Tính toán thiết bị mang hàng ( thiết bị kẹp giấy cuộn)

Chöông 2: tính toaùn thieát bò mang haøng ( thieát bò keïp giaáy cuoän) 2.1 caùc thoâng soá kyõ thuaät ban ñaàu tính toaùn thieát bò keïp. THEO MAÃU 72G- RCP-C015 CUÛA COÂNG TY CASCADA CORPORATION Kl naâng (kg) Ñöôøng kính cuoän giaáy (mm) Khoái löôïng cuûa keïp (kg) ET (mm) HCG (mm) VCG (mm) A (mm) B (mm) C (mm) 2725 380-1830 1084 210 335 500 1143 813 79 2.2 Keát caáu khung keïp. Do tính naêng chuyeân duøng cuûa noù ñeå keïp giaáy cuoän neân veà caáu taïo khaù phöùc taïp, vôùi nhieàu boä phaän khaùc nhau vôùi tính naêng khaùc nhau sao cho xeáp dôõ haøng nhanh vaø hieäu quaû nhaát. Thieát bò keïp goàm caùc boä phaän sau: Mieäng keïp (1): Ñaây laø vò trí tieáp xuùc vôùi haøng ñaàu tieân , ngoaøi chöùc naêng oâm haøng vaøo maù keïp noù coøn coù chöùc naêng laø moät khaâu ñoä ñeå ngöôøi ñieàu khieån deã daøng laáy haøng. Maù ñoäng (2): Ñöôïc gaén treân maù tónh nhôø hai khôùp quay ñöôïc boâi trôn thöôøng xuyeân, noù seõ ñöôïc môû ra hay co vaøo tuyø theo khaåu ñoä cuûa haøng. Maù tónh (3): khi haøng ñaõ naèm goïn trong keïp thì ñaây chính laø ñieåm töïa cuûa haøng. Khi maù ñoäng co vaøo seõ ñaûm baûo cho haøng ñöôïc cöùng vöõng khi naèm trong thieát bò keïp. Boä truyeàn ñoäng truïc vít, baùnh vít (4): Boä truyeàn naøy ñöôïc daãn ñoäng nhôø caùc moâtô thuyû löïc, vôùi boä truyeàn naøy coù theå xoay thieát bò keïp, vaø vôùi tính naêng töï haõm cuûa truïc vít, baùnh vít thì noù seõ haïn cheá söï quay ngöôïc laïi do quaùn tính cuûa thieát bò keïp vaø haøng. Moâtô thuûy löïc (5): duøng ñeå daãn ñoäng cho truïc vít, baùnh vít. Loø xo mieäng keïp (6): Duøng ñeå mieäng keïp vaøo haøng. Thanh choát mieäng keïp (7): Ñeå gaén mieäng keïp vaøo maù tónh vaø ñoäng. Xy lanh thuûy löïc ñoùng môû keïp (8): Duøng ñeå ñieàu khieån maù ñoäng ñoùng hay môû tuyø thuoäc vaøo kích thöôùc haøng. Daàu thuûy löïc ñöôïc bôm töø thuøng, qua bôm roài theo ñöôøng oáng daãn aùp suaát cao ñeán caùc cöûa ñôïi cuûa caùc ñôn nguyeân phaân phoái. Khi caùc ñôn nguyeân khoâng laøm vieäc daàu seõ theo ñöôøng daãn veà thuøng chöùa qua phin loïc. 2.3 tính toaùn thieát bò keïp. 2.3.1. Vò trí tính toaùn. - Ñeå tính toaùn thieát bò keïp ta tính toaùn ôû caùc vò trí sau: + Thieát bò keïp, cuoän giaáy coù troïng luôïng vaø ñöôøng kính lôùn nhaát. + cuoän giaáy ñang ôû vò trí naèm vì khi ñoù toaøn boä troïng löôïng cuûa maõ haøng seõ doàn veà maù ñoäng hoaïc maù tænh. + xe naâng mang haøng di chuyeån treân ñöôøng khoâng baèng phaúng khi ñoù ngoaøi troïng löôïng haøng maù tænh vaø maù ñoäng coøn chòu theâm löïc quaùn tính do xe di chuyeån qua ñöôøng goà gheà. 2.3.2. Sô ñoà tính toaùn. Sô ñoà tính cuûa thieát bò keïp giaáy cuoän ñöôïc bieåu dieãn nhö hình veõ 2.3.2.1 Tính toaùn maù ñoäng. Ñeå ñôn giaûn cho vieäc tính toaùn ta chia thieát bò keïp ra laøm hai phaàn rieâng bieät laø maù ñoäng vaø phaàn maù tænh. a/ Sô ñoà tính maù ñoäng. Sô ñoà tính maù ñoäng ñöôïc bieåu dieãn nhö hình veõ Trong ñoù Vx phaûn löïc goái theo phöông ox Vy phaûn löïc goái theo phöông oy So phaûn löïc khôùp baûn leà phaàn lieân keát giöõa xylanh thuyû löïc ñoáng môû keïp vaø maù ñoäng phaûn löïc naày ñöôïc phaân tích thaønh hai thaønh phaàn theo hai phöông ox vaø oy. N phaàn löïc phaùt sinh do löïc keïp caàn thieát vaø löïc quaùn tính sinh ra khi xe naâng di chuyeån coù haøng. b/ xaùc ñònh caùc phaûn löïc goái töïa - xaùc ñònh phaàn löïc N: thaønh phaàn löïc naày goàm hai thaønh phaàn ñoù laø löïc keïp F caàn thieát ñeå coù theå keïp ñöôïc cuoän giaáy, vaø thaønh phaàn löïc quaùn tính Fqt phaùt sinh do maùy naâng mang haøng di chuyeån treân ñöôøng khoâng baèng phaúng. Ñeå xaùc ñònh phaàn löïc N tröôùc heát ta phaûi ñi xaùc ñònh löïc F vaø löïc Fqt + F löïc keïp caàn thieát ñeå keïp ñöôïc cuoän giaáy ñöôïc xaùc ñònh bôûi coâng thöùc sau 2*F*f > Q Ôû ñaây: f laø heä soá ma saùt giöõa mieäng keïp vaø cuoän giaáy f= 0.3 Q laø khoái löôïng maõ haøng caàn naâng Q= 2725 (kg) => (kG) Ta choïn F= 4550 (kG) + Fqt löïc quaùn tính khi xe ñi qua ñoaïn ñöôøng khoâng baèng phaúng ñöôïc xaùc ñònh bôûi coâng thöùc sau: Fqt= m*a Ôû ñaây : m khoái löôïng haøng naâng m= 2725 (kG) a gia toác dòch chuyeån haøng theo phöông thaúng ñöùng khi xe di chuyeån qua ñoaïn ñöôøng khoâng baèng phaúng a= 15 m/s2 Fqt= 2725*15= 40875 (N) = 4087.5(kG) Phaàn löïc N ñöôïc xaùc ñònh bôûi coâng thöùc sau N= F + Fqt = 4550 + 4087.5 = 8637.5 (kG) - xaùc ñònh öùng löïc treân caàn piston cuûa töông öùng vôùi löïc So treân sô ñoà tính: ñeå xaùc ñònh öùng löïc So ta xeùt phöông trình caân baèng moment taïi ñieåm O Mo= - N*l1 + So*l2 =0 => (kG) Trong ñoù: l1, l2 caùnh tay ñoøn cuûa caùc löïc N vaø löïc So l1 = 915.96 (mm) l2 =267.97 (mm) - xaùc ñònh caùc phaûn löïc taïi O: phaûn löïc taïi O ñöôïc chia laøm hai thaønh phaàn, thaønh phaàn theo phöông ox laø Vx vaø thaønh phaàn löïc theo phöông oy laø Vy + thaønh phaàn löïc Vx ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch laáy caân baèng löïc theo phöông ox Vx + Nox + Sox =0 => Vx= -Nox –Sox = -2380.8 – 25037.9 = -27418.7 (kG) Trong ño:ù Nox laø thaønh phaàn löïc N theo phöông ox vaø ñöôïc xaùc ñònh bôûi coâng thöùc sau: Nox= N* Sin 16o = 8637.5* Sin 160 = 2380.8 (kG) Sox laø thaønh phaàn löïc So theo phöông ox vaø ñöôïc xaùc ñònh bôûi coâng thöùc sau: Sox = So * cos 320 = 29524.22* cos 320 = 25037.9 (kG) + thaønh phaàn löïc Vy ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch laáy caân baèng löïc theo phöông oy Vy + Noy + Soy =0 => Vy= -Noy –Soy = -8302.89 – 15645.4 = -23948.3(kG) Trong ño:ù Noy laø thaønh phaàn löïc N theo phöông oy vaø ñöôïc xaùc ñònh bôûi coâng thöùc sau: Noy= N* cos 16o = 8637.5* cos 160 = 8302.89 (kG) Soy laø thaønh phaàn löïc So theo phöông oy vaø ñöôïc xaùc ñònh bôûi coâng