Cơ cấu di chuyển xe lăn và cầu lăn

Đóng điện cho động cơ di chuyển hoạt động, phanh điện thủy lực mở ra, động cơ quay truyền chuyển động sang hộp giảm tốc thông qua bộ khớp nối và bánh xe lắp cố định trên trục quay kéo th

Cơ cấu di chuyển xe lăn và cầu lăn

3.1 Cơ cấu di chuyển xe lăn

Xe lăn di chuyển trên hai dầm, cơ cấu di chuyển xe lăn lắp trực tiếp trên xe lăn Kết cấu cơ cấu di chuyển xe lăn gồm 01 bộ truyền động tạo chuyển động cho bánh xe

Xe lăn có kích thớc là 3m x 4m, do các dầm thép liên kết thành khung hộp cứng, mặt trên phủ tôn chống trơn dày 5 mm làm bề mặt lắp đặt các cơ cấu, bụng xe có gia cờng để bắt gối và bánh xe di chuyển

Hình 3-1 Sơ đồ cơ cấu xe lăn

3.1.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu di chuyển xe lăn.

a Cấu tạo của cơ cấu di chuyển xe lăn.

b Nguyên lý hoạt động của cơ cấu di chuyển xe lăn.

Đóng điện cho động cơ di chuyển hoạt động, phanh điện thủy lực mở ra,

động cơ quay truyền chuyển động sang hộp giảm tốc thông qua bộ khớp nối và bánh xe lắp cố định trên trục quay kéo theo xe lăn chuyển động

3.1.2 Sơ đồ động học của cơ cấu di chuyển xe lăn.

1 Động cơ điện

2 Khớp nối

dụng bánh xe làm bằng thép có bề mặt làm việc đợc nhiệt luyện đến độ cứng trên bề mặt HRC = 35 - 45.

Hình 3-3 Sơ đồ bánh xe di chuyển xe lăn và ray chuyên dùng

Bánh xe đặt trên trụ quay có hộp trục và ổ bi

b Ray

Đờng ray dẫn hớng ờng dùng loại ray vuông, bề rộng mặt bánh xe phải lớn hơn bề rộng của ray để tránh tình trạng gây ma sát quá lớn giữa gờ bánh xe với mép ray do hiện tợng cong vênh đơng hay biến dạng bộ truyền động xe lăn

Hình 3-4

a Sơ đồ cơ cấu ray xe lăn

b Sơ đồ bố trí bánh xe chạy trên ray

c Kiểm tra ứng suất tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đờng ray.

Tải trọng do trọng tải vật nâng và tải trọng do xe lăn đợc phân bố trên bốn bánh xe A, B, C, D

400004

1600004

Q

max = = =

N

Với sức nâng 7 tấn, tốc độ di chuyển vx = 90 m/ph chọn bánh xe có hai gờ,

đờng kính bánh Dbx = 300 (mm), đờng kính ngõng trục d = 70(mm), bánh xe chạy trên hai ray vuông chuyên dùng

Bánh đợc chế tao bằng thép có :

[ ]tx 0

2 1 max tx

Rb

CCK

=σ

Trong đó :

Kmax - Tải trọng lớn nhất tác dụng lên bánh xe Kmax = 40000 N

C1 - Hệ số chú ý đến chế độ làm việc của cơ cấu nâng C1 = 1,4

C2 - Hệ số phụ thuộc vào tốc độ di chuyển C2 = 1+ 0,02 v

vx là tốc độ di chuyển của xe lăn m/s, vx = 1,5 (m/s)

C2 = 1 + 0,02 1,5 = 1,03

R - Bán kính bánh xe R = 15 (cm)

b0 - Bề rộng sử dụng của ray b0 = 4 (cm)

[σtx] - ứng suất tiếp xúc cho phép.

