Thiết kế tàu hút bùn - Chương 6

Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Thiết kế tàu hút bùn

CHƯƠNG 6:

TÍNH TOÁN CỤM NÂNG HẠ CỌC NEO

6.1 SƠ ĐỒ CỤM NÂNG HẠ CỌC NEO:

Hình 6.1 – Sơ đồ cụm nâng hạ cọc neo.

1 – Phao; 2 – Tang; 3 – Cáp; 4 – Puly dẫn hướng; 5 – Cọc neo; 6 – Tai cọc

6.2 CHỨC NĂNG, NHIỆM VỤ CỦA CỌC NEO:

- Cọc neo có nhiệm vụ cắm sâu vào đất nhờ trọng lượng bản thân để giữ chotàu có một vị trí nhất định lúc thi công cắt đất Ngoài ra cọc neo còn có nhiệm vụtrong việc di chuyển tàu theo lối di chuyển 2 cọc neo như sau: muốn di chuyển tàuđến một vị trí khác ta nâng 1 cọc neo lên và giữ nguyên cọc còn lại cắm xuống đất,sau đó dùng sào tre đẩy tàu quay quanh cọc neo còn lại, đến một vị trí mới thì hạcọc neo thứ 2 cắm sâu vào lòng đất, cố định tàu ở vị trí mới.

- Ơû đây ta thiết kế 2 cơ cấu tời quay tay để nâng hạ 2 cọc neo riêng biệt.

6.3 TÍNH TOÁN LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC NEO:

Cọc hạ xuống rồi cắm sâu vào đất nhờ trọng lượng bản thân cọc Khi cọc đisâu vào đất thì có các lực sau tác dụng vào cọc:

- Lực cản do đất tác dụng lên cọc

94

- Lực ma sát giữa cọc và tai cọc- Lực đẩy Acsimet.

Trong đó đáng kể nhất, lớn nhất là lực tác dụng của đất lên cọc.Điều kiện để cọc đi sâu vào đất:

Trong đó:

P : trọng lượng cọc.

P: lực cản của đất tác dụng lên cọc, được tính theo:

Fb . c. (6.4)Với: dc: đường kính ngoài của cọc, dc 49mm

h: chiều sâu cọc lún vào đất, chọn h0,3m

P b 20

6.3.1 Chiều dài cọc:

h

Ta chọn chiều dài cọc: Lc 3,5m

6.3.2 Khối lượng cọc:

Cọc ta làm từ một ống thép có:- Đường kính ngoài:D49mm

- Đường kính trong: d 44mm

Trọng lượng 1 cọc là:

Ta chọn Gc 10kG

Lực đất tác dụng lên cọc là 19,4kG trong khi đó trọng lượng cọc chỉ 10kG dođó ta phải thêm vào cọc 1 đối trọng lớn hơn 10kG hay khi cọc rơi xuống chạm mặtđất ta dùng tay tác dụng thêm vào cọc 1 lực lớn hơn 10kG (lực do tay người tạo nêncó giá trị từ 15 20kG) Ta chọn phương án thêm đối trọng vào cọc.

6.4 TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG HẠ CỌC:6.4.1 Lực nâng cọc:

Pn  c 202040400

6.4.2.Chọn cáp:

Lực kéo đứt:

Sđ  max. (6.7) Trong đó:

S : lức kéo lớn nhất, Smax Pn 400Nk : hệ số an toàn, k 5

NS 400 .52000 đ

96

Do lực kéo đứt phần này giống phần cơ cấu di chuyển đối trọng nên ta chọncáp cùng loại với cáp di chuyển đối trọng, đó là loại cáp: KP6x19 có: S 12400N và đường kính cáp dc 4,8mm

6.4.3 Đường kính tang, puly:

Ta chọn giống như tang và puly ở phần di chuyển tải trọng động thể thuận lợicho việc chế tạo, thay thế:

- Đường kính tang: Dt 150mm

- Đường kính puly: Dpl 125mm

6.4.4 Chiều dài tang Lt:

- Chiều dài cáp làm việc:

Lc  0  (6.8)Trong đó:

Ta chọn: Lc 3m

- Số vòng cáp làm việc quấn lên tang: 3,14.1504,8 8

- Số vòng cáp dự trữ: z1 3 (vòng)- Chiều dài tang:

mmLt 2.2580130

Ta chọn Lt 160mm để giống kích thước chiều dài tang ở cụm di chuyển đối trọngđộng.

- Momen do cọc gây nên trên tang:

Với: t 0,75

NmmMc .0,7522500

- Momen do công nhân tác động lên tang:

Mcn . (6.11)Trong đó:

P: lực do tay người công nhân gây ra, P 150 N

l: chiều dài tay quay, l 250mm

m: số người quay tời, m1 nên 1

98