TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG HAI CỦA MÁY NÂNG HÀNG

Nhóm Lớp Máy Nâng LỜI NÓI ĐẦU Với mục tiêu để đảng nhà nước đến năm 2020 đưa nước ta trở thành nước công nghiệp Do vấn đề đề phải xây dựng sở hạ tầng cho phù hợp tình hình phát triển chung đất nước Nên năm qua với phát triển công trình xây dựng giao thông, dân dụng trang thiết bị máy móc nhập vào nước ta cách “ồ ạt “ Nhưng số máy mới, đa số máy cũ máy lỗi thời nên chất lượng sử dụng đem lại hiệu không cao, đồng thời giá thành đắt so với máy chế tạo nước có chất lượng không thua nhiều với máy nhập ngoại mà giá thành nửa: Máy Xúc, Cần trục tháp, Do việc thiết kế cải tiến trang thiết bị máy móc nhiều ý thời gian gần Dưới hướng dẫn bảo thầy giáo Bùi Văn Tuyển Chúng em nghiên cứu chế tạo Cơ cấu nâng cần trục tháp nằm ngang có tải trọng tối đa 15 Đến đề tài hoàn thành, song thời gian kiến thức hạn chế nên không tránh khỏi thiếu xót Kính mong thầy cô góp ý, bảo thêm để chúng em hoàn thiện kiến thức Em xin cảm ơn thầy giáo Bùi Văn Tuyển nhiệt tình giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án thời hạn Chúng em xin chân thành cám ơn ! Đồ Án Môn Học Trang Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng MỤC LỤC CHƯƠNG I:TỔNG QUAN VỀ MÁY TRỤC 1.1 Giới thiệu chung máy nâng Máy nâng là loại máy công tác dùng để thay đổi vị trí đối tượng công tác nhờ thiết bị mang vật trực tiếp móc treo thiết bị mang vật gián tiếp gầu ngoạm , nam châm điện, băng, gầu … Căn vào chuyển động máy nâng chuyển chia thành hai nhóm lớn máy nâng máy vận chuyển liên tục Máy nâng chủ yếu phục vụ trình nâng vật thể khối , máy vận chuyển liên tục phục vụ trình vận chuyển vật liệu rời vụn phạm vi không lớn Đặc điểm làm việc cấu máy nâng ngắn hạn, lặp lặp lại có thời gian dừng Chuyển động máy nâng nâng hạ vật theo phương đứng, số chuyển động khác để dịch chuyển vật mặt phẳng ngang chuyển động quay quanh trục máy, di chuyển máy, chuyển động lắc quanh trục ngang Bằng phối hợp chuyển động, máy vận chuyển vật đến vị trí không gian làm việc Các máy nâng có chuyển động nâng hạ gọi máy thiết bị nâng đơn giản, ví dụ kích, tời, palăng, bàn nâng, sàn thao tác… loại có từ hai chuyển động trở lên gọi cần trục Ngoài hai loại kể có số loại máy nâng cuyên Đồ Án Môn Học Trang Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng dùng khác xếp vào nhóm riêng thang máy, giếng tải, thiết bị xếp dỡ Theo cấu tạo nguyên tắc làm việc, chia cần trục làm loại sau : - Cầu trục - Cổng trục - Cần trục tháp - Cần trục quay di động ( cần trục ô tô, bánh lốp , bánh xích ) - Cần trục cột buồm cần trục cột quay - Cần trục chân đế cần trục - Cần trục cáp + Máy vận chuyển liên tục vận chuyển vật liệu cách liên tục theo tuyến định Khi làm việc, trình vận chuyển, chất dỡ tải tiến hành cách đồng thời +Căn vào nguyên lý làm việc, máy vận chuyển liên tục chia thành hai loại, máy vận chuyển liên tục khí máy vận chuyển liên tục khí nén thuỷ lực Máy vận chuyển liên tục thuỷ lực khí nén dùng để vận chuyển vật liệu rắn nhờ dòng chảy chất lỏng chất khí theo đường ống Nước không khí đẩy vật liệu rắn làm chúng chuyển động đường ống theo quỹ đạo phức tạp tư nơi tiếp nhận đến đích vận chuyển Máy chuyển động khí chia thành hai loại : máy vận chuyển có phận kéo băng tải, máy vận chuyển kiểu gầu, máy vận chuyển kiểu …và máy vận chuyển phận kéo vít tải, lăn tải, máng lắc, máy vận chuyển kiểu rung … 1.2 Cần trục tháp 1.2.1 Những vấn đề chung Cần trục tháp loại cần trục xây dựng dùng để thi công công trình cao tầng Cấu tạo gồm thân tháp làm trụ đỡ cần, chiều cao đạt tới 100m Gần đỉnh tháp có liên kết cần nằm ngang cần gật để mang tải vươn