Tính toán thiết kế cơ cấu di chuyển xe con

Chöông 3: Tính Toaùn Thieát Keá Cô Caáu Di Chuyeån Xe Con 3.1 Sô ñoà truyeàn ñoäng cô caáu di chuyeån xe con: 3.1.1 Caáu taïo: Hình 3.1: Sô ñoà ñoäng cô caáu 1-Ñoäng cô daãn ñoäng; 2-Khôùp noái ñaøn hoài; 3-Hoäp giaûm toác; 4-Phanh; 5-khôùp noái raêng; 6-Baùnh xe 3.1.2 Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Ñoäng cô 1 coù vai troø daãn ñoäng caû cuïm cô caáu. Sau khi ñoäng cô khôûi ñoäng, moâmen xoaén ñöôïc truyeàn ñeán hoäp giaûm toác 3 thoâng qua khôùp noái 2. Khôùp noái 2 vöøa laøm nhieäm vuï lieân keát truïc ñoäng cô vôùi ñaàu vaøo cuûa hoäp giaûm toác, vöøa laøm baùnh phanh cho phanh ñieän töø 4, ñöôïc söû duïng khi caàn phanh haõm cô caáu. Sau khi moâmen xoaén ñöôïc truyeàn tôùi hoäp giaûm toác 3 ôû ñaàu vaøo, taïi ñaàu ra cuûa hoäp giaûm toác 3, moâmen naøy ñöôïc bieán ñoåi thaønh giaù trò lôùn hôn tæ leä vôùi tyû soá truyeàn cuûa hoäp giaûm toác ñeå daãn ñoäng baùnh xe 6. Moâmen ñöôïc truyeàn töø truïc ra cuûa hoäp giaûm toác 3 ñeán baùnh xe 6 thoâng qua khôùp noái 5. Do cô caáu di chuyeån cuûa xe con ñöôïc daãn ñoäng töø 4 ñoäng cô khaùc nhau neân vieäc ñieàu chænh cho toác ñoä cuûa 4 cuïm baùnh xe baèng nhau laø raát quan troïng. Vieäc naøy ñöôïc thöïc hieän nhôø moät heä thoáng ñieàu khieån PLC trong heä thoáng thoâng qua caùc caûm bieán ñieän töû. 3.2 Caùc döõ lieäu ban ñaàu ñeå tính toaùn cô caáu di chuyeån xe con: - Troïng löôïng vaät naâng: Q=80(T) - Troïng löôïng xe con keå caû cuïm tôøi naâng haøng: G=13,6+16,5=30,1(T) - Vaän toác di chuyeån xe con: V=150 m/p - Cheá ñoä laøm vieäc cuûa cô caáu: M(trung bình) 3.3 Tính choïn vaø kieåm tra cuïm baùnh xe vaø ray: - Döïa vaøo troïng löôïng cuûa xe laên vaø troïng löôïng vaät naâng, ta choïn loïai baùnh xe hình truï vôùi caùc kích thöôùc theo GOCT 3569-60 (Atlas maùy truïc soá 4): + Ñöôøng kính baùnh xe: D=500 (mm) + Ñöôøng kính ngoãng truïc: dt=120 (mm) - Theo [03], ñoái vôùi baùnh xe di chuyeån xe con thì chieàu roäng beà maët laøm vieäc cuûa baùnh xe lôùn hôn beà roäng cuûa ñöôøng ray ít nhaát töø 1520mm. Caên cöù vaøo kích thöôùc baùnh xe vaø troïng löôïng xe laên, ta choïn loaïi ray chuyeân duøng cho ngaønh maùy truïc laø ray P80 ñeå laøm ñöôøng chaïy cho xe laên. - Taûi troïng taùc duïng leân baùnh xe goàm: + Troïng löôïng xe con keå caû cuïm tôøi naâng haøng: G0 =301000 (N) + Troïng löôïng vaät naâng: Q=80000 (N) - Ñeå keát caáu xe con goïn nheï, toái öu nhaát thì keát caáu xe con phaûi ñöôïc boá trí sao cho taûi troïng naâng phaân boá ñeàu treân caùc