Nghiên cứu tính toán cơ cấu nâng cần

Chöông 2 : TÍNH TOAÙN CÔ CAÁU NAÂNG CAÀN § 2.1 : Soá lieäu ban ñaàu Troïng löôïng daàm: Q = 10 T (moät daàm) Chieàu daøi: L = 13 m Thôøi gian naâng caàn: t = 3phuùt Chu kì naâng 0 ¸ 820 so vôùi phöông ngang. 2.1.1 : Cheá ñoä laøm vieäc cuûa cô caáu naâng caàn coâng xon ñöôïc ñaëc tröng bôûi caùc thoâng soá sau : Vieäc phaân loaïi cheá ñoä laøm vieäc cuûa cô caáu nhaèm thoáng nhaát veà ñieàu kieän söû duïng giöõa ngöôøi thieát keá, cheá taïo vaø söû duïng nhaèm ñaûm baûo möùc ñoä söû duïng maùy theo thôøi gian vaø möùc ñoä chaát taûi Theo tieâu chuaån 5862-1995 maùy naâng ñöôïc phaân ra taùm nhoùm cheá ñoä laøm vieäc kí hieäu töø A1 ¸ A8 treân cô sôû phoái hôïp 10 caáp söû duïng U0 ¸ U9 vaø 4 caáp taûi cuûa thieát bò naâng Q1 ¸ Q4. Töông töï caùc cô caáu maùy naâng cuõng ñöôïc phaân ra 8 nhoùm cheá ñoä laøm vieäc kí hieäu M1 ¸ M8 öùng vôùi 10 caáp söû duïng T0 ¸ T9 vaø 4 caáp taûi cuûa cô caáu maùy naâng L1 ¸ L4. Döïa treân ñaëc ñieåm cuûa cô caáu naâng caàn laø söû duïng ít nhöng ñeàu ñaën T3 (söû duïng thaát thöôøng), cô caáu nhieàu khi chòu taûi toái ña, thoâng thöôøng chòu taûi vöøa L2. Döïa treân nhöõng ñaëc ñieåm naøy vaø theo baûng 0.2, 0.5, 0.6 [5] thì cheá ñoä laøm vieäc cuûa cô caáu naâng caàn laø cheá ñoä laøm vieäc nheï töông öùng M3 § 2.2 : Tính caùc löïc caêng caùp ôû caùc vò trí naâng caàn : Tính löïc caêng caùp lôùn nhaát ñi vaøo tang theo phöông phaùp tìm löïc lôùn nhaát trong cung naâng caàn : chia cung naâng caàn (820 ). Tính toaùn taïi 3 vò trí tieâu bieåu, ôû vò trí . Tìm giaù trò löïc lôùn nhaát trong 3 vò trí ñeå laáy giaù trò tính toaùn. Caùc taûi troïng taùc duïng leân caàn: Khoái löôïng daàm coâng xon G = 10 T = 10000kG Taûi troïng gioù taùc duïng leân caàn ñöôïc tính toaùn laø taûi troïng phaân boá treân suoát chieàu daøi caàn khi gaäp caàn leân vuoâng goùc vôùi daàm chính. Taûi troïng gioù taùc duïng leân caàn ñöôïc tính döïa vaøo caùc heä soá nhö heä soá phuï thuoäc ñoä cao, heä soá khí ñoäng löïc hoïc, heä soá keå ñeán ñaëc tính xung ñoäng cuûa taûi troïng gioù vaø cuoái cuøng laø dieän tích chaén gioù cuûa daàm. Wg = q.n.c.b.A Trong ñoù: q: aùp löïc gioù. Aùp löïc gioù trung bình ôû traïng thaùi laøm vieäc ñoái vôùi caàn truïc caûng laáy q=150kN/m n: heä soá keå ñeán söï taêng aùp löïc gioù theo chieàu cao, laáy theo baûng 0.11 [1] ta coù n=1,32 c: heä soá caûn khí ñoäng hoïc: c=1,2 b:heä soá ñoäng löïc hoïc keå tôùi ñaëc tính xung ñoäng cuûa taûi troïng gioù: b=1,25 A: dieän tích tính toaùn cuûa keát caáu. Dieän tích phuï thuoäc troïng löôïng vaät naâng. Tra baûng 0.14[1] ta coù A=10 m Vaäy W=150.1,32.1,2.1,25.10=297kG Do vaän toác naâng caàn khoâng ñoåi