Thiết kế cầu trục phục vụ cho xưởng cơ khí trường đại học nha trang

i NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Họ, tên sinh viên: Nguyễn Kỳ Quang Lớp: 49 ĐT-2 Chuyên ngành: Đóng tàu Mã ngành: 18.06.10 Tên đề tài: Thiết kế Cầu trục phục vụ cho xưởng cơ khí trường Đại Học Nha Trang Số trang: 105 Số chương: 5 Số tài liệu tham khảo: 9 Hiện vật: NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Kết luận: Nha Trang, ngày tháng năm 2011 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS. TS. Nguyễn Văn Ba ii PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN TN Họ, tên sinh viên: Nguyễn Kỳ Quang Lớp: 49 ĐT -2 Chuyên ngành: Đóng tàu Mã ngành: 18.06.10 Tên đề tài: Thiết kế cầu trục phục vụ cho xưởng cơ khí của trường Đại Học Nha Trang Số trang: 91 Số chương: 5 Số tài liệu tham khảo: 9 NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Điểm phản biện: Nha Trang, ngày tháng năm 2011 CÁN BỘ PHẢN BIỆN Nha Trang, ngày tháng năm 2011 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐIỂM CHUNG Bằng số Bằng chữ iii MỤC LỤC Trang NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN i PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN TN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii LỜI NÓI ĐẦU ix CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ 1 TỔNG QUAN 2 1.1.Thực trạng và khó khăn của xưởng 2 1.1.1 Thực trạng của xưởng 2 1.1.2.Công việc và khó khăn của xưởng 3 1.2. Đặt điểm bố trí nhà xưởng cơ khí của trường đại học Nha Trang. 8 1.2.1. Sơ đồ nhà xưởng 8 1.2.2. Lựa chọn phần làm việc của cầu trục 8 CHƯƠNG ii CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 9 2.1 Đặc điểm và phân loại cầu trục 10 2.1.1 Đặc điểm 10 2.1.2. Phân loại cầu trục 11 2.2 Chọn phương án thiết kế. 19 2.2.1. Phân tích,chọn phương án thiết kế 19 2.3. Chọn các thông số thiết kế. 23 CHƯƠNG III THIẾT KẾ CẦU TRỤC 25 3.1 Chọn phương án thiết kế và tính cơ cấu nâng. 26 3.1.1 Chọn phương án cho cơ cấu nâng 26 3.1.2 Tính cơ cấu nâng 27 3.1.2.1. Chọn loại dây. 27 3.1.2.2. Palăng giảm lực 28 3.1.2.3. Kích thước dây 30 3.1.2.4. Tính kích thước của tang và ròng rọc. 30 iv 3.1.2.5.Chọn hình thức dẫn động: 32 3.1.2.6. Xác định công suất yêu cầu: 32 3.1.2.7. Tỷ số truyền chung 34 3.1.2.8. Kiểm tra động cơ điện 34 3.1.2.9. Tính toán chọn phanh 36 3.1.2.10. Thiết kế bộ truyền 39 3.1.2.11. Chọn Móc Câu và puli gắng cáp 41 3.1.2.12. Các bộ phận khác của cơ cấu nâng. 43 3.2 Tính cơ cấu di chuyển xe con 48 3.2.1. Chọn sơ đồ tính và các thông số cơ bản. 48 3.2.2. Tính cơ cấu di chuyển 49 3.2.2.1. Tính bánh xe 49 3.2.2.2. Chọn động cơ điện. 51 3.2.2.3. Xác định tỷ số truyền bộ truyền hở 55 3.2.2.4. Thiết kế bộ truyền hớ, bánh răng trụ - thẳng (theo tiêu chuẩn). 