ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT BỊ TÀU THỦY EBOOKBKMT COM ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK NỘI DUNG THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK A ĐỀ TÀI PHẦN I GIỚI THIỆU CHUNG I 1 Lựa chọn và bố trí cẩu I 2 Một số ưu và nhượ[.]
EBOOKBKMT.COM ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK NỘI DUNG THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK : A.ĐỀ TÀI: PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG: I.1 Lựa chọn bố trí cẩu I.2: Một số ưu nhược điểm Derrick đơn loại nhẹ I.3: Lựa chọn sức nâng mã hàng cần cẩu PHẦN II: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỦA CẨU: II.1: Các thông số yêu cầu II.2: Xác định chiều dài cần II.3: Tính sơ trọng lượng cần PHẦN III: XÁC ĐỊNH CÁC THÀNH PHẦN ỨNG LỰC: III.1: Xác định ứng lực góc nghiêng cần III.2: Xác định sức căng hai palang nâng hàng ngồi mạn hầm hàng PHẦN IV TÍNH CHỌN CẦN, KIỂM TRA BỀN VÀ ỔN ĐỊNH CHO CẦN THEO PHẦN MỀM SÁP 2000 VÀ THEO QUY PHẠM I.Chọn cần II Ngoại lực tác dụng lên cần III Xác định nội lực tác dụng lên cần IV Kiểm tra cần theo điều kiện ổn định V Kiểm tra độ bền theo tải trọng tổng hợp VI Kiểm tra theo ứng suất nén tổng hợp PHẦN V: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỘT CẨU VÀ TÍNH ĐỘ BỀN CỘT CẨU I.XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỘT CẨU 1.Lựa chọn loại tháp cẩu Ngoại lực tác dụng lên tháp cẩu Các ngoại lực lên tháp cẩu Chọn sơ kích thước mặt cắt tháp cẩu GVHD: KS.Nguyễn Văn Công SVTH: Nguyễn Quang KhánhLớp VT11 EBOOKBKMT.COM ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK II.TÍNH ĐỘ BỀN CỘT CẨU 1.Kiểm tra lại theo điều kiện bền 2.Kiểm tra lại điều kiện cứng Nội lực tác dụng lên cột cẩu 3.1Mô men uốn 3.2Lực nén 3.3 Mô men xoắn Kiểm tra điều kiện bền cột theo Phần Mềm Sap2000 4.1 Mô men uốn lực nén đầu cột 4.2 Mô men uốn lực nén gối đỡ cần 4.3 Kiểm tra điều kiện bền theo cơng thức quy phạm PHẦN VI TÍNH TỐN CỘT CẦN QUAY I.Cột quay cần mạn 1.1: Lựa chọn loại cột quay cần 1.2: Các ngoại lực tác dụng lên cột quay cần 1.3: Chọn mặt cắt ngang cột quay cần 1.4: Nội lực tác dụng lên cột quay cần 1.5: Kiểm tra điều kiện bền theo công thức quy phạm II.Cột quay cần hầm 2.1: Lựa chọn loại cột quay cần 2.2: Các ngoại lực tác dụng lên cột quay cần 2.3: Chọn mặt cắt ngang cột quay cần 2.4: Nội lực tác dụng lên cột quay cần 2.5: Kiểm tra điều kiện bền theo công thức quy phạm PHẦN VII: TÍNH CHỌN CÁC CHI TIẾT CỦA CẨU DERRICK I.Chạc đuôi cần II.Mã treo hàng đầu cần III.Mã quay cần IV.Cụm mã quay bắt dây nâng cần V.Gối đỡ cần nhẹ VI.Cụm móc cẩu VII.Cụm rịng rọc B BẢN VẼ: (KHỔ GIẤY AO) GVHD: KS.Nguyễn Văn Công SVTH: Nguyễn Quang KhánhLớp VT11 EBOOKBKMT.COM ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… GVHD: KS.Nguyễn Văn Công SVTH: Nguyễn Quang KhánhLớp VT11 EBOOKBKMT.COM ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK A ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ THIẾT BỊ LÀM HÀNG TÀU VẬN TẢI HÀNG KHÔ ĐI BIỂN CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA TÀU: Chiều dài tàu : Chiều rộng tàu : Chiều cao mạn : Chiều cao mớn nước : Vận tốc : Chiều dài miệng khoang hàng : Chiều rộng miệng khoang hàng : Loại hàng tàu chuyên chở : L = 215.4 (m) B = 32.64 (m) D = 21.54 (m) d = 11.64 (m) V = 14 (HL/H) 24 (m) 21,12(m) Tàu chở hàng rời PHẦN I: GiỚI THIỆU CHUNG I.1: Lựa chọn bố trí cẩu: Việc lựa chọn bố trí thiết bị xếp dỡ sức nâng loại riêng lẻ nằm quy hoạch chung mà người thiết kế phải thực Thiết bị xếp dỡ có vị trí quan trọng họ máy nâng hạ tàu Việc bố trí thiết bị xếp dỡ, số lượng tàu hàng nhìn chung phụ thuộc vào yếu tố sau: • Loại tàu, kiểu tàu vùng hoạt động tàu • Kích thước tốc độ tàu • Loại hàng mà tàu phải chở Hiện tàu hàng dùng phổ biến hệ thống cần trục Derrick cần trục quay bố trí hỗn hợp hai Chúng ta thiết kế thiết bị làm hàng cho tàu cỡ trung bình hoạt động vùng biển khơng hạn chế nên ta chọn cách bố trí hệ thống Derrick đơn loại nhẹ Derrick thiết bị xếp dỡ dùng sớm tàu, chúng sử dụng phổ biến ngày cải tiến, hồn thiện, đại hóa I.2: Một số ưu nhược điểm Derrick đơn loại nhẹ: ● Ưu điểm: • Có sức nâng vừa phải, đáp ứng yêu cầu làm hàng cho tàu nhỏ GVHD: KS.Nguyễn Văn Công SVTH: Nguyễn Quang KhánhLớp VT11 EBOOKBKMT.COM ĐỒ ÁN MƠN HỌC THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK • Có kết cấu tương đối đơn giản, dễ chế tạo bảo dưỡng •Chiếm diện tích boong • Gía thành tương đối rẻ ● Nhược điểm: • Tinh động khơng cao • Có suất khơng cao phải dịch chuyển hàng hóa điều chỉnh lại vị trí cần • Tính giới hóa thấp Hình vẽ cần cẩu nhẹ làm việc đơn: 1.cầ cẩu; Cột cẩu; 3.chốt chân cần; 4.chạc chân cần 5.cụm mã quay đỉnh cột; 6.puly đỉnh cột 7.dây điều chỉnh 8.cụm mã nâng cần đầu cần; 9.puly treo hàng đầu cần; 10.mani’ bắt dây hàng; 11.tấm nối trung gian; 12.mã treo hàng; 13.dây chằng; 14.tăng 15.dây hàng 16.puly chân cần 17.nhánh dây hàng vào; 18 tời hàng 19 cấu địnhvị dây điều chỉnh 20 hai nhánh dây điều chỉnh; 21 Tấm tam giác I.3: Lựa chọn sức nâng mã hàng cần cẩu: Với kiểu tàu chở hàng loại ( tàu chở hàng rời) ta tính chọn loại derrick đơn loại nhẹ, dựa vào bảng thống kê tàu mẫu theo tính chất loại hàngTuy nhiên ta tính chọn sức nâng hàng lần cần cẩu là: P = 5T GVHD: KS.Nguyễn Văn Công SVTH: Nguyễn Quang KhánhLớp VT11 EBOOKBKMT.COM ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK PHẦN II: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỦA CẨU: Kích thước cần cẩu, cột cẩu, phụ thuộc vào kích thước tàu, cách bố trí hầm hàng, cách bố trí cần trục tàu, cơng dụng tàu, … II.1: Các thông số yêu cầu: II.1.1: Góc nghiêng cần nhỏ nhất: Đây góc nghiêng nhỏ cần làm việc, thông thường Derrick loại nhẹ ta chọn góc nghiêng nhỏ θmin=150 II.1.2: Góc nâng cần lớn nhất: Với loại cẩu Derrick loại nhẹ ta