neân löïc quaùn tính caàn naâng chæ xuaát hieän taïi vò trí ñaàu tieân trong quaù trình naâng caàn. Caùc vò trí sau khoâng xuaát hieän löïc quaùn tính. Do taïi thôøi ñieåm baét ñaàu naâng caàn xuaát hieän vaän toác thay ñoåi töø giaù trò 0 ñeán giaù trò ñònh möùc, do ñoù xuaát hieän köïc quaùn tính khi naâng caàn. Taïi caùc vò trí khaùc vaän toác caàn naâng ñaõ oån ñònh neân khoâng xuaát hieän löïc quaùn tính. 2.2.1 : Tính löïc caêng S1 taïi vò trí consol naèm ngang(goùc naâng 0): khoâng coù taûi troïng gioù taùc duïng Taïi vò trí naøy consol khi baét ñaàu quaù trình naâng chòu taùc duïng cuûa löïc quaùn tính P=ma(vôùi a laø gia toác khi naâng caàn töø toác ñoä ban ñaàu:0 ñeán toác ñoä ñònh möùc. Ta coù thôøi gian naâng consol laø 3phuùt, toác ñoä naâng laø 3m/phuùt. Thôøi gian ñaït toác ñoä ñònh möùc laø 10s, gia toác a=0.005m/s Taïi vò trí 1 ta coù: Toïa ñoä troïng taâm caàn consol :d=4,65m (caàn coù tieát dieän thay ñoåi, tính toaùn troïng taâm theo maùy maãu) Toïa ñoä vò trí moùc caùp naâng consol: b=7m Chieàu daøi consol :OD=13m ( vôùi laø goùc OBA) Laáy moment caân baèng ñoái vôùi ñieåm O: Chieàu daøi Hình 2.1 Sô ñoà tính vò trí 1 2.2.2 : Tính löïc caêng S2: vôùi goùc a = 41( goùc ) Taïi vò trí 2 ta coù sô ñoà tính nhö sau: Hình 2.2 Sô ñoà tính vò trí 2 Ta coù d = 4,65.cos410 = 3,5 m Taûi troïng gioù taùc duïng leân caàn Pg = p.c = p.13.sin41=22,85.13.sin41=194,88(kG) Xeùt tam giaùc AOB coù : AB2 = OA2 + OB2 – 2.OA.OB.cos490 = 82 + 72 – 2.8.7cos490 Þ AB = 6,29 m Maët khaùc => sinB===0,96 Laáy moment ñoái ñieåm O: 2.2.3 : Tính löïc caêng S3: vôùi goùc a = 820 Hình 2.3 Sô ñoà tính taïi vò trí 3 Taûi troïng gioù taùc duïng leân caàn Pg = 22,85.13.sin820 = 294,1 KG Ta coù d = 4,65.cos820 =0,647 m Xeùt tam giaùc AOB coù : AB2 = OA2 + OB2 – 2.OA.OB.cos80 = 82 + 72 – 2.8.7cos80 Þ AB = 1,45 m Maët khaùc => sinB===0,77 Laáy moment ñoái ñieåm O: § 2.3 : Tính toaùn choïn caùp naâng coâng xoân : - khi thay ñoåi taàm vôùi baèng caùch nghieâng caàn löïc trong daây caùp cuûa palaêng caàn vaøo tang (kG) (2.65) [2] Trong ñoù: S=8870,6(kG):löïc lôùn nhaát trong palang naâng caàn ip: boäi suaát cuûa pa laêng, ip = 2 h0 : hieäu suaát chung cuûa pa laêng vaø caùc puli chuyeån höôùng : h0 = hp . hh (2.2)[2] Trong ñoù: hp : hieäu suaát cuûa pa laêng: (2.3)[2] ( vôùi hr = 0,98 laø hieäu suaát cuûa 1 puli) hh : hieäu suaát cuûa puli chuyeån höôùng: hh = (hp)a = 0,991 = 0,99 (2.5)[2] Þ h0 = 0,99.0,99 = 0,98 Þ ==4525,8(kG) - Tính toaùn choïn caùp theo tieâu chuaån vaø ñoä beàn do tieâu chuaån kó thuaät nhaø nöôùc quy ñònh: Löïc ñöùt caùp : P ³ S.k (2.6)[2] Trong ñoù: S: Löïc caêng lôùn nhaát trong daây caùp(khoâng tính ñeán taûi troïng