGHEÄ ØTÍNH CAÙC MOÁI LIEÂN KEÁT 1ØChoïn loaïi que haøn Ñeå ñaûm baûo ñoä beàn cuûa moái haøn khoâng keùm ñoä beàn cuûa kim loaïi cô baûn theùp CT3 ta choïn loaïi que haøn coù ñoä beàn =420N/mm ÖÙng suaát pheùp cho pheùp cuûa moái haøn :=160N/ mm= 16KG/ mm ÖÙng suaát tieáp cho pheùp cuûa moái haøn :=0.6*=0.6*160=96 N/ mm=9.6KG/ mm. 2ØKieåm tra moái haøn giöõa taám bieân vôùi taám thaønh Moái haøn giöõa taám bieân vaø taám thaønh ñöôïc thöïc hieän baèng moái haøn goùc,chieàu cao cuûa moái haøn choïn h=8mm.Moái haøn ñöôïc haøn baèng tay vaø caùc moái haøn naøy chaïy doïc theo chieàu daøi daàm,ñoä beàn moái haøn ñöôïc kieåm tra theo taùc duïng cuûa löïc tröôït T: = Trong ñoù: Q=21T:löïc caét tính toaùn S=680*16*892=9.7*10mm H=8mm:chieàu cao ñöôøng haøn =0.7:heä soá hình daïng ñöôøng haøn J=2.84*10mm:moâmen quaùn tính cuûa tieát dieän ñoái vôùi truïc trung hoaø. Vaäy = Ta thaáy vaäy moái haøn giöõa taám bieân vaø taám thaønh ñuû ñoä beàn. 3ØKieåm tra moái haøn cuûa taám thaønh Moái haøn ñeå lieân keát caùc baûn theùp cuûa taám thaønh laø moái haøn ñoái ñaàu,ñaây laø moái haøn chòu ñoàng thôøi moâmen uoán vaø löïc caét.Do ñoù ñoä beàn moái haøn ñöôïc kieåm tra theo coâng thöùc sau: Trong ñoù: M=M=18.2T.m l=1768mm:Chieàu daøi moái haøn Q=0.745T:löïc caét. =12mm:chieàu daøy taám thaønh. Vaäy Ta thaáy vaäy moái haøn ñuû ñoä beàn. ØTRÌNH TÖÏ HAØN LIEÂN KEÁT Vì laø daàm hoäp neân khi haøn phaûi haøn theo trình töï sau: *Tröôùc tieân ta phaûi haøn caùc taám theùp cuûa taám bieân treân laïi vôùi nhau roài gaù ñaët noù treân moät maët phaúng. *Keá tieáp ta gaù ñaët caùc taám thaønh,caùc gaân taêng cöùng leân treân taám bieân roài söû duïng caùc moái haøn ñính ñeå ñònh vò chuùng,sau khi ñaõ gaù ñaët vaø ñònh vò xong ta tieán haønh haøn. *Sau khi thöïc hieän xong böôùc 2 ta ñaët taám bieân döôùi leân vaø tieán haønh haøn. ØQUY TRÌNH HAØN KEÁT CAÁU *Caùc moái haøn thöïc hieän theo TCVN 1691:1975 *Söû duïng que haøn hoaëc que haøn coù ñaëc tính töông ñöông. *Meùp moái haøn phaûi ñöôïc maøi phaúng,kích thöôùc theo baûn veõ,beà maët moái haøn ñöôïc laøm saïch baèng choåi saét vaø chaát taåy röûa tröùoc vaø sau khi haøn. *Theùp cheù taïo phaûi coøn môùi chöa qua söû duïng *Khi haøn phaûi ñaûm baûo ñoä ñoàng phaúng cuûa caùc taán theùp sau khi gheùp noái.Ñoä khoâng phaúng cuûa caùc beà maët theùp sau khi gheùp *Thöïc hieän khoeùt loã tröôùc khi haøn keát caáu. Löu yù:Thöïc hieän caùc bieän phaùp coâng ngheä ñeå giaûm bieán daïng vaø öùng suaát haøn naâng cao ñoä beàn moûi.