Thuyết minh powerpoint ĐỀ ÁN KỸ THUẬT Thiết kế cầu trục 5

Số liệu ban đầu Khẩu độ: L=14m Chiều cao nâng: H=5m Vận tốc nâng: V=16mph Sử dụng dòng điện 3 pha PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN PHẦN 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG PHẦN 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU DI CHUYỂN XE LĂN PHẦN 4: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU DI CHUYỂN CẦU TRỤC. PHẦN 5: TÍNH KẾT CẤU KIM LOẠI CỦA CẦU TRỤC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP TN

KHOA CƠ KHÍ

ĐỀ ÁN KỸ THUẬT Đề tài: Thiết kế cầu trục 5

GVHD : TS VŨ NGỌC PI SVTH : NGUYỄN VIẾT ĐÀN ĐẶNG KIM CHUNG Lớp : K44CCM1

THÁI NGUYÊN 2011

Số liệu ban đầu

Khẩu độ: L=14m

Chiều cao nâng: H=5m

Vận tốc nâng: V=16m/ph

Sử dụng dòng điện 3 pha

NỘI DUNG

PHẦN 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU DI CHUYỂN

PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN

1.1 Giới thiệu về máy nâng

- Máy nâng chuyển là thiết bị dùng để thay đổi vị trí của đối tượng nhờ thiết bị mang vật trực tiếp như móc treo, hoặc thiết bị gian tiếp như gầu ngoạm, nam châm điện, băng tải…

- Phân loại

+ Căn cứ vào chuyển động chính: Máy nâng, máy vận

chuyển liên tục

+ Căn cứ vào nguyên tắc làm việc: Cầu trục, cổng trục, cần trục tháp, cần trục quay di động,

Hình 1.1 Mô hình cổng

trục

Hình 1.2 Cần trục tháp

1.2 Giới thiệu về cầu trục

- Cầu trục là tên gọi chung của máy trục chuyển động trên hai đường ray cố định trên kết cấu kim loại hoặc tường cao để vận chuyển các vật phẩm trong khoảng không (khẩu độ)giữa 2 đường ray đó Cầu trục có phạm vi hoạt động khá rộng, lại được bố trí trên cao không chiếm chỗ mặt bằng nên được sử dingj rất rộng rãi trong các nhà máy, phân xưởng, nhà kho

- Phân loại cầu trục

+ Theo phương thức dẫn động của cơ cấu nâng: cầu trục dẫn

động bằng tay và cầu trục dẫn động bằng máy

+ Theo cách mang tải: cầu trục móc, cầu trục gàu ngoạm, cầu trục nam châm điện

+ Theo kết cấu dầm: dầm đơn, dầm kép, dầm hộp, dầm dàn

Thanh treo

dây dẫn

Dầm cuối

Bảng điều khiển

Xe lăn

Đường băng dầm Dầm cầu

Hình 1.3 Mô hình cầu trục 1

dầm

1.3 Lựa chọn phương án truyền động

1.3.1 Lựa chọn kết cấu dầm

Kết cấu dầm kép dạng hộp(hình 1.4) tính toán đơn giản, dễ chế tạo, lắp ghép nhanh và công việc bảo dưỡng đơn giản

Hình 1.4 Kết cấu 2 dầm dạng hộp

1.3.2 Lựa chọn phương án truyền động cơ cấu nâng

§éng c¬ Nèi trôc vµ phanh

Tang

Hép g¶m tèc Nèi trôc

Phương án truyền động cho cơ cấu nâng được chọn như hình 1.5, phương án được bố trí gọn gàng, các bộ phận có thể thay thế, sửa chữa và bảo dưỡng dễ dàng, dễ chế tạo

Hình 1.5 Phương án truyền động cơ cấu nâng

1.3.3 Lựa chọn phương án di chuyển xe lăn

1 Động cơ điện.

