CÁC LOẠI BÀN NÂNG XE MÁY Bàn nâng xe máy nói chung có thể được chia theo nhiều tiêu chí khác nhau nhưngchủ yếu được chia làm 2 loại dựa theo tiêu chí: • Theo vị trí đặt bàn nâng xe được
Trang 1Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
LỜI NÓI ĐẦU
Trong sự phát triển của Việt Nam hiện nay, ngành Máy thuỷ khí càng ngày càng chiếmmột vai trò to lớn và quan trọng Xuất hiện hầu hết trong các sản phẩm của ngành côngnghiệp cũng như các ngành khác, tối quan trọng trong giao thông vận tải, vận chuyển,bốc dỡ hàng hoá, xây dựng cũng như nhiều ngành khác, ngành máy thuỷ khí luôn tựkhẳng định tầm quan trọng lớn lao của mình đối với sự phát triển kinh tế Công nghệtruyền động và điều khiển hê thống thuỷ lực đã và đang có nhiều bước tiến mạnh mẽ.Với khả năng tự động hóa cao, hoạt động an toàn, các máy móc thiết bị thủy lực có mặtrộng rãi ở mọi lĩnh vực trong nền kinh tế : xây dựng, giao thông, quốc phòng,… Trong
đó, bàn nâng xe máy là một phần nhỏ nhưng cũng có những ý nghĩa quan trọng đối vớimột nền kinh tế đang phát triển mà phương tiện lưu thông của con người chủ yếu còn
là xe máy Việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo một sản phẩm bàn nâng tối ưu về nhiềumặt còn cần thực hiện để đáp ứng nhu cầu của đời sống xã hội Việc thực hiện đồ ánMáy thuỷ lực thể tích về đề tài này cũng nhằm đáp ứng các yêu cầu đặt ra của thực tếhiện nay Những phần sau đây,đồ án Máy thể tích sẽ trình bày trinh tự thiết kế, tínhtoán, lựa chọn các phần tử của bàn nâng xe máy Mặc dù những người thực hiện đã rất
cố gắng nỗ lực tuy nhiên do hạn chế về mặt kiến thức cũng như chưa có nhiều kinhnghiệm thực tế về chuyên môn nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót về mặtnội dung cũng như trong cách trình bày nên rất mong nhận được sự đóng góp ý kiếncủa các thầy, côgiáo, các bạn và những người quan tâm tới đồ án này để đồ án thêmhoàn thiện và mang tính thực tiễn cao hơn
Với tình cảm chân thành chúng em xin gửi lời cảm ơn tới thầy Trần Xuân Bộ cùng cácthầy cô trong bộ môn Máy & Tự động thủy khí- Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tâmgiúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này
Kính chúc thầy cô mạnh khỏe !
Hà Nội,ngày 16-6-2014
SVTHTrần Ngọc Dược, Nguyễn Văn NamNguyễn Văn Huyên,Phạm Văn Chung
1
Trang 2Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU i
DANH MỤC HÌNH VẼ iv
Chương 1 GIỚI THIỆU 1
1.1 Giới thiệu chung về bàn nâng xe máy 1
1.2 Các loại bàn nâng xe máy 2
1.3 Mục đích của đồ án Máy thuỷ lực thể tích 3
1.4 Bố cục của đồ án Máy thuỷ lực thể tích 4
Chương 2 : KẾT CẤU CHUNG CỦA BÀN NÂNG XE MÁY 5
2.1 Kết cấu cơkhí chung bàn nâng xe máy 5
2.2 Sơ đồ hệ thống thủy lực của bàn nâng 5
2.3 Sơ đồ hệ thống điện của bàn nâng 6
2.4 Nguyên lý hoạt động của bàn nâng xe máy 8
2.5 Các phương án bố trí xy lanh thủy lực 10
2.5.1 Các phương án bố trí xy lanh thủy lực 11
2.5.2 Phân tích hình học và lựccủa từng phươngán 13
2.5.3 Phươngánphùhợpđượcchọn 14
Chương 3 : TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT CỦA BÀN NÂNG 15 3.1 Kết cấu cơ khí 16
3.1.1Raytrượt, tấm lên xuống, khung đỡ mặt bên, mặt trên bàn nâng 18
