thuyết minh thiết kế môn học máy nâng vận chuyển đề bộ máy di chuyển cầu trục

LờI NóI ĐầU Trong trình CNH-HĐH đất nớc nay, GTVT đóng vai trò đặc biệt quan trọng nhằm tạo sở hạ tầng cần thiết cho phát triển mạnh mẽ đất nớc Để phát huy đợc sức mạnh to lớn đó, không thĨ thiÕu mét bé phËn hÕt søc quan träng ®ã công nghiệp khí có đủ sức trang bị thiết bị đại cho trình sản xuất thi công Điều có ý nghĩa quan trọng viêc nâng cao suất, chất lợng cho sản phẩm Vì việc tính toán, thiết kế máy phận máy có ý nghĩa to lớn Để đạt đợc kết học tập tốt mà xa công việc thực tế sau này, sinh viên sau đà nghiên cứu song phần lý thuyết môn học, việc cần thiết phải biết vận dụng vào thực tế Môn học Máy Trục- Vận chuyển không lằm quy luật Để làm đợc điều việc vững kiến thức lý thuyết, sinh viên phải biết cách biến ý tởng thành thực tế thông qua công cụ thiết kế đà có Thiết kế máy trình thiết kế chi tiết phận máy có hình dạng kích thớc cụ thể Các chi tiết máy thiết kế phải làm việc đợc, yêu cầu mà nhà thiết kế phải làm đợc Nhng có cha đủ Một chi tiết máy sản xuất phải đạt đợc yêu cầu tiêu kinh tế giá thành hạ, phù hợp với điều kiện sản xuất đơn vị Đồng thời phải đạt đợc yêu cầu tÝnh kü tht nh ®é cøng, ®é bỊn NhiƯm vụ môn học Máy trục- vận chuyển, phần chủ yếu Máy trục, nghiên cứu tìm hiểu phơng tiện giới hoá xếp dỡ, nâng chuyển vật nặng lĩnh vực công nghiệp, xây dựng, Quốc phòngCơ giới tất trình sản xuất, kể xếp dỡ, nâng chuyển điều kiện để phát triển kinh tế quốc dân Nhiệm vụ thiết kế thiết kế máy di chuyển cầu trục Cầu trục loại máy trục có kết cấu giống cầu có bánh xe lăn đờng ray chuyên dùng, nên gọi cầu lăn Với số liệu đà cho cầu trục cần thiết kế loại cầu trục hai dầm Do cha có kinh nghiệm thực tế nên khó tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đợc góp ý thầy để rút kinh nghiệm cho lần sau Em xin trân thành cảm ơn thầy giáo TS: Nguyễn Văn Vịnh thầy giáo KS: Bùi Thanh Danh toàn thể thầy giáo môn Máy Xây Dựng đà tận tình hớng dẫn em suốt trình tiến hành thiết kế Ngày 01 tháng 07 năm 2007 Sinh viên: Đinh Văn Trờng Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng đề THIếT Kế MÔN HọC MáY NÂNG- VậN CHUYểN Đề tài 5: Thiết kế máy di chuyển cầu trục Với số liệu sau: Tải trọng nâng Q (tấn) : 15 Trọng lợng xe (tấn) : 2,5 Trong lợng cầu (tấn) : 12 VËn tèc di chun cÇu trơc(m/ph) : KhÈu ®é (m) ChÕ ®é lµm viƯc : : 35 18 Nhẹ I Cấu tạo, nguyên lý hoạt động phạm vi sử dụng cầu trục Cấu tạo Cầu trục loại máy trục có kết cấu thép dạng cầu,trên có lắp máy di chuyển bánh sắt lăn đờng ray chuyên dùng đặt tờng nha xởng, nên gọi cầu lăn Theo dạng kÕt cÊu thÐp cđa cÇu trơc chia cÇu trơc Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng thành hai loại: Cầu trục dầm cầu trục hai dầm.Với