ĐA máy nâng thiết kế cơ cấu di chuyển cầu trục 2 dầm

ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY NÂNG VẬN CHUYỂN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CƠ CẤU DI CHUYỂN CẦU TRỤC 2 DẦM PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 5 HÀ NỘI 2021 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC 6 I GIỚI THIỆU VỀ MÁY NÂNG VẬN CHUY.

ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY NÂNG VẬN CHUYỂN ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ CƠ CẤU DI CHUYỂN CẦU TRỤC DẦM PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ :5 HÀ NỘI -2021 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC…………………………… …6 I.GIỚI THIỆU VỀ MÁY NÂNG VẬN CHUYỂN ………………….6 1.1.Phân loại máy nâng vận chuyển ………………………………….6 1.1.1.Căn vào chuyển động ……………………………… 1.1.2.Căn vào cấu tạo nguyên lý làm việc………………….….6 1.2.Điều kiện an toàn ……………………………………… ……….6 1.3 Cầu trục ………………………………………………… …… 1.3.1 Khái niệm …………………………………… ……….…… 1.3.2 Phân loại …………………………………………………… 1.3.3 Nguyên lý hoạt động ………………………………………… 1.3.4.Ứng dụng ………………………………………………………9 1.3.5 Cấu tạo cầu trục dầm …………………………… …….9 1.3.6 Một số máy cầu trục………………………………… 10 1.3.6.1.Cơ cấu nâng hạ …………………………………………… 10 1.3.6.2 Cơ cấu di chuyển cầu trục………………………………… 12 1.3.6.3 Cơ cấu thiết bị mang tải …………………………………….13 1.3.6.4 Một số thiết bị phụ trợ……………………………… …….15 CHƯƠNG II : TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ CẤU DI CHUYỂN CẦU TRỤC DẦM 2.1 Thông số kĩ thuật…………………………………………….….16 2.2 Phương án thiết kế truyền…………………………… …….16 2.3 Sơ đồ dẫn động cấu di chuyển cầu trục…………………… 18 2.4 Tính tốn, thiết kế, tính chọn phận………………… 19 2.4.1 Thiết kế bánh xe ray ………………………………… ….19 2.4.2 Tính chọn động điện ………………………………….… 22 2.4.3 Tính tốn chọn phanh ……………………………… ……25 2.4.4 Tính chọn khớp nối …………………………………….…….27 2.4.5 Tính chọn truyền……………………………………….….29 2.4.6.Các phận khác cấu di chuyển cầu trục …………….30 KẾT LUN TI LIU THAM KHO lời nói đầu -Máy nâng- vận chuyển phơng tiện quan trọng việc giới hoá trình sản xuất ngành kinh tế quốc dân -Trong nớc tiên tiến, ngày phát triển mạnh "máy - vận chuyển", ngành máy nâng vận chuyên đà trở thành ngành lớn chế tạo máy có tính độc lập -Trong thời kỳ công nghiệo hoá, đại hoá đất nớc hàng loạt nhà máy, công xởng đợc lắp ráp xây dựng với dây truyền công nghệ máy móc đại đợc sử dụng rộng rÃi với khối lợng lớn -Để đáp ứng nhu cầu cần thiết đất nớc phát triển nên đòi hỏi cần phải có trang thiết bị phục vụ cho trình sản xuất, góp phầnlàm cho chất lợng công việc đạt hiệu kinh tế cao Do yêu cầu cần thiết thiết kế máy nâng vận chuyển ngày cấp bách -Đứng đầu nhu cầu tăng nhanh máy nâng vận chuyển phải kể đến