ñoäng), S = 4525,8 kG k: heä soá an toaøn(tra theo baûng2.3[2]), choïn k = 5,0 Þ P ³ S.k =4525,8.5 = 22629 kG Theo chæ daãn cuûa baûng 2.4 [2] töø baûng III.3 [2] choïn caùp beän keùp loaïi ΠK - P caáu taïo 6x19(1+6+6/6)+1 coù loõi theo ГOCT 2688-69 Hình 2.4 Caùp consol Coù ñöôøng kính d = 21 mm, Coù giôùi haïn beàn cuûa nhöõng daây theùp sb = 160 kG/mm2 Löïc ñöùt caùp cho pheùp [P] = 22700kG, Kí hieäu caùp: 21 - G - B - O - P - 160 GOCT – 2688 - 69 Baûng giaûi thích caùc kí hieäu choïn caùp: Caùc ñaëc ñieåm Ñaëc ñieåm tính chaát cuûa caùp theùp Kí hieäu Coâng duïng Tính chaát cô hoïc cuûa Daây theùp Naâng caàn Nhaõn hieäu cao G B Daïng boïc maët daây Theùp Baèng daây theùp saùng _ Höôùng beän cuûa nhaùnh Xoaén phaûi _ Höôùng beän cuûa nhöõng daây theùp trong caùc nhaùnh Xoaén moät chieàu O Caùch beän Tôû P Kieåu beän Daây theùp cuøng ñöôøng kính trong töøng lôùp rieâng bieät cuûa nhaùnh tieáp xuùc ñöôøng GK - O Boäi suaát beän Keùp _ § 2.4 : Tính toaùn choïn ñoäng cô ñieän : Coâng suaát tónh cuûa ñoäng cô ñieän khi naâng vôùi taûi ñaày (trong tröôøng hôïp naøy chính laø tröôøng hôïp löïc caêng caùp lôùn nhaát: coi taûi ñaày ôû coù giaù trò baèng giaù trò löïc caêng caùp lôùn nhaát ) = [4] Trong ñoù: S1= 8870,6kG löïc lôùn nhaát töông ñöông vôùi taûi ñaày h1 : hieäu suaát truyeàn cuûa maùy tôøi khi naâng vôùi taûi ñaày h=0,9 v= 0,05m/s : vaän toác naâng caàn. Þ Choïn ñoäng cô ñieän coù coâng suaát N=6,5kW Choïn ñoäng cô ñieän vôùi caùc thoâng soá sau: Ñoäng cô ñieän caàn truïc MTF roâto pha 50H 220/380 Nhaõn hieäu MTF 112-6 – laøm vieäc ôû cheá ñoä nheï (15%) Coâng suaát N = 6,5 kW Soá voøng quay n = 895 voøng/phuùt Moment ñaø GD2 = 0,26 KG.m Hình 2.5 Ñoäng cô ñieän Hieäu suaát: 72% Khoái löôïng: 88kg Toác ñoä quay lôùn nhaát: 2500 v/phuùt § 2.5: Tính toaùn choïn hoäp giaûm toác cô caáu naâng caàn coângsol Soá voøng quay caàn thieát cuûa tang naâng caàn: (2.35)[2] Trong ñoù: Vt = 0,05 m/s : vaän toác cuûa tang naâng caàn cuõng chính laø vaän toác cuûa caàn naâng. a = 2 : boäi suaát palaêng. Dt = 0,4 m : ñöôøng kính tang naâng caàn Þ voøng/phuùt Tæ soá truyeàn i = Trong ñoù : nñc = 885 voøng/phuùt : toác ñoä quay cuûa truïc ñoäng cô cuõng chính laø toác ñoä quay cuûa truïc nhanh hoäp giaûm toác. nt = 4,77 voøng/phuùt Þ Tæ soá truyeàn tính toaùn i = 185,5 Töø tæ soá truyeàn cuûa cô caáu vaø coâng suaát cuûa ñoäng cô ta choïn hoäp giaûm toác. Choïn hoäp giaûm toác truïc vít baùnh vít Tæ soá truyeàn i = 200 Hình 2.6 Hoäp giaûm toác truïc vít baùnh vít Toác ñoä quay cuûa truïc quay nhanh nhgt = 895 voøng/phuùt Hieäu suaát hoäp giaûm toác: 69% § 2.6 : Tính toaùn choïn tang Ñöôøng kính tang cho pheùp nhoû nhaát phaûi ñaûm baûo ñoä beàn laâu cuûa caùp ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: Dt > dc(e-1) [1] Trong ñoù: dc: ñöôøng kính daây caùp quaán leân tang, dc = 21mm e: heä soá thöïc nghieäm phuï thuoäc vaøo loaïi maùy vaø cheá ñoä laøm vieäc , e = 20 Þ Dt ³ 21.