cơ cấu tđtv cần trục chân đế kirop

TKMH: cơ cấu TTV cần trục chân đế kirop Phn I : GII THIU V TNH TON CHUNG I. Gii thiu cn trc kirop cn thit k a, Gii thiu chung: Cn trục kirop là một loại cần trục chân đế, phục vụ cho các quá trình xếp dỡ chủ yếu ở các cảng sông và cảng biển.ở cảng Hải Phòng nói chung, cần trục Kirop có nhiệm vụ bốc xếp hàng phục vụ cho tuyến tiền và tuyến hậu trong nội bộ cảng. Làm việc trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, có gió bão, ảnh hởng của nứơc mặn, nhiệt độ môi trờng và ở trong xí nghiệp xếp dỡ Lê Thánh Tông, cần trục Kirop 16 tấn phục v cho tuyến tiền, còn cần trục kirop 10 tấn thì phục vụ cho tuyến hậu. Đây là loại cần trục cột quay, di chuyển trên đờng ray khổ lớn 10 m. Cơ cấu nâng dùng để nâng hạ mã hàng theo phơng thẳng đứng. Cơ cấu nâng là một cơ cấu chính chủ yếu của cần trục, nó trực tiếp thực hiện việc nâng hạ trong quá trình xếp dỡ hàng hóa. Cơ cấu nâng thuộc loại cơ cấu dẫn động bằng điện. Từ một động cơ có khả năng điều chỉnh tốc độ vô cấp, qua bộ truyền, mômen quay từ trục động cơ đợc truyền tới trục tang chng. Tang chng là bộ phận công tác thực hiện việc cuốn hay thả cáp làm cho hàng hóa đợc nâng lên hay hạn xuống. b, Kt cu chung ca cn trc: Cần trục chân đế đợc sử dụng để phục vụ công tác bốc xếp hàng hoá trên các bến cảng hoặc kho bãi. Ví dụ bốc hàng từ tàu biển chuyển sang tàu sông, sang các phơng tiện vận tải bộ nh xe tải, tàu hoả, lên bến bãi hoặc ngợc lại. Với cần trục cỡ lớn, tàu hoả có thể chui lọt qua chân đế của nó Hình 1.1 Cần trục Kirop 10T 1- Cụm móc treo, 2- Puly đầu vòi, 3- Vòi, 4- Puly đầu cần, 5- Cần, 6- Cỏp nõng, 7-Ging H tờn: Lờ Cụng Huy. Mó SV: 36929 TKMH: cơ cấu TTV cần trục chân đế kirop 17 16 15 14 10500 2 1 3 4 5 8 7 6 9 13 10500 12 11 10 8- Thanh giằng đối trọng, 9- Thanh răng, 10- Đối trọng, 11- Tang nâng, 12- Chân, 13- Tang quấn cáp điện, 14- Cabin, 15- Phần quay, 16- Thanh giằng chân, 17- Cụm bánh xe di chuyển. _ C cu di chuyn dựng trong chuyn ng riờng cho mi cm chõn. S bỏnh xe di chuyn l 12 bỏnh, s bỏnh xe dn ng l 4 bỏnh _C c quay cú thit b ta quay kiu ct quay c bng h thng con ln phớa trờn v phớa di,bỏnh rng n khp ngoi vi vnh rng _ C cu thay i tm vi dựng thanh rng bỏnh rng _ C cu nõng dựng 2 tang qun cỏp l 2 tang n c dn ng b truyn riờng bit H tờn: Lờ Cụng Huy. Mó SV: 36929 TKMH: cơ cấu TTV cần trục chân đế kirop _ Kt cu thộp cn cú dng dn, cn thng cú i trng cõn bng cn liờn kt vi cn cỏp _ Kt cu thộp chõn ca cn trc chõn l 1 kt cu khụng gian c to thnh bi 2 khung ging ht nhau theo phng ng chộo ca hỡnh bao, cỏc chõn liờn kt vi nhau phn trờn bng nh vũng, tng di cỏc dm ngang to thnh chc ch thp II: Các số liệu ban đầu để tính cơ cấu nâng - trọng tải(sức nâng) lớn nhất : Q 0 =10T =10000 KG - tm vi ln nht: R max = 30 m - tm vi nh nht: R min = 8 m - vận tốc nâng danh nghĩa : V n =36m/ph - vn tc di chuyn cn trc V dc = 40 m/ph - kh ng ray B = 10,5 m - c s cn trc L = 10,5 m - trng lng ton b cn trc G = 165T - trng lng i trng: G dt = 4,26T - trng lng cn: Gc = 8T - chiều cao nâng hng : H= 25m III. Tớnh toỏn chung. 