1060315

.4

03,1.4,1.40000600

σ

(N/cm2)Bánh xe chế tạo bằng thép đúc 55Π, độ cứng HB = 350 ữ 450, bánh xe trụ

có ứng suất tiếp xúc [σtx] = 75000 (N/cm)

σtx ≤ [σtx]

3.1.3.2 Lực cản chuyển động của xe lăn di chuyển.

Xe lăn di chuyển phải thắng các lực cản do ma sát, do độ dốc của đờng ray

(N)Trong đó :

Q0 - Trọng tải toàn bộ xe lăn và bộ phận mang tải khi có tải

)70.02,01,0.2.(

160000

NKhi kể đến ma sát của hai gờ bánh xe với mép đờng ray

W1 = k Wms

k - Hệ số ma sát gờ bánh xe với mép đờng ray k =2

W1 = 2 853 = 1706 N

Lực cản do độ dốc của đờng ray W2

Độ dốc đờng ray cho phép lắp đặt α = 0,2 %

Đ

.1000.60

WvN

η

=

(KW)Trong đó :

W - Tổng lực cản W = 3620 N

vx - Tốc độ di chuyển xe lăn vx = 90m/ph

η0 - Hiệu suất bộ truyền động η0 = 0,85

90.3626

1000.60

WvN

0

x C

η

=

KWTần số quay của bánh xe dẫn xe lăn

bx

x x

D

vn

π

=

(v/ph)Trong đó :

vx - Tốc độ di chuyển của xe lăn vx = 90 m/ph

Dbx - Đờng kính của bánh xe Dbx = 0,3 m

5,953,0.14,3

90D

vn

962n

ni

x

C

Đ

3.1.3.4 Kiểm tra động cơ theo mô men mở máy.

Trong thời kỳ mở máy động cơ phải khắc phục Mt do ma sát, ngoài ra phải khắc phục quán tính các khối lợng chuyển động thẳng Mđ’ và quán tính khối lợng chuyển động quay M’ đ.

Mô men mở máy cơ cấu di chuyển xe lăn

Mm = Mt + M’ đ + M ’’ đ , Nm

Mô men cản tĩnh để khắc phục sức cản của xe lăn Mt

0 0

bx 1 t

.i

2

D.WM

.3,0.1706

i

2

D.WM

0 0

bx 1

η

=

NmMô men cản động của khối lợng quán tính các bộ phận tham gia chuyển động tịnh tiến (khối lợng vật nâng, khối lợng cơ cấu di chuyển) M’

đ

0 m

2 0 dc

2 bx 1 ,

d

.t

i

375

n.D.QM

,0.1.)07,10.(

375

962)3,0.(

90000

t

i

375

n.D.Q

2

0 m

2 0 dc

2 bx 1 ,

η

=

NmMô men cản động do khối lợng quán tính tham gia chuyển động quay gây ra và đ-

ợc hoán vị về trục động cơ M’’ đ.

m

dc 1

2 i i ''

d 375t

n.)DG(

M =βΣ

Trong đó :

nđc - Số vòng quay của động cơ

β = 1,2

(GiD2 i)1 = (GiD 2 i)roto + (GiD 2 i)kn

(GiD2 i)roto - Mô men đà do ro to của động cơ (GiD 2 i)roto = 10,5 Nm 2

(GiD2 i)kn - Mô men đà do khớp nối của động cơ (GiD 2 i)kn = 5,78 Nm 2

(GiD2 i)1 = 10,5 + 5,78 = 16,28 Nm 2

501

.375

962.28,16.2,1t

375

n.)DG(M

m

dc 1

2 i i ''

NmMô men mở máy :

Mm = Mt + M’ đ + M ’’ đ = 29,89 + 241 +50 = 320,89 NmMô men danh nghĩa của động cơ

87962

8,8.9550n

N.9550M

dc

dc

NmMô men mở máy của động cơ

2

M1,1M)5,28,1(

87.8,22

M.9,22

M1,1M8,1

min

Nm157

2

87.6,32

M6,32

M1,1M5,2

max

NmMmđcmax > Mmđcmin > Mmđcdn

3.1.3.5 Phanh cơ cấu di chuyển xe lăn.

Trong cơ cấu di chuyển xe lăn phanh thờng đợc đặt ở trục thứ nhất (trục

động cơ) khi tắt động cơ lực quán tính tiếp tục làm xe lăn di chuyển, còn lực cản

do ma sát sẽ cản trở chuyển động của nó tức là giúp phanh làm việc Do đó mô men phanh sẽ đợc tính