thöùc sau: Soy = So*sin320 = 29524.22* sin 320 = 15645.4 (kG) c/ Xaây döïng bieåu ñoà noäi löïc. - xaây döïng bieåu ñoà moment uoán. Ta caàn xaây döïng bieåu ñoà moment uoán taïi tieát dieän baát kyø coù hoaønh ñoä z. ta thöïc hieän maët caét qua tieát dieän A-A xeùt caân baèng cuûa phaàn beân traùiù Töø sô ñoà maët caét taïi tieát dieän A- A ta coù theå thieát laäp ñöôïc phöông trình caân baèng moment M – Noy*630 + Nox*40 =0 => M = Noy*630 – Nox*40 = 8302.89*630 -2380.8*40 = 5230825.67 -95232 = 5135593.67 ( kG. mm) - Ta tieáp tuïc xaây döïng maët caét qua tieát dieän A-A nhöng xeùt caân baèng phaàn beân phaûi: Töø sô ñoà maët caét treân ta coù theå thieát laäp ñöôïc phöông trình caân baèng moment cuûa phaàn beân phaûi - M – Vx*625 + Vy*513 =0 => M = Vy*513 – Vx*625 = - 23948.3*513 +27418.7*625 = -12285477.9 +17136687.5 = 4851209.6 ( kG. mm) => Töø vieäc xaây döïng caùc maët caét beân phaûi vaø beân traùi tieát dieän A vaø ñi thieát laäp phöông trình moment ta coù theå xaây döïng ñöôïc bieåu ñoà noäi löïc cuûa moment uoán. - xaây döïng bieåu ñoà löïc caét: Ñeå xaùc ñònh bieåu ñoà noäi löïc cuûa löïc caét tröôùt heát ta caàn xaây döïng maët caét qua tieát dieän A-A vaø xeùt phaàn beân traùi. Xeùt maët caét nhö hình veõ. Trong ñoù caùc thaønh phaàn löïc Nox vaø Noy gaây ra löïc caét. Xeùt caân baèng löïc theo phöông cuûa löïc caét ta coù phöông trình. -Q +Noy*cos240+ Nox*sin240=0 => Q= Nox*sin240 +Noy*cos240 =2380.8*sin24o+8302.89*cos240 = 968.35 + 7585.06 = 8553 (kG) + xeùt caân baèng phaàn beân phaûi cuûa tieát dieän A-A Xeùt caân baèng theo phöông cuûa löïc caét ta coù phöông trình Q +Vy* cos240- Vx*sin240=0 =>Q= Vx*sin240 – Vy*cos240 = 27419.4*sin240 -23948*cos240 =- 10725 (kG) Töø vieäc xaùc ñònh löïc caét taïi tieát dieän traùi vaø phaûi cuûa ñieåm A ta xaây döïng ñöôïc bieåu ñoà noäi löïc cuûa löïc caét. - xaây döïng bieåu ñoà cuûa löïc doïc N Ñeå xaùc ñònh bieåu ñoà noäi löïc cuûa löïc doïc N tröùôt tieân ta xaây döïng maët caét quaù tieát dieän A-A vaø xeùt caân baèng phaàn beân traùi: Caùc thaønh phaàn löïc gaây ra löïc doïc taïi tieát dieän beân traùi ñieåm A laø löïc Nox vaø löïc Noy ta thieát laäp phöông trình theo phöông cuûa löïc doïc N N-Noy* sin240 - -Nox*cos24=0 =>N=Noy* sin240 +Nox*cos24 = 8302.89* sin240+2380.8*cos240 =3377.09+2174.985 = 5552.075(kG) + xeùt caân baèng phaàn beân phaûi thaønh phaàn gaây ra löïc doïc laø Vx vaø Vy Ta thieát laäp phöông trình theo phöông cuûa löïc doïc N + Vx*cos240 + Vy* sin 240=0 =>N =-Vx*cos240 – Vy*sin240 = 27418.7 * cos240 + 23948.3*sin240 = 34788.88 (kG) Bieåu ñoà noäi löïc 2.3.2.2 Tính toaùn maù tænh: Maù tónh : khi haøng ñaõ naèm goïn trong keïp thì ñaây chính laø ñieåm töïa cuûa haøng. Khi maù ñoäng co vaøo seõ ñaûm baûo cho haøng ñöôïc cöùng vöõng khi naèm trong thieát bò keïp. Sô ñoà tính toaùn maù tænh nhö hình veõ. Xaùc ñònh caùc phaûn löïc goái töïa Ñeå xaùc ñònh löïc R ta ñi thieát laäp phöông trình caân baèng moment taïi H l1*N - l2* R=0 => R= = = 31767.15 (kG) - Tính toaùn caùc phaûn löïc Hx,Hy + Ñeå tính toaùn phaûn löïc goái Hx ta thieát laäp phöông trình caân baèng theo phöông ox. Nox – Rx – Hx =0 => Hx = Nox – Rx = 602.52-26022.12 = - 25419.6 (kG) Trong ñoù: Nox laø hình chieáu cuûa löïc N theo phöông ox vaø ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc. Nox = No* sin40 = 8637.5* sin40 = 602.52(kG) Rx laø hình chieáu cuûa löïc R theo phöông cuûa ox vaø ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc. Rx = R* cos350 = 31767.15* cos 350 = 26022.12(kG) + Ñeå tính toaùn phaûn löïc goái Hy ta thieát laäp phöông trình caân baèng theo phöông oy. Noy + Ry + Hy =0 => Hy = -Noy – Rx = - 8616.46- 18220.89 = -26837.34 (kG) Trong ñoù: Noy laø hình chieáu cuûa löïc N theo phöông ox vaø ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc. Noy = No* cos40 = 8637.5* cos40 = 8616.46(kG) Rx laø hình chieáu cuûa löïc R theo phöông cuûa ox vaø ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc. Rx = R* cos350 = 31767.15* cos 350 = 26022.12(kG) 1. Tính toaùn thieát bò keïp. Choïn vaät lieäu theùp cheá taïo maù ñoäng vaø tónh laø theùp 45, tra baûng TKCTM ta coù : 1.1. Tính toaùn maù ñoäng. Sô ñoà tính maù ñoäng ñöôïc ñöa veà sô ñoà tính cuûa thanh cong: Löïc keïp chaët ñeå haøng khoâng bò rôi xuoáng ñöôïc xaùc ñònh. 2.N.f á Q Ta coù: Q: Troïng löôïng haøng naâng ( Q = 2500 Kg ). N: löïc taùc duïng vaøo keïp. f: heä soá ma saùt giöõa haøng vaø maù keïp, laáy f = 0,5. Suy ra: N = 2500 Kg. 1.1.2. Xaùc ñònh öùng löïc trong xy lanh thuûy löïc ñoùng môû keïp. Laäp phöông trình caân baèng moâment taïi B. Vôùi: N = 2500Kg. l1: caùnh tay ñoøn cuûa N, l1= 690 mm. l2: caùnh tay ñoøn cuûa öùng löïc , l2 = 190 mm. Suy ra: Do ta chæ tính moät thanh cuûa maù ñoäng neân öùng löïc naøy chæ ñeå tính cho moät xy lanh thuõy löïc. 1.1.3. Bieåu ñoà noäi löïc. Thaønh phaàn cuûa löïc N theo hai phöông x, y. Kg Kg Vôùi goùc a1 = 21°: goùc cuûa löïc N so vôùi phöông ñöùng. Thaønh phaàn cuûa löïc S0 theo hai phöông x, y. Kg Kg Vôùi goùc a2 = 83°: goùc cuûa löïc S0 so vôùi phöông ñöùng. Noäi löïc trong thanh do thaønh phaàn Nx gaây ra. Noäi löïc trong thanh do thaønh phaàn Ny gaây ra. Noäi löïc trong thanh do thaønh phaàn S0x gaây ra. Noäi löïc trong thanh do thaønh phaàn S0y gaây ra. * Xeùt ñoaïn thanh cong töø ñaàu keïp ñeán ñieåm ñaët xy lanh thuõy löïc ñoùng môû keïp, öùng vôùi goùc 0 < b < 9°. Noäi löïc trong thanh chuû yeáu do löïc N gaây ra. + Löïc doïc: + Löïc caét: + Moment: ÖÙng vôùi b = 0°, ta xaùc ñònh ñöôïc: N = 895,9 kG. Qx = 0 kG. Qy =-2333,9 kG. Mx = My = 0 (do x1 =y2 =0 ). ÖÙng vôùi b = 9°, töông ñöông x1 =404 mm, y2 =90 mm ). N = 519,76 kG. Qx = 140,14 kG. Qy = -2305,16 kG. Mx = -80631 kG.mm. My = -942895,6 kG.mm. *Xeùt ñoaïn thanh cong