Thiết kế cần trục ô tô sức nâng 10 tấn, tầm với 15 m

MỞ ĐẦU Ngày khoa học công nghệ giới phát triển, loại máy nâng vận chuyển ngày sử dụng rộng rãi ngành kinh tế quốc dân xây dựng, kiến trúc, công nghiệp quốc phòng, cảng biển, xí nghiệp xếp dỡ hàng hố Trong đó, ngành máy xếp dỡ vận chuyển hàng hố, máy móc, thiết bị nâng đóng góp vai trò quan trọng nghiệp cơng nghiệp hố, đại hoá đất nước Đặc biệt, tháng 11/2006 Việt Nam thức gia nhập tổ chức thương mại giới WTO, nhu cầu sử dụng máy nâng vận chuyển phục vụ công tác làm hàng cảng sông, cảng biển, cơng trình xây dựng, nhà máy khí,…ngày trở nên cấp thiết Lý chọn đề tài Đất nước đà phát triển mạnh mẽ, song song với phát triển xí nghiệp, nhà máy Trong đó, cơng ty cảng biển cần thiết cho việc xây dựng phát triển kinh tế, sở hạ tầng đất nước Một yêu cầu thực tế cảng biển nhà máy, xí nghiệp cần có cần trục để phục vụ cho việc nâng vận chuyển hàng hóa, vật liệu kho bãi Mục đích đề tài Từ nhu cầu thực tế, yêu cầu xí nghiệp, cảng khả thân, em nhận thấy đề tài phù hợp với khả Trước hết củng cố kiến thức sau năm học tập mái trường đại học bước đầu làm quen với đồ án thiết kế lớn giúp em có thêm kinh nghiệm cho cơng việc sau Phạm vi nghiên cứu Tính tốn thiết kế cần trục ơtơ có sức nâng 10T, em lựa chọn phương án thiết kế, nghiên cứu tính tốn cấu nâng, cấu thay đổi tầm với tính toán kết cấu thép Dựa kiến thức học để tính tốn thiết kế, so sánh kiểm nghiệm thực tế để học hỏi kinh nghiệm nhà thiết kế Trong thực có sử dụng tài liệu chuyên nghành máy nâng chuyển, tài liệu có liên quan vật liệu, dung sai – kĩ thuật đo, catalog hãng chế tạo thiết bị nâng…Sử dụng phần mềm Autocad, Sap để phục vụ cho q trình tính tốn thiết kế nhanh chóng xác Nội dung đề tài Đề tài: Tính tốn thiết kế cần trục ơtơ sức nâng 10 T; tầm với R=15 m; với yêu cầu cụ thể sau: - Lựa chọn phương án - Tính tốn thiết kế cấu nâng - Tính tốn thiết kế cấu thay đổi tầm với - Tính toán kết cấu thép cần trục Ý nghĩa khoa học đề tài Đề tài thiết kế tốt nghiệp giúp em hồn thiện hệ thống hóa lại kiến thức học, từ rút kinh nghiệm cho thân Đề tài có ý nghĩa thực tiễn với sở sản suất, nhà máy khí, cơng ty cảng biển nước phương diện tự chế tạo cung cấp cần trục mà khơng cần phải nhập từ nước ngồi giúp giảm chi phí đem lại hiệu kinh tế cao CHƢƠNG : LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN Cần trục ô tô lựa chọn theo phương án kết cấu thép Có phương án lựa chọn kết cấu thép cần trục ôtô :  Phƣơng án : Kết cấu thép dạng dạng hộp có cấu nâng sử dụng hệ palang cáp, cấu thay đổi tầm với sử dụng hệ thống thủy lực Ưu điểm : -giá thánh rẻ ,tính động cao chủ yếu chịu uốn -Độ bền chiu tải thay đổi tốt , Nhược điểm : -Trọng lượng dầm lớn , -chịu tải trọng gió lớn diện tích chắn gió lớn - Tốn chi phí sơn phủ kết cấu Hình 1.1 :Cần trục ơtơ có kết cấu thép dạng dầm hộp  Phƣơng án : Kết cấu thép dạng dàn không gian có cấu nâng cấu thay đổi tầm với dùng hệ palang cáp Ưu điểm : - dàn sử dụng kết cấu thép máy trục với kết cấu có chiều dài lớn , chịu tải trọng nhỏ - Trọng lượng dàn nhỏ dầm hộp -Có độ cứng theo phương ngang tốt Nhược điểm : -Độ bền mỏi kết cấu dàn thấp, tốn nhiều cơng chế tạo Hình 1.2 : Cần trục ơtơ có kết cấu thép dạng dàn Đối với cần trục bánh lốp sức nâng 10T, làm việc địa hình khác chịu tác dụng lực gió lớn ta chọn phương án kết cấu thép dạng dàn không gian, cấu nâng câu thay đổi