Công trình thủy lợi máy đóng mở kiểu vít yêu cầu thiết kế, kỹ thuật trong chế tạo, lắp đặt, nghiệm thu TCVN 83012009

TCVN TIÊU CHU N QU C GI A TCVN 8301 : 2009 Xu t b n l n CÔNG TRÌNH TH Y L I – MÁY ÓNG M KI U VÍT – YÊU C U THI T K , K THU T TRONG CH T O, L P T, NGHI M THU Hydraulics structures - Technical requirements for operating screw mechanism designing, manufacturing, acceptance, trasfer HÀ N I - 2009 TCVN 8301 : 2009 TCVN 8301: 2009 M cl c Trang L i nói đ u Ph m vi áp d ng: Thu t ng đ nh ngh a Ký hi u máy đóng m ki u vít Yêu c u chung v k thu t Yêu c u v v t li u Yêu c u k thu t v thi t k Yêu c u k thu t ch t o 10 Ghi nhãn s n ph 12 L p đ t máy t i công trình 13 10 V n hành máy 13 11 Quy trình v n chuy n x p kho 13 12 Nghi m thu, bàn giao 15 Ph l c A (Quy đ nh): V t li u ch t o b ph n máy đóng m ki u vít 17 Ph l c B (Tham kh o): Thi t k b ph n truy n đ ng c a máy đóng m ki u vít 21 TCVN 8301 : 2009 L i nói đ u TCVN 8301 : 2009 đ c chuy n đ i t 14TCN 190 - 2006 Công trình th y l i - Máy đóng m ki u vít - Thi t k , ch t o, l p đ t, nghi m thu Yêu c u k thu t, theo quy đ nh t i kho n u 69 c a Lu t Tiêu chu n Quy chu n k thu t m a, kho n u c a Ngh đ nh s 127/2007/N -CP ngày 01 tháng n m 2007 c a Chính ph quy đ nh chi ti t thi hành m t s u c a Lu t Tiêu chu n Quy chu n k thu t TCVN 8301 : 2009 Trung tâm Khoa h c Tri n khai k thu t th y l i thu c tr ng nông thôn đ i h c Th y l i biên so n, B Nông nghi p Phát tri n ngh , T ng c c Tiêu chu n o l ng Ch t l ng th m đ nh, B Khoa h c Công ngh công b t i Quy t đ nh s 3058/Q BKHCN ngày 31 tháng 12 n m 2009 TCVN 8301: 2009 TIÊU CHU N QU C GIA TCVN 8301 : 2009 Công trình th y l i - Máy đóng m ki u vít Yêu c u k thu t thi t k , ch t o, l p đ t, nghi m thu Hydraulics structures - Technical requirements operating screw mechanism designing, manufacturing,acceptance, trasfer Ph m vi áp d ng 1.1 Tiêu chu n quy đ nh yêu c u v thi t k , ch t o, l p đ t, nghi m thu, bàn giao máy đóng m ki u vít dùng đ nâng c a van công trình thu l i, thu n, giao thông, c i t o môi tr ng 1.2 Tiêu chu n áp d ng cho máy đóng m ki u vít thu c m i lo i hình: ch t o m i, s a ch a, ph c h i, nâng c p ho c m r ng 1.3 Khi nghiên c u, thi t k , ch t o, l p đ t, vi c tuân theo nh ng quy đ nh tiêu chu n ph i tuân th tiêu chu n hi n hành khác có liên quan Thu t ng đ nh ngh a 2.1 Máy đóng m ki u vít (Operating screw mechanism) Thi t b c khí thu công d a nguyên lý truy n đ ng vít - đai c chuy n đ ng t nh ti n kéo c a van lên ho c xu ng theo ph c quay t i ch làm tr c vít ng d c tr c 2.2 L c đóng m L c th ng đ (Power of press and lift) c l c c n l n nh t, đ c xác đ nh v trí b t l i nh t đóng ho c m c a van 2.3 Máy đóng m ki u vít quay tay (Screw mechanism operated by hand) Máy đóng m đ c d n đ ng b ng tay quay TCVN 8301 : 2009 2.4 Máy đóng m ki u vít ch y b ng n (Screw mechanism operated by electric power) Máy đóng m đ c d n đ ng b ng đ ng c n 2.5 Ngu n đ ng l c (transfer element) Ngu n đ ng l c hay b ph n truy n l c đ ng c n ho c quay tay 2.6 H p gi m t c (Gear box) B ph n truy n đ ng t ngu n đ ng l c đ n vít me 2.7 H p ch u l c (Carrier-box) B ph n truy n chuy n đ ng quay t h p gi m t c thành chuy n đ ng t nh ti n c a tr c vít truy n t i tr ng đóng m xu ng n n H p ch u l c g i giá đ ho c thân máy, ho c saxi máy đóng m 2.8 Tr c vít (Ballscrews) Tr c có ren chuy n đ ng t nh ti n làm nhi m v đóng m c a van 2.9 B ph n ch th h n ch hành trình (Indicator