48110 pallet 1 djnpu 20131127092957

Chương 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU PALLET 4.1.Chọn hình thức kết cấu Hình thức kết cấu: sàn đỡ nơi tập trung tải trọng từ ô tô, nơi trực tiếp nhận ô tô từ mặt sàn đưa xuống tầng hầm Do tính chất hệ thống vừa chở người chở ô tô nên kết cấu đòi hỏi tính bền độ ổn định cao theo tiêu chuẩn Việt Nam Kết cấu sàn đỡ bao gồm thép hình lên kết với có kích thước phù hợp độ an toàn, khoảng không gian cho phép 4.2.Chọn vật liệu chế tạo Do kết cấu thang đòi hỏi gọn nhẹ, đảm bảo độ bền, độ ổn định, có tính kinh tế nên thép chọn thép hình CCT38Mn theo TCVN 1654-75 làm kết cấu khung cho sàn đỡ Ngoài để phủ mặt sàn pallet chọn thép SS400 theo tiêu chuẩn JIS 4.3.Xác định vị trí tính toán - Các tải trọng tổ hợp tải trọng tính toán 4800 150 1350 2068 50 5100 Hình 4.1: Kết cấu khung pallet 4.3.1 Các tải trọng tổ hợp tải trọng tính toán: a, Trường hợp 1: Tải danh nghóa; b, Trường hợp 2: Thử tải thang nâng để đưa vào sử dụng khám nghiệm kỹ thuật, vượt tải 150%; Nguyên tắc chung tính bền thang nâng dựa vào ứng suất cho pheùp    max     n n Trong đó:  max - ứng suất lớn tác dụng lên chi tiết    - ứng suất cho phép   n  - ứng suất nguy hiểm vật liệu lấy theo giới hạn bền, giới hạn mỏi giới hạn chảy trường hợp tính toán n- hệ số an toàn nhỏ cho phép 4.3.2.Các trường hợp tính toán: a, Trường hợp 1: Khi có tải trọng danh nghóa tác dụng thang nâng làm việc Theo bảng tổ hợp tải trọng (bảng 2-1), [05]; Qt= Q.kđ 54 Gt= Gp kđ Trong đó: Q - Tải trọng định mức Q = 2200 kg; Gp – khối lượng cabin Gp = 600 kg; a: gia tốc chuyển động pallet a = 1,5 m/s2; g: gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2; kđ: hệ số động; a 1,5 kd 1  1  1,15 g 9,81 Vaäy: Qt = 22000 * 1.15 = 26000 N Gt = 6000 * 1.15 = 6900 N b, Trường hợp 2: Khi sàn đỡ chịu tải trọng lúc kiểm nghiệm thang nâng để xin cấp phép sử dụng: Qt= Q.kqt Gt= Gp Kqt Với : kqt –hệ số tải Kqt=1,5 thang máy dùng xích làm dây kéo Vậy : Qt = 33000 N Gt = 9000 N 4.4 Tính toán kiểm tra bền khung ngang pallet 4.4.1 Tính sàn trường hợp tải thứ I: Sơ đồ tính bền sàn đỡ theo điều kiện chịu uốn 3.4 N/mm 365 P = 7475 N 1350 -226482.5 365 -226482.5 M, Nmm 462017.5 1241 Q, N Hình 4.2: Biểu đồ nội lực sàn trường hợp tải thứ I 4.4.2 Tính sàn trường hợp tải thứ II : Sơ đồ tính bền sàn đỡ theo điều kiện chịu uốn 55 1.62N/mm 365 P =8250 N 1350 365 -107912 -107912 M, Nmm 220137.75 519 Q, N -1093 Hình 4.3: Biểu đồ nội lực sàn trường hợp tải thứ II + Xác định đặc trưng hình học vật liệu làm khung: Thép chọn sơ làm thép CCT đặc trưng hình học giới hạn chảy 2400 daN/cm 2, giới hạn bền 3400 daN/cm2 Tổ hợp mặt cắt ngang vơi thông số thép chữ U sau : Kích thước danh nghĩa Kích thước mặt cắt ngang Diện tích mặt cắt ngang KL 1m Chiều dài Khoảng cách từ trọng tâm đến mép cạnh Mơmen qn tính Bán kính xoay Modul tiết diện H X B t1 t2 r1 r2 A W Cy Ix Iy ix iy Zx Zy mm mm mm mm mm cm2 kg/m cm cm4 cm4 cm cm cm3 cm3 125x65 8 17.11 13.4 1.90 424 61.8 4.98 1.90 67.8 13.4 125 150 12 C C1 C2 X Hình 4.4: Mặt cắt dầm sàn pallet Mặt cắt có trục x y đối xứng nên x y đồng thời trục quán tính trung tâm + Tính Jx : F1 = F2 F3 = F4 nên : J x 2 J xF1  J xF3 J xF1  J x 424cm , b.h 15 *1.23  b F3   6.852 *15 *1.2 846.765 cm4 12 12  J x 2 * (424  846.765) 2541.53 cm4 J xF3  56 + Tính Jx : F1 = F2 F3 = F4 nên : J y 2 J yF1  J yF3 J Uy 61.8cm , J yF1  J Uy  a F1 25.6  52 *17.11 453.35 cm4 J yF3  bh 1.2 *153  337.5 cm4 12 12 Vaäy Jy = 2*(453.35 + 