1. Cỏc trng hp ti trng tớnh toỏn Khi tớnh toỏn cỏc c cu mỏy trc núi chung, cn trc chõn núi riờng ngi ta phõn bit 3 trng hp ti trng tớnh toỏn i vi trng thỏi lm vic v khụng lm vic. Trng hp 1: Ti trng bỡnh thng ca trng thỏi lm vic bao gm trng lng danh ngha ca vt nõng v b phn mang hng, trng lng bn thõn mỏy, ti trng giú trng thỏi lm vic ca mỏy, cỏc ti trng ng trong quỏ trỡnh m H tờn: Lờ Cụng Huy. Mó SV: 36929 TKMH: c¬ cÊu TĐTV cÇn trôc ch©n ®Õ kirop máy và hãm cơ cấu. Trường hợp này các chi tiết trong cơ cấu tính toán theo sức bền mỏi Trường hợp 2: Tải trọng lớn nhất của trạng thái làm việc bao gồm trọng lượng danh nghĩa của vật nâng và bộ phận mang, trọng lượng bản thân máy, tải trọng động lớn nhất xuất hiện khi mở máy và phanh đột ngột hoặc khi mất điện, khi có điện bất ngờ, tải trọng gió lớn nhất ở trạng thái làm việc và tải trọng do độ dốc, nghiêng mặt đường lớn nhất có thể. Các giá trị này thường hạn chế bởi những điều kiện bên ngoài như sự trượt trơn của bánh xe và ray, trị số momen phanh lớn nhất. Trường hợp 3: Tải trọng lớn nhất của trạng thái không làm việc của máy đặt ngoài trời bao gồm trọng lượng bản than, tải trọng gió lớn nhất trong trạng thái không làm việc và vầ tải trọng do độ dốc của đường. Trường hợp này tiến hành kiểm tra độ bền, độ ổn định toàn bộ cần trục Ở trạng thái làm việc của cần trục người ta tổ hợp các tải trọng tác dụng lê máy trục và chia thành các tổ hợp tải trọng sau Tổ hợp I a , II a : tổ hợp tải trọng tính toán khi cần trục đứng yên tiến hành khởi động hoặc hãm từ từ cơ cấu nâng(I a ), khởi động hoặc hãm đột ngột cơ cấu nâng(II a ) Tổ hợp I b , II b : tổ hợp tải trọng tính toán khi cần trục tiến hành khởi động hoặc hãm từ từ cơ cấu quay, thay đổi tầm với(I b ), khởi động hoặc hãm đột ngột cơ cấu quay, thay đổi tầm với (II b ) 2.Chế độ làm việc Việc đánh giá chế độ làm việc ảnh hưởng rất lớn đến công việc đánh giá, tính toán và sử dụng chúng. Trong một máy nâng ( hay cần trục ) các cơ cấu có thể làm việc với các chế độ khác nhau nhưng chế độ chung cho một máy được tính theo chế độ làm việc của cơ cấu nâng. Đánh giá chế độ làm việc của máy trục thông qua các chỉ tiêu chính sau đây: H ọ tên: Lê Công Huy. Mã SV: 36929 TKMH: c¬ cÊu TĐTV cÇn trôc ch©n ®Õ kirop - Hệ số sử dụng hằng ngày: K ng = số giờ làm việc trong ngày/24 giờ Cần trục có thể làm việc lien tục để đáp ứng yêu cầu làm việc 3 ca trong một ngày với số giờ làm việc trong ngày của cần trục vào khoảng 16 giờ. K ng = 16/24 = 0,66 - Hệ số sử dụng trong năm. K n = số ngày làm việc trong năm / 365 Do cần trục làm việc có thời vụ nên trung bình một năm số ngày làm việc của cần trục vào khoảng 200 ngày. K n = 200/365 = 0,55 - Số ngày mở máy. Đối với cơ cấu nâng là cơ cấu có số lần mở máy lớn nhất trong máy trục M = 120 lần / ngày - Số chu kì làm việc A k = 200 lần / giờ - Nhiệt độ môi trường Lấy theo nhiệt độ trung bình vào mùa hè T o = 30 C - Cường độ làm việc của động cơ %100.