3.1.2Bộnguồndầu, thanh kê dưới, thanh dọc dưới, thanh đỡ ngang cố định 20 3.1.3Thanhchéotrong, chốt hãm, bàn đạp, thanh chéo ngoài 22
3.1.4Chốtbắtxylanh, tai bắt xy lanh, thanh đỡ ngang di động, con trượt 25 3.2 Tính toán, thiết kế, lựa chọn các phần tử thủy lực của bàn nâng 26
3.2.1 Tính toán thiết kế xy lanh 29
3.2.2 Tính chọn bơm nguồn và động cơ kéo bơm 30
3.2.3 Tính đường ống 31
ii
Trang 2
Trang 3Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
3.2.4- Tính toán thiết kế thùng dầu 33
3.2.5- Tính chọn van và công tắc hành trình 37
Chương 4 : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO41
4.1- Các yêu cầu kĩ thuật 41
Trang 4Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Bàn nâng đặt dương 2
Hình 1.2 Bàn nâng đặt âm 2
Hình 1.3 Bàn nâng điều khiển bằng cơ- thuỷ lực 3
Hình 1.4 Bàn nâng điều khiển bằng điện- thuỷ lực 3
Hình 2.1 Kết cấu cơ khí bàn nâng xe máy 5
Hình 2.2 Sơ đồ chung hệ thống thủy lực của bàn nâng 6
Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống điện của bàn nâng 8
Hình 2.8 Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên xy lanh với đầu cần piston bắt trên giao điểm hai thanh chéo, đuôi piston cao hơn mặt sàn 15
Hình 3.1 Kết cấu cơ khí chung 16
Trang 5Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
Hình 3.17 Tai bắt xy lanh 22
Hình 3.18 Thanh đỡ ngang di động 23
Hình 3.19 Con trượt 23
Hình 3.20 Tấm nhám 23
Hình 3.21 Kết cấu sơ bộ bơm bánh răng 26
Hình 3.22 Kết cấu chung của động cơ điện KCL-90-S4-A 27
Hình 3.23 Khoảng cách giữa gối đỡ và các điểm đặt lực 32
Hình 3.24 Sơ đồ tính trục 33
Hình 3.25 Các van được chọn 40
Hình 4.1 Nguyên công cắt phôi 43
Hình 4.2 Nguyên công phay mặt đầu 43
Hình 4.3 Nguyên công tiện vát mép 44
Hình 4.4 Nguyên công tiện ren 44
Hình 4.5 Nguyên công khoan lỗ45
Hình4.6 Sản phẩm ống xy lanh 45
ii
Trang 5
Trang 6Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1 Chú thích kích thước thêm của bơm bánh răng 26
Bảng 3.2 Kích thước động cơ điện 27
Bảng 3.3.Các kích thước của bơm 30
Bảng 3.4 Tổng kết tính chọn các van 39
ii
Trang 6
Trang 7Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
Chương 1 GIỚI THIỆU1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÀN NÂNG XE MÁY
Cùng với sự tiến bộ của khoa học công nghệ là sự phát triển nhanh chóng cả về sốlượng và chất lượng của các phương tiện giao thông nói chung và những phương tiệngiao thông đường bộ nói riêng Việt Nam là một nước đang trên đà phát triển, việc tiếpcận công nghệ đã khiến đất nước có sự thay đổi rõ rệt về mọi lĩnh vực khác nhau.Trong đó kể đến là sự tăng nhanh một cách chóng mặt của các phương tiện giao thôngđường bộ, đặc biệt là xe máy Theo thống kê năm 2014 của bộ Giao Thông Vận Tải thì
cả nước đã có tới 39 triệu xe máy các loại, vượt dự kiến là đến năm 2020 cả nước cókhoảng 36 triệu xe máy các loại Số lượng xe máy lớn nên yêu cầu cho việc sửa chữa
và bảo dưỡng cũng tăng cao Đáp ứng cho nhu cầu ấy, bàn nâng xe máy đã được thiết
kế và sản xuất ra nhằm mục đích làm cho việc sửa chữa và bảo dưỡng các loại xe đượcnhanh hơn và góp phần tiết kiệm thời gian và chi phí Vì vậy có thể nói rằng bàn nâng