thông số đầu vào là: sức nâng tải Q= 25 tấn, độ l = 15m cầu trục cần thiết kế cầu trục hai dầm có cấu tạo nh sau: 12 11 5 10 Hình Sơ đồ cấu tạo cầu trục hai dầm Dầm chủ; Xe mang hàng; Bánh xe; Cột nhà xởng; Đờng ray chuyên dùng; Giảm chấn; Dầm đầu; Bộ máy di chuyển ; Bộ máy di chuyển xe con; 10 Tang tời hàng; 11 Xe mang hàng; 12 Ca bin Nguyên lý hoạt động Động điện (1) truyền chuyển động qua trục truyền động (2) khớp nối (3) tới hộp giảm tốc (4) ,rồi truyền chuyển động cho bánh xe di chuyển cầu trục(5) làm di chuyển toàn dầm (6) gắn dầm đầu (7) Xe con(9) có chứa cấu nâng đợc di chuyển ray gắn dầm (7) Phanh (8) làm nhiệm vụ hÃm cần thiết Các động điện đợc ®iỊu khiĨn nhê hƯ thèng ®iỊu khiĨn ®Ỉt ë cabin (10).Nh diện tích xếp dỡ cầu trục điện hình chữ nhật Phạm vi sử dụng Cầu trục đợc sử dụng phổ biến hầu hết nghành kinh tế quốc phòng để nâng - chuyển vật nặng phân xởng nhà kho; dùng để xếp dỡ hàng II Tổng thể cụm di chuyển cầu trục Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng Bộ máy di chuyển cầu trục có nhiều phơng án kết cấu nhằm đảm bảo cho cầu trục di chuyển hai bên Để hạn chế độ xiên lệch, kết cấu thép cầu trục, giá cầu khung xe phải có độ cứng vững cao hai phơng, phơng thẳng đứng phơng ngang Các số liệu ban đầu: Tải trọng Q : 15 t = 150000 N Träng lỵng xe Gxe con: 2,5 t = 25000 N Trọng lợng cầu Gxe lín : 12 t = 120000 N VËn tèc di chuyển cầu vdc:: 35 m/ph Chế độ làm việc cấu - Nhẹ; Với số liệu đà cho loại cầu trục cần thiết kế loại cầu trục hai dầm Sơ đồ cấu di chuyển cầu trục Bánh xe chủ động; Hộp giảm tốc; Khớp nối trục răng; ổ đỡ; Phanh; Động cơ; Bánh xe bị động; Dầm (Chỉ thể dầm) Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng Ta sử dụng sơ đồ cấu di chuyển cầu trục với trục truyền động dài cấp quay nhanh: Trục động nối trực tiếp với trục truyền động 2, qua hộp giảm tốc hai bên khớp nối trục truyền chuyển động tới bánh xe 5, phanh phanh hai guốc thờng đóng.Với sơ đồ nói chung giảm đợc trọng lợng cầu cấu Nhng đòi hỏi độ xác lắp đặt ổ trục đỡ cao phải cân động tiết máy quay nhanh Các bớc tính toán cấu di chuyển cầu nh sau: Tính chọn bánh xe ray Ta chọn loại bánh xe hình trụ có hai thành bên với kích thớc theo OCT 3569-60 Tra bảng 9-4 (Giáo trình Tính toán cấu máy trục), có: Đờng kính bánh xe : Dbx = 800 mm Đờng kính ngõng trục lắp ổ : d = 130 mm Căn kích thớc bánh xe tơng ứng với Dbx = 800 mm, có chiều rộng vành bánh 160 mm, tải trọng cho phép bánh xe 65,5 Chọn ray cần trục KP120 để làm ray cho cầu lăn 1.1 Tải trọng lên bánh xe Bánh xe bố trí với khoảng cách bánh (Nhịp cầu): L = 15000 mm, khoảng cách trục B = 4400 mm Tải trọng tác dụng lên bánh xe gồm có: Trọng lợng thân cầu Gc = 180000 N , trọng lợng thân xe Gx = 30000 N tải trọng vật nâng Q = 250000 