coøn laïi töông öùng vôùi goùc 9°< b < 55°. Noäi löïc trong thanh do 2 thaønh phaàn löïc N vaø S0 gaây ra. + Löïc doïc: + Löïc caét: + Moment: ÖÙng vôùi b = 9°, töông ñöông x1 = x2 = 404 mm, y1 = y2 =90 mm ta coù: N = 9246,96 kG. Qx = -1269,51 kG. Qy = - 1212,35 kG. Mx = 730378,8 kG.mm. My = -1389893,32 kG.mm. ÖÙng vôùi b = 55°, töông ñöông x1 = x2 = 786 mm, y1 = y2 =146 mm ta coù: N = 2864,33 kG. Qx = -6647,68 kG. Qy = -704,04 kG. Mx = My = 0. Bieåu doà noäi löïc: Töø bieåu ñoà ta thaáy Thanh chuû yeáu chòu keùo. Löïc taùc duïng coù xu höôùng laøm giaûm ñoä cong cuûa thanh. Maët caét nguy hieåm taïi vò trí ñaët xylanh ñoùng môû keïp 1.2. Tính toaùn maù tónh. Sô ñoà tính toaùn maù tónh. Xaùc dònh caùc phaûn löïc goái töïa: Laäp phöông trình caân baèng moment: Suy ra: l1 = 670 mm: caùnh tay ñoøn cuûa löïc N. Suy ra l2 = 494 mm. *Xeùt ñoaïn thanh cong, töông öùng vôùi goùc 0°< b < 30°, noäi löïc trong thanh chæ do thaønh phaàn löïc taùc duïng N gaây ra. Noäi löïc trong thanh do thaønh phaàn Nx gaây ra. Noäi löïc trong thanh do thaønh phaàn Ny gaây ra. Vôùi goùc a3 = 21°: goùc ngieâng cuûa löïc N so vôùi phöông ñöùng. ÖÙng vôùi b =0°, töông ñöông x = y = 0. Nx = -895,9 kG. Ny = 0. Qx = 0. Qy = -2333,9 kG. Mx = 0. My = 0. ÖÙng vôùi b =30°, töông ñöông x = 415 mm, y = 240mm. Nx = -775,88 kG. Ny = 1166,97 kG Qx = 447,9 kG Qy = -2021,69 kG. Mx = 215020,76 kG.mm. My = -968589,69 kG.mm. Bieåu ñoà noäi löïc: Töø bieåu ñoà ta thaáy löïc taùc duïng coù xu höôùng laøm giaûm ñoä cong cuûa thanh, maët caét nguy hieåm taïi vò trí chuyeån ñoåi thanh cong sang thanh thaúng. *Xeùt ñoaïn thanh thaúng Döôùi taùc duïng cuûa taûi troïng N, ñoaïn thanh naøy chæ chòu uoán thuaàn tuyù. 1.3. Choïn xy lanh thuûy löïc ñoùng môû keïp. Ñöôøng kính xy lanh: Ta coù coâng thöùc xaùc ñònh ñöôøng kính xylanh: S”x: ÖÙng löïc trong xylanh thuõy löïc ñoùng môû keïp. Z = 2 : Soá xy lanh thuõy löïc ñoùng môû keïp. hhh = 0,96 : hieäu suaát cô khí cuûa xy lanh. Qx = 0,98 : hieäu suaát oå ñôõ. P = 180 kG / cm2 . SD.P : toån thaát aùp suaát treân ñöôøng oáng. SD.P = 0,12.180 = 21,6 kG / cm2 . Suy ra: Ñöôøng kính ngoaøi D cm. Do xy lanh thuõy löïc ñöôïc tieâu chuaån hoaù neân ta choïn: D = 8 cm. Dn = 10 cm. 2. Baøn tröôït Taûi troïng tính toaùn Bao goàm taám tröôït duøng ñeå che keïp, khung baøn tröôït ñeå laép taám tröôït vaø con laên. Con laên goàm con laên chính cuûa baøn tröôït (truïc vaø oå ñôõ) vaø caùc con laên phuï. Taûi troïng naâng 2,5T, tra baûng 137 saùch naâng töï haønh, ta chon taám tröôït coù caùc thoâng soá sau: L = 1200 mm h = 500 mm a = 50 mm l = 800 mm : keát caáu giöõa hai goái lieân keát vôùi khung baøn tröôït Taûi troïng taùc duïng leân baøn tröôït bao goàm: + Taûi troïng taùc duïng töø keïp leân baøn tröôït: P = 0,66.kñ.Q = 0,66.1,2.3400 = 2692,8 kG. + Phaûn löïc töø baøn tröôït : N = Sô ñoà tính. Moâment uoán theo phöông x: Mx = -P.c = 2692,8.0,2= 538,56 kG.mm Moâment uoán theo phöông y: My = N.c = 3231,36.0,2 = 646,272 kG.mm Wx= = =30000 mm2 Wy== = 25000 mm2 + = 438,02 N/mm2 Do ñoù ta choïn theùp 35X thöôøng hoaù laøm vaät lieäu cheá taïo baøn tröôït vôùi 750 N/mm2 500 N/mm2 Baøn tröôït ñuû beàn 3. Tính toaùn cô caáu naâng khung. 3.1. Vaät lieäu cheá taïo. Choïn theùp cheá taïo khung naâng cuûa xe naâng: caû hai khung ñoäng vaø khung tónh cuûa xe coù tieát dieän laø theùp ñònh hình chöõ {. Tra baûng 10, saùch MNTH, ta coù: H = 146 mm. h = 110 mm. B = 55 mm. b = 15 mm. Wx = 135,5 cm3. F = 36,3 cm2. Khi tính toaùn cô caáu naâng khung ta xeùt maùy naâng trong tröôøng hôïp sau: Khung naâng ôû vò trí thaúng ñöùng Chaïc haøng naâng ôû vò trí cao nhaát vôùi haøng coù taûi troïng baèng taûi troïng naâng ñònh möùc Maùy naâng ñöùng treân neàn coù goùc nghieâng ngang b = 30 3.2. Löïc caûn naâng haøng Tính toaùn sô boä: kG Trong ñoù : Sk: öùng löïc caàn thieát cuûa piston xilanh naâng baøn tröôït i: tæ soá boä truyeàn xích, i=2 h: hieäu suaát boä truyeàn , h=0,6 Sô ñoà tính cô caáu naâng khung: 3.2.1. Löïc caûn naâng haøng vaø caùc thieát bò chuyeån ñoäng. Theo taøi lieäu maùy naâng töï ñoäng löïc naâng caàn thieát khi naâng ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: Sn = W1 + W2 + W3 + W4 Trong ñoù: Sn – ÖÙng löïc naâng caàn thieát khi naâng haøng W1 – Löïc caûn naâng haøng do troïng löôïng haøng gaây ra W2 - Löïc caûn naâng khung ñoäng , ñænh piston cuûa xylanh thuûy löïc naâng , thanh ngang , puly xích vaø xích naâng W3 – Löïc caûn laên treân caùc con laên chính W4 – Löïc caûn laên treân caùc con laên phuï Löïc caûn do haøng vaø caùc chi tieát cuûa boä phaän coâng taùc gaây ra QH – troïng löôïng haøng naâng ñònh möùc , Q = 20000 (N) h1 = 0.98 – Hieäu suaát cuûa boä truyeàn xích h2 = 0.96 – Hieäu suaát cô khí cuûa xylanh thuûy löïc Gk – Khoái löôïng cuûa baøn tröôït coù caû chaïc : 400 KG GB – Khoái löôïng cuûa khung ñoäng coù caû puly xích Theo taøi lieäu maùy naâng töï ñoäng ta coù theå tính ñöôïc chieàu daøi khung ñoäng ta coù theå tính ñöôïc chieàu daøi khung ñoäng nhö sau: lB = 0.5H + a1 + Dk Trong ñoù: H – Chieàu cao naâng haøng lôùn nhaát H = 2700 mm a1 – Khoaûng caùch giöõa hai con laên khung ñoäng a1 = 60 cm Dk – Ñöôøng kính con laên chính , Dk = 110 mm ( a1, Dk ñöôïc tra trong baûng 16 maùy naâng töï ñoäng ) Vaäy: lB = 0.5 x 2,7 + 0,6 + 0,11  = 2,06 m Ta coù : GB = mB x lB mB – Khoái löôïng khung tính treân 1 m chieàu daøi , mB = 120 kG/m. (mB ñöôïc tra trong baûng 16 taøi lieäu maùy naâng töï ñoäng Ta tính ñöôïc: GB = 120 x 2,06 = 247,2 kG. Töông töï khoái löôïng khung ñoäng ta tra ñöôïc: Gk = mk = 400 (KG) Do ñoù: kG 3.2.2. Löïc caûn laên treân caùc con laên chính W3. Laáy khoaûng caùch giöõa caùc con laên khung ñoäng vôùi khung tónh theo phöông thaúng ñöùng a baèng khoaûng caùch giöõa cac con laên