Đồ án tốt nghiệp cơ khí chế tạo máy Thiết kế kỹ thuật nhóm thiết bị phục vụ khâu đổ bê tông trong xây dựng nhà dân dụng

Khi đó máy và thiết bị xây dựng không những chỉ tăng năng suất lao động, tăng nhịp độ thi công màcòn là yếu tố không thể thiếu được để đảm bảo chất lượng và giảm giá thành công trình và

MỤC LỤC Trang

LỜI NÓI ĐẦU 5

Chương I: TỔNG QUAN VỀ NHÓM THIẾT BỊ PHỤC VỤ KHÂU ĐỔ BÊ TÔNG TRONG XÂY DỰNG NHÀ DÂN DỤNG 6

1.1 Tổng quan 6

1.2 Công tác và cơ giới trong xây dựng dân dụng 7

1.2.1 Công tác bê tông và bê tông cốt thép toàn khối 7

1.2.2 Phương tiện vận chuyển 8

1.2.3 Máy nâng 9

1.2.4 Đầm bê tông ( đầm chấn động ) 10

1.2.5 Máy trộn bê tông 10

Chương II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 12

2.1 Phương án thiết kế 12

2.1.1 Máy trộn bê tông 13

2.1.2 Thiết bị nâng 16

2.2 Chọn phương án 19

Chương III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT THIẾT BỊ 20

3.1 Bài toán động lực học cho thiết bị 20

3.1.1 Tính toán năng suất 20

3.1.2 Tính toán cơ bản cho máy trộn bê tông tự do 22

3.1.3 Phân phối tỷ số truyền 27

3.1.4 Lập bảng thông số kỹ thuật của hệ thống 27

3.2 Thiết bị nâng 28

3.2.1 Tính chọn phanh đai ( phanh đai đơn giản ) 32

3.2.2 Thiết bị dừng 37

3.3 Tính toán bền các thiết bị 39

3.3.1 Tính sức bền tang 39

3.3.2 Hộp giảm tốc máy trộn bê tông 42

3.3.2.1 Thiết kế bộ truyền đai thang 42

3.3.2.2 Chọn loại đai 43

3.3.2.3 Xác định đường kính bánh đai 43

3.3.2.4 Tính đường kính bánh đai lớn 44

3.3.2.5 Chọn sơ bộ khoảng cách trục (Asb) 44

3.3.2.6 Xác định chính xác chiều dài L và khoảng cách trục A 44

3.3.2.7 Kiểm nghiệm góc ôm bánh đai 45

3.3.2.8 Xác định số đai cần thiết 45

3.3.2.9 Xác định kích thước bánh đai 46

3.3.2.10 Xác định lực tác dụng lên trục 46

3.3.3 Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp nhanh 46

3.3.3.1 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng 46

3.3.3.2 Xác định ứng suất cho phép 47

3.3.3.3 Chọn sơ bộ hệ số tải trọng 49

3.3.3.4 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng 49

3.3.3.5 Xác định khoảng cách trục A 49

3.3.3.6 Chọn vận tốc vòng và chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng 49

3.3.3.7 Xác định chính xác khoảng cách trục A 49

3.3.3.8 Xác định môđun, số răng, chiều rộng bánh răng 50

3.3.3.9 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng 50

3.3.3.10 Định các thông số hình học bộ truyền 51

3.3.3.11 Tính lực tác dụng lên trục 51

3.3.4 Thiết kế bộ truyền bánh răng cấp chậm 51

3.3.5 Thiết kế bộ truyền bánh răng hở 57

3.4 Thiết kế trục 63

3.4.1 Chọn vật liệu trục 64

3.4.2 Tính sơ bộ trục 64

3.4.3 Tính gần đúng 64

3.4.4 Xây dựng sơ đồ tính toán trục 65

3.4.5 Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn 71

3.4.6 Thiết kế cấu tạo hộp giảm tốc 81

3.4.6.1 Thiết kế cấu tạo các chi tiết truyền động 81

3.4.6.2 Thiết kế cấu tạo hộp giảm tốc 81

3.4.6.3 Một số kích thước cơ bản của vỏ hộp 81

3.4.6.4 Bôi trơn hộp giảm tốc 82

3.4.6.5 Cố định ổ trên trục và trong vỏ hộp 83

Chương IV: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRUYỀN ĐỘNG 84

4.1 Quy trình công nghệ gia công bánh răng truyền động 84

4.1.1 Yêu cầu kỹ thuật 84

4.1.2 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng 84

4.1.3 Tính công nghệ trong kết cấu 84

4.1.4 Xác định dạng sản xuất 85

4.1.5 Xác định phương pháp chế tạo phôi và tính lượng chi tiết gia công và chuẩn bị phôi 87

4.1.6 Xác định lượng dư gia công 87

4.1.7 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 93

4.1.8 Thiết kế nguyên công 95

4.1.8.1 Nguyên công 1 95

4.1.8.2 Nguyên công 2 97

4.1.8.3 Nguyên công 3 98

4.1.8.4 Nguyên công 4 99

4.1.8.5 Nguyên công 5 99

4.1.8.6 Nguyên công 6 100

5.1.8.7 Nguyên công 7 101

4.1.8.8 Nguyên công 8 103

5.1.8.9 Nguyên công 9 104

4.2 Xác định chế độ cắt 104

4.2.1 Chế độ cắt nguyên công 1 105

4.2.1.1 Chế độ cắt tiện mặt đầu 105

4.2.1.2 Chế độ cắt khi khoan lỗ 107

4.2.1.3 Chế độ cắt khi khoét 109

4.2.1.4 Chế độ cắt khi doa 111

4.2.2 Chế độ cắt nguyên công 2 112

4.2.3 Chế độ cắt nguyên công 3 112

4.2.4.Chế độ cắt nguyên công 4 115

4.2.5.Chế độ cắt nguyên công 5 115

4.2.6.Chế độ cắt nguyên công 6 115

4.2.7.Chế độ nguyên công khi mài lỗ răng 117

Chương V: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 118

5.1.Kết luận 118

5.2 Đề xuất ý kiến 118

Tài liệu tham khảo 120

LỜI NÓI ĐẦU

Nhà ở luôn là vấn đề hàng đầu và là nhu cầu của mọi tầng lớp trong xã hội Ngày nay với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật ngày càng nhiều máy móc hiện đại

ra đời mục đích giảm bớt sức lao động, nâng cao năng suất chất lượng và hiệu quả Sự phát triển trên mọi lĩnh vực đã đem lại thành tựu đáng kể cho con người, trong đó không thể không kể đến ngành chế tạo máy xây dựng.

Để chủ động trong sản xuất và từng bước nội địa hóa các sản phẩm cơ khí, vấn đề đặt ra cho ngành chế tạo máy nước ta là nghiên cứu tìm ra các phương pháp chế tạo các sản phẩm cơ khí có chất lượng cao, giá thành hạ để phục vụ tốt cho công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.

