luận văn thiết kế cầu trục, chương 5 pptx

Chọn loại dây Cơ cấu nâng làm việc với động cơ điện, vận tốc cao, nên ta chọn cáp để làm dây cho cơ cấu, vì cáp là loại dây có nhiều ưu điểm hơn so với các loại dây khác như xích hàn, xí

Chương 5: Tính cơ cấu nâng

2.1.2.1 Chọn loại dây

Cơ cấu nâng làm việc với động cơ điện, vận tốc cao, nên ta chọn cáp để làm dây cho cơ cấu, vì cáp là loại dây có nhiều ưu điểm hơn so với các loại dây khác như xích hàn, xích tấm và là loại dây thông dụng nhất trong ngành máy trục hiện nay

Trong các kiểu kết cấu của dây cáp thì kết cấu kiểuK-3 theo tiêu chuẩn của Liên Xô có tiếp xúc đường giữa các sợi thép ở các lớp kề nhau, làm việc lâu hỏng và được sử dụng rộng rãi Vật liệu chế tạo là các sợi thép có giới hạn bền 1200 2100 N/mm2 Vậy ta chọn cáp K-3 kết cấu 6 x 25 (1+6; 6+12) + 1 lõi, giới hạn bền các sợi thép trong khoảng 1500 1700 N/mm2, để dễ dàng trong việc thay cáp sau này khi bị mòn, đứt

2.1.2.2 palăng giảm lực

Trên các cầu lăn dây cáp được cuốn trực tiếp lên tang; cầu lăn phục vụ trong phân xưởng khi cần nâng hạ vật theo chiều thẳng đứng, để tiện lợi trong khi làm việc; do đó ta chọn palăng đơn có một nhánh dây chạy lên tang Tương ứng với tải trọng cầu trục, theo bảng 2-6, [2- tr.25]

Chọn bội suất palăng a = 2 Palăng gồm một ròng rọc di chuyển, sơ đồ (hình 2.2)

Lực căng lớn nhất xuất hiện ở nhánh dây cáp cuốn lên tang khi nâng vật được xác định theo công thức [2- tr.24]

k a m

Q S

p



0 max  Trong đó:

a = 2 – bội suất palăng

m = 1 – số nhánh cáp cuốn lên tang

k = 1,5 – hệ số tải trọng động

Q0 QQ m  10000 + 250 = 10250 N

p- hiệu suất palăng

1 0 , 98 0,98 2

98 , 0 98 , 0 1 ) 1 (

).

1























a

t a p

Với: t – Số ròng rọc đổi hướng, t = 0

= 0,98 – hiệu suất của ròng rọc đặt

trên ổ lăn bôi trơn bình thường Hình 2.2

sơ đồ palăng

1 , 5 7844

98 , 0 2 1

10250

2.1.2.3 Kích thước dây

Kích thước dây cáp dược chọn dựa vào công thức (2-10) – [tr.18]

39220 5

7844

S k

Trong đó:

S đ- lực kéo đứt cáp

k = 5 - hệ số an toàn bền của cáp, lấy theo bảng (2-2) – [tr.19] ứng với chế độ làm việc nhẹ

Xuất phát từ điều kiện bền theo công thức (2-10), với loại dây

đã chọn trên, với giới hạn bền của sợi b  1600 N/mm2=160 kg/mm2 Theo tiêu chuẩn của Liên Xô, chọn đường kính cáp d c  8 , 1mm có sức kéo đứt S đ  40350N xấp xỉ với lực đứt cáp yêu cầu

Trọng lượng 100 m cáp = 23,40 kg = 234 N

2.1.2.4 Tính các kích thước cơ bản của tang và ròng rọc

Đường kính nhỏ nhất cho phép đối với tang và ròng rọc xác định theo công thức (2-12) – [tr-20]

4 , 194 ) 1 25 ( 1 , 8 ) 1

d e

Trong đó:

D t- đường kính tang đến đáy rãnh cáp, mm

d c  8 , 1 mm - đường kính dây cáp quắn lên tang

e = 25 – hệ số thực nghiệm, tra theo bảng (2-4) – [tr.20]

Ta chọn đường kính tang D t  195 mm

Ròng rọc làm việc, có thể chọn đường kính nhỏ hơn 20% so với đường kính tang

156 135 8 , 0 8 ,

Chiều dài toàn bộ của tang được xác định theo công thức (2-14) – [tr.21]

2 1

0 L 2L L

Hình 2.3 Sơ đồ xác định chiều dài tang

Trong đó:

L – chiều dài toàn bộ của tang

L0 – chiều dài phần cắt ren

L1 – phần tang để kẹp đầu cáp

L2 – phần tang để làm thành bên

Chiều dài một nhánh cáp cuốn lên tang khi làm việc với chiều cao nâng H = 5 m và bội suất palăng a = 2

l = H.a = 5.2 = 10 m

Số vòng cáp phải cuốn ở một nhánh (2-tr.21)

14 93 , 13 2 ) 081 , 0 195 , 0 (

10 )













l Z

c t

vòng

Trong đó: Z0 = 2 – số vòng dự chữ không sử dụng đến ( 1 , 5) Vậy chiều dài phần cắt ren là: L0 = Z.t

Trong đó: t – bước cáp được xác định theo công thức kinh nghiệm

t = dc + (2  3) = 8,1 + 2,4 = 10,5 mm

L

L 2

L 0

L 1

L 2

 L0 = 14.10,5 = 147 mm

Chiều dài L1, nếu dùng phương pháp cặp thông thường thì phải cắt thêm khoảng 3 vòng rãnh trên tang nữa, do đó: L1 = 3.10

= 30 mm

Vì tang được cắt rãnh, cáp cuốn một lớp, tuy nhiên ở hai đầu tang trước khi vào phần cắt rãnh ta để trừ lại một khoảng L2 = 20

mm để làm thành bên

L = L0 + L1 + 2L2 = 147 + 30 + 20.2 = 217 mm

Để thuận lợi cho việc chế tao, chọn chiều dài tang: L = 220 mm

Bề dầy thành tang xác định theo kinh nghiệm

 = 0,02Dt + (6 10) = 0,02.195 + 6,1 = 10 mm Kiểm tra sức bền của tang theo công thức (2-15) – [tr.22]

Trong đó: Smax= 7844 N – lực căng lớn nhất

 = 10 mm – bề dầy thành tang

t = 10,5 mm – bước cuốn cáp

  0 , 8 - hệ số giảm ứng suất đối với tang bằng gang

k =1 – hệ số phụ thuộc lớp cáp cuốn lên tang

Bảng (2-1) Hệ số k.

Số lớp

 n

n

t

S k







. max

k 1 1,4 1,8 2

 59 , 76

5 , 10 10

7844 8 , 0



n

Tang được đúc bằng gang CЧ 15 – 32 là loại vật liệu thông thường phổ biên nhất, có giới hạn bền nén là: bn  565 N/mm2 Ứng suất cho phép xác định theo giới hạn bền nén với hệ số an toàn k = 5

113 5

565 





k

bn n



Vậy  n  n