Khóa luận máy nâng và CGH công tác lắp ghép, nhiệm vụ thiết kế mc cần trục tháp KB 160 2

TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUÔC THÀNH KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG TRƯỞNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN CƠ GIỚI HÓA XÂY DỰNG NHIEM VU THIET KE: MC-CAN TRUC THAP KB 160.2 Ho va Tén: TRUO

Trang 1

TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUÔC THÀNH KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG

TRƯỞNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

BỘ MÔN CƠ GIỚI HÓA XÂY DỰNG

NHIEM VU THIET KE: MC-CAN TRUC THAP KB 160.2

Ho va Tén: TRUONG THE NAM MSSV: 9153.54

Trang 2

TRƯỞNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

BỘ MÔN CƠ GIỚI HÓA XÂY DỰNG

BAN THUYET MINH

DO AN MON HOC MAY NANG VA CGH

CONG TAC LAP GHEP

Ho va Tén: TRUGNG THE NAM MSSV: 9153.54

Ngành Cơ Giới Hóa Xây Dựng

Giảng viên hướng dẫn: Pgs.TS.TRƯƠNG QUÔC THÀNH

Trang 3

PHANI: GIOI THIEU CHUNG VE CAN TRUC THAP

LOAI THAN QUAY DI CHUYEN TREN RAY KB-160.2

A Thuyét minh

L.1 Các thông số cho trước:

Đầu đề thiết kế: PHƯƠNG ÁN: MC_ CẦN TRỤC THÁP

Các sô liệu ban đâu đê làm thiệt kê:

- Dichuyén cần trục (m/ph) 20

- Quay (vong/ph) 0,6 Thời gian thay đôi tâm với (s) 72 Kích thước khung đi chuyên (vêt bánh xe) AxB (m) 6x6

Khôi lượng cân trục (tân) - - Kết câu thép 49,24

Trang 4

1.1 Khái niệm

Là loại cần trục tháp thay đổi tầm với băng cách nâng hạ cân

1.2 Đặc điểm cầu tạo

Gồm hai phân chính:

Phần bệ đi chuyển và phan khung quay

Bàn quay có tháp, cần, các cơ cầu công tác và đối trọng Khi làm việc tháp quay

cùng với bàn quay Liên kết giữa phần quay và phần không quay bằng thiết bị tựa

quay

1.3 Công dụng

Cần trục tháp hay còn gọi là cần câu tháp (gọi tắt là cần cầu) giữ vị trí số một

trong các thiết bị nâng dùng trong xây dựng Cần trục tháp là thiết bị nâng chủ yếu

dùng đề vận chuyến vật liệu va lap rap trong các công trình xây dựng dân dụng,

xây dựng công nghiệp, các công trình thủy điện

Cần trục tháp có vị trí rất quan trọng trong các thiết bị nâng dùng trong xây dựng

Nó được sử dụng rộng rãi trong xây dựng nhà cao tầng, xây dựng công nghiệp, lắp

ráp thiết bị trên cao

Cần trục tháp có đủ các cơ cầu nâng hạ vật, thay đôi tầm quay với, quay va di

chuyên.Cần trục tháp là loại máy trục có cột tháp cao, đỉnh tháp lắp cần dài, quay

được toàn vòng, dẫn động điện độc lập, nguồn điện sử dụng từ mạng điện công

nghiệp

Cần trục tháp có thê vận chuyên hàng trong khoảng không gian phục vụ lớn, kết

cầu hợp lí, dễ tháo lắp, tính cơ động cao

Trang 5

Trang 6

13- Moc treo vat

14- Puly dau can 15- Puly đầu cột 16- Cụm puly di động

Sơ đồ mắc cáp của các cơ cầu làm việc:

Cơ cau nang ha can: (Hinh 2)

Cơ cấu nâng vật: (Hình 3)

ĐÔ ÁN MÔN HỌC MÁY VÀ CGHCTLG

SV: TRUONG THE NAM_MSSV: 9153.54

Trang 7

- Phần trên của cần trục tháp có thê quay đi mọi hướng nhờ được đặt trên mâm

quay (15) và được dẫn động bằng động cơ riêng và được đặt trên bộ di chuyển

bánh thép cũng được dẫn động bởi động cơ riêng biệt

- Thay đối tầm với bằng thay góc nghiêng của cần và nâng hạ cần

nhờ cụm tời nâng hạ cần (5)

- Cụm tời (4) được nỗi với puly đầu cần và puly móc câu (12) để nâng hạ hàng

- Phần trên của cần trục tháp được giữ cân bằng nhờ đi trọng (6)