odometer) C c u báo đ m cho phép c a van đóng m kho ng hành trình xác đ nh tr c 2.10 H n ch mômen t i (Overload momentum protection) C c u ng t ngu n n đ ng c mô men c n l n h n mômen t i đ ng c nh m b o v an toàn cho máy Ký hi u Máy đóng m ki u vít đ c ký hi u QV n đó: Q tr s bi u th l c đóng m c a máy đóng m , t n; V ki u máy đóng m tr c vít - đai c; bi u th máy đóng m ch y n c quay tay; m t giá tr nh t đ nh, TCVN 8301: 2009 n bi u th s tr c vít - đai c; n có giá tr ho c VÍ D : Máy 10V lo i máy đóng m ki u tr c vít – đai c có l c đóng m 10 t n, ch y n (k t h p quay tay n), có 01 tr c vít – đai c Yêu c u chung 4.1 Máy đóng m ch y n ph i có b ph n quay tay m t n ph i có ti p m hành trình (ti p m cu i) đ tác đ ng d ng đóng (ho c m ) c a c a van đóng (m ) hoàn toàn 4.2 Các đ ng c c a máy đóng m ki u vít làm vi c t i 40 % mômen xo n yêu c u theo tiêu chu n IEC 34, có th làm vi c n áp l đ nh m c 4.3 ng c ch t o i thay đ i ph m vi ±10 % so v i n áp ng c đ t tr i ph i có v b o v c p IP54 ng c ph i có h p che đ tránh tác đ ng x u c a môi tr ng đ c trang b b o v sau: - B o v ch ng t i; - B o v ch ng ng n m ch; - B o v ch ng n áp; - B o v ch ng áp; - B o v ch ng m t pha; - B o v ch ng k t rô to Yêu c u v v t li u 5.1 Khi thi t k c n ph i l a ch n lo i v t li u đ c tiêu chu n hoá 5.2 Ph i ghi rõ đ y đ b n v ch t o ho c yêu c u k thu t lo i v t li u dùng đ ch t o chi ti t, b ph n c a máy 5.3 V t li u tr c đ a ch t o b ph n ch u l c nh tr c, g i đ , h p ch u l c, bánh r ng, kh p n i, vít ph i có nhãn mác theo quy đ nh, ch ng ch c a nhà s n xu t, ngu n g c xu t x rõ ràng, n u không ph i l y m u đ ki m tra t i phòng thí nghi m h p chu n V t li u đ cs d ng ph i theo ch d n b n v thi t k ch t o 5.4 Tr c s d ng, thép ph i đ c n n th ng, ph ng đ 5.5 Que hàn ph i có nhãn mác, xu t x c làm s ch g , d u m rõ ràng, đ m b o ch t l thép hàn b n v thi t k , đ m b o tính ch t c lý đ c b o qu n theo quy đ nh 5.6 V t li u s n ph , b o v b m t làm vi c ti p xúc môi tr yêu c u k thu t c a thi t k , đ m b o ch t l ng ph i đ c l a ch n theo ng yêu c u k thu t V t li u s n ph ph i đ đ y đ nhãn mác, h n s d ng, tính ch t hoá lý rõ ràng Không đ ch ch a đ ng, ch tiêu phù h p v i lo i c ghi c s d ng lo i s n ph t pha c công nh n hay lo i s n ph không rõ ngu n g c TCVN 8301 : 2009 5.7 V t li u gio ng ch n d u m ph i đ c s n xu t t i c s chuyên ngành, có ch ng ch v ch tiêu c lý, hoá h c b o đ m kh n ng làm vi c môi tr ng kh c nghi t 5.8 V t li u ch t o b ph n máy tham kh o Ph l c A Yêu c u v thi t k 6.1 L a ch n thông s c a máy Các thông s sau c a máy đóng m ki u vít b t bu c ph i l a ch n tr c thi t k máy: a) L c đóng m Q, kN ho c N; b) Hành trình đóng m L max , m; R R c) Th i gian đóng m b ng n T đ , min; R R d) Th i gian đóng m b ng quay tay T qt , min; R R e) Ch đ làm vi c 6.2 Tính toán ch n đ ng c phân b t s truy n Sau l p s đ truy n đ ng c a máy (Hình A.1; Ph l c A) ti n hành ch n công su t đ ng c t s truy n c a máy 6.3 Ch n công su t đ ng c Công su t đ ng c (N đc ) ph i tho mãn u ki n : R N đc ≥ N ct R R R Q.v N ct = R R (1) ∑η R ∑η = η1n η η3 η 4n v= (2) H max T (3) đó: N ct công su t tính toán, kW ; R R Q l c đóng m , kN; v t c đ đóng m c a van, mm/s; H max chi u sâu n R R c l n nh t tr c c a van, mm; th i gian đóng m c a van, s; T ∑η hi u su t truy n đ ng; η hi u su t c a b truy n đ ng tr c vít – bánh vít: R R η1 = 0,75 v i tr c vít đ u m i; η1 = 0,75 v i tr c vít đ u m i; TCVN 