cầu trục Cầu trục đợc sử dụng rộng rÃi bến bÃi, nhà máy, phân xởng để nâng chuyển hàng hoá,máy móc công việc nặng Nó có ý nghĩa quan trọng phơng diện giảm nhẹ sức lao động nặng nhọc cho công nhân, tạo suất làm việc cao, không ngây ô nhiễm môi trờng , đáp ứng nhu cầu đại ngành kinh tÕ qc d©n -HiƯn níc ta cã nhiỊu trung tâm nghiên cứu nh nhà máy, xí nghhiệp đà nghiên cứu chế tạo loại cần trục với đầy đủ kích thớc, tải trọng chế độ làm việc khác để đáp ứng nhu cầu đa dạng phong phú ngành công nghiệp Vì ngành chế tạo cầu trục phát triển Trong thời gian học tập trờng nhờ nhiệt tình giảng dạy thầy cô mà em có kiến thức ngành máy xây dựng nói chung cầu trục nói riêng Trong thời gian làm đồ án có nhiều kiến thức em cần học hỏi tham khảo thầy cô bạn bè giúp đỡ với nhiệt tình hớng dẫn làm đề tài thầy để em hoàn thành tốt đồ án Cuối em xin trân thành cảm ơn: Các thầy cô môn: Sinh viên thực CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC I GIỚI THIỆU VỀ MÁY NÂNG VẬN CHUYỂN Máy nâng vận chuyển thiết bị dùng để thay đổi vị trí đồi tượng nhờ thiết bị mang vật trực tiếp móc treo, thiết bị gián tiếp gầu ngoạm, nam châm điện, băng tải,… Như máy nâng vận chuyển đóng vai trị quan trọng q trình sản xuất: giảm nhẹ sức lao động cho công nhân nâng cao suất lao động 1.1.Phân loại máy nâng vận chuyển: 1.1.1 Căn vào chuyển động chính: Chia làm hai loại: - Máy nâng - Máy vận chuyển liên tục 1.1.2 Căn vào cấu tạo nguyên tắc làm việc: - Cầu trục - Cổng trục - Cần trục tháp - Cần trục quay di động(cần trục ô tô, bánh lốp, bánh xích) - Cần trục cột buồm cần trục cột quay - Cần trục chân đế cần trục nối - Cần trục cáp 1.2 Điều kiện an toàn: Trong thực tế tần suất xảy tai nạn sử dụng máy nâng lớn nhiều so với loại máy khác Do vấn đề an toàn sử dụng máy nâng vấn đề quan trọng đặt lên hàng đầu Với cầu trục lăn có nhiều phận máy lắp với đặt cao cần phải thường xuyên kiểm tra để kịp thời phát hư hỏng lỏng mối ghép ,rạn nứt mối hàn thời gian sử dụng lâu … Đối với chi tiết máy chuyển động bánh xe ,trục quay phải có vỏ bọc an tồn nhằm ngăn mảnh vỡ văng có cố chi tiết máy hoạt động Toàn hệ thống điện máy phải nối đất Với động có phanh hãm nhiên phải kiểm tra phanh thường xuyên không để xảy tượng kẹt phanh gây nguy hiểm sử dụng Tất người điều khiển máy làm việc hay phục vụ máy phạm vi làm việc máy phải học tập quy định an tồn lao động có làm kiểm tra phải đạt kết Trong máy làm việc công nhân không đứng vật nâng phận mang để di chuyển với vật không dùng vật nâng di chuyển Đối với máy không không hoạt động thường xuyên (nhiều ngày không sử dụng) đưa vào sử dụng phải kiểm tra toàn kết cấu máy Để kiểm tra tiến hành thử máy với hai bước thử tĩnh thử động Bước thử tĩnh: treo vật nâng có trọng lượng 1,25 lần trọng lượng nâng danh nghĩa cầu trục thiết kế để thời gian từ 10 đến 20 phút Theo dõi biến dạng tồn cấu máy Nếu khơng có cố xảy tiếp tục tiến hành thử động Bước thử động: Treo vật nâng có trọng lượng 1,1 trọng lượng nâng danh nghĩa sau tiến hành mở máy nâng, di chuyển, hạ vật, mở máy đột ngột, phanh đột ngột Nếu khơng có cố xảy đưa máy vào hoạt động Trong cơng tác an tồn sử dụng cầu trục người quản lý cho lắp thêm thiết bị an toàn nhằm hạn chế tối đa tai nạn xảy cho công nhân làm việc Một số thiết bị an tồn sử dụng là: Sử dụng cơng tắc đặt vị trí cuối hành trình xe lăn hay cấu di chuyển cổng trục Các công tắc nối với thiết bị đèn âm báo hiệu nhằm báo cho người sử dụng biết để dừng máy Đồng thời nối trực tiếp với hệ thống điều khiển để tự động ngắt thiết bị có cố xảy Như để hạn chế tối đa tai nạn xảy địi hỏi người cơng nhân sử dụng máy phải có ý thức chấp hành nghiêm túc yêu cầu nêu 1.3 Cầu trục: 1.3.1 Khái niệm Cầu trục (Overhead Crane) thiết thiết bị nâng hạ gồm hai chuyển động (ngang, dọc cao nhà xưởng) để đảm bảo thao tác nâng hạ, di chuyển tải không gian làm việc cầu trục nhà xưởng - Việc sử dung cầu trục tiện lợi cho việc bốc, xếp hàng hóa vật có tải trọng lớn, kích thước cồng kềnh (sắt, thép, bê tơng ) Sức nâng lớn từ đến 500 tấn, vận hành chủ yếu động điện nên cầu trục sử dụng rộng rãi ngành Công nghiệp nói chung 1.3.2 Phân loại a Phân loại theo công dụng cầu trục: Dùng để nâng hạ tải, di chuyển tải, lắp đặt tải b Phân loại theo cấu dẫn động cầu trục: dẫn động cầu trục thường điện (nâng hạ di chuyển động điện 1pha, pha), cấu dẫn động dẫn động tay (nâng hạ palang chạy xích kéo tay treo dầm cầu trục di chuyển cầu trục dẫn động qua truyền khí bánh ăn khớp, trục truyền ) c Phân loại theo kết cấu dầm cầu trục (thiết kế): - Cầu trục dầm đơn (cầu trục dầm): kết cấu dạng hộp Chữ I (cán nóng, tổ hợp), dạng dàn 1.1 Cầu trục dầm đơn (một dầm) - Cầu trục dầm đôi (cầu trục hai dầm): Kết cấu thường dạng hộp, dàng dàn 1.2 Cầu trục hai dầm (dầm đôi) - Cầu trục treo: Kết cấu dạng hộp, chữ I, dạng dàn 1.3 Cầu trục treo d.Phân loại theo phạm vi sử dụng cầu trục: - Cầu trục cho cẩu cảng: với sức nâng hàng hóa lớn 10 n1: sè vßng quay trục I động Đối với động đà chọn có mômen danh nghĩa: Mômen mở máy trung bình động cơ: Ta thy Nh vậy, đà dùng Mmmax = 2,3Mdn, động có mômen mở máy trung bình nhỏ nhiều mômen mở máy cho phép tức đảm bảo hệ số an toàn bám 2.4.3 Tính toán chọn phanh: Tính chọn phanh phải xuất phát từ yêu cầu cho xe lăn di chuyển đờng ray trờng hợp, tợng trợt trơn thời kỳ phanh Gia tốc vật nâng, theo bảng (3_10[1]), tơng øng víi tû lƯ b¸nh dÉn so víi tỉng sè bánh xe 50% hệ số bám = 0,2, ta chọn đợc