baøn tröôït a1 ( a = a1 = 60 cm) Phaûn löïc taùc duïng leân con laên chính cuûa khung vaø baøn tröôït laø baèng nhau : Rk = RB = RH Ta coù: Trong ñoù: b – caùnh tay ñoøn töø troïng taâm maõ haøng ñeán xích naâng b = 67,5 cm b1 – caùnh tay ñoøn töø troïng taâm baøn tröôït vaø chaïc haøng ñeán xích naâng b1 = 6,5 cm ( xích naâng ñöôïc coá ñònh treân khung ñoäng vaø leäch taâm vôùi truïc taâm cuûa khung tónh moät khoaûng l2 = 10 cm) Ta coù: b = 67,5 cm. b1 = 6,5 cm. a = 60 cm. QH = 2500 kG. Gk = 1297 kG. Töø ñoù ta coù : kG Löïc caûn do ma saùt laên cuûa caùc con laên chính daãn höôùng chuyeån ñoäng : Trong ñoù: R’H : Phaûn löïc phuï treân caùc con laên khung ñoäng do phaûn löïc cuûa puly xích gaây ra. w : Heä soá caûn laên cuûa caùc con laên chính: Trong ñoù: Dk – Ñöôøng kính con laên chính (tra baûng 10 ) Dk = 11 cm. f – Heä soá ma saùt laên cuûa con laên khi laên trong khung , f = 0.04 m - Heä soá keå ñeán söï tröôït cuûa con laên trong quaù trình laên , m = 0.014 dk - Ñöôøng kính truïc con laên chính. Döïa theo coâng thöùc kinh nghieäm ta coù: dk = ( 0.2 ¸ 0.25) Dk Ta choïn dk = 0.2. Dk = 0.2. 11 = 2,2 cm. Nhö vaäy : Phaûn löïc gaây ra taïi puly xích khi naâng haøng: Khi haøng ñöôïc naâng leân ñoä cao H = 2700 m thì luùc naøy seõ sinh ra phaûn löïc coù giaù trò laø 2F taïi hai puli xích seõ gaây ra caùc phaûn löïc phuï treân caùc con laên ñoäng . 2F = 2S – löïc keùo cuûa xích naâng taùc duïng leân hai puly xích khi naâng haøng l2 - Ñoä leäch cuûa ñöôøng taâm puly xích so vôùi ñöôøng truïc taâm cuûa khung tónh H1 – Ñoä cao cuûa puly xích naâng khi naâng haøng ôû ñoä cao cao nhaát so vôùi chaân cuûa xylanh thuûy löïc naâng Vôùi H1 ñöôïc tính theo coâng thöùc gaàn ñuùng sau : H1 = H + a = 2700 + 600 = 3300 mm Ta tính ñöôïc : Vôùi : QH = 2500 kG GK = 1297 kG Rk = RH = 2842 KG h1 = 0.98 w = 0.0102 kG Phaûn löïc phuï treân caùc con laên do caëp löïc 2F gaây ra.: Trong ñoù: h – Khoaûng caùch puly xích vaø con laên khung ñoäng . Seõ sinh ra phaûn löïc coù giaù trò laø 2F taïi hai puly xích seõ gaây ra phaûn löïc phuï treân caùc con laên cuûa khung ñoäng Giaù trò 2F ñöôïc tính theo coâng thöùc : Trong ñoù: h = H/ 2 + a = 2700/ 2 + 600 = 1950 mm = 195 cm. Töø caùc giaù trò treân thay vaøo coâng thöùc : kG Suy ra: kG. Ta tính ñöôïc: Vôùi: w = 0,0102 Rk = RH = 2953,01 kG h1 = 0,98 h2 = 0,96 R’H = 3131,35 kG. Suy ra: kG. 3.2.3. Löïc caûn laên treân caùc con laên phuï W4. Ñöôïc xeùt ñeán khi xe naâng haøng ñònh möùc treân maët phaúng nghieâng ngang moät goùc b = 30 . W4 = w1 ( 2XK + XH + XB ) Trong ñoù : XK – Phaûn löïc taùc duïng leân con laên phuï baøn tröôït XH – Phaûn löïc taùc duïng leân con laên phuï phía döôùi khung ñoäng XK – Phaûn löïc taùc duïng leân con laên phuï phía döôùi khung tónh w1 - Heä soá caûn cuûa caùc con laên phuï Phaûn löïc taùc duïng leân caùc con laên phuï baøn tröôït: XK = 0,5(QH+GK)Sin Vôùi: QH = 2500 kG. GK = 1297 kG. Suy ra: XK = 0,5(2500 + 1297).Sin 30 XK = 93,35 kG. Phaûn löïc taùc duïng leân con laên phuï phía döôùi khung ñoäng: Vôùi : QH = 2500 kG. GK = 1297 kG GB = 247,2 kG m1 = 6 cm a = 60 cm a1 = 60 cm =30 c = 0,5.270 - 60 = 75mm lB = 206 cm Suy ra: XH = 567,39 kG Phaûn löïc taùc duïng leân con laên phuï phía treân khung ñoäng: Trong ñoù: c: khoaûng caùch giöõa phaàn ñaùy baøn tröôït vaø phaàn coá ñònh khung tröôït : c = 75 cm m1: khoaûng caùch töø truïc con laên chính cuûa khung tröôït ñeán chaân khung ñoäng m1= 6 cm Suy ra : XB = 355,73 kG. Heä soá caûn caùc con laên phuï: Trong ñoù: f: heä soá ma saùt laên, f = 0,04 : heä soá ma saùt keå ñeán söï tröôït cuûa con laên, 0,015. D’K: ñöôøng kính ngoaøi cuûa con laên phuï. Theo coâng thöùc gaàn ñuùng ta coù: D’K = 0,5.DK = 0,5.11 = 5,5 cm d’K:ñöôøng kính truïc con laên phuï Thöôøng theo coâng thöùc kinh nghieäm: d’K = 0,6 D’K = 3,3 cm. Suy ra: ( 2. 0,04 + 0,1.3,3 ) = 0.074 Vaäy coù ñöôïc: 0,074. XK= 93,35 kG XB= 355,73 kG XH= 567,39 kG Ta tính ñöôïc: 82,73 kG Töø keát quaû treân ta coù theå tính ñöôïc giaù trò cuûa löïc naâng caàn thieát cuûa boä phaän naâng haøng cuaû maùy: Sn = W1+W2+W3+W4 = 8329,35 + 194,73 + 82,73 = 8606,81 kG. 3.3. Tính choïn xilanh piston thuûy löïc naâng khung: Töø öùng löïc caàn thieát cho boä phaän naâng haøng ta coù theå tính ñöôïc ñöôøng kính caàn thieát cho xilanh thuyû löïc naâng: Ñöôøng kính trong cuûa xilanh thuyû löïc naâng ñöôïc tính theo coâng thöùc 13-2 cuûa SGK maùy naâng töï ñoäng: Trong ñoù: Sx = 8606,81 kG Dt : ñöôøng kính trong xilanh naâng Z: soá xilanh naâng, Z = 2 P: aùp suaát laøm vieäc cuaû daàu thuyû löïc, P = 180 kG/cm2. : söï toån hao aùp suaát doïc ñöôøng. 0,12 . P = 0,12 . 180 = 21,6 kG/cm2 : hieäu suaát cô khí cuûa xilanh = 0,96. : hieäu suaát oå ñôõ cuûa xilanh = 0,98 Suy ra: cm Xy lanh thuûy löïc ñöôïc tieâu chuaån hoaù neân ta choïn xy lanh thuûy löïc naâng coù thoâng soá: Ñöôøng kính trong cuûa xilanh: Dt = 6 cm Ñöôøng kính ngoaøi cuûa xilanh: Dn = 8 cm Haønh trình piston: h = 270 / 2 = 135 cm 3.4. Tính toaùn choïn bôm cho heä thoáng: Do phaàn lôùn löôïng daàu thuyû löïc duøng ñeå cung caáp cho thieát bò coâng taùc ñöôïc duøng cho xilanh thuyû löïc naâng do ñoù khi choïn bôm ta coù theå caên cöù vaøo möùc ñoä hoaït ñoäng cuûa 2 xilanh thuyû löïc naâng khung, ta chon bôm baùnh raêng kieåu aên khôùp ngoaøi, coù caùc thoâng soá sau: P :aùp suaát laøm vieäc cuaû chaát loûng(daàu thuyû löïc) Löu löôïng laøm vieäc cuûa bôm: 450 lit/phuùt. P = 180 kG/cm2 0,8 : laø hieäu suaát cô khí phuï thuoäc chaát löôïng cheá taïo vaø keát caáu cuûa bôm ( vôùi ). Toác ñoä bôm: 1800 voøng/phuùt. (Theo baûng 3-3 saùch truyeàn ñoäng MXD vaø XD) Choïn van an toaøn: Theo baûng 3-7 saùch truyeàn ñoäng MXD vaø XD. Ta choïn van an toaøn kieåu 4790 –16, coù tính naêng kyõ thuaät cô baûn sau: Haønh trình ñoùng môû van : 32mm. Aùp löïc daàu ñònh möùc: 180 kG/cm2 Löu löôïng daàu qua van ñònh möùc: 160 l/phuùt. Löu löôïng daàu qua van nhoû nhaát: 16 l/phuùt. Toån thaát aùp löïc qua van: ≤ 0,6 Mpa. Troïng löôïng: 12 kG. Choïn van phaân phoái : Choïn van phaân phoái boán cöûa ñieàu khieån baèng caàn gaït coù aùp löïc daàu coâng taùc 18 Mpa =180 kG/cm2, löu löôïng daàu qua van 100 l/ phuùt (Theo baûng 3-8 saùch truyeàn ñoäng MXD vaø XD). 