8301: 2009 η1n hi u su t c a c p bánh r ng th ng v i n s c p bánh r ng; η hi u su t b truy n bánh r ng côn; η3 hi u su t b truy n tr c vít-đai c; η 4n hi u su t c a c p l nv ins c p l n 6.4 Xác đ nh t s truy n đ ng phân ph i t s truy n c a máy 6.4.1 T s truy n đ ng ch y n áp d ng công th c (4) id = nd / c = i GT i CL nd / oc R R R (4) R đó: i GT t s truy n h p gi m t c; R R i CL t s truy n c a h p ch u l c R R B ng 1- B ng tra t s truy n đ ng Q, kN iđ i GT i CL ≤ 20 70,38 17,6 4,0 ≥ 30 352 17,6 20 R R R 6.4.2 T s truy n đ ng đóng m b ng quay tay áp d ng công th c (5) (6) i qt = R R M d /o M qt M qt = P.r.m.k R R (5) (6) đó: M đ/ô mô men c n thi t quay đai c tr c vít me; R R M qt mô men tr c tay quay; P l c m t ng r bán kính tay quay; m s ng k h s quay không đ u R R i; i; T s truy n đ ng đóng m b ng quay tay t ng lên t l thu n theo l c nâng, đ c ch n theo B ng TCVN 8301 : 2009 B ng - T s truy n đ ng t ng theo l c nâng Q, kN ≤2 10 20 ≥ 30 i qt 6 14 70 R 6.5 Thi t k b truy n đ ng Sau tính toán ch n đ c đ ng c , phân ph i t s truy n đ ng, ch n h p gi m t c, yêu c u tính toán b truy n đ ng bánh r ng côn, truy n đ ng vít đai c, truy n đ ng tr c vít – bánh vít Cách tính toán thi t k tham kh o Ph l c B ho c tham kh o tài li u thi t k c khí hi n hành Yêu c u v ch t o 7.1 Yêu c u k thu t gia công t i x ng 7.1.1 Gia công c khí 7.1.1.1 Các phôi thép ph i c t b ng máy c t, máy c a, tr Không đ ng h p ngo i l có th c t b ng khí ôxy c c t thép b ng que hàn 7.1.1.2 Phôi thép sau c t ph i t y s ch ba via, x , không đ n i c c g gh mm b m t v t r n n t 7.1.1.3 Khi s kích th d ng phôi đúc b ng gang ho c thép, ph i b o đ m ch t l ng phôi đúc b o đ m c phôi có tính đ n đ d gia công phù h p yêu c u b n v thi t k theo tiêu chu n hi n hành Cho phép có khuy t t t n u chi u sâu khuy t t t không l n h n 10 % chi u dày phôi đúc c phép hàn vá khuy t t t nh ng ph i đ m b o theo quy đ nh tiêu chu n liên quan 7.1.1.4 xác gia công ch t o c a t t c chi ti t ph i tuân th b n v thi t k , tr ng h p không quy đ nh c th sai s ch t o không th p h n c p theo tiêu chu n liên quan 7.1.1.5 Khi gia công chi ti t có đ xác cao nh bánh r ng, bánh vít, tr c vít ph i l p quy trình công ngh ch t o 7.1.1.6 không đ ng tr c, đ ôvan, đ l ch rãnh then so v i đ 1/2 dung sai kích th 7.1.1.7 cđ ng kính ngõng tr c n i l p ghép bánh r ng, đ o vai tr c l y theo c p xác IT8 theo kích th cđ ng tâm chu n không l n h n bi ng kính tr c 7.1.1.8 V h p gi m t c, v h p ch u l c: Các b m t l p ghép, n p ph i đ c gia công nh n, ph ng đ t c p xác ho c theo tiêu chu n liên quan 7.1.1.9 Dung sai kho ng cách tr c gia công không th p h n c p theo tiêu chu n liên quan 7.1.1.10 Các kh p n i tr c : 7.1.1.11 Ren vít - c : TCVN v ren vít - đai c 10 đ oh ng tâm m t mút l y b ng ± 0,005.D kh p c ch t o theo ren thang ho c ren ch nh t theo c p xác c a TCVN 8301: 2009 K h s t i tr ng, xác đ nh theo (B38); β góc nghiêng c a r ng (bánh r ng th ng β = 0); y h s d ng r ng, xác đ nh theo B ng B.4 B ng B.4 - Tr s h s d ng r ng y f = R H s d ch ch nh x S r ng t đ R - 0,6 ng - 0,2 0,2 0,6 H s d ng r ng y ng Z t® R 12 - - 0,382 0,53 - - 13 - - 0,388 0,53 - - 14 - - 0,395 0,53 - - 15 - 0,268 0,400 0,53 0,618 - 16 - 0,278 0,404 0,53 0,615 - 17 - 0,286 0,410 0,53 0,610 - 18 - 0,296 0,415 0,53 0,610 - 19 - 0,303 0,420 0,53 0,607 - 20 - 0,313 0,425 0,53 0,604 - 22 - 0,330 0,434 0,53 0,600 - 24 - 0,345 0,442 0,53 0,596 - 26 0,263 0,360 0,460 0,53 