Mp = -Mt + M’ đ + M ’’

đTính toán kiểm tra cơ cấu di chuyển xe lăn là xác định mô men phanh trong trờng hợp xe không mang tải

Xác định thời gian phanh khi không mang tải và khi có tải sau đó tiến hành kiểm tra quãng đờng phanh

Có thể lựa chọn thời gian phanh khi xe không mang tải phụ thuộc vào tỷ số bánh xe đợc trang bị phanh trên tổng số bánh xe trên cơ cấu lăn và hệ số dính bám giữa ray với bánh xe dẫn, thì gia tốc phanh a0 = 0,75 m/s2.

Số bánh xe có trang bị phanh chiếm 50% và hệ số dính bám ϕ = 0,2 thì thời gian phanh khi không có tải

275,0.60

90a

sTrên xe lăn có trang bị phanh trên 2 bánh xe dẫn của trục thứ nhất chiếm 50% tổng số bánh xe của xe lăn

Mô men phanh

Mp = - Mt + M’ đ + M ’’

đTức là :

0 0 bx

' 0 0

P

dc 1

2 i i 0

P

2 0

0 dc

2 bx 1 P

i

2

DWt

375

n)DG(t

i

375

.n.D.QM

η

−Σ

β+

η

=

bx

1 ' 0

D

)fd2

(Q

Q1 - Trọng lợng xe lăn khi không có hàng Q1 = 90000 N

480300

)70.02,01,0.2(90000D

)fd2

(QW

bx

1 ' 0

+

=+à

=

NMô men phanh :

10485,0)

07,10.(

2

3,0.4802

.375

962)

28,16.(

2,12

.)07,10.(

375

962.85,0.)3,0.(

Kiểu phanh điện thủy lực TKG - 200

Đờng kính bánh phanh 200 mm

Kiểm tra thời gian phanh khi xe lăn mang trọng tải vật nâng.

)MM.(

375

n)DG(i

)

MM.(

375

.n.D)

QQ(

t P

dc 1

2 i i 2

0

' t P

0 dc

2 bx 1

Σβ++

η+

=

1585,0.07,10.2

3,0.853

i

2

D.WM

0 0

bx ms '

375

962.28,16.2,1)

07,10).(

15104.(

375

85,0.962.)3,0).(

9000070000

+

=

sGia tốc phanh xe lăn khi mang tải vật nâng

5,03.60

90t

60

va

P

x

m/s2Kiểm tra quãng đờng phanh khi biết tốc độ xe lăn và thời gian phanh khi có hàng

Quãng đờng phanh Sp khi phanh một nửa số bánh xe

62,15000

905000

)ph/m(vS

2 2

3.5,12

8,8 kw

962 v/phHép gi¶m tèc

KiÓu

Tû sè truyÒn

B¸nh r¨ng trô

10,07Phanh

Hình 3-6 Sơ đồ cơ cấu di chuyển cầu lăn 7 tấn

Cơ cấu di chuyển cổng trục gồm 4 cụm chân bánh xe, trong đó có hai cụm chủ động và hai cụm bị động Các cụm di chuyển liên kết với chân cổng trục thông qua các khớp bản lề nhằm tạo cho bánh xe luôn tiếp xúc với đờng ray Trên

4 cụm bánh xe chân cổng trục đợc lắp 02 bộ kẹp ray để giữ cổng trục khỏi bị trôi

do gió giật và 02 thiết bị neo giữ cẩu khi có gió bão

3.2.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu di chuyển cầu lăn.

a Cấu tạo (cụm chủ động)

Hình 3-7 Sơ đồ cơ cấu dẫn động cầu lăn

c Nguyên lý làm việc.