% T To CD = To: thời gian làm việc trong một chu kì T : tổng thời gian làm việc của cơ cấu. ∑ ∑ += tvtmTo H ọ tên: Lê Công Huy. Mã SV: 36929 TKMH: c¬ cÊu TĐTV cÇn trôc ch©n ®Õ kirop ∑ ∑ ∑ ∑ +++= tptdtvtmT ∑ tm : tổng thời gian mở máy Cơ cấu nâng : 4 lần Cơ cấu quay, thay đổi tầm với: 2 lần Cơ cấu di chuyển : 1 hay 2 lần Thời gian một lần mở máy: tm = 2(s) ∑ tv : tổng thời gian chuyển động ổn định của động cơ Cơ cấu nâng == ∑ vn H tv .4 4.25/36 = 2,78(phút) = 166,8(s) Cơ cấu quay )(60 1 60.5,0.2 stv == ∑ Cơ cấu di chuyển ∑ = )(2 phúttdc Cơ cấu thay đổi tầm với )(6,0 50 30max phút Vtv R tv === ∑ = 36(s) ∑ tp = tổng thời gian phanh ( chọn bằng 2 (s) ) ∑ td = tổng thời gian dừng để phối hợp các cơ cấu khác và chuẩn bị một mã hàng và dỡ hàng. Sơ bộ chọn ∑ td = 120 (s) Ta xét cường độ làm việc của cơ cấu nâng ( vì cơ cấu này có thời gian làm việc dài nhất với số lần mở máy nhiều nhất) T o = 4.2+166,8= 174,8(s) H ọ tên: Lê Công Huy. Mã SV: 36929 TKMH: c¬ cÊu TĐTV cÇn trôc ch©n ®Õ kirop T = 174,8+120+2= 296,8(s) CD % = 0 0 100. 8,296 8,174 = 58,9% Vậy ta có chế độ làm việc của máy là chế độ trung bình. II. Tính toán cơ cấu thay đổi tầm với 2.1 . Giới thiệu chung Cơ cấu thay đổi tầm với trong cần trục bán chân đế kết hợp với cơ cấu nâng, cơ cấu quay có thể đưa móc tới tọa độ cần thiết, tạo điều kiện cho cần trục làm việc trên diện rộng. Cơ cấu thay đổi tầm với trong cần trục bán chân đế thay đổi tầm với bằng phương pháp lắc cần (thay đổi góc nghiêng của cần với phương ngang còn gọi là cơ cấu nâng cần) Nếu căn cư vào nguyên tắc chuyển động người ta có thể chia cơ cấu thay đổi tầm với thành các loại sau : • Thay đổi tầm với dùng pa lăng cáp. • Thay đổi tầm với dùng thanh răng – bánh răng. • Thay đổi tầm với dùng vít • Thay đổi tầm với dùng rẻ quạt – bánh răng Tuy nhiên đối với cơ cấu thay đổi tầm với của cần trục bán chân đế loại Kirop 10T thì sử dụng thay đổi tầm với bằng thanh răng – bánh răng. Ưu điểm khi sử dụng thay đổi tầm với bằng thanh răng – bánh răng: • Kết cấu gọn • Trọng lượng nhẹ • Độ tin cậy khi làm việc lớn • Có khả năng chống lật cần về phía sau • Giá thành hạ 2.2. Lựa chọn dạng thiết bị cần và hệ truyền động của cơ cấu thay đổi tầm với (CCTĐTV) 2.2.1. Lựa chọn dạng cần, kiểu kết cấu và xác định các kích thước cơ bản của cần. *. Lựa chọn dạng cần Hệ cần của trục thiết kế sử dụng hệ cần cân bằng dùng vòi là hệ cần khâu khớp gồm 4 khâu bản lề liên kết như hình 1.3 ích lợi của loại cần này là giảm được công suất truyền động của động cơ và tính năng của cần trục. *. Kiểu kết cấu Cần có kết cấu dạng dầm hộp có vòi thẳng H ọ tên: Lê Công Huy. Mã SV: 36929 TKMH: c¬ cÊu TĐTV cÇn trôc ch©n ®Õ kirop *. Xác định các kích thước cơ bản của cần: Hình 1.2 : Các kích thước cơ bản của cần Vòi, 2. Cần, 3. Giằng, 4. Chốt liên kết. b. Chiều dài giằng, a. Chiều dài đuôi vòi, . Chiều dài vòi , . Chiều dài cần. H ọ tên: Lê Công Huy. Mã SV: 36929 TKMH: c¬ cÊu TĐTV cÇn trôc ch©n ®Õ kirop 