baùnh xe. - Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân baùnh xe: (N) Hình 3.2: Sô Ñoà Boá Trí Cuïm Baùnh Xe - Taûi troïng töông ñöông taùc duïng leân baùnh xe: Pbx= .kbx.Pmax (3.65)[02] Trong ñoù: + =0,8: heä soá tính ñeán söï thay ñoåi cuûa taûi troïng trong quaù trình laøm vieäc, theo baûng (5.2)[03]. + kbx=1,2 : heä soá tính ñeán cheá ñoä laøm vieäc cuûa cô caáu, theo baûng (5.1)[03]. Hình 3.3: Moâ phoûng Baùnh Xe-Ray - Baùnh xe ñöôïc cheá taïo baèng theùp ñuùc. Ñeå ñaûm baûo laâu moøn, vaønh baùnh raêng ñöôïc toâi ñaït ñoä raén HB=300¸400. - ÖÙng suaát daäp: (2.67)[02] Trong ñoù: + b=80mm : Beà roäng tieáp xuùc cuûa ñaàu ray. + r=D/2=250mm: Baùn kính baùnh xe di chuyeån xe laên. - Söùc beàn daäp cho pheùp theo [02] laø [sd]=750N/mm2. Thay vaøo: Vaäy baùnh xe cuûa xe con ñaõ choïn ñaûm baûo ñieàu kieän laøm vieäc do sd £ [sd]. 3.4 Tính choïn vaø kieåm tra ñieàu kieän laøm vieäc cuûa ñoäng cô daãn ñoäng: 3.4.1 Xaùc ñònh löïc caûn di chuyeån xe con: - Löïc caûn tónh chuyeån ñoäng cuûa caàu truïc bao goàm: Löïc caûn do ma saùt W, löïc caûn do ñoä doác ñöôøng ray W, löïc caûn gioù W. a.Löïc caûn do ma saùt: W1= .F.k (10.2)[03] Trong ñoù: + F=4.P: toång aùp löïc thaúng ñöùng leân caùc baùnh xe + m=0,5: Heä soá ma saùt laên, tra baûng (10.1)[03] + f=0,015: Heä soá ma saùt tröôït, tra baûng (10.2)[03] + d=120mm: Ñöôøng kính ngoãng truïc laép baùnh xe + k=1,5: theo baûng (10.3)[03] Thay vaøo: =8878,48 (N) b.Löïc caûn do ñoä doác ñöôøng ray ñaët caàu truïc: W2=a (G0+Q)=0,001.(800000+301000)=1101 (N) (10.3)[03] Trong ñoù: +a=0,001: Ñoä doác ñöôøng ray caàn truïc,theo [03] c.Löïc caûn do gioù: W3= (1.2)[02] Trong ñoù: + =1,2: heä soá caûn khí ñoäng hoïc ñoái vôùi buoàng laùi, ñoái troïng + q=350 : aùp löïc gioù tính toaùn + =k.F: dieän tích chaén gioù cuûa keát caáu (1.3)[02] + F=8,6.9,7: dieän tích bao cuûa keát caáu + k=0,3: heä soá caûn gioù + =36: dieän tích chaén gioù cuûa haøng Thay vaøo: =25620 (N) - Löïc caûn tónh toång coäng: Wt=ktW1+W2+W3 =2.8878,48 + 1101 + 25620 = 44478 (N) Trong ñoù: + kt=2: Heä soá tính ñeán ma saùt thaønh baùnh, laáy theo 3-6, [01] töông öùng vôùi tæ leä giöõa khoûang caùch caùch baùnh vaø khoaûng caùch truïc baùnh xe. 3.4.2 Choïn ñoäng cô ñieän: - Coâng suaát tónh yeâu caàu ñoái vôùi ñoäng cô ñieän: =120 (Kw) (3.60)[02] - Coâng suaát tónh cuûa töøng ñoäng cô trong cô caáu: =30 (Kw) Trong ñoù: + hdc =0,93: Hieäu suaát cô caáu di chuyeån Töông öùng cheá ñoä laøm vieäc cuûa cô caáu laø trung bình coù CÑ 40%. Sô boä choïn ñoäng cô coù caùc