N Tải trọng tác dụng lớn A (và D) xe có vật nâng lớn đầu bên trái cầu (Hình 3) Pmax = PA = PD = Pmax = ( G x + Q ) L − l + GC L ( 30000 + 250000) 15 − 1,4 + 180000 = 171933 N 15 Tải trọng nhỏ tác dụng lên bánh xe A (và D) xe lăn vật nâng đầu bên phải cầu Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng , Pmin = PA = PD = G x L − l + G C L Pmin = 15 − 1,55 30000 + 180000 = 58450 N 15 Tải trọng tơng đơng lên bánh xe Pbx: Pbx = γ.kbx.Pmax ®ã: kbx - HƯ sè tÝnh ®Õn chế độ làm việc cấu; tra bảng 3.12 cã kbx = 1,1 γ - HƯ sè tÝnh ®Õn thay đổi tải trọng = 1 1 + 2  Q   1 + G              Q 250000 = = 1,19; tra b¶ng 3.13 cã γ = 0,80 G0 30000 + 180000 Pbx = γ.kbx.Pmax = 0,80 1,1 171933 = 151301 N Bánh xe đợc chế tạo thép đúc 55 II có độ cứng 350 ữ 450 HB, ứng st dËp cho phÐp tiÕp xóc ®iĨm [σ]d = 1700 N/mm2 1.2 KiĨm tra søc bỊn dËp cđa b¸nh xe Bánh xe làm thép ứng với trờng hợp tiếp xúc điểm, để kiểm tra ứng suất dËp ta sư dơng c«ng thøc 2.69 σd = 3600.m Pbx ρ max ≤ [σ]d ®ã: σd - øng suÊt dËp, (N/mm2) [σ]d - øng suÊt dËp cho phép, (N/mm2) Pbx - Tải trọng tơng đơng lên b¸nh xe, (N) m - HƯ sè phơ thc tû số bán kính tơng đơng nhỏ bán kính tơng ơng lớn max - Bán kính tơng đơng lớn nhất, (mm) Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 đ- Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Tỷ số Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dùng ρ 350 = = 0,7, chän m = 0,44 ρ max 500 σd = 3600.0,44 151301 = 1340 N/mm2 ≤ 1700 N/mm2 500 VËy σd ≤ []d Bánh xe thoả mÃn điều kiện dập Chọn động điện Lực cản chuyển động ma sát: W1 = (Go + Q) 2.à + f d 2.1,2 + 0,02.130 =2,3.(210000 + 250000) Dbx 800 W1= 6083,5 N đó: W1 - Lực cản di chuyển ma sát, (N) - Hệ số kể đến ma sát mép gờ bánh xe với mép đờng ray, tuỳthuộc kiểu bánh xe, kiểu ổ trục, khoảng cách hai bánh xe hai ray; bánh xe hình trụ dùng ổ lăn nên = 2,3 Go - Trọng lợng cầu trục kể phận mang, (N) Q - Tải trọng vật nâng, (N) Dbx - §êng kÝnh b¸nh xe, (mm) d - §êng kÝnh ngâng trục lắp ổ bánh xe, (mm) - Hệ số ma sát lăn, (mm), tra bảng 3.7 có = 1,2 f - HƯ sè ma s¸t ỉ trơc, tra b¶ng 3.8 cã f = 0,02 víi ỉ nón Lực cản độ dỗc đờng ray giíi h¹n cho phÐp 1‰ W2 = α.(Go + Q) = 0,001.(210000 + 250000) = 460 (N) Tỉng lùc c¶n tĩnh cầu lăn chuyển động Wt = W1 ± W2 ± W3, (N) W2 - Lùc c¶n ®é dèc cđa ®êng ray,(N) W3 - Lùc c¶n gió, (N) W3 = Trong công thức trên, lấy dấu + độ dốc đờng ray gió ngợc chiều chuyển động, lấy dấu độ dốc đờng ray gió xuôi chiều chuyển động cầu trục lấy dấu + Wt = 6083,5 + 460 = 6543,5 (N) Công suất tĩnh yêu cầu động điện: Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dùng Wt Vc 6543,5.15 = = 1,92 (KW) 60.1000.