Đồ án môn học - Kỹ thuật năng chuyển pdf

ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Thiết kế cầu trục hai dầm kiểu hộp đảm bảo yêu cầu về thông số hoạt động và đặc tính kỹ thuật cho trước: - Kích thước nhỏ gọn phù hợp với không gian làm việc chật hẹp trong xưỏng cơ khí. - Đảm bảo tính bền ,an tồn kinh tế ,dễ dàng vận hành ,bảo trì - Tăng năng suất giảm nhẹ s ức lao động của công nhân trong việc vận chuyển phôi. - Đăc tính kỹ thuật + Tải trọng nâng: Q=12.5 (tấn) . + Chế độ làm việc trung bình : CĐ = 25% . + Chiều cao nâng H = 8 (m) . + Vận tốc nâng ( ) 12 n m v p hùt = . + Vận tốc di chuyển xe lăn ( ) 40 xe m v p hùt = . + Tầm rộng L = 20 (m). ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN M M Ụ Ụ C C L L Ụ Ụ C C Nội Dung Trang CHƯƠNG I Giới thiệu tổng quan về máy xây dựng . Định nghĩa, phân loại và yêu cầu đối với máy xây dựng . 5 Giới thiệu về cầu trục . 8 Yêu cầu đặc tính kỹ thuật và chọn phương án . 10 Nhiệm vụ và yêu cầu thiết kế . Chọn phương án . CHƯƠNG II Tính cơ cấu nâng . Sơ đồ cơ cấu nâng. 13 Chọn loại dây . // Chọn palăng . 14 Tính kích thước dây. 16 Tính tang. // Chọn động cơ diện. 19 Tỷ số truyền. // Tính phanh. 20 Tính bộ truyền. // Kiểm tra nhiệt động cơ. // Tính các cơ cấu khác. 23 CHƯƠNG III Tính cơ cấu di chuyển xe lăn. Tính chọn bánh xe và ray. 33 Chọn động cơ. 35 Tỷ số truyền. 36 ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN CHƯƠNG IV Tính cơ cấu di chuyển cầu. Tính chọn bánh xe và ray. 37 Chọn động cơ. 38 Tỷ số truyền. 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 Chương I ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÁY XÂY DỰNG I. ĐỊNH NGHĨA , PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY XÂY DỰNG 1) Định nghĩa về máy xây dựng : - Máy xây dựng là danh từ chung chỉ các loại máy và thiết bị phục vụ cho công tác xây dựng cơ bản , công nghiệp , cảng , thuỷ lợi , giao thông vận tải v.v Do vậy chủng loại rất nhiều . 2) Phân loại máy : - Để thuận tiện cho nghiên cứu và thiết kế chế tạo người ta phân loại máy xây dựng theo tính chất công việc hay công dụng như sau : - Máy phát lực : Dùng để cung cấp động lực cho các máy khác làm việc , thường là những tổ máy điêzen phát điện , tổ máy nén khí v.v - Máy vận chuyển : Sử dụng để vận chuyển hàng hố , vật liệu . Nó được phân ra làm nhiều loại khác nhau như máy vận chuyển ngang , máy vận chuyển đứng , máy v ận chuyển liên tục , máy xếp dỡ … ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN - Máy làm đất : Gồm các máy phục vụ các khâu thi công đất như máy đào đất , chuyển đất , xúc đất … - Máy gia công đá : Phục vụ cho nghiền sàng rửa đá - Máy làm bêtông : Dùng trong việc trộn , đổ và đầm bêtông - Máy đóng cọc và nhổ cọc - Máy gia công gỗ : Phục vụ việc cưa , xẻ , bào gỗ - Máy gia công sắt thép : Phục vụ cho việc cắt , uốn , hàn thép và cốt thép - Máy bơm nước : Phục v ụ cho việc cấp thốt nước - Các máy chuyên dùng - Ngồi ra tuỳ theo yêu cầu nghiên cứu , thiết kế và sử dụng người ta còn phân loại theo nguồn động lực ( máy chạy bằng động cơ đốt trong , bằng điện , khí nén … ) , theo cách di động ( bánh hơi , bánh xích , bánh sắt … ) , theo phương pháp điều khiển ( cơ khí , thuỷ lực , khí nén … ) 3) Yêu cầu chung đối với máy xây dựng : - Về kết cấu : đơn giản , gọn nhẹ , công suất thích hợp . Các chi tiết máy đơn giản đủ độ bền , dễ chế tạo . - Về sử dụng và bảo quản : cần có tính cơ động , điều khiển , tháo lắp , bảo quản , vận chuyển không quá phức tạp , sử dụng thuận tiện an tồn , phù hợp với khí hậu . ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN II. GIỚI THIỆU VỀ CẦU TRỤC 1) Khái niệm : - Cầu trục là loại máy nâng được sử dụng chủ yếu để nâng và di chuyển các vật nặng , xếp dỡ hàng hố … Trong công nghiệp nó được sử dụng ở các nhà xưởng lắp ráp chế tạo , trong các lò luyện kim . 2) Phân loại : - Cầu trục được phân làm hai loại chính : cầu trục một dầm và cầu trục hai dầm + Cầu trục một dầm bao gồm có kiểu treo và kiểu tựa ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN + Cầu trục hai dầm cũng có hai kiểu : kiều tựa và kiểu treo 3) Cấu tạo chung của cầu trục - Cầu trục có nhiều dạng khác nhau nhưng nhìn chung có các bộ phận sau : - Động cơ : Trong máy trục sử dụng 3 loại động cơ như động cơ đốt trong , động cơ khí nén , động cơ điện . Động cơ đốt trong thích hợp với những máy di động nhiều , hoạt động độc lập , không theo quỹ đạo nhất định và xa nguồn điện . Động cơ khí nén thường được sử dụng trong những máy cố định hay máy công cụ như máy đóng cọc , máy khoan , máy phun vôi … Động cơ điện là loại động cơ được sử dụng rộng rãi nhất trong cầu trục vì phù hợp với tính chất làm việc của cầu trục ( cố định , di chuyển ngắn theo quỹ đạo nhất định ) và có công suất cao , gọn nhẹ , chịu tải tốt , thay đổi tốc độ và chiều quay nhanh , d ễ tự động hố … - Hệ thống truyền động : Có rất nhiều kiểu truyền động như truyền động dầu ép khí nén , truyền động điện , truyền động hỗn hơp , truyền động cơ khí . Tuy nhiên trong cầu trục dùng phổ biến là truyền động cơ khí vì dễ chế tạo , an tồn . - Cơ cấu công tác - Cơ cấu quay ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN - Cơ cấu di chuyển : Thường sử dụng di chuyển bằng bánh xe và ray - Hệ thống điều khiển : Sử dụng để tắt mở hoạt động của các cơ cấu . - Khung bệ - Các thiết bị phụ - Để dễ dàng trong thiết kế người ta chia cầu trục ra làm ba cơ cấu chính : cơ cấu nâng vật , cơ cấu di chuyển xe con , cơ cấu di chuyển cầu . I, YÊU C ẦU ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN A. NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ 1) Nhiệm vụ : - Thiết kế cầu trục hai dầm kiểu hộp . 2) Yêu cầu : - Kích thước nhỏ gọn phù hợp với không gian làm việc chật hẹp trong xưỏng cơ khí. - Đảm bảo tính bền ,an tồn kinh tế ,dễ dàng vận hành ,bảo trì - Tăng năng suất giảm nhẹ sức lao động của công nhân trong việc vận chuyển phôi. - Đăc tính kỹ thuật + Tải trọng nâng: Q=12.5 (tấn) . + Chế độ làm việc trung bình : CĐ = 25% . + Chiều cao nâng H = 8 (m) . ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN + Vận tốc nâng () 12 n m v p hùt = . + Vận tốc di chuyển xe lăn ( ) 30 xe m v phùt = . + Tầm rộng L = 20 (m). + Vận tốc di chuyênỷ cầu V c = 100 (m/phút ) B. CHỌN PHƯƠNG ÁN - Cơ cấu nâng được thiết kế dùng tời nâng và móc . - Tời nâng gồm có động cơ điện , hộp giảm tốc ,tang và cáp nâng . + Động cơ điện có hai loại động cơ điện một chiều và động cơ điện xoay chiều . Động cơ điện xoay chiều 3 pha được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp với công suất , tính bền cao,momen khởi động lớn ,dễ đảo chiều.Bên cạnh đó ta có động cơ điện một chiều : là loại động cơ điện có khả năng điều chỉnh tốc độ trong phạm vi rộng , khi làm việc bảo đảm khởi động êm, hãm và đảo chiều dễ dàng ,giá thành cao , khi lắp đặt cần thêm bộ chỉnh lưu khá phức tạp . Trên những ưu khuyết điểm của hai loại động c ơ điện xoay chiều và động cơ điện một chiều ta thấy được động cơ điện xoay chiều tuy tính chất thay đổi tốc độ không bằng động cơ điện một chiều nhưng vớiä tính thông dụng , bền và kinh tế hơn thì những khuyết điểm của loại động cơ này vẫn chấp nhận được. Vậy khi thiết kế c ầu trục hai dầm này ta dùng động cơ điện xoay chiều ba pha là phù hợp. - Hộp giảm tốc : Sử dụng bộ truyền bánh răng trụ ,bộ truyền bánh răng bôi trơn bằng tát dầu . - Tang được chế tạo bằng gang xám ,có xẻ rãnh .Cáp vào rãnh thì ứng suất phân bố đều , tránh được ứng suất tập trung trên cáp ,giảm được giá thành so thép . - Cáp nâng :lựa chọn dựa trên hệ số an tồn cho phép , và tuổi thọ củ a dây cáp . Do đó ta phải chọn cáp cho phù hợp với tải trọng nâng , chịu lực căng dây lớn . - Có hai loại cáp có thể sử dụng :cáp bện xuôi và cáp bện chéo . + Cáp bện xuôi :có tính mềm ,dễ uốn qua ròng rọc và tang ,khả năng chống mòn tốt (do tiếp xúc giữa các sợi cáp là tiếp xúc đường có nhược điểm là dễ bị tở khi cáp bị đứt và dễ bị xoắn lại khi một đầu cáp ở trạng thái t ự do . [...]... đầu trục ra : Làm liền khớp răng -Vậy sai số tỷ số truyền là 43 − 41.34 = 3.86% δ= 43 10 Kiểm tra nhiệt động cơ : - Sơ đồ tải trọng chế độ làm việc trung bình - Cơ cấu sẽ làm việc với chế độ tải trọng thay đổi tương ứng với trọng lượng vật nâng Q1 = Q , Q2 = 0.5Q , Q3 = 0.1Q với tỷ lệ thời gian làm việc tương ứng là1:5:4 Hình 5:Sơ đồ tải trọng ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN - Cơ cấu sẽ làm việc với chế độ... trục sẽ được phân đều và ít thay đôỉ Theo bảng 2-6 [2], với tải trọng 12.5 tấn ta chọn palăng có bội suất a = 2x2 Sơ đồ palăng được bố trí như hình 3B ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN - Lực căng lớn nhất ở nhánh dây cuốn vào tang khi nâng vật smax = Qo *(1 − η ) m *(1 − η a ) *η t ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN Trong đó : Qo = Q + Qm :tải danh nghĩa (tấn) với Q là tải trọng nâng ,Qm là trọng lượng vật mang Khi tính... cáp - Có 2 loại palăng thường dùng đó là: palăng đơn và palăng kép - Loại palăng đơn (A) do chỉ có một nhánh dây chạy trên tang nên mỗi khi cuốn và nhả cáp có sự di chuyển của dây dọc trục làm khó hạ vật đúng vị trí gây ra tải tác động lên ổ đỡ thay đổi - Loại palăng kép (B) có2 nhánh dây cuốn lên tang nên nâng hạ vật đúng vị trí, áp lực lên các ổ trục sẽ được phân đều và ít thay đôỉ Theo bảng 2-6 [2],... * a * S max 2 * 2*31566 ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN 4 Kích thước dây : - Dây cáp dùng trong máy trục phải có kích thước phù hợp với tải trọng, dây cáp thường được tính tốn và chọn theo lực kéo đứt Sđ = Smax * k , (cth: 2-1 0[2]) Trong đó: k là hệ số an tồn, được tra theo bảng 2-2 [2] ,ứng với chế độ làm việc trung bình k = 5.5 vậy: Sđ = Smax * k = 31566 * 5.5 = 173613 (N) - Theo Atlas máy trục ta chọn... hai loại: + Tang đơn là tang xẻ rãnh theo một chiều, có một nhánh dây treo vật + Tang kép là loại tang xẻ rãnh ở hai nửa khác nhau và khác chiều, có hai dây treo vật - Với chiều cao nâng H = 8 (m) ta chọn loại tang xẻ rãnh sâu ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN - Các kích thước của tang : Chiều dài của tang: L = Lo + 2 * L1 + 2*L2 + L3 , (cth: 2-1 4[2]) Trong đó L1 là chiều dài phần tang kẹp đầu cáp L2 là chiều... 8(m) l = H * a = 8 * 2 = 16(m) + Đường kính tang: Được xác định theo công thức Dt ≥ dc * (e-1) , (cth: 2-1 2[2] ) Trong đó: e = 25 , là hệ số thực nghiệm được xác định theo bảng 2-4 [2] tương ứng với chế độ tải trọng trung bình Vậy: Dt = dc * (e-1) = 18 * (2 5-1 ) = 432(mm) , lấy Dt = 430(mm) + Số vòng cáp cuốn lên 1 nhánh Z= l + Zo' π ( Dt + d c ) Trong đó: Zo ≥ 1.5, ta chọn Zo = 2 , là số vòng cáp cố định... nt 17.05 Tính phanh : - Trong máy trục phanh được chia làm hai nhóm - Nhóm I gồm : các loại khố dừng bánh cóc , khố dừng ma sát dùng để giữ vật ở trạng thái treo - Nhóm II gồm các loại phanh: phanh dừng, phanh thả , phanh má , phanh đai… - Trong cơ cấu nâng để an tồn người ta thương dùng phanh má thường đóng , để chọn phanh ta dựa vào mômen phanh M ph = k * Qo * Do *η (cth: 3-1 4[2]) 2* a * io Trong... việc trung bình theo bảng 3-2 [2] ta được k = 1.7 Do = Dt + dc = 0.43 + 0.018 = 0.448 (m) io = 42 , η = 0.88 Vậy : M ph = k * Qo * Do *η 1.75*125000*0.88*0.448 = = 500( Nm) 2* a * io 2* 2* 43 ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN - Với Mph = 513.3 (Nm) ta chọn loại phanh 2 má thường đóng TKT-300 đảm bảo ù mômmen phanh danh nghĩa vừa đúng 500 Nm theo tiêu chuẩn BHNN Π Γ ΜΛ Bộ truyền : - Bộ truyền trong cơ cấu nâng... với chất lượng cao - Sơ đồ cơ cấu nâng được trình bày trên hình 1: bao gồm tang (1) được nối với hộp giảm tốc (3) qua khớp răng (2), hộp giảm tốc nối với động cơ (6) qua khớp nối răng, một nửa khớp dùng làm bánh phanh về phía hộp giảm tốc , phanh (5) là loại phanh lo xo điện 2 má áp trục - Với sơ đồ như trên sẽ đảm bảo độ cứng vững, tính bền và giảm thời gian bảo dưỡng Chọn loại dây - Dây thường dùng... theo đồ thị hình 1-8 [3]) , ứng với gia công tinh + Hệ số ảnh hưởng kích thước ε σ = 0.75 (lấy theo đồ thị hình 1-7 [3]) , ứng với thép cacbon và đường kính d = 90 (mm) + Hệ số tập trung ứng suất kσ = 1.7 ( lấy theo bảng 7-4 [3]) , ứng với rãnh then + Hệ số an tồn : n1 = σ −1 σ * σ u max + −1 * σ m εσ β σb kσ = 326.5 1.7 335 *58.44 + *0 0.75*0.9 610 = 2.22 + Hệ số an tồn cho phép [n] = 1.6 (theo bảng 1-8 [2]) . khí vì dễ chế tạo , an tồn . - Cơ cấu công tác - Cơ cấu quay ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN - Cơ cấu di chuyển : Thường sử dụng di chuyển bằng bánh xe và ray - Hệ thống điều khiển : Sử dụng. xưỏng cơ khí. - Đảm bảo tính bền ,an tồn kinh tế ,dễ dàng vận hành ,bảo trì - Tăng năng suất giảm nhẹ s ức lao động của công nhân trong việc vận chuyển phôi. - Đăc tính kỹ thuật + Tải trọng. xưỏng cơ khí. - Đảm bảo tính bền ,an tồn kinh tế ,dễ dàng vận hành ,bảo trì - Tăng năng suất giảm nhẹ sức lao động của công nhân trong việc vận chuyển phôi. - Đăc tính kỹ thuật + Tải trọng