Đóng điện cho cơ cấu di chuyển cầu lăn hoạt động, phanh thủy lực mở ra

động cơ quay, thông qua bộ khớp nối chuyển động quay đợc truyền sang hộp giảm tốc, trục ra của hộp giảm tốc quay kéo theo bánh răng và vành răng quay Cổng trục sẽ di chuyển sang phải và sang trái tùy ngời điều khiển

3.2.2 Tính toán cơ cấu di chuyển cầu lăn.

Sức nâng Q = 7 tấn = 70000 N

Trọng lợng xe lăn khi không mang tải Q1 = 9 tấn = 90000N

Trọng lợng cổng trục khi di chuyển Q2 = 126 tấn = 1260000 N

Tốc độ di chuyển của cổng trục vc = 20 m/ph

Cổng trục sức nâng 7 tấn, tốc độ di chuyển vc =20 m/ph, CĐ = 40%, lựa chọn bánh xe có 2 gờ với các thông số :

Hình 3-5 Bộ bánh xe di chuyển cầu lăn.

- Đờng kính bánh xe D = 500mm

- Đờng kính gờ bánh xe D1 = 550 mm

- Bề rộng bánh xe Br = 60 mm

- Đờng kính ngõng trục d = 100 mm

c Kiểm tra ứng suất tiếp xúc giữu bánh xe với mặt đờng ray.

Đối với bánh xe hình trụ, ray phẳng

Bánh xe đợc chế tạo bằng thép

][R

b

C.C.K

0

2 1 max

σ

Trong đó :

Kmax - Tải trọng lớn nhất tác dụng lên bánh xe, N

C1 - Hệ số ảnh hởng đến chế độ làm việc của cơ cấu

Chế độ làm việc nặng C1 =1,4

C2 - Hệ số phụ thuộc vào tốc độ di chuyển C2 = 1 + 0,02 vc

vc vận tốc di chuyển của cầu lăn, m/s C2 = 1+ 0,02.0,33 = 1,006

R - Bán kính bánh xe, cm

b0 - Bề rộng sử dụng của đờng ray, cm

[σtx] - ứng suất tiếp xúc cho phép

Tải trọng lớn nhất tác dụng lên 01 bánh xe

3150004

12600004

Q

Nứng suất tiếp xúc giữu bánh xe với mặt đờng ray

3263025

.6

006,1.4,1.315000600

Rb

C.C.K600

0

2 1 max

σ

N/cm2Với ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh xe, thép đúc 55Π, độ cứng

HB = 350 ữ 450, [σtx] = 75000 N/cm 2

σtx ≤ [σtx]

3.2.2.2 Sức cản chuyển động của cơ cấu di chuyển cầu lăn

Đặc tính của cổng trục là làm việc ở bến cảng, do đó suất hiện những sức cản chủ yếu Sức cản tĩnh suất hiện trong suốt thời kỳ chuyển động bao gồm : Thành phần sức cản do ma sát W1, thành phần sức cản do độ dốc của đờng ray W2, sức cản do gió W3

D

)fd2

(Q

NTrong đó :

Q2- Trọng lợng toàn bộ cổng trục khi di chuyển N

100.02,01,0.2(1260000

W1 = k Wms

k – Hệ số tính đến ma sát tại vành xe và ray k = 3,2

W1 = 3,2 5544 = 17741 NThành phần sức cản do độ dốc của ray W2

v.W

C

Đ

KWTrong đó :

Wt – Tổng sức cản tĩnh N

vc – Tốc độ di chuyển cầu lăn m/ph

η - Hiệu suất bộ truyền động

Công suất cần thiết của động cơ

4,1385,0.1000.60

20.34121

1000.60

v.W

Công suất danh nghĩa của động cơ Nđc = 17,5 KW

Do cơ cấu di chuyển cổng trục cơ 4 cụm chân (2 cụm chủ động, 2 cụm bị

động) với công suất danh nghĩa 17,5 KW, chọn 2 động cơ cho cơ cấu di chuyển cổng trục, mỗi động cơ có công suất 8,8 KW