η 60.1000.0,85 N= Tơng ứng với chế độ làm việc cấu nhẹ với CĐ% = 15%, sơ chọn động điện MT-11-6 có thông số sau: Công suất danh nghĩa Số vòng quay danh nghĩa Nđc = 2,7 (KW) nđc = 885 (v/ph) Hệ số tải Mô men vô lăng Khối lợng = Mmax/Mdn = 1,8 (Gi.Di2)rôto= 1,7 (Nm2) mđc = 90 (kg) Tỷ số truyền chung Số vòng quay yêu cầu bánh xe dẫn động cầu trục nbx = Vc 15 = = 5,97 (v/ph) π Dbx π 0,80 Tû sè truyÒn chung cần có truyền di chuyển cầu trôc io = n dc 885 = ≈ 149 n bx 5,97 Kiểm tra động điện theo mômen mở máy Mô men mở máy động điện cầu lăn Mm = Mt + Mđ + Mđ, (Nm) đó: Mt - Mô men cản tĩnh khắc phục sức cản cầu lăn; Mt = W0 Dbx 2i 0 W0 - Tổng lực cản tĩnh cầu lăn không mang t¶i; W0 = W t (Q + Q c ) = 6543,5 (30000 + 180000) = 2987,25 (N) Qo + Qc + Q 30000 + 180000 + 250000 Q0 = Gxe con= 30000 (N) Mt = M®’ = 2987,25 0,8 = 9,4 (Nm) 2.149.0,85 (Q0 + Qc ).Dbx n dc 375.i t m η tm - thời gian mở máy; Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển tm = Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng Vc 60.a max Vc - Vận tốc di chuyển cầu lăn, m/ph amax - Gia tỗc thời kì mở máy cầu lăn, m/s2; amax = P ϕ   P f d   g  − W0    +   D  Q0 + Qc  1,2    bx    amax =  58450.0,2   58450.0,02.130   9,81  +  − 2987,25  30000 + 180000  1,2 800     amax = 0,323 (m/s2) tm = 15 = 0,77 (s) 60.0,323 M®’ = (30000 + 180000).0,8 885 = 21,8 (Nm) 375.149 0,77.0,85 Mđ - Mô men cản động khối lợng quán tính tham gia chuyển động quay gây đợc hoán vị trục động cơ, Nm Mđ = ( ) C. G i Di2 n dc 375.t m C = 1,1 ÷ 1,15, lấy C = 1,15 (Gi.Di2)1 Mô men đà trôc ∑(Gi.Di2)1 = (Gi.Di2)r + (Gi.Di2)kn ∑(Gi.Di2)1 = 1,7 + 2,1 = 3,8 Nm2 đó: (Gi.Di2)r Mômen đà rôto động cơ; (Gi.Di2)kn Mômen đà khớp nối động cơ; Mđ = 1,15.3,8.885 = 13,4 (Nm) 375.0,77 Mm = Mt + M®’ + M®’’= 9,4 + 21,8 +13,4 = 44,6 (Nm) Mômen danh nghĩa động cầu lăn Mdn = 9550.N dc 9550.2,7 = = 29,1 (Nm) n dc 885 Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng Mômen mở máy trung bình động Mmđc = (1,8 ÷ 2,5) M dn + 1,1M dn = 1,8.M = 1,8.29,1 = 52,4(Nm) dn Kiểm tra đông theo mômen dính bám bánh xe dẫn hoán vị trục ®éng c¬ d Fdb = (Q0 + Qc)ϕ – (Wt – (Q0 + Qc)f D a bx + (Q0 + Qc) g ) Fdb = (30000 + 180000).0,2 – (6543,5 – (30000 + 180000)0,02 0,323 130 + (30000+ 180000) ) = 29119,6 9,81 800 Mômen dính bám bánh xe dẫn hoán vị trục động Mmdb = Fdb Dbx 29119,6 0,8 = = 92 (Nm) > Mm = 52,4 (Nm) 2.i η 2.149.0,85 Nh vËy điều kiện môi trờng ẩm ớt xấu nhất, cầu lăn làm việc bình thờng Phanh cấu di chuyển cầu lăn Quá trình phanh cấu di chuyển cầu lăn xảy sau đà ngắt điện lới khỏi động cơ, nhng mômen quán tính làm cho hệ thống tiếp tục chuyển động Mômen cản tĩnh đà gây sức cản di chuyển, mômen có lợi cho trình phanh Do có phơng trình xác định mômen phanh Mp = -Mt + M®’+ M®” (Nm) ( ) 2 W0 Dbx ( Q + G x + G c ) Dbx n1η C ∑ G i Di n1 + + Mp = 2.i η 375.i