jph0 = 0,75(m/s2) Thời gian phanh vật nâng: Với phanh đặt trục thứ nhất, tải trọng nâng: với: ý CT(3_40[1]) Căn vào M ph = 18,8(N.m), ta Chọn phanh má TKT 100 ,phanh có khả tạo mô men phanh lớn M max=35 N.m, nhng ta sử dụng theo yêu cÇu víi M ph=23 (N.m)  KiĨm tra hƯ sè an toµn cđa phanh: 31  KiĨm tra gia tèc h·m cã vËt: Khi cã vËt, thêi gian phanh xác định theo công thức: : mômen tĩnh chuyển động xe lăn có vật nâng Gia tốc hÃm: Trị số gia tốc hÃm nằm khoảng thờng ding(0,30,6).Nh với cầu trục thông thờng phanh đà chọn nh hợp lý 2.3.4.Tớnh chn khp ni: 2.3.4.1 Khớp nối trục động đầu vào hộp giảm tốc: ta sử dụng loại khớp vòng đàn hồi,là loại khớp nối di động lắp làm việc hai trục không đồng tâm tuyệt đối Ngoài ra,loại khớp giảm đợc chấn động va đập mở máy phanh đột ngột Phía nửa khớp bên hộp giảm tốc kết hợp làm bánh phanh Chọn khớp có kí hiệu MB-2,loại có bánh phanh, đờng kính bánh D=100,mô men xoắn lớn mà khớp truyền đợc Mmax=35(N.m),mô men vô lăng khớp ()=0,255 (N.m2) Mô men lớn mà khớp phải truyền xuất hai trờng hợp: Khi mở máy nâng vật phanh hÃm vật nâng M max Khi mở máy di chuyển,với hệ số tải lớn M dn =2,3 suất mô men mở máy lớn bằng: Mmax=2,3 Mdn=2,3.15=34,5 (N.m) 32 Phần d để thắng quán tính cđa c¶ hƯ thèng : Md= Mmax- Mn, (N.m) Víi Mn= Mt =15 (N.m): Mô men để thắng lực cản tĩnh chuyển động Vậy Md=19,5(N.m) Một phần mô men Md tiêu hao việc thắng quán tính chi tiết máy quay bên phía trục động (ro to động điện nửa khớp nối ),còn lại phần truyền qua khớp Mô men vô lăng nửa khớp phía đọng lấy 40% mô men vô lăng khớp =0,4.0,255= 0,102N.m2) Mô men vô lăng chi tiết máy quay giá động : =()roto+, (N.m2) =0,85+0,102 = 0,952 (N.m2) Mô men vô lăng tơng đơng vật nâng chuyển trục động : ()tđ=0,1.(Q+ Gct+Qxm)., (N.m2) Trong : Q:Trọng lợng hàng nâng,N Q=75000 (N) Gc: Trọng lợng cầu kể cấu di chuyển cầu Gct=52000(N) Qpl: Trọng lợng xe con,N Qxm =9000(N) v: Tốc độ di chuyển cầu trục,m/ph v=15( m/ph) ndc:Tốc độ quay ®éng c¬,vg/ph ndc =885 (vg/ph) ()t® = 0,1.(75000+52000+9000).=3,9 (N.m2) Tỉng mô men vô lăng hệ thống : =.+()tđ, (N.m2) :Hệ số kể đến ảnh hởng chi tiết quay sau trục động cơ,=1,1ữ1,2 =1,2.1,1+ = 1,32 (N.m2) Tổng mô men vô lăng phần cấu từ nửa khớp bên phía trục bánh xe phía sau là: 33 =-, (N.m2) =0,368 (N.m2) Phần mô men d trun qua khíp : =Md , (N.m2) =19,5 =5,4(N.m2) Tỉng mô men truyền qua khớp : =Mn +=8,78+5,4=14,1 (N.m2) Khi phanh hÃm cầu trục di chuyển : Mô men đặt phanh :Mph=23 (N.m) Tổng mô men để thắng quán tính hệ thống : Mqt=Mph +Mt =23+8,78=19,85 (N.m) Nh vậy,khi mở máy di chuyển khớp phải truyền mô men lớn hơn,do cần kiểm tra khả truyền tải khớp theo mô men truyền yêu cầu M=17,532 (N.m) Kiểm tra điều kiện làm việc an toµn