(20 – 1) = 399 mm Choïn Dt = 400 mm Chieàu daøi tang : Chieàu daøi laøm vieäc cuûa tang ñoái vôùi daây caùp ñöôïc quaán vaøo töø 1 pa laêng: (2.11)[2] Trong ñoù: Lc : chieàu daøi cuûa caùp quaán vaøo tang: chieàu daøi daây caùp ñöôïc cuoán vaøo tang töø vò trí 1 ñeán vò trí 3 L=10,63-1,45=9,18. laáy L=10m t : böôùc cuûa voøng cuoän caùp. Tra baûng 2.8 [2] choïn t = 24mm m = 1 : soá lôùp caùp cuoän d = 21 mm : ñöôøng kính caùp D = 400 mm : ñöôøng kính tang j = 1 : heä soá quoän khoâng chaët cuûa tang xeû raõnh Þ Choïn Llv = 200 mm Chieàu daøi phaàn caùp khoâng laøm vieäc: theo giaùo trình maùy vaø thieát bò naâng ta coù soá voøng caùp khoâng laøm vieäc nhö sau: 1,5 voøng ñeå giaûm taûi troïng taùc duïng vaøo ñaàu keïp caùp leân tang, 4 voøng ñeå coá ñònh ñaàu caùp treân tang coøn 2 voøng thöøa ôû ñaàu tang.tuy nhieân tuøy tröôøng hôïp maø soá voøng coá ñònh ñaàu caùp treân tang vaø soá voøng thöøa ít hôn. Ôû ñaây ta chon soá voøng caùp khoâng laøm vieâc laø 6,5 Chieàu daøi caùp khoâng laøm vieäc laø: L=πD.6,5=π.400.6,5=8168mm(trong ñoù D laø ñöôøng kính tang: 400mm) Choïn L=8200mm Chieàu daøi tang chöùa phaàn caùp khoâng laøm vieäc : (2.1)[2] Trong ñoù: L=8200mm t =24mm : böôùc cuûa voøng cuoän caùp. m = 1 : soá lôùp caùp cuoän d = 21 mm : ñöôøng kính caùp D = 400 mm : ñöôøng kính tang j = 1 : heä soá quoän khoâng chaët cuûa tang xeû raõnh Þ choïn L1 = 160 mm Chieàu daøi cuûa tang: L=200+160=360mm ÔÛ cô caáu naâng caàn naøy ta söû duïng tang ñôn ñeå naâng daàm coâng xoân, do ñoù theo sô ñoà beân ta choïn töøng khoaûng caùch rieâng ñeå choïn chieàu daøi tang. Ñoái vôùi tang ñôn ta phaûi ñaûm baûo l ñoái vôùi tang xeû raõnh sao cho α<=6 vaø l ñoái vôùi tang trôn sao cho α<= 2. Vaäy khoaûng caùch toái thieåu töø truïc tang ñôn ñeán truïc puly di ñoäng trong palaêng caùp laø: Tang xeû raõnh l==1902mm § 2.7: Choïn khôùp noái – phanh: a,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 = 6,5 (kw) : coâng suaát ñònh möùc cuûa ñoäng cô. n = 895 (v/p): soá voøng quay cuûa truïc ra ñoäng cô Moment truyeàn qua khôùp noái: Mk = Mñm. k1.k2 (1.65)[2] Trong ñoù: Mñm = 7,08 (kG.m): moment ñònh möùc do khôùp truyeàn k1 = 1,4: heä soá tính ñeán möùc ñoä quan troïng cuûa cô caáu k2 = 1,1: heä soá tính ñeán cheá ñoä laøm vieäc cuûa cô caáu (1.21)[2] Þ Mk = 7,08.1,4.1,1 = 10,9 (kG.m) Tra baûng III.36[2] choïn khôùp noái truïc ñoøn hoài coù baùnh phanh soá hieäu N01, moment ñaø GD2 = 0,5 (KG.m2) ñöôøng kính baùnh phanh D = 200 (mm) vaø ñöôøng kính loã khoâng lôùn hôn 50mm, khoái löôïng lôùn nhaát: 25kg Moment ñaø töông ñöông cuûa heä thoáng (GD2)qñ = d. GD2 = d ( GD2ñc + GD2kn) (1.28)[2] 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 (0,26 +0,5) = 0,836 (kG.m) b,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 M= (2.37)[2] Trong ñoù: S=4525,8 kG löïc caêng lôùn nhaát trong daây caùp a=1 soá nhaùnh caùp keïp vaøo tang D=400mm η: hieäu suaát cuûa cô caáu töø tang ñeán truïc phanh η=η.η=0,98.0,96=0,885 vôùi η,η laàn löôït laø hieäu suaát cuûa baùnh raêng aên khôùp giöõa vaønh tang vaø truïc, hieäu suaát cuûa caëp oå chaën i: tæ soá truyeàn chung giöõa truïc phanh vaø truïc tang i==150 Vaäy M==5,34(kG.m) Moment phanh caàn thieát khi haõm: Mh = M. kh (2.38)[2] Kh = 1,5: heä soá an toaøn phanh (tra baûng 2.9[2]) Þ Mh = 5,34.1,5= 8,01(kG.m) Theo baûng III.38 [3] ta choïn loaïi phanh coù kyù hieäu TKT200 coù chieàu roäng maù phanh B = 90 mm moment phanh khi cheá ñoä cô caáu 25% laø M = 16 (kG.m) haønh trình maù phanh E = 0,5 (mm) haønh trình caàn ñaåy nam chaâm ñieän d = 2,5 (mm) § 2.8. Tính choïn caëp ñaàu caùp treân tang Phöông phaùp caëp ñaàu caùp treân tang ñôn giaûn vaø phoå bieán nhaát hieän nay laø duøng taám caëp vaø vít vít chaët leân treân. Ñaàu caùp keïp vaøo tang thöôøng baèng taám keïp coù raõnh hình thang, taám keïp coù raõnh hình nöûa troøn, baûn neùn. Taám keïp ñöôïc xieát baèng hai bulong hoaëc moät buloâng. Khi gaén taám keïp baèng moät buloâng thì soá taám keïp khoâng ñöôïc nhoû hôn 2. Vôùi daây caùp ñöôøng kính ñeán 31mm chæ laép 1 taám keïp 2 bulong. 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: Sg = ( 2.169)[2] Trong ñoù: μ= 0,1 ¸ 0,16 heä soá ma saùt giöõa maët tang vôùi caùp ta choïn μ= 0,15 a: goùc oâm cuûa caùc voøng döï tröõ treân tang α=3π4π Choïn a = 3p. Þ Sg = Ta choïn caùch keïp caùp treân tang baèng 2 taám keïp coù moät bulong. Hình 2.7 Ñaàu keïp caùp treân tang Þ löïc keùo moät bulong: N = (2.20)[2] Trong ñoù: Z: soá bu loâng ôû taám keïp (Z = 2) 1: Heä soá ma saùt qui ñoåi giöõa daây caùp vaø taám keïp coù tieát dieän raõnh hình thang: 1 = b = 400: goùc nghieâng maët beân cuûa raõnh. Þ N = (kG) + Löïc uoán bulong: T = 1. N (2.21)[2] Þ T = 0,23. 406,3 = 93,5 (kG) -ÖÙng suaát uoán toång ôû moãi bulong: st = £ [s]d (2.22)[2] Trong ñoù: d1 = 12(mm): ñöôøng kính chaân ren. l = 6(mm): khoaûng caùch töø ñaàu bulong ñeán tang k: heä soá an toaøn keïp caùp k1,5. choïn k=1,5 ÖÙùng suaát cho pheùp [s]d = 1900 (kG/cm2) ñoái vôùi bulong cheá taïo töø theùp BC5. ta choïn bulong ñaàu tinh 6 caïnh theo TCVN 95-63 (Tra baûng 6.39 soå tay thieát keá cô khí) Þ st = = 11,88kG/mm=1188kG/cm