thoâng soá sau (coù gaén phanh ôû ñuoâi). + Coâng suaát danh nghóa laø Nñc=36 kW + Soá voøng quay danh nghóa nñc=965 v/ph + Hieäu suaát hñc=84,5% + Momen ñaø cuûa roto (GD2)= 2,7 (kG/m2) + Ñöôøng kính truïc d = 65mm + Khoái löôïng ñoäng cô mñc= 345kg Hình 3.4: Ñoäng Cô Ñieän 3.4.3 Tính tyû soá truyeàn cuûa boä truyeàn: - Toác ñoä quay cuûa truïc baùnh xe ñeå ñaûm baûo vaän toác di chuyeån cuûa cô caáu ñaõ ñeà ra: - Tæ soá truyeàn chung caàn coù ñoái vôùi boä truyeàn: ic= 3.4.5 Kieåm tra ñoäng cô ñieän veà moâmen môû maùy: - Gia toác lôùn nhaát cho pheùp ñeå ñaûm baûo heä soá an toaøn baùm Kb=1,2, tính cho tröôøng hôïp löïc baùm ít nhaát(khi khoâng coù vaät naâng): (3.51)[02] Trong ñoù: + Gd: Toång aùp löïc leân caùc baùnh daãn khi khoâng coù vaät naâng Gd= + k=1,1: Heä soá tính ñeán vieäc phaân phoái khoâng ñeàu cuûa khoái löôïng + j=0,12: Heä soá baùm ñoái vôùi maùy truïc laøm vieäc ngoaøi trôøi + f=0,015: Heä soá ma saùt trong oå truïc + : Toång löïc caûn tónh khi khoâng coù vaät naâng: Wt0= (3.40)[02] Thay vaøo: - Thôøi gian môû maùy öùng vôùi gia toác cho pheùp treân: - Moâment môû maùy toái ña cho pheùp ñeå khoâng xaûy ra hieän töôïng tröôït trôn: (3.54)[02] Trong ñoù: + Choïn khôùp voøng ñaøn hoài coù ñöôøng kính baùnh phanh D=300mm Þ (GiDi2)khôùp=2,5 (Nm2) +b=1,2: heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa caùc chi tieát quay treân caùc truïc quay sau truïc I å(Gi.Di2)I=(Gi.Di2)roâto+(Gi.Di2)khôùp noái= 3,35 (Nm2 ) Thay vaøo: - Moâmen danh nghóa cuûa ñoäng cô: Mdn=9550. - Moâmen môû maùy trung bình ñoái vôùi ñoäng cô ñieän: Mm= (2.75)[02] Trong ñoù: + Mmmax=(1,8¸2,2)Mdn=775,76 (Nm): Moâmen môû maùy lôùn nhaát + Mmmin=1,1Mdn=387,88 (Nm): Moâment môû maùy nhoû nhaát Thay vaøo: =581,82 (Nm) - Nhö vaäy ñoäng cô coù moment môû maùy trung bình nhoû hôn moment môû maùy cho pheùp neân ñaûm baûo ñieàu kieän veà löïc baùm. - Thôøi gian môû maùy khi khoâng coù vaät: (3.55)[02] Trong ñoù: + : moâmen tónh do quaùn tính khoái löôïng phaàn di chuyeån tính cho tröôøng hôïp khoâng coù vaät naâng: Thay vaøo: - Gia toác thöïc teà khi môû maùy: - Heä soá an toaøn baùm: Nhö vaäy ñoäng cô ñaûm baûo an toaøn khi môû maùy do kb> 1,2. 3.5 Tính choïn vaø kieåm tra phanh: - Ñeå döøng xe vaø ñieàu chænh toác ñoä vaän chuyeån, ta söû duïng phanh. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa phanh laø trieät tieâu ñoäng naêng caùc khoái löôïng chuyeån ñoäng cuûa xe, cuûa caùc cô caáu. - Do toác ñoä naâng cuõng nhö toác ñoä di chuyeån khoâng lôùn laém neân phanh ôû ñaây chuû yeáu laø ñeå haõm chuyeån ñoäng quay cuûa truïc ñoäng cô sau khi ngaét ñieän vaøo ñoäng cô. Do ñoù phanh caàn duøng chuû yeáu laø loaïi phanh coù moâmen nhoû. Phanh thöôøng ñöôïc laép treân truïc quay nhanh nhaát cuûa cô caáu, treân truïc naøy moment xoaén nhoû nhaát (thöôøng treân nöûa khôùp noái cuûa ñoäng cô vôùi hoäp giaûm toác). Moment phanh phaûi xaùc ñònh xuaát phaùt töø yeâu caàu sao cho khi xe vaän chuyeåàn di chuyeån treân ñöôøng ray trong moïi tröôøng hôïp, seõ khoâng xaûy ra hieän töôïng tröôït trôn trong thôøi kyø phanh (neáu khoâng coù nhöõng yeâu caàu ñaëc bieät veà coâng ngheä haïn cheá trò soá gia toác haõm). - Theo [02], thôøi gian phanh khi khoâng coù Vx vaät naâng: Trong ñoù: + Vx=Vc=150m/p: Vaän toác di chuyeån xe + Jph=1,5m/s2: Gia toác haõm khi khoâng coù vaät naâng, tra baûng (3.10)[02] öùng vôùi soá baùnh xe laø 100% vaø heä soá baùm j=0,12 - Ñoái vôùi maùy truïc vaø xe con laøm vieäc ngoaøi trôøi maø khoâng coù boä phaän haõm gioù moâmen phanh tính ñöôïc phaûi kieåm tra veà haõm giöõ khi coù gioù ôû traïng thaùi khoâng laøm vieäc. Trong tröôøng hôïp naøy, moâmen phanh phaûi ñaûm baûo ñieàu kieän: (3.62)[02] Trong ñoù: + k=1,2: heä soá an toaøn + Caùc soá lieäu khaùc ôû caùc phaàn treân Caên cöù vaøo momen phanh vaø cheá ñoä laøm vieäc cuûa cô caáu di chuyeån xe con, do ñieàu kieän boá trí khoù khaên, cô caáu ñöôïc treo treân khoâng thoâng qua lieân keát vôùi caùc baùnh xe.Do ñoù, ta choïn loaïi phanh ñöôïc gaén ngay sau ñuoâi ñoäng cô ñeå dieän tích boá trí laø nhoû nhaát. Vieäc cheá taïo phanh do nhaø saûn xuaát ñoäng cô chòu traùch nhieäm, ta chæ caàn cung caáp cho hoï caùc thoâng soá cuûa phanh caàn thieát. - Xe cuõng coù khaû naêng tröôït trôn trong quaù trình phanh xe khoâng coù vaät naâng. Ñoái vôùi tröôøng hôïp naøy kieåm tra theo coâng thöùc: () (3.49)[02] Trong ñoù: + W: toång löïc caûn tónh chuyeån ñoäng khi khoâng coù vaät naâng, khoâng keå ñeán löïc caûn do ma saùt vaø do gioù khi khoâng coù vaät naâng. W= G0. - Thôøi gian phanh khi coù vaät: Trong ñoù: Thay vaøo: - Gia toác haõm khi coù vaät: Caùc ñieàu kieän laøm vieäc ñöôïc ñaûm baûo neân phanh ñaõ choïn laø hôïp lyù. 3.6 Tính choïn vaø kieåm tra boä truyeàn: - Boä truyeàn caàn coù ñaëc ñieåm phaûi nhoû goïn vaø ñaûm baûo tính chính xaùc tæ soá truyeàn. Hoäp giaûm toác laø moät cô caáu goàm caùc boä truyeàn baùnh raêng hay truïc vít, taïo thaønh moät toå hôïp bieät laäp ñeå giaûm soá voøng quay vaø truyeàn coâng suaát töø ñoäng cô ñeán maùy coâng taùc. Öu ñieåm cuûa hoäp giaûm toác laø