xe máy đóng góp một phần vai trò quan trọng trong việc sửa chữa xe máy và làm chocông việc sửa chữa, bảo dưỡng xe máy dần đi vào quá trình tự động, từ đó giúp tiếtkiệm thời gian không cần thiết và nâng cao chất lượng công việc làm tăng các giá trịthặng dư cho xã hội Trong đồ án máy thủy lực thể tích này, bàn nâng xe máy sẽ đượcxem xét cụ thể về kết cấu và tác dụng của nó trong đời sống
1.2 CÁC LOẠI BÀN NÂNG XE MÁY
Bàn nâng xe máy nói chung có thể được chia theo nhiều tiêu chí khác nhau nhưngchủ yếu được chia làm 2 loại dựa theo tiêu chí:
• Theo vị trí đặt bàn nâng xe được chia ra làm:
- Bàn nâng âm: bàn nâng đặt chìm xuống dưới mặt sàn
- Bàn nâng dương: bàn nâng đặt trên mặt sàn
• Theo cách hoạt động bàn nâng chia làm:
- Bàn nâng hoạt động bằng thủy lực
- Bàn nâng hoạt động bằng điện- thủy lực
ii
Trang 7
Trang 8Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
Bàn nâng dương: Bàn nâng được đặt trên mặt nền, dễ dàng di chuyển, đượcdùng trong các khu dịch vụ sửa chữa xe máy có không gian rộng Bàn nângdương thường được thiết kế có thêm tấm lên xuống để đưa xe lên và xuống khỏibàn nâng trong quá trình sửa chữa, bảo dưỡng
Hình 1.1: Bàn nâng đặt dương
Bàn nâng âm: Bàn nâng được đặt âm dưới mặt nền của xưởng, thường được đặt
ở những vị trí cố định tính toán trước Khi hạ xuống kín khít với mặt nền nênkhông cần kết cấu để đưa xe lên xuống bàn nâng Bàn nâng loại này thường bốtrí trong các xưởng hạn chế về không gian, khi bàn nâng hạ, không gian làmviệc được giải phóng khá nhiều
Hình 1.2: Bàn nâng đặt âm
ii
Trang 8
Trang 9Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
Bàn nâng điều khiển bằng cơ - thủy lực: là loại bàn nâng dùng lực của ngườisinh ra lực dẫn truyền cho hệ thống thủy lực hoạt động, như trong Hình 1.3
Hình 1.3: Bàn nâng điều khiển bằng cơ- thủy lực
Bàn nâng điều khiển bằng điện- thủy lực: Bàn nâng xe máy điện thuỷ lực sử
dụng điện điều khiển hệ thống thuỷ lực để nâng hạ xe máy Nó có rất nhiều ưuđiểm, đáp ứng tốt các yêu cầu làm việc, tạo thuận lợi cho thợ sửa chữa, bảodưỡng
Hinh 1.4: Bàn nâng xe máy điều khiển bằng điện- thủy lực
Trong đó, bàn nâng điều khiển bằng điện- thủy lực chiếm tỉ lệ nhiều nhất bởi tínhnăng đơn giản và tiện dụng của nó
1.3 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỒ ÁN MÁY THỂ TÍCH
Trong đồ án máy thể tích này, bàn nâng xe máy điều khiển bằng điện – thủy lực sẽđược nghiên cứu, thiết kế và tìm hiểu một vài quy trình chế tạo Các hệ thống vànguyên lý làm việc của chúng sẽ được nghiên cứu và nói đến một cách đầy đủ cũngnhư các phương án thiết kế khác nhau sẽ được đưa ra để nhằm tối ưu hóa đối tượngthiết kế Sau
ii
Trang 9
Trang 10Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
đây, chúng ta nói tổng quát về bàn nâng xe máy điều khiển bằng điện- thủy lực baogồm các hệ thống sau:
+ Hệ thống cơ khí: đảm bảo chức năng liên kết các phần tử và chịu lực
+ Hệ thống điện là nguồn cấp năng lượng điện cho mô-tơ quay để bơm bơm dầuvào hệ thống thủy lực
+ Hệ thống thủy lực đảm nhiệm chức năng nâng và hạ hệ thống tùy theo giai đoạnlàm việc của bàn nâng
Các phần tiếp theo ta sẽ đi sâu vào việc phân tích từng chi tiết cụ thể của bàn nâng xemáy
