TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNGBỘ MÔN CƠ GIỚI HÓA XÂY DỰNGĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY NÂNG VÀ CGH CÔNG TÁC LẮP GHÉPNHIỆM VỤ THIẾT KẾ: MCCẦN TRỤC THÁP KB 160.2Đồ án môn học: “Máy và cơ giới hóa công tác lắp ghép” là đồ án chuyên ngành của sinh viên khoa Cơ Khí Xây Dựng cũng như của nghành Cơ Giới Hóa Xây Dựng. Trên cơ sở những kiến thức và vẫn dụng kiến thức đã học, cũng như kiến thức các môn học khác để làm đồ án. Trong quá trình học tập và làm đồ án đã giúp cho sinh viên chúng em nắm vững kiến thức môn học và cũng cố kiến thức, các bước để tính toán thiết kế các công trình phục vụ cho công tác thi công về nghành Cơ Giới Hóa Xây Dựng. Và từ đó em có thể rút ra những kinh nghiệm để sau này có thể học tốt những môn học tiếp theo và những đồ án các môn học khác. Đồ án môn học: “Máy và cơ giới hóa công tác lắp ghép” giúp cho hiểu sâu hơn về các loại máy phục cho công tác lắp ghép, giúp nắm được nguyên lý, tính toán, lựa chọn máy, so sánh các loại máy hay thiết kế máy phù hợp với yêu cầu đề ra.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BỘ MÔN CƠ GIỚI HÓA XÂY DỰNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY NÂNG VÀ CGH CÔNG TÁC LẮP GHÉP NHIỆM VỤ THIẾT KẾ: MC-CẦN TRỤC THÁP KB 160.2 Họ và Tên: TRƯƠNG THẾ NAM MSSV: 9153.54 Lớp : 54KG2 Năm: thứ 4 Ngành Cơ Giới Hóa Xây Dựng. Hà nội: 2012 1 ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG MỞ ĐẦU Đồ án môn học: “Máy và cơ giới hóa công tác lắp ghép” là đồ án chuyên ngành của sinh viên khoa Cơ Khí Xây Dựng cũng như của nghành Cơ Giới Hóa Xây Dựng. Trên cơ sở những kiến thức và vẫn dụng kiến thức đã học, cũng như kiến thức các môn học khác để làm đồ án. Trong quá trình học tập và làm đồ án đã giúp cho sinh viên chúng em nắm vững kiến thức môn học và cũng cố kiến thức, các bước để tính toán thiết kế các công trình phục vụ cho công tác thi công về nghành Cơ Giới Hóa Xây Dựng. Và từ đó em có thể rút ra những kinh nghiệm để sau này có thể học tốt những môn học tiếp theo và những đồ án các môn học khác. Đồ án môn học: “Máy và cơ giới hóa công tác lắp ghép” giúp cho hiểu sâu hơn về các loại máy phục cho công tác lắp ghép, giúp nắm được nguyên lý, tính toán, lựa chọn máy, so sánh các loại máy hay thiết kế máy phù hợp với yêu cầu đề ra. Ngày nay khoa học kĩ thuật phát triển và thay đổi liên tục, không nằm ngoài những quy luật đó, các máy móc cũng ngày một thay đổi và tiên tiến hơn, nhờ những kiến thức đã học và làm đồ án mà có thể nắm bắt và hiểu được những thay đổi đó. Chỉ khi chúng ta có kiến thức thì chúng ta mới theo kiệp thời đại và không bị lạc hậu so với nó, như vậy chúng ta mới có thể phục cho tốt cho đất nước sau này. Trong đồ án này, em trình bày tính toán thiết kế: + Cần trục tháp loại cần quay KB-160.2. + Lắp ghép nhà công nghiệp 1 tầng. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH đã hướng dẫn em hoàn thành đồ án này ! Sinh viên thực hiện TRƯƠNG THẾ NAM 2 ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẦN TRỤC THÁP LOẠI THÂN QUAY DI CHUYỂN TRÊN RAY KB-160.2 A. Thuyết minh I.1 Các thông số cho trước: Đầu đề thiết kế: PHƯƠNG ÁN: MC_ CẦN TRỤC THÁP Các số liệu ban đầu để làm thiết kế: PHƯƠNG ÁN 2_Quay MC4 CÁC THÔNG SỐ KĨ THUẬT KB 160.2 Mômen tải (kNm) 1250 Tầm với (m) - Lớn nhất - Khi nâng tải cực đại - Nhỏ nhất 25 15 13 Sức nâng (tấn) - Lớn nhất - Khi tầm với lớn nhất 8 5 Chiều cao nâng (m) - Khi tầm với lớn nhất - Khi tầm với nhỏ nhất 41 55 Tốc độ: - Nâng (m/ph) - Di chuyển cần trục (m/ph) - Quay (vòng/ph) - Thời gian thay đổi tầm với (s) 20 20 0,6 72 Kích thước khung di chuyển (vết bánh xe) AxB (m) 6x6 Khối lượng cần trục (tấn) - Kết cấu thép - Đối trọng - khối lượng chung - chế độ làm việc 49,24 30 79,2 TB 1.1 Khái niệm Là loại cần trục tháp thay đổi tầm với bằng cách nầng hạ cần. 3 ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG 1.2 Đặc điểm cấu tạo Gồm hai phần chính: Phần bệ di chuyển và phần khung quay. Bàn quay có tháp, cần, các cơ cấu công tác và đối trọng. Khi làm việc tháp quay cùng với bàn quay. Liên kết giữa phần quay và phần không quay bằng thiết bị tựa quay. 1.3 Công dụng Cần trục tháp hay còn gọi là cần cẩu tháp (gọi tắt là cần cẩu) giữ vị trí số một trong các thiết bị nâng dùng trong xây dựng. Cần trục tháp là thiết bị nâng chủ yếu dùng để vận chuyển vật liệu và láp ráp trong các công trình xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp, các công trình thủy điện…. Cần trục tháp có vị trí rất quan trọng trong các thiết bị nâng dùng trong xây dựng. Nó được sử dụng rộng rãi trong xây dựng nhà cao tầng, xây dựng công nghiệp, lắp ráp thiết bị trên cao… Cần trục tháp có đủ các cơ cấu nâng hạ vật, thay đổi tầm quay với, quay và di chuyển.Cần trục tháp là loại máy trục có cột tháp cao, đỉnh tháp lắp cần dài, quay được toàn vòng, dẫn động điện độc lập, nguồn điện sử dụng từ mạng điện công nghiệp. Cần trục tháp có thể vận chuyển hàng trong khoảng không gian phục vụ lớn, kết cầu hợp lí, dễ tháo lắp, tính cơ động cao. 4 ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG 1.4 Cấu tạo 5 ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG L H 1 2 3 4 5 9 10 11 12 13 14 15 16 6 7 8 Hình 1:Cấu tạo cần trục tháp loại tháp quay 6 ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG 1- Đường ray 9- Đoạn dâng tháp 2- Bánh xe di chuyển 10- Cột tháp 3- Khung đỡ dưới 11- Ca bin 4- Khung đỡ trên 12- Cần 5- Cụm tang nâng vật 13- Móc treo vật 6- Cụm tang nâng cần 14- Puly đầu cần 7- Đối trọng 15- Puly đầu cột 8- Mâm xoay 16- Cụm puly di động Sơ đồ mắc cáp của các cơ cấu làm việc: Cơ cấu nâng hạ cần: (Hình 2). Cơ cấu nâng vật: (Hình 3). 7 ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM 5 6 7 8 0 13 15 17 19 21 23 25 Q ( tấn ) R (m) TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG Cơ cấu dựng tháp: (Hình 4). Đồ thị đặc tuyến tải trọng: (Hình 5). 8 ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM R (m) 25 21 18 15 13 Q (tấn) 5 6 7 8 8 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG 1.5 Nguyên lý làm việc: - Phần trên của cần trục tháp có thể quay đi mọi hướng nhờ được đặt trên mâm quay (15) và được dẫn động bằng động cơ riêng và được đặt trên bộ di chuyển bánh thép cũng được dẫn động bởi động cơ riêng biệt. - Thay đổi tầm với bằng thay góc nghiêng của cần và nâng hạ cần nhờ cụm tời nâng hạ cần (5). - Cụm tời (4) được nối với puly đầu cần và puly móc câu (12) để nâng hạ hàng. - Phần trên của cần trục tháp được giữ cân bằng nhờ đối trọng (6). 