hieäu suaát cao, coù khaû naêng truyeàn nhöõng coâng suaát khaùc nhau, tuoåi thoï lôùn, laøm vieäc chaéc chaén vaø söû duïng ñôn giaûn. Caên cöù vaøo tæ soá truyeàn vaø sô ñoà cô caáu di chuyeån ñaõ choïn, ta duøng hoäp giaûm toác baùnh raêng truï ñaët ñöùng. Hoäp giaûm toác phaûi ñaûm baûo caùc yeâu caàu sau: + Soá voøng quay truïc vaøo: nv = 965 voøng/phuùt + Coâng suaát truyeàn N = 36 Kw + Tyû soá truyeàn: i = 10,12 - Choïn hoäp giaûm toác BKH 320 phuø hôïp caùc yeâu caàu treân vaø coù caùc ñaëc tính sau: + Kieåu hoäp: baùnh raêng truï 2 caáp ñaët thaúng ñöùng + Toång khoaûng caùch truïc: A = 320 mm + Tyû soá truyeàn: i= 12,5 + Soá voøng quay truïc vaøo: nv = 1000 voøng/phuùt + Coâng suaát truyeàn N = 38 Kw - Nhö vaäy muoán ñaûm baûo yeâu caàu ñoäng hoïc ta phaûi thieát keá hoäp giaûm toác theo caùc yeâu caàu ñaõ ñeà treân. - Khaû naêng momen daãn ôû truïc vaøo: Mv = 9550. - Khaû naêng truyeàn momen ôû truïc ra: Mra = Mv. i =362,9.10,12 Nm - Yeâu caàu momen daãn ôû truïc vaøo: My/c(v) = 9550. - Yeâu caàu momen truyeàn ôû truïc ra: My/c(ra) = My/c(v). i =356,27.10,12 (Nm) Nhö vaäy hoäp giaûm toác hoaøn toaøn ñuû khaû naêng taûi. Hình 3.5: Hoäp Giaûm Toác 3.7 Tính choïn khôùp noái: - Khôùp noái ñeå noái coá ñònh caùc truïc, chæ khi naøo döøng maùy thaùo noái caùc truïc thì caùc truïc môùi rôøi nhau. Vieäc choïn khôùp noái caên cöù vaøo moment maø khôùp phaûi truyeàn vaø ñöôøng kính truïc maø khôùp caàn phaûi noái. - Moâmen danh nghóa cuûa ñoäng cô: Mdn=352,62 Nm - Moâmen tính toaùn ñeå choïn khôùp noái: Mkn=Mdn.k1.k2=352,62.1,2.1,2=507,77 (Nm) (1.65)[01] Trong ñoù: + k1 : heä soá tính ñeán möùc ñoä quan troïng cuûa cô caáu, bảng (2.21)[01] + k2 :heä soá tính ñeán cheá ñoä laøm vieäc cuûa cô caáu, bảng (2.21)[01] - Döïa vaøo Mkn tra baûng (III.31)[01] choïn khôùp noái raêng M3 coù momen xoaén M=800Nm ñöôøng kính D= 300mm vaø momen ñaø GD2 = 1,8 KG.m2=18 Nm2 ; troïng löôïng G = 57Kg. Hình 3.6: Khôùp Noái Raêng - Ñoàng thôøi ta choïn khôùp noái voøng ñaøn hoài ñeå lieân keát truïc cuûa ñoäng cô vaø hoäp giaûm toác. Döïa vaøo Mkn choïn khôùp noái coù caùc thoâng soá cô baûn sau: + Ñöôøng kính : D = 300 (mm) + Moment ñaø : (GD2)= 25 (Nm2) Hình 3.7: Khôùp Noái Ñaøn Hoài 3.8 Tính toaùn vaø kieåm tra beàn truïc baùnh xe: 3.8.1 Tính toaùn truïc: - Keát caáu cuï theå cuûa caùc boä phaän trong cô caáu di chuyeån ñöôïc trình baøy trong baûn veõ cuïm baùnh xe. Baùnh xe ñöôïc noái cöùng vôùi truïc baèng moái gheùp then vaø cuøng quay vôùi truïc, baûn thaân truïc thì ñöôïc ñaët trong