Thuyết minh đồ án kĩ thuật nâng vận chuyển cầu dầm 2 trục BK

Thuyết minh đồ án kĩ thuật nâng vận chuyển cầu dầm 2 trục BKThuyết minh đồ án kĩ thuật nâng vận chuyển cầu dầm 2 trục BKThuyết minh đồ án kĩ thuật nâng vận chuyển cầu dầm 2 trục BKThuyết minh đồ án kĩ thuật nâng vận chuyển cầu dầm 2 trục BKThuyết minh đồ án kĩ thuật nâng vận chuyển cầu dầm 2 trục BKThuyết minh đồ án kĩ thuật nâng vận chuyển cầu dầm 2 trục BKThuyết minh đồ án kĩ thuật nâng vận chuyển cầu dầm 2 trục BK

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

BÀI TẬP LỚN

HỌC KỲ II (2016 - 2017) GVHD : Thầy Lưu Thanh Tùng

Nhóm TH : Nhóm Blue

Tên MSSV

Trương Ngọc Huyên 21301549

Hoàng Minh Tuấn 21304529

Nguyễn Hữu Sang 21303349

ĐỀ TÀI:

“ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ

CẦU TRỤC HAI DẦM CHẠY ĐIỆN”

TPHCM, ngày 12 tháng 5 năm 2017

MỤC LỤC 2

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC 2 DẦM 4

I.Khái niệm 4

II.Công dụng 4

III.Phân loại 4

IV.Cấu tạo 5

V.Nguyên lý hoạt động 6

VI.Cấu tạo cơ cấu nâng 7

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG 8

I.Chọn loại dây 8

II.Chọn sơ đồ theo tải trọng 9

III.Xác định lực kéo trên nhánh dây cuốn lên tang khi nâng vật 9

IV.Tính và chọn dây thích hợp 10

V.Xác định kích thước ròng rọc 11

VI.Xác định kích thước tang và đĩa xích 11

VII.Xác định moment do vật gây ra trên trục tang 13

VIII.Công suất động cơ điện 14

IX.Tỉ số truyền của bộ truyền 15

X.Chọn ổ móc treo 15

XI.Tỉ số truyền chung 17

XII.Tính chọn phanh 17

XIII.Bộ truyền 19

XIV.Khớp nối trục động cơ với hộp giảm tốc 20

XV.Khi mở máy nâng vật 21

XVI.Khi phanh hãm vật đang nâng 23XVII.Bộ phận tang 24XVIII.Khớp nối với trục ra của hộp giảm tốc 25

Lời mở đầu

Một bước tiến cao hơn trong ngành công nghiệp là kỹ thuật nâng vận chuyển, tạothành một quy trình khép kín từ khâu chế tạo sản xuất đến khâu vận chuyển lưu thônghàng hóa hoặc máy móc Trước đây để khi máy móc vận chuyển chưa ra đời thì việc vậnchuyển đối với con người là một vấn đề phức tạp, người thợ phải phải vận chuyển bằngtay , bằng dây thừng… Hiện nay công việc vận chuyển đã được quy mô hóa bằng cácmáy nâng , bằng dây cáp bằng cẩu nâng…, công việc của người thợ chỉ còn là đứng máynhấn nút, đưa hàng hóa vào vị trí Kĩ thuật nâng vận chuyển là một quá trình quan trọngđể lưu thông hàng hóa qua các phương tiện , để di chuyển hàng hóa nặng đến vị trí mongmuốn Việc nâng vận chuyển máy móc đòi hỏi phải có sự an toàn , chính xác cho conngười và cả việc bảo đảm được hàng hóa …Từ đó hình thành nên bộ môn Kỹ thuật nângvận chuyển để giới thiệu và tạo nền tàng cơ bản về nâng vận chuyển cho sinh viên

Thông qua bài tập lớn với đề tài tự thiết kế một cơ cấu nâng tùy chọn Em xin

chân thành cảm ơn Thầy Lưu Thanh Tùng đã hướng dẫn và cho chúng em nhiều ý kiến

quý báu cho việc hoàn thành bài tập lớn này

TP HCM, ngày 12 tháng 5 năm 2017

Sinh viên thực hiện

Nhóm BLUE

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC 2 DẦM

I Khái niệm

Cầu trục là một kết cấu bằng thép hình I, U dầm hộp hoặc dàn, trên đó đặt xe con có cơcấu nâng Dầm cầu có thể chạy trên các đường ray đặt trên cao dọc theo nhà xưởng, còn xecon có thể chạy dọc theo dầm cầu trục