Xuất phát từ yêu cầu thực tế của xã hội, là một kỹ sư chế tạo máy tương lai, tôi

được ban chủ nhiệm khoa cơ khí trường ĐHNT giao cho đề tài “ Thiết kế kỹ thuật

nhóm thiết bị phục vụ khâu đổ bê tông trong xây dựng nhà dân dụng ” Với nội dung

thực hiên sau:

Chương 1: Tổng quan về thiết bị phục vụ xây dựng.

Chương 2: Lựa chọn phương án thiết kế.

Chương 3: Thiết kế kỹ thuật thiết bị.

Chương 4: Lập quy trình chế tạo chi tiết điển hình.

Chương 5: Kết luận và đề xuất ý kiến.

Sau hơn ba tháng thực hiện đề tài đến nay tôi đã hoàn thành Tuy nhiên trong quá trình thực hiện do tiếp cận với vấn đề mới nên còn gặp nhiều khó khăn và thiếu sót rất mong sự đóng góp của quý thầy và các bạn sinh viên để đề tài được hoàn thành hơn.

Qua đây tôi xin chân thành cảm ơn thầy GS Nguyễn Văn Ba đã tận tình giúp đỡ,

hướng dẫn tôi để hoàn thành đồ án này.

Nha trang, tháng 11 – 2007

SVTH: Lê Văn Hợi

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN

VỀ NHÓM THIẾT BỊ PHỤC VỤ KHÂU ĐỔ BÊ TÔNG TRONG

XÂY DỰNG NHÀ DÂN DỤNG1.1 TỔNG QUAN.

Xây dựng và phát triển các công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp cơ sở hạ

tầng… Đóng vai trò rất quan trọng trong việc phát triển kinh tế xã hội nhất là các nướcđang phát triển như nước ta hiện nay Vì vậy bên cạnh việc tăng cường về đầu tư về tàichính thì việc áp dụng những công nghệ mới nhằm nâng cao chất lượng, hạ giá thànhcũng như đảm bảo tiến độ thi công là việc làm hết sức cần thiết Với việc ứng dụng cáccông nghệ mới tiên tiến thì việc sử dụng các máy và thiết bị là điều tất yếu Khi đó máy

và thiết bị xây dựng không những chỉ tăng năng suất lao động, tăng nhịp độ thi công màcòn là yếu tố không thể thiếu được để đảm bảo chất lượng và giảm giá thành công trình

và thậm trí trở thành nhân tố quyết định đến sự hình thành một công trình hiện đại.Thực tế xây dựng ở các nước tiên tiến cũng như ở nước ta đã chỉ ra rằng việc xâydựng các nhà cao tầng không thể thiếu được các nhóm thiết bị phục vụ hỗ trợ trong xâydựng phục vụ khâu đổ bê tông để liên kết với nhau, đầm bê tông, giáo chống vánkhuôn, giáo trong, máy trộn đổ bê tông, phương tiện vận chuyển, các máy bơm bê tônghiện đại cũng như nhiều thiết bị phục vụ khác…Việc xây dựng các công trình thủyđiện, bến cảng, cầu đường, nhà dân dụng…không thể hoàn thành và đảm bảo chấtlượng nếu không sử dụng máy làm đất, các thiết bị gia cố nền móng, các thiết bị sảnxuất vật liệu và nhiều thiết bị khác có tính năng kỹ thuật phù hợp v.v…chính vì những

lý do nêu trên, máy xây dựng và các thiết bị cơ khí phục vụ trong ngành xây dựng dândụng ngày càng có ý nghĩa và vai trò lớn trong công tác xây dựng cơ bản nói riêng vànền kinh tế nói chung

Bê tông là loại vật liệu xây dựng thu được từ hỗn hợp các chất kết dính xi măng vớicác cốt liệu đá dăm, sỏi và cát Nhờ phản ứng từ hỗn hợp các chất kết dính với nước màtạo nên đá xi măng, lấp đầy khoảng trống giữa đá và cát Nhằm tiết kiệm xi măng và

thu được bê tông có cường độ chịu lực cao, cần phải chọn các cốt liệu sao cho khoảngtrống giữa chúng là nhỏ nhất Để tạo ra các bê tông nhẹ, người ta thường sử dụng cácvật liệu nhẹ: xỉ lò, đá bột…thay cho cốt liệu bê tông.

Khối lượng chất kết dính và nước về cơ bản tạo nên độ linh động và khả năng làmđầy khuôn của hỗn hợp, ngoài ra khối kượng này còn ảnh hưởng lớn tới công nghệ sảnxuất bê tông và việc tạo hình chúng Các thành phần này cũng tạo nên độ bền của bêtông Giới hạn độ bền nén cho bê tông sau 28 ngày được kết dính được gọi là mác của

Các công đoạn phụ trợ không thể thiếu được cho công việc nhào trộn là việc địnhlượng, nạp các phối liệu và xả hỗn hợp thành phẩm Các thiết bị để thực hiện các côngviệc phụ trợ này có thể thiết kế như bộ phận không thể tách rời của máy trộn cũng cóthể thiết kế như các loại máy làm việc độc lập cùng tham gia với máy trộn trong cáctrạm trộn

Trong xây dựng nhà ở dân dụng thiết bị cơ khí phục vụ gồm nhiều bộ phận phục vụchuyên dùng để hoàn thành Ta phân ra những công tác sau :

+ Công tác thủ công bằng tay, sức người

+ Công tác cơ giới trong xây dựng

1.2 CÔNG TÁC VÀ CƠ GIỚI TRONG XÂY DỰNG NHÀ DÂN DỤNG 1.2.1 Công tác bê tông và bê tông cốt thép toàn khối :

Để tạo nên những kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối có hình dạng vàkích thước như thiết kế cần phải làm ba việc chính sau :

+ Thi công ván khuôn và đà giáo

+ Thi công cốt thép

+ Thi công bê tông

- Thi công ván khuôn:

Ván khuôn tạo cho bê tông sau khi đông cứng có hình dạng và kích thước theo yêucầu.Ván khuôn cùng với hệ thống chống đỡ giữ cho kết cấu bê tông va bê tông cốt thépmới thi công ở vị trí thiết kế cho tới khi nó đạt cường độ nhất định theo quy phạm kỹthuật thì tháo đỡ

- Phân loại ván khuôn

+ Phân loại theo vật liệu: có ba loại thường dùng

- Ván khuôn bằng gỗ

- Ván khuôn bằng kim loại

- Ván khuôn bằng bê tông

+ Phân loại theo cách sử dụng : theo cách sử dụng có thể phân loại ván khuôn làm

2 loại : - Ván khuôn cố định

- Ván khuôn di động

- Giàn giáo trong công tác ván khuôn

Giàn giáo có chức năng chống đỡ ván khuôn tạo nên các sàn thao tác để làm vánkhuôn và làm công việc khác (buộc cốt thép, đỡ bê tông…)

+ Giáo chống khi chiều cao nhỏ hơn 6 m : Qua các tầng khác nhau cột giáo phảiđặt trên một trục thẳng đứng để tải trọng ở các cột tầng trên truyền trực tiếp xuống cộttầng dưới mà không truyền trực tiếp xuống sàn bê tông

Trong công tác vận chuyển, nhân lực và phương tiện tập chung khá cao, giá thànhvận chuyển chiếm tỷ lệ đáng kể Ô tô là phương tiện vận chuyển rất thông dụng, tùytheo loại vật liệu mà sử dụng loại xe thích hợp Tiện nhất là loại ô tô tự đổ có thùng đổbên hoặc đổ sau, vật liệu đổ ra từ thùng xe rất nhanh, loại này dùng để trở các loại vậtliệu rời rạc như cát, sỏi, đá, bê tông.