ĐÔ ÁN MÔN HỌC MÁY VÀ CGHCTLG

SV: TRUONG THE NAM_MSSV: 9153.54

Trang 8

1.6 Thông số làm việc cơ bản của cẩn trục tháp là:

Sức nâng Q=(5-8) tấn, phụ thuộc vào tầm với

Momen tai M=1250 kNm

Tâm với L= (13-25) m, phụ thuộc vào tải trọng

Chiểu cao nâng H=(41-55) m, phụ thuộc vào tâm với

Tốc độ quay n=0.6 vòng/ph

Tốc độ nâng hạ v=20 m/ph

Tốc độ di chuyên cần trục v=20 m/ph

Thời gian thay đôi tầm với t=72 s

Chế độ làm việc của các cơ câu: chế độ TB => CĐÐ= 25%

Trang 9

L2 Tính toán chung

1.1 Cúc thành phân tải trọng chính

a, Tai trong nang QO (N)

Tải trọng nâng danh nghĩa máy trục là trọng lượng lớn nhất của vật nâng mà máy

có thể nâng được.Trong các loại máy trục kiểu cần, phần lớn tản trọng nâng sẽ thay

đối theo tầm với, song tải trọng nâng danh nghĩa vẫn lây theo trị số nâng lớn nhất

tương ứng tầm với nhỏ nhất Ruin:

b, Tải trọng do bản thân máy:

Trọng lượng bản thân máy trục bao gồm trọng lượng của các chỉ tiết, cụm chỉ

tiết, các cụm máy và kết câu thép của máy Thương tính toán sơ bộ dựa vào công

thức kinh nghiệm và theo đề bài

DO AN MON HOC MAY VA CGHCTLG SV: TRUONG THE NAM_MSSV: 9153.54

Trang 10

Các tham số khôi lượng (kg= 10N)

Trọng lượng chung của máy 79200

Tời nâng cơ câu thay đôi tâm với 3200

Cơ câu quay 2400

Palang nâng và cụm móc treo 400

Cabin điều khiến 1600

Palang nâng cân 400

c, Tai trong gio:

Cần trục thiết kế làm việc ngoài trời nên khi thiết kế phải tính đến tải trọng gió

Tải trọng gió thay đôi một cách ngẫu nhiên, trị số phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu

của từng vùng va theo chiều cao tháp

Tải trọng gió được xem là tác dụng theo phương ngang và được xác định theo

công thức:

W,=qne BA (N) Trong do :

- q: áp lực gió (N/m?)

+ áp lực trung bình ở trạng thái làm việc được lay đề chon tính toán chọn

động cơ, tính toán chỉ tiết theo độ bên lâu

dại = 150 (N/m?)

Trang 11

+ áp lực gió lớn nhất ở trạng thái làm việc

qua = 250 (N/m?)

dùng đề tính toán kết cấu kim loại

+ áp lực gió ở trạng thái không làm việc

dgm = 450 (N/ mì)

- c: Hệ số cản khí động

+ ¢ =0,8—1,2 cho thap va can

+€= 1,2 cho cabin, đối trọng, cáp, vật nâng

- n: Hệ số kể đến sự tăng áp lực theo chiều cao

- 8: Hệ số động lực kế đến đặc tính xung động của tải trọng gió

=> T=1,9 l2 =2,5(s) — tra bảng 5, nội suy > ổ = 1,725

- A: Dién tich chan gid: A= Ao (m’)

V6i Ao: Dién tich bé mat được giới hạn bởi đường biên ngoài của két cau

ø: Hệ số kế đến phần lỗ hông

DO AN MON HOC MAY VA CGHCTLG 1 SV: TRUONG THE NAM_MSSV: 9153.54

Trang 12

Với kết câu dàn lây: ø = 0,2-0,4=> ø = 0,3

Với kết câu có thành kín, đối trong: g = 1

Với các cơ cấu: ø = Ì

c.l Khi gió tác dụng theo phương vuông góc

Trang 13

Trang 15

Các bộ phận gió I gió II gió II

V.ĐÓC s.song V.ĐÓC s.song v.goc | S.SOng Đôi trọng 760,5 | 760,6 1521 1521 4563 | 4563

t= 6 (s) thời gian mở máy

+ Cho cả cân trục di chuyển:

pat _ 79.2.1020

10.60.6

+Cho vat nang va moc:

DO AN MON HOC MAY VA CGHCTLG

= 4400 (N)

15 SV: TRUONG THE NAM_MSSV: 9153.54

Trang 17

Hinh 8: So do tai trong tac dung trén may

17

Trang 18

1.2 Cơ cầu nâng vật

a, Chon so’ đô dẫn động (Hình 9)