55 3.3.1. Chọn sơ đồ tính và các thông số cơ bản. 63 3.3.2. Tính cơ cấu di chuyển cầu 64 3.3.2.1. Tính bánh xe và ray 64 3.3.2.2. Chọn động cơ điện 65 3.3.2.3. Tỷ số truyền chung 67 3.3.2.4. Kiểm tra động cơ điện về mômen mở máy 67 3.3.2.5. Tính chọn phanh 68 3.3.2.6. Thiết kế bộ truyền 69 3.3.2.7. Tính bánh xe và ray 77 3.3.2.8. Tính trục truyền 79 3.3.2.9. Chọn khớp nối giữa trục hộp giảm tốc với trục truyền 79 3.4.Tính kết cấu thép cầu trục. 79 3.4.1. Tính dầm chính 80 3.4.1.1. Chọn vật liệu. 80 3.4.1.2. Xác định các tải trọng tác dụng lên dầm chính 80 3.4.1.3. Chọn kết cấu dầm chính và kiểm tra bền 81 3.4.2 Tính dầm cuối 85 3.4.2.1 Chọn vật liệu cho dầm cuối: 85 3.4.2.2. Xác định các tải trọng tác dụng lên dầm cuối 85 v 3.4.2. 3. Chọn kết cấu dầm cuối và kiểm tra bền 85 3.5 Thiết kế hệ thống điều khiển. 87 3.5.1. Khái niêm chung 87 3.5.2. Hệ thống dây dẫn và các thiết bị bảo vệ 88 3.5.2.1. Hệ thống dây dẫn cung cấp điện cho cầu trục 88 3.5.2.2. Các thiết bị bảo vệ 88 3.5.3. Thiết kế mạch điều khiển cho các cơ cấu công tác 89 3.5.3.1. Mạch điều khiển cơ cấu nâng: 89 3.5.3.2. Mạch điều khiển cơ cấu di chuyển xe con và di chuyển cầu 90 3.6.Thiết kế các thiết bị an toàn cơ- điện cho cầu trục 93 3.6.1. Thiết bị hạn chế chiều cao nâng. 93 3.6.2. Thiết bị hạn chế tải trọng nâng 94 3.6.3. Thiết bị giới hạn hành trình di chuyển và giảm chấn 94 CHƯƠNG IV HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT VÀ SỬ DỤNG CẦU TRỤC 96 4.1.HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT VÀ SỬ DỤNG CẦU TRỤC 97 4.1.1. Hướng dẫn lắp đặt 97 4.1.1.1. Lắp đặt ray cầu trục trong nhà xưởng. 97 4.1.1.2. Lắp đặt cầu trục 98 4.1.2. Hướng dẫn sử dụng 101 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 103 5.1 KẾT LUẬN 104 5.2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 105 vi DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 2.1: Các số liệu về chế độ làm việc các cơ cấu của cầu trục. 24 Bảng 3.1: Các thông số kỹ thuật của động cơ điên không đồng bộ 3 pha kiểu kín, roto chập mạch đúc nhôm 33 Bảng 3.2. Áp suất cho phép [p] N/mm2 đối với phanh áp trục: 38 Bảng 3.3: Bảng phân phối tỷ số truyền cho hộp giảm tốc. 40 Bảng 3.4: Bảng thông số kỹ thuật hộp giảm tốc. 41 Bảng 3.5: Bảng thông số kỹ thuật của móc cẩu. 41 Bảng 3.6: Bảng thông số kỹ thuật của puli. 42 Bảng 3.7: Các thông số của khớp nối răng 48 Bảng 3.8: Trị số tiêu chuẩn. 50 Bảng 3.9: Các thông số kỹ thuật của động cơ điên không đồng bộ 3 pha kiểu kín, roto chập mạch đúc nhôm 54 Bảng 3.10: Bảng phân phối tỷ số truyền cho hộp giảm tốc 56 Bảng 3.11: Các thông số kỹ thuật của động cơ điện không đồng bộ 3 pha kiểu kín, roto lồng sóc 66 Bảng 3.12. Giá trị thông số động – động lực học các cấp của hệ truyền dẫn. 70 Bảng 3.13. Các thông số của ray KP70. 