bán kính lớn phục vụ việc bốc xếp hàng Cần thường có chiều dài 20 ÷ 50m Đồ Án Môn Học Trang Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng lớn Một đầu cần liên kết với tháp chốt, đầu thứ hai mắc với cáp kết hợp đối trọng để bảo đảm ổn định tổng thể Cần trục tháp thường có hai phần: phần quay phần đứng yên Phần đứng yên làm điểm tựa cho phần quay hoạt động Nhờ cấu nâng, cấu thay đổi tầm vươn, cấu di chuyển xe toàn máy kết hợp cấu quay toàn vòng mà khoảng không gian làm việc cần trục tháp rộng Thông thường tốc độ nâng hạ nhỏ 5m/ph, tốc độ quay n q = 0,3 ÷ 1vg/ph; tốc độ di chuyển vdc= 12 ÷ 38m/ph 1.2.2 Một số lưu ý yêu cầu với cần trục tháp Móc tải tháo dỡ tải nhanh Có nhiều tốc độ để sử dụng phù hợp: nâng tải nặng sử dụng tốc độ chậm, cần lắp ráp dùng tốc độ chậm để dễ điều chỉnh vào vị trí định trước, thả móc không tải dùng tốc độ nhanh để rút ngắn chu kỳ làm việc Cần trục tháp phải có kết cấu hợp lý, phải bố trí tổng thể cho trọng tâm vị trí thấp để bảo đảm ổn định Khi cần thay đổi nơi làm việc di chuyển máy từ điểm làm việc qua địa điểm khác dễ dàng, linh hoạt Chiều dài, chiều rộng chiều cao toàn máy vận chuyển đường phải khuôn khổ cho phép Có khả tự lắp dựng mà không cần dùng đến thiết bị khác, có khả tự nâng cao tháp theo chiều cao tiến độ xây dựng công trình Thiết bị làm việc phải an toàn; có trang bị đầy đủ cấu hạn chế hành trình di chuyển, hạn chế mô men tải, hạn chế hành trình nâng tải, chiều cao nâng, hạn chế di chuyển, góc nghiêng max, Có thiết bị đo tốc độ gió bảo đảm an toàn áp lực gió vượt mức độ cho phép Hệ thống điều khiển dễ dàng, tin cậy Vị trí lắp đặt ca bin, chỗ ngồi điều khiển cần cẩu phải dễ quan sát, tiện nghi, tạo thoải mái cho người điều khiển Khi cần trục tháp cao, người công nhân điều khiển ca bin quan sát vật nâng, phải trang bị hệ thống truyền tin để kết hợp nhịp nhàng, an toàn người Đồ Án Môn Học Trang Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng điều khiển công nhân móc hàng Trong loại cần trục tháp đại trang bị hệ thống điều khiển tự động, làm việc theo chương trình Lúc người lái cẩu phải có trình độ định tin học Hệ thống điện phải an toàn, kết hợp nhiều động tác vận hành lúc để nâng cao suất lao động Có giá thành hạ, sử dụng cho nhiều mục đích khác Hình 1.1: Cần trục tháp loại cần nằm ngang, tự động nâng theo công trình Đồ Án Môn Học Trang Máy Nâng Lớp Máy Nâng 4500 Nhóm 23500 Hình1.2: Cần trục tháp loại cần giật, chuyên chở lắp dựng 36000 1840 Qdt Q A-A A B B B-B A 2900 2400 Đồ Án Môn Học Trang Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng Hình 1.3: Cần trục tháp, loại cần nằm ngang tự lắp dựng Đồ Án Môn Học Trang Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng Hình 1.4: Một số hình ảnh thực tế loại cần trục tháp 1.3.Phân loại cần trục tháp: 1.3.1.Theo tải trọng: a) Loại nhẹ: có mô men tải đến QL = 32Tm, tải trọng nâng 2T, chiều dài vươn cần đến 16m Loại thoả mãn cho xây dựng nhà có chiều rộng đến 12m chiều cao đến tầng ( khoảng 20m) Dùng để chuyên chở vữa, gạch xây, sắt thép vật nặng khác phục vụ cho xây dựng tầng cao b) Loại trung: Loại có mô men tải từ 40 ÷100tm, tải trọng nâng đến 5T, chiều dài vươn cần từ 20 ÷ 25m, chiều cao nâng đạt đến 40m c) Loại nặng: Thường sử dụng để lắp ráp cấu kiện công nghiệp Loại có tải nâng đến 50T, chiều vươn cần đến 50m, có lên đến 70m; chiều cao nâng đến 80m đến 100m Đồ Án Môn Học Trang Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng d) Cần trục tháp chuyên dùng: Dùng xây dựng công nghiệp, thuỷ điện có mô men tải đến 600Tm, cá biệt đến 1500Tm Sức nâng đến 75T Tầm với đến 40m 1.3.2.Theo công dụng : a) Cần trục tháp có công dụng