tần với sử dụng hệ palang cáp Thông số cần trục bánh lốp sức nâng 10T Hình 1.3 : Cần trục bánh lốp 10T 1.Buồng máy 6.Cần 2.Giá chữ A 7.Móc 3.Hệ palăng nâng cần 8.Chân chống 4.Cáp neo cần bánh xe 5.Cáp nâng Thông số : Sức nâng định mức : 10T Tầm với lớn : 15m Tầm với nhỏ nhât : 4,5m Tốc độ thay đổi tầm vơi : 2v/p Tốc độ nâng hàng :14m/p Chƣơng – CƠ CẤU NÂNG Cơ cấu nâng phận cần trục dùng để nâng hạ tải theo mục đích việc sử dụng - Cơ cấu nâng phận phải tính tốn theo tải trọng lớn bao gồm trọng lượng danh nghĩa lớn vật nâng trọng lượng phận mang hàng 2.1 Lựa chọn hệ truyền động, sơ đồ truyền động sơ đồ mắc cáp 2.1.1.Chọn hệ truyền động Cơ cấu nâng sử dụng hệ truyền động riêng dẫn động động điện 2.1.2 Sơ đồ truyền động Hình2.1 -Sơ đồ truyền động cấu nâng 1,5 – Khớp nối ,2- Tang, 3- Động điện, 4- Phanh, 6- Hộp giảm tốc * Nguyên lý hoạt động: Động điện (3) nối với hộp giảm tốc (6) nhờ khớp nối (5) Hộp giảm tốc (6) nối với tang trống quấn cáp (2).Tang đặt ổ đỡ Khi động điện quay truyền mơ men xoắn sang hộp giảm tốc thông qua khớp nối (1) Hộp giảm tốc truyền mômen xoắn cho tang thông qua khớp tang thực việc nâng hạ hàng 2.1.3 Sơ đồ mắc cáp Hình 2.2 - Sơ đồ mắc cáp 1- Tang , 2- cáp nâng , 3- puly dẫn hướng cáp , 4- hệ thống palăng Palăng cáp hệ thống gồm puli cố định puli di động nối với cáp nhằm giảm lực căng cáp so với lực kéo hệ thống Ta chọn palăng đơn có lợi lực loại tiện lợi làm việc (palăng đơn loại palăng có đầu cáp lên tang) Theo sơ đồ mắc cáp ta có: Số nhánh cáp treo vật m=4 Số nhánh cáp vào tang k =1 Bội suất palăng a  m  4 k 2.1.4.Chọn móc treo Với sức nâng Q  10(T) , chế độ làm việc trung bình, chọn móc tiêu chuẩn VN 4244-1986 Móc chế tạo vật liệu thép 20 có giới hạn mỏi  1  210 (N/mm ), giới hạn bền  b  420 ( N/mm ) giới hạn chảy  ch  250 ( 2 N/mm2) Hình2.3 - Móc câu * Chọn giá treo móc: Gía treo móc chọn theo sức nâng chế độ làm việc Với sức nâng 12T chế độ làm việc trung bình, theo ( bảng III.17 – t 197) [2] ta chọn loại giá treo móc BHИИПГМаIII có thơng số sau: - Sức nâng: 10 (T) - Chế độ làm việc: Trung bình - Khối lượng giá treo móc: 272 (kg) - Thơng số kích thước: D B b b1 H 500 400 266 150 888 600 * Kết cấu móc: 16 20 Hình 2.4- Gía treo móc 1- Móc câu 2- Chốt trụ ngang 3- Ổ chặn lăn gắn với móc treo 4- Tấm nối đỡ 5- Trục ngang treo móc 2.2 Tính chế độ làm việc cấu * Chế độ làm việc cấu đặc trưng thông số sau: 2.2.1- Cƣờng độ làm việc cấu: Chế độ làm việc cấu đựơc đặc trưng cường độ làm việc cấu t T Công thức : CD%  100% Trong đó: - t: Thời gian máy chạy chu kì làm việc;t = 1,5 (phút) - T: Tổng thời gian chu kì làm việc cấu;T = (phút) CĐ % = 100 = 25 % 30 2.2.2- Hệ số sử dụng ngày: kng = số làm việc ngày/ 24 = 16/24 = 0,67 2.2.3- Hệ số sử dụng năm: k n = số làm việc năm/ 365 = 182,5/365 = 0,5 2.2.4- Hệ số sử dụng theo tải trọng: kQ  Qtb Q Qtb - Trọng lượng trung bình vật nâng; Qtb = (T) Q - Trọng tải cần trục; Q = 10 (T) Vậy: kq = 0.8 Từ bốn thông số trên, theo TCVN 4244-1986 ta có chế độ làm việc cấu chế độ trung bình Khi ta có thêm thông số: - Số lần mở máy giờ: 120 (lần) Table: Element Forces - Frames, Part of Frame 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 10 11 11 11 12 12 12 12 13 13 13 13 14 14 14 14 15 15 15 15 16 16 16 Station m 0.00000 0.70349 1.40698 0.00000 0.97591 1.95182 0.00000 0.70349 1.40698 0.00000 0.97591 1.95182 0.00000 0.35175 0.70349 