Loại xe đẩy bằng tay để trở vật liệu bê tông đến nơi xây dựng

1.2.3 Máy nâng :

Trong công tác xây dựng nhà dân dụng tời được sử dụng vào công việc nâng hạ vậtnặng, bốc dỡ hàng hóa, tính chất đặc trưng của tời là khả năng kéo ( tải trọng), khả năngchứa cát của trống tời, tốc độ quấn cáp và đường kính của dây cáp

Tời xây dựng được dùng trong lắp ráp thiết bị và kết cấu xây dựng, dùng để vậnchuyển các hàng nặng trên công trường cây dựng hoặc là một bộ phận của cần trục,thang nâng và các máy xây dựng khác

Theo công dụng có các loại tời nâng (dùng để nâng vật) và tời kéo (dùng để vậnchuyển vật theo phương ngang)

Theo nguồn dẫn động có tời dẫn động bằng tay và tời dẫn động bằng máy Theo sốtang có tời một tang, tời nhiều tang và tời với puli dẫn cáp bằng ma sát

- Tời tay: tời tay bao gồm tời gắn tường hoặc tời có khung bệ gắn trên nền

Tời có khung bệ đặt trên nền dùng để lắp dựng, kéo dây ứng lực trước Để điềukhiển tốc độ hạ vật, sử dụng tay quay an toàn hoặc phanh đai

- Tời điện: tời điện làm việc theo hai chiều nhờ đảo chiều động cơ, tời điện baogồm động cơ dẫn động, khớp nối, hộp giảm tốc hoặc các cặp bánh răng để hở, tangcuốn cáp

Tời điện đảo chiều thường được chế tạo với lực kéo của cáp 3,2 – 125 KN, tốc độcáp trên tang 80 – 800m Khi kết hợp với palăng cáp, chúng có thể nâng hàng nặng vàdùng trong công việc lắp ráp Tời điện thuận nghịch cũng thường được sử dụng làm cơcấu dẫn động của cần trục, thang nâng và các máy xây dựng khác

Động cơ điện thường dùng loại động cơ điện xoay chiều với rôto dây cuốn

Hoặc lồng sóc; việc đảo chiều quay của tang được thực hiện bằng cách đảo chiềuđộng cơ điện Tời điện đảo chiều được trang bị phanh hai má loại thường đóng Bánhphanh là nửa khớp nối đàn hồi và đặt trên trục vào của hộp giảm tốc Lực đóng phanh làlực nén lò xo còn mở phanh do nam châm điện từ hoặc cần đẩy thủy lực ( phanh mởđồng thời với động cơ và đóng khi tắt động cơ hoặc mất điện ) Để tăng tốc độ khi ta hạvật nhẹ, một số tời sử dụng phanh hai má có thêm bộ phận phanh bằng bàn đạp Khiđạp chân lên bàn đạp, phanh mở và vật hạ xuống do trọng lượng của nó

1.2.4 Đầm bê tông ( đầm chấn động).

Vữa xi măng có độ quánh lớn nên những hạt cốt liệu khó di chuyển trong đó Khichấn động, vữa bê tông bị rung, lực ma sát giữa các hạt cốt liệu giảm đi, do đó độ chẩyvữa tăng lên, các hạt cốt liệu dần dần lắng xuống xít lại gần nhau đẩy không khí rangoài làm cho bê tông rắn chắc

- Phân loại đầm bê tông : Căn cứ vào vị trí đặt máy đầm tác dụng vào khối bê tông

có thể chia ra máy đầm bê tông làm bốn nhóm máy (đó là bốn phương pháp đầm cơbản)

1.2.5 Máy trộn bê tông :

Nhà ở thường được xây dựng bằng bê tông và bê tông cốt thép vì các vật liệu này

có tính chất bền vững, mỹ quan và phòng cháy tốt, các loại máy được sử dụng trong dâychuyền công nghệ sản xuất bê tông xi măng, thi công công trình bê tông và bê tông cốtthép có rất nhiều chủng loại chủ yếu là máy trộn bê tông, máy đầm bê tông, bơm bêtông

Phân loại máy trộn bê tông: theo phương pháp nhào trộn có thể phân thành hainhóm máy; máy nhào trộn cưỡng bức và loại máy nhào trộn tự do (máy trộn tự do) Ởmáy trộn cưỡng bức, các cánh trộn được bố trí trên các trục chính, khi trục trộn quay,các cánh trộn sẽ nhào trộn hỗn hợp Ở máy trộn tự do, các cánh trộn được bố trí ở thànhtrong các thùng trộn Khi thùng trộn quay các cánh trộn sẽ múc hỗn hợp lên cao rồi đổxuống để nhào trộn Máy trộn tự do có kết cấu đơn giản hơn và có khả năng trộn cácvữa bê tông có kết liệu lớn hơn

Theo nguyên lý làm việc có các loại máy trộn làm việc theo chu kỳ, các máy trộnlàm việc liên tục Máy trộn làm việc theo chu kì có các công đoạn phân tách rõ ràngtrong một chu kì làm việc: nạp phối liệu nhào trộn hỗn hợp và xả hỗn hợp thành phần.Thông số chính của máy trộn là dung tích hỗn hợp bê tông sau đã trộn sau một mẻ trộn

Ở Liên Xô (cũ) chế tạo các máy trộn làm việc theo chu kì có dung tích hỗn hợp bê tông

là : 65, 100, 165, 250, 330,425, 880, 1600 và 3000 lít Trong máy trộn làm việc liên tục,quá trình nạp phối liệu và xả hỗn hợp thành phần tiến hành liên tục Các loại máy trộnnày có năng suất tương đối cao Thông số chính của máy trộn làm việc liên tục là năngsuất của chúng

CHƯƠNG II : LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ :

Trong nhóm thiết bị phục vụ khâu đổ bê tông trong xây dựng nhà dân dụng cácthiết bị phục vụ khâu trộn đổ bê tông rất quan trọng trong sự hình thành nên cấu trúc Ởđây ta đưa ra phương án thiết kế là máy trộn bê tông và tời để nâng vật liệu xây dựng.Trong đó nhiệm vụ thiết kế và yêu cầu của máy thiết kế phải là :

Nhiệm vụ của máy trộn bê tông là tạo ra vữa bê tông từ hỗn hợp các chất kết dínhnhư: Xi măng, đá dăm, sỏi, cát và nước ( bằng cánh nhào trộn chúng trong thùng trộncủa máy trộn ) Sau đó bê tông được đưa đến các công trình xây dựng như: Thủy lợi,nhà cao tầng hoặc cầu đường…

Nhiệm vụ của tời nâng hạ vật liệu là phải đưa vật liệu xây dựng đúng yêu cầu đề ra,nơi đặt vật liệu thích hợp, dễ dàng với công việc trộn đổ, đảm bảo được độ cao xâydựng, đưa đúng nơi công nhân cần, chu kỳ nâng hạ đúng thời gian quy định theo từngca…

Yêu cầu của máy trộn bê tông và tời nâng là :

- Tuyệt đối bảo đảm tỷ lệ của thành phần hỗn hợp bê tông, trộn đúng thời gian vàtrộn đều

- Khối lượng sắt thép tiêu hao đơn vị dùng để chế tạo máy cần phải nhỏ tới mức tốithiểu bằng cách thiết kế máy hợp lý và chọn kim loại có chất lượng cao

- Tiêu hao ít năng lượng đơn vị chẳng hạn bằng cách chọn kết cấu hợp lý của các

cơ cấu làm việc của máy

- Đi lại cơ động, tốc độ làm việc cao để đạt năng suất cao

- An toàn trong thi công và các chi tiết máy lâu mòn ( yêu cầu này đạt được nhờ sửdụng các vật liệu đảm bảo cho độ kín các chi tiết )

- Kết cấu máy đơn giản, tháo lắp dễ dàng, khi cần thay các chi tiết máy làm choviệc sửa chữa thuận lợi

Nếu các yêu cầu trên đều thỏa mãn và sử dụng máy móc đúng quy định thì các chỉtiêu kinh tế kỹ thuật của máy trong thi công sẽ được nâng cao.

2.1.1 MÁY TRỘN BÊ TÔNG :

Máy trộn bê tông có hai loại là máy trộn tự do và máy trộn cưỡng bức Ở đây tađưa ra chọn phương án thiết kế loại máy trộn tự do

- Phương án 1 : Máy trộn đổ bê tông kiểu rơi tự do không có gầu tiếp liệu, đổ bằng

cách lật úp thùng để bê tông tự chảy ra, có thùng trộn dạng quả táo

Hình 2.1 : Máy trộn bê tông hình nón cụt dạng quả táo không có gầu tiếp liệu.

1- Khung máy; 2- Thùng trộn; 3- Vô lăng quay giá lật thùng; 4- Hộp giảm tốc;

5-Bộ truyền đai; 6- Động cơ điện; 7- Đĩa địng vị thùng trộn; 8- Bàn đạp kéo thanh dài đĩađịnh vị thùng trộn; 9- Bánh răng nón; 10- Vành răng quanh thùng trộn; 11- Giá lật

thùng trộn; 12 – Trục và ổ quay

+ Nguyên lý hoạt động :

Để trộn vật liệu thì thùng trộn để nghiêng một góc 45o so với phương nằm ngang.Động cơ điện (6) quay, truyền chuyển động qua bộ truyền đai và hộp giảm tốc làmbánh răng nón (9) quay, kéo theo vành răng gắn vào thùng trộn (10) quay, làm cho vậtliệu ở trong thùng trộn được nhào trộn

Khi xả hỗn hợp bê tông ra khỏi thùng trộn thì trước hết đạp bàn đạp (8) để kéothanh gài ra khỏi đĩa định vị, rồi quay vô lăng (3), nhờ chuyển động của cặp bánh răng

ăn khớp trong, giá lật (11) quay, làm thùng trộn úp xuống để đổ vật liệu đã trộn rangoài Khi đổ thì thùng trộn quay một góc 135o so với phương thẳng đứng

+ Ưu điểm :

Loại này có cấu tạo đơn giản, tiêu hao năng lượng ít, được dùng nhiều nhưng chấtlượng bê tông chưa thật tốt thường dùng để trộn bê tông nặng, bê tông cốt liệu lớn, dichuyển dễ dàng, không đòi hỏi người sử dụng có trình độ cao, chế tạo gọn nhẹ, vật liệuchế tạo không cao, sử dụng rộng rãi

+ Nhược điểm :

Đòi hỏi người công nhân phải đổ vật liệu trực tiếp vào thùng trộn, với kết cấumiệng thùng trộn cao nên người công nhân phải mất nhiều công sức và thời gian để đổhết vật liệu vào thùng trộn, cung cấp vật liệu bê tông xây dựng nhà cao tầng năng suấtthấp, đòi hỏi phải liên tục, tuổi bền sử dụng không cao, nên chỉ dùng cho các loại máytrộn dung tích nhỏ

- Phương án 2 : Máy trộn bê tông kiểu rơi tự do, có gầu tiếp liệu, đổ bằng cách lật

úp thùng để bê tông tự chảy ra, có thùng trộn dang quả táo

Hình 2.2 : Máy trộn dơi tự do làm việc theo chu kì kiểu lật đổ.

a) Sơ đồ cấu tạo máy trộn bê tông có thùng trộn dạng quả táo

b) Sơ đồ truyền động của máy trộn bêtông có thùng trộn dạng quả táo.1- Giá máy; 2- Thùng trộn; 3- Gầu tiếp liệu; 4- Thùng đong nước; 5- Li hợp; 6- Động

cơ điện; 7- Phanh; 8- Cáp kéo gầu ; 9- Giá lật; 10- Xích ; 11- Tăng xích;12- Vành răng;13- Hộp giảm tốc; 14- Bánh răng nón quay thùng trộn; 15- Trục dẫn động gầu nạp liệu;

16 - Giá dẫn; A- Đòn điều khiển kéo gầu; B- Vô lăng; C- Tay đòn giật nước; c) Hệ

thống truyền động riêng :

I – Cụm dẫn động gầu nạp; II – Cụm dẫn động quay thùng

+ Nguyên lý hoạt động:

Động cơ (6) qua hộp giảm tốc (13) làm bánh răng nón (14) và xich (10) quay Bánhrăng (14) làm quay vành răng (12) gắn trên thùng trộn làm nó quay quanh trục y-y(nghiêng 45o so với mặt phẳng đứng ) để trộn vật liệu Xích (10) quay làm bộ phận chủđộng b của li hợp (5) quay trơn trên trục (15) Muốn đổ vật liệu vào thùng trộn, kéo tayđòn A, nó sẽ nới phanh hãm (7) và đóng li hợp (5) lại ; nhờ vậy lực sẽ từ b truyền sang

a làm trục (15) quay và cuốn dây cáp (8) để kéo gầu (3) trượt theo giá dẫn (16) lên dầntới miệng thùng trộn Khi gầu tới đỉnh giá dẫn thì bị chặn lại, gầu bị lật ngược và đổ vậtliệu đã trộn ra ngoài