t 375.t p p Trên cấu di chuyển cầu lăn, số bánh xe dẫn động chiếm 50% tổng số bánh xe cầu lăn với hệ số dính bám bánh xe dẫn đờng ray = 0,2, gia tèc phanh ap0 = 0,75 m/s2 Thêi gian phanh ko tải cấu di chuyển cầu lăn t0 = p Vc 60.a p = 15 = 0,33 (s) 60.0,75 2987,25 0,8 460000.0,8 2.885.0,85 1,15.3,8.885 Mp = = 102 (Nm) + + 2.149.0,85 375.0,33 375.149 2.0,33 Chän loại phanh má TKT-200 có mômen phanh lớn Mpmax = 130 Nm lớn mômen yêu cầu Mp = 102 Nm Có đờng kính bánh phanh D = 200, mm Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 10 Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng Thời gian phanh cấu di chuyển cầu lăn mang tải =  ( Q + G x + G c ) Dbxη n dc  + C.∑ Gi Di2 375( M p + M t )  i0  =  460000.0,8 2.0,85  885  + 1,15.3,8  = 0,26 (s)   375(130 + 9,4 )  149  ( )  , (s) Gia tốc phanh cầu lăn ap = Vc 15 = = 0,96 m/s2 60.t p 60.0,26 Kiểm tra quÃng đờng phanh cầu lăn, phanh 50% sè b¸nh xe di chun 2 Sp = Vc = 15 = 0,045 m 5000 5000 Sp = Vc t p = 15.0,894 60.2 = 0,11 m Chọn khớp nối trục Để tránh hiệi tợng va ®Ëp trªn trơc sư dơng khíp nèi trơc ta dùng loại khớp nối trục Bề mặt khớp đợc nhiệt luyện đạt độ cứng 40 HRC, bề mặt (trục) đợc nhiệt luyện đạt độ cứng 35 HRC Chọn ổ trục đỡ Chän hép gi¶m tèc Víi tû sè trun i = 149 lớn.Theo Atlat máy trục tờ 33 ta chọn hộp giảm tốc loại TH-6-156,92-I có tỷ số truyền i = 156,92; loại hộp giảm tốc loại ba cấp đảm bảo tỷ số truyền lớn Các kích thớc hộp giảm tốc đợc cho atlat III ThiÕt kÕ mét sè chi tiÕt ThiÕt kÕ b¸nh xe cầu trục Kiểm tra ứng suất tiếp xúc mặt bánh xe với mặ đờng ray Bánh xe đợc chÕ t¹o b»ng thÐp 55π: σtx = 600 K max C1 C ≤ [σtx] b0 R ®ã: Kmax Tải trọng lớn tác dụng nên bánh xe, N; Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 11 Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng Kmax = Pmax = 171933 N C1 – HƯ sè chó ý ®Õn chế độ làm việc cấu; Chế độ làm viƯc nhĐ C1 = 1,0 C2 – HƯ sè phơ thc tèc ®é di chun ; C2 = + 0,02.V V tốc độ di chuyển bánh xe, m/s; V= 15 m/ph = 15/60 = 0,25 m/s; C2 = + 0,02.0,25 = 1,005 R – B¸n kÝnh b¸nh xe, cm R = 40 cm bo – BỊ réng sư dơng cđa ray, bo = 3,8 cm (Atlat m¸y trơc) [σtx] – øng st tiÕp xóc cho phÐp, [σtx] = 75000 N/cm2 σtx = 600 171933.1.1,005 = 20230 N/cm2 ≤ [σtx] = 75000 N/cm2 3,8.40 VËy b¸nh xe thoả mÃn điều kiện tiếp xúc Bánh xe có đờng kính D = 800 mm, đợc chế tạo từ thép đúc 55 II có thông số đợc cho Atlat máy trục kèm theo vẽ chế tạo Đờng kính bánh xe D = 800 mm; Bề rộng bánh xe B1 = 160 mm; Đờng kính gờ bánh xe D1 = 850 mm; Đơng kính ngõng trục bánh xe d = 130 mm; Trọng lợng cụm bánh xe dẫn 822 kg; Trọng lợng cụm bánh xe bị dẫn 798 kg; 2.Trục bánh dẫn Bánh xe lắp cứng trục nhờ then, trục đỡ ổ lăn đặt hộp trục, trình làm việc trục quay xẽ chịu uốn xoắn