0.00000 0.67315 1.34629 0.00000 0.35175 0.70349 0.00000 0.64031 1.28062 0.00000 0.55274 1.10549 0.00000 0.68303 1.36605 0.00000 0.55274 1.10549 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.40000 0.80000 OutputCase IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn Table: Element Forces - Frames, Part of CaseType P V2 N N Combination 3640.18 0.00 Combination 3640.18 0.00 Combination 3640.18 0.00 Combination 74.09 0.00 Combination 74.09 0.00 Combination 74.09 0.00 Combination -3620.80 0.00 Combination -3620.80 0.00 Combination -3620.80 0.00 Combination -100.97 0.00 Combination -100.97 0.00 Combination -100.97 0.00 Combination 3693.59 0.00 Combination 3693.59 0.00 Combination 3693.59 0.00 Combination 217.57 0.00 Combination 217.57 0.00 Combination 217.57 0.00 Combination -3807.28 0.00 Combination -3807.28 0.00 Combination -3807.28 0.00 Combination 330.13 0.00 Combination 330.13 0.00 Combination 330.13 0.00 Combination 4014.53 0.00 Combination 4014.53 0.00 Combination 4014.53 0.00 Combination 621.37 0.00 Combination 621.37 0.00 Combination 621.37 0.00 Combination -4517.39 0.00 Combination -4517.39 0.00 Combination -4517.39 0.00 Combination -3739.80 0.00 Combination -3739.80 0.00 Combination -3739.80 0.00 Combination -3739.80 0.00 Combination -3053.20 0.00 Combination -3053.20 0.00 Combination -3053.20 0.00 Combination -3053.20 0.00 Combination -2435.18 0.00 Combination -2435.18 0.00 Combination -2435.18 0.00 Combination -2435.18 0.00 Combination -1885.73 0.00 Combination -1885.73 0.00 Combination -1885.73 0.00 Combination -1885.73 0.00 Combination -1404.85 0.00 Combination -1404.85 0.00 Combination -1404.85 0.00 V3 N 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 T N-m 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 M2 N-m 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Frame 16 17 17 17 17 18 18 18 18 19 19 19 19 20 20 20 20 21 21 21 22 22 22 22 23 23 23 23 24 24 24 24 25 25 25 25 26 26 26 26 27 27 27 27 28 28 28 28 29 29 29 29 30 30 Station m 1.20000 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.55082 1.10164 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.40000 0.80000 1.20000 0.00000 0.40000 OutputCase IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn Table: Element Forces - Frames, Part of CaseType P V2 N N Combination -1404.85 0.00 Combination -992.54 0.00 Combination -992.54 0.00 Combination -992.54 0.00 Combination -992.54 0.00 Combination -648.80 0.00 Combination -648.80 0.00 Combination -648.80 0.00 Combination -648.80 0.00 Combination -373.63 0.00 Combination -373.63 0.00 Combination -373.63 0.00 Combination -373.63 0.00 Combination -167.04 0.00 Combination -167.04 0.00 Combination -167.04 0.00 Combination -167.04 0.00 Combination -49.00 0.00 Combination -49.00 0.00 Combination -49.00 0.00 Combination 4494.97 0.00 Combination 4494.97 0.00 Combination 4494.97 0.00 Combination 4494.97 0.00 Combination 3739.80 0.00 Combination 3739.80 0.00 Combination 3739.80 0.00 Combination 3739.80 0.00 Combination 3053.20 0.00 Combination 3053.20 0.00 Combination 3053.20 0.00 Combination 3053.20 0.00 Combination 2435.18 0.00 Combination 2435.18 0.00 Combination 2435.18 0.00 Combination 2435.18 0.00 Combination 1885.73 0.00 Combination 1885.73 0.00 Combination 1885.73 0.00 Combination 1885.73 0.00 Combination 1404.85 0.00 Combination 1404.