Thiết kế cần trục chân đế mâm quay KPM 32,5 Tấn - Chương 7

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Thiết kế cần trục chân đế mâm quay KPM 32,5 Tấn

Quá trình xe con chuyển động trên ray tải trọng tác động thay đổi liên tục vành bánh xe sẽ chịu tác động momen xoắn phức tạp thay đổi liên tục Bề mặt tiếp xúc giữa ray và bánh xe xuất hiện ma sát rất lớn, nhiệt cao, gây mái mòn bánh nhanh và làm giảm tuổi bền của bánh xe

Bánh xe di chuyển của xe con là loại 2 gờ, bề mặt làm việc hình trụ Số bánh xe chủ động chiếm 1/2 tổng số bánh xe Bánh xe chủ động có chức năng nhận chuyển động từ cơ cấu di chuyển và nhờ lực bám giữa bề mặt lăn của bánh xe và ray mà xe con có thể di chuyển được trên dầm của cổng trục Bề mặt lăn của bánh xe được gia công cơ khí với độ chính xác cao và nhiệt luyện đến độ cứng HB= 300400, song độ cứng của mặt lăn của bánh xe phải nhỏ hơn độ cứng bề mặt làm việc của ray, vì trên thực tế việc ta sửa chữa cũng như thay thế hệ thống bánh xe sẽ dễ dàng, đơn giản và đỡ tốn kém hơn nhiều so với thay thế hệ thống ray

Thành phần hoá học của thép 45:

7.2.PHÂN TÍCH TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU CHI TIẾT:

Bánh răng cũng như mọi chi tiết khác, kết cấu của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng gia công, ảnh hưởng đến độ bền khi làm việc Vì vậy, ngay khi thiết kế cần chú ý đến bề mặt của nó

Bánh xe là chi tiết dạng bánh răng, vì vậy ta chọn loại bánh xe là loại hình trụ có hai gờ, có lỗ trụ đơn giản, có rãnh then và được lắp với trục băng các ổ bi, bạc…

Vật liệu chế tạo là loại thép 45

Ứùng suất bền kéo nhỏ nhất: 2/540Nmm

bk 

Ứùng suất bền chảy của vật liệu: 2/270Nmm

101

7.3.XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT:

Đặc điểm là sản lượng hàng năm ít, thường từ một đến vài chục chiếc, sản phẩm ít ổn định do chủng loại nhiều, chu kỳ chế tạo không được xác định Do vậy trong sản xuất này thường chỉ sử dụng các trang thiết bị, dụng cụ công nghệ vạn năng Máy móc được bố trí theo loại máy thành từng bộ phận sản xuất khác nhau Yêu cầu trình độ thợ phải cao Dạng sản xuất đơn chiếc này phù hợp với nhu cầu thay thế, sản xuất mới các chi tiết máy trục ở cảng Nhu cầu này ít ổn định và không thường xuyên Ngoài ra, cũng có thể theo dạng hàng loạt nhỏ Lúc đó sản phẩm tương đối ổn định và được chế tạo theo chu kỳ xác định Dạng sản xuất này rất gầnvà giống với sản xuất đơn chiếc

7.4.CHỌN PHÔI:

Việc chế tạo bằng phôi đúc hiện nay được sử dụng rất rộng rãi vì phôi đúc có kết cấu phức tạp và đạt được kích thước từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác như rèn, dập khó đạt được Ngoài ra, phôi đúc sẽ giảm các nguyên công , tiết kiệm vật liệu, tăng độ chính xác cho chi tiết

Với hình dáng tương tự dạng bánh răng, bánh xe có hai gờ và với dạng sản xuất, vật liệu như đã chọn ở trên, ta quyết định chọn phương pháp chế tạo phôi là phôi đúc

7.5.THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG:

7.5.1Nguyên công 1:

Bước 1: Tiện sơ bộ mặt bên của bánh xe Bước 2: Tiện tinh mặt bên của bánh xe

Hình 1: Tiện bề mặt bên của bánh xe

Tiện một đầu này xong quay đầu và tiện nửa còn lại Kẹp chặt: mâm cập 3 chấu Định vị hạn chế 5 bậc tự do

Tiện thô:

Dao tiện: T15k6 t=3 mm

S=1,35 mm/vòng n=38 v/ph

V=92 m/ph Tgc=14,5 ph Máy tiện: 1295

Đường kính gia công lớn nhất: 640mm Chiều dài ci tiết gia công: 350mm

102 Số trục chính: 6

Giới hạn số vòng quay/phút: 19269 Cấp số tốc độ: 24

Công suất động cơ: < 55 KW

Tiện tinh:

Dao tiện: T15K6 t=0,5 mm S=0,2 mm/vòng n=110 v/ph V=265 m/ph Tgc=27,86 ph Máy tiện: 1295

7.5.2.Nguyên công 2:

Tiện sơ bộ vành, gờ và các bề mặt tiếp xúc gồm các bước:

Bước 1: Tiện sơ bộ bề mặt

Tiện thô vành bánh xevà bo tròn gờ với dường kính r= 8mm

Hình 2 – Tiện sơ bộ bề mặt Bước 2: Tiện tinh vành bánh xe

Tiện tinh bề mặt tiép xúc

Các thông số gia công như nguyên công 1

7.5.3.Nguyên công 3: Tiện lỗ trục bánh xe

Hình 3 – Tiện lỗ trục bánh xe

 Dao tiện lỗ tiêu chuẩn gán mãnh hợp kim cứng BK6

 : Góc nghiêng trước của dao (=900)