Thiết bị nâng cầu trục được sử dụng để cơ giới hóa việc bốc dỡ và vận chuyển các sảnphẩm hàng hóa trong các nhà xưởng, nhà kho.Thay thế sức lao động của con người, nângcao năng suất lao động trong các dây chuyền sản xuất

xe, cụm bánh xe chủ động va cụm bánh xe bị động

Nhờ cơ cấu di chuyển cầu và kết hợp cơ cấu di chuyển xe con (hoặc pa lăng) mà cầutrục có thể nâng hạ ở bất cứ vị trí nào trong không gian phía dưới mà cầu trục bao quát

III Phân loại.

− Theo kết cấu dầm cầu có các loại: cầu trục 1 dầm và cầu trục 2 dầm

− Theo phương pháp tựa của dầm chính: cầu trục tựa và cầu trục treo

a) b)

Hình 1.1: Các phương pháp tựa của dầm chính.

Cấu tạo cầu trục 2 dầm gồm các bộ phận cơ bản như hình sau:

Hình 1.2: Cấu tạo cầu trục 2 dầm.

Về cơ bản, cầu trục có các cơ cấu chính sau:

− Cơ cấu nâng hạ dùng để nâng hạ hàng hóa, thường dùng dây cáp hoặc dây xích

− Cơ cấu di chuyển dùng để di chuyển, thường dùng cụm bánh xe di chuyển được dẫnđộng bằng động cơ điện

− Tủ điều khiển dùng để đóng ngắt các thiết bị điện

− Đường cấp điện cầu trục dùng cấp điện kiểu thanh dẫn điện dạng ray chạy dọc nhàxưởng Để lấy điện vào cầu trục dùng bộ chổi lấy điện bằng than chì tỳ trên thanh này

Cơ cấu di chuyển được đặt trên kết cấu dầm cầu.Cabin điều khiển được đặt dưới dầm

cầu.Nguồn điện cung cấp cho động cơ của các cơ cấu được lấy từ đường điện chạy dọc theonhà xưởng và sàn đứng phục vụ cho việc bảo trì điện máy.

Cáp điện được treo trên dây để cấp điện cho các động cơ đặt trên xe con Ngoài ra, trênphần kết cấu thép của cầu trục còn có phần sàn đứng với lan can để có thể đi lại kiểm tra,bảo trì, sửa chữa

Dầm chính của cầu trục hai dầm được chế tạo dưới dạng hộp hoặc dàn không gian Dầm dàn không gian tuy có nhẹ hơn dầm hộp nhưng khó chế tạo hơn và thường chỉ dùng cho cầu trục có tải trọng nâng và khẩu độ lớn

Dầm biên của cầu trục hai dầm thường được làm dưới dạng hộp và liên kết với các dầmchính bằng bulông hoặc hàn Cơ cấu di chuyển của cầu trục hai dầm có thể thực hiện theo hai phương án: dẫn động chung và dẫn động riêng

Trong phương án dẫn động chung, động cơ dẫn động được đặt ở khoảng giữa dầm cầuvà truyền chuyển động tới các bánh xe chủ động ở hai bên ray nhờ các trục truyền

Ở phương án dẫn động riêng, mỗi bánh xe hoặc cụm bánh xe chủ động được trang bịmột cơ cấu dẫn động

VI Cấu tạo cơ cấu nâng.

Hộp giảm tốc (1), khớp nối vòng đàn hồi kết hợp bánh phanh (2), khớp nối răng (3),động cơ điện (4), trong đó nửa khớp phía bên hộp giảm tốc được sử dụng làm bánh phanh,tang (5), ròng rọc cần bằng (6), ổ treo móc (7), móc (8), khớp răng (9) nối tang với trục racủa hộp giảm tốc

Hình 1.3: Các bộ phận cơ

cấu nâng

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG

I Chọn loại dây

Chọn dây cáp

II Chọn sơ đồ theo tải trọng

III Xác định lực kéo trên nhánh dây cuốn lên tang khi nâng vật.

Tải trọng Q= 5000 kg = 50000 N

Chế độ làm việc rất nặng

Chiều dài tối đa: 8 m

Chiều cao nâng: 6 m

Vận tốc nâng: 10 m/ phút

Pa lăng kép

Chọn hiệu suất ròng rọc là =0,98( lắp ròng rọc trên ổ lăn)

Lực căng cáp lớn nhất ở nhánh cáp cuốn trên tang khi nâng vật là:

Trong đó ; m: số nhánh cáp cuốn lên tangHiệu suất của palang:

IV Tính và chọn dây thích hợp

Lực kéo đứt cáp tính theo công thức

Chọn từ bảng 3.1: Chế độ làm việc rất nặng, công dụng để nâng vật hoặc nâng cần thì n= 6

Theo bảng 1 ta có độ bền kéo của cáp là 1568 MPa

Bảng 1 Cáp thép ΛΚ−Ρ theo ΓΟCΤ2688−80 (Nga)

Đường kính

cáp (mm)

Khối lượng của 100 mét cáp (m)

Giới hạn bền kéo của các sợi thép của cáp (MPa)

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _

76,19 98,85

_ _ _ 15,8 24,0 34,8 41,55 48,85 62,85 71,75 81,25 98,95

9,75 12,85 14,60 17,80 26,30 38,15 45,45 53,45 68,80 78,55 89,00 108,00

10,85 43,90 15,80 19,35 28,70 41,60 49,60 58,35 75,15 85,75 97,00 118,00

107,00 130,00 155,00 179,50 208,00

114,50 139,00 166,00 191,00 222,00

125,55 152,00 181,50 209,00 243,50

137,00 166,00 198,00 228,00 265,50

VI Xác định kích thước tang và đĩa xích

Rãnh được xẻ theo đường xoắn vít với bước rãnh

Chọn t= 12 mm

Đường kính tang

Trong đó: : Chiều dài đoạn cắt rãnh để cho một nhánh cáp

- phần tang để kẹp đầu cáp

- chiều dài thành tang để làm thành bên

- chiều dài phần giữa tang không cắt rảnh

Chọn

Với

Chọn L3=300 (mm)

Khoảng cách tối thiểu từ trục tang đơn đến trục puli di động được xác định như sau :

Cho chiều dài dây cáp l= 8000 mm

Cuốn trên tang 1 lớp cáp Số vòng cáp cuốn trên tang trong mỗi lớp là

Chiều dày tang : vật liệu của tang làm bằng thép

VII Xác định moment do vật gây ra trên trục tang

Chọn động cơ MTKH 311-8 với công suất 11 kW

IX Tỉ số truyền của bộ truyền

Số vòng quay của tang để đảm bảo vận tốc nâng

X Chọn ổ móc treo

Với các thông số đã cho

ta tra bảng chọn cụm móc treotheo tiêu chuẩn:

Kết cấu móc treo.Với tải trọng nâng Q= 5 tấn ta

Đặc tính kỹ thuật của móc cần trục treo với hai puli

Крюковые крановые подвески с двумя роликами

Код товара Грузоподъемность

(кг)

D мм

B мм

B1 мм

B2 мм

H мм

H1 мм

H2 мм

L мм

L1 мм

Крюк Вес

(кг)

KKB2/5,0/336 5,0 336 170 118 56 766 143 320 110 440 14A-1 62KKB2/5,0/406 5,0 406 170 118 56 687 162 370 110 520 14A-1 85KKB2/5,0/500 5,0 500 170 118 56 987 162 420 110 620 14A-1 107KKB2/8,0/406 8,0 406 190 130 62 940 182 390 180 520 15A-1 116KKB2/8,0/500 8,0 500 190 130 62 1079 202 440 180 620 16A-1 157KKB2/8,0/610 8,0 610 190 130 62 1207 202 505 180 750 16A-1 213

KKB2/10,0/406 10,0 406 190 130 62 977 202 390 180 520 16A-1 129KKB2/10,0/500 10,0 500 190 130 62 1172 242 475 180 640 17A-1 180KKB2/10,0/610 10,0 610 190 130 62 1302 242 540 180 770 17A-1 285

XI Tỉ số truyền chung.