ứng st n sÏ thay ®ỉi theo chu kú ®èi xøng, ứng suất xoắn tính chất làm việc hai chiều cấu di chuyển xem nh thay đổi theo chu kỳ đối xứng Tải trọng tác dụng lên bánh xe Pt- tải trọng tĩnh có kể đến ảnh hởng tải trọng động Pt= Pmax.kđ kđ- hệ số tải trọng động = 1,2 Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 12 Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng pt = 171933.1,2 = 206319,6 N Mômen lớn tiết diện bánh xe Mu = Pt l 206319,6 175 = = 9026482,5 Nmm 4 Ngoµi lùc pt , mặt phẳng ngang trục bị uốn lực di chuyển bánh xe, song trị số lực nhỏ nên ta bỏ qua Mômen xoắn lớn thêi kú më m¸y Mmax = 1,8Mdn = 1,8.29,1 = 52,4 Nm Mômen để thắng lực cản tĩnh chun ®éng: M t = 9550 Nt 1,92 = 9550 = 20,7 Nm n1 885 Mômen d để thắng quán tÝnh cđa hƯ thèng: Md = Mmax - Mt = 52,4 20,7 = 31,7 Nm Mômen để thắng quán tính khối lợng phận chuyển động thẳng: (Gi Di2 ) td ∑ (Gi Di2 ) * Md = Md Trong : (Gi Di2 ) td Mômen vô lăng tơng đơng phận chuyển động thẳng thu trục động (Gi Di2 ) td = 0,1(Go + Q) ∑ (G D i i ) - tổng mômen vôlăng hệ thống thu trục động (G D ) = 3,8( Nm ) i q i ∑ (G D i v dc 15 = 0,1(210000 + 250000) = 13,2 Nm 2 n dc 885 i ) = (Gi Di2 ) td + ∑ (Gi Di ) q =13,2 + 3,8 = 17 Nm * M d = 31,7 13,2 = 24,6 Nm 17 Vậy tổng mômen lớn trục truyền ®Õn c¸c b¸nh dÉn: * M = M t + M d = 20,7 + 24,6 = 45,3 Nm Mômen tính toán có kể đến tải trọng động: Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 13 Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng M 1* = M k d Chế độ làm việc nhẹ kđ = 1,1 M 1* = 45,3.1,1 = 49,83( Nm) M«men lín nhÊt trục bánh xe dẫn: M bd = M 1* i.η dc = 49,83.156,92.0,85 = 6646,4 Nm M x = M bd = 3323,2 Nm M«men tơng đơng tác dụng lên trục M td = M u2 + (α M x ) øng suÊt xo¾n thay ®ỉi ®èi xøng ®ã α =1 M td = 9026482,5 + (1.3323,2) = 9026483, Nmm §Ĩ chế tạo trục ta dùng thép 40X, có −1 = 500 N / m ; τ −1 = 300 N / m øng suÊt uèn cho phÐp víi chu kú ®èi xøng [σ ] = σ −1 500 = = 142,86 N / mm [n].k 2,5.1,4 [n] = 1,4- hệ số an toàn (tra bảng 1- 8- TÝnh To¸n MT) k = 2,5 - hƯ số (tra bảng 1-5- Tính Toán MT) Vậy đờng kính trục tiết diện bánh xe cần có: d ≥3 M td 9026483 =3 = 85,8 mm 0,1[σ ] 0,1.142,86 Đờng kính trục hai ổ lăn dol = 130 mm LÊy d = 135 mm HÖ sè an toàn theo uốn & xoắn tính theo công thức: n = nτ = σ −1 kσ σ σ a + −1 σ m ε σ β σb τ −1 kτ τ τ a + −1 τ m ε τ β b Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 14 Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng Trong đó: −1 ,τ −1 - Giíi h¹n mái cđa mÉu σ a , m - biên độ ứng suất øng suÊt trung b×nh chi tiÕt τ a , m - giới hạn bền uốn xoắn kσ , kτ , ε σ , ε τ - c¸c hƯ sè tËp trung øng st & hƯ sè kÝch thíc tut ®èi β - hƯ sè kĨ ®Õn độ nhẵn bề mặt gia công chi tiết, với bề mặt mài = 0,9 