78 Bảng 3.14. Hệ số m. 78 Bảng 3.15. Các thông số của thép N 0 70. 82 Bảng 3.16. Các thông số của thép N 0 20. 85 Bảng 4.1. Các thông số của ray KP70. 97 vii DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1: Bánh răng của máy đang gia công khối lượng 0,2 tấn 3 Hình 1.2: Máy cắt tôn 4 Hình 1.3: Các chi tiết máy tháo rời để sửa chữa 5 Hình 1.4: Các chi tiết máy phế liệu để tái sửa chữa 5 Hình 1.5: Các máy móc hư hỏng làm vật liệu cho xưởng 6 Hình 1.6: Ba lăng kéo tay 6 Hình 1.7: Máy tiện ở xưởng 7 Hình 2.1 . Cầu trục dẫn động điện. 10 Hình 2.2: Cầu trục một dầm 12 Hình 2.3: Cầu trục hai dầm. 13 Hình 2.4: Cầu trục hai dầm. 14 Hình 2.5: Cầu trục treo 15 Hình 2.6: Các phương án dẫn động cho cơ cấu cầu trục. 16 Hình 2.7: Cầu trục dẫn động bằng tay. 18 Hình 2.8: Mô hình cầu trục thiết kế 21 Hình 3.1: Sơ đồ cơ cấu nâng. 26 Hình 3.2: Sơ đồ cơ cấu nâng cầu trục của hãng HiTaChi 27 Hình 3.3: Sơ đồ ròng rọc 29 Hình 3.4: Tang cuốn cáp 31 Hình 3.5: Phanh đĩa 37 Hình 3.6: Sơ đồ hộp giảm tốc. 39 Hình 3.7: Hình kích thước móc cẩu tiêu chuẩn 41 Hình 3.8: Hình puli tiêu chuẩn 42 Hình 3.9. Cặp cáp trên tang 43 Hình 3.10: Sơ đồ tính trục tang 44 Hình 3.11: Biểu đồ mômen. 45 Hình 3.12: Kết cấu trục tang. 46 viii Hình 3.13: Kết và thông số của khớp nối tiêu chuẩn 48 Hình 3.14: Sơ đồ cơ cấu di chuyển xe con 49 Hình 3.15. Trục và bánh xe của cơ cấu di chuyển. 50 Hình 3.16: Lực cản do ma sát thành bên 53 Hình 3.17: Xe lăn trên dầm chữ I 53 Hình 3.18: Mô hình cơ cấu di chuyển xe con 55 Hình 3.19: Sơ đồ cơ cấu di chuyển cầu 63 Hình 3.20: Sơ đồ tải trọng tác dụng. 64 Hình 3.21: Sơ đồ hộp giảm tốc. 70 Hình 3.22: Bánh xe và ray 78 Hình 3.23. Mặt cắt thép I. 81 Hình 3.24: Biên dạng gờ dưới của dầm 84 Hình 3.25: Đồ thị hệ số k 1 ,k 2 ,k 3 . do ảnh hưởng của uốn cục bộ 84 Hình 3.26: Sơ đồ tính lực tác dụng lên dầm cuối tại tiết diện I- I 86 Hình 3.27: Sơ đồ tính dầm cuối. 86 Hình 3.28: Thiết bị thu nhả cáp tự động. 88 Hình 3.29 Sơ đồ mạch điều khiển cơ cấu nâng 91 Hình 3.30: Sơ đồ mạch điều khiển cơ cấu di chuyển xe con và cầu trục. 92 Hình 3.31. Bộ hạn chế chiều cao nâng 93 Hình 3.32. Bộ hạn chế tải trọng. 94 Hình 3.33. Thiết bị giới hạn hành trình. 94 Hình 3.34. Thiết bị giảm chấn Hình 4.1: Sơ đồ ray 97 Hình 4.2: Cơ cấu balăng 98 Hình 4.3: Cơ cấu di chuyển xe con 99 Hình 4.4: Kết cấu dầm cuối 100 Hình 4.5: Kí hiệu các nút điều khiển. 