2 Phanh kết hợp với nối trục

3 Hộp giảm tốc

4 Nối trục

5 Bánh xe

Phương án di chuyển xe lăn(hình 1.6) truyền động đơn

giản, dễ chế tạo,chiếm ít diện tích của xe lăn nên thuận tiên

cho việc bố trí cơ cấu trên xe lăn

Hình 1.6 Phương án di chuyển xe lăn

1.3.4 Lựa chọn phương án di chuyển cầu

1 Động cơ điện

2 Khớp nối kết hợp với phanh

3 Hộp giảm tốc

4 Khớp nối

5 Bánh xe

Hình 1.7 Phương án di chuyển cầu

Phương án trên(hình 1.7) là tối ưu nhất do chỉ dùng 1 động cơ nên momen truyền cho 2 bánh là đều nhau, hơn nữa hộp giảm tốc ở gần bánh xe nên quá trình truyền momen từ động cơ đến hộp giảm tốc nhỏ nên giảm được đường kính trục

PHẦN 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG

Thông số ban đầu

-Trọng tải: Q = 5T = 50000N

-Trọng lượng bộ phận mang: Qm = 1250N

-Khẩu độ: L = 14 (m)

-Chiều cao nâng: H = 5(m)

-Vận tốc nâng: Vn = 16 (m/ph);

-Chế độ làm việc: Chế độ trung bình

2.1 Palăng

- Để giảm lực căng và tăng tuổi thọ cho dây cáp của cơ cấu nâng khi nâng với tải trọng lớn ta dùng một palăng

- Trên cầu lăn dây cáp nâng được cuốn trực tiếp lên tang

Do cầu lăn thực hiện việc nâng hạ vật nâng theo chiều thẳng đứng nên để tiện lợi trong khi làm việc ta chọn palăng kép có 2 nhánh dây chạy trên tang

Các bộ phận chính của cơ cấu nâng gồm có:

Dây cáp được chọn dựa vào công thức :Sd ≥ Smax.n

Trong đó: Sđ : Lực kéo đứt dây theo bảng tiêu chuẩn (N)

Smax : Lực căng lớn nhất trong dây (N)

n = 5,5 :Hệ số an toàn bền của cáp

Xuất phát từ điều kiện trên ta chọn day cáp với giới hạn bền của sợi σb = 1600 N/mm2 (σb = 1400-2000 N/mm2) b = 1600 N/mm2 (σb = 1600 N/mm2 (σb = 1400-2000 N/mm2) b = 1400-2000 N/mm2) Chọn đường kính dây cáp dc = 20,5 mm có lực kéo đứt là

Sđ = 215kN

Lực căng lớn nhất xuất hiện ở nhánh dây cáp cuốn lên tang khi nâng vật :

t a m

Q S

)1

(

0 max







2.2 Dây cáp

Hình 2.1 Sơ đồ xác định chiều dài tang

-Chiều cao nâng H = 5(m)

-Bội suất Palăng a = 2

→Chiều dài có ích của

cáp:L = H.a = 5.2 = 10 (m)

2.4 Chọn động cơ

Tương ứng với chế độ trung bình, chọn động cơ điện

AOC2- 72- 8 có các đặc tính sau đây

Công suất danh nghĩa : Ndc = 18( kW)

Số vòng quay danh nghĩa: ndc = 700 (vòng/phút)

Hệ số quá tải:

Mô men vô lăng: (Gi.Di2)rôto = 67,5 Nm2 Cosφ = 0,85

max 2, 0

dn

M

f : hệ số ma sát giữa vật kiệu bánh

phanh thép các bon C45 và vật liệu lót

phanh ; theo bảng 2-8[1]

η = 0,9: hiệu suất hệ thống bản lề

l1 = 200mm

l = 420mm

2.6 Hộp giảm tốc cho cơ cấu nâng

Bộ truyền sẽ được thiết kế dưới dạng hộp giảm tốc hai cấp bánh răng trụ, trục ra và trục vào quay về một phía

Các thông số cần thiết :

Số vòng quay trục vào: n1 = 700 vòng/phút Động cơ dẫn động : N = 18 Kw

Tỉ số truyền chung của hộp là: i = 25,45

Chọn hộp giảm tốc kí hiệu Ц2У-125

Hình 2.6 kết cấu hộp giảmtốc

2.7 Chọn móc treo

Thông số ban đầu

- Trọng tải: Q = 5T = 50000N

- Trọng lượng bộ phận mang: Qx = 20000N

- Vận tốc di chuyển xe: Vx= 22(m/ph)