+ Ưu điểm:

Loại này đổ bê tông ra rất nhanh và tương đối sạch, năng suất cao, không mất nhiềucông sức lao động, vận chuyển vật liệu nhanh gọn, chu kỳ nhào trộn khép kín, thùngquay đều trong thời gian cung cấp, có khả năng trộn các vữa bê tông có kết cấu lớn hơn

+ Nhược điểm:

Chế tạo phức tạp, giá thành cao, đòi hỏi người công nhân sử dụng phải có trình độ,hao tốn điện năng, cồng kềnh trong sử dụng, nhưng động tác lật thùng tốn nhiều lực,nhất là khi quay thùng ngược lại vị trí cũ, nên chỉ dùng cho các loại máy trộn dung tíchnhỏ

- Phương án 3 : Máy trộn bê tông kiểu rơi tự do, có gầu tiếp liệu, đổ bằng cách lật

úp thùng để bê tông tự chảy ra, có thùng trộn dạng quả lê

Hình 2.3 : Máy trộn nghiêng đổ.

a) Hình chung; b) Sơ đồ động học 2 Máy trộn cưỡng bức làm việc theo chu kì.

+ Nguyên lý hoạt động :

Loại máy này thể hiện loại máy trộn có cốt liệu tới 120 mm Máy trộn có giá đỡ(5), thùng trộn (2) trong có lắp cánh trộn, động cơ điện (3), xi lanh khí ép nghiêngthùng (4) và vành (1) Từ động cơ điện qua khớp nối (14) ( hình b) trục – bánh răng(15), các bánh răng (16), (17), (18) truyền mômen xoắn tới bánh răng (13) và tới vànhrăng (11) của thùng trộn Để nghiêng thùng đổ vật liệu và đưa thùng về vị trí ban đầungười ta dùng hệ thống khí nén gồm xi lanh (9), van phân phối (8), cái lọc khí bằng dầu(7), khóa (6) và bộ phận đóng mở (19) Thùng trộn khi quay tì vào các con lăn đỡ Cáccon lăn này quay trong ổ (10) và (12)

+ Ưu điểm :

Loại này đổ bê tông ra rất nhanh và tương đối sạch, năng suất cao, không mất nhiềucông sức lao động, vận chuyển vật liệu nhanh gọn, chu kỳ nhào trộn khép kín, thùngquay đều trong thời gian cung cấp, cung cấp vật liệu nhanh gọn thường sử dụng cho xâydựng nhà cao tầng, công trình xây dựng lớn, độ đồng đều của bê tông, mỹ quan và tiệnnghi, có khả năng trộn các vữa bê tông có kết cấu lớn hơn

+ Nhược điểm :

Chế tạo phức tạp, giá thành cao, đòi hỏi người công nhân sử dụng phải có trình độ,hao tốn điện năng, cồng kềnh trong sử dụng, nhưng động tác lật thùng tốn nhiều lực,nhất là khi quay thùng ngược lại vị trí cũ, hao tốn nhiên liệu, bảo dưỡng máy phải đúngquy định, khi hư hỏng thay linh kiện khó khăn, cơ cấu truyền chuyển động phức tạp

2.1.2 Thiết bị nâng :

+ Phương án 1 : Tời dẫn động bằng tay.

Tời dẫn động tay thường được chế tạo với lực kéo của cáp 5 – 80 kN và dùnglượng cáp trên tang 50 – 200 m Sơ đồ động của loại tời tay dùng trong lắp ráp cho ởhình vẽ bên

+ Ưu điểm :

Tời này dễ chế tạo, không tốn kém, giảm được điện năng, gọn nhẹ

+ Nhược điểm :

Tuy nhiên tời này năng suất thấp, mất nhiều năng lượng, phải mất nhân công sửdung,…

- Nguyên lý hoạt động :

Để nâng hạ vật, tời gồm tang cuốn cáp (1), các cặp bánh răng truyền động (3) vàkhung tời (2), được hàn từ thép tấm và thép hình Nâng hạ vật bằng cách quay tay quay(6) Trên trục dẫn động có hai bánh răng có thể dịch chuyển dọc trục (5) để thay đổi tỉ

số truyền Khi nâng vật nặng thì dùng bánh răng nhỏ còn khi nâng vật nhẹ dùng bánhrăng lớn để tăng tốc độ Để đảm bảo an toàn, tời được trang bị phanh tự động có mặt

ma sát tách rời (4) (nguyên lý hoạt động giống như phanh trong kích thanh răng) Phanhđược đặt trên trục thứ hai của bộ truyền để có thể sang số khi nâng vật Vật nâng chỉ cóthể hạ được khi quay tay quay (6) theo chiều hạ Tay quay được đặt ở cả hai đầu củatrục dẫn động để đảm bảo cho một, hai hoặc bốn người có thể làm việc đồng thời

+ Phương án 2 : Tời dẫn động bằng điện.

Tời điện làm việc theo hai chiều nhờ đảo chiều động cơ, tời điện bao gồm động cơdẫn động, khớp nối, hộp giảm tốc hoặc các cặp bánh răng để hở, tang cuốn cáp

4 – Phanh tự động

5 – Bánh răng dọc trục

6 – Tay quay

- Nguyên lý hoạt động :

Trong tời này có sự truyền lực cứng từ trục động cơ điện (7) đến trục tang tời (11)bằng các cặp bánh răng trong hộp truyền lực (10) khi hạ vật xuống, chỉ cần cho động cơquay ngược chiều như vậy đảm bảo an toàn Giữ vật ở vị trí nâng bằng bộ phận hãm(9) Các bộ phận của tời đặt trên bệ bằng thép hàn và cố định bằng bulông

Để nâng hỗn hợp bê tông ta nhấn công tắc mở động cơ theo chiều thuận Tang quay

sẽ cuốn cáp lại đưa vật liệu lên Khi cần đưa thùng đựng xuống ta chỉ việc đảo chiềuquay của động cơ; tang sẽ nhả cáp ra Kết thúc một chu kỳ nâng hạ ngoài ra để đảmbảo an toàn thiết bị này còn được trang bị phanh hai má loại thường đóng

+ Phương án 3 : Tời với khớp ma sát.