chọn θmax = 600 II.1.3: Góc nâng cần làm việc: Chọn θ =600 II.1.4: Góc quay cần làm việc: Đối với cần nhẹ nên ta chọn α = 600 II.1.5: Khoảng cách từ cột cẩu đến miệng hầm hàng: Khoảng cách tính theo phương dọc tàu, tính từ trụ cẩu đến miệng hầm hàng : a = 3,2 (m) (Tính theo kết cấu tàu) II.1.6: Chiều cao chân cần: Là chiều cao tính từ sàn boong, ta chọn khoảng cách hC = 2.5 (m) II.1.7: Tầm với mạn: Tầm với mạn đủ để xếp dỡ hàng hóa lên cầu tàu, giả sử bờ khơng có phương tiện xếp dỡ Thơng thường tầm vươn ngồi mạn khơng nhỏ 2-2.5m (sách TBTT trang 214) Ta chọn tầm với lớn b = 2.5 (m) II.1.8: Vị trí giới hạn đầu cần: Ở tầm với lớn nhất,cần đơn phải đảm bảo với không 2/3 chiều dài miệng khoang hàng lk Ở tầm với lớn nhất, chiều cao h tính từ đầu cần đến miệng hầm hàng mặt mạn chắn sóng phải lớn chiều cao hàng h1 = (5÷ 6) m Khoảng cách ta chọn: h1 =3 + l0 sinθ - = 5,88 ; Chọn h1 = 5(m) II.2: Xác định chiều dài cần: ●Chiều dài cần xác định theo hai điều kiện: • Chiều dài cần để bốc hết hàng khoang: GVHD: KS.Nguyễn Văn Công l 01 = ( ) a+ l k cos θ SVTH: Nguyễn Quang KhánhLớp VT11 EBOOKBKMT.COM ĐỒ ÁN MƠN HỌC • Chiều dài cần để đưa hàng hai bên mạn tàu: THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK l02 = ( B +b cos θmin sinα ) l =max{ l 01 ; l 02} → Vậy chiều dài cần chọn để tính tốn là: •Với giả thiết ban đầu: - Góc nghiêng cần nhỏ :θmin = 150 - Khoảng cách từ cột cẩu đến miêng hầm hàng : a = 3,2 (m) - Góc quay cần làm việc 600, α = 600 - Chiều dài miệng khoang hàng : lk =24 (m) - Chiều rộng tàu : B =32,64 (m) - Tầm với lớn b =2(m) Vậy : - Chiều dài để đưa hai bên mạn tàu: l01 = 19,9(m) - Chiều dài cần để bốc hết hàng khoang: l02 =21,9(m) Vậy: l0 = max{ l01 ; l 02 } = 21,9(m) Chọn l0 = 22(m) ●Ta xác định chiều cao cột cẩu: Là chiều cao cột cẩu tính từ chân cần đến điểm treo chân cần h, với cần cẩu đơn làm việc nhẹ tỷ lệ h/l phụ thuộc vào chiều dài chiều rộng tàu Tỷ lệ h/l =(0,8 ÷ 1,2), ta chọn tỷ lệ này: h/l = 1, từ ta có: Chiều cao cột cẩu h= 22(m) Hình vẽ minh họa GVHD: KS.Nguyễn Văn Cơng SVTH: Nguyễn Quang KhánhLớp VT11 EBOOKBKMT.COM ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK II.3: Tính sơ trọng lượng cần: Việc tính chọn sơ trọng lượng cần phụ thuộc vào loại cần, cần Derrick tiêu chuẩn hóa gồm kiểu chủ yếu Với chiều dài cần chọn l0 = 22(m) ta chọn Derrick kiểu III( chiều dài cần từ 10÷22m) Theo bảng tra thông số kỹ thuật cần trục kiểu III (trang 235 sách sổ tay thiết bi tàu thủy – Trần Công Nghị ) Ta chọn trọng lượng cần có khối lượng: Q=1750, lực nén 200 (kN) (kg) PHẦN III: XÁC ĐỊNH CÁC THÀNH PHẦN ỨNG LỰC: GVHD: KS.Nguyễn Văn Công SVTH: Nguyễn Quang KhánhLớp VT11 EBOOKBKMT.COM ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK Việc xác định thành phần ứng lực có nghĩa xác định ứng lực phát sinh cần, cột, dây tác dụng trọng lực hàng treo móc P Để xác định ứng lực cần cẩu đơn người ta