cđa khíp nèi : M.k1.k2 =14,,1.1,3.1,2=21,9 (N.m) 354001 (N) c Tính then - Để truyền momen từ trục đến bánh xe di chuyển dảm bảo cầu trục hoạt động bình thường đường kính trục chỗ lắp bánh xe di chuyển phải có đường kính d=90 mm Tra bảng (9.1,[1]), then có: b-h-t1-t2 =45-25-15-10,4 - Chiều dài then bằng: l = 0,8.lm = 0,8.19 =152 (mm) Với: lm – chiều dài moay - Kiểm nghiêm then theo sức bền dập sức bền cắt theo công thức: 2.M x ≤ [ σ ] (N/mm ) d.t.l 2.M x τc = ≤ [ τ] N / mm ) ( d.b.l σd = Trong đó: Mx – Momen xoắn cần truyền, Nmm D – Đường kính trục, mm L – chiều dài then,mm B – Chiều rộng then,mm [],[] – Ứng suất dập ứng suất cắt cho phép, tra bảng (9.5[2]) có: = (20…30 ) (Mpa), [ σ d ] = 100 (MPa) Thay số vào ta có: 42 2.2062000 = 20, 09 ( N / mm ) < [ σ ] 90.15.152 2.2062000 τc = = 6, 69 ( N / mm ) < [ τ] 90.45.152 σd = => Như then đảm bảo yêu cầu điều kiện chịu dập chịu cắt 43 KẾT LUẬN Sau thời gian làm đề tài, dựa sở tài liệu kỹ thuật máy nâng vận chuyển số tài liệu tham khảo khác với hướng dẫn tận tt́nh thầy giáo thầy môn Máy xây dựng, Đồ án em trình bâng vận chuyển - Tính tốn thiết kế cấu di chuyển cầu trục dầm Từ nội dung đồ án, ứng dụng để lựa chọn loại máy, thiết bị công tác phù hợp với yêu cầu làm việc khác nhau, chiều khả làm việc máy mới, mang lại nhiều hiệu cho cơng tác chẩn đốn, bảo dưỡng kỹ thuật sửa chữa máy, đồng thời tăng khả làm việc an tồn, nâng cao suất làm việc, nâng cao tính kinh tế máy… Với thời gian có hạn nguồn tài liệu tham khảo chưa đầy đủ nên số cụm chi tiết, phận cấu di chuyển cầu trục dầm em chưa thể khảo sát hết Và tŕnh làm đồ án có nhiều cố gắng khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đóng góp kiến thầy để em bổ sung, hoàn thiện đề tài Em xin chân thành cảm ơn! 44 Tài liệu tham khảo Đào Trọng Thường (1975)Tính- tốn máy trục – Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Trịnh Trất – Lê Văn Uyển (2002)-Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí tập1+2 – Nhà xuất Giáo Dục Át lát thiết kế Máy nâng vân chuyển Thiết kế chi tiết máy – Nhà xuất giáo dục (1999) 45 ... khớp, trục truyền ) c Phân loại theo kết cấu dầm cầu trục (thiết kế) : - Cầu trục dầm đơn (cầu trục dầm) : kết cấu dạng hộp Chữ I (cán nóng, tổ hợp), dạng dàn 1.1 Cầu trục dầm đơn (một dầm) - Cầu trục. .. 1.3.5 Cấu tạo cầu trục dầm …………………………… …….9 1.3.6 Một số máy cầu trục? ??……………………………… 10 1.3.6.1 .Cơ cấu nâng hạ …………………………………………… 10 1.3.6 .2 Cơ cấu di chuyển cầu trục? ??……………………………… 12 1.3.6.3 Cơ cấu thiết. .. lượng cầu trục cấu di chuyển Qct, tấn:5 ,2 Vận tốc di chuyển cầu trục Vct, m/phút: 15 Chế độ làm việc:trung bình 20 2. 2 Phương án thiết kế truyền a.Phng ỏn 1: Hỡnh 2. 1 Phơng án áp dụng cho cầu trục