0,591 - 28 0,273 0,368 0,412 0,455 0,53 0,588 30 0,285 0,376 0,417 0,460 0,529 0,588 33 0,296 0,386 0,426 0,466 0,529 0,580 36 0,315 0,396 0,435 0470 0,529 0,576 39 0,324 0,403 0,442 0,475 0,529 0,572 42 0,333 0,410 0,446 0,479 0,529 0,568 45 0,344 0,415 0,452 0,485 0,528 0,566 50 0,355 0,423 0,458 0,488 0,528 0,560 65 0,388 0,445 0,471 0,495 0,527 0,545 80 0,408 0,458 0,480 0,496 0,523 0,534 100 0,426 0,468 0,482 0,496 0,518 0,525 300 - - 0,496 - - - CHÚ THÍCH: Khi fo = 0,8 giá tr h s y=y/0,8 + m tb mô đun trung bình ; R R + K b h s t ng b n c a r ng nghiêng so v i r ng th ng; R R K b = đ i v i r ng th ng; R R K b = 1,2 - 1,4 đ i v i r ng nghiêng; R R 31 TCVN 8301 : 2009 + Ki m nghi m r ng v đ b n u n cho bánh r ng có tích s y.[σ u ] nh h n R + S r ng t ng đ R ng Z tđ xác đ nh theo công th c: R R Z td = Z1 cos δ1 (B.44) Z td = Z2 cos δ (B.45) B.2.10 Ki m nghi m r ng v t i Ki m nghi m r ng v t i m máy, phanh hãm… theo ng su t ti p xúc c c đ i ng su t u nc cđ i = σ TX max σ TX K qt ≤ [σ TX ]max (B.46) = σ U max σ U K qt ≤ [σ U ]max (B.47) đó: Kqt h s t i: K qt = M max ; M (B.48) M Mmax mô men xo n danh ngh a mô men t i tr c bánh r ng nh ho c bánh r ng l n; [σ TX ] max [σ U ] max ng su t ti p xúc, ng su t u n t i c a r ng xác đ nh theo B ng B.5 R R R R R R R R B ng B.5- V t li u bánh r ng ng su t ti p xúc t i ng su t u n t i ng su t t i, N/mm2 P c ng HB [σ TX ] max [σ U ] max ≤ 350 3,1 σ c 0,8.σ c > 350 41,3 HRC 0,36 σ b 1,8.σ b 0,6σ b R Thép R R Gang CHÚ THÍCH : R R σ c σ b ng su t ch y ng su t b n c a v t li u bánh r ng R R R R B.3 Thi t k b truy n tr c vít – bánh vít B.3.1 Ch n v t li u - Tr c vít tr c bánh vít: C45; 40X ho c 40 XH; - Thân bánh vít: C35 ho c C45; - Vành bánh vít: v t li u bánh vít ch n theo v n t c tr t Vs: + Khi V s ≥ m/s: dùng đ ng thi c; R R + Khi V s < m/s: dùng đ ng không thi c đ ng thau; R 32 R R R R R R R TCVN 8301: 2009 + Khi V s < m/s: dùng gang GX12-28; GX15-32 ho c GX18-36; R R t Vs đ - V n t c tr R c tính theo công th c: R Vs = 8,8.10−3 N1.u.n12 , m/s ; (B.49) đó: N công su t tr c vít, kW; R R n s vòng quay c a tr c vít, r/min ; R R u = n /n = Z /Z làt s truy n R R R R R R R R - C tính thành ph n hoá h c c a v t li u chi ti t b truy n đ c xác đ nh theo i u B.3.6 B.3.2 Tính toán b truy n đ ng df d a2 d1 a2 df1 Qw df2 d2 da2 h d2 df1 d1 da1 b1 Hình B.3 - Các thông s c a b truy n tr c vít- bánh vít B.3.2.1 Xác đ nh kho ng cách tâm, mm áp d ng theo công th c (B.50) Z  M K , a 31  + 1 = q  3 Z2   [σ TX ] q    đó: (B.50) Z s bánh r ng vít; R R d q =1 ≥ (0, 25 ÷ 0,30) Z h s đ m ng kính tr c vít, xác đ nh theo mô đun tiêu chu n m theo B ng B6; tính toán s b ban đ u có th l y q = 10; 33 TCVN 8301 : 2009 B ng B.6 - Tr s tiêu chu n c a h s đ m ng kính q 2; 2,5; 3,15; ; 5; 6,3; 8; 10; 12; 5; 16; 20 Dãy 6,3; 8; 10*; 12,5**; 16; 20; 25 Dãy 7,1; 9; 11.2; 14; 18; 22,4 q CHÚ THÍCH : 1) * Không dùng tr s m = 2; ** Không dùng tr s m = 2,5; 2) u tiên dùng dãy 1; 3) Tr ng h p th t c n thi t có th ch n m theo dãy 2: m = 1,5; 3; 3,5; 6; 7; 18 + M : Mô men xo n tr c bánh vít, tính b ng N.mm; R R N2 M2 = R ω2 R , (B5.1) + N : Công su t bánh vít, tính b ng kW; R R N2 = R R N CT , η η : (B.52) ω2 v n t c vòng bánh vít, rad/s; R R N CT công su t tr c vít me; R R η hi u su t b truy n tr c vít me; R R η hi u su t c p R R l n; K h s t i tr ng: K = K Hβ K d R R R R ; (B.53) : K Hβ h s phân b không đ u t i tr ng chi u r ng vành r ng: R R K Hβ R Z  = +   (1 − χ ) , θ  R (B.54) θ h s bi n d ng c a tr c vít xác đ nh theo B ng B.7; χ h s ph thu c vào đ c tính t i tr ng: χ = 1,0 : t i tr ng không thay đ i; χ = 0,6 : t i tr ng thay đ i; χ = 0,3 : t i tr ng thay đ i l n; Khi t i tr ng không thay đ i: KH β = 1; R R K d h s t i tr ng đ ng xác đ nh theo B ng B.8; R R [σ TX ] - ng su t ti p xúc cho phép c a bánh vít, ch n theo B ng B.9 R 34 R TCVN 8301: 2009 B ng B.7- H s bi n d ng c a tr c vít θ H s đ S m i ng kính tr c vít ren Z 6,3 7,1 10 11,2 12,5 14 16 18 20 44 57 72 89 108 127 157 190 240 292 349 36 45 57 71 86 102 125 152 190 230 276 30 37 47 58 70 82 101 123 152 185 220 R B ng B.8 - Tr s c a h s t i tr ng đ ng Kd V n t c tr C p xác t Vs, R R m/s ≤ 1,5 - - 1,1 1,3 - 1,2 1,3 7,5 1,1 1,3 - 12 1,1 1,2 - - ≥ 18 1,3 - - - B ng B.9 - Tr s pA A M GX 6.6.3 6.6.3 9-4 10-4-4 66-6-3-2 15-32 Khuôn Khuôn Khuôn Khuôn Khuôn kim Khuôn kim Khuôn kim lo i cát kim lo i cát lo i lo i cát poφ bánh vít 10.1 10.1 Khuôn cát pháp đúc po V n t c tr R pA poφ ng R po c V t li u Ph ng su t ti p xúc cho phép c a bánh vít [σ TX ] [σ TX ], N/mm2 t,m/s R R P ≤ 0,5 182 195 172 127 179 192 169 195 173 187 154 85 167 181 149 - 160 175 141 - 150 164 128 - 138 152 118 - CHÚ THÍCH : 105÷157 150÷220 165÷246 89÷133 [σ TX ] b ng ng v i đ c ng tr c vít l n h n HRC 45 R R 35 TCVN 8301 : 2009 B.3.2.2 Tính mô đun theo công th c: 2.a q + Z2 m= (B.55) K t qu tính toán l y ch n theo mô đun tiêu chu n tr s sát giá tính cho b ng B.3.2.3 Tính h s d ch ch nh theo công th c: a − 0,5(q + Z ) m x= (B.56) B.3.2.4 Xác đ nh kích th a) c ch y u c a tr c vít bánh vít nh sau: ng kính vòng chia c a tr c vít d c a bánh vít d , tính b ng mm: R R R R d = q.m, (B.57) d = Z m, (B.58) R R R R R R : q h s đ ng kính tr c vít xácđ nh theo b ng 6; m mô đun tính toán theo (B55) xác đ nh l i theo mô đun tiêu chu n; Z s r ng bánh vít ; R b) R ng kính vòng đ nh c a tr c vít da c a bánh vít da : R R R R d a1 = d + 2.m = ( q+Z ), mm (B.59) d a2 = m.( Z + + 2.x ), mm (B.60) R R R R R R R R R R đó: x h s d ch ch nh, xác đ nh theo (B56) c) ng kính vòng đáy c a tr c vít d f1 c a bánh vít d f2 R R d f1 = m.( q + Z ), mm (B.61) d f2 = m.( Z – 2,4 + 2.x ), mm (B.62) R R d) R R R R R R R ng kính c a bánh vít; d aM2 R d aM2 ≤ da + 2.m Z = Z = d aM2 ≤ da + 1,5 m Z = Z = R R R R R R R R R R R R R R R R (B.63) e) Chi u r ng tr c vít b bánh vít b xác đ nh theo công th c B ng B.10 R 36 R R R TCVN 8301: 2009 B ng B.10 - Chi u r ng tr c vít b bánh vít b R S m i ren tr c vít Z 1 R Chi u r ng tr c vít b R R h s d ch ch nh R R x = - 1,0 ≥ ( 10,5 + Z ).m ≥ ( 10,5 + Z ).m x = - 0,5 ≥ ( + 0,06.Z ).m ≥ ( 9,5 + 0,09.Z ).m x=0 ≥ ( 11 + 0,06.Z ).m ≥ ( 12,5 + 0,1.Z ).m x = + 0,5 ≥ ( 11 + 0,1.Z ).m ≥ ( 12,5 + 0,1.Z ).m x = + 1,0 ≥ ( 12 + 0,1.Z ).m ≥ ( 13 + 0,1.Z ).m R R R R R R R Chi u r ng bánh vít b R R R R R R R R R R R R R R ≤ 0,75.da R ≤ 0,67.da R R B.3.2.5 Sau tính toán xác đ nh kích th c c a b truy n h s t i tr ng ti n hành ki m tra r ng bánh vít v đ b n ti p xúc theo công th c sau: Z  M K  + 1 170  q  ≤ σ σ tx = [ tx ] Z2 a q R ( B.64 ) R đó: M mô men xo n tr c bánh vít xác đ nh theo (B51); R R K h s t i tr ng xác đ nh theo công th c (B53) sau có kích th c c a b truy n; Z s r ng bánh vít; R R q h s đ ng kính tr c vít; [σ tx ] ng su t ti p xúc cho phép đ R c xác đ nh l i theo v n t c tr R t Vs R R CHÚ THÍCH: Sau tính toán ki m tra n u σ tx l n h n [σ tx ] 5% (b truy n làm vi c t i ) th p h n [σ tx ] 15 % (b R truy n làm vi c th p t i), c n thay kích th R R R R c b truy n ki m tra l i đ b n ti p xúc c a bánh r ng vít Ki m nghi m r ng vít v đ b n u n ph i tho mãn yêu c u B.3.2.6 r ng bánh vít không đ σu = R R cv R t ng su t u n cho phép đ 1, 2.M K ≤ [σ u ] Z y.b2 m ng su t u n sinh t i chân c xác đ nh theo công th c sau: (B.65) đó: K h s t i tr ng đ c xác đ nh l i theo công th c (B.53) sau có kích th cc ab truy n; Z s r ng bánh vít; R R y h s d ng r ng xác đ nh theo B ng B.4; 37 TCVN 8301 : 2009 b chi u r ng bánh r ng vít, mm; R R [σ u ] ng su t u n cho phép xác đ nh theo B ng B.11 R R B ng B.11 po φ V t li u bánh vít Ph ng pháp đúc ng su t u n cho phép [σ u ], N/mm2 R R po φ ng su t u n cho phép [σ u ] R po R po c pA pA A M GX 10.1 10.1 6.6.3 6.6.3 9-4 10-4-4 66-6-3-2 15-32 Khuôn Khuôn Khuôn Khuôn Khuôn Khuôn Khuôn Khuôn cát kim lo i cát kim lo i cát kim lo i kim lo i cát 19 ÷ 35 28 ÷ 51 18 ÷ 32 21 ÷ 38 41 ÷ 75 53 ÷ 98 57 ÷ 104 29 P B.3.2.7 Ki m nghi m r ng bánh vít v t i m máy, phanh hãm theo ng su t ti p xúc c c đ i ng su t u n c c đ i, áp d ng công th c sau: σ txmax = σ tx K qt ≤ [σ tx ] max R R R R R R R (B.66) R σ umax = σ u K qt ≤ [σ u ] max R R R R R R R R (B.67) R M max h s t i M K qt = R R R M max M mô men xo n danh ngh a mô men xo n t i tr c bánh vít ; R R [σ u ] max [σ tx ] max ng su t u n t i ng su t ti p xúc t i cho phép xác đ nh theo R R R R R R R R B ng B.12 B ng B.12 - ng su t ti p xúc t i ng su t u n t i ng su t t i, N/mm2 P V t li u bánh vít [σ tx ] max , N/mm2 [σ u ] max , N/mm2 ng pha thi c σ ch - ng không thi c σ ch 0,8 σ ch 260 ÷ 300 0,6 σ b R Gang R R R P R R R R R R P R R B.3.3 Tính toán thi t k tr c B.3.3.1 Yêu c u chung Các tr c truy n c a máy đóng m ki u vít g m có tr c bánh r ng côn, tr c vít vô t n, ti p nh n mô men xo n d n đ ng t 38 tay quay (khi quay tay) ho c t đ ng c (khi ch y n) truy n chuy n đ ng quay TCVN 8301: 2009 cho đai c ch u l c đ a vít me chuy n đ ng t nh ti n theo chi u Tính toán thi t k tr c ti n hành trình t theo b c sau: - Ch n v t li u; - Tính thi t k tr c v đ b n; - Ki m nghi m tr c v đ b n m i v đ c ng B.3.3.2 Ch n v t li u Tr c bánh r ng côn tr c vít vô t n c a máy đóng m ki u vít th ng đ c ch t o t thép C45 V i máy đóng m quay tay có s c nâng đ n t n có th ch t o b ng thép CT51 B.3.3.3 Tính thi t k tr c v đ b n B.3.3.3.1 T i tr ng ch y u tác d ng lên tr c mô men xo n l c tác d ng n kh p đ bi u th theo s đ c Hình B.4 B.3.3.3.2 Xác đ nh l c tác d ng lên tr c b truy n bánh r ng côn theo ph ng pháp sau đây: a) L c vòng F t1 F t2 : R R R R L c vòng F t1 F t2 , N đ R R R c xác đ nh theo công th c sau: R F t1 = 2.M , dTb1 (B.68) F t2 = 2.M , dTb (B.69) R R R R M2 ω2 ω1 Fr1 Fr2 Ft2 ω2 Ft1 Fa2 Fr2 Fa1 Ft1 Fr1 Ft2 M Fa1 Fa2 ω1 M M2 Hình B.4 - S đ l c tác d ng lên tr c t b truy n tr c vít–bánh vít b truy n r ng côn 39 TCVN 8301 : 2009 b) L c h ng tâm Fr Fr : R R R R F r1 = F t1 tgα.cosδ , N (B.70) F r2 = F t2 tgα.cosδ , N (B.71) R R R R R R R R R R R R c) L c d c tr c F a1 F a2 : R R R R F a1 = F t1 tgα.sinδ , N (B.72) F a2 = F t2 tgα.sinδ , N (B.73) R R R R R R R R R R R R đó: M , M mô men xo n tr c bánh r ng côn nh bánh r ng côn l n R R R R M2 , N.mm ; η i M1 = R R (B.74) M xác đ nh theo (B41); R R V i η hi u su t b truy n, i t s truy n; d Tb1 , d Tb2 đ R R R ng kính trung bình bánh r ng côn nh bánh r ng côn; R α = 20o góc n kh p; P P δ δ góc côn chia bánh r ng côn nh bánh r ng côn l n R R R R B.3.3.3.3 