chung : để thi công công trình dân dụng công nghiệp b) Cần trục để xây dựng công trình cao tầng c) Cần trục chuyên dụng để xây dựng công trình công nghiệp Nhóm thứ cần trục có công dụng chung, di chuyển theo đường ray mặt đất Sức nâng không vượt T Những cần trục dùng để xây dựng công trình dân dụng với thời hạn xây dựng không lớn Vì kết cấu cần trục phải đảm bảo khối lượng lao động tháo lắp chuyển dời chúng từ nơi đến nơi khác mặt công trường Những cần trục thuộc nhóm thứ đặt trực tiếp khung tòa nhà thi công chuyển dịch theo chiều cao với mức độ phát triển công trình, nối cao thêm theo mức độ phát triển chiều cao tòa nhà Những cần trục thuộc nhóm thứ khác biệt với hai nhóm sức nâng lớn (đến 75T) độ vươn đáng kể cần (đến 45m), cấu kiện lắp ghép công trình công nghiệp có kích thước trọng lượng lớn 1.33.Theo kết cấu: Dựa theo kết cấu phân chia cần trục tháp theo nhiều cách khác như: + Theo kết cấu cần: Cần gật , cần cố định nằm ngang + Theo phương pháp lắp đặt : Cần trục tháp di chuyển ray, cần trục tháp cố định, cần trục tháp tự lắp dựng + Theo phương pháp quay: Loại tháp có thân quay thân tháp không quay(đầu tháp quay) a) Cần trục tháp kiểu tháp quay Ngày cần trục tháp thường sử dụng loại tháp quay để nâng hạ vật bao quanh cần trục thường ổn định Loại có hai loại: cần gật Đồ Án Môn Học Trang Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng ( hình 10-38, hình 10-41) loại có cần nằm ngang để xe di chuyển làm chức thay đổi tầm vươn Phần cần, đầu lắp chốt gần đỉnh tháp, đầu thứ hai treo cáp qua ròng rọc đầu tháp đến cụm pu ly di động hệ pa lăng đến cấu nâng hạ cần lắp bệ quay Tháp lắp bệ quay chốt phía trước bệ quay e Fz F L' L Q b) a) Hình 1.5: Bệ tháp quay cần trục tháp cần gật: a-mắc cáp nâng cần nâng tải, b-mắc cáp để tải di chuyển ngang thay đổi góc nâng cần Các cấu quay cấu nâng, cấu thay đổi tầm vươn lắp bệ quay ca bin điều khiển tạo thành khối quay trình làm việc Bệ cố định ( so với bệ quay) bao gồm khung bệ có lắp bánh xe để di chuyển ray Trên có lắp hệ thống tựa quay kiểu ổ bi kiểu cột vành cố định ăn khớp với bánh cuối cấu quay Thân tháp có cấu tạo kiểu dàn không gian, thép hình thép tròn Đối với loại có cần gật chế tạo thành tổ hợp để vận chuyển (hình 10-38), tháp chế tạo liền thành khối thành hai đoạn lồng vào (đoạn tháp lồng vào đoạn tháp dưới) sử dụng xây dựng công trình tháp Khi chiều cao trình xây dựng công trình vượt chiều cao nâng tầm tháp, Đồ Án Môn Học Trang 10 Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng • Ứng suất lớn suất theo chu kỳ, σ ≈ tải Q Theo công thức 1-12TTMT ta có : [σ ] = 1,4.σ −1 ' = 1,4.250 = 109,375 N / mm [ n] k ' 1,6.2 hệ số an toan n =1,6 lấy theo bảng 1-8 [2] cấu nâng làm việc chế độ trung bình k’=2,0 hệ số tính đến tập trung Q 0,5Q 0,3Q ứng suất lấy theo bảng 1-5 [2] Mô men uốn cần có tiết diện : W = t 0,6t 0,2t 0,2t M u 13500.10 = = 123,429 10 mm [σ ] 109,375 Hình 2.15: Đồ thị chịu tải ngang • Chiều rộng ngang phải đủ để đặt ổ lăn chặn, ta chọn bằng: B = D + ( 10  20 ) = 105 + 15 = 120 (mm) • Đường kính lỗ để đặt móc : d3 = d2+(2 ÷ 5) = 52+(2 ÷ 5) = (54 ÷ 57) = 55 (mm) • d2 = 52 (mm) đường kính phần cuống móc lắp vào lỗ ; chọn d = 55 (mm) • Vậy chiều cao cần thiết 6.W = B - d3 H= 6.123,429.10 = 106,74 (mm) 120 − 55 • Chọn H = 110 (mm) * Sau ta kiểm tra sức bền mỏi ngang : • Xuất phát từ tuổi bền tính toàn A = 15 năm theo bảng 1-1 [2] với chế độ làm việc bình thường chọn sơ đô tải trọng làm việc hình trên: Ta tính số chu kì làm việc sau : Số thời gian làm việc tổng cộng : Đồ Án Môn Học Trang 39 Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng T = 24.365.A.Kn.Kng = 24.365.15.0,5.0,67 = 44019 (h) Trong Kn = 0,5 hệ số sử dụng năm ứng với chế độ làm việc trung bình.Kng = 0,67 hệ số sử dụng ngày theo chế độ làm việc trung bình tra bảng 1-1 [2] • Số chu kì làm việc tổng cộng : Z = T a ck at = 44019.20.1 = 8,8.10 (chukì) Trong ack = 20 chu kì làm việc 1h ứng với chế độ làm việc bình thường theo bảng 1-1 [2] lấy at = số lầm gia tải vật nâng chu kì • Tổng số chu kì làm việc phân bố số chu kì làm việc Z1,Z2,Z3 tương ứng với tải trọng Q1=Q, Q2=0,5Q,Q3=0,3Q theo tỉ lệ theo tỉ lệ 3:1:1 3 Z1 = Z = 8,8.10 = 5,28.10 (h) 5 1 Z = Z = Z = 8,8.10 = 1,76.10 ( h) 5 • Số chu kì làm việc tương ứng tính theo công thức sau : Q  Q Z td = Z1   + Z  Q Q 8  Q   + Z   = 5,28.10 5.18 + 1,76.10 5.0,58 + 1,76.10 5.0,38 = 5,3.10 (h)  Q • Hệ số chế độ làm việc : kc = 10 10 =8 = 1,44 Z td 5,3.10 (1 -11 [2]) • Giới hạn mỏi tính toán với chế độ làm việc cụ thể cấu nâng cho : σ −1 = σ ' −1 k c = 250.1,44 = 360 ( N / mm ) • với kích thước cho ta chọn mômen cản uốn : W = ( B − d ).H (120 − 55).106,74 = = 123,429 10 mm 6 • Ứng suất uốn lớn : σu = Đồ Án Môn Học Mu 13500.10 = = 109,4 W 123,429.10 Trang 40 ( N / mm ) Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng • Ứng suất trung bình biên độ ứng suất chu kì mạnh động dương : σm =σa = σ u 109,4 = = 54,7 N / mm 2 • chu kì ứng suất mạch động dương (r = ) hệ số an toàn tính theo công thức (1-8 [2]) nσ = σ −1 σ σ a + − σ m ε σ β σb kσ = 380 1,8 380 54,7 + 54,7 0,7.0,75 610 = 1,7 Hệ số chất lượng bề mặt lấy β = 0,75 ( [6]) Hệ số kích thước: ε σ = 0,7 Hệ số tập trung ứng suất: kσ = 1,8 thoả mãn điều kiện an toàn nσ > [ n] = 1,6 theo bảng 1-8 [2] 2.4.2.Tính toán thông số ròng rọc: a Chọn dòng dọc a 2a R R1 R3 b d c R2 Hình 2.16: Các thông số ròng rọc • Rãnh ròng rọc bề mặt làm việc, đỡ giữ cáp, có ảnh hưởng tới tuổi thọ trình làm việc cáp, cần gia công khí xác Cáp vòng quanh ròng rọc không dắt, kẹt Cáp tiếp xúc với đáy rãnh ròng rọc tiếp xúc đường nên ứng suất tiếp xúc nhỏ, đỡ mòn Bán kính đáy rãnh tròn ròng rọc phải r = (0,53 ÷ 0,6)dc; b = (3,5 ÷ 5,0)r; Góc mở rãnh 2β ≈ 600 để không bị kẹt cáp, đồng thời cho phép cáp lệch sang phía so với đường tâm rãnh Đồ Án Môn Học Trang 41 Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng góc γ = ÷ 60 Nhiều nước xây dựng mối quan hệ kích thước dây cáp kích thước phần rãnh ròng rọc cáp Tham khảokích thước mặt cắt theo bảng ( -8 [1] ) ta chọn sơ kích thước ròng rọc sau : với đường kính cáp dc = 22 (mm) ta chọn dọc dọc với thông số sau r a b c e r1 r2 r3 11,8 60 39 10 1,5 20 (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) b Tính toán trục ròng rọc • Lực tác dụng lớn lên trục ròng rọc điểm trục Ta có lực tác dụng: Q = 2Smax = 2.40 = 80 ( kN) • Do trục ròng rọc không quay nên trục chịu tác dụng tải trọng tĩnh với hệ số tải trọng k=1,2 • ta có công thức tính : Qt = k Q = 1,2.80.10 = 96000 ( N ) • Mômen uốn lớn là: M u = Qt l 96000.300 = = 7,2.10 ( N mm) 4 Q/2 Q/2 Q 150 150 Mu (kN.mm ) 7200 (kN) Đồ Án Môn Học Trang 42 Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng Hình 2.17: Biểu đồ mômen trục dòng dọc • Ta có sơ đồ tính hình trục không chịu tác dụng mô men xoắn nên ta có đường kính trục xác định theo công thức : ( 10-17 [6] ) d =3 M td / 0,1[σ ] Trong : M td = M + 0,75T = M u ( không chịu xoắn nên T=0) Với vật liệu thép chọn thép 45 có σ b ≥ 600Mpa theo bảng ( 10 [6] ) [σ ] = 63Mpa = 63N / mm • Thay vào công thức là: d ≥3 7,2.10 / 0,1.63 = 104,55 (mm) • Ta chọn d = 120 (mm) c Tính chọn ổ lăn cho ròng rọc • Tải trọng tác dụng lên ổ lăn : R= Qt 96000 = = 48000 ( N ) 2 • Số vòng quay ròng rọc tương ứng với đường kính chọn D r = 500 (mm) : nr = Trong