- Nguyên lý hoạt động :

Tời với khớp ma sát có thể có một hay nhiều tang dẫn động từ một động cơ (hình

vẽ ) Mỗi tang có khớp ma sát (14) và hoạt động khi đóng khớp ma sát Động cơ khôngđảo chiều quay và khi động cơ quay vật được nâng lên Vật được hạ xuống do trọnglượng bản thân vật khi mở khớp ma sát và tốc độ hạ vật được điều chỉnh bằng phanh

Hình 2.5: Tời điện đảo chiều

đai (13) thường đóng Để ngăn ngừa khả năng vật hạ ngẫu nhiên, trên mỗi tang còn có

cơ cấu dừng kiểu bánh cóc (12) điều khiển bằng tay gạt Khi nâng vật, con cóc ăn khớprăng bánh cóc Khi hạ, dùng tay gạt điều khiển nhấc con cóc khỏi răng bánh cóc và điềuchỉnh tốc độ hạ bằng phanh đai Khi vật ở trang thái treo, con cóc phải ăn khớp răngbánh cóc

Căn cứ vào tình hình thực tế theo đặc điểm kỹ thuật phù hợp với xây dựng nhà ở và

có sẵn trên thị trường, nhìn chung trong nhóm phục vụ khâu trộn đổ bê tông trong xâydựng nhà dân dụng ta phân tích ra một số thiết bị cơ khí cơ bản để thiết kế Ở đây mụcđích thiết kế chính là máy trộn đổ bê tông và thiết bị nâng

Vậy đối với máy trộn bê tông ta chọn phương án 1 với dung tích 250 lit ( có hình

dạng quả táo: Máy trộn bê tông có thùng trộn dạng quả táo, không có gầu tiếp liệu, kết

cấu thùng trộn đơn giản, cơ cấu truyền động đơn giản, gọn nhẹ, dễ sử dụng trong côngviệc nhào trộn bê tông và thao tác lật đổ bê tông phục vụ trong xây dựng nhà dân dụng,

dễ chế tạo trong thiết kế máy, …

Đối với tời nâng ta chọn phương án 2 ( tời điện thuận nghịch) vì:

Làm việc bền lâu, điều khiển đơn giản, có thể điều khiển từ xa, dễ khống chế tốc độnâng hạ vật, động cơ cần mômen khởi động lớn ( lớn hơn tời điện ma sát)

CHƯƠNG III :

THIẾT KẾ KỸ THUẬT THIẾT BỊ 3.1 BÀI TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CHO THIẾT BỊ :

3.1.1 TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT :

- Chọn máy trộn bê tông tự do có dung tích 250 lít và tính lượng vật liệu tiêu thụ.

Chọn máy trộn bê tông mỗi ngày sản xuất (10 ÷ 20) m3 vữa bê tông, tính khốilượng vật liệu ( nước, xi măng, cát, đá ) tiêu thụ hàng ngày

+ Năng suất máy trộn bê tông di động: năng suất kỹ thuật của máy trộn tính bằngcông thức :

T = t1 + t2 + t3, Với : t1 – thời gian đổ vật liệu vào thùng

t2 – thời gian trộn (S)

t3 – thời gian đổ bê tông ra

Tra bảng 14.1 ( máy xây dựng )

Năng suất mỗi ca của máy trộn : Nca = Nsd.t

+ Năng suất mỗi ca của máy trộn 250 l

Nca = 4.8 = 32 m3/ca

- Tính toán các khối lượng vật liệu

L n Đ

l : m : n – thành phần vật liệu ( vữa bê tông có thành phần; xi măng : cát :

đá =1 : 2,2 : 4,2 ) Tra sách vật liệu và cấu kiện XD

γx – trọng lượng thể tích xi măng [Kg/l] : γx = 1,3

Vậy 33 , 8

2 , 4 2 , 2 1

1 250

2 , 2 250

2 , 4 250

Kiểm tra lại tính toán : L = X + C + Đ = 33,8 + 74 + 142,2 = 100 [l]

- Lượng vật liệu tiêu thụ hàng ngày :

3.1.2 TÍNH TOÁN CƠ BẢN CHO MÁY TRỘN BÊ TÔNG TỰ DO :

Năng suất sử dụng máy trộn

T : Thời gian để cốt liệu vào cối, thời gian trộn và thời gian trộn và thờigian đổ vữa bê tông ra khỏi cối trộn T = 115 [s]

Nkt =

115 1000

65 , 0 3600 250

= 5,09   m3h

Vậy năng suất máy trộn Nsd = 5,09.0,8 = 4,07 [m3/h]

Công suất động cơ dẫn động quay cho thùng trôn

Phần lớn năng lượng truyền động cho máy trộn tự do bị tổn hao cho việc nâng hỗnhợp trong thùng trộn khi quay thùng

Hình 3.2 : Sơ đồ tính toán cho máy trộn bê tông tự do.

Ở dạng tổng quát công tiêu hao cho một chu kỳ di chuyển khép kín của hỗn hợp

A = GCM.H [J] Trong đó :

h1np : Chiều cao nâng của hỗn hợp do tác dụng của lực ma sát [m].

h2 : Chiều cao nâng hỗn hợp bằng cánh trộn

Z1, Z2 : Số lượng chu kỳ khép kín của hỗn hợp sau một vòng quay của

thùng trộn được thực hiện tương ứng do lực ma sát và bằng cáccánh trộn

Chuyển động của hỗn hợp dưới tác dụng của lực ma sát phức tạp hơn so với trườnghợp đã xét ở trên Xét chuyển động của phần tử hỗn hợp nằm trên thành tang trộn, khithùng trộn quay thì phần tử này sẽ được nâng lên, được xác định bằng góc ma sát ƒ1

nhưng do chịu ảnh hưởng của các cánh trộn và được tỳ lên các phần tử khác, do đó gócnâng thực ƒ2 sẽ lớn hơn ( khoảng 90º ) sau đó phần tử này sẽ bị trượt xuống theo bề mặtcủa hỗn hợp.

Tiếp nhận góc chuyển dịch của hỗn hợp từ điểm A tới điểm B1 (ƒ2 = 90º) thìchiềucao nâng của hỗn hợp do tác dụng của lực ma sát sẽ là:

H1np = R = 0,32 [m]

- Số chu kỳ chuyển động khép kín của hỗn hợp dưới tác dụng của lực ma sát saumột vòng quay của tang trộn (coi thời gian mà hỗn hợp trượt xuống về vị trí ban đầubằng thời gian nâng lên tới độ cao h1np

Z1 = 2 2

360 2

45 90 38 , 0

3024 , 1 2

, 0

375 , 0

, 0

375 , 0 38 , 0

1

= 2

Số lượng chu trình khép kín của hỗn hợp do các cánh trộn thực hiện được sau mộtvòng quay của tang trộn là Z2 = 2 Điều đó cho thấy rằng: số lượng chu trình khép kíncủa hỗn hợp cho cả hai trường hợp đã xét trên có thể coi bằng nhau Có nghĩa là Z1 = Z2

= Z = 2

Do vậy công suất tiêu hao để nâng hỗn hợp: N1 =  

1000

. 1 2 2

Đối với máy trộn có cụm dẫn động thùng trộn trung tâm:

N2 =  

1000

o

 : Hiệu suất bộ truyền  = d o br = 0,95.0,99.0,96 = 0,9 ( tài liệu chitiết máy ).