2.2.2. Xác định chiều dài cần và chiều dài đầu vòi. Để xác định chiều dài cần và chiều dài đầu vòi, ta vẽ vần ở 2 vị trí ứng với góc nghiêng và (cáp nâng song song với trục cần, vòi thẳng) Kích thước hệ cần khi thiết kế phải thỏa mãn Từ các giá trị kinh nghiệm, ta thường lấy . Với vòi hợp với phương ngang 1 góc . Với vòi hợp với phương ngang 1 góc . Chọn H ọ tên: Lê Công Huy. Mã SV: 36929 TKMH: c¬ cÊu TĐTV cÇn trôc ch©n ®Õ kirop Chọn Đặt : Hệ số tỉ lệ +. Khi cần ở vị trí ( Vị trí 1) H = = +. Khi cần ở vị trí (Vị trí 2) H = Cho Từ vi trí 2 ta xác định được = và Xác định chiều dài đuôi vòi và chiều dài giằng +. Chiều dài đuôi vòi được xác định theo công thức kinh nghiệm a= Chọn m Chiều dài vòi m Chọn = 18m +. Xác định chiều dài giằng: b Để xác định chiều dài giằng người ta vẽ cần ở 3 vị trí được chọn sao cho Từ 3 vị trí đàu của cần ta kéo dài đầu vòi về phía sau 1 đoạn a, điểm mút cuối của các điểm là Các điểm này chính là các điểm nằm trên dường tròn có tâm là chốt đuôi giằng, có bán kính là đoạn tư chốt đuôi giằng đến vòi. Để xác định được chốt đuôi giằng B và chiều dài b ta vẽ 2 đường trung trực của đoạn . Giao của đường này cắt nhau tại B (Chốt đuôi giằng). Điểm B có tọa độ Khoảng cách Từ phép dựng hình ta xác định b= 34m H ọ tên: Lê Công Huy. Mã SV: 36929 [...]... kết bản lề với cần do vậy mà cần đưọc nâng lên hạ xuống 2.3 Xây dựng biểu đồ mô men mất cân bằng cần 2.3.1 Xác định trọng lượng đối trọng Khi cần trục làm việc ,cần của cần trục nằm ở các vị trí khác nhau Do vậy khoảng cách từ trọng tâm của nó tới chốt cần cũng thay đổi và sự thay đổi này dẫn đến sự thay đổi mô men của cần và chốt đuôi cần Để xây dựng đồ thị thay đổi mô men cân bằng cần theo tầm với... v= 0.13s ŋ: Hiệu suất bộ truyền động cơ cấu từ động cơ đến thanh rang ŋ= ŋbr.ŊHGT.ŋôt = 0,95.0,97.0,97=0,894 ŋbr: hiệu suất bộ truyền hở ŋbr= 0,95 ŊHGT: hiệu suất HGT ŊHGT= 0,97 ŋôt: hiệu suất các ổ trục ŋôt= 0,97 NCK= Đây là công suất cần thiết của động cơ. Dựa vào công suất tính được ta chọn loại động cơ MTKF 312-6 có các thông số sau Bảng 1.16 Thông số của động cơ MTKF 312-6 N N GD2 D b1 b2 H L1 L3... -9766,4 -4384,7 0 Dựng biểu đồ mô men mất cân bằng cần Họ tên: Lê Công Huy Mã SV: 36929 V 4389,9 VI 9879,8 VII 10526,5 TKMH: c¬ cÊu TĐTV cÇn trôc ch©n ®Õ kirop Hình 5.2: Biểu đồ mô men mất CB 2.4 Xây dựng biểu đồ mất cân bằng do hàng 2.4.1 Xây dựng quỹ đạo chuyển động của hàng Cần của cần trục thiết kế là cần cân bằng dung vòi , có cáp nâng song song với trục giằng khi thay đổi tầm với , hàng không di...TKMH: c¬ cÊu TĐTV cÇn trôc ch©n ®Õ kirop Hình 2.2: Họa đồ xác định chiều dài giằng 2.2.3 Lựa chọn sơ đồ truyền động của cơ cấu thay đổi tầm với Họ tên: Lê Công Huy Mã SV: 36929 TKMH: c¬ cÊu TĐTV cÇn trôc ch©n ®Õ kirop Hình 3.2: Sơ đồ chuyển động Động cơ điện, 2 Khớp nối, 3 Phanh, 4 Hộp giảm tốc, 5 Thanh răng, 6 Bánh răng * Nguyên lý hoạt động: Khi đóng điện cho động cơ làm cho bsnh răng lớn... lên cần , vòi (U3) U3= c g 1 rn c g c v g v (P h +P