3.2.2.4 Tỷ số bộ truyền động.

Tần số quay bánh xe dẫn cầu lăn

74,125,0.14,3

20D

vn

728n

ni

57i

ii

HGT

0

3.2.2.5 Kiểm tra động cơ điện theo mô men mở máy.

Mô men mở máy của cầu lăn

Mm = Mt + M ‘ đ + M ’’ đ Nm

Mô men cản tĩnh khắc phục sức cản cầu lăn

0 0

bx ms t

.i

D WM

η

=

NmTrong đó :

5,0.5544

Nm

Mô men cản động của khối lợng quán tính các bộ truyền tham gia chuyển

động tịnh tiến

η

=

.t

i

375

n.D.QM

m

2 0 dc

2 bx 2 '

d

NmThời gian mở máy tm thờng lấy tm = 1 ữ 5 s

22185

,0.1.)57.(

375

728.)5,0.(

1260000

t

i

375

n.D.Q

2

m

2 0 dc

2 bx 2 '

η

=

NmGia tốc thời kỳ mở máy cầu lăn

max

c m

a.60

v

t =

33,01.60

20t

ợc hoán vị về trục động cơ

m

dc 1

2 i i ''

d

t

375

n.)GD(

M =βΣ

(GiD2 i)1 = (GiD 2 i)kn + (GiD 2 i)roto(GiD2 i)roto – Mô men đà do rô to của động cơ (GiD 2 i)roto = 44 Nm 2

(GiD2 i)kn – Mô men đà do khớp nối của động cơ (GiD 2 i)kn = 5,78 Nm 2

(GiD2 i)1 = 5,78 + 44 = 49,78 Nm 2

β = 1,2

1161

.375

728.78,49.2,1t

375

n.)GD(M

m

dc 1

2 i i ''

NmMô men mở máy

Mm = Mt + M’ đ + M ’’ đ =57,2 + 211 + 116 = 394 NmMô men danh nghĩa của động cơ

8,8.9550n

N.9550M

dc

dc

NmMô men mở máy của động cơ

2

M1,1M)5,28,1(

M9,22

M1,1M8,1

min

Nm2072

M6,32

M1,1M5,2

max

Nm

3.2.2.6 Phanh cơ cấu di chuyển cầu lăn.

Trong cơ cấu di chuyển cầu lăn số bánh xe dẫn động chiếm 50% tổng số bánh xe cầu lăn, với hệ số bám dính giữa bánh xe dẫn với mặt đờng ray = 0,2, gia tốc phanh a0 p = 0,75 m/s

Thời gian phanh của cơ cấu di chuyển cầu lăn

44,075,0.60

20a

.60

v

p

c 0

sPhanh đợc lắp trong trục động cơ và mô men phanh đợc tính cho trờng hợp cầu lăn không mang

0 0 bx

' o 0

p

dc 1

2 i i 0

p

2 0

0 dc

2 bx 2

D.Wt

375

n.)DG(t

i

375

.n.D.QM

η

−Σ

β+

η

=

c

2 t ' 0Q

Q.W

W =

N

3232570000

1260000

1260000

34121Q

Q.WW

c

2 t '

,0.57.2

5,0.3232544

,0.375

728.78,49.2,144

,0.)57.(

375

75,0.728.)5,0.(

375

n.)DG()

MM.(

i

375

.n.D)

QQ(

t p

dc 1

2 i i '

t p

2 0

0 dc

2 bx 2

Σβ++

η+

=

2985,0.57.2

5,0.5544

i

2

D WM

0 0

bx ms '

η

=

NmThời gian phanh khi có tải

56,0)29459.(

375

728)

78,49(2,1)