Þ st £ [s] thoûa maõn ñieàu kieän uoán: nhö vaäy bulong keïp caùp ñuû ñieàu kieän laøm vieäc bulong coù kyù hieäu: bulong II M12 x 40 TCVN 95.63 (tra baûng 6.38 saùch soå tay thieát keá cô khí). § 2.9 : Tính choïn oå ñôõ truïc tang Caùc thoâng soá cô baûn ñeå tính toaùn choïn oå ñôõ tang : C : heä soá tính ñeán khaû naêng laøm vieäc cuûa oå Q : taûi troïng taùc duïng leân oå d : ñöôøng kính truïc tang cuõng chính laø ñöôøng kính trong cuûa oå Sô boä ta choïn loaïi oå ñôõ laø oå ñuõa truï ngaén. Tính öu vieät cuûa loaïi oå naøy thöôøng ñöôïc duøng ñeå ñôõ caùc loaïi truïc ngaén coù ñoä cöùng HB cao, caáp chính xaùc cao, oå chæ chòu löïc höôùng taâm vaø coù theå thaùo laép deã daøng. Maët khaùc loaïi oå naøy chòu ñöôïc taûi troïng höôùng kính lôùn ôû toác ñoä cao. Loaïi ñaëc bieät coù theåchòu ñöôïc taûi troïng raát cao khi quay ôû vaän toác trung bình, deã daøng boäi trôn. Tính toaùn choïn oå : Heä soá tính ñeán khaû naêng laøm vieäc cuûa oå : C = Q.(n.h)0,3 (8.1)[5] Trong ñoù : n = 4,77 voøng/phuùt : soá voøng quay cuûa oå, cuõng chính laø soá voøng quay cuûa tang h : thôøi gian phuïc vuï cuûa oå tính theo giôø. Choïn thôøi gian laøm vieäc cuûa oå laø 15 naêm sau ñoù tieán haønh thay theá (vôùi ñieàu kieän phaûi ñaûm baûo toát cheá ñoä boâi trôn cho oå). Soá ngaøy laøm vieäc trong naêm laø 300 ngaøy, soá giôø laøm vieäc trong ngaøy laø 0.1giôø Þ h =0,1.300.15 = 450 giôø Q : taûi troïng töông ñöông taùc duïng leân oå. Ñoái vôùi oå ñôõ Q = (Kv.R + m.A).Kn.Kt (9.2) [3] Trong ñoù : R : toång phaûn löïc taïi goái ñôõ A : taûi troïng doïc truïc A=S -S Vôùi S=1,3.Rtg=1,3.871,47.tg12=240,71(daN) S=1,3.R.tg=1,3.1330,13.tg12=367,55(daN) A=S-S=240,71-367,55=-126,84(daN) vaäy oå I chòu löïc doïc truïc m =1,5 : heä soá chuyeån taûi troïng doïc truïc veà taûi troïng höôùng taâm Kv = 1,1 : heä soá xeùt ñeán voøng ngoaøi cuûa oå laø voøng quay Kn = 1 : heä soá nhieät ñoä Kt = 1,2 : heä soá taûi troïng ñoäng Þ Q = (1,1.871,47+1,5.126,84).1.1,2 = 1378,65 (daN) Q=(1,1.1330,13+1,5.0).1.1,2=1755,77(daN) Ta thaáy Q<Q neân ta choïn cho goái ñôõ II, oå kia laáy cuøng kích thöôùc ñeå tieän cho vieäc cheá taïo vaø laép gheùp Vaäy C = 1755,77(4,77.450)0,3 = 17538,27 Tra baûng 17P choïn oå kí hieäu 36212 ñöôøng kính d=60mm, C=76000 § 2.10 : Kieåm tra 2.10.1 : Tính kieåm tra beàn tang Ñoái vôùi tang moät lôùp caùp, loaïi coù chieàu daøi tang khoâng lôùn hôn 3 laàn ñöôøng kính cuûa noù thì thaønh phaàn öùng suaát uoán xoaén raát nhoû, chæ baèng 10%-15% öùng suaát neùn. Tröôøng hôïp naøy ngöôøi ta cho pheùp kieåm tra beàn thaønh tang theo öùng suaát neùn coøn öùng suaát uoán vaø xoaén ñöôïc tính baèng caùch taêng heä soá an toaøn beàn khi tính öùng