 Chiều sâu cắt Bước thô t=2 mm

103 Bước tinh t=0,3 mm

 Số vòng quay: nthô= 75,22 v/ph ntinh=210,6 v/ph

 Lượng tiến dao: Sthô=0,2 mm/v Stinh=0,05 mm/v

 Vận tốc cắt : vthô=167,8 m/ph

Định vị: Mặt đáy 3 bậc tự do, mặt bên hai bậc tự do

Các thông số gia công:

Dao: P18 t=1,6 mm s= 0,12 mm/htk n= 61,1 htk/ph V=22 mm/ph tgc=1.96 ph Máy tiện: 1A616

7.6.TÍNH VÀ TRA CHẾ ĐỘ CẮT:

Tính cho các nguyên công tiện bao gồm: tiện sơ bộ và tiện tinh

Công việc được thực hiện trên máy 1295,công suất động cơ N=50Kw

* Tiện bề mặt:

104 Xác định theo công thức:

Trong đó:

T=30 60 phút: Trị số trung bình của tuổi bền, lấy T=45 ph Cv=292 : Hệ số điều chỉnh

xv=0,15 yv=0,3 m= 0,18

.tSk 0,18 0,15 0,3 mphT

 Số vòng quay trục chính:

Dvm 

 Lực cắt P(N): chia 3 thành phần theo tọa độ của máy

 Lực cắt theo hướng tiếp tuyến: PZ

 Lực cắt theo hướng kính: PY

 Lực cắt theo hướng trục: PX

Pxyz=Cp.tx.Sy.vn.kp=PZ=Cp.tXpz.SYpz.vnz.kpz=300.31.1.350,75.84-0,15 =515,7 (KG)

 Công suất cắt: Nc(Kw)

Xác định theo công thức: mXvVYvkVStT

Trong đó:

T=3060 phút: trị số trung bình của tuổi bền, lấy T=45 ph Cv=292 : Hệ số điều chỉnh

105 xV=0,15 ; yV=0,3 ; m=0,18

.tSk 0,18 0,15 0,3 mphutT

 Số vòng quay trong một phút:

Máy tiện như trên

Định vị và kẹp chặt không thay đổi

Dao tiện lỗ tiêu chuẩn gắn mảnh hợp kim cứng Thông số dao Mảnh hợp kim cứng BK6, =900 Tiện thô:

Tính vận tốc cắt

Chọn chiều sâu cắt

Các thông số tra bảng: CV=324

KV=K1.K2.K3.K4.K5.K6=0,72

106 T=3060

m=0,2 t = 2 x = 0,2 y = 0,4 s = 0,2

Số vòng quay: n= (167,8.1000)/(3,14.710)=75,22(v/ph)  Tiện tinh:

Tính vận tốc cắt t= 0,3 mm

Các thông số tra bảng tương tự như trên

7.7.LƯỢNG DƯ GIA CÔNG:

Chất lượng bề mặt phôi:

Phôi đúc: cấp chính xác 7-9; RZ=250 m ; Ti=350 m Các thông số đạt được sau khi gia công bề mặt:

Gia công thô: cấp chính xác 3 - 4; RZ=50 m ; Ti=50 m Gia công tinh: cấp chính xác 4 - 5; RZ=20 m ; Ti=30 m Sai lệch vị trí không gian:

284700 

 755,4(m)

Sai lệch không gian sau khi tiện thô: 1=.0,05=37,77 m Sai số kẹp chặt:

 602 1602 17088

)(

107 Lượng dư lớn nhất:

TD: Hiệu dung sai của bước sát trước và bước hoàn thành

7.8.THỜI GIAN GIA CÔNG:

L2 (13) 2

T       

b Bề mặt làm việc:

L2 (13) 2

T       

*Tiện thô:

a Bề mặt bên:

L2 (13) 2

b Bề mặt làm việc:

mmL2 2

7.8.2.Nguyên công 3:

8.2.1 Tiện thô:

T      L=140 mm ; L1t/tg=0 ; L2=25

8.2.2 Tiện tinh:

108

7.8.3.Nguyên công 4:

Gia công tiện:

.l+.2=50 mm S=0,12 mm/htk h=13,4 mm

 Thời gian gia công tổng cộng:

tcTTTTT 

T0: Thời gian cơ bản

Tp: Thời gian phụ ; Tp=10%.T0Tpv: Thời gian phụ việc ; Tpv= 3%.T0

Ttn: Thời gian nghỉ ngơi tự nhiên của công nhân ; Ttn= 5%.T0Nguyên công1:

To= 13,23 + 6,95 = 20,18ph Ttc= T0 18%T0= 23,81ph Nguyên công2:

To= 3,8 + 2 =5,8 ph

Ttc= 5,8 + 1,044 = 6,844 ph Nguyên công3:

T0= 9,44 + 2,5 =11,94 ph Ttc=11,94 + 2,149 = 14,1ph Nguyên công4:

T0=1,96 ph

Ttc=1,96+0,98+0,05+0,19=2,3 ph