29459.(

)57.(

375

85,0.728.)5,0).(

700001260000

+

=

s

tp =0,56 sGia tốc phanh khi có tải

6,056,0.60

20t

60

va

p

c

m/s2Kiểm tra quãng đờng phanh cầu lăn khi phanh 50 % số bánh xe di chuyển

08,05000

205000

)ph/m.(

vs

2 2

vc – Tốc độ di chuyển cầu lăn m/s vc = 0,33 m/s

092,02

56,0.33,02

Kiểu khớp nối trục đàn hồi

Mô men xoắn max 8700 N/cm

728i

nn

HGT

dc

(v/ph)Tốc độ trục chậm (cặp bánh răng hở)

9,1217,1

1,15i

nn

Chän b¸ng r¨ng nhá HB1 = 260; b¸nh r¨ng lín HB2 = 250 Mpa+ øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp [σH]

NHO = 30.HB2,4 ; [σH] = H

HL

0 lim Hs

K

σ

B¸nh nhá :

[σH]1 = H

1 HL

0 1 lim H

s

K.σ

0 1 lim H

σ

= 2.HB1 + 70 = 2.260 + 70 = 590 MPa

NHO1 = 30

4 , 2 1

.1

1.590

=

MpaB¸nh lín :

[σH]2 = H

2 HL

0 2 lim H

s

K.σ

0 2 lim H

σ = 2.HB2 + 70 = 2.250 + 70 = 570 MPa

NHO2 = 30

4 , 2 2

.1

1.570

=

MpaVíi cÊp chËm r¨ng th¼ng [σH] = [σH]2 = 518,2 Mpa+ øng suÊt uèn cho phÐp

[σF] = F

FL FC

0 lim Fs

K.K

σ

NFO < NFE nên KHL1 = 1; KHL2 = 1

Bộ truyền quay một chiều → KFC = 1;

0 lim F

σ

= 1,8.HBBánh nhỏ :

0 1 lim F

σ

= 1,8.HB1 = 1,8.260 = 468 MPa

[σF]1 =

4,26775

.1

1.1

MpaBánh lớn :

0 2 lim F

σ

= 1,8.HB2 = 1,8.250 = 450 MPa

[σF]2 =

1,25775

.1

1.1.450

=

Mpa+ ứng suất quá tải cho phép

[σHmax] = 2,8.σch2 = 2,8.550 = 1540 MPa[σF1max] = 0,8.σch1 = 0,8.700 = 560 MPa[σF2max] = 0,8.σch2 = 0,8.550 = 440 Mpa

2 1

F F 1

][.z

Y.K.T.4,1m

σϕ

(mm)Trong đó

T1: Mômen xoắn

T1 =

6,115439728

8,8.10.55,9n

N10.55,

NmmChọn ϕba = 0,2 ; ϕbd = 0,5.ϕba (u+1) = 0,5.0,2.(1,17+1) = 0,217

40cos

z3

1 = =β

tra bảng (6-18) → YF1 = 3,7

zv2 =

471

47cos

z3

2 = =β

tra bảng (6-18) → YF2 = 3,65Chọn [σF] = [σF1] = 267,4 MPa

YF = YF1 = 3,7

53,24

,267.2,0.40

7,3.18,1.6,115439

4,1

≥

(mm)Tiêu chuẩn hóa chọn m = 3

+Xác định khoảng cách trục

aω =

5,1302

)4740(32

)zz.(

=

+

=+

mmChọn aω = 135 mm → cần dịch chỉnh để tăng khoảng cách trục aω = 130,5 đến

135 mm

Hệ số dịch chỉnh tâm

y =

)zz(5,0m

a

2 1

2 − +ω

y =

5,1)4740(5,03

135

=+

−

Ky =

24,174740

5,1.1000z

y.1000t

=+

)4740(97,11000

z

y)

zz(t

cos.m

zt

α = 200 ; cosαt ω =

9,0135

.2

20cos.3)