Trang 19

c, Tính lực căng cáp lớn nhất

Ta sử dụng palang đơn có bội suất a=2

Lực căng cáp lớn nhất trong palang khi nâng vật:

Q

an,

Smax —

Q= 8.10” (N) Tải trọng nâng lớn nhất bỏ qua móc treo

7} Hiếu suất palăng

Chọn cáp bện kép kiểu - P kết câu 6x19(I+6+616)+1.o.c

Trang 20

+ Thông số cáp Đường kính cap: d, =21(mm)

Diện tích tính toán của tat ca cdc soi cap: Agi = 167,03 (mm”)

Khỗi luong cia 1000m cap da béi tron: +Myooom = 1635 (kg)

Độ bền giới hạn thép: 180 (daN/mm)

Lực kéo đứt không nhỏ hơn: S¿= 248,5 (kN) > 244,721 (KN)=S„ax.n

d, Tỉnh công suất và chọn động cơ

Công suất động cơ được tính tải trọng nâng danh nghĩa:

Trang 21

1.3 Cơ cấu di chuyển cẩn trục

a, Chọn sơ đô dẫn động (Hình 10)

Trang 22

+ Dời tất cả các lực về tâm đề tựa On

Myx = (W,.h + Go.e).sing

My.y = (W,.h + Go.€).cos

ø: Góc hợp bởi phương của cần trục và trục dọc máy

Khi cần trục quay ở góc phân tư thứ nhất Np có giá trị lớn nhất ứng

te = 1 tue là khi phương của cân vuông góc đường chéo AC

Gạ.eo= -300000.3,2 103000.1,2+28000.14,5+16000.1,2+50000.26.2

= 898800 (N.m)

Trang 23

Myx = My-y = (389748 + 898800).sin45° = 911141 (N.m)

Chọn banh xe di chuyén véi đường ray KP70 có:

Duong kinh banh xe: D=630 (mm)

Bề rộng phía trong tiếp xúc với ray: B=100 (mm)

Lực nén max mà bánh xe chịu được: F„a 35.10! (N)

c, Tỉnh lực cắn di chuyển

Wae=(Q+G)| TH ra] +WE

f: Hệ số ma sát cô trục bánh xe f= 0,08 ô trượt có dau

k: hệ số kế đến ma sát thành bánh xe hình trụ có gờ k =1,5 (theo bảng 25)

u: Hệ số cản lăn với ray bang u=0,05

23

Trang 24

D: Duong kinh banh xe D = 630 (mm)

d: Đường kính ngõng trục d = 160 (mm)

a: DO dốc đường cần trục øz =0,005 đối cần trục tháp xây dựng

W®: Lực can di chuyén gid W = W"+ W™

Công suất động cơ: Nụ= (kW)

Luc can chung Wo = Wg, + 1,1 Cro a=44115+1,1 "— =58500 (N)

(với a: gia tốc của cơ cầu đi chuyển a = 0,15( m/s”) (bang 27))

w„: hệ số quá tải trung bình của động cơ

#„ = 1,7 động cơ xoay chiêu roto đây cuốn

Trang 25

1.4 Cơ cấu quay

b, Tải trọng tác dụng lên thiết bị tựa quay

— Mômen tác dụng lên thiết bị tựa quay (mômen nằm trong mặt phẳng chứa cần

và trục quay của máy)

M=(Q+Pz)(ro.cosz + họ.sinz}-G(recosz + he.cosz) + WŠ.h„ (N.m)

DO AN MON HOC MAY VA CGHCTLG 2s SV: TRUONG THE NAM_MSSV: 9153.54

Trang 26

hk ïŸfCQ

Hình 13: Tải trọng tác dụng lên thiết bỉ tu quay

Trang 27

Tính chọn thiết bị tua quay: Q = 8.10°(N)

Tính cho trạng thái 0,6(gió I): 0,6.150 = 90 (N/m”)

-Khi cần ở trạng thái tầm với xa nhất:

We hy = >W'h= W#,3,4+ W“.17,8+ W°.40+ W°°.36,/7+ WY.41(N)

=456 3,4+5950.17,8+2858.40+1102 36,7+2565.41

=367371 (N.m)

=> Tính cần ở trạng thái tai trong nang lén nhat: W*.h,=367371 (N.m)

Tai trong dong: Pg = 15%.Q= 1,2 (tan)

y góc ngiêng đường cân trục vy = 20°

=> Chọn sơ bộ đường kính thiết bị tựa quay: D= 2,45 (mm)

— Lực hướng tâm tác dụng lên thiết bị:

Trang 28

c, Chọn thiết bị tựa quay

R= V.tgy +W,=69,5.10°+12931=265890 (N)

— Phụ thuộc vào Momen lật, Lực thắng đứng, Lực tác dụng ngang ta

chọn thiết bị tự quay kiểu bi hai dẫy

Sô lượng | Lực làm | Momen lật Lực tác Sô lượng Đường

tựa quay | việc theo (kN.m) dụng theo | Bi ldãyn | kính trung

phương phương bình D đứng (kN) ngang(kN) (mm)

6 S00 830 260 126 2065

Thỏa mãn, đều lớn hơn các lực tính toán ở trên

- Lực lớn nhất tác dụng lên một viên bi :

4,5.M 2,9.R p= > + » _4,5.793500 -+ 2,5 PB 26869 (N)

D,n.cosa nsina 2,065.126.cos45° 126.sn45

ye 0 ry “A » A

vo1 o=45° goc nghiéng mat con

bye

Hình 15: So d6 luc tac dung lén day bi

d, Xac dinh momen can quay.( thiét bi quay kiéu bi)

- Momen can masat:

Trang 29

Q’=Q+qm trọng lượng thiết bị nâng q„=0 và vật nâng

Q=5 10° tap trung tai diém dau can

Trang 30

MT 211-6 7,5 935 19,5 0,115

Trang 31

TRƯỜNG ĐH XÂY DỰNG

KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG

1.5 Co cau thay doi tâm với

Trang 33

c, Tính lực căng cáp lớn nhất trong palang nâng cần S, va nang vat S, va

Tính toán cho gió

+ Gio I: W®, = 9082(N) + Gid Il: W®, = 15167 (N)

W,2 = 4275 (N) W,£ =7125 (N)

BANG THONG KE:

Cac Giá trị ứng suất với các vị trí

Trang 34

c, Chọn bội suất palang nâng cân, xúc định lực căng cáp cuỗn lên tang nâng

cẩn

Bội suất palăng nâng can a, = 6

Lực căng cáp cuỗn lên tang nâng cân (WŠ = 0);

gmx a,n,n PP 6098097 13262 — 28480 (N)

S,"*_ n= 28480.5,5=156638 (N)

= Chọn cáp 6x19(1+6+12) + 10c kiểu TK

Co d, = 17,5 (mm)

d, Tinh céng suat va chon dong co

Tính công suât động cơ theo tai trong trung binh, binh phuong

Vi» Van toc thay d6i tam voi vat nang trong mat phang ngang

Voy = Soe Amin, = 2) <9 167(m/s) t 72 6

1 5,4

V,=-S = 220, 075 (m/s P— ca (m/s)

1343202

Ny = ———~ = 12,6 (KW “1000.08 (KW)

Trang 35

b, Kiểm tra Ổn định cho cân trục khi di chuyển

- Kiểm tra ôn định khi có tai:

Trang 36

Hình 20: Sơ đồ khi kiêm tra ôn định khi có tải

36

Trang 37

- Truc lat cla may di qua A

G,= 64,5 10° (N) trọng lượng phân quay cần trục

G„ = 14,7.10”(N) trọng lượng phần không quay cần trục (gồm khung di chuyền và bàn tựa quay)

+Mẹ': Mômen lật được tạo nên do trọng lượng cần

Ma’ = G,.(b-l)=2,810*.(13,8-3)=304537 (N.m) + M,: momen lat gay ra do trong lượng thiét bi quay

M, = q.(R-l)=4000.(25-3)=88000 (N.m) + Mg: Momen 1at gay ra do lyc quan tinh cau vật nâng và thiét bi nang

Mee = Pe(R —1) = 212/4 g_p=6+0⁄9.1Ø at = Pa(R — D s „_(Ñ~D l0 30 (95 5) eng eo 3) =9900 (N.m) |

+ My” Mémen lật được tạo ra bởi lực li tam cua vat

Trang 38

2 5 +0,4).107.25.0,67

My" = PY, H = GtORre py 900-H,.n, 900 — 2,5.0,6” O19) 46=24865 (N.m)

+ Mi Mômen lật gây ra do lực ly tâm cần

Vay dam bao diéu kién 6n dinh

-Kiểm tra ỗn định tĩnh khi có tải: góc dốc z=0”

— M,—M' gM, —

Kị=

Mẹ

Vậy đảm bảo điều kiện ổn định tính khi có tải

— Kiểm tra 6n định cần trục khi không có tải

Khi không có tải cần trục có xu hướng lật quanh điểm B

Định dạng
Số trang	50
Dung lượng	3,98 MB