suaát neùn cho pheùp: σ= [σ] (1.23)[1] Ta choïn tang cho cô caáu naâng consol laø tang ñuùc. Chieàu daøy thaønh tang baèng gang ñuùc tính baèng cm khoâng ñöôïc nhoû hôn: δ = 0,02D+(0,6- 1,0) trong ñoù D ñöôøng kính tang: D=40cm δ=0,02.40+0,7=1,5cm. choïn chieàu daøy tang δ=16mm Ôû ñaây tang ñöôïc cheá taïo baèng gang ñuùc heä soá an toaøn ñeå tính öùng suaát neùn cho pheùp [σ] laø 4 S: löïc caêng lôùn nhaát trong daây caùp S=4525,8kG t: böôùc cuûa voøng caùp treân tang t=24mm [σ]==(vôùi vaät lieäu baèng gang CЧ15-32 coù σ=6500kG/cm) σ=1227.7kG/cm<[σ] vaäy tang ñuû ñieàu kieän chòu neùn. 2.10.2. 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 caàn M = (2.32)[2] Trong ñoù: S = 4525,8(kG) : löïc lôùn nhaát trong daây caùp vaøo tang a = 1: soá nhaùnh keïp, caùp treân tang D = 0,4 (m): ñöôøng kính tính toaùn cuûa tang i = 200: tæ soá truyeàn chung hc = 0,69: hieäu suaát chung cho boä truyeàn cô caáu Þ M = Momen tónh nhoû nhaát cuûa ñoäng cô: M===3,52kG Vôùi S laø löïc caêng nhoû nhaát trong heä palaêng naâng caàn Moment ñònh möùc cuûa ñoäng cô: Mñc = 975. Trong ñoù: (GD2)qñ = 0,836 (kG2.m2) : moment ñaõ töông ñöông cuûa heä thoáng cô caáu. n = 895 (v/p): soá voøng quay cuûa truïc ñoäng cô Md : moment dö cuûa ñoäng cô. Mkñ.TB: moment khôûi ñoäng trung bình cuûa ñoäng cô Mc : moment caûn tónh cuûa cô caáu treân truïc ñoäng cô Mkñ.TB = (1.59)[2] Vôùi: jmax = 1,8 ¸ 1,25 : heä soá moment môû maùy lôùn nhaát cuûa ñoäng cô, choïn ϕ=1,25 jmin = 1,1 : hieäu soá moment môû maùy nhoû nhaát cuûa ñoäng cô Mñm: moment ñònh möùc cuûa ñoäng cô Þ Mkñ. TB = Thôøi gian khôûi ñoäng cô caáu khi löïc lôùn nhaát taùc duïng trong palang naâng caàn: t= =2,65(s) (1.46)[2] Vaäy thôøi gian khôûi ñoäng naèm trong giaù trò cho pheùp 1,5t5 Vôùi: E=E=E==1,47kGm d = 1,1 ¸ 1,2: heä soá keå ñeán aûnh höôûng quaùn tính cuûa caùc chi tieát maùy quay treân truïc sau truïc I. choïn δ=1,2 D = 0,4 (m): ñöôøng kính tang. nñc = 895 (v/p) : soá voøng quay cuûa truïc ñoäng cô Khi haï vaät: kieåm tra ñoäng cô veà ñieàu kieän phaùt noùng: ta coù momen tónh lôùn nhaát treân truïc ñoäng cô öùng vôùi giaù trò löïc caêng caùp lôùn nhaát laø M=6,56kG.m<M=7,08kG.m nhö vaäy ñoäng cô thoûa ñieàu kieän phaùt noùng 2.10.3 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. Thôøi gian naâng haõm caàn thh = (1.47)[2] vôùi: δ=1,2 heä soá keå ñeán aûnh höôûng quaùn tính cuûa caùc chi tieát maùy quay M: momen phanh M=16 kG.m Mmomen tónh nhoû nhaát cuûa ñoäng cô M=3,52kG.m E: ñoäng naêng cuûa caàn E=E=E==1,47kGm n: soá voøng quay truïc ñoäng cô =0,69: hieäu suaát boä truyeàn Thay soá: t ==1,52(s) vaäy thôøi gian phanh naèm trong giôùi haïn thích hôïp, ñoái vôùi cô caáu thay ñoåi