4740(

=+

; nªn αt ω = 24,70

§êng kÝnh vßng l¨n b¸nh nhá

dω =

4,1241

17,1

135.21u

a.2

=+

=+ω

(mm)ChiÒu réng cña r¨ng

2 H 1d.u.b

)1u.(

K.T.2

[σH]

cos.2

=α

βω

= 1,62

Zε = 3

4−εα

εα = [1,88 – 3,2.(1/z1 + 1/z2) ].cosβ = [[1,88-3,2(1/40 + 1/47)] = 1,73

Zε =

869,03

73,14

H H 1

H

K.K.T.2

d.b.v

vH = SH.g0.v u

aω2

v =

)s/m(7,460000

728.4,124.14,360000

n.d

135 =

KHV = 1+

16,11.08,1.6,115439

2

4,124.3,29.3,11

=

KH = KHβ.KHV.KHα = 1,08.1,16.1 = 1,25

σH = 274.1,62.0,689.

419)

4,124.(

17,1.3,29

)117,1.(

25,1.6,115439

Y.Y.Y.K.T

ω ω

β ε

KF = KFβ.KFα.KFV B¶ng (6-7) KFβ = 1,18; b¸nh r¨ng th¼ng KFα = 1;

KFV = 1 + β α

ω ω

F F 1

1 F

K.K.T.2

d.b.v

135

=

KFV = 1 +

14,1.,18,1.6,115439

2

4,124.3,29

.4,124.3,29

7,3.1.578,0.66,1.6,115439

Mpa ≤ [σF1]

σF2 =

9,737

,3

65,3.95,97Y

Y.1 F

2 F 1

σ

Mpa ≤ [σF2]

f Kiểm nghiệm về răng quá tải

Để tránh biến dạng d hoặc gẫy dòn lớp bề mặt thì

σHmax = σH.

≤qt

K

[σHmax]

Kqt =

8,1T

Tmax =

σFmax = 419. 1,8 = 546 ≤ [σHmax] = 1540 Mpa

Đồng thời để phòng biến dạng d hoặc phá hỏng tĩnh mặt lợn chân răng thì

σFmax = σF.Kqt = [σFmax]

σF1max = σF1.Kqt = 79,95.1,8 = 143,9 ≤ [σF1max] = 560 MPa

σF2max = σF2.Kqt = 73,9.1,8 = 133 ≤ [σF2max] = 440 Mpa

3.2.2.8 Các thông số kĩ thuật của cơ cấu di chuyển cầu lăn

(Bảng 3-2)

Động cơ điệnCông suất (kw)Tốc độ (v/ph)

8,8 kw x 2 cái

728 v/phHộp giảm tốc

Kiểu

Tỷ số truyền

PM – 35048,57

Bộ truyền hở

Tỷ số truyền

Số răngMôđunChiều rộng vành răng

1,17z1 =40 ; z2 = 47

3 mm29,3 mm

Điện thủy lựcMômen phanh

Với các số liệu tính toán trên đảm bảo cho cơ cấu di chuyển cầu lăn và

xe lăn vận hành tin cậy Trong trờng hợp mặt đờng ray ẩm ớt và điều kiện môi trờng xấu thì xe lăn và cầu lăn vẫn có thể làm việc bình thờng Những vấn đề tính toán đã tờng minh

Chơng 4

Kết cấu kim loại cổng trục 4.1 Mô tả kết cấu kim loại cổng trục gầu ngoạm 7 tấn và các kích thớc hình học.

4.1.1 Mô tả kết cấu kim loại của cổng trục gầu ngoạm 7 tấn.

Hình 4-1 Sơ đồ kết cấu một dàn phẳng tĩnh định I của dàn ngang chính

a Mặt chiếu đứng; b Mặt cắt qua dàn ngang chính

Kết cấu kim loại cổng trục chiếm một tỷ lệ trọng lợng lớn so với các bộ phận khác khi lắp ráp cấu thành máy nâng Để có đợc khối lợng máy nâng hợp lý so với tải trọng hữu ích vật nâng, cần phải tính toán thiết kế lựa chọn kết cấu kim loại hợp lý và tính đúng phần trọng lợng theo khả năng chịu lực Kết cấu kim loại đảm bảo độ bền lâu cho quá trình làm việc, dễ dàng gia công chế tạo, diện tích chắn gió nhỏ, mặt ngoài kết cấu phẳng đảm bảo an toàn, dễ dàng sửa chữa, dễ bảo quản