hoäp. - Trong quaù trình laøm vieäc truïc quay chòu uoán vaø chòu xoaén. ÖÙùng suaát uoán seõ thay ñoåi theo chu kyø ñoái xöùng. Coøn öùng suaát xoaén, do tính chaát laøm vieäc hai chieàu cuûa cô caáu di chuyeån xem nhö cuõng thay ñoåi theo chu kyø ñoái xöùng. - Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân baùnh xe, ñaõ xaùc ñònh trong phaàn tính toaùn ôû treân laø: Pmax=275250 N - Taûi troïng tính coù keå ñeán aûnh höôûng cuûa taûi troïng ñoäng: Pt=Pmax.Kñ=275250.1,3=357825 (N) Trong ñoù: + Kñ=1,2-1,5 : heä soá taûi troïng ñoäng choïn Kñ=1,3 - Moâmen uoán lôùn nhaát taïi tieát dieän giöõa baùnh xe: Mu= - Ngoaøi löïc Pt, trong maët phaúng ngang truïc coøn bò uoán bôûi löïc di chuyeån baùnh xe (»0,5 löïc caûn chuyeån ñoäng baùnh xe) xong trò soá naøy nhoû neân ta boû qua. - Moâmen xoaén lôùn nhaát truyeàn töø truïc ra cuûa hoäp giaûm toác sang caùc baùnh daãn xuaát hieän khi ñoäng cô phaùt ra moâment lôùn nhaát trong thôøi kyø môû maùy. Vôùi heä soá quaù taûi lôùn nhaát khi môû maùy ñaõ qui ñònh momen môû maùy lôùn nhaát treân truïc ñoäng cô seõ laø: Mmax=2,2.Mdn =2,2 . 352,62 = 775,76 (Nm) - Moâmen ñeå thaéng löïc caûn tónh chuyeån ñoäng: Mt=9550. - Moâmen dö ñeå thaéng quaùn tính cuûa heä thoáng: Md=Mmax - M t= 775,76 – 295,34 = 480,42 (Nm) - Moâmen ñeå thaéng quaùn tính khoái löôïng caùc boä phaän chuyeån ñoäng thaúng: Md’= Trong ñoù: + (Gi.Di 2)tñ : Laø moâment voâ laêng töông ñöông caùc boä phaän chuyeån ñoäng qui veà truïc ñoäng cô: (Gi.Di 2)tñ=0,1(G0+Q) + å (Gi.Di2): Laø toång moâment voâ laêng cuûa caû heä thoáng qui veà truïc ñoäng cô. Ta coù moâmen voâ laêng cuûa chi tieát maùy quay qui veà truïc ñoäng cô, ñaõ tính ôû phaàn tính ñoäng cô laø: å(Gi.Di2)q=1,2. å (Gi.Di 2)=1,2.3,35=4,02 (Nm2) Þ å (Gi.Di 2)’ = å (Gi.Di 2)tñ +å (Gi.Di 2)q=270,04 (Nm) - Nhö vaäy toång moâment lôùn nhaát treân truïc I seõ truyeàn cho baùnh daãn laø: M1=Mt+Md’=295,34 + 473,27 = 766,86 (Nm) - Moâment tính toaùn coù keå ñeán taûi troïng ñoäng: M1’=M1.Kñ=766,86 . 1,3 = 996,92 (Nm) - Moâment xoaén lôùn nhaát treân truïc baùnh daãn: Mbd=M1’.ic.hñc =996,92.12,5.0,84=10467,66 (Nm) - Moâmen töông ñöông taùc duïng leân truïc: Trong ñoù: a=1: heä soá do söï thay ñoåi cuûa öùng suaát xoaén coù tính ñoái xöùng. Hình 3.8: Sô Ñoà Tính Truïc Baùnh Xe - Truïc cheá taïo baèng theùp 40x toâi caûi thieän coù giôùi haïn moûi s’-1=450N/mm2 vaø t’-1=250N/mm2. - ÖÙng suaát uoán cho pheùp vôùi chu kyø laøm vieäc ñoái xöùng: (1.12)[02] Trong ñoù: + k’=2,2: theo baûng (1.5)[02] + [n]=1,5: theo baûng (1.8)[02] Vaäy