1.6 Thông số làm việc cơ bản của cần trục tháp là: Sức nâng Q=(5-8) tấn, phụ thuộc vào tầm với. Momen tải M=1250 kNm Tầm với L= (13-25) m, phụ thuộc vào tải trọng Chiều cao nâng H=(41-55) m, phụ thuộc vào tầm với. Tốc độ quay n=0.6 vòng/ph. Tốc độ nâng hạ v=20 m/ph. Tốc độ di chuyển cần trục v=20 m/ph. Thời gian thay đổi tầm với t=72 s Chế độ làm việc của các cơ cấu: chế độ TB => CĐ= 25% I.2 Tính toán chung 1.1 Các thành phần tải trọng chính a, Tải trọng nâng Q (N ). Tải trọng nâng danh nghĩa máy trục là trọng lượng lớn nhất của vật nâng mà máy có thể nâng được.Trong các loại máy trục kiểu cần, phần lớn tản trọng nâng sẽ thay đổi theo tầm với, song tải trọng nâng danh nghĩa vẫn lấy theo trị số nâng lớn nhất tương ứng tầm với nhỏ nhất R min . 9 ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG Q = 8 (tấn)= 8x10 4 (N) <=> R min = 13 (m) Đồ thị đặc tuyến tải trọng 5 6 7 8 0 13 15 17 19 21 23 25 Q ( tan ) R (m) b, Tải trọng do bản thân máy: Trọng lượng bản thân máy trục bao gồm trọng lượng của các chi tiết, cụm chi tiết, các cụm máy và kết cấu thép của máy. Thương tính toán sơ bộ dựa vào công thức kinh nghiệm và theo đề bài. Ta có bảng thống kê: Các tham số khối lượng (kg = 10 N) Trọng lượng chung của máy 79200 Kết cấu thép 49240 10 ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM R (m) 25 21 18 15 13 Q (tấn) 5 6 7 8 8 [...]... THÀNH Các cơ cấu thiết bị điện Đối trọng tĩnh và động Cần Tháp Bàn quay Bệ không quay Tời nâng vật Tời nâng cơ cấu thay đổi tầm với Cơ cấu quay Cơ cấu di chuyển Palang nâng và cụm móc treo Cụm bánh xe di chuyển (cả 4) Cabin điều khiển Palang nâng cần 19800 30000 2800 10300 7900 11500 3200 3200 2400 3200 400 5500 1600 400 c, Tải trọng gió: Cần trục thiết kế làm việc ngoài trời nên khi thiết kế phải tính... động + c = 0,8–1,2 cho tháp và cần + c = 1,2 cho cabin, đối trọng, cáp, vật nâng - n: Hệ số kể đến sự tăng áp lực theo chiều cao - β : Hệ số động lực kể đến đặc tính xung động của tải trọng gió + Với vật nâng β = 1,25 + Với cần trục tháp, nó phụ thuộc vào chiều cao và chu kỳ dao động riêng của cần trục T T= H th Lc α Với Q =8 (tấn) và L = 24(m) ⇒ ⇒ α tra bảng 4 = 1,9 Chiều cao tháp tính đến chốt chân... GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH 1.4 Cơ cấu quay a, Chọn sơ đồ dẫn động (Hình 12) 1 2 3 4 5 1 Động cơ 4 Hộp giảm tốc 2 Khớp nối 5 Thiết bị tựa quay 3 Phanh b, Tải trọng tác dụng lên thiết bị tựa quay – Mômen tác dụng lên thiết bị tựa quay (mômen nằm trong mặt phẳng chứa cần và trục quay của máy) γ γ γ γ M = (Q + Pgt)(rQ.cos + hQ.sin )–G(rGcos + hG.cos ) + Wg.hw (N.m) 27 ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC... 69,5.104(N) => Chọn sơ bộ đường kính thiết bị tựa quay: D= 2,45 (mm) – Lực hướng tâm tác dụng lên thiết bị: 29 ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH R= V.tgγ +Wg=69,5.104+12931=265890 (N) c, Chọn thiết bị tựa quay – Phụ thuộc vào Momen lật, Lực thẳng đứng, Lực tác dụng ngang ta chọn thiết bị tự quay kiểu bi hai... G’=2,8.104 (N) trọng lượng cần c=13,8 (m) khoảng cách từ trọng tâm cần đến trục quay của máy Q’ = Q + qmt trọng lượng thiết bị nâng qmt=0 và vật nâng Q=5.104 tập trung tại điểm đầu cần R=25 (m) Tầm với của cần Gq =61,7.104 (N) Trọng lượng phần quay của cần trục không kể cần b =1,2 (m) khoảng cách từ trọng tâm phần quay tới trục quay của máy α ⇒ góc dốc α = 00 Mmaxd = 0 (N) => Md= Mmaxd.cosβ=0 + Mômen... sát cổ trục bánh xe f = 0,08 ổ trượt có dầu k: hệ số kể đến ma sát thành bánh xe hình trụ có gờ k =1,5 (theo bảng 25) 24 ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG µ GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH : Hệ số cản lăn với ray bằng µ = 0,05 D: Đường kính bánh xe D = 630 (mm) d: Đường kính ngõng trục d = 160 (mm) α : Độ dốc đường cần trục α... quay.( thiết bị quay kiểu bi) - Mômen cản masát: Mms = µ 2 α (4,5M + V.D + 2,5R.D.tg ) (N.m) 30 ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG ⇒ Mms = GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH µ = 0,004 hệ số masat tương đương 0,004 (4,5 793500 + 69,5 10 4.2,065 + 2,5.265890 2,065.tg 450 ) 2 = 10192 (N.m) -Tổng mômen cản quay cần trục đối với trục quay... GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH Mx-x = (Wg.h + G0.e).sin ϕ My-y = (Wg.h + Go.e).cos ϕ ϕ : Góc hợp bởi phương của cần trục và trục dọc máy Khi cần trục quay ở góc phần tư thứ nhất ND có giá trị lớn nhất ứng ϕ tg = 1 tức là khi phương của cần vuông góc đường chéo AC ϕ =450 Q Gc Wvn Gcb Wcb Gth Wth Gd Wc G Wd C O W A 45 ° 6000 B G... LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH β Với = 450 góc quay của phần quay cần trục ở trạng thái nguy hiểm nhất + Mômen cản quay cần trục từ lực quán tính khối lượng vật nâng và phần quay cần trục π n q 30.g.t ΣGi Ri qt M = 2 = 3,14.0,6 30.10.6 (2,8.104.13,82+5 104.252+61,7.1,22) = 38290 (N.m) ⇒ M = 10192+ 78181 + 38290= 126663 (N.m)... Pgt = 15%.Q= 1,2 (tấn) γ góc ngiêng đường cần trục hQ= 41(m), = 20o rQ= 25 (m) Xác định rG và hG: rG= xG = γ ΣGi xi G = − 30.3,2 + 10,3.1,2 + 2,8.13,8 + 1,6.1,2 + 5.25 79,2 = 1,034 (m) = 1034 (mm) hG = = 5,771(m) = 5771 (mm) => M= (5+1,2)104(25cos200+41sin200)–(79,2-11,5-3,2)104 (1,034cos200+5,771sin200)+ 367371 = 793500 (N.m) – Lực thẳng đứng tác dụng lên thiết bị tựa quay: V = Q + G=(79,2-11,5-3,2+5).104 . 9). 1 2 3 4 5 1. Động cơ. 2. Khớp nối. 3. Phanh. 4. Hộp giảm tốc. 5. Tang cuốn cáp. b, Sơ đồ mắc cáp c, Tính lực căng cáp lớn nhất Ta sử dụng palang đơn có bội suất a=2 19 ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ. m/ph. Thời gian thay đổi tầm với t=72 s Chế độ làm việc của các cơ cấu: chế độ TB => CĐ= 25% I.2 Tính toán chung 1.1 Các thành phần tải trọng chính a, Tải trọng nâng Q (N ). Tải trọng nâng danh nghĩa. <=> R min = 13 (m) Đồ thị đặc tuyến tải trọng 5 6 7 8 0 13 15 17 19 21 23 25 Q ( tan ) R (m) b, Tải trọng do bản thân máy: Trọng lượng bản thân máy trục bao gồm trọng lượng của các chi tiết,