1.4 BỐ CỤC CỦA ĐỒ ÁN MÁY THỂ TÍCH
Trong các phần sau, đồ án máy thuỷ lực thể tích sẽ đi sâu vào nghiên cứu, tính toán,thiết kế và lựa chọn từng phần tử cụ thể cho bàn nâng xe máy cần thiết kế Cụ thể làtrong chương 2(Giới thiệu thiết kế chung của bàn nâng xe máy) sẽ trình bày cơ bản vềcác phần kết cấu cơ khí chung, sơ đồ hệ thống thuỷ lực bàn nâng, hệ thống điện điềukhiển và các phương án bố trí xy lanh thuỷ lực Với phần kết cấu cơ khí chung, kết cấuchung nhất của bàn nâng xe máy cần thiết kế sẽ được đưa ra cùng các phần tử kết cấu
cơ bản Tiếp theo là sơ đồ hệ thống thuỷ lực bàn nâng nêu rõ các phần tử thuỷ lực vàcách bố trí, sơ đồ thuỷ lực cho ta hiểu rõ nguyên lý hoạt động của hệ thống.Hệ thốngđiện điều khiển trình bày sơ đồ hệ thống điện của bàn nâng Phần cuối trình bày cácphương án bố trí xy lanh thuỷ lực sẽ đi sâu phân tích, tính toán và lựa chọn ra phương
án tối ưu để bố trí xy lanh thuỷ lực cho phù hợp nhất Với chương 3 (Tính toán, thiết kếcác chi tiết của bàn nâng)các chi tiết cơ khí cơ bản được trình bày rõ về kết cấu cũngnhư kích thước chế tạo; Các phần tử thuỷ lực của bàn nâng như xy lanh, bơm nguồn,động cơ điện, thùng dầu, đường ống, các van trong hệ thống, cũng được tính chọn.Chương 4 (Quy trình chế tạo chi tiết hệ thống công nghệ) nêu lên quy trình chế tạo ống
xy lanh, cũng như đưa ra kết quả, thảo luận sau khi hoàn thành đồ án môn học
ii
Trang 10
Trang 11Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
Chương 2 KẾT CẤU CHUNG CỦA BÀN NÂNG XE MÁY2.1- KẾT CẤU CƠ KHÍ CHUNG CỦA BÀN NÂNG
Bàn nâng xe máy có mục đích nâng xe máy lên một độ cao thích hợp để phù hợpcho công tác sửa chữa và bảo dưỡng Theo yêu cầu thiết kế bàn nâng với tải trọng là300kg, kích thước thiết bị 2000600200(mm) nên bàn nâng được thiết kế gồm 1 xylanhthuỷ lực nhưHình 2.1:
3
4
5
6 7 8
9 10
12 11 13
14 15 16 17 18
ii
Trang 11
Trang 12Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
2.2- SƠ ĐỒ HỆ THỐNG THỦY LỰC CỦA BÀN NÂNG
Hệ thống thuỷ lực của bàn nâng được thiết kế như Hình 2.2 Hệ thống bao gồm: Thùngdầu (1), bơm ( 2), động cơ điện (3), van một chiều (4), van 2/2 điều khiển bẳng điện từ
ii
Trang 12
Trang 13Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
- Khi muốn xylanh (6) đi xuống ta dừng cấp điện cho động cơ (3), đồng thời cấp điệnvào cuộn điện từ của van (5) Van (5) chuyển sang vị trí mới, nối thông đường dầu vềthùng dầu (1) qua nó Sức nặng của tải sẽ làm cho dầu đi qua van (5) và hồi về thùngdầu Dầu không chảy ngược lại về bơm vì có van 1 chiều số (4)
2.3- HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN
Thiết bị nâng xe máy điện – thuỷ lực dùng hệ thống điều khiển điện Nó sử dụng điệnđiều khiển các chuyển động nâng, hạ, dừng bàn nâng thuỷ lực, phục vụ cho việc sửachữa xe máy được thuận lợi Hệ thống điện đồng thời cung cấp điện cho động cơ hoạtđộng kéo bơm của hệ thống thuỷ lực, cấp năng lượng cho thiết bị hoạt động
Hệ thống điện trong thiết bị làm 2 nhiệm vụ chính như sau:
+ Điều khiển van phân phối
+ Cung cấp điện cho động cơ dẫn động bơm
- Điện được sử dụng cho thiết bị là nguồn 220V- 50Hz
Hình 2.4: Biểu đồ trạng thái
ii
Trang 13