- Chế độ làm việc trung bình

PHẦN 3 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU DI CHUYỂN XE

Chọn loại bánh xe hình trụ có 2 thành bên với các kích thước theo TOCT 3569- 60 đường kính bánh xe sơ bộ chọn Dbx=250(mm); đường kính ngõng trục d= 70(mm)

10

Tải trọng lên bánh xe gồm trọng lượng bản thân xe lăn G0 = 20000N và trọng lượng vật nâng Q = 50000N Trọng lượng xe xem như phân bố đều cho các bánh Khi không có vật nâng các bánh xe chịu tải trọng ít nhất Pminbằng:

20000 4

0





Tương ứng với chế độ làm việc của cơ cấu là trung bình CĐ25%, sơ bộ chọn động cơ điện:

+ Ký hiệu MT011-6

+ Công suất danh nghĩa : Ndn = 1,4 (Kw)

+ Số vòng quay danh nghĩa : ndc = 885 (v/ph)

+ Hệ số quá tải :

+ Mô men vô lăng : (GiDi2) =0,85(N/mm2)

+ Khối lượng vô lăng : mdc = 51 (kg)

3.3 Động cơ điện

3 ,

Số vòng quay của bánh xe:

Tỷ số truyền chung cần có đối với bộ truyền:

3.4 Tỷ số truyền chung

) /

(

28 25

, 0 14 , 3

22

v n

31 28

n n i

Thông số ban đầu

- Trọng tải: Q = 5T = 50000N

- Träng l îng xe con kÓ c¶ bé phËn mang hµng Gx = 20000( N

- Vận tôc di chuyển cầu trục: Vc=45 (m/ph)

- Chế độ làm việc của cơ cấu trung bình

Các bộ phận chính của cơ cấu nâng

4 Khớp nối

5 Bánh xe

1 Động cơ điện

2 Khớp nối kết hợp với phanh

3 Hộp giảm tốc

PHẦN 4 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU DI CHUYỂN CẦU

4.1 Bánh xe ray

- Chọn loại bánh xe hình trụ có hai thành bên với các kích thước: Dbx= 710 (mm)

- Đường kính ngõng trục lắp ổ d= 90 (mm) Tra bảng ta

chọn chiều rộng bánh xe là 130 (mm), chọn ray có chiều rộng mặt tiếp xúc là KP-70mm làm ray

- Bánh xe được chế tạo bằng thép đúc 55Л và bề mặt

được tôi đạt độ cứng HB = 300÷320

Tương ứng với chế độ làm việc của cơ cấu là trung bình CĐ25%, sơ bộ chọn động cơ điện:

- Ký hiệu MT112-6

- Công suất danh nghĩa: Ndn = 5 (Kw)

- Số vòng quay danh nghĩa: ndc = 920 (v/ph)

- Hệ số quá tải:

Số vòng quay của bánh xe:

bx

n i

n

4.4 Bộ truyền

Theo sơ đồ cơ cấu di chuyển cầu ta dùng hộp giảm tốc bánh răng trụ đứng Hộp giảm tốc này phải bảo đảm các yêu cầu như sau:

- Cường độ làm việc trung bình: CĐ = 25%

- Tỉ số truyền: ic = 45,54

- Số vòng quay trục vào: nv=920 (v/ph)

- Công suất phải truyền lớn nhất khi có vật nâng ở đầu cầu

Hộp giảm tốc đứng ZSC( L)

Phần 5: Tính kết cấu kim loại của cầu trục

Số liệu ban đầu:

5.1 Xác định kích thước tiết diện của dầm chính

Hình 5.1 Tiết diện ngang của dầm

5.2 Xác định kích thước tiết diện của dầm cuối

5.3 Xác định kích thước tiết diện của dầm dầm đặt ray

di chuyển cầu

b

d R

r

Chọn thép chữ I có số hiệu mặt cắt 45 với các thông số sau:

h = 450 mm ; b = 160 mm;

d = 8,6 mm ; t = 14,2 mm;

R = 16 mm ; r = 7 mm ;

Hình 5.8 Kích thước cơ bản

dầm đặt ray di chuyển cầu

Xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo đã chú ý

theo dõi!