337.5) = 1581.7 cm4 4.4.3 Kieåm tra bền: Thang nâng tính theo phương pháp ứng suất cho phép Theo phương pháp điều kiện an toàn bền kết cấu phải đảm bảo ứng suất tải trọng sinh kết cấu không vượt trị số ứng suất cho phép Ứng suất lớn sinh dầm tính sau: M   max    Wx Trong ñoù:    ch n  ch = 240N/mm2 - giới hạn chảy; n = 2÷3 - hệ số an toaøn;    ch  240 80 N / mm ; n J x * 2541.53 Wx   = 33.87 cm3 - momen choáng uoán; h 15   462017.5 13.64    80 N/mm2 33870 Vậy kết cấu thỏa mãn điều kiện bền 4.4.4 Tính toán sàn theo điều kiện chịu cắt Ứng suất tiếp xác định theo công thức (1.35), [04]:   Q y S x J y bc N/mm2 Trong : Jx = 2541.53 cm4 – momen quán tính tiết diện trục trung hòa; Sx – momen tónh tiết diện,cm3; Qy = 2295 N – lực cắt lực cắt lớn nhất; bc - chiều dày thành dầm; Xác định momen tónh nửa tiết diện 57 X 62.5 S S 10 150 Hình 4.5: Mặt cắt ngang saøn S x 2 S1  S  2S S1  F1 y1 0.6 * 6.25 * 3.125 11.718cm3 S F2 y2 1.2 *15 * 6.85 123.3cm3 S  F3 y3 0.8 * 6.5 * 5.85 30.42cm3  S x 2S1  S  2S3 2 *11.718  123.3  * 30.42 207.576cm3 Vaäy : Q S 2295 * 207.576   y x  312.4 N / cm J x bc 2541.53 * 0.6 So sánh thấy sàn thỏa điều kiện bền chịu tác dụng lực cắt 4.5 Bảng tính kiểm tra sàn pallet: 4.5.1 Đặc trưng hình học mặt cắt ngang: Sàn pallet sử dụng thép SS400 theo tiêu chuẩn JIS G3101 – 1987, tương đương với thép CCT38 theo TCVN 1765 – 75 Coù  b 400 N/mm2,  ch 240 N/mm2 510 130 85 30 73 Hình 4.6: Mặt cắt ngang pallet Chọn mặt phẳng sàn đáy mặt phẳng chuẩn để tính tốn thép Xét nửa mặt cắt ngang, mặt cắt ngang chia làm thành phần thơng số hình học tính tốn sau: Stt b x h (cm) 0.4 x 12.2 x 0.4 0.4 x 10 F (cm2) 1.2 4.88 Wx (cm3) 0.6 0.325 6.666 Jx (cm4) 0.9 0.065 33.333 yc (cm) 8.5 9.8 58 51 x 0.4 0.4 x 7.3 40.6 x 0.4 20.40 2.92 16.24 1.36 3.552 1.08 0.272 12.967 0.216 0.2 3.65 7.10 Các thông số phần tử thứ tính tốn Momen tĩnh mặt cắt ngang trục tọa độ x tính theo cơng thức (4-5), [04]: n S x S i  yci Fi i 1 Trong đó: i F – diện tích mặt phẳng nhỏ thứ i, cm ; ci i, y – tọa độ trọng tâm ci diện tích F cm; x S = 208.066 cm Vị trí trục x-x trục qn tính trung tâm theo cơng thức (4-5), [04]: n yc  y ci Fi i 1 n F i i 1 yc  208.066 4.191cm 49.64 Momen quán tính mặt cắt ngang: J x  J i   Fi yc  yci 47.753  641.641 689.394cm Momen chống uốn nhỏ mặt cắt ngang pallet: Wx  Jx 689.394  118.676cm3 ymax 10  4.191 4.5.2 Kiểm tra bền, tính cho ½ pallet: Momen uốn tải trọng tập trung xe lên pallet P 2649.5 2649.5 5299 Hình 4.7: Sơ đồ tính pallet với tải tập trung 59 Sơ đồ tính khoảng cách hai gối l = 5299 mm khoảng cách hai bánh xe di chuyển pallet Tải trọng tập chung khối lượng xe gay leân: m m 2200 P  kh 0.6  xe 0.6 0  * 0.6 660kG 2 Trong đó: kh m – khối lượng khác; 0.6 – hệ số không phân phối khối lượng không dều lên bánh xe; Momen uốn lớn tải trọng tập trung gay ra: Mc = = = 87433.5 kG.cm Momen uốn tải trọng phân bố khối lượng thân pallet gay lên: 2649.5 2649.5 5299 Hình 4.8: Sơ đồ tính pallet với tải trọng phân bố Tải trọng đơn vị khối lượng thân pallet phân bố ½ pallet là: q mp 2l  651.1 0.614kG / cm * 529.9 Momen uốn lớn tải trọng phân bố gay lên là: Mp  ql 0.641 * 529.9  21550.94kG.cm 8 Momen uốn tổng cộng tác dụng lên ½ pallet là: M max c p = M + M = 87433.5 + 21550.94 = 108984.44 kG.cm Öùng suất lớn sinh momen uốn gay laø: M 108984.44  max  max  948.33kG / cm Wx 118.676 60   max    2500 1785kG / cm 1.4 Hệ số an toàn tính sau:  4000 n b  4.334 4  max 948.33 Vậy chọ mặt cắt ngang pallet thỏa mãn 61