Tỷ số truyền chung từ trục động cơ đến trục tang được xác định theo theo( [ HYPERLINK "file:///C:\\%5bKiloBooks.Com%5d-Do%20an%20Nang%20chuyen-Co%20cau

%20nang\\Do%20an%20Nang%20chuyen-Co%20cau%20nang\\Do%20an%20Nang%20chuyen.docx" \l

"Huỳ" 1 ], trang 55, công thức 3-15):

EMBED Equation.DSMT4

Số vòng quay của tang để đảm bảo vận tốc nâng cho trước

Với D đường kính tang đến tâm dây cáp

крановые тормоза 300

ТКГ-крановые тормоза ТКГ-400

Dựa vào bảng trên ta chọn phanh má điện xoay chiều TKT - 200, đảm bảo moment

phanh danh nghĩa QUOTE lớn hơn momem cần thiết đểphanh

Đường kính bánh phanh QUOTE

ТАБ1.

Габаритные и присоединительные размеры.

РМ-250, РМ-350, РМ-400, РМ-500 Тип B B1 B2 H H1 h d Масса, кг РМ-250 230 190 230 312 160 22 17 85

Sai số có thể chấp nhận được.

XIV Khớp nối trục động cơ với hộp giảm tốc

т, Hм

D L В d d1 d3 d

2

Кол-вопальцев,n

10 0

2825

-1 2

460

6044

85 37,5-05

1000

286

65

0

107

200

606516

65

0

107

170

17

0 135

10

XV Khi mở máy nâng vật

Mô-men mở máy lớn nhất khi nâng vật:

Phần dư để thắng quán tính của hệ thống:

Với:

QUOTE mômen trên trục động cơ khi nâng vật

Một phần momen Md tiêu hao trong việc thăng quán tính của các chi tiết mở máy bên

phía trục động cơ (roto động cơ và nửa khớp) còn lại mới truyền qua khớp

Mômen vô lăng nửa khớp bên phía động cơ lấy bằng 40% mômen của cả khớp:

Mômen vô lăng các chi tiết máy quay trên giá động cơ:

QUOTE

’=12,7+2,02=14,72 (Nm2)Mômen vô lăng tương đương của vật nâng (có vận tốc vn) chuyển về trục động cơ:

Tổng mômen vô lăng của cả hệ thống:

Với tổng momem vô lăng trên trục I:

QUOTE

Tổng mômen của phần cơ cấu từ nửa khớp phía bên hộp giảm tốc về sau kể cả vật nâng:

Phần mômen truyền qua khớp :

Tổng mômen truyền qua khớp:

XVI Khi phanh hãm vật đang nâng

Mômen đặt trên phanh là Mph = 129,99 (Nm) Tổng mômen để thắng quán tính của cả

hệ thống là :

Với QUOTE - momem trên trục động cơ khi hạ vật:

Thời gian phanh khi nâng vật :

Mômen truyền qua khớp để thắng quán tính :

Vậy để kiểm tra khớp ta chọn trị số lớn của Mô-men trong hai trường hợp trên M =QUOTE (Nm)

Điều kiện an toàn của khớp nối:

Mk = Mk1k2 = QUOTE ×1,3×1,2 = QUOTE (Nm)Với :

k 1, k 2 là hệ số tính đến mức độ quan trọng của các cơ cấu và điều kiện làm việc

của khớp nối xác định theo [1, trang 180, bảng 9-2]

Vậy khớp nối đã chọn sẽ làm việc an toàn

− Cặp đầu cáp trên tang

Ta sẽ dùng kiểu cặp đầu cáp trên tang thông thường ở mỗi đầu cáp dùng 3 tấm cặp.Tương ứng với đường kính dây cáp dc = 19,5 mm và bước cắt rãnh t = 22 mm, vít cấy M20.Phương pháp phổ biến hiện nay là dùng tấm cặp và vít chặt lên trên Số tấm cặp phải dùng làhai Do tang luôn có số vòng dự trữ nên lực thực tế không phải là lực lớn nhất Smax mà lực Sonhỏ hơn do ma sát giữa mặt tang và các vòng an toàn đó

Lực tính toán theo công thức:

Với: EMBED Equation.DSMT4 f = 0,15 – hệ số ma sát giữa tang và cáp

QUOTE = 4 QUOTE – góc ôm của các vòng dự trữ

Lực kéo các bulong cặp:

Equation.DSMT4 P0 vào bulong (mm).

Vít làm bằng thép CT3 có ứng suất cho phép [σ] = 75 – 85 N/mm2

XVIII Khớp nối với trục ra của hộp giảm tốc.

Trong khớp nối này ta dùng vành răng như trong khớp răng tiêu chuẩn Mô-men khớpphải truyền bằng mô-men trên tang khi làm việc với tải trọng lớn nhất, bằng

Mô-men tính toán đối với khớp nối là :