h ) v g P , P áp lực gió tác dụng lên cần và vòi Họ tên: Lê Công Huy Mã SV: 36929 TKMH: c¬ cÊu TĐTV cÇn trôc ch©n ®Õ kirop hình 6.2 c g P =P c c F C F :diện tích chịu gió của cần c c 0 P áp lực gió lên cần được xác định theo CT1.1[1] P =q c.n β γ 0 với q :cường độ gió ở độ cao 10m so với mặt đất ở trạng thái làm việc 2 0 q =15KG/m n:hệ số chỉnh kể đến... 179358 209341 2.5.3 Tính lực trên thanh răng do lực li tâm của khối lượng cần G và vòi G 5 khi quay cần trục (U ) Do cần trục thiết kế có tốc đọ quay nhỏ nên có thể bỏ qua ảnh hưởng của lực li tâm tới cần và vòi Nên bỏ qua lực U 5 6 2.5.4 Tính lực trên thanh răng do ảnh hưởng của lực U Lực ma sát trong các khớp của thiết bị cần và tổn thất của các puly lúc thay đổi 6 tầm với khi cáp lăn qua puly.Do... Huy Mã SV: 36929 V VI ÷ IV V 3.5 3 VI VII 3.25 TKMH: c¬ cÊu TĐTV cÇn trôc ch©n ®Õ kirop 2.6 Tính chộn động cơ điện- Hộp giảm tốc 2.6.1 Tính chọn động cơ điện Sau một thời gian cần thay đỏi tầm với từ R max : Rmin thì lực bình phương trung bình cuả cần với thanh răng được xác định theo biểu thức: UCK= Công suất bình phương trung bình của động cơ điện được xác định NCK = UCK.v/ 102ŋ Trong đó: v: Vận tốc... ta xét ở một số vị trí khác nhau của cần chọn vị trí cần dựa vào họa đồ vị trí, ta tính được ở các vị trí tầm với khác nhau Hình 4.2: Các thành phần lực tác dụng Họ tên: Lê Công Huy Mã SV: 36929 TKMH: c¬ cÊu TĐTV cÇn trôc ch©n ®Õ kirop Đối trọng có tác dụng cân bằng cần với trọng lượng thiết bị cần, đối trọng này đc bố trí thông qua hệ tay đòn Trọng lượng thiết bị cần : Trọng lượng thiết bị vòi : Trọng... 50 350 280 444 Họ tên: Lê Công Huy Mã SV: 36929 380 320 712 823 TKMH: c¬ cÊu TĐTV cÇn trôc ch©n ®Õ kirop L4 H d L3 L3 L1 b2 b1 2.6.2 Chọn hộp giảm tốc (Hộp giảm tốc) HGT cơ cấu được chọn dựa vào tỷ số truyền I của cơ cấu, vào công suất truyền vào hộp giảm tốc Sơ bộ chọn đường kính bánh rang là 0,38m Do vậy số vòng quay của trục ra HGT là Nr= 30.v/π.R= 30.0,13/3,14.0,18= 6,58v/ph Tỷ số truyền HGT i=... ch©n ®Õ kirop H 0 dy/d H 0 Qdy/d 2.4.2 Xây dựng biểu đồ mô men mất cân bằng Ta thấy rằng khi hàng di chuyển theo phương ngang một cách tuyệt đối thì năng lượng chi phí cho việc nâng nhỏ Trong thực tế tính toán , đầu cần không di chuyển được theo phương ngang do nhiều nguyên nhân , nhưng chủ yếu do cần và giằng không song song nghĩa là không hình thành một khâu hình bình hành Do kế cấu cần trục thiết . chung Cơ cấu thay đổi tầm với trong cần trục bán chân đế kết hợp với cơ cấu nâng, cơ cấu quay có thể đưa móc tới tọa độ cần thiết, tạo điều kiện cho cần trục làm việc trên diện rộng. Cơ cấu. TKMH: cơ cấu TTV cần trục chân đế kirop Phn I : GII THIU V TNH TON CHUNG I. Gii thiu cn trc kirop cn thit k a, Gii thiu chung: Cn trục kirop là một loại cần trục chân đế, phục vụ cho. đứng. Cơ cấu nâng là một cơ cấu chính chủ yếu của cần trục, nó trực tiếp thực hiện việc nâng hạ trong quá trình xếp dỡ hàng hóa. Cơ cấu nâng thuộc loại cơ cấu dẫn động bằng điện. Từ một động cơ