4. Tính toaùn cô caáu nghieâng khung: Ta tính toaùn cho cô caáu nghieâng khung khi maùy ôû vò trí tính toaùn maø cô caáu phaûi chòu caùc taûi troïng taùc duïng sau: ÖÙng löïc taùc duïng leân caàn piston phaùt sinhkhi naâng coù haøng vaø nghieâng veà phía tröôùc 1 goùc: .Troïng taâm cuûa haøng taïi chieàu cao naâng haøng lôùn nhaát naèm giöõa 2 con laên baøn tröôït. Troïng taâm cuûa baøn tröôït vaø chaïc naèm giöõa chieàu daøy cuûa baøn tröôït. Troïng taâm cuûa khung naâng naèm ôû giöõa khung 4.1. Tính öùng löïc caàn thieát cho xy lanh thuûy löïc nghieâng khung laøm vieäc. Sô ñoà tính cô caáu nghieâng khung: Ta coù caùc quy öôùc kí hieäu sau: Goùc nghieâng khung veà phía tröôùc: Q: troïng löôïng haøng naâng (baèng troïng löôïng ñònh möùc Q=2,5T) GK,GB,GH: troïng löôïng cuaû baøn tröôït vaø chaïc,troïng löôïng cuûa khung ñoäng, khung tónh(ñaõ ñöôïc tính ôû phaàn tröôùc) H1,H2,H3,H4:laø chieàu cao töø choát baûn leà xoay khung ñeán caùc troïng taâm ñaët caùc troïng löôïng GK,GB,GH vaø choát lieân keát ñaàu piston cuûa xilanh thuyû löïc nghieâng vôùi khung tónh(khung ngoaøi) b’:khoaûng caùch töø troïng taâm maõ haøng ñeán con laên baøn tröôït. b’ = b + l1 = 79,5 cm b’1: khoaûng caùch töø troïng taâm baøn tröôït vaø chaïc ñeán con laên baøn tröôït. b’1 = b1 + l1 = 18,5 cm (vôùi b, b1, l1 ñöôïc tra theo baûng 16 cuûa saùch maùy naâng töï haønh) a: khoaûng caùch theo phöông ngang cuûa khung ñoäng vaø khung tónh ñeán choát baûn leà xoay khung, a = 20 cm (a ñöôïc choïn döïa vaøo maùy maãu) :goùc nghieâng ñaët xilanh thuyû löïc nghieâng khung so vôùi phöông ngang.( ñöôïc choïn döïa vaøo maùy maãu) S’k:öùng löïc caàn thieát taùc duïng leân caàn piston cuûa xilanh thuyû löïc nghieâng khung. Ta xeùt toång momen cho cô caáu nghieâng khung khi khung mang haøng nghieâng veà phía tröôùc 1 goùc Ta coù: Töø ñoù ta coù: Vôùi: H1 = 286 cm H2 = 236 cm b’=79,5 mm GK = 1297 kG GB = 247,2 kG H3 = 75 cm GH = 1,1 x GB = 271,92 kG (troïng löôïng khung tónh). H4 = 50 cm b’1 = 18,5 cm a = 20 cm Thay caùc giaù trò vaøo bieåu thöùc ta coù öng 1löïc taùc duïng leân caàn piston nghieâng khung: S’k = 12886,35 kG. 4.2. Tính piston xilanh thuyû löïc nghieâng khung:. Sau khi xaùc ñònh öùng löïc caàn thieát cuûa xilanh thuyû löïc nghieâng khung ta coù theå tính choïn ñöôïc ñöôøng kính trong caàn thieát cuûa xilanh thuyû löïc qua coâng thöùc: Trong ñoù: Dt: ñöôøng kính trong cuûa xilanh thuyû löïc nghieâng khung S’k: öùng löïc caàn thieát cho xilanh nghieâng khung, S’k = 12886,65 kG z:soá xilanh thuyû löïc nghieâng khung, z =2 P:aùp suaát laøm vieäc cuûa chaát loûng thuyû löïc, P = 180 kG/cm2 :ñoä hao huït aùp suaát trong suoát quaù trình ñöôøng ñi cuûa chaát loûng thuûy löïc. :hieäu suaát cô khí cuûa xilanh thuyû löïc = 0,96 :hieäu suaát oå ñôõ cuûa xilanh thuyû löïc = 0,98 Thay vaøo bieåu thöùc ta tính ñöôïc: Ñöôøng kính trong cuûa xilanh thuyû löïc nghieâng: Dt = 7,505 cm. Do xy lanh ñöôïc tieâu chuaån hoaù neân ta choïn: Dt = 8 cm Suy ra: Ñöôøng kính ngoaøi cuûa xilanh thuyû löïc nghieâng: Dn=1,2.Dt = 9,6 cm, ta choïn Dn = 10 cm 5. Tính con laên, tính choïn xích naâng: 5.1. Tính con laên chính. 5.1.1. Choïn oå ñôõ con laên chính : Do con laên chính luoân laøm vieäc vôùi taûi troïng thay ñoåi do ñoù ñeå tính toaùn löïc taùc duïng leân oå laên ta phaûi tính theo taûi troïng töông ñöông sau: Trong ñoù: .Qtñ :taûi troïng töông ñöông taùc duïng leân oå ñôõ. Pn:taøi troïng taùc duïng leân oå khi maùy laøm vieäc coù haøng vôùi troïng löôïng haøng ñònh möùc. P0h:taûi troïng taùc duïng leân oå ñôõ khi maùy laøm vieäc khoâng haøng. +Taûi troïng taùc duïng khi coù haøng: Trong ñoù: QH : taûi troïng haøng ñònh möùc b = 67,5 cm: khoaûng caùch töø troïng taâm maõ haøng ñeán xích naâng l1 = 12 cm: khoaûng caùch töø xích naâng ñeán taâm ñóa xích. b1 = 6,5 cm: khoaûng caùch töø troïng taâm baøn tröôït vaø chaïc ñeán xích naâng. a = 60 cm :khoaûng caùch giöõa 2 con laên chính baøn tröôït. Thay vaøo bieåu thöùc treân ta tính ñöôïc: Ph = 1856,2 kG. +Taûi troïng taùc duïng leân oå khi khoâng coù haøng(töùc Q=0) P0h=199,95 kG. Thay vaøo ta tính ñöôïc: Heä soá khaû naêng laøm vieäc cuaû oå: Vôùi: H: soá giôø phuïc vuï cuûa oå ta choïn h = 8000 giôø Soá voøng quay cuûa oå: Vôùi: R =11/ 2 = 5,5 cm = 0,055 m. v=500 mm/ s = 30 m/ phuùt (tham khaûo maùy maãu). voøng/phuùt. (n.h)0,3 = (545,45.8000)0,3 = 98,1 Ta tính ñöôïc: C = 16541,03 Tra baûng 17P saùch TKCTM, choïn oå ñôõ chaën theo tieâu chuaån TOCT 831-62, öùng vôùi heä soá C = 16541,03. Ta choïn oå bi caàu, coù caùc ñaëc tính kó thuaät vaø kích thöôùc nhö sau: Ñöôøng kính trong: d = 30 mm. Ñöôøng kính ngoaøi:D = 72 mm. Heä soá khaû naêng laøm vieäc cuûa moãi oå: C = 18000. 