Trang 14Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
2.4 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BÀN NÂNG XE MÁY
Khi xe máy có nhu cầu sửa chửa và bảo dưỡng, xe máy được đưa lên mặt trên củabàn nâng Quy trình hoạt động của bàn nâng được chia làm 3 trường hợp:
Trường hợp nâng lên: Công nhân dùng chân nhấn lên bàn đạp (11) làm công tắcđóng để cấp điện cho động cơ trong bộ nguồn dầu(5) quay Động cơ dùng điệnnăng xoay chiều một pha với tốc độ vòng quay 1400 v/phdẫn truyền momenxoắn cho bơmnằm trong bộ nguồn dầu (5) quay Bơm quay sẽ cấp dầu qua vanmột chiều để đưa thẳng vào xylanh (13) Trong trường hợp nâng thì van 2/2trong bộ nguồn dầu (5) đang ở trạng thái đóng do chưa được cấp điện Cầnpiston được đẩy đi lên, do cần piston được bắt vào thanh ngang nên sẽ làm chothanh chéo nâng (9) & (12) quay quanh trục ngang cố định (8); Đồng thời 2 cặpcon trượt (17) trượt trong rãnhtrượt để thu hẹp khoảng cách giữa 2 trục nganglàm cho mặt trên bàn nâng (4) và xe máy đi lên
Trường hợp giữ tải: Khi nâng tải đến một chiều cao thích hợp, công nhân ngừngtác động lên bàn đạp (11), công tắc được ngắt Lúc đó động cơ ngừng hoạtđộng, bơm ngừng cấp dầu vào xylanh Do có van một chiều và van 2/2 ở vị tríđóng nên dầu không chảy ngược lại được Xylanh được giữ nguyên ở vị trí nângmong muốn Sau đó ta có thể dùng chốt an toàn để giữ vị trí mong muốn nàynhằm tránh trường hợp xảy ra sự cố làm bàn nâng bị sập
Trường hợp hạ xuống: Sau khi quá trình sửa chữa và bảo dưỡng được hoàn tất
ta sẽ tiến hành hạ bàn nâng xuống Quá trình này bắt đầu được thực hiện khicông nhân rút chốt an toàn và đạp vào bàn đạp (11) để đóng công tắc nối vớivan 2/2, cấp điện cho cuộn cảm của van phân phối 2/2 Van được chuyển vào vịtrí mở Do đó áp lực của tải, dầu sẽ được thông qua van 2/2 về thùng mà khôngquay ngược trở lại bơm vì có van 1 chiều Quá trình hạ xuống các thanh và contrượt sẽ chuyển động ngược lại với quá trình nâng như đã nói ở trên
2.5- PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ XYLANH THUỶ LỰC
2.5.1- Các phương án bố trí xy lanh thuỷ lực
Vị trí đặt của xylanh có ảnh hưởng lớn đến khả năng làm việc của bàn nâng Nóquyết định trực tiếp đến kích cỡ, tính kinh tế, chiều cao nâng và tính thẩm mỹ của bànnâng cần thiết kế Lựa chọn vị trí tối ưu cho xylanh thủy lực trong hệ thống là rất quantrọng và cũng rất cơ bản cần phải hoàn thành
ii
Trang 14
Trang 15Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
Trước hết, ta tiến hành xác định tải trọng mà xylanh cần nâng khi làm việc, và sau đóphân tích các vị trí tối ưu của xylanh trong hệ thống cần thiết kế
Tổng khối lượng của bàn nâng và tải:
Trong đó:
G 0 : Khối lượng mặt bàn, sàn nâng.G0 có giá trị:G0 = 35 (kg)
Gmax: Khối lượng lớn nhất mà bàn nâng phải nâng được, Gmax = 300 (kg)
Do đó: = G 0 + Gmax = 35 + 300 = 350 (kg)
Giả sử rằng tải trọng phân bố đều, trọng tâm của tải trùng với trọng tâm của bàn nângthì khi đó lực phân bố đều lên cả 4 đầu của thanh chéo bên Tùy theo vị trí đặt của đầuxylanh mà lực tác dụng lên xylanh sẽ khác nhau Hơn nữa, ở mỗi vị trí nâng, xylanh sẽchịu tải trọng khác nhau do góc nâng thay đổi Vì vậy, ta tiến hành tính thử tại các vị tríkhác nhau của xylanh nhằm chọn ra vị trí đặt tối ưu để có lợi về lực, hành trình và có