v n a 5.4 = = 12,7 (v / ph) π Dr 3,14.0,5 = (m/ph) vận tốc nâng a = bội suất palăng D0 = D + b = 500 + 39 = 539 (mm) đường kính ròng rọc • Số làm việc ứng với tuổi bền tính toán cấu nâng chế độ làm việc trung bình theo bảng (1-1 [2] ) h = 3000 (h) Vì số vòng quay ròng rọc n >10 v/ph nên ổ lăn phải tính toán theo khả làm việc • Khả tải động Cd tính theo công thức (11-1 [6] ) là: Đồ Án Môn Học Trang 43 Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng C d = Q.m L Q tải trọng động quy ước, KN L tuổi thọ tính vòng quay M bậc đường cong mỏi • Chọn ổ bi đỡ nên chặn Q = (XVFr+YFa)ktkd = X.V.Fr.kt.Kd (Fa=0 trục không chịu lực tác dụng dọc trục ) X = hệ số tải trọng hướng tâm theo bảng (11- [6] ) V = hệ số kể đến vòng quay Fr = R = 48000 (N) lực hướng tâm Kt = hệ số kể đến nhiệt độ Kđ = 1,2 hệ số kể đến đặc tính tải trọng theo bảng (11 – [6] ) với m = lấy ổ bi đỡ Thay vào công thức ta có Q = 1.1.48000.1.1,2 = 57,6 (kN) L = nr.h = 12,7.60.3000 = 2,286.106 ( vòng) = 2,286 triệu (vòng ) • Thay vào công thức ta có : C d = 57,6.3 2,286 = 75,9 (kN ) • Theo tiêu chuẩn gost 831-75 với đường kính trục d = 120 (mm) ta chọn ổ bi đỡ chặn 46124 loại đặc biệt nhẹ, vừa có thông số Kí hiệu ổ 46124 d, D, B, r, C, Co, mm 120 mm 180 mm 28 mm KN 78,3 KN 82,3 2.5.Chọn động điện: • Công suất tĩnh nâng vật trọng tải xác định theo công thức ( -78 [2]) N= Qv n 60.1000.η • Hiệu suất cấu bao gồm Đồ Án Môn Học Trang 44 Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng η = η pη tη = 0,99.0,96.0,92 = 0,828 η p = 0,9375 : hiệu suất palăng η t = 0,96 : hiệu suất tang , tra bảng 1-9 TTMT η b = 0,92 : hiệu suất truyền có kể khớp nối , xuất phát từ số liệu bảng (1-9 [2] ) Với giả thuyết truyền truyền chế tạo thành hộp giảm tốc hai cấp bánh trụ N = 150000.5 = 15,1 ( KW ) 60.1000.0,828 • Tương ứng với chế độ làm việc ta chọn động điện với thông số sau : Chọn động MT312-6 chế độ làm việc trung bình 25% với công suât động N = 16 (kW) bảng (1-2 [5]) Số vòng quay : ndc = 960 (vòng /phút) Hiệu suất : 85 % Khối lượng là: 210 kg 950 400 440 Hình 2.18: Động điện Đồ Án Môn Học Trang 45 Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng 2.6 Hộp Giảm Tốc : • Tỉ số truyền chung từ động đến trục tang xác định theo công thức (3-15TTMT) i= n dc nt • Số vòng quay tang để đảm bảo vận tốc cho trước nt = Vn = a 5.4 = =12,2 (v / ph) π D0 3,14.(0,5 + 0,022) (m/ph) : vận tốc nâng vật m/ph a = : bội suất palăng D0 = 0,5+ 0,022 = 0,522 (m) : đường kính tang tính đến tâm cáp , m • Tỉ số truyền cần có : i= ndc 960 = = 78, 69 nt 12, • Để đáp ứng tỷ số truyền ta chọn hộp giảm tốc phù hợp, vậy, ta sử dụng thêm truyền ( truyền bánh nghiêng), trục động nối với truyền vào hộp giảm tốc đến tang cáp • Ta chọn hộp giảm tốc UTH -6 ( Atlat máy nâng [3] ) có tỷ số truyền 78,53 • Sai số truyền là: e = (1 − 78,53 ).100 = 0, % < % 78, 69 2.7 Tính chọn phanh khớp nối: 2.7.1.Chọn phanh: Để phanh nhỏ gọn ta đặt phanh trục thứ tức trục động Mômen phanh đuợc xác định theo công thức (3-14 [2]) M ph = k Q0 D0 η 1,75.150000.0,622.0,87 = = 404 ( Nm) 2.a.i 2.4.43,945 Trong Q = 150000 (N): trọng lượng vật nâng phận mang tải ,N Đồ Án Môn Học Trang 46 Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng D0 = 0,6 + 0,022 = 0,622 (m): đường kính tang tính đến tâm dây cáp ,m a = : bội suất palăng i = 43,945: tỉ số truyền chung truyền từ đông đển trục tang k = 1,75: hệ số an toàn lấy theo bảng (3-2 [2]) η = 0,87 hiệu suất truyền động chung tương ứng với hiệu suất palăng tang truyền Theo bảng (1-9 [2]) ta có : η = η t η p η =0,98.0,90.0,99=0,87 Loại phanh có kích thước nhỏ gọn , làm việc tốt sử dụng rộng rãi phanh má kiểu