Thiết kế cầu trục 10 tấn khẩu độ 20 mét

Thiết kế cầu trục 10 tấn khẩu độ 20 mét CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN 1.1 Các định nghĩa và thực trạng hiện nay 1.1.1 Các định nghĩa Máy nâng chuyển là thiết bị

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN VĂN YẾN

Sinh viên thực hiện: ĐỖ THIÊN HUY

Đà Nẵng, 2019

Trang 2

TÓM TẮT ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Tên đề tài: THIẾT KẾ CẦU TRỤC 10 TẤN KHẨU ĐỘ 20 MÉT

Sinh viên thực hiện: Đỗ Thiên Huy

Số thẻ sinh viên: 101150075 Lớp: 15C1B

Khoa: Cơ Khí Ngành: Công nghệ chế tạo máy

NỘI DUNG ĐỀ TÀI:

1 Nhu cầu thực tế của đề tài:

Trong thời kì công nghiệp hóa hiện đại hóa ở nước ta hiện nay, ngành cơ khí đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống sản xuất Cơ khí giúp chế tạo các loại máy móc để phục vụ trong quá trình sản xuất của các ngành công nghiệp, chế tạo

ra các loại máy móc để phục vụ đời sống hằng này của người dân Cung cấp các thiết bị hiện đại để đáp ứng các như cầu đời sống của con người Cầu trục là một sản phẩm cơ khí rất thông dụng, được sử dụng rất phổ biến trong hầu hết các ngành kinh tế và quốc phòng để nâng chuyển vật có trọng lượng từ nhỏ đến rất lớn

2 Phạm vi nghiên cứu đề tài:

Trên cơ sở thiết kế thực tế

3 Nội dung đề tài đã thực hiện:

 Thuyết minh: 01 bản

 Số bản vẽ: 07 bản

4 Kết quả đạt được:

 Giới thiệu chung về thiết bị nâng chuyển

 Xây dựng lược đồ cầu trục

 Tính toán thiết kê cơ cấu nâng

 Tính toán thiết kế cơ cấu di chuyển xe

 Tính toán thiết kế cơ cấu di chuyển cầu

 Tính toán thiết kế dầm cầu trục

 Hướng dẫn an toàn và sữ dụng máy

Đà Nẵng, Ngày 07,tháng 12,năm 2019 Sinh viên thực hiện

DUT.LRCC

Trang 3

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ tên sinh viên: Đỗ Thiên Huy Số thẻ sinh viên: 101150075

Lớp: 15C1B Khoa: Cơ khí Ngành: Công nghệ chế tạo máy

1 Tên đề tài đồ án: THIẾT KẾ CẦU TRỤC 10 TẤN KHẨU ĐỘ 20 MÉT

2 Đề tài thuộc diện:  Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

- Thiết kế cơ cấu nâng

- Thiết kế cơ cấu di chuyển xe

- Thiết kế cơ cấu di chuyển cầu

- Thiết kế dầm cầu trục

- Tính chọn các bộ phận khác

4 Các bản vẽ và đồ thị (Ghi rõ các loại bản vẽ và kích thước bản vẽ)

- Bản vẽ giới thiệu cầu trục : 01 Ao

- Bản vẽ chung toàn cầu trục : 02 Ao

- Bản vẽ cơ cấu nâng : 01 Ao

- Bản vẽ kết cấu xe con : 01Ao

- Bản vẽ các cơ cấu : 01Ao

- Bản vẽ dầm cầu trục : 01Ao

5 Họ tên người hướng dẫn: Phần/Nội dung:

Nguyễn Văn Yến Lý thuyết

Nguyễn Văn Yến Thiết kế

DUT.LRCC

Trang 4

6 Ngày giao nhiệm vụ đồ án : 26/08/2019

7 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 07/12/2019

Đà Nẵng, ngày 26 tháng 8 năm 20129

Trưởng bộ môn Người hướng dẫn

Nguyễn Văn Yến

DUT.LRCC

Trang 5

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án tốt nghiệp ngành là môn học cuối cùng của mỗi sinh viên trước khi ra trường

Nó trang bị cho sinh viên đầy đủ kiến thức tổng hợp đã học được trong 5 năm qua, giúp củng cố lại kiến thức đã học tại giảng đường và là hành trang hữu ích cho sinh viên trong quá trình làm việc sau này Đối với sinh viên khoa Cơ khí chế tạo máy, sau khi đã hoàn thành hết các chương trình học tại trường, em được thầy giáo hướng dẫn giao nhiệm vụ

đề tài đồ án tốt nghiệp “ Thiết kế cầu trục 10 tấn khẩu độ 20 mét”

Sau một thời gian tìm hiểu và làm việc dưới sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của thầy

giáo PGS.TS Nguyễn Văn Yến em đã hoàn thành nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp của mình

Em hy vọng với đề tài này sẽ giúp em kiểm tra lại kiến thức đã học được và trang bị thêm kiến thức để làm nền tảng cho em sau này Đây là lần đầu tiên em thiết kế đề tài

có kiến thức tổng hợp khá rộng và do hiểu biết còn hạn chế nên sẽ không tránh những thiếu sót trong quá trình làm đồ án rất mong được thầy góp ý thêm

Em xin chân thành cảm ơn !

Đà Nẵng, ngày 07, tháng 12, năm 2019 Sinh viên thực hiện

Đỗ Thiên Huy

DUT.LRCC

Trang 6

CAM ĐOAN

Lời cam kết: “ Tôi xin cam đoan đề tài tốt nghiệp này là công trình do tôi là Đỗ

Thiên Huy tự nghiên cứu thực hiện Tôi không sao chép hoặc lấy ý tưởng của ai mà

không được sự cho phép hoặc trích dẫn nguồn gốc Nếu có bất kỳ sự sai phạm nào, tôi

xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.”

Sinh viên thực hiện

Đỗ Thiên Huy

DUT.LRCC

Trang 7

MỤC LỤC

TÓM TẮT ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP i

LỜI NÓI ĐẦU iv

CAM ĐOAN v

MỤC LỤC vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ ix

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN 2

1.1 Các định nghĩa và thực trạng hiện nay 2

1.1.1 Các định nghĩa 2

1.1.2 Thực trạng hiện nay 2

1.2 Phân loại máy nâng chuyển 3

1.2.1 Căn cứ vào chuyển động chính 3

1.2.2 Căn cứ vào cấu tạo và nguyên tắc làm việc 6

1.3 Các thông số cơ bản của máy nâng 12

1.3.1 Tải trọng nâng và tải trọng tính toán 12

1.3.2 Các thông số hình học 12

1.3.3 Các thông số động học 13

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 14

2.1 Chọn phương án truyền động cơ cấu nâng 14

2.1.1 Phương án 1 14

2.1.2 Phương án 2 15

2.1.3 Phương án 3 15

2.2 Phương án truyền động và di chuyển xe lăn 16

2.2.1 Phương án 1 16

2.2.2 Phương án 2 16

2.2.3 Phương án 3: 17

2.3 Lựa chọn phương án truyền động di chuyển cầu 17

2.3.1 Phương án 1 17

DUT.LRCC

Trang 8

2.3.2 Phương án 2 18

2.3.3 Phương án 3 18

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG 20

3.1 Phân tích chung 20

3.2 Tính toán cơ cấu nâng 21

3.2.1 Chọn loại dây cáp 21

3.2.2 Palăng giảm lực 22

3.2.3 Tính kích thước dây cáp 22

3.2.4 Tính các kích thước cơ bản của tang và ròng rọc 23

3.2.5 chọn động cơ điện 25

3.2.6 Tỷ số truyền chung 26

3.2.7 kiểm tra động cơ điện về nhiệt 26

3.2.8 tính và chọn phanh 29

3.2.9 Bộ truyền 33

3.3 Các bộ phận khác của cơ cấu nâng 52

3.3.1 Khớp nối trục 52

3.3.2 MÓC VÀ Ổ MÓC TREO 54

3.3.3 Bộ phận tang 55

CHƯƠNG 4: TÍNH CƠ CẤU DI CHUYỂN XE LĂN 61

4.1 Sơ đồ dẫn động cơ cấu 61

4.2 Chọn bánh xe và ray 61

4.3 Tải trọng lên bánh xe 61

4.4 Động Cơ Điện 64

4.5 Tỷ Số Truyền Chung 64

4.6 Kiểm Tra Động Cơ Điện Về Mômen mở máy 65

4.7 Phanh 66

4.8 Bộ Truyền 66

4.9 Các bộ phận của cơ cấu di chuyển xe lăn 66

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CƠ CẤU DI CHUYỂN CẦU TRỤC 73

5.1 Bánh Xe Ray 73

DUT.LRCC

Trang 9

5.4 Kiểm tra động cơ điện 76

5.5 Phanh 77

5.6 Bộ Truyền 77

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM CÂU TRỤC 78

6.1 Phân tích và lựa chọn kết cấu dầm 78

6.1.1 Phương án 1 78

6.1.2 Phương án 2 78

6.1.3 Phương án 3 79

6.2 Tính Tải Trọng 79

6.3 Xác Định Kích Thước Tiết Diện Của Dầm chính 81

6.4 Ứng suất ở tiết diện giữa của dầm chính 83

6.5 Tính Tiết Diện Gối Tựa Của Dầm Chính 85

6.6 Tính độ bền của ray dưới xe lăn 86

6.7 Tính mối ghép hàn 87

6.8 Tính dầm cuối 89

6.9 Tính dầm đặt ray di chuyển cầu 91

CHƯƠNG 7: HƯỚNG DẪN AN TOÀN VÀ SỬ DỤNG MÁY 92

7.1 An toàn trong sử dụng máy 92

7.2 Hướng dẫn sử dụng máy 93

KẾT LUẬN 96

TÀI LIỆU THAM KHẢO 97

DUT.LRCC

Trang 10

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ

DANH SÁCH HÌNH ẢNH

Hình 1 1 : Cổng trục 3

Hình 1 2: Palang 4

Hình 1 3 : Cần trục tháp 5

Hình 1 4 : Xe nâng hàng 5

Hình 1 5 : Cầu trục 6

Hình 1 6 : Cổng trục dầm đơn 9

Hình 1 7 : Cổng trục dầm đôi 9

Hình 1 8 : Cần trục tháp 10

Hình 1 9 : Cần trục ô tô 11

Hình 1 10 : Cần trục bánh xích 11

HÌnh 3 1 : Cơ cấu nâng bằng tay 20

HÌnh 3 2 : Cơ cấu nâng bằng điện 20

HÌnh 3 3 : Biểu đồ momen trục I 46

HÌnh 3 4 : Biểu đồ momen trục II 48

HÌnh 3 5 : Biểu đồ momen trục III 49

HÌnh 3 6 : Kích thước móc treo 54

HÌnh 3 7 : Cặp cáp trên tang bằng tấm cặp cáp 56

HÌnh 3 8 : Kết cấu trục tang 58

Hình 4 1 : Dạng chung của xe lăn với cơ cấu nâng 62

Hình 4 2 : Kết cấu cụm bánh xe 67

Hình 4 3 : Các tải trọng tác dụng lên ổ 70

Hình 6 1 : Kết cấu hai dầm dạng hộp 78

Hình 6 2 : Kết cấu hai dầm kiểu giàn 79

Hình 6 3 : Kết cấu một dầm 79

Hình 6 4 : Tiết diện ngang của dầm chính cầu 81

Hình 6 5 : Phân bố thanh dầm trên dầm chính 85

Hình 6 6 : kết cấu dầm cuối 89

Hình 6 7 : Thép chữ I 92

DUT.LRCC

Trang 11

DANH SÁCH SƠ ĐỒ

Sơ đồ 2 1 : Phương án truyền động cơ cấu nâng 1 14

Sơ đồ 2 4 : Phương án truyền động và di chuyển xe lăn 1 16

Sơ đồ 2 7 : Phương án truyền động di chuyển cầu 1 17

Sơ đồ 3 1 : Sơ đồ động cơ cấu nâng 21

Sơ đồ 3 2 : Sơ đồ nguyên lý Palăng 22

Sơ đồ 3 3 : Sơ đồ xác định chiều dài tang 24

Sơ đồ 3 4 : Sơ đồ gia tải của cơ cấu nâng 26

Sơ đồ 3 5 : Sơ đồ nguyên lý phanh má điện từ 31

Sơ đồ 3 6 : Sơ đồ kích thước hộp giảm tốc 44

Sơ đồ 3 7 : Sơ đồ lực tác dụng lên trục I 45

Sơ đồ 3 8 : Sơ đồ tính trục tang 57

Sơ đồ 4 1 : Sơ đồ dẫn động xe lăn 61

Sơ đồ 4 2 : Sơ đồ xác định tải trọng lên các bánh xe 63

Sơ đồ 4 3 : Sơ đồ tính bánh xe 63

Sơ đồ 4 4 : Sơ đồ tính trục 68

Sơ đồ 5 1 : Sơ đồ di chuyển cầu trục 73

Sơ đồ 5 2 : Sơ đồ tính tải trọng 74

Sơ đồ 5 3 : Sơ đồ tính sức bền bánh xe 75

Sơ đồ 6 1 : Sơ đồ xác định ứng suất ở giữa của dầm chính 83

Sơ đồ 6 2 : Sơ đồ xác định tải trọng phụ 84

Sơ đồ 6 3 : Sơ đồ kiểm tra ổn định của thành dầm chính 85

Sơ đồ 6 4 : Sơ đồ tính dầm đặt ray 91

Sơ đồ 7 1 : Sơ đồ hệ thống điều khiển cầu trục lăn 95

Sơ đồ 7 2 : Sơ đồ hệ thống điều khiển cầu trục lăn 95

DUT.LRCC

Trang 12

Thiết kế cầu trục 10 tấn khẩu độ 20 mét

MỞ ĐẦU

Đất nước ta hiện nay đang có những chuyển biến lớn về mọi mặt, đặc biệt là sự phát triển của nền kinh tế Trong sự phát triển đó, ngành Cơ khí đã chứng tỏ được tầm quan trọng không thể thiếu và còn đóng vai trò mũi nhọn trong quá trình Công nghiệp hoá - Hiện đại hoá đất nước Hiện nay, người kỹ sư Cơ khí nói chung và kỹ sư Chế tạo máy nói riêng cũng đang ngày một chứng tỏ được vai trò của mình trong sự phát triển của ngành Cơ khí cũng như trong nền kinh tế của đất nước

Đồ án tốt nghiệp là minh chứng cho sự quan trọng trong quá trình đào tạo trở thành người kỹ sư Quá trình thực hiện đồ án giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về những kiến thức đã được tiếp thu trong quá trình học tập, đồng thời nâng cao khả năng vận dụng sáng tạo những kiến thức này để làm đồ án cũng như công tác khi làm việc sau này

Sau thời gian học tập tại trường, được sự chỉ bảo hướng dẫn nhiệt tình của thầy cô giáo trong ngành Cơ khí – Chế tạo máy trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, em đã kết thúc khoá học và đã tích luỹ được vốn kiến thức nhất định Và được sự đồng ý của nhà

trường và thầy cô giáo trong khoa em được giao đề tài tốt nghiệp: “ Thiết kế cầu trục

10 Tấn khẩu độ 20 mét”.

Bằng sự cố gắng nỗ lực của bản thân và đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình, chu đáo của

thầy PGS.TS NGUYỄN VĂN YẾN, em đã hoàn thành đồ án đúng thời hạn Do thời

gian làm đồ án có hạn và kiến thức còn nhiều hạn chế nên khó tránh khỏi nhiều thiếu sót Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô cũng như là của các bạn sinh viên để đồ án hoàn thiện hơn

Đà Nẵng, ngày 07, tháng 12, năm 2019 Sinh viên thực hiện

Đỗ Thiên Huy

DUT.LRCC

Trang 13

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN

1.1 Các định nghĩa và thực trạng hiện nay

1.1.1 Các định nghĩa

Máy nâng chuyển là thiết bị dùng để thay đổi vị trí của đồi tượng nhờ thiết bị mang vật trực tiêp như móc treo, hoặc thiết bị gian tiếp như gầu ngoạm, nam châm điện, băng tải,…

Máy trục là một loại máy nâng và vận chuyển, một trong những phương tiện quan trọng của việc cơ giới hoá các quá trình sản xuất trong các ngành công nghiệp và xây dựng

1.1.2 Thực trạng hiện nay

Ở các nước tiên tiến, ngành máy nâng chuyển là một ngành công nghiệp phát triển cao, về thiết bị nâng chuyển của các máy trục Sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp, luôn mong muốn nâng cao năng suất lao động, do vậy phải phát triển không ngừng cải tiến kỹ thuật máy nâng và vận chuyển

Trong ngành công nghiệp mỏ thì cần có các loại thang tải, xe kíp băng tải …

Trong ngành luyện kim có những cần trục nặng phục vụ kho chứa quặng và nhiên liệu…

Máy nâng và vận chuyển phục vụ nhà ở, những nhà công cộng, các cửa hiệu lớn

và các ga tàu điện ngầm như thang máy, trong đó có thang điện cao tốc cho các nhà cao tầng, buồng chở người và thang điện liên tục.Trong các siêu thị người ta dùng rất nhiều các cầu thang cuốn…

Trong nhà máy hay phân xưởng cơ khí thì người ta trang bị nhiều máy nâng chuyển

di động như cần trục, cầu trục, cổng trục dùng điện hay khí nén, thuỷ lực năng suất cao để di chuyển các chi tiết máy hoặc máy…

Ngành máy nâng và vận chuyển hiện đại đang thực hiện rộng rãi việc cơ giới hoá quá trình vận chuyển trong các ngành công nghiệp và kinh tế quốc dân Sự phát triển của kỹ thuật nâng – vận chuyển phải theo cải tiến các máy móc, tinh xảo hơn, giảm nhẹ trọng lượng, giảm giá thành, nâng cao chất lượng sử dụng, tăng mức sản xuất, đơn giản hoá và tự động hoá việc điều khiển và chế tạo những máy mới nhiều hiệu quả để thoả mãn yêu cầu ngày một tăng của nền kinh tế quốc dân

Ở nước ta, máy nâng và vận chuyển cũng đã sử dụng rộng rãi trong một số ngành như xếp dỡ hàng hoá ở các bến cảng nhà ga và đường sắt Trong công nghiệp xây dựng nhà ở, trong các nhà máy luyện kim và lâm nghiệp, xây dựng công nghiệp và quốc phòng Trong tình hình kinh tế phát triển như hiện nay, máy nâng và vận chuyển ngày càng trở thành nhu cầu cấp bách do nhu cầu sản xuất ngày càng cao

DUT.LRCC

Trang 14

1.2 Phân loại máy nâng chuyển

1.2.1 Căn cứ vào chuyển động chính

Chia làm hai loại:

Máy nâng:

Hình 1 1 : Cổng trục

- Đặc điểm làm việc: chủ yếu phục vụ các quá trình nâng vật thể khối Đặc điểm làm

việc các cơ cấu của máy nâng là ngắn hạn, lặp đi lặp lại và có thời gian dừng Chuyển động chính của máy là nâng hạ vật theo phương thẳng đứng, ngoài ra còn có một số chuyển động khác để dịch chuyển vật trong mặt phẳng ngang như chuyển động quay

DUT.LRCC

Trang 15

sự phối hợp các chuyển động, máy có thể dịch chuyển vật đến bất cứ vị trí nào trong không gian làm việc của nó

- Công dụng: máy nâng dùng để vận chuyển vật liệu xây dựng và các cấu kiện

lên cao, lắp ráp các cấu kiện trong xây dựng, xếp đỡ, vận chuyển hàng hóa tại các kho bãi sản xuất, trong các nhà xưởng, nha ga, bến cảng, mấy nâng còn được thiết kế chuyên dùng để vận chuyển người lên cao

- Phân loại: trong xây dựng, trọng lượng vật cần nâng có thể từ vài chục kg đến vài

trăm tấn, độ cao nâng từ vài cm đến vài trăm mét Để áp dụng vùng thông số rộng như vậy, máy nâng có rất nhiều loại

Dựa vào kết cấu chung của máy, có thể chia máy nâng thành 4 nhóm sau:

+ Máy nâng đơn giản: chỉ cần một cơ cấu nâng, kết cấu máy đơn giản, làm việc độc lập, dễ di dời đến nới làm việc mới, khi làm việc máy thường đẩy hoặc kéo vật theo một phương Nhóm này có các loại như sau: kích, palang xích, palang điện, tời

Hình 1 2: Palang + Máy nâng kiểu cần: còn được gọi là cần trục, đặc điểm chung của nhóm này là bộ phân cần Vị trí của vật được xác định với R góc quay trong mặt phẳng ngang và độ cao

z Nhóm máy này có các loại như cần trục tháp, cần trục tự hành, cần trục thiếu nhi,…

DUT.LRCC

Trang 16

Hình 1 3 : Cần trục tháp

+ Máy nâng kiểu cầu: có kết cấu dạng một nhịp cầu Với vị trí của vậy được xác định theo hệ tọa độ đề các( x,y,z) tức di chuyển theo ba phương vuông góc để xác định vị trí Nhóm này có các loại như cầu trục, cổng trục, bán cổng trục, thiết bị nâng hạ kiểu dây treo

+ Máy nâng kiểu cột: có kết cấu máy dạng cột là giàn thép hay khung thép đặt thẳng đứng, vật được nâng hạ dọc theo cột Nhóm này có các loại như thang máy, xe nâng hàng,…

DUT.LRCC

Trang 17

Máy vận chuyển liên tục: Vật nặng được vận chuyển thành một dòng liên tục, theo

tuyến nhất định Khi làm việc, quá trình vận chuyển, chất và dỡ tải được tiến hành một cách đồng thời Máy vận chuyển liên tục phục vụ các quá trình chuyển vật liệu vụn, rời trong một phạm vi không lớn Gồm các loại băng gầu, băng tải, máy xúc liên tục, xích tải, vít chuyển…

1.2.2 Căn cứ vào cấu tạo và nguyên tắc làm việc

Cầu trục: là một loại thiết bị dùng để nâng, hạ, di chuyển hang hóa trong nhà

xưởng một cách đảm bảo và rất hiệu quả đối với quá trình bốc xếp hàng hóa Cầu trục được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành kinh tế, đặc biệt là trong các nhà xưởng sản xuất công nghiệp như đóng tàu, luyện kim, gia công cơ khí, thủy điện, nhiệt điện

- Ưu điểm của cầu trục: Cầu trục là một trong những thiết bị nâng hạ được sử dụng

nhiều nhất trong các nhà máy sản xuất công nhiệp, trong các công trình, dự án công nghiệp do tính linh hoạt và an toàn khi sử dụng của các sản phẩm cầu trục Ngoài ra, cầu trục có thể đáp ứng được nhu cầu nâng hạ vật có tải trọng rất nặng đến cả nghìn tấn mà không một thiết bị nâng hạ nào có thể đáp ứng được Tải trọng cầu trục đa dạng từ 500kg đến tối đa cả nghìn tấn

Hình 1 5 : Cầu trục

DUT.LRCC

Trang 18

- Cấu tạo cơ bản của cầu trục: về cơ bản, cầu trục gồm có:

+ Dầm chính cầu trục: được chế tạo từ thép tấm, thép cuộn hoặc tổ hợp từ các loại thép hình

+ Dầm biên cầu trục: Chế tạo từ thép và được tổ hợp với bánh xe, động cơ di chuyển + Palang nâng hạ: là thiết bị đồng bộ, thường được nhập khẩu từ nước ngoài Ở Việt Nam thường chỉ tổ hợp các loại pa lăng có tải trọng lớn, yêu cầu đặc biệt

+ Hệ thống cấp điện: đảm bảo cung cấp điện cho pa lăng và cho toàn bộ cầu trục Hệ điện điều khiển được đấu nối song song với hệ điện động lực và tách rời khỏi hệ điện động lực

- Phân loại cầu trục:

+ Phân loại theo công dụng:

Cầu trục có công dụng chung: Chủ yếu dùng với móc treo để xếp dỡ, di chuyển

lắp ráp và sửa chữa máy móc

Cầu trục chuyên dùng: Được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp luyện kim với

các thiết bị mang vật chuyên dùng và chế độ làm việc rất nặng

+ Phân loại theo cách dẫn động cơ cấu:

Cầu trục dẫn động bằng tay: Các cơ cấu được dẫn động bằng hệ thống tời kéo tay

(hệ thống đĩa xích kéo tay )

Cầu trục dẫn động bằng điện: Các cơ cấu được dẫn động cơ điện (Palăng ) + Phân loại theo kết cấu dầm:

Cầu trục dầm đơn: dầm cầu của cầu trục một dầm thường là dầm chữ I hoặc dầm

tổ hợp với các dầm thép tăng cứng cho dầm, cầu trục một dầm thường dùng pa lăng

điện chạy dọc theo dầm chữ I nhờ cơ cấu di chuyển pa lăng

Cầu trục dầm đôi: Hay còn gọi là cầu trục 2 dầm

Cầu trục dầm kép: có các loại dầm hộp và dầm giàn không gian

Cầu trục dầm hộp

Cầu trục dầm giàn

+ Phân loại theo phạm vi phục vụ:

Cầu trục cho cầu cảng: Với sức nâng hàng hóa lớn

Cầu trục phòng nổ: Cho các nhà máy gas,khí, hầm lò than,

Cầu trục thủy điện: Phục vụ quá trình vận hành và làm việc khi lắp đặt sửa chữa

thay thế tua bin máy phát, trạm nguồn,

Cầu trục luyện kim: Cầu trục làm việc trong các phân xưởng luyện kim có nhiệt

độ rất cao

Cầu trục gầu ngoạm: Cầu trục có móc cẩu dạng gầu ngoạm chuyên dụng để bốc

DUT.LRCC

Trang 19

Cầu trục mâm từ: Cầu trục có móc cẩu là các cụm nam châm điện chuyên dùng để

Cổng trục: Cổng trục là một loại thiết bị chuyên dùng để nâng – hạ- di chuyển hàng

hóa ngoài bến bãi, nơi tập kết vật liệu Nó rất tiện dụng, và có hiệu quả cao trong quá trình bốc xếp hàng hóa với tải trọng từ 1 tấn – 1000 tấn, cổng trục di chuyển được nhờ

hệ thống motor điện bố trí dưới hai chân cổng

- Ưu điểm:

+ Chiều cao nâng hạ không hạn chế

+ Tải trọng nâng hạ lớn, không phụ thuộc vào nhà xưởng có sẵn

+ Chi phí lắp đặt thấp hơn so với dùng xe nâng, xe cẩu

+ Ít xảy ra sự cố trong quá trình làm việc

+ Bảo hành, bảo dưỡng đơn giản

+ Thời gian gia công chế tạo nhanh

- Nhược điểm: Hệ thống đường ray chạy có thể ảnh hưởng đến quá trình làm việc của

+ Phân loại theo dầm chính:

Cổng trục dầm đơn: hay còn gọi là cổng trục một dầm, kết cấu thép của cổng trục

gồm một dầm chính liên kết với hai dầm biên ở hai đầu bằng bulong cường độ cao Trước kia thường dùng hộp hình chữ I làm dầm chính Hiện nay, với quy mô sản xuất lớn và công nghệ hiện đại người ta thường dùng dầm hộp được tổ hợp từ thép tấm CT3 Cổng trục một dầm đảm bảo hình dáng công nghiệp đẹp được sử dụng trong trường hợp khẩu độ dầm nhỏ, tải trọng nâng không lớn

DUT.LRCC

Trang 20

Hình 1 6 : Cổng trục dầm đơn

Cổng trục dầm đôi: là thiết bị nâng hạ hàng hóa có tải trọng lớn

Hình 1 7 : Cổng trục dầm đôi + Phân loại cổng trục theo công dụng: có 2 loại

Cổng trục có công dụng chung: là loại thông dụng và phổ biến nhất, chuyên dùng

để xếp dỡ và vận chuyển hàng hóa, vật liệu rời kho bãi, bến cảng, nhà ga,… lọai này có tải trọng nâng từ 3.2 đến 10 tấn khẩu độ tầm 10m đến 40m, chiều cao nâng từ 7m đến 16m

Cổng trục chuyên dùng: loại này nâng vật có tải trọng cũng như chiều cao nâng lớn Cần trục: được sử dụng rộng rãi để xếp dỡ hàng hóa cho các phương tiện vận

chuyển, nâng chuyển hàng hóa tại các kho bãi, nhà ga, bến cảng, ngoài ra được dùng

DUT.LRCC

Trang 21

- Phân loại:

+ Cần trục tháp: Cần trục tháp hay còn gọi là cẩu tháp, đây là loại cần trục có bộ phận thân tháp lắp ráp từ các đoạn tháp rời tăng dần theo chiều cao của công trình, có tầm với rất lớn (có thể đến 50 m) Thường được dùng trong xây dựng cao ốc và các công trình xây dựng lớn

Công dụng: Được dùng để vận chuyển vật liệu xây dựng và các cấu kiện xây dựng

lên cao Cần trục tháp được lắp ráp từ các cấu kiện, trong các công trình xây dựng có độ cao lớn hơn, khối lượng công việc lớn và trong một thời gian thi công dài Thường được

sử dụng để thi công nhà cao tầng, trụ cầu lớn, công trình thủy điện

Cấu tạo chung: gồm 2 phần:

Phần quay bố trí các cơ cấu công tác gồm: tời nâng vật, tời nâng cần, tời kéo xe con,

cơ cấu quay, đối trọng, trang thiết bị điện và các thiết bị an toàn

Phần không quay có thể đặt cố định trên nền hoặc có khả năng di chuyển trên ray nhờ

cơ cấu di chuyển

Tất cả các cơ cấu của cần trục đều được điều khiển từ cabin treo trên cao gần đỉnh tháp

Hình 1 8 : Cần trục tháp+ Cần trục ôtô:

Được chế tạo với tải trọng từ 4 đến 16 tấn

Loại này có các cơ cấu như: di chuyển, nâng hạ vật, nâng hạ cần, quay và có thể

thay đổi chiều dài cần Ngoài ra còn có cơ cấu điều khiển 4 chân tựa để tăng độ ổn định khi nâng chuyển vật

DUT.LRCC

Trang 22

Hình 1 9 : Cần trục ô tô + Cần trục bánh xích:

Có tải trọng nâng từ 25 đến 50 tấn ( có loại 250 tấn )

Chiều cao nâng lên tới 50m, chiều dài cần tới 40m

Vận tốc di chuyển tối đa có thể đạt được 1.5 đến 3.6 km/h

Cần trục bánh xích có độ ổn định lớn, có thể thay đổi khoảng cách giữa 2 dãy xích,

không cần sử dụng các chân chống khi nâng chuyển vật

Hình 1 10 : Cần trục bánh xích Ngoài ra còn có các cần trục buồm, cần trục chân đế và cần trục giàn được sử dụng tại các cảng sông biển Để nâng chuyển hàng trên sông biển, trục vớt tàu đắm, người

ta còn cần trục nổi

DUT.LRCC

Trang 23

1.3 Các thông số cơ bản của máy nâng

1.3.1 Tải trọng nâng và tải trọng tính toán

Các tải trọng dùng trong cơ sở thiết kế máy nâng gồm có:

Tải trọng nâng danh nghĩa

Tải trọng nâng của máy nâng là trọng lượng danh nghĩa của vật nâng mà máy có thể nâng hạ được theo tính toán thiết kế

Q = Qv + Qmt

Trong đó: Qv – trọng lượng vật nâng, N;

Qmt – trọng lượng bộ phận mang tải, N

Tải trọng từ trọng lượng bản thân máy

Trọng lượng bản thân máy bao gồm trọng lượng các cơ cấu, trọng lượng phần kết cấu thép và trọng lượng các chi tiết phụ trợ

Tải trọng gió

Máy nâng có chiều cao lớn làm việc ngoài trời như cần trục cảng, cần trục xây dựng, phải tính tải trọng do gió gây nên Tải trọng gió cũng có tác động đến độ bền của các bộ phận và chi tiết máy nâng, độ ổn định của máy khi làm việc Cường độ tải trọng gió thay đổi theo chiều cao, theo cấp gió, theo thời tiết khí hậu của từng vùng và diện tích chắn gió của các bộ phận máy nâng

Khi tính toán kết cấu thép máy nâng, tải trọng gió được xét trong hai trường hợp:

- Máy nâng đang vận hành: Xác định áp lực gió lớn nhất mà máy nâng có thể làm việc được

- Máy nâng không làm việc: Xác định áp lực gió lớn nhất tác dụng lên máy nângđể tính toán thiết kế bộ phận khoá hãm của máy trên đường ray

Tải trọng động

Là tải trọng xuất hiện khi máy hoạt động thực Để tính được tải trọng động, cần phải xây dựng mô hình bài toán động lực học máy nâng và giải phương trình chuyển động của cơ hệ đã lập được trên cơ sở quy về sơ đồ một, hai, ba hay nhiều khối lượng

Chiều cao nâng: là khoảng cách thẳng đứng từ vị trí thấp nhất đến vị trí cao nhất của

cơ cấu mang vật khi làm việc, ký hiệu là H, m

DUT.LRCC

Trang 24

Vận tốc nâng: là tốc độ nâng danh nghĩa của máy nâng, ký hiệu Vn ( m/s ) hay ( m/ph ) Vận tốc nâng phụ thuộc tải trọng nâng, tính chất công việc mà máy nâng phục

vụ và nhiều yếu tố khác nữa

1.3.3 Các thông số động học

Vận tốc di chuyển: là tốc độ di chuyển danh nghĩa của máy nâng hoặc di chuyển xe con trên máy nâng, ký hiệu Vd ( m/s ) hoặc ( m/ph ) Vận tốc di chuyển phụ thuộc trọng lượng máy, tải trọng nâng, tính chất công việc và nhiều yếu tố khác

Tốc độ quay: Đối với một số máy nâng như cần trục xây dựng, ôtô cẩu, cần trục nổi… có bộ phận quay theo trục thẳng đứng nhằm di chuyển vật nâng đến các vị trí khác nhau xung quanh mình nó Tốc độ quay nq ( vg/ph ) thường chỉ lấy từ 1 ÷ 3,5 ( vg/ph)

để tránh tải trọng quán tính lớn

DUT.LRCC

Trang 25

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN

2.1 Chọn phương án truyền động cơ cấu nâng

2.1.1 Phương án 1

Sơ đồ 2 1 : Phương án truyền động cơ cấu nâng 1

1 Động cơ điện; 2 Khớp nối và phanh; 3 Hộp giảm tốc; 4 Khớp nối; 5 Tang

- Đặc điểm: Động cơ truyền động đến hộp giảm tốc qua khớp nối Trục ra của hộp giảm tốc không trùng với trục tang, mà truyền qua bộ truyền bánh răng

- Ưu điểm: Trục ra hộp giảm tốc không trùng với trục tang nên dễ chế tạo, lắp ráp

Trang 26

2.1.2 Phương án 2

1 Động cơ điện; 2 Khớp nối kết hợp phanh; 3 Hộp giảm tốc; 4 Tang

- Đặc điểm: Động cơ truyền động đến hộp giảm tốc qua khớp nối Trục ra của hộp giảm tốc trùng với trục tang

- Ưu điểm: Phương án này kết cấu nhỏ gọn

- Nhược điểm: Trục tang và hộp giảm tốc là một nên khó chế tạo, lắp rắp và bảo dưỡng, lực phân bố trên tang không ổn định ảnh hưởng đến hộp giảm tốc

- Phạm vi sử dụng: Kết cấu này thích hợp khi dùng palăng đơn

2.1.3 Phương án 3

1 Động cơ điện; 2 Khớp nối kết hợp với phanh; 3 Hộp giảm tốc; 4 Tang;

5 Khớp nối

- Đặc điểm: Trường hợp này giống phương án 2 nhưng có thêm khớp nối

DUT.LRCC

Trang 27

- Phạm vi sử dụng: phạm vi sử dụng rộng rãi phù hợp với nhiều kết cấu

 Kết luận: Theo như đã phân tích ở trên thì ta chọn phương án 3

2.2 Phương án truyền động và di chuyển xe lăn

2.2.1 Phương án 1

Sơ đồ 2 4 : Phương án truyền động và di chuyển xe lăn 1

1 Động cơ điện; 2 Phanh kết hợp với nối trục; 3 Hộp giảm tốc; 4 Nối trục; 5

Sơ đồ 2 5 : Phương án truyền động và di chuyển xe lăn 2

- Ưu điểm: Phương án này kết cấu gọn nhẹ, đơn giản, truyền động chắc chắn có sự đồng bộ giữa hai bánh xe cao,

- Nhược điểm: Khoảng cách giữa hai bánh xe bị hạn chế

DUT.LRCC

Trang 28

2.2.3 Phương án 3:

Sơ đồ 2 6 : Phương án truyền động và di chuyển xe lăn 3

1 Động cơ điện 4 Khớp nối

2 Phanh kết hợp với nối trục 5 Bánh xe

3 Hộp giảm tốc

- Ưu điểm: Hai bánh xe được dẫn động bằng 2 động cơ riêng biệt

- Nhược điểm: Phương án này tốn nhiều động cơ, phanh ,việc giải quyết đồng tốc giữa hai bánh xe khó khăn

 Kết luận: như đã phân tích ta chọn phương án 1

2.3 Lựa chọn phương án truyền động di chuyển cầu

2.3.1 Phương án 1

Sơ đồ 2 7 : Phương án truyền động di chuyển cầu 1

2 Khớp nối kết hợp với phanh 5 Bánh xe

DUT.LRCC

Trang 29

- Ưu điểm: Phương án này dùng hai hộp giảm tốc, và nhiều khớp nối, nhưng Hộp giảm tốc ở gần bánh xe nên quá trình truyền mômen từ động cơ đến hộp giảm tốc nhỏ nên có thể giảm đường kính trục

- Nhược điểm: Phương án có kết cấu phức tạp, dùng hai hộp giảm tốc và nhiều khớp nối

2.3.2 Phương án 2

2 Phanh kết hợp với khớp nối 5 Bánh xe

- Ưu điểm: Phù hợp với những cầu trục tải trọng lớn

- Nhược điểm: Phương án này phải dùng nhiều động cơ và hộp giảm tốc, khó giải quyết vấn đề đồng vận tốc ở hai bánh xe

2.3.3 Phương án 3

1 Động cơ điện 4 Nối trục

2 Phanh kết hợp với nối trục 5 Bánh xe

DUT.LRCC

Trang 30

- Ưu điểm: Đảm bảo đồng tốc giữa hai bánh xe

- Nhược điểm: Phương án này dùng hộp giảm tốc gần với động cơ nên khoảng cách từ hộp giảm tốc đến bánh xe lớn nên phải dùng trục lớn

 Kết luận: Như đã phân tích trên thì ta chọn phương án 1

 Kết Luận chung:

Ta đã chọn được các phương án tối ưu nhất như đã trình bày ở trên để tiếp tục đi vào phần tính toán, thiết kế

DUT.LRCC

Trang 31

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG

3.1 Phân tích chung

 Yêu cầu khi tính toán và thiết kế cơ cấu nâng:

Cơ cấu nâng dùng để nâng hạ vật theo phương thẳng đứng Ngoại lực là trọng lưc

và lực quán tính tác dụng lên vật nâng

Có hai loại cơ cấu nâng:

 Cơ cấu nâng dẫn động bằng tay

HÌnh 3 1 : Cơ cấu nâng bằng tay

 Cơ cấu nâng dẫn động bằng điện

HÌnh 3 2 : Cơ cấu nâng bằng điện

Cơ cấu dẫn động bằng tay không phù hợp yêu cầu thiết kế nên ở đây không đi vào phân tích Cơ cấu nâng dẫn động bằng điện, do tính chất quan trọng và yêu cầu cao nên

cơ cấu phải đảm độ an toàn, độ tin cậy, độ ổn định cao khi làm việc

Do đó, cơ cấu nâng phải được chế tạo với chất lượng tốt của tất cả các khâu, ở đây dùng tang kép quấn một lớp cáp, có cắt rãnh đảm bảo độ bền lâu cho cáp

Bộ truyền phải được chế tạo dưới dạng hộp giảm tốc kín, ngâm dầu, bôi trơn tốt, các ổ trục thường dùng ổ lăn.Thiết bị phanh hãm thường dùng là phanh má thường đóng

DUT.LRCC

Trang 32

 Các số liệu ban đầu:

Chế độ làm việc của các cơ cấu là chế độ trung bình

 Sơ đồ động học cơ cấu nâng:

Sơ đồ 3 1 : Sơ đồ động cơ cấu nâng

3.2 Tính toán cơ cấu nâng

3.2.1 Chọn loại dây cáp

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

- An toàn trong sử dụng

- Độ mềm cao, dễ uốn cong, đảm bảo độ nhỏ gọn của cơ cấu và máy

- Đảm bảo độ êm dịu, không gây ồn khi làm việc

- Trọng lượng riêng nhỏ, giá thành thấp

- Đảm bảo độ bền lâu, thời hạn sử dụng lớn

Trong các kiểu kết cấu dây cáp thì kết cấu kiểu ЛK -P theo ГOCT 2588-55 có tiếp xúc đường giữa với các sợi thép 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) chọn cáp LK-O- 6x19+7x7 [2]

Loại cáp này LK, với 6 dánh, mỗi dánh 19 sợi có lớp sợ thép ngoài cùng như nhau, lỏi thép của dánh được bện từ 7 dánh, mỗi dánh 7 sợi thép

Với giới hạn bền các sợi thép trong khoảng 1600÷1800N/mm2,

DUT.LRCC

Trang 33

Palăng gồm hai ròng rọc di động và một ròng rọc không di chuyển làm nhiệm vụ cân bằng

Lực căng lớn nhất xuất hiện ở nhánh dây cáp cuốn lên tang khi nâng vật

a t

m

Q S



)

1(

)1(

max



 ct 2.19[1]

Trong đó: Q = 100000 (N): Trọng lượng vật nâng

λ = 0,98: hiệu suất một ròng rọc với điều kiện ròng rọc đặt trên ổ lăn bôi trơn tốt bằng mỡ Bảng 2-5[1]

a = 2 : Bội suất của palăng

m = 2 : Số nhánh cáp cuốn lên tang

t = 0 : Vì số dây cáp trực tiếp cuốn lên tang không qua ròng rọc chuyển

98,01(2

)98,01(100000)

1(

)1(

t a

m

Q S



≈ 25200(N) Hiệu suất của palăng xác định theo công thức 2-21[I]

25800.2.2

100000max



S a m

Qo S

So p



Trong đó : So =

a m

Trang 34

Sd ≥ Smax.n

Sđ : Lực kéo đứt dây theo bảng tiêu chuẩn, N

Smax: Lực căng lớn nhất trong dây, N

n = 5,5: Hệ số an toàn bền của cáp Bảng 2-2-[I]

Sđ = 25200.5,5 = 138600 (N)

Xuất phát từ điều kiên theo công thức (2-10) với loại dây đã chọn trên,

Với dưới hạn bền của sợi σb = 1600 N/mm2, đường kính dây cáp dc = 16,5 mm ta chọn được loại cáp bện đôi kiểu ΠΚ-P có lực kéo đứt là Sđ = 160500 N > Sđ yêu cầu

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

e = 25 – Hệ số đường kính tang, theo Bảng 2 4-[I]

dc = 16,5 mm – Đường kính dây cáp quấn trên tang

 Dt ≥ 16,5.(25-1) = 396(mm)

Ở đây ta chọn đường kính tang và ròng rọc giống nhau : Dt = Dr = 400(mm)

Ròng rọc cân bằng không phải là rọc làm việc nên có thể chọn đường kính nhỏ hơn 20%, so ròng rọc làm việc

Dc = 0,8 Dr = 0,8.400 = 320(mm)

b Chiều dài tang

Chiều dài tang phải được tính toán sao cho khi hạ vật xuống vị trí thấp nhất trên vẫn còn ít nhất 1,5 vòng cáp dự trữ, không kể những vòng cáp nằm trong kẹp (quy định về

Trang 35

Sơ đồ 3 3 : Sơ đồ xác định chiều dài tang

Chiều dài một nhánh cáp cuốn lên tang khi làm việc với chiều cao nâng H= 6m và bội suất pa lăng a=2

l = H.a = 6.2 = 12 m

Số vòng cáp phải cuốn ở một nhánh: Theo công thức trang 174 [I]

0 '

)

L Z

c t





trong đó : Z’0 = 2 số vòng dữ trữ không dùng đến (≥1,5)

) 5 , 6 01 , 0 4 , 0 ( 14 , 3

12 )

l Z

c t

Chiều dài L1 là phần tang để cặp đầu cáp, chọn phương pháp cặpthông thường nên

ta nên phải cắt thêm 3 vòng rãnh nữa trên tang, Do đó :

L1 = 3.t = 3.20 = 60 (mm)

Vì tang được cắt rãnh, cáp cuốn một lớp, nên không phải làm thành bên, tuy nhiên

ở hai đầu tang trước khi vào phần cắt rãnh ta để trữ lại một khoảng L2=20mm

Khoảng cách L3: ngăn cách giữa hai nữa cắt rãnh:

L3 = L4-2.hmin.tgα Trang 21[I]

trong đó: L4 – Khoảng cách giữa hai ròng rọc ngoài cùng giữa hai ổ móc treo hmin – Khoảng cách nhỏ nhất giữa trục tang với trục các ròng rọc treo móc Dựa vào kết cấu đã có, có thể lấy sơ bộ:

L4 = 300(mm)

hmin = 800(mm)

DUT.LRCC

Trang 36

tgα = 0,07: góc cho phép dây cáp chạy trên tang bị lệch so với phương thẳng đứng

n

max





Smax: Lực căng cáp lớn nhất ở nhánh cáp cuốn lên tang

σ: Chiều dầy thành tang ; t bước rãnh

k = 1: Hệ số phụ thuộc số lớp cáp cuốn lên tang Theo trang 22- [I]

φ = 0,8: Hệ số tính đến sự sắp xếp không đều của dây cáp trên tang

t

S k

n

max





20.15

25800.8,0

Tang được đúc bằng gang xám (CH15-32) có giới hạn bền nén là

σbn= 565N/mm2 Ứng suất cho phép xác định theo giới hạn bền nén với hệ số an toàn k= 5

/1135

565

mm N k

ηp = 0,97 hiệu suất pa lăng Tra mục 2- chương I – [I]

ηt = 0,96 hiệu suất tang, tra bảng1-9- [I]

η0 = 0,94 hiệu suất của bộ truyền có kể cả khớp nối, xuất phát từ bảng số liệu bảng 1-9 –[I],với giả thiết bộ truyền được chế tạo thành hộp giảm tốc hai cấp bánh răng trụ

87 , 0 1000 60

5 , 14 100000

1000 60

DUT.LRCC

Trang 37

Tương ứng với chế độ trung bình, sơ bộ chọn động cơ điện AOC2-81-8 theo atlat máy nâng chuyển tờ 22 có các đặc tính sau đây:

Công suất danh nghĩa Ndc = 27,5 ( kW)

Số vòng quay danh nghĩa: ndc = 700 (vòng/phút)

Hệ số quá tải: max  2 , 0

dn

M M

Momen vô lăng :(GiDi2)rôto = 44 Nm2

14 , 3

2 5 , 14

3.2.7 kiểm tra động cơ điện về nhiệt

Sơ đồ 3 4 : Sơ đồ gia tải của cơ cấu nâng

Sơ đồ thực tế sử dụng cầu lăn theo trọng tải cho trên hình 3.6

Q1 = Q; Q2 = 0,5Q; Q3 = 0,3Q Và tỷ lệ thời gian làm việc với các trọng lượng

này là 3:1:1

Động cơ điện đã chọn có công suất danh nghĩa nhỏ hơn công suất tĩnh yêu cầu khi

làm việc, do đó phải được kiểm tra về nhiệt

Để kiểm tra đựơc nhiệt động cơ, ta lần lượt xác định các thông số tính toán trong các thời kỳ làm việc khác nhau của cơ cấu

DUT.LRCC

Trang 38

98,01(2

)98,01(102100)

1(

)1(

t a n

m

Q S



≈ 25800(N) c) Momen trục động cơ khi nâng vật, theo công thức 2-79- [I]

88 , 0 5 , 31 2

2 4165 , 0 25800

2

max

0



t i

m D S

98,01.(

2

98,0)

98,01.(

102100)

1(

)

1.(

M h

5 , 31 2

88 , 0 2 4165 , 0 25300

2

.

( 375

)

( 375

).

(

2 0 2 1 2 0 0 1

2

i a M M

n D Q M

M

n D G t

n m n

m

i i n

 ≈(GiDi2)rôto+GiDi2)khớp= 44 + 20,25 = 64,25 Nm2Với Momen vô lăng: (GiDi2)rôto = 44 Nm2

( GiDi2)khớp = 20,25 Nm2

(với d đường kính ngoài cùng của khớp nối và G trọng lượng của khớp nối

chọn sơ bộ d=300mm, trọng lượng của khớp nối là G= 500N

( GiDi2)khớp = 0,45.G.d2 = 20,25 Nm2

Ta có: β=1,1 ÷ 1,2 , Hệ số ảnh hưởng quán tính các chi tiết trên các trục sau trục I

2 2

7,7025,64.1,

D G

i



Mm Momen mở máy của động cơ, đối với động cơ đã chọn là động cơ điện xoay

chiều kiểu dây cuốn, Mm xác định theo công thức 2-75[I]

5,28,1(2

min max     

 Mdn: momen danh nghĩa động cơ :

n

N M

Trang 39

Gia tốc mở máy là:Q1 = Q

/ 294 , 0 49 , 0 60

5 , 14

( 375

)

( 375

).

(

2 0 2 1 2 0 0 1

2

i a M M

n D Q M

M

n D G t

n m n

m

i i h

387675(375

700.4165,0.102100)

387675.(

375

700.7,70

2 2

Trên đây trình bày cách tính toán các thông số cho trường hợp Q1=Q

các trường hợp Q2; Q3 cũng tương tự, kết quả phép tính các thông số cho các trường hợp tải trọng khác nhau được ghi theo bảng 3.1:

Bảng 3.1 Các thông số cần tính Đơn vị Q1=Q Q2=0,5Q Q3=0,3Q Ghi chú

h m

Thời gian chuyển động với vận tốc ổn định:

s v

H t

n

5,14

6.60

60



Momen trung bình bình phương có thể xác định theo công thức gần đúng (Nm), theo công thức 2-37-[I] :

M

M tb m m t v

2 2

Trang 40

tv: Thời gian chuyển động với vận tốc ổn định khi làm việc với từng tải trọng t: Toàn bộ thời gian đông cơ làm việc trong một chu kỳ bao gồm thời gian làm việc trong các thời kỳ chuyển động ổn định và không ổn định

Mm momen mở máy của động cơ điện, Nm

M

M tb m m t v

2 2

=

73 , 250

2 , 19726763 2

- Phanh dùng để hãm hoặc điều chỉnh tốc độ cơ cấu, triệt tiêu được động năng của

các khối lượng chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay

- Tất cả các cơ cấu máy trục đều phải dùng thiết bị phanh hãm, nhất là các cơ cấu làm việc vận tốc cao Mà trong đó sự an toàn trong quá trình nâng hạ đều phụ thuộc vào

hệ thống phanh, do đó cơ cấu nâng của cầu trục phải trang bị thiết bị phanh hãm để đảm bảo độ an toàn Quá trình phanh được thực hiện bằng cách đưa vào cơ cấu lực cản phụ

dưới dạng ma sát nảy sinh ra momen phanh

- Phanh được dùng có thể có nhiều loại: phanh đai, phanh một má, phanh hai má, phanh áp trục, phanh ly tâm … vvv… có thể phanh thường đóng hoặc thường mở

 Theo như đã phân tích ở trên ta chọn phanh hai má loại phanh thường đóng và được bố trí trên trục động cơ vì những lý do sau :

 Loại phanh này có kích thước nhỏ ngọn hơn các loại phanh khác

 Lực phanh tác dụng đối xứng lên trục đặt phanh

 Đảm bảo đóng mở nhịp nhàng giữa các má phanh với bánh phanh nên độ

an toàn sẽ cao hơn cho cơ cấu nâng khi làm việc với tải trọng lớn

 Phanh thường đóng làm việc an toàn hơn phanh thường mở, khi có sự cố xảy ra thì phanh vẫn đóng vật nâng ở tư thế treo, không bị rơi đột ngột

DUT.LRCC

Định dạng
Số trang	108
Dung lượng	2,86 MB