(nhö:haøn saâu,thaáu;haøn giaùp moái neân haøn hai beân;keïp chaët choäng bieán daïng…) PHAÀN 7:THÖÛ NGHIEÄM 1.Phaàn chuaån bò *Chuaån bò taûi cho quaù trình nghieäm thu vôùi 2 möùc taûi 110%vaø 125% taûi troïng cuûa thieát bò. *Chuaån bò thöôùc ño ñoä voõng,daây doïi,ñoàng hoà toác ñoä,caùc haøng… *Kieåm tra ñieän löôùi caáp cho thieát bò,döøng caùc thieát bò taïi khu vöïc caàu truïc ñöôïc thou nghieäm. 2.Thöû tónh Cho caàn truïc moùc haøng vôùi taûi troïng quaù taûi cho pheùp 25% töùc 125% taûi Q naâng leân ñoä cao 100mm,giöõ laïi ôû ñoä cao naøy 10 phuùt sau ñoù kieåm tra ñoä voõng cuûa caàn. 3.Thöû ñoäng *Cho caàn truïc di chuyeån khoâng taûi di laïi nhieàu laàn laøm thí nghieäm ñeå kieåm tra cô caáu truyeàn,daãn ñoäng,thay ñoåi chieàu chuyeån ñoäng cuûa thieát bò,kieåm tra phanh vaø caùc thieát bò ngaét haønh trình cuûa thieát bò. *Cho caàn truïc di chuyeån vôùi möùc taûi 110% naâng leân haï xuoáng nhieàu laàn,keát hôïp caùc thao taùc,kieåm tra ñoä tröôït cuûa moùc khi haõm. *Kieåm tra ñieän aùp khoâng baûo veä cho thieát bò khi maát ñieän löôùi vaø coù ñieän trôû laïi laàn cuoái tröôùc khi ñöa vaøo söû duïng. PHAÀN 8:SÖÛ DUÏNG VAØ BAÛO QUAÛN Tröôùc khi ñöa thieát bò vaøo vaän haønh caàn ñoïc kyõ höôùng daãn vaø phaûi tuaân thuû theo caùc qui ñònh sau ñaây: 1.khoâng ñöôïc naâng haøng vôùi goùc nghieâng caùp quaù lôùn vöôït quaù goùc nghieâng caùp cho pheùp. 2.Khoâng ñöôïc naâng quaù ñoä cao cho pheùp cuûa thieát bò 3.Khoâng ñöôïc thay ñoåi ñoät ngoät cô caáu di chuyeån caàu truïc töø di chuyeån thuaän sang chieàu ngöôïc laïi 4.Tröôùc khi di chuyeån haøng caàn naâng haøng leân moät ñoä cao nhaát ñònh ñeå khoâng vöôùng vaøo caùc vaät naèm döôùi maët ñaát khi di chuyeån caàu. 5.Trong khi laøm vieäc neáu coù cô caáu naøo laøm vieäc khoâng bình thöôøng phaûi döøng caàn truïc ñeå tìm nguyeân nhaân vaø söûa chöûa kòp thôøi môùi ñöôïc cho thieát bò laøm viieäc tieáp. 6.Caàn khoâng ñöôïc pheùp naâng quaù taûi 10 taán,thôøi gian laøm vieäc töông ñoái khoâng vöôït quaù 40%. 7.Tröôùc khi vaø sau moãi ca laøm vieäc phaûi kieåm tra laïi caùc cô caáu truyeàn ñoäng,kieåm tra löôïng daàu môõ boâi trôn,kieåm tra laïi phaàn ñieän ñieàu khieån,caùc thieát bò ñieän baûo ñaûm an toaøn cho thieát bò. 8.khi nghæ laøm vieäc phaûi ñöa thieát bò veà vò trí qui ñònh vaø caét nguoàn ñieän. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO :Keát caáu kim loaïi maùy truïc Th.s:Nguyeãn Höõu Quaûng;Th.s:Phaïm Vaên Giaùm :Tính toaùn maùy truïc Ñaøo Troïng Thöôøng :Keát caáu theùp Ñoaøn Ñònh Kieán;Nguyeãn Vaên Taán;Phaïm Vaên Hoäi;Phaïm Vaên Tö;Löu Vaên Töôøng.