sự phù hợp về kích thước xylanh so với bàn nâng cần thiết kế
Có thể có các phương án bố trí xylanh thuỷ lực với bàn nâng như sau:
- Bố trí xy lanh thẳng đứng: Không phù hợp vì không gọn và chiều cao nâng nhỏnhất của bàn nâng không phù hợp để đưa xe lên
- Bố trí xylanh nằm nghiêng:
Phương án 1: Đầu cần piston nằm trên giao điểm của 2 thanh chéo
Phương án 2: Đầu cần piston nằm ngang giao điểm của 2 thanh chéo
Phương án 3: Đầu cần piston nằm dưới giao điểm của 2 thanh chéo
Phương án 4: Đầu cần piston nằn trên giao điểm của 2 thanh chéo và đếxylanh được gá ở vị trí cao hơn thanh đỡ ngang
2.5.2- Phân tích hình học và lực của từng phương án
.cos
.2cos
Trang 15
Trang 16Đồ án Máy thuỷ lực thể tích GVHD: Trần Xuân Bộ
F y F
coscos
Fx: Lực nâng của xy lanh chiếu lên phương x Fy: Lực nâng của xy lanh chiếu lên phương y : Góc tạo bởi thanh chéo và phương ngang : Góc tạo bởi xy lanh và phương ngang
A, B,C, D: Các điểm ngàm cố định và di động
ii
Trang 16
Trang 17P4
P4
P2α
α
αα
sinsincos
cos
cos2
cos4
BI BI
BO
P BD
P F
+
+
=
(2.5)Khi mặt sàn nâng được nâng lên vị trí cao nhất, tương ứng với = 37,06, =59,46 thì:
N N
BI BI
BO
P BD
P F
230035
,2297
46,59sin.06,37sin.73,046,59cos.06,37cos.73,0
06,37cos.2
16.1.2
335006
,37cos.16,1.4
3350cos sin sincos
cos 2cos 4
α
αα
Khi mặt sàn nâng được hạ xuống vị trí thấp nhất, tương ứng với = 4,3, =10,4, thì:
N N
BI BI
BO
P BD
P
F
267027
,2669
4,10sin3,4sin73,04,10cos3,4cos73,0
3,4cos2
16,12
33503
,4cos16,14
3350sin
sincos
cos
cos2
cos4
α
αα
Do đó, lực tác dụng lớn nhất lên xy lanh thủy lực trong trường hợp này là:
Fmax = 2670N
b)Phương án 2:
G max
o
Trang 18Hình 2.6: Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên xy lanh với đầu cần piston tại giao điểm 2 thanh
cos2
F y F
coscos
α
αα
sinsincos
cos
cos2
cos4
BI BI
BO
P BD
P F
3.36sin54.03.36cos54.0
3.36cos2
16.12
33503
.36cos16.143350sin
sincos
cos
cos2
cos4
0 2 0
2
0 0
=
+
+
=+
+
=
βαβ
α
αα
BI BI
BO
P BD
P
F
- Khi mặt sàn nâng được hạ xuống vị trí thấp nhất, tương ứng với ==4,3, thì:
Trang 193.4sin54.03.4cos54.0
3.4cos2
16.12
33503
.4cos16.14
3350sin
sincos
cos
cos2
cos4
0 2 0
2
0 0
=
+
+
=+
+
=
βαβ
α
αα
BI BI
BO
P BD
cos2
F y F
coscos
Trang 20α
αα
sinsincos
cos
cos2
cos4
BI BI
BO
P BD
P F
+
+
=
(2.13)Khi mặt sàn nâng được nâng lên vị trí cao nhất, tương ứng với = 36,63, =36,63, thì:
N
BI BI
BO
P BD
63.36cos2
16.12
335063
.36cos16.143350sin
sincos
cos
cos2
cos4
0 2
0 2
0 0
=
+
+
=+
+
=
βαβ
α
αα
Khi mặt sàn nâng được hạ xuống vị trí thấp nhất, tương ứng với = 4,63, =4,45, thì:
N
BI BI
BO
P BD
P
F
3587
45,4sin63,4sin54,045,4cos63,4cos54,0
63,4cos2
16,12
335063
,4cos16,14
3350sin
sincos
cos
cos2
cos4
0 0
0 0
0 0
=
+
+
=+
+
=
βαβ
α
αα
Do đó, lực tác dụng lớn nhất lên xy lanh thủy lực trong trường hợp này là:
Fmax= 3587 N
d) Phương án 4:
Lực tác dụng lên mỗi đểm C, D, O và lực do xy lanh thủy lực tác dụng lên thanh BDnhư trong Hình 2.8
Trang 21Hình 2.8: Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên xy lanh với đầu cần piston bắt trên giao điểm 2
thanh chéo, đuôi piston cao hơn mặt sàn.
Viết phương trình cân bằng mô men cho điểm B:
0sincos
cos2
F y F
coscos
α
αα
sinsincos
cos
cos2
cos4
BI BI
BO
P BD
P F
BO
P BD
P
F
3308
19,57sin33sin54,019,57cos33cos54,0
33cos2
16,12
335033
cos16,14
3350sin
sincos
cos
cos2
cos4
0 0
0 0
0 0
=
+
+
=+
+
=
βαβ
α
αα
Khi mặt sàn nâng được hạ xuống vị trí thấp nhất, tương ứng với = 4,72, =10,55, thì:
N
BI BI
BO
P BD
P
F
3604
55,10sin72,4sin54,055,10cos72,4cos54,0
72,4cos2
16,12
335072
,4cos16,14
3350sin
sincos
cos
cos2
cos4
0 0
0 0
0 0
=
+
+
=+
+
=
βαβ
α
αα
Trang 22Do đó, lực tác dụng lớn nhất lên xy lanh thủy lực trong trường hợp này là:
F max = 3604N
2.5.3- Phương án phù hợp được chọn
So sánh các phương án thiết kế, có thể thấy Phương án 2, 3 và 4 đều yêu cầu lựclớn hơn, đồng thời trongPhương án thứ 2 hệ thống không có lợi về hành trình xy lanh,cũng không có lợi về lực; Phương án 3 chiều dài xylanh cũng cần lớn để đảm bảo chiềucao nâng của hệ thống; Phương án 4 thì mặc dù có lợi về hành trình xylanh, tuy nhiênlực nâng cần lớn nên đường kính xylanh sẽ phải tăng lên Vì vậy, để đảm bảo tất cả cácyêu cầu về hành trình nâng, tính thẩm mĩ, tính kinh tế,… Phương án 1 sẽ được lựachọn để tiến hành tính toán và thiết kế trong đồ án môn học
Trang 23520 58 20
2
Chương 3 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT CỦA BÀN NÂNG
3.1 KẾT CẤU CƠ KHÍ
Các chi tiết cơ khí của bàn nâng bao gồm:ray trượt (1), tấm lên xuống (2), khung
đỡ mặt trên (3), mặt trên bàn nâng (4), bộ nguồn dầu (5), thanh kê dưới (6), thanh dọcdưới (7), thanh đỡ ngang cố định (8), thanh chéo trong (9), tao bắt chốt an toàn (10),bàn đạp (12), thanh chéo ngoài (13), chốt bắt xylanh (14), tai bắt xylanh (15), thanh đỡngang di động (16), con trượt (17)
3
4
5
6 7 8
9 10
12 11 13
14 15 16 17 18
Trang 24+ Vật liệu chế tạo: Chế tạo bằng thép tấm và được làm nhám bề mặt
c) Khung đỡ mặt trên ( Chi tiết số 3)
1770
30 Ø5
Trang 25d) Tấm nhám ( Chi tiết số 4)
54
65
Hình 3.5: Tấm nhám + Số lượng: 1
2
112
132 R9
Hình 3.6Mặt trên bàn nâng
+ Số lượng: 1
+ Vật liệu chế tạo: Chế tạo bằng thép tấm và được làm nhám bề mặt
Trang 26f) Bộ nguồn dầu ( Chi tiết số 6)
Thùng dầu
385 369
Trang 2740 47030
5830
1770
30240
g) Thanh kê dưới (chi tiết số 7)
+ Vật liệu chế tạo: Chế tạo bằng thép CT3
h) Thanh dọc dưới ( Chi tiết số 8)
Hình 3.10: Thanh dọc dưới
+ Số lượng: 2
+ Vật liệu chế tạo: Chế tạo bằng thép CT3
i) Thanh đỡ ngang cố định ( chi tiết số 9)
Hình 3.11: Thanh đỡ ngang cố định
+ Vật liệu chế tạo: Trục hình trụ được chế tạo bằng thép CT3 hình trụ rỗng.+Số lượng: 2
Trang 2830
1240
3020
34Ø30 x 2
Ø18 x 2
120460
10 mm x 45°
j) Thanh chéo trong( Chi tiết số 10)
Hình 3.12: Thanh chéo trong
Hình 3.13: Tai bắt chốt an toàn
+ Số lượng: 2
+ Vật liệu chế tạo : Thép CT3