a = max = τ a = τ max = Mu W Mx Wo σ m & τ m = ( øng suÊt thay ®ái theo chu kú ®èi xøng ) W,Wo- mômen cản uốn & mômen cản xoắn tiết diện trơc : TiÕt diƯn nguy hiĨm víi d = 135 mm cã khoÐt then bxh = 36x20 W = πd b.t (d − t ) π 135 36.20(135 − 20) − = − = 206157 mm 32 2.d 32 2.135 Wo = πd b.t (d − t ) π 135 36.20(135 − 20) − = − = 447581mm 16 2.d 16 2.135 σ a = σ max = τ a = τ max = M u 9026482,5 = = 43,78 N / mm W 206157 M x 3323200 = = 7,42 N / mm Wo 447581 Tra b¶ng cã 7-4 (TKCTM) cã: ε σ = 0,74 ε τ = 0,53 Tra b¶ng cã 7-8 (TKCTM) cã: kσ = 1,63 k = 1,5 Thay số: Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 15 Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển n = n = Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng 500 = 4,66 1,63 43,78 0,74.0,9 300 = 12,86 1,5 7,42 0,53.0,9 HÖ sè an toàn chung trờng hợp chi tiết đồng thời chịu uốn chịu xoắn là: n= 1 + 2 nσ nτ = 4,38 C¬ cÊu di chuyển với chế độ làm việc nhẹ n =1,2 Vậy trục thoả man điều kiện an toàn max Pmax/2 Mxmax l =160 Mxmax Pmax 2l = 320 Mumax = 9026482,5Nmm Mxmax = 3323200Nmm Biểu đồ mô men tác dụng lên trục bánh xe Tính then Để truyền đợc mô men từ trục đến bánh xe di chuyển, đảm bảo cầu trục hoạt động bình thờng đờng kính trục chỗ lắp bánh xe di chuyển phải có ®êng kÝnh d= 135 mm Tra b¶ng (7.23-tr143-TKCTM) chän then cã : b =36 mm, h =20 mm, t1 =10,2; k =12,3 Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 16 Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng Chiều dài then l = 0,8.lm với: lm- Chiều dài moayơ lm = 150 mm VËy chiỊu dµi cđa then lµ: l= 0,8.150 =120 mm KiĨm nghiƯm vỊ søc bỊn dËp sức bền cắt theo công thức: d = 2M x ≤ [σ ] d N/mm2 d t.l τc = 2Mx ≤ [τ ] c d b.l N/mm2 ®ã: Mx - Mômen xoắn cần truyền, Nmm d - đờng kÝnh trơc, mm l - ChiỊu dµi then, mm b - ChiÒu réng then, mm [σ]d & [τ]c- øng suÊt dập ứng suất cắt cho phép Tra bảng(7-20) (7-21) (tr142-TKCTM) ta cã: [σ]d = 450 N/mm2 [τ]c = 270 N/mm2 Thay số vào công thức ta có: d = τc = 2.3323200 = 417,7 (N/mm2) 135.10,2.120 2.3323200 = 11,4 (N/mm2) 135.36.120 σd < [σ]d τd < [τ]d Nh then thoả mÃn điều kiện chịu dập chịu cắt Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 17 .. .Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng đề THIếT Kế MÔN HọC MáY NÂNG- VậN CHUYểN Đề tài 5: Thiết kế máy di chuyển cầu trục Với số liệu sau: Tải trọng nâng. .. thể cụm di chuyển cầu trục Đinh Văn Trờng Lớp Máy Xây Dựng A-K44 Thiết kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng Bộ máy di chuyển cầu trục có nhiều phơng án kết cấu... kế môn học máy nâng- vận chuyển Trờng Đại Học GTVT Bộ môn Máy Xây Dựng thành hai loại: Cầu trục dầm cầu trục hai dầm.Với thông số đầu vào là: sức nâng tải Q= 25 tấn, độ l = 15m cầu trục cần thiết