và giá thành có thể chấp nhận

Cổng trục gầu ngoạm có sức nâng 7 tấn khẩu độ L = 40m, công sôn hai đầu 11m và 9m, chọn kết cấu kim loại cầu trục 2 dầm kiểu dàn với các u điểm: khả năng chịu tải tốt, trọng lợng phân bố hợp lý theo tải trọng, dễ chế tạo, khối lợng kim loại sẽ nhỏ so với dạng hộp Vì đặc thù của cổng trục là làm việc ngoài trời ở bến cảng nên cổng trục chịu ma nắng, độ ẩm cao, nhiệt độ thay đổi đột biến do đó chọn kết cấu kim loại kiểu dàn rất phù hợp Nếu phủ ngoài kết cấu kim loại dàn bằng các tấm thép mỏng che khuất các lỗ hổng của dàn thì chân đế kết cấu phải rộng thì cổng trục làm việc mới ổn định, khử đợc rung và chống lật

Kết cấu kim loại kiểu dàn cho cầu trục hai dầm là một hệ thống không gian phức tạp Hai dàn không gian bao gồm: Hai dàn đứng chính I , Hai dàn đứng phụ

II, hai tấm phủ ngang III, Hai tấm phủ ngang dới IV và mặt phẳng dàn nghiêng không gian V và VI

4.1.2 Các kích thớc hình học của cần trục 7 tấn

Cổng trục sức nâng 7 tấn, khẩu độ L = 40m

Công sôn 1 = 9 m ; công sôn 2 = 11 m

Chiều cao nâng hàng H = 12,5 m

Chiều dài phần vát nghiêng dàn C

C = (0,1ữ0,2).L = 0,1.40 = 4 m

Chiều cao của dàn đứng chính H = 1,6 m

Chiều cao cuối đoạn vát của dàn đứng chính

Hình 4-2 Kết cấu tổng thể cổng trục gầu

ngoạm 7 tấn

H1 = (0,4ữ0,5).H = 0,5.1,6 = 0,8 m

Chiều dài mỗi đốt của thanh biên : a = H = 1,6 m

Số đốt của thanh biên giữa nhịp = 25 đốt

Bề rộng của dàn ngang trên và dàn ngang dới = 0,8m

4.2 Tính toán kết cấu kim loại dàn đứng chính.

4.2.1 Phân tích lực tác dụng lên dàn.

Tải trọng tác động lên dàn có hai loại

Tự trọng : Trọng lợng bản thân dàn

Tải trọng di động : áp lực của vật nâng, trọng lợng trang thiết bị trên xe lăn

di động xuống hai dàn không gian có một dàn phẳng cố định

Để tính toán dàn đợc đơn giản ta thừa nhận các giả thiết :

- Mắt của dàn là giao điểm của các thanh giằng và đợc xem là khớp lý tởng

- Tải trọng chỉ tác dụng tại các mắt của dàn

- Tải trọng tác dụng lên dàn là lớn đáng kể so với trọng lợng bản thân các thanh giằng quá nhỏ bé

Từ các giả thiết ta có kết luận :

“Các thanh trong dàn chỉ chịu kéo hoặc nén, nghĩa là trong dàn chỉ tồn tại lực dọc N mà không có mômen uốn M và lực cắt khi chỉ có tự trọng”

Trọng lợng của hai dàn đứng chính G0 = 42,5 tấn

G0 1

Trong đó :

a - Chiều dài mỗi đốt a = 1,6 m

L0- Chiều dài toàn bộ dàn L0 = 60 m

G’1 =

12,02

6,1.60

9,82

a.L

G0

tấn = 1,2 kNPhản lực tại các gối tựa

YA = YB =

45,42

9,82