Vân tốcquay (v/ph) nm

m M

M

nm M

n

= 142023 = 63

Theo sơ đồ động máy trộn ta có : ih = id ibr ibrhở = 2.3,5.3,3 =23,1

3.1.4 Lập bảng thông số kỹ thuật của hệ thống:

Công suất của động cơ:

n

= 14202 = 710 [v/ph]

n3 =

brn i

n2

= 7103,5 = 203 [v/ph] ; n4 =

brc i

n3

= 2033 = 68 [v/ph]

nthùng trộn =

brnón i

n4

= 23 3

= 11433,1 [N.mm]

Mx2 = Mx1 iđ ηđ = 11433,1 2 0,95 = 21723 [N.mm]

Mx3 = Mx2 ibrn ηổ ηbr = 21723 3,5 0,99 0,96 = 72259,4 [N.mm]

Mx4 = Mx3 ibrc ηổ ηbr nén = 72259,4.3 0,99 0,94 = 201734 [N.mm]

Giá trị thông số động Động lực học các cấp của bộ truyền động.

G n

m

G

cos

φ : Góc nghiêng của nhánh dây so với đường thẳng đứng φ = 300

a : Hệ số phụ thuộc góc nghiêng của dây.

S = 1 , 15

4 75 , 0

980

 = 375 [N]

Lực kéo đứt cáp của nhánh cáp cuốn lên tang:

Sđ = n S

Ở đây: n – hệ số an toàn bền nhỏ nhất cho phép của cáp được xác định bằng thực

nghiệm Cáp được dẫn động bằng máy ở chế độ làm việc nhẹ

n = 5

Sđ – lực đứt của cáp sợi bông cuốn lên tang : Sđ = 5 375 = 1875 [N]

Tra bảng 51 ( 10 trang 125 máy XD ) với Sđ = 1875 [N] ta chọn cáp sợi bông có:Đường kính cáp : dc = 10 [mm]

Chu vi : C = 30 [mm]

Số vòng xoắn trong 1m cáp : 100

Số tao trong cáp : 15

- Bán kính uốn cong thỏa mãn điều kiện : Dt ≥ ( e – 1 )dc

e – hệ số được tra trong tiêu chuẩn: e = 20 (1 trang 63 CSTKMXD)

=> Dt = ( 20 – 1).10 = 190 [mm]

- Số vòng lớp cáp Z (cuốn lên tang n lớp cáp):

Z = .(. . 1,5. 2.. )

c t

t

d n D n

D H

H – chiều cao nâng H = 15 m ( 4 tầng cho mỗi tầng cao 3,75 m)

a – Bội suất palăng cáp : a = 1.

a H – Dung lượng của palăng cáp cuốn lên tang.

n – số lớp cáp cuốn lên tang : n = 2.

.(

5,1

2

c t

t

d n D n

D H

)

.(

5,1

2

c t

t c

d n D n

D t

φ = 1,1 – hệ số lớp cáp không đều.

t = dc – bước cáp đối với tang trơn

- Chiều dầy thanh tang (δ):):



1000

. = 1000375..00,,975 = 0,2 [Kw]

- Theo bảng 3 ( trang 29 sách HDTK chi tiết máy) ta chọn động cơ có đặc điểm

1440 v/ph (đồng bộ)

1 Kiểu động cơ : ĐK31 - 4

2 Ndn [Kw] Khi pB% = 25% : 0,6 [Kw]

3 Độ trượt : 13%

4 Tốc độ quay danh nghĩa (ndn) : 1440 [v/ph]

5 Dòng điện stato A khi hiệu điện thế : 220 (V) : 2,4 (A)

Hình 3.4: Sơ đồ truyền động hệ thống tời.

- Tốc độ quay trục tang nlv = .(6.10 . )

4

c

tb d D

i i1-2= 2 i2-3 = 3,2 i3-4 = 3,33

3.2.1 Tính chọn phanh: (Phanh đai đơn giản).

Phanh là quá trình chuyển hệ thống đang chuyển động về trạng thái tĩnh

Hình 3.5 : Sơ đồ lực tác dụng của đai lên bánh phanh.

Nhờ có mômen ma sát (mômen phanh) trong bề mặt tiếp xúc của phanh, động năngcủa hệ thống sẽ được chuyển thành nhiệt năng và hệ thống sẽ dừng lại sau một thời gian

tph.Trong quá trình phanh còn có sự tham gia của mômen cản tĩnh; trong trường hợpchung mômen cản tĩnh giúp quá trình phanh khi hạ vật sẽ nguy hiểm hơn phanh khinâng vật, tức là yêu cầu mômen phanh lớn, bởi vì lúc này mômen tĩnh có chiều theochiều hạ, sẽ có xu hướng làm hệ thống tiếp tục đi xuống, chứ không cản trở Do đómômen còn phải đảm bảo yêu cầu của “quy phạm an toàn thiết bị nâng”, là phải lớnhơn mômen tĩnh một lượng nhất định

Khi phanh đặt trên trục 1:

i a

D Q n

M p

2

1

Trong đó:

Q – trọng lượng vật nâng: Q = 980 N

D1 – đường kính tang kể đến tâm cáp:

D1 = Dt + 2.dc = 190 + 2.10 =210 [mm]

a – bội suất palăng : a = 1

i – tỷ số truyền động của bộ truyền : i = 32

η – Hiệu suất chung của cơ cấu : η = 0,95

n – hệ số an toàn: đối với cơ cấu nâng dùng một phanh n = 2,5

Mph =

32 1 2

95 , 0 210 980 5 ,

Phanh đai gồm một đai thép không bao quanh bánh phanh với góc ôm α Lựcphanh tạo ra nhờ ma sát giữa đai và bánh phanh Để tăng ma sát giữa đai và bánhphanh, ta gắn lên đai thép một lớp lót bằng amiăng

Lực đóng phanh là lực lò xo, đối trọng hoặc sức người Lực mở phanh là lực hútnam châm điện

Xét quá trình làm việc của đai trên bánh phanh ( hình vẽ) Theo công thức Ơle ta cólực căng đai S tại điểm có góc ôm β là :

Từ các biểu thức trên ta tìm được giá trị lực căng Smax, Smin cần thiết ở các đầu đai

để tạo mômen phanh Mp

Smax =

D

2

.1



fa

fa e

e

=

200

15 , 7637 2

1 2

2

36 , 4 15 , 0

36 , 4 15 , 0

.1

1 2

1

36 , 4 15 , 0

 = 133,05 [N]

D – Đường kính đĩa phanh : D = 200 mm (tài liệu)

α - góc ôm giữa băng và đĩa phanh : α = 250º = 4,36 rad

Trên mặt đai, từ điểm có lực căng S với góc ôm β ta tách một cung giới hạn bởi góc

dβ vô cùng bé, lực căng đai ở điểm cuối cung dβ là S + dS và áp lực lên đai dN gây masát ƒ.dN Xét cân bằng phân tố đai đã tách ta có :  y = 0

209 2

2

2

S d

d D

d S dF

dN p

4 , 209 2

S

[N/mm2]

70 200

05 , 133 2

Hình 3.6 : Phanh đai đơn giản.