tiến hành góc nghiêng cần khác Tính góc nghiêng cần nhỏ nhất, góc nghiêng cần trung bình góc nghiêng cần lớn Để tính thành phần ứng lực này, ta sử dụng phương pháp họa đồ lực Phương pháp tiến hành sau (tính cho trường hợp góc bất kỳ) : • Chọn tỷ lệ biễu diễn lực Từ A vẽ véc tơ thẳng đứng Q0 = Q + 0.5Gc (trong : Q trọng lượng hàng; Gc trọng lượng cần) Tại đầu Q0 vẽ véc tơ S1 = Q.k biễu diễn sức căng nhánh dây nâng hàng song song với cần OA Từ đầu S1 vẽ đường thẳng song song với CA cắt OA điểm, từ ta xác định véc tơ sức căng T lớn dây nâng cần lực nén cần N • Từ điểm O vẽ véc tơ S2 = S1 k biểu diễn sức căng nhánh dây nâng hàng vào tời Khi ta xác định lực tác dụng vào ròng rọc chân cần hợp lực Rc S1 S2 • Từ C vẽ vec tơ T Từ đầu T vẽ véc tơ thẳng đứng T1 biểu diễn sức căng nhánh dây nâng cần chạy dọc cột, T1 = T ( : i bội suất i η hệ palang nâng cần ; η hiệu suất palang nâng cần) Hợp lực Rt T T1 lực tác dụng vào ròng rọc đỉnh cột •Từ B vẽ véc tơ thẳng đứng Q Từ đầu Q vẽ S song với OB Khi hợp lực R đ lực tác dụng lên rịng rọc treo hàng • Lực nén cần sức căng T tính theo cơng thức sau: l h N = Q0 + S1 GVHD: KS.Nguyễn Văn Công SVTH: Nguyễn Quang KhánhLớp VT11 EBOOKBKMT.COM √ ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK () () T = Q0 1+ −2 sinα h h III.1: Xác định ứng lực góc nghiêng cần: Góc nghiêng Q0 N T T1 S1 S2 Rt Rc Rđ 150 57,575 110,075 56,9354 29,348 52,5 55,125 78,34 68,09 87,383 400 57,575 110,075 55,929 28,829 52,5 55,125 72,952 50,00 99,785 600 57,575 110,075 55,324 28.518 52,5 55,125 64,489 32,73 106,332 Đơn vị KN KN KN KN KN KN KN KN KN Trong : Q trọng lượng hàng : Q = (T) Gc trọng lượng cần: Gc = 1750 (kg) Q0 =Q + 0,5 Gc = 57 575( KN) K hệ số : k =1+μ , ta chọn μ = 0,05 trường hợp dây cáp thép chạy ròng rọc ổ trượt → k = 1,05 i bội suất hệ palang nâng cần: chọn i =2 η hiệu suất palang nâng cần: η = 0,97 III.2: Xác định sức căng hai palang nâng hàng mạn hầm hàng: Sức căng hai palang quay cần phía mạn Tm , phía hầm hàng Th lực nén cần N (áp dụng cho góc nghiêng cần nhỏ θ=¿ 150) tính theo công thức: GVHD: KS.Nguyễn Văn Công 10 SVTH: Nguyễn Quang KhánhLớp VT11 ... lần cần cẩu là: P = 5T GVHD: KS.Nguyễn Văn Công SVTH: Nguyễn Quang KhánhLớp VT11 EBOOKBKMT.COM ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK PHẦN II: XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỦA CẨU: Kích thước cần cẩu, ... SVTH: Nguyễn Quang KhánhLớp VT11 EBOOKBKMT.COM ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK II.3: Tính sơ trọng lượng cần: Việc tính chọn sơ trọng lượng cần phụ thuộc vào loại cần, cần Derrick tiêu chuẩn... …………………………………………………………………………… GVHD: KS.Nguyễn Văn Công SVTH: Nguyễn Quang KhánhLớp VT11 EBOOKBKMT.COM ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ CẦN CẨU DERRICK A ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ THIẾT BỊ LÀM HÀNG TÀU VẬN TẢI HÀNG KHÔ ĐI BIỂN CÁC THƠNG