TK Dựa vào mô men phanh ta chọn loại phanh má điện xoay chiều , kí hiệu TKT 300/300 đảm bảo mô men phanh danh nghĩa với mô men phanh định 626 Ø50 Ø3 00 mức 500 (Nm.) 70° 586 689 Hình 2.19: Phanh điện từ TKT Đồ Án Môn Học Trang 47 Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng 2.7.2 Khớp nối trục động với hộp giảm tốc trục tang: a.chọn khớp nối trục vào hộp giảm tốc: Ø50 158 235 18 Hình 2.20: Khớp nối động hộp giảm tốc • Vì ta chọn động MT312-6 tra bảng ( – 10 [5]) ta thấy đường kính trục động D = 50 mm • Chọn khớp nối trục đàn hồi • Mô men xoắn tính toán trục : T1 = k TI = k 9,55.106 N đc 11 =4.9,55.106 = 712203,4, N.mm n đc 590 • Căn cư vào T1 đường kính đầu vào hộp giảm tốc đường kính trục động ta chọn khớp nối có thông số sau: D =50 (mm) ; D = 235 (mm); D0 = 158(mm) ; B = 18(mm ) b.chọn khớp nối trục hộp giảm tốc • Khớp nối trục hộp giảm tốc : Trong khớp nối ta dùng vành khớp tiêu chuẩn: • Mômen khớp phải truyền mômen tang làm việc với tải trọng lớn : M = S max Đồ Án Môn Học D0 0,522 = 40000 = 10440 2 Trang 48 Nm Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng Hình 2.21: Khớp nối tang hộp giảm tốc • Mômen tính toán khớp : M t = M k1 k = 10440.1,3.1,2 = 16286 Nm • Trong k1,k2 hệ số tính toán lấy theo bảng( 9-2 [2] ) k1=1,3 ; k2 = 1,2 Dựa vào bảng tiêu chuẩn khớp ta chọn khớp mômen xoắn chịu Mx = 19000 Nm Kiểu m ZQ500+150 z 56 D 224 D1 D2 120 40 D3 260 B3 B4 B5 270 238,5 35 E 25 L5 50 • Bộ phận khớp nối trục hộp giảm tốc với tang có trục hộp giảm tốc làm với vành theo kích thước hộp giảm tốc 2.8 Kết luận Chương II cho ta thông số cấu nâng từ dùng kết tính toán vừa có để tiếp tục tính toán cho cụm cấu cấu di chuyển, cấu quay, ….và kết cấu cần thân tháp Do việc tính toán xác lựa chọn kết cấu chi tiết hợp lí điều cần ý kết thúc Đồ Án Môn Học Trang 49 Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng Chương3 LẮP DỰNG VÀ KIỂM TRA CẦN TRỤC THÁP Sau tính toán thiết kế cần trục tháp việc lập quy trình lắp dựng cần trục hợp lí có ảnh hưởng đến độ bền độ ổn định cần trục trình làm việc Vì cần trục làm việc có an toàn hay không, trình làm việc có liên tục hay gián đoạn Có thể nguyên nhân sau trình lắp dựng chưa ý: + Do trình vận chuyển bốc xếp chi tiết bị thay đổi hình dáng hình học + Trong ổ bi, ổ trượt không bảo dưỡng liên tục gây kẹt ma sát cao + Do trình neo nẹp cáp không kĩ thuật: … 3.1 Quy trình lắp dựng cần trục tháp : 3.1.1 bước lắp dựng : Với loại cần trục tháp mà Em thiết kế loại cần trục có chân gắn cố định, nên trình lắp dựng theo bước sau : + bước 1: tạo bê tông có chỗ bắt bu lông để chờ theo tính toán thiết kế + bước 2: bắt bu lông phần thân tháp làm đế với + bước : gắn thiết bị chuyên dùng để nâng cao tháp vào thân tháp + bước : Lắp cấu quay + bước 5: sử dụng cần trục ô tô cẩu đầu tháp gắn vào tháp + bước : sử dụng cần trục ô tô cẩu đoạn công sôn tiến hành lắp ráp + bước : sử dụng cần trục ô tô cẩu cần lên tiến hành lắp ráp + bước : tiến hành nâng cao tháp việc sử dụng thiết bị chuyên dùng nâng tháp đến chiều cao định đoạn nối theo yêu cầu công việc Các đoạn tháp nối đưa lên để lắp ráp dựa vào phận nâng cấu nâng vật tháp Đồ Án Môn Học Trang 50 Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng 3.1.2 Kiểm tra vị trí : + Kiểm tra vị trí có liên kết xem chốt hay xiết chặt chưa, hoàn thiện kết cấu, mối nối, vị trí chứa dầu bôi trơn + Kiểm tra hoạt động cấu nâng hạ cấu di chuyển xe với điện áp sử dụng điểu chỉnh cần thiết phù hợp thong số tủ điện chiều quay động So sánh với hồ sơ kĩ thuật xem thiết kế chưa + Kiểm tra hoạt động cấu quay, xi lanh nâng hạ, kiểm tra hệ thống điện… + Kiểm tra hiệu chỉnh phận phanh