Ở đây : G1 – trọng lượng tay đòn; G1= 49 N

Gn – trọng lượng ngàm hút của nam châm điện ; Gn= 20 N

.

.(

1 1

D d G c G b G a

e

f ha

400 70 300 20 200 49 (

.

e

f nâng

400 70 300 20 200 49 (

2 150

1 2

36 , 4 15 , 0

36 , 4 15 , 0

e M

Do có thể tạo nên mômen phanh rất lớn mà phanh đai thường được đặt trên trụcđộng cơ có tốc độ thấp Trong trường hợp này có thể bỏ qua phép tính kiểm tra phátnhiệt của phanh mà chỉ tiến hành kiểm tra áp lực riêng của đai lên bánh phanh:

03 , 0 70 200

4 , 209 2

S

Hành trình cần thiết của nam châm điện để mở phanh là: hp .a c .m1

1 1





Với hệ số lợi dụng hành trình m = 0,85

23 , 8 85 , 0

1 150

300 5 ,



Chiều dày đai phanh δ): được tính theo sức bền kéo: δ): ≥  

k

d n B

S

)

.(

4 3 70 (

4 , 209







 [mm] Chọn  = 10 mm

- Mối ghép đinh tán giữa đai phanh với các chi tiết máy liên kết được kiểm nghiệm

về cắt đinh và bề mặt tiếp xúc giữa chúng với đai phanh :

 c c

d Z

Z – số đinh tán giữa đai phanh với các chi tiết máy liên kết được kiểmnghiệm về cắt đinh và dập đinh bề mặt tiếp xúc giữa chúng với đai phanh :

 c - ứng suất cắt cho phép :  c = 50 [N/mm2]

087 , 0 4

16 14 , 3 12

4 , 209

max

d - ứng suất dập cho phép : d = 100 [N/mm2]

44 , 0 10 4 12

4 , 209

Hình 3.7 : Thiết bị dừng bánh cóc.

Thiết bị dừng chỉ để dừng vật nâng ở một vị trí cần thiết Chỉ cho ta quấn phần tửmềm quay theo chiều nâng, không cho tang quay theo chiều ngược lại Nó được lắp kếthợp với phanh để nâng cao mức độ an toàn

- Thiết bị dừng bánh cóc: bánh răng cóc 1 lắp trên trục 2 của cơ cấu, cùng quay với

cơ cấu, chốt cóc 3 có trục quay 4 Bánh răng 1 có răng xuôi một chiều, khi chốt cóc vào

ăn khớp chỉ cho cơ cấu quay theo chiều nâng, không cho quay theo chiều hạ Muốn hạvật phải lấy chốt cóc ra khỏi bánh răng bằng tay qua đòn bẩy

Vị trí nguy hiểm nhất ứng với lúc bắt đầu vào ăn khớp, khi đầu chốt tựa vào đỉnhrăng, trong đó biên răng và đầu chốt bị dập (hình b)

Áp lực riêng p được xác định theo:

 p b

.2

2

m c z

M D

56,106876

2

.2

.2

M m

c D

M

Ở đây: Mx – mômen xoắn trên trục bánh răng; Mx = 106876,56 [N/mm]

D – đường kính ngoài bánh răng

m – môđun

56 , 106876

2

6 , 48

19432 11

56 , 106876

2 2

M h p

m c z

M b

a z M W

.126

.2

, 1

75 ,



u

x c z

M m



 [N/mm2] Với σc = 280 [N/mm2]

7 , 9 11 5 , 1 4 11

56 , 106876

6 , 48 42

70

80 6 , 48 6 '

6

e P F

P W

M u

δ): – chiều cao tiết diện ;

e – khoảng cách từ trọng tâm tiết diện tới đường tác dụng của lực vòngqua tâm trục chốt; e = 80

[σ]u - ứng suất uốn cho phép của vật liệu; [σ]u = 65 [N/mm2]

3.3 TÍNH TOÁN BỀN CÁC CHI TIẾT

3.3.1 TÍNH SỨC BỀN TANG:

Trong quá trình làm việc tang hình trụ chịu lực nén do dây cáp cuốn quanh tang khi

có tải Ngoài ra tang còn bị xoắn và bị uốn do mômen tạo ra bởi lực căng của dây cáp;

và trọng lượng bản thân của tang và dây cáp cũng làm tăng thêm độ uốn của tang.Mômen lớn nhất sẽ xảy ra khi dây cáp có tải ở vị trí khoảng giữa chiều dài của tang

Đối với tang có chiều dài làm việc lo ≤ 2 Dt thì ứng suất nén có ý nghĩa quyết định đối

với độ bền của tang

Khi quấn nhiều lớp cáp lên tang, trạng thái ứng suất rất phức tạp, bởi vì các lớp cáp

đè lên nhau, lớp trong cùng (lớp thứ nhất) chịu áp lực của các lớp trên nó

Coi áp lực p do lực căng S gây ra tác dụng đều trên toàn bộ thân tang Khi quấn lớpthứ hai, ta coi lớp thứ nhất trở thành thân tang và chịu áp lực của lớp thứ hai này như làlớp thứ nhất, và áp lực của lớp thứ m tác dụng lên thành tang sẽ là:

  t o

arctg arctg

1

.

i o k

2

.





 Trong đó:

1

t t

D D



δ): – chiều dày thành tang δ): = 5 mm

μ – hệ số poatxtong : μ = 0,25

Dt – đường kính tang: Dt =190 mm

E – môđun đàn hồi thành tang

96 , 0 190

5 2 1 ) 25 , 0 1 ( 25 , 0 1 190

5 2 2



c o

d

S

1 1 , 2  3 , 75 1

7 , 13

99 , 0 2

, 1

99 , 0

2 , 1 99 , 0

99 , 0 7 , 13

99 , 0

7 , 13

2

t D

S n

p n p

t



Với số lớp cáp n =2 thì ξ = 0,7 (ξ < 1 – hệ số tính đến độ chùng của các lớp cáp do

độ đàn hồi của cáp và độ nén của thân tang)

Ngoài ứng suất nén, với những tang có chiều dài l ≥ 3Dt còn phải tính ứng suất uốn

và xoắn Ứng suất uốn sẽ lớn nhất khi cáp đi vào giữa tang

D S

S – lực căng cuốn lên thành tang S = 375 N

l – chiều dài làm việc của cáp L = 140 mm