ñöôøng kính cuûa truïc taïi tieát dieän giöõa baùnh xe caàn coù: Do treân truïc coù raõnh then neân ta choïn: d=120 (mm) 3.8.2 Kieåm nghieäm truïc theo heä soá an toaøn: (Kieåm tra laïi heä soá an toaøn theo söùc beàn moûi cuûa truïc) - Tieát dieän nguy hieåm nhaát laø taïi tieát dieän giöõa baùnh xe vôùi d=120mm coù khoeùt raõnh then b.h =36.20 - Moâmen choáng uoán cuûa tieát dieän theo baûng (7-3b) [04]: W=30200mm3 - Moâmen choáng xoaén: W0=63800mm3 - Caùc öùng suaát gaây ra do uoán vaø xoaén taïi tieát dieän ñang xeùt - Heä soá chaát löôïng beà maët ôû ñaây laáy baèng b=0,94 - Heä soá kích thöôùc laáy es=0,67; ei=0,55 theo baûng (7-4)[04] - Heä soá taäp trung öùng suaát cuûa tieát dieän truïc coù raõnh then: Ks=1,84N/mm2; K=1,65N/mm2 theo baûng (7-8)[04]. - Xuaát phaùt töø ñieàu kieän tuoåi beàn laøm vieäc A=15 naêm theo baûng (1-1)[02]; vôùi cheá ñoä laøm vieäc trung bình vaø sô ñoà taûi troïng cuûa cô caáu naâng, ta seõ tính chu kyø laøm vieäc nhö sau: - Soá giôø laøm vieäc toång coäng cuûa caàn truïc: T=24.365.A.Kn.Kng=24.365.15.0,5.0,67=44019 (h) Trong ñoù: + Kn=0,5: heä soá laøm vieäc trong naêm + Kng=0,67: heä soá laøm vieäc trong ngaøy, theo baûng (1-1)[02] öùng vôùi cheá ñoä laøm vieäc trung bình - Soá chu kyø laøm vieäc toång coäng cuûa öùng suaát uoán: Z0=60.T.nbx.CÑ=60.44019.95,5.0,25=63057217,5 - Nhö ñaõ tính ôû treân löïc lôùn nhaát taùc duïng leân baùnh xe: Pmax=275250 (N) - Soá chu kyø laøm vieäc töông öùng vôùi caùc taûi troïng Q1 ,Q2 ,Q3 ,Q4 phaân phoái theo tæ leä 2:5:3:10 nhö ñoà thò gia taûi trung bình, trong ñoù giaû thuyeát cöù moãi chuyeán ñi thì keøm theo moät chuyeán veà khoâng taûi hoaëc ngöôïc laïi, ta coù: Z1=Z0. Z2=Z0. Z3=Z0. Z4=Z0. Hình 3.9: Sô Ñoà Gia Taûi Cuûa Cô Caáu - Soá chu kyø laøm vieäc töông ñöông cuûa öùng suaát uoán, theo coâng thöùc trang 185,[02]: =39412565,18 - Giôùi haïn moûi tính toaùn theo uoán: (1.11)[02] - Soá chu kyø tính toùan cuûa öùng suaát xoaén vôùi soá laàn ñoùng môû trong moät giôø: Zm=120 theo baûng (1-1)[02] Zt=T.Zm =44019.120=5282280 - Giôùi haïn moûi tính toùan theo xoaén: - Heä soá an toaøn uoán: (1.8)[02] Trong ñoù: + Caùc heä soá taäp trung vaø heä soá kích thöôùc tuyeät ñoái K, e laáy theo caùc baûng (10-10)¸(10-12)[04] + b=0,94: Heä soá taêng beàn + sa,ta: Bieân ñoä öùng suaát phaùp vaø öùng suaát tieáp sinh ra trong tieát dieän cuûa truïc. + sm ,tm : Trò soá trung bình cuûa öùng suaát phaùp vaø öùng suaát tieáp, laø thaønh phaàn khoâng ñoåi trong chu kyø öùng suaát. + sb ,tb : Giôùi haïn beàn khi uoán vaø xoaén - Trong tröôøng hôïp taûi thay ñoåi theo chu kyø ñoái xöùng: + sa= smax=115,58 (N/mm2); sm=0 + ta=tmax= 30,61 (N/mm2); tm=0 - Heä soá an toaøn chung: - Heä soá an toøan cho pheùp theo baûng (1-8)[02] laø [n]=1,5 öùng vôùi cheá ñoä laøm vieäc trung bình vaø cho cô caáu di chuyeån. Vaäy truïc ñaûm baûo laøm vieäc toát, thoûa ñieàu kieän beàn moûi do n>[n]. 