5.1.2. Kieåm tra beàn cho con laên chính: Con laên chính cuûa khung ñoäng vaø khung tónh coù nhieäm vuï giuùp cho khung ñoäng chuyeån ñoäng töông ñoái trong khung chính. Con laên laên tröïc tieáp treân baûn caùnh cuûa khung do ñoù deã gaây ra maøi moøn. Con laên chính ñöôïc cheá taïo baèng theùp mangan 50G thöôøng hoùa coù kG/cm2. Con laên chính chòu aùp löïc P gaây ra öùng suaát tieáp xuùc. Voøng ngoaøi con laên chính ñöôïc kieåm tra theo söùc beàn tieáp xuùc. kG/cm2. P1 = R = 2953,01 kG : aùp löïc taùc duïng leân con laên chính. b1 : chieàu daøy con laên( tham khaûo maùy maãu ta choïn b1 = 2,7 cm. R k = Dk /2 =11/ 2 =5,5 cm :baùn kính con laên chính. K1 : heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa löïc tieáp tuyeán, choïn K1 = 1 E = 2,1 kG/cm2 : moñun ñaøn hoài cuûa vaät lieäu. Töø ñoù suy ra: = 7500 kG/cm2 Vaäy con laên chính ñuû beàn. 5.2. Tính con laên phuï. 5.2.1. Choïn oå ñôõ con laên phuï. Cuïm keát caáu con laên phuï goàm: con laên phuï, oå ñôõ con laên phuï, thöôøng duøng oå ñôõ laø oå tröôït. Tieán haønh tính oå tröôït ma saùt öôùt. Löïc taùc duïng leân oå: R = XB = 567,39 kG. OÅ ñöôïc cheá taïo baèng ñoàng thanh PA9-4, coù P =15 N/mm2. Tham khaûo maùy maãu ta coù caùc thoâng soá oå tröôït: Chieàu daøi oå tröôït: l =30 mm. Ñöôøng kính oå tröôït : d =37,5 mm (vôùi l/d =0,8) Vaän toác daøi cuûa con laên: v = 30 m/phuùt. 5.2.2. Kieåm tra beàn con laên phuï Con laên phuï ñöôïc cheá taïo baèng theùp mangan 50G thöôøng hoùa coù kG/cm2. Con laên phuï chòu aùp löïc P2 gaây ra öùng suaát tieáp xuùc. Voøng ngoaøi con laên chính ñöôïc kieåm tra theo söùc beàn tieáp xuùc. kG/cm2. P2 = XH = 567,39 kG : aùp löïc taùc duïng leân con laên phuï. b2 : chieàu daøy con laên phuïÏ ( tham khaûo maùy maãu ta choïn b2 = 3,5 cm). R’k = D’k /2 =5,5/ 2 =2,75 cm :baùn kính con laên phuï. K1 : heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa löïc tieáp tuyeán, choïn K1 = 1 E = 2 kG/cm2 : moñun ñaøn hoài cuûa vaät lieäu. Töø ñoù suy ra: = 7500 kG/cm2 Vaäy con laên phuï ñuû beàn. 5.3. Tính choïn xích naâng. Trong xe naâng xích naâng laø moät chi tieát raát quan troïng, tröïc tieáp naâng haï haøng. Moät ñaàu xích ñöôïc lieân keát vôùi baøn tröôït, ñaàu kia sau khi quay voøng qua puly xích noù lieân keát vôùi thanh ngang cuûa khung tónh. ÖÙng löïc trong moät nhaùnh xích naâng Trong ñoù: Q = 2500 kG. GK =1297 kG : troïng löôïng baøn tröôït vaø keïp. RH = RK = 2953,01 kG: phaûn löïc treân caùc con laên w = 0,0102 : Heä soá caûn laên cuûa caùc con laên. h1 = 0,98: hieäu suaát boä truyeàn xích. Thay vaøo ta ñöôïc: S = 999,35 kG = 9,9935 kN Döïa vaøo baûng III, 1-10 ta choïn xích theo tieâu chuaån GOCT 23540-79 coù maõ hieäu Õ-12.7-2000-1, coù löïc caêng xích laø 20 kN. Caùc kích thöôùc cô baûn cuûa xích: Böôùc xích: t = 40 mm. Chieàu roäng: b = 35 mm. Khoái löôïng 1m chieàu daøi: 0,43 kg. Tính choïn puly xích: Ñöôïc cheá taïo töø theùp CT5 . Do xích naâng voøng qua puly xích, neân theo hình veõ ta coù löïc taùc duïng leân pyly laø: P =2.S kG. Suy ra: P = 2. 999,35 = 1998,7 kG. Ñöôøng kính puly: D = (10¸25)b, ta laáy D = 120 mm Chieàu roäng puly: L = 45 mm. Truïc puly: d = 35 mm (tham khaûo maùt maãu). 6. Kieåm tra beàn cho khung naâng. Khung naâng cuûa xe naâng bao goàm khung ngoaøi (khung tónh), vaø khung trong (khung ñoäng). Khi xe naâng laøm haøng khung phaûi chòu taûi troïng laø taûi troïng taùc duïng coù phöông vuoâng goùc trong maët phaúng khung naâng. Trong ñoù caùc thanh ñöùng cuûa khung ñoùng vai troø laøm thanh daãn höôùng chòu taùc duïng cuûa caùc taûi troïng cuïc boä do aùp löïc cuûa caùc con laên taùc duïng leân. Caû khung ñoäng vaø khung tónh cuûa xe naâng coù tieát dieän hình chöõ [ , ñöôïc cheá taïo töø theùp 45 thöôøng hoaù, tra baûng 3-8 saùch TKCTM, ta coù =300 N/mm2. ÖÙng suaát cho pheùp . = 200 N/mm2 ÖÙng vôùi taûi troïng naâng Q = 2500 kG, tra baûng 10 saùch maùy naâng töï haønh ta choïn khung ñoäng vaø khung tónh coù tieát dieän chöõ [, vôùi caùc thoâng soá kyõ thuaät sau: H =146 mm. B =55 mm. H =110 mm. B = 15 mm. D =18 mm. W =135,5 cm3. F = 36,3 cm3. 6.1. Kieåm tra khung ñoäng. Ta giaû thieát: Caùc thanh ñöùng cuûa khung ñoäng laøm vieäc ñoäc laäp nhau. Sô ñoà tính cuûa thanh ñöùng ñöôïc ñöa veà sô ñoà tính cuûa 1 daàm. Qua giaû thieát treân khung ñoäng ñöôïc ñöa veà sô ñoà tính coù daïng sau: Ta tieán haønh kieåm tra beàn cho khung: Tra baûng 16 taøi lieäu “maùy naâng töï haønh”,ta xaùc ñònh ñöôïc caùc khoaûng caùch kích thöôùc sau: a = a1= 60 cm : khoaûng caùch giöõa 2 con laên khung ñoäng vaø khoaûng caùch giöõa 2 con laên baøn tröôït. c = 0,5.H - a = 75cm:khoaûng caùch töø con laên döôùi cuûa baøn tröôït ñeán con laên treân cuûa khung ñoäng (ñöôïc tính theo coâng thöùc gaàn ñuùng) m = 6,5cm: khoaûng caùch töø con laên döôùi cuûa khung ñoäng ñeán ñoaïn cuoái cuûa khung naâng (tra theo taøi lieäu maùy naâng töï haønh) RK: phaûn löïc cuûa caùc con laên baøn tröôït tac duïng leân khung ñoäng. RB, RH: phaûn löïc cuûa caùc con laên khung ñoäng taùc duïng leân khung tónh. lK, lB, lH: khoaûng caùch töø khung naâng ñeán baûn thaønh khung naâng lK = lB = lH = 2,5cm (laáy theo maùy maãu) Vôùi maët caét khung tónh laø theùp chöõ [ ta coù:Theo taøi lieäu maùy naâng ta coù ñöôïc bieåu ñoà momen cho thanh ñöùng cuûa khung ñoäng nhö hình veõ: Ta coù: RK = RB = RH = 2953,01 kG. MkB = MkH = MB = MH = eB = 2953,01 . 2,5 = 7382,525 kG.cm. 2F:caëp löïc ñaët leân khung ngang cuûa khung ñoäng(do xilanh-piston thuyû löïc naâng khung taùc duïng leân) Ta coù vò trí caùc ñieåm ñaët löïc: Z = a1+a+c = 195 cm. Z1 = m = 6,5cm Z2 = m + a1 = 66,5cm Z3 = m + a1 + c = 141,5 cm Z4 = m + a1 + c + a = 201,5 cm Z5 = m + a1 + c + a + h = 206 cm Giaù trò caùc löïc ñaët taïi caùc vò trí töông öùng: R1 = RB = 2953,01 kG. R2 = RH = 2953,01 kG. R3 = RK = 2953,01 kG. R4 = RK = 2953,01 kG. R5 = F = 60,57 / 2 =30,285 kG. Döôùi taùc duïng cuûa löïc, daàm chòu uoán theo chieàu roäng daàm vôùi giaù trò momen uoán ñöôïc tính theo coâng thöùc (13) taøi lieäu maùy naâng töï ñoäng sau: Trong ñoù: laø heä soá keå ñeán daáu cho caùc vò trí tính toaùn tieát dieän: Khi :Z>Zi: Khi :Z<Zi: Caên cöù vaøo bieåu ñoà momen uoán cho thanh ñöùng ta thaáy taïi tieát dieän daàm chòu uoán lôùn nhaát.Vaäy ta kieåm tra uoán cho thanh taïi tieát dieän 4 Vì Z4>Z neân Ta tính ñöôïc giaù trò cuûa MZ: = -19194,565 kG.cm ÖÙng suaát uoán: kG/cm2. = 14,1657 N/ mm2. < = 200 N/ mm2 Khi khung naâng laøm vieäc,ngoaøi taùc duïng cuûa caùc löïc gaây uoán thanh coøn phaûi chòu taùc duïng cuûa momen xoaén do caùc löïc khoâng ñi qua taâm tieát dieän cuûa thanh gaây ra. Goùc xoaén töông ñoái öùng vôùi caùc löïc taùc duïng ñoù ñöôïc tính theo coâng thöùc sau cuûa taøi lieäu maùy naâng töï haønh: Vôùi: +Mi: momen xoaén taïi tieát dieän thöù I +lB: chieàu daøi khung ñoäng, lB = 206 cm +sh: haøm sin hybeclic Ta tính ñöôïc K theo coâng thöùc(11) cuûa taøi lieäu maùy naâng töï ñoäng: = 0,056. lB Trong ñoù: G:moñun tröôït cuûa theùp G = 8.105KG/cm2 E:moñun ñaøn hoài cuûa theùp E = 2,1.106KG/cm2 :momen quaùn tính cuûa tieát dieän quaït cuûa tieát dieän laáy ñoái vôùi goùc chính IK : momen choáng xoaén töï do Töø caùc giaù trò treân ta tính ñöôïc: K = 11,563. Tacoù: MZ = -19194,565 kG.cm. Ta tính ñöôïc giaù trò goùc xoaén töôùng ñoái: = 0,0950 Caùc momen xoaén seõ gaây ra traïng thaùi xoaén kieàm cheá vaø bieåu thöùc tính momen xoaén tính theo coâng thöùc sau (taøi lieäu maùy naâng töï ñoäng): Vôùi: Z = 195 cm K = 11,563 lB = 206 cm Z4 = 201,5 cm Thay caùc giaù trò treân vaøo ta tính ñöôïc: BZ = 1071,51 kG.cm. Töø ñoù ta tính ñöôïc öùng suaát trong thanh do uoán xoaén cöôõng böùc: Trong ñoù: Ta tính ñöôïc khoaûng caùch d: Vôùi : b = 4,75 cm b2 = 1,8 cm h = 11 cm Fc= h . b1 = 16,5 cm2:laø dieän tích maët caét cuûa baûn thaønh Fn= b2. b = 8,55 cm2:laø dieän tích maët caét cuûa baûn caùnh Töø ñoù tính ñöôïc: d = 1,797 cm. Toaï ñoä quaït cuûa ñieåm ñaët thöù I treân tieát dieän(cm2): Taïi tieát dieän 1,3: -9,88 cm2 Taïi tieát dieän 2,4: - 0,5.11.(4,75– 1,797) = -16,24 cm2 Momen quaùn tính quaït cuûa theùp chöõ [: momen quaùn tính quaït toaï ñoä quaït cuûa ñieåm ñaët thöù I treân tieát dieän (ñaõ tính ôû phaàn tröôùc) Ta coù: Töø ñoù ta tính ñöôïc : Taïi tieát dieän 1,3: Taïi tieát dieän 2,4: Vaäy khung ñuû beàn. Qua ñoù ta thaáy ñöôïc öùng suaát phaùp lôùn nhaát do momen xoaén gaây ra coù trò soá lôùn nhaát taïi tieát dieän 3. Do öùng suaát tieáp khoâng ñaùng keå neân ta coù theå boû qua. 6.2. Kieåm tra khung tónh. Ta tính beàn cho khung tónh vôùi caùc giaû thieát sau: Caùc thanh ñöùng cuûa khung ngoaøi laøm vieäc ñoäc laäp nhau. Khung ngoaøi ñöôïc ñöa veà sô ñoà tính cuûa 1 thanh ñöùng. Khung tónh coù thanh ñöùng laø keát caáu theùp chöõ [ vôùi caùc thoâng soá sau ñaõ tính ôû phaàn treân Khi tính toaùn kieåm tra beàn cho khung ngoaøi ta coi caùc khung ngoaøi (daàm ngang)ôû phía treân vaø phía döôùi cuûa khung khoâng caûn trôû ñeán söï xoay töï do cuûa thanh ñöùng.Khung tónh ñöôïc ñöa veà sô ñoà nhö hình veõ Theo taøi lieäu”maùy naâng töï ñoäng”cuûa Nga ta coù bieåu ñoà momen cho thanh ñöùng cuûa khung tónh nhö sau: Ta coù: Khung chòu taùc duïng cuûa caùc löïc sau: R1 = RH = 2953,01 kG R2 = RB = 2953,01 kG R4 = Xc Trong ñoù: +RH, RB:phaûn löïc cuûa caùc con laên khung ñoäng vaø khung tónh +Sx’: öùng löïc cuûa xilanh thuyû löïc nghieâng khung +Xc: phaûn löïc taïi choát xoay khung Ta coù: + RH = RB = 2953,01 kG. +Sx’=12886,35 kG. Coøn ñoái vôùi Xc,Yc ñöôïc xaùc ñònh qua phöông trình caân baèng momen sau: Vôùi : Kd: heä soá ñoäng, Kd =1,3 Q: taûi troïng haøng naâng, Q= 2500 kG GK: troïng löôïng baøn tröôït vaø keïp, GK = 1297 kG GH: troïng löôïng khung tónh, GH = 1,1. GB = 271,92 kG Sx’: öùng löïc trong xilanh thuyû löïc nghieâng khung, Sx’= 12886,35 kG :goùc nghieâng cuûa xilanh thuyû löïc nghieâng khung so vôùi phöông ngang Thay caùc giaù trò treân vaøo phöông trình (1) vaø (2) ta coù: Giaûi heä phöông trình treân ta ñöôïc giaù trò cuûa Xc vaø Yc: Xc = 3221,58 kG Yc = 7989,41 kG Ta coù ñöôïc vò trí caùc ñieåm ñaët löïc: Z = a1 + l1 + l2 = 171,5 cm Z1 = m = 6,5 cm Z2 = m + a1 = 66,5 cm Z3 = m + a1 + l1 = 1278 cm Z4 = m + a1 + l1 + l2 = 178 cm Z5 = m + Z + l3 =206 cm Ta tính ñöôïc momen taïi caùc vò trí: M1 = RH . eH = 2953,01.2,5 = 7382,525 kG.cm M2 = RB . eB = 2953,01.2,5 = 7382,525 kG.cm = 0 ( do choát baûn leà lieân keát vôùi xy lanh thuûy löïc naèm taïi truïc khung, l’ = 0). +M4 = Xc.ec = 3221,58.20 = 64431,6 kG.cm Töông töï ôû khung ñoäng ta coù: Vôùi : +Z>Zi thì = 0 +Z<Zi thì =1 Vì Z4>Z neân ta tính MZ ôû vò trí 4: MZ = Xc.(Z-Z4). + 0,5.S’X.sinj.e3 -YC .eC. = -180728,47 kG.cm ÖÙng suaát uoán cuûa thanh khung tónh: = 1333,78 kG /cm2 =133,378 N/mm2 = 200 N/mm2 Vaäy khung ñuû beàn veà ñieàu kieän chòu uoán. Töông töï ôû khung ñoäng thanh cuõng chòu nhöõng löïc taùc duïng leäch taâm gaây uoán xoaén cöôõng böùc. Goùc xoaén töông ñoái ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: Trong ñoù: K: heä soá ñaëc tröng momen uoán xoaén lH: chieàu daøi khung tónh, lH = 206 cm Mi: momen uoán taïi tieát dieän thöù I Heä soá ñaëc tröng momen uoán xoaén ñöôïc tính nhö sau: = 0,056. lH Ta tính ñöôïc giaù trò cuûa K = 11,536 : momen quaùn tính tieát dieän quaït cuûa tieát dieän laáy ñoái vôùi goùc chính : = 1682,65 cm4 Thay caùc giaù trò vaøo bieåu thöùc tính ta coù ñöôïc: =0,030 Bi momen xoaén ñöïôc tính theo coâng thöùc (15) taøi lieäu maùy naâng töï ñoäng: Ta coù: Z= 171,5 cm Z4= 178 cm M4= 64431,6 kG.cm K= 11,536 =1 Thay caùc giaù trò vaøo ta tính ñöôïc BZ: BZ = 16969,99 kG.cm Ta coù: Töø ñoù ta tính ñöôïc : Taïi tieát dieän 1, 3: Taïi tieát dieän 2, 4: Vaäy khung tónh ñuû beàn. Do öùng suaát uoán trong thanh khoâng ñaùng keå neân ta coù theå boû qua. 6.3. Kieåm tra öùng suaát cuïc boä trong thanh daãn höôùng. Khi boä phaän thieát bò coâng taùc cuûa xe naâng laøm vieäc thì khung ñoäng giöõ nhieäm vuï laøm ray daãn höôùng cho caùc con laên baøn tröôït, ñoàng thôøi ray daãn höôùng cuûa khung ñoäng laø caùc thanh ñöùng cuûa khung tónh. Khi caùc con laên khung ñoäng,khung tónh vaø caùc con laên tröôït chuyeån ñoäng seõ gaây traïng thaùi cuïc boä trong thanh daãn