Xác đ nh l c tác d ng lên tr c b truy n tr c vít – bánh vít: a) L c d c tr c F a1 l c vòng F t2 : R R R R R 2.M ,N d2 F a1 = F t2 = R R R (B.75) b) L c vòng Ft l c d c tr c Fa : R R R 2.M ,N d1 F t1 = F a2 = R R R c) L c h R R (B.76) ng tâm Fr Fr : R R R R F r1 = F r2 = F t2 tgα R R R R R (B.77) R đó: M M mô men xo n tr c vít tr c bánh vít; R R R R M1 = R R M2 , N.mm ; η i V i η hi u su t b truy n; d , d đ R 40 R R R (B.78) i t s truy n; ng kính vòng chia c a tr c vít bánh vít; TCVN 8301: 2009 α = 20o góc profin m t c t d c c a tr c vít P P B.3.3.3.4 Tính toán xác đ nh đ a) ng kính tr c nh sau: ng kính đ u tr c bánh r ng côn nh c a tr c vít xác đ nh s b theo mô men xo n tr c: d1 = R R M1 0, 2.[τ ] (B.79) đó: M mô men xo n tr c xác đ nh theo (B.74) (B.78); R R [τ] = 20 N/mm2 ÷ 35 N/mm2 ng su t xo n cho phép P P P b) Sau tính toán, k t qu kích th tiêu chu n c a c) P c d1 đ R R c làm tròn s ch n theo kích th cđ ng kính l n ho c b c d n ng kính tr c t i v trí l p bánh r ng côn nh có th xác đ nh theo (B.79) v i [τ] = 10 ÷ 20 ho c theo mô men t d2 = R R = M td = Mu ng đ ng: M td 0,1.[σ u ] (B.80) M u + M 12 , N.mm (B.81) M x12 + M y12 , N.mm (B.82) đó: M td mô men t R ng đ R ng xác đ nh theo công th c trên; M u mô men u n t ng, xác đ nh theo momen m t ph ng th ng đ ng M x1 mô R R R R men m t ph ng ngang M y1 ; R R [σ u ] = 20 N/mm2 ÷ 35 N/mm2 ng su t u n cho phép c a thép ch t o tr c R d) R P P ng kính tr c đo n l i đ P P c xác đ nh sau xác đ nh đ ng kính đ u tr c v trí l p bánh r ng c s công ngh l p ghép (d tháo l p, c đ nh tr c chi ti t tr c) B.3.3.4 Ch n kho ng cách m đ chi u dài đo n tr c Kho ng cách gi a g i đ (kho ng cách gi a tâm hai bánh r ng chi u r ng thành h p ( v trí l p l n ho c đ )đ tr c xác đ nh theo chi u dài máy t), khe h gi a bánh r ng gi a bánh r ng v i thành h p 41 TCVN 8301 : 2009 B.3.4 Tính ki m nghi m tr c v đ b n m i Sau xác đ nh đ ng kính tr c m t s kích th c c n ki m nghi m tr c v đ b n m i t i ti t di n nguy hi m theo u ki n sau: = n nσ nτ nσ2 + nτ2 ≥ [ n] (B.83) đó: n h s b n tính toán; [n] = 1,3 ÷ 1,5 h s b n cho phép thông th ng; [n] = 2,5 ÷ h s b n cho phép đ m b o đ c ng (không c n ki m nghi m đ c ng c a tr c); n σ h s an toàn theo ng su t pháp; R R n τ làh s an toàn theo ng su t ti p: R R σ −1 kσ σ +ψ σ εσ a σ m nσ = nτ = (B.84) τ −1 kτ ετ (B.85) τ a +ψ τ τ m đó: σ -1 = 0,43σ b gi i h n m i u n v i chu k đ i x ng c a v t li u làm tr c đ i x ng R R R R thép bon; σ -1 = 0,35σ b gi i h n m i u n v i chu k đ i x ng c a v t li u làm tr c thép h p R R R R kim; τ -1 = 0,43σ b gi i h n m i xo n v i chu k đ i x ng; R R R R + Biên đ c a ng su t pháp: σa = R R Mu , N/mm2 W P P ; (B.86) đó: M u mô men xo n l n nh t xác đ nh theo (B82); R R W mô men ch ng u n t i ti t di n tr c xét, mm3 ; P P σ m = tr s trung bình c a ng su t pháp ng su t u n thay đ i theo chu k đ i x ng; R R + Biên đ c a ng su t ti p tr s trung bình c a ng su t ti p: 42 TCVN 8301: 2009 τ max τa = τm = R R R R = Mx , N/mm2 ; 2.Wx P (B.87) P : M x mô men xo n, Nmm ; R R W xl mô men ch ng xo n t i ti t di n tr c xét, mm3; R R P k σ k τ h s kích th R R R R c u n xo n xác đ nh theo đ Ψ σ , Ψ τ h s tính đ n nh h R R R P R ng kính tr c; ng c a chu k thành ph n không đ i đ n đ b n m i xác đ nh theo v t li u tr c B.3.5 Tính ki m nghi m tr c v đ b n t nh đ phòng kh n ng b bi n d ng l n ho c phá h ng t i đ t ng t, ti n hành ki m nghi m tr c v đ b n t nh theo công th c : σ + 3.τ ≤ [σ ] σ td = R R (B.88) σ= M u max 0,1.d (B.89) τ= M x max 0,2.d (B.90) (B.91) [σ] = 0,86.σ ch R R đó: M umax mô men u n l n nh t t i ti t di n nguy hi m lúc t i, Nmm; R R M xmax mô men xo n l n nh t t i ti t di n nguy hi m lúc t i, Nmm; R R σ ch gi i h n ch y c a v t li u tr c, N/mm2 R R P P B.3.6 Tính ki m nghi m tr c v đ c ng B.3.6.1 Tính đ c ng u n Khi đ võng f c a tr c l n s làm bánh r ng b nghiêng có góc xoay θ l n làm k t l n Tính ki m nghi m tr c đ m b o đ c ng u n theo công th c (B.92) f ≤ [f] θ ≤ [θ] (B.92) : [f] đ võng cho phép: 43 TCVN 8301 : 2009 [f] = 0,0002.l ÷ 0,0003.l, v i l kho ng cách gi a g i đ ; [θ] = 0,005 rad góc xoay cho phép đ i v i [θ] = 0,001 rad góc xoay cho phép đ i v i l n; tr t B.3.6.2 Tính đ c ng xo n - Tính ki m nghi m đ c ng xo n c a tr c theo công th c: ϕ= M 1.l ≤ [ϕ ] G.J o (B.93) đó: G = 8.104 N/mm2 mô đun đàn h i tr P P P P t; Jo = π.d4/32 mm4 mô men quán tính đ c c c; P P P P l chi u dài đo n tr c tính, mm - T i ti t di n tr c có rãnh then, ki m nghi m tr c theo công th c: ϕ= k= M 1.l.k ≤ [ϕ] G.J o (B.94) (B.95) h  1 − 4.γ  d  đó: h chi u sâu rãnh then, mm ; H s : γ = 0,5 có rãnh then; H s : γ = 1,2 có rãnh then đ i x ng 180o; P P Góc xo n cho phép [ϕ] = 30o chi u dài m P P B.4 Sai s l p ráp B ng B.13 - Sai s cho phép l p ráp B ph n l p Tên sai s Khe h h ng tâm r ng H p gi m t c, Khe h biên r ng h p ch u l c Sai s kho ng cách tr c bi ng kính Các t m đ m đ h p gi m t c, đ ng c , g i đ Hi u ch nh Ph n bu lông nhô kh i đai c v n ch t l p lên b máy không đ ng tâm tr c đ ng c h p gi m t c, g i đ 44 Tr s cho phép Theo TCVN Theo TCVN Theo TCVN Theo TCVN < t m theo chi u cao vòng ren ÷ vòng ren < 0,3 mm TCVN 8301: 2009 Bôi tr n H p gi m t c kín b ng d u < 1/3 H p ch u l c, c m vít me đai c Theo yêu c u B ng B.14 - Nhi t đ d u Nhi t đ môi tr Lo i h p gi m t c ng, oC P Nhi t đ cu i th i gian th , oC P P R ng tr côn xo n 10 ÷ 20 40 Bánh vít tr c vít 10 ÷ 20 60 B.5 Các thông s kích th c máy đóng m ki u vít B ng B.15 – Thông s kích th c máy đóng m ki u vít Thông s k thu t Lo i máy S c nâng, T n V n T s t c truy n nâng I V, m/ph P Kích th c, mm L c Bán Chi u Chi u Chi u tay kính tay cao dài r ng quay quay, máy máy máy P, kg mm H L B Kho ng cách Kh i l ng, kg L1 R L2 R VO 0,5 0,05 20 400 2.120 400 400 125 18 V1 0,05 20 400 2.620 450 450 180 36 V3 0,024 20 400 5.000 900 700 70 600 273 V5 0,2 20 400 5.000 1.010 800 100 600 410 V8 8 0,015 30 400 5.000 1.010 800 140 700 415 V 10 10 0,015 30 400 6.000 1.010 800 140 700 511 V 20 20 14 0,01 30 400 6.000 1.010 800 140 700 613 10 V 10 70,37 0,116 30 400 6.000 1.430 1.150 200 700 619 20 V 20 70,37 0,116 30 400 6.000 1.430 1.150 200 700 650 30 V 30 352 0,027 30 400 6.000 1.550 1.450 450 550 1.722 50 V 50 352 0,043 60 400 6.000 3.550 1.450 450 550 3.250 100 V 100 12,3 60 400 6.000 2.100 2.100 4.782 45 ... ng B.4 - Tr s h s d ng r ng y f = R H s d ch ch nh x S r ng t đ R - 0,6 ng - 0,2 0,2 0,6 H s d ng r ng y ng Z t® R 12 - - 0,382 0,53 - - 13 - - 0,388 0,53 - - 14 - - 0,395 0,53 - - 15 - 0,268... ≤ 200 1,1 1,4 1,6 - 200 ÷ 350 1,3 1,5 - > 350 1,3 1,4 - ≤ 200 1,2 1,5* - - 200 ÷ 350 1,1 1,4* - - > 350 1,1 1,4 - - ≤ 200 1,3 1,6 - - 200 ÷ 350 1,2 1,5 - - > 350 1,2 1,5 - - Khi v = m/s h s K... 0,618 - 16 - 0,278 0,404 0,53 0,615 - 17 - 0,286 0,410 0,53 0,610 - 18 - 0,296 0,415 0,53 0,610 - 19 - 0,303 0,420 0,53 0,607 - 20 - 0,313 0,425 0,53 0,604 - 22 - 0,330 0,434 0,53 0,600 - 24 - 0,345