3.8.3 Kieåm tra beàn then: - Töông öùng vôùi ñöôøng kính truïc cuûa baùnh xe d = 120 (mm), ta choïn loaïi then baèng theo TCVN 150-64 theo baûng (7-23)[04] then coù caùc kích thöôùc nhö sau:b=20mm; h=12mm; t=6mm; t1=6,1mm; k=7,4 - Chieàu daøi then: => choïn theo tieâu chuaån: =63 (mm) - Kieåm tra then theo ñieàu kieän beàn daäp vaø beàn caét: Theo baûng (7-20) vaø (7-21)[04]: Vaäy then ñaûm baûo ñieàu kieän beàn do . 3.9 Tính choïn oå ñôõ truïc baùnh xe: - Taûi troïng ñöùng (höôùng kính) do troïng löôïng xe laên, vaät naâng: R1= = 275250 (N) - Taûi troïng doïc truïc khi xe laên leäch taûi troïng naøy tính baèng % taûi troïng leân xe: A= 0,1.Pmax = 27525 (N) - Ngoaøi ra coøn coù taûi troïng ngang (höôùng kính) do löïc di chuyeån xe con, xong taûi troïng naøy raát nhoû so vôùi taûi troïng höôùng kính neân boû qua. - Taûi troïng lôùn nhaát taùc duïng leân oå: Qi=(R1Kv+m.A)Kt.Kn (8.6)[04] Trong ñoù: + Kt=1,4: Heä soá taûi troïng, tra baûng (9-3)[02] + Kn=1: Heä soá keå ñeán aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä + Kv=1: Heä soá keå ñeán voøng trong quay tra baûng (8-5)[04] + m=1,5: Heä soá chuyeån taûi troïng doïc truïc veà taûi troïng höôùng taâm, tra baûng (8-2)[04] Thay vaøo: Qi=(275250.1+1,5.27525).1,4.1=443152,5 (N) - Thôøi gian laøm vieäc öùng vôùi caùc taûi troïng naøy nhö ñaõ phaân tích ôû treân, phaân boá theo tæ leä 2:5:3:10 + Khi laøm vieäc vôùi Q1=Q coù Qi1= 443152,5 (N) + Khi laøm vieäc vôùi Q2=.0,75Q coù Qi2=0,75.Qt1 + Khi laøm vieäc vôùi Q3=0,2Q coù Qi3=0,2.Qt2 + Khi laøm vieäc vôùi Q4=0 - Taûi troïng töông ñöông tính theo coâng thöùc: Qtñ= (8.8)[04] Thay caùc giaù trò vaøo: Qtñ=27783,54 (N) Theo baûng (1-1)[02], thôøi gian phuïc vuï cuûa oå laên laø A=5naêm töông öùng vôùi soá giôø laøm vieäc laø: T=24.365.A.Kn.Kng=24.365.5.0,5.0,67=14673 (h) - Thôøi gian laøm vieäc thöïc teá cuûa oå: h=T.CÑ= 14673. 0,4 = 5869,2 (h) - Khaû naêng taûi ñoäng thöïc teá cuûa oå: Cd=0,1.Qtñ.(n.h)0,3=0,1.27783,54.(95,5.5869,2)=147354,11 Döïa vaøo taûi troïng töông ñöông Qtñ=27783,54 (N) vaø heä soá veà khaû naêng laøm vieäc Cd=147354,11 ta choïn ñöôïc oå ñuõa coân ñôõ chaën theo . Hình 3.10: OÅ Bi Ñôõ Chaën