Tài liệu Tính toán cần cẩu Derrick tải trọng nâng 3T dùng cho tàu thủy - chương 7: Các bộ phận khác của cơ cấu nâng ppt

Bộ phận kẹp cáp trên tang Có nhiều phương pháp kẹp cáp trên tang song có hai kiểu tiện lợi được sử dụng rộng rãi là kiểu dùng tấm kẹp cáp ép trên mặt tang bằng bulông và dùng kiểu chiêm

Chương 8: Các bộ phận khác của cơ cấu

nâng

2.2.2.7.1 Bộ phận kẹp cáp trên tang

Có nhiều phương pháp kẹp cáp trên tang song có hai kiểu tiện lợi được sử dụng rộng rãi là kiểu dùng tấm kẹp cáp ép trên mặt tang bằng bulông và dùng kiểu chiêm hãm đầu cáp trên tang, ta sử dụng phương pháp kiểu kẹp cáp trên tang thông thường Phương pháp này sử dụng rộng rãi hơn, đơn giản chế tạo, sử dụng tiện lợi Cáp được kẹp lên thành tang bằng 1 bulông qua tấm đè kẹp trên tang

- Lực căng tác dụng lên bộ phận kẹp cáp được tính theo công thức:

N e

e

S

S dm fa

k  13550,12.4,2 299 , 9

Trong đó: f = 0,12  0,16 – hệ số ma sát giữa mặt tang với cáp, chọn 0,12

 = 4- góc ôm của các vòng cáp dự trữ (2) trên tang tương ứng

- Lực kéo mỗi bu lông kẹp tính theo công thức:

) 1 )(



 k f

e f f

S P

Với: f1- hệ số ma sát giữa tấm kẹp và cáp, góc ôm cáp 2 = 2.400 = 800

187 , 0 40 sin

12 , 0 sin



f f

1- góc ôm của cáp trên tang

khi chỉ còn một vòng cáp

N e

) 1 )(

187 , 0 12 , 0

(

9 , 299

4 12 ,





- Ứng suất tổng xuất hiện trong

bulông cả chịu nén và uốn:

3 1

2

1 0 , 1 4

.

3 , 1

d z

l nP d

z





Với: n- hệ số an toàn cho mối kẹp, n  1,5 chọn n = 2

z- số lượng bulông, z-1

Pu – lực uốn bu lông: P0 = f.P = 0,187 3060 = 572N

d1- đường kính trong bu lông ta chọn: d1 = 15mm

1- cánh tay đòn đặt lực P0 đó là khoảng cách từ điểm tiếp xúc của cáp với thanh đè lên đến bề mặt tang, l = 12mm

2 3

2 45 , 08 40 , 08 86 /

15 1 , 0 1

12 572 2 4

15

.

14

,

3

.

1

3060

.

2

.

3

,

1

mm N



Vậy bu lông có d = 15mm chế

tạo bằng thép CT3 thõa mãn

yêu cầu Từ đường kính bulông

ta chọn thanh đè tiêu chuẩn như

hình vẽ (2-10)

2.2.2.7.2 Trục tang

Sơ đồ tính toán như hình vẽ

(2-11)

Lực căng trên tang có trị số:

R = Sđm = 1355,2 KG = 13552N

Ta xét 3 trường hợp

+ Trường hợp 1: lực căng cáp tại

điểm C

RC = 13552N; RD = 0

Phản lực tại A

N

R

660

560 13552 660

) 500 60



Phản lực tại B

RB = RC– RA = 13552 – 11498 = 2053,4N Mômen đối với điểm C

MC = RA 100 = 11498,6 100 = 1149860N Mômen đối với điểm D

MD = RB 60 = 2053,4 60 = 123204N

+ Trường hợp II

Lực căng tại điểm D

RD = 13552N ; RC = 0

Phản lực tại B

N

R

660

600 13552 660

) 500 100



Phản lực tại A

RA = RD – RB = 13552 – 12320 = 1232N

Mômen đối với điểm C

MC = RA 100 = 1232 100 = 123200N

Mômen đối với điểm D:

MD = RB 60 = 12320.60 = 739200N

+ Trường hợp III:

Lực căng cáp nằm ở giữa tang:

RC = RD = 6776N

Phản lực tại A

N R

R

660

6776 )

60 500 (

6776 600

) 500 100



Phản lực tại B

RB = 13552 – RA = 13552 – 5759,6 = 7792,4N

Mômen đối với điểm C

MC = RA .100 = 5759,6 100 = 575960N

Mômen đối với điểm D

MD = RB 60 = 7792,4 60 = 467544N

Qua các trường hợp trên ta thấy mômen lớn nhất tại điểm

C ở trường hợp I với tang khi làm việc nó chịu mômen uốn theo chu kỳ đối xứng

Vật liệu chế tạo tang dùng thép C45 có:

- Giới hạn bền b = 610 (N/mm2)

- Giới hạn chảy c = 430 (N/mm2)

- Giới hạn mỏi [-1] = 250 (N/mm2)

Ứng suất cho phép với chu kỳ đối xứng Trong phép tính sơ bộ có thể tính theo công thức

 

k n].

[

1



 



Trong đó: hệ số [n] và k lấy theo bảng, ta chọn k = 2, [n] = 1,6

).

/ ( 13 , 78 2 6 1

250 ]

[   N mm2

Tại điểm C có đường kính là:

mm

M

13 , 78 1 , 0

1149860 ]

[ 1 ,





Chọn đường kính tại C d = 45mm

Kiểm tra trục tang tại tiết diện nguy hiểm

2 3

54 1 , 0

1149860

1 ,

M e



Số giờ làm việc tính theo công thức

T = 24 365.A kng kn = 24 365 10 0,67 0.5 29346 (giờ) Số chu kỳ tổng cộng tính theo công thức

Z0 = T.ack at

Trong đó: ack – số chu kỳ làm việc trong một giờ, ack = 20

at – số lần gia tải trong một chu kỳ, at = 1

Z0 = 29346 20 1 = 5,869.105

Tổng chu kỳ làm việc Z0 phân ra số chu kỳ làm việc Z1, Z2, Z3, tương ứng với tải trọng Q1, Q2, Q3 theo tỷ lệ thời gian 2:5:3

117384 10

869 , 5 10

2 10

0

Z

293540 10

869 , 5 10

5 10

0

Z

176076 10

869 , 5 10

3 10

0

Z

Số chu kỳ làm việc tương ứng

8 3 3

8 2 2

8 1









































Q

Q Z Q

Q Z Q

Q Z

Z td

Ztđ = 117384 + 0,755 293450 + 0,28 176076 = 146743 Hệ số chế độ làm việc

695 , 1 136743

10

8

7







td

K

Giới hạn mỗi tính toán:

-1 = [-1] Kc = 250 1,695 = 423,75 N/mm2

Hệ số chất lượng bề mặt ở đây ta chọn:  = 0,9 (bề mặt gia công tinh)

Hệ số kích thước  = 0,7

Hệ số tập trung ứng suất k = 1 (với trục đơn

Hệ số an toàn được tính theo công thức

m b a

k

n











 







.

. 1 1





Ở đây: m = 0 ứng suất thay đổi theo chu kỳ đối xưng

49 , 3 0 9 , 0 7 , 0

73 1

75 , 423







n

 n> [n] = 1,6

Vậy trục thỏa mãn điều kiện bền