101 ix LỜI NÓI ĐẦU Máy nâng chuyển là loại máy chuyên dùng để xếp dỡ, nâng hạ vật, di chuyển vật có tải trọng lớn theo mục đích người sử dụng. Máy nâng chuyển không thể thiếu trong các ngành công nghiệp nặng, xây dựng và quốc phòng…Máy nâng chuyển là phương tiện vận chuyển không thể thiếu trong nền kinh tế quốc dân. Vì vậy việc tìm hiểu và thiết kế máy nâng chuyển là không thể thiếu đối với các kỹ sư ngành cơ khí nói chung. Do vậy cuối khóa em đã nhận đề tài: “Thiết kế cầu trục phục vụ cho xưởng cơ khí trường đại học Nha Trang’’ Nội dung chính bao gồm các phần sau: 1. Đặt vấn đề 2. Chọn phương án thiết kế 3. Thiết kế cầu trục 4. Hướng dẫn lắp ráp và sử dụng 5. Kết luận và đề xuất Qua thời gian tìm hiểu thực tế và các tài liệu chuyên ngành liên quan và đặc biệt được sự giúp đỡ của thầy Nguyễn Văn Ba, nay em đã hoàn thành đề tài được giao. Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Ba, Các thầy trong khoa Kỹ Thuật Tàu Thủy đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này. Nha Trang, ngày……tháng……năm 2011 Sinh viên thực hiện Nguyễn Kỳ Quang 1 CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ [...]... Ngu i Qua nhi u năm ư c b sung cơ s v t ch t máy móc trang thi t b n nay Xư ng TT Cơ khí ã có 4 phân Xư ng: - Phân xư ng gia công cơ Ti n – Phay- Bào… - Phân xư ng Hàn… - Phân xư ng Rèn- D p - Phân xư ng Ngu i Hàng năm Xư ng t ch c hư ng d n th c t p Cơ khí cho SV các ngành k thu t c a Trư ng Xư ng ã hư ng d n th c t p Cơ khí cho SV t Khoá 8 n nay Cùng v i s phát tri n nhanh v qui mô ào t o c a nhà... ng Xư ng cơ khí trư ng ai h c Nha Trang ngoài nh ng công vi c ph c v cho trư ng ngoài ra xư ng còn h p tác v i nhi u công ty như: Công ty C ph n D t may Nha Trang thu c T ng công ty D t may Vi t Nam a ch : Xã Vĩnh Phương, thành ph Nha Trang Công ty C ph n Xi măng Hòn Khói – S Công nghi p Khánh Hòa….V i m c ích: liên k t s a ch a và ch t o các thi t b máy móc có kh i lư ng nh thu c lĩnh v c cơ khí Xư... án b trí cho cơ c u nâng ư c ch n có sơ (hình 3.1) V i phương án này cơ c u có kích thư c tương i g n nh cho phép ch t o t ng c m cơ c u riêng bi t nên thu n ti n cho vi c l p t và ơn gi n trong vi c ch t o ho c l a ch n theo tiêu chu n Hình 3.1: Sơ l p t cơ c u nâng 1 G i 4 H p gi m t c 2 Tang 5 3 Kh p n i 6 Phanh ng cơ i n 27 Hình 3.2: Sơ cơ c u nâng c u tr c c a hãng HiTaChi ây là lo i cơ c u nâng... n ch y u là ph c v trong gi ng d y và nghiên c u khoa h c Xư ng th c t p cơ khí c a trư ng i h c c n ph i b trí m t c u tr c có t i tr ng nâng 3 t n ph c v cho quá trình gi ng d y, nghiên c u khoa h c cũng như trong s n xu t các trang thi t b ph c v cho trư ng 8 1.2 t i m b trí nhà xư ng cơ khí c a trư ng 1.2.1 Sơ i h c Nha Trang nhà xư ng - Chi u dài : 42 m - Chi u r ng : 18 m - Chi u cao :8m 1.2.2... ch I ghép song song v i nhau Phía trên d m ch I là m t khung dàn thép 6 làm giá ông th i mb o cho cơ c u duy chuy n và b theo phương ngang Xe con (3) mang balăng i n (4) duy chuy n trên c nh (4) c a d m ch I C u tr c duy chuy n d c theo nhà xư ng nh vào cơ c u duy chuy n (2) nh n l c t ng cơ i n (3) Phương án d n ng: dùng ng cơ i n cho m i cơ c u d n ng C u tr c mang v t b ng trang thi t b là móc c... i tr ng nâng 1 t n” ta ph i tính các cơ c u chính sau: - Tính cơ c u nâng - Tính cơ c u di chuy n: cơ c u di chuy n c u và di chuy n palăng i n - Tính k t c u thép: tính ch n d m chính và d m cu i - Tính ch n các thi t b ph : h th ng i u khi n, các thi t b an toàn cơi n.v.v 2.3 Ch n các thông s thi t k Qua kh o sát th c t nhà xư ng cơ khí c a trư ng i h c Nha Trang v kích thư c, kh i lư ng các lo... t o máy n 600 SV) n th c t p Cơ khí và th c t p chuyên 3 T ch c các l p b i dư ng, sát h ch và c p ch ng ch các b c th Cơ khí cho Công nhân ang làm vi c t i các Cơ quan, Xí nghi p Ngoài nhi m v chính là hư ng d n th c t p cho SV, Xư ng ã ph i h p v i cán b , giáo viên trong trư ng th c hi n m t s các d ng c thi t b cho các tài nghiên c u khoa h c, ch t o tài khoa h c và cho các phòng thí nghi m c a... 2.2.1 Phân tích,ch n phương án thi t k áp ng yêu c u và m c ích c a vi c thi t k m i “c u tr c ph c v cho xư ng cơ khí c a trư ng i h c Nha Trang trư c tiên ta ph i phân tích ch n sơ k t c u c u tr c sao cho phù h p v i m c ích và c i m s n xu t c a phân xư ng sau ó ti n hành ch n phương án thi t k cho phù h p, chính xác và t hi u qu cao nh t a.Ch n mô hình thi t k T các lo i c u tr c trên qua tìm... 1990 Xư ng ư c tách thành ơn v tr c thu c Trư ng, năm 1991 n nay thu c Khoa Cơ khí Nhân l c hi n nay g m có 3 giáo viên d y ngh và m t s nhân viên k thu t u là nh ng ngu n nhân l c ch ch t c a xư ng Xư ng TT Cơ khí ư c thành l p sau 2 năm k t khi Trư ng s n tách ra t Trư ng i h c Thu i h c Nông Nghi p Trang thi t b không ư c trang b ng b nên ph i mua s m b sung d n hàng năm, t ch ban u ch có: 2 máy... dùng Palăng i n ch y d c theo d m c u nâng h v t d Theo cách b trí cơ c u di chuy n Theo cách b trí cơ c u di chuy n c u, c u tr c có các lo i c u tr c d n chung và c u tr c d n ng riêng - Cơ c u di chuy n c u tr c có th th c hi n theo hai phương án d n chung và d n ng ng riêng Hình 2.6: Các phương án d n ng cho cơ c u c u tr c ng 17 Cơ c u di chuy n c u tr c có th th c hi n theo hai phương án d n chung . và thiết kế máy nâng chuyển là không thể thiếu đối với các kỹ sư ngành cơ khí nói chung. Do vậy cuối khóa em đã nhận đề tài: Thiết kế cầu trục phục vụ cho xưởng cơ khí trường đại học Nha Trang ’. để phục vụ cho quá trình giảng dạy, nghiên cứu khoa học cũng như trong sản xuất các trang thiết bị phục vụ cho trường. 8 1.2. Đặt điểm bố trí nhà xưởng cơ khí của trường đại học Nha Trang. . tài: Thiết kế Cầu trục phục vụ cho xưởng cơ khí trường Đại Học Nha Trang Số trang: 105 Số chương: 5 Số tài liệu tham khảo: 9 Hiện vật: NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Kết