höôùng cuûa khung ñoäng vaø khung tónh gaây neân öùng suaát cuïc boä trong thanh. Goïi: P:laø aùp löïc cuûa con laên chính taùc duïng leân thanh daãn höôùng r: khoaûng caùch ñieåm ñaët löïc P ñeán taâm baûn thaønh Mx:momen uoán doïc My:momen uoán ngang Mz : momen uoán ngang ñoái vôùi baûn thaønh Vieäc xaùc ñònh caùc momen uoán cuïc boä sô boä khaû naêng phöùc taïp,ngöôøi ta xaùc ñònh öùng suaát cuïc boä theo MX,My,Mz baèng caùc ñaïi löôïng khoâng kích thöôùc sau: Caùc ñaïi löôïng naøy coù giaù trò ñöôïc tra trong baûng 17,18,19,20 trang 320 phuï thuoäc vaøo caùc thoâng soá sau: vaø D1/D2. Xeùt toaøn boä öùng suaát cuïc boä cho khung ñoäng: Ta coù::heä soá poatxoâng D1= D2= Ta tính ñöôïc: D1 = 1,1215.106 (KG/cm) D2 = 0,649.105 (KG/cm) Suy ra ñoä cöùng choáng uoán : 1,72 ; 1,2 Vôùi: E1=E2=2,1.106 kG/cm2 h1 = 1,8 cm b = 4,75 cm Ta coù caùc tæ soá: Vôùi: 2H = 12,8 (cm) r = 3,25 (cm) Toaï ñoä ñieåm ñaët löïc treân tieát dieän coù daïng sau: Ta coù: +0,68 +1,34 += 0,37 +h1/h2= 1,2 Tra baûng 16,17 ta ñöôïc: 0,142 0,044 -0.183 Ta tính ñöôïc öùng suaát cuûa thanh chòu uoán cuïc boä: Döïa vaøo sô ñoà tính beàn cho khung ta thaáy RH = 2842(KG) ñöôïc ñaët taò nôi chòu momen lôùn nhaát. Taïi tieát dieän vò trí 2 ta tính ñöôïc: Kieåm tra beàn cho khung tónh khi chòu öùng suaát cuïc boä: Ta coù: 77,653 N/mm2 -100,74 N/mm2 30,022 N/mm2 -144,106 N/mm2 Qua caùc keát quaû tính ñöôïc ta thaáy khung ñoäng vaø khung tónh ñuû beàn. CHÖÔNG 3 : TÍNH OÅN ÑÒNH MAÙY NAÂNG. 1. Kieåm tra oån ñònh doïc: 1.1. Tröôøng hôïp 1. Maùy naâng haøng ñònh möùc ôû chieàu cao lôùn nhaát H=2,7 m, maùy ñöùng treân maët phaúng naèm ngang. Ta coù sô ñoà tính: Heä soá oån ñònh ñöôïc tính theo coâng thöùc: a’2 : khoaûng caùch töø truïc caàu tröôùc ñeán troïng taâm cuûa khoái löôïng khung ñoäng, tónh vaø keïp. Khi khung nghieâng veà tröôùc 1 goùc b(m). G1 = 4360 kG: troïng löôïng cuûa maùy cô sôû. G2 = 1297 +247,2 + 271,92 = 1816,12 kG. : trong löông khung ñoäng, tónh, baøn tröôït, keïp Q = 2500 kG, : troïng löôïng haøng naâng. l’: khoaûng caùch töø caàu truïc tröôùc ñeán taâm haøng khi nghieâng veà tröôùc 1 goùc b a1 : khoaûng caùch töø truïc caàu ñeán troïng taâm G1. a’2 = ac+ 0’2 C. cos (g1 -b). ac: khoaûng caùch töø truïc caàu ñeán khôùp quay C Tham khaûo maùy maãu, ta ñöôïc ac = 100mm. a2 = 300 mm: khoaûng caùch töø truïc caàu ñeán troïng taâm G2. hc = 480 mm: khoaûng caùch theo phöông thaúng ñöùng cuûa taâm xoay C so vôùi maët neàn. h2 = 2360 mm: khoaûng caùch töø neàn ñeán troïng taâm G2. Suy ra: : goùc nghieâng veà phía tröôùc do bieán daïng keát caáu vaø do loáp xe bò xeïp xuoáng. a’2 = 100 + 1890.cos(83,92 – 4) = 430,5 mm l’ = l = 950mm: khoaûng caùch töø taâm haøng ñeán truïc caàu tröôùc. Suy ra: Vôùi h =3345 mm: chieàu cao naâng so vôùi maët neàn. ( theo maùy maãu) l’ = a1 : khoaûng caùch töø troïng taâm xe G1 ñeán truïc caàu tröôùc. h1 : chieàu cao cuûa troïng taâm xe G1 so vôùi maët neàn. Tham khaûo maùy maãu ta coù: a1 = 1050 mm. h1 = 600 mm. Ta coù heä soá oån ñònh: 1,32 >1,1 Vaäy tröôøng hôïp naøy oån ñònh ñöôïc ñaûm baûo. Tröôøng hôïp 2. Maùy naâng mang haøng ñònh möùc, naâng haøng ôû ñoä cao cöïc ñaïi, maùy ñöùng treân maët neàn doác theo phöông ngang vôùi ñoä doác 4%, töông ñöông vôùi goùc a = 2016’. Ta coù sô ñoà tính: Heä soá oån ñònh: Vaäy tröôøng hôïp naøy oån ñònh ñöôïc ñaûm baûo. 1.3. Tröôøng hôïp 3. Maùy naâng mang haøng vöôït quaù söùc naâng ñònh möùc 10%, Q= 1,1. Qdm . Tieán haønh naâng haøng caùch maët neàn 300 mm, khung naâng nghieâng veà phía sau 1 goùc b =120. Maùy naâng di chuyeån vôùi gia toác lôùn nhaát j = 1,5 m/s2, ñaang chaïy thì haõm phanh ñoät ngoät. Ta coù sô ñoà tính: Töø hình veõ, ta coù coâng thöùc xaùc ñònh ñoä oån ñònh : F: löïc quaùn tính cuûa haøng. F1 : löïc quaùn tính cuûa xe naâng khoâng keå khung. F2 : löïc quaùn tính cuûa khung,baøn tröôït vaø keïp. a’’2 = ac+ 0’’2 C. cos (g2 -b). Tham khaûo maùy maãu, ta ñöôïc ac = 100mm. a2 = 300 mm: khoaûng caùch töø truïc caàu ñeán troïng taâm G2. hc = 480 mm: khoaûng caùch theo phöông thaúng ñöùng cuûa taâm xoay C so vôùi maët neàn. h2 = 750 mm: khoaûng caùch töø neàn ñeán troïng taâm G2. Suy ra: : goùc nghieâng veà phía tröôùc do bieán daïng keát caáu vaø do loáp xe bò xeïp xuoáng. + a’2 = 100 + 336.cos(53,47 – 4) = 318,3 mm + h’’2 = 480 + 336.sin(53,47 + 4) = 763,2 mm + l’ = l = 950mm: khoaûng caùch töø taâm haøng ñeán truïc caàu tröôùc. Suy ra: Suy ra: l’ = Ta coù heä soá oån ñònh: 4,97 >1,1 Vaäy tröôøng hôïp naøy oån ñònh ñöôïc ñaûm baûo. 1.4. Tröôøng hôïp 4. Maùy naâng mang haøng ñònh möùc, naâng haøng caùch maët neàn 300mm, khung naâng nghieâng veà phía sau, maùy ñöùng treân ñöôøng doác goùc a = 10012’. Ta coù sô ñoà tính: Heä soá oån ñònh ñöôïc xaùc ñònh: Vaäy tröôøng hôïp naøy oån ñònh ñöôïc ñaûm baûo. 1.5. Tröôøng hôïp 5. Maùy naâng di chuyeån khoâng haøng, naâng haøng caùch maët neàn 300mm, khung naâng tieán haønh xoay ñoät ngoät. Tuyø thuoäc vaøo chu tuyeán cuûa beà maët tyø cuûa maùy leân maët neàn ñeå xaùc ñònh meùp laät cuûa maùy naâng, ngoaøi ra coøn tuyø thuoäc vaøo chassi cuûa maùy. 2. Kieåm tra oån ñònh ngang. Maùy naâng mang haøng vaøo kho, maùy naâng mang haøng ñònh möùc. ñöùng treân maët neàn coù ñoä nghieâng theo phöông ngang 1 goùc a = 3 0 26’. Ta coù sô ñoà tính Heä soá oån ñònh: P1 : löïc quaùn tính cuûa xe cô sôû G1 = 4360 kG : troïng löôïng maùy maãu. Tham khaûo maùy maãu ta coù caùc thoâng soá sau: Rmin = 2010 mm : baùn kính quay voøng nhoû nhaát. l = 569 mm : khoaûng caùch töø troïng taâm ñeán caàu xe theo phöông ngang. v = 19 km/h = 5,27 m/s : toác ñoä di chuyeån cuûa xe naâng. Suy ra: P2 : löïc quaùn tính cuûa khung, keïp vaø baøn tröôït. Vôùi caùc soá lieâu nhö treân ta coù Heä soá oån ñònh: Vaäy xe naâng oån ñònh ngang.