taàm vôùi thì: t1,5s Dieän tích maët laøm vieäc cuûa 1 maù phanh: F = (1.70)[2] 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)[2] m = 0,35: heä soá ma saùt cuûa amiaêng vaø kim loaïi (tra baûng 1.23[2]) Mh = 16 (kG.m) : moment haõm cuûa phanh. Þ Theo baûng 1.2 [2] aùp löïc cho pheùp [p].6 KG/cm2 Vaäy pp < [p] phanh thoûa maõn ñieàu kieän laøm vieäc 2.10.4 Tính toaùn vaø kieåm tra truïc tang: Sg = : löïc taùc duïng leân truïc tang (2.169)[2] Trong ñoù: μ= 0,1 ¸ 0,16 heä soá ma saùt giöõa maët tang vôùi caùp ta choïn μ= 0,15 a: goùc oâm cuûa caùc voøng döï tröõ treân tang α=3π4π Choïn a = 3p. Þ Sg = Ta coù sô ñoà tính truïc: Ta coù R+R=2.S=2.1100,8=2201,6(kG) =S.0,15+S.0,285-R.0,36=0 R=2201,6-1330,13=871,47(kG) M=R.0,15=130,72(kG.m) Xaùc ñònh ñöôøng kính ngoõng truïc taïi tieát dieän C Moment töông ñöông taïi tieát dieän naøy: Mtd = (7.4)[5] = 130,72(kG.m). vì truïc khoâng chòu momen xoaén neân M=0 Ñöôøng kính taïi tieát dieän naøy d Trong ñoù: [s]: öùng suaát uoán cho pheùp. Ta choïn vaät lieäu cheá taïo truïc tang laø theùp 45 coù giôi haïn beàn sb = 800 (N/mm2), giôùi haïn chaûy sch = 450 (N/mm) [s] = 65(N/mm) Þ d ³ (7.3)[5] Choïn ñöôøng kính truïc taïi tieát dieän C-C: d=60(mm) Kieåm nghieäm truïc theo heä soá an toaøn: n = (7.5)[5] trong ñoù: n: heä soá an toaøn chæ tính rieâng öùng suaát phaùp n= (7.6)[5] Trong caùc coâng thöùc treân: vaø : giôùi haïn moûi uoán öùng vôùi chu kì ñoái xöùng Coù theå laáy gaàn ñuùng: choïn vaø : bieân ñoä öùng suaát phaùp sinh ra trong tieát dieän truïc. Ta coù öùng suaát uoán thay ñoåi theo chu kì ñoái xöùng neân = vaø trò soá trung bình cuûa öùng suaát phaùp, laø thaønh phaàn khoâng ñoåi trong chu kì öùng suaát. Öùng suaát thay ñoåi theo chu kì ñoái xöùng neân: W laø momen caûn uoán cuûa tieát dieän truïc W = = vaø : heä soá xeùt ñeán aûnh höôûng cuûa trò soá öùng suaát trung bình ñeán söùc beàn moûi, coù theå laáy: ø ( theùp cacbon trung bình) vaø :heä soá kích thöôùc, xeùt aûnh höôûng cuûa kích thöôùc tieát dieän truïc tôùi giôùi haïn moûi. Tra baûng (7.4[5]) ta coù heä soá taêng beàn beà maët truïc(baûng 7.5[5]) ,6 : toâi baèng doøng ñieän cao taàn k: heä soá taäp trung öùng suaát thöïc teá. Tra baûng 7.6[5] ta coù k=2,25, [n] heä soá an toaøn cho pheùp. Khi caàn taêng ñoä cöùng ta choïn [n]=3, nhö vaäy neáu heä soá an toaøn ñaûm baûo thì khoâng caàn tính ñoä cöùng Thay soá ta coù: n= vaäy n=3,24 [n]=3 Nhö vaäy truïc thoûa ñieàu kieän veà heä soá an toaøn Taøi lieäu1 giaùo trình maùy vaø thieát bò naâng 2 giaùo trình tính toaùn maùy naâng chuyeån 3giaùo trình keát caáu theùp 4höôùng daãn thieát keá trang bò ñieän caàn truïc 5 thieát keá chi tieát maùy 6 söùc beàn vaät lieäu