hãm tời nâng hạ hang, phận khống chế mô men tải, hạn chế chiều cao nâng hạn chế hành trình 3.2 Tiến hành kiểm tra thử tải: + Thử không tải: Cho cần trục hoạt động nâng hạ móc cẩu, quay quay lại cho xe di chuyển 15’ Để xác định tình trạng hoạt động bình thường cấu tác động tin cậy khống chế an toàn + Thử nghiệm có tải: - Thử tĩnh với tải trọng 120% tải trọng quy định tầm với xa Khi nâng tải trọng thử lên cách mặt đất khoảng 100mm giữ 10’ để kiểm tra trạng thái ổn dịnh cần trục đặc biệt cần, cột tháp, móc cẩu… - Thử tải động 110% tải trọng quy định tầm với xa Trong trình thử phải có thao tác nâng hạ, phanh hãm, quay di chuyển xe với tốc độ quy định thiết kế 3.3.Phần kiến nghị kết luận : 3.3.1Kiến nghị : Em thấy đề tài thiết kế cần trục tháp đề tài xác thực hấp dẫn bạn sinh viên thiết kế đòi hỏi sinh viên phải vận dụng lớn kiến thức học, sử dụng kiến thức thầy giáo Đồ Án Môn Học Trang 51 Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng hướng dẫn, cần trục tháp sử dụng rộng rãi nay, sử dụng phổ biến dùng để xây dựng nhà cao tầng, sử dụng bốc dỡ hàng hoá … 3.3.2Kết luận Thông qua trình làm đồ án giúp chúng em hiểu vai trò tầm quan trọng máy nâng chuyển nói chung cần trục tháp nói rêng Các loại máy nâng chuyển : Cần trục, cầu trục, cổng trục, băng tải … đóng góp phần lớn vào trình phát triển kinh tế hướng dẫn cuả Thầy giáo giúp em biết vận dụng kiến thức học, làm tăng khả tìm kiếm, tra cứu tài liệu cập nhật kiến thức mới, có nhìn hoàn thiện để phục vụ tốt trình làm đồ án Dựa vào số liệu Tính toán theo yêu cầu dựa vào tài kiệu tham khảo : Máy Nâng chuyển & Thiết bị cửa van, Tính toán máy trục, Atlat máy trục… Cần trục tháp chúng em tính toán thiết kết có khả chế tạo sử dụng vào thực tế.( phận cấu nâng) Tuy nhiên Em chưa có kinh nhiệm thực tế trình tính toàn thiết kế không tránh khỏi thiếu sót, Em mong thầy cô giúp đỡ tận tình dạy để Em khắc phục thiếu sót Chúng em xin cảm ơn giúp đỡ tận tình thầy giáo Bùi Văn Tuyển với thầy cô giáo khoa giúp chúng em hoàn thành đồ án tiến độ theo nhiệm vụ đồ án đề Đồ Án Môn Học Trang 52 Máy Nâng Nhóm Lớp Máy Nâng 3.4.Tài liệu tham khảo: Máy Nâng chuyển & thiết bị cửa PGS.TS Nguyễn Đăng Cường Tính toán máy trục Huỳnh Văn Hoàng - Đào Trọng Thương – Nhà xuất khoa học kĩ thuật Hà Nội Át lát máy nâng - Trường đại học Xây dựng (tiếng Nga) Sức bền vật liệu.-Nhà xuất giáo dục Sổ tay Máy xây dựng - Nhà xuất khoa học kĩ thuật Tính toán thiết kế hệ dẫn động khí T1,T2 Trịnh Chất-Lê Văn Uyển – Nhà xuất giáo dục Đồ Án Môn Học Trang 53 Máy Nâng [...]... lăng nâng vật có các pu li cố định lắp trên xe con Cần trục tháp loại này có các cơ cấu như : cơ cấu nâng hạ vật, cơ cấu di chuyển xe con để thay đổi tầm với, cơ cấu quay Với các cơ cấu này, cần trục tháp có Đồ Án Môn Học Trang 13 Máy Nâng Nhóm 3 Lớp Máy Nâng thể vận chuyển hàng trong vùng làm việc của nó là hình trụ xuyến Tuỳ theo loại, cần trục tháp còn có thể có các cơ cấu khác như di chuyển, nâng. .. phần đối diện cần làm tăng độ ổn định của tháp khi không làm việc cũng như trong quá trình làm việc Đối trọng được làm bằng các tấm bê tông đúc sẵn, để tăng tải trọng cho đối trọng ta bố trí các cơ cấu nâng, cơ cấu quay và cơ cấu di chuyển ở phía đối diện cần Đồ Án Môn Học Trang 14 Máy Nâng Nhóm 3 Lớp Máy Nâng Kết cấu thép: của tháp và kết cấu thép của cần, kết cấu thép được thiết kế sao cho không những... chỗ ghép nào trên thân tháp CHƯƠNG 2-CƠ CẤU NÂNG Cơ cấu nâng bao gồm bộ phận chính: móc treo, cáp, ròng rọc, tang cuốn cáp, hộp giảm tốc và động cơ ngoài ra còn có 1 số bộ phạn nhỏ khác đi kèm hỗ trợ cho kết Đồ Án Môn Học Trang 16 Máy Nâng Nhóm 3 Lớp Máy Nâng cấu như ròng rọc dẫn hướng, kẹp cáp,…Đây là cụm cơ cấu quan trọng trong hầu hết các máy trục và các lại máy nâng khác 2.1 Sơ đồ mắc cáp: • Phương... cách nhẹ nhàng Thông qua thiết bị tự quay tải trọng được truyền từ phần quay xuống phần không quay và từ đó truyền xuống nền Cơ cấu quay dẫn động tạo ra chuyển động quay được bố trí trên phần quay Cơ cấu nâng bao gồm các bộ phận chính: động cơ điện, tang cuốn cáp, palăng cáp và các thiết bị an toàn, thiết bị phanh hãm Cơ cấu nâng được đặt xa nhất, gần với đối trọng, cụm móc treo vật trong cơ cấu nâng được... việc của cơ cấu Đường kính danh nghĩa tối thiểu của tang và ròng rọc cũng được tính theo các công thức trên và giá trị hệ số đường kính cho trong bảng Bảng 3-11 [1] Hệ số đường kính tang h1, ròng rọc dẫn hướng h2 và ròng rọc cân bằng h3 đối với cần trục tháp tự hành Tên bộ phận Cơ cấu nâng tải Cơ cấu nâng cần • Tang h1 16,0 14,0 Ròng rọc dẫn hướng h2 Ròng rọc cân băng h3 18,0 14,0 16,0 12,5 Chiều dài của. .. bền của sợi : σ b = 1770 N / mm 2 Chọn đường kính dây cáp 6x19 IWS d c= 22 mm có lực kéo đứt Sd= 305 KN thoả mãn điều kiện bền 2.3 Tính kích thước cơ bản của tang và ròng rọc : 2.3.1.Kích thước cơ bản của tang: Đồ Án Môn Học Trang 20 Máy Nâng Nhóm 3 • Lớp Máy Nâng Trong trường hợp này với những thông số đầu bài đã cho ta chọn tang đơn có rãnh, khi sử dụng loại tang này ta có thể thay đổi tốc độ nâng. .. con di chuyền và nhờ hai puly mà có thể nâng hạ cụm móc treo theo yêu cầu công việc Các cơ cấu chính của xe con gồm: động cơ điện, khớp nối đàn hồi, hộp giảm tốc, tang cuốn cáp, hệ thống palăng, phanh hãm, bánh xe di chuyển… Xe con được đặt và di chuyển trên cần, có lắp thiết bị mang vật, có nhiệm vụ nâng hạ và di chuyển vật theo phương ngang, để quay vòng người ta sử dụng cơ cấu quay lắp tại nơi tiếp... tính toán cho ổ (Vì R1 >R2) • Tải trọng tính lớn nhất tác dụng lên ổ trong trường hợp này không có lực dọc trục sẽ là : Q = V Fr k t k d = 1.20747,7.1,2.1 = 24897 (N) (11- 6 [6]) Trong đó: Fr : tải trọng hướng tâm Fr = R1 K t= 1,2 -hệ số tải trọng khi tính ổ lăn trong các cơ cấu máy trục (Bảng 9-3[2]) V = 1 -hệ số kể đến vòng quay Kd = 1 (Bảng 11.3 [6]) • Tải trọng này tương ứng với trường hợp cơ cấu. .. puli trên móc cẩu; 7-Vị trí neo cáp đầu cần.; 8-Tang; 9- HGT Đồ Án Môn Học Trang 17 Máy Nâng Nhóm 3 Lớp Máy Nâng Ưu điểm: Việc bố trí cơ cấu nâng dễ dàng và thuận tiện, cáp có chiều dài ngắn mức độ mòn cáp ít hơn Nhược điểm: đường kính cáp lớn ⇒ kết cấu bộ phận liên quan lớn, cáp dễ bị xoắn nếu ko có cơ cấu dải cáp • Phương án 3: Hình 2.3: Sơ đồ mắc cáp phương án 3 Trong đó: 1-Tang; 2- Cáp; 3,4- puli dẫn... 8- Puli cân bằng; 9-HGT; 10-Động cơ Ưu điểm: Với a=4 nên cáp nhỏ đồng thời có thêm cơ cấu Puli cân bằng nên cáp không bị xoắn Nhược điểm: Tăng chiều dài cáp -> tăng thời gian nâng hạ và cáp mòn nhanh, kết cấu phức tạp • So sánh 3 phương án ta thấy khi thiết kế cần trục với tải trọng nâng lớn nhất Q = 15T và chiều cao nâng là 24m Thì phương án 1 là hợp lí nhất : kết cấu đơn giản gọn nhé và phù hợp với ... mắc cáp phương án Trong đó: 1-Tang; 2- Cáp; 3, 4- puli dẫn hướng; 5-Cụm puli xe con; 6- Cụm puly móc cẩu; 7-Vị trí cố dịnh cáp đầu cần; 8- Puli cân bằng; 9-HGT; 1 0- ộng Ưu điểm: Với a=4 nên cáp... mòn nhanh • Phương án 2: Hình 2.2: Sơ đồ mắc cáp phương án Trong đó: 1- ộng dẫn động; 2-Cáp; 3, 4- Puli dẫn hướng; 5-Cụm puli xe con; 6Cụm puli móc cẩu; 7-Vị trí neo cáp đầu cần.; 8-Tang; 9- HGT... 2.1 : Sơ đồ mắc cáp phương án Trong đó: 1-Tang; 2-Puli; 3-Cáp; 4, 5- Puli dẫn hướng cáp; 6-Cụm puli móc cẩu; 7-Vị trí cố định cáp đầu cần; 8- ộng dẫn dộng; 9-HGT Ưu điểm: Bội suất pa lăng a = nên