Tính toán thông số kỹ thuật của máy ép chấn tôn thủy lực 1200 tấn

Tính toán thông số kỹ thuật của máy ép chấn tôn thủy lực 1200 tấn

tập đoàn kinh tế vinashin công ty công nghiệp tàu thủy nam triệu

đề tài theo nghị định th−

nghiên cứu thiết kế chế tạo máy ép chấn tôn

thủy lực 1200t dùng trong đóng tàu thủy cỡ lớn

báo cáo chuyên đề tính toán thông số kỹ thuật

của máy ép chấn tôn thủy lực 1200t

chủ nhiệm đề tài: kS nguyễn văn canh

5985-2

23/8/2006

Hải phòng – 2006

Kết cấu thép máy ép chấn tôn

I – kết cấu khung di chuyển

Khung di chuyển bàn ép có kích thước bao ngoài được chọn sơ bộ như hình vẽ:

5230

Máy ép chấn tôn 1200 tấn lực tác dụng lớn nhất tập trung tại thanh dầm và khung Tại vị trí này mặt cắt nguy hiểm nhất, chỉ đi tính toán sức bền cho khung dầm

Do khung có tính chất đối xứng nên ta có thể tính kiểm tra cho một phía với 60% tổng tải trọng

Tải trọng tác dụng lên khung bao gồm:

Tải trọng tập trung P có giá trị lớn nhất khi máy làm việc với lực ép lớn nhất:

P = 1200 000x60%KG = 720 000KG Tải trọng phân bố do trọng lượng bản thân của bàn ép về một phía:

- Tải trọng phân bố do trọng lượng bản thân thanh ngang gây ra:

q1= 1,32 KG/mm

- Tải trọng phân bố do trọng lượng bản thân của cột đỡ:

q2 = 1,38 Kg/mm

Lúc này thanh ngang của khung chịu một phản lực đúng bằng lực ép xuống

Sơ đồ tính của khung nh− sau:

3820

p=720 000KG

Biểu đồ mô men của khung có hình dạng sau:

m max = 685132,2kgm

Chọn thép làm khung là thép CT3 có giới hạn chảy:

σc= 2400 ữ 2800 KG/cm2

Hệ số an toàn đối với loại vật liệu này:

n = 1,5 ữ 3 Lấy n = 3

Vậy: [σ] = σc/n = 800 ữ 933,3 KG/cm2

Ta kiểm tra tiết diện ngang của khung theo tiết diện nh− hình vẽ

50

300 300

60

60

1400

Mặt cắt ngang của tiết diện có kết cấu thép tổ hợp, gồm nhiều thanh có tiết diện khác nhau ghép với nhau tạo nên Do đó, ta kiểm tra bền theo công thức:

x

x J

M

.y

Trong đó:

- Mx = Mmax = 685 132,2 KGm

- y: Khoảng cách từ điểm đầu đến trọng tâm mặt cắt: y = 0,75m

- Jx: Mômen quán tính tổng diện tích với trục quán tính chính trung tâm

Thay số vào công thức ta có:

σ = 685132,2x0,75/0,12 = 4282076,25 KG/m2

⇒ σ = 428,2 KG/cm2

< [σ] Vậy tiết diện đã chon thoả mãn điều kiện bền

Tải trọng tác dụng lên cột đỡ thành xilanh: Tải trọng lớn nhất tác dụng

lên thành đứng là khi xilanh ép di chuyển về hết hành trình theo phương

Oy(Sơ đồ như hình vẽ)

5229

Theo sơ đồ này thì:

* Tải trọng P1 – do lực ép P gây ra

P1 = 5229

3824 120000000 = 87750000 N

* Tải trọng phân bố do trọng lượng bản thân của khung di chuyển xilanh ép:

- Tải trọng phân bố do trọng lượng bản thân của thanh ngang gây ra:

P2 = 62400 N

- Tải trọng phân bố do trọng lượng bản thân cuar cột đỡ:

q2 = 1,38 kg/mm

Như vậy tải trọng tác dụng lên cột đỡ là: Pc = P1 + P2 = 87812400 N

Chọn thép làm cột đỡ là thép CT3 có giới hạn chảy: σc = 2400 ữ2800kg/cm2

Hệ số an toàn với loại vật liệu này: n = 1,5 ữ3 Lấy n = 3

Vậy [σ] = σc/n = 800 ữ933,3 kg/cm2

Kiểm tra độ bền của cột đỡ theo công thức:

δ =

F

N

= 152000 87812400

= 577 N/mm2

Trong đó:

N = Pc = 87812400 N – Lực tác dụng lên cột đỡ

F = 152000 mm2 – Tiết diện cột đỡ

Nh− vậy kết cấu cột đỡ ta chọn thoả mãn yêu cầu

Tải trọng tác dụng lên ngàm khung đỡ xilanh ép:

P c

P N

Ta có lực tác dụng lên ngàm là:

PN = PC = 87812400 N

Lực này sẽ gây ra một mômen uốn Mx đối với góc ngàm, nếu kết cấu không tốt sẽ gây ra sự phá huỷ tại góc này

Ta kiểm tra độ bền của tiết diện: Mặt cắt ngang của ngàm có tiết diện là kết cấu thép tổ hợp gồm nhiều thanh ghép lại tạo nên Do đó ta kiểm tra bền theo

J

M X

Trong đó:

- Mx = 120xPN = 10537488000 N/mm2

y: Khoảng cách từ điểm đầu đến trọng tâm mặt cắt y = 0,55m

JX: Mômen quán tính tổng diện tích với trục quán tính chính trung tâm

JX = 0,11m4 Thay số vào ta có:

σ = y

J

M

X

11000000

0 1053748800

x = 768,7 N/mm

Như vậy kết cấu cột đỡ ta chọn thoả mãn yêu cầu

II – Kết cấu bμn ép

Kết cấu bàn ép được thiết kế như hình vẽ trong đó: các xương trong dày 40mm là thép CT3 và cứ cách 400mm thì có một xương theo cả chiều dọc và chiều ngang, xương mép ngoài dày 80mm là thép CT3 chúng được liên kết với nhau bằng mối ghép hàn, que hàn sử dụng là loại Kobeco của Nhật

Bàn ép của máy ép chấn tôn khi làm việc sẽ chịu một lực ép là 1200 tấn Tuy nhiên lực ép này không tập trung tại một điểm mà sẽ giàn đều trên mặt tấm tôn bị ép theo diện tích của mặt làm việc của Piston Diện tích bề mặt làm việc của Piston là D = 600 mm Do đó khi làm việc tại bất kỳ vị trí nào trên bề mặt của bàn ép đều có 04 thanh đỡ chịu ép và mỗi thanh ép sẽ chịu một lực ép là P4 = 300 Tấn

Tính độ bền của xương ngang bàn ép

Theo sơ đồ như hình vẽ thì tải trọng tác dụng lên xương bàn ép bao gồm

* Tải trọng tập trung P4 có giá trị lớn nhất khi máy làm việc với lực ép lớn

* Tải trọng phân bố do trọng lượng bản thân của xương bàn ép:

3800

Chọn thép làm khung là thép CT3 có giới hạn chảy:

σc = 2400ữ2800 KG/cm2

Hệ số an toàn đối với loại vật liệu này: n = 1,5ữ3 Lấy n = 3

Vậy [σ] = σc/n = 800 ữ933,3 kg/cm2

Ta kiểm tra tiết diện ngang của khung theo tiết diện như hình vẽ:

Mặt cắt ngang của tiết diện có kết cấu thép tổ hợp, gồm nhiều thanh có tiết diện khác nhau ghép với nhau tạo nên

Do đó ta kiểm tra theo công thức:

J

M X

Trong đó:

- Mx =

8 4

.l ql2

P + = 2855959500 N/mm2

- y: Khoảng cách từ điểm đầu đến trọng tâm mặt cắt y = 0,35m

- JX: Mômen quán tính tổng diện tích với trục quán tính chính trung tâm

JX = 0,14m4 Thay số vào công thức trên ta có: σ = 713,8 N/m2

< [σ]

Vậy tiết diện đã chọn thoả mãn điều kiện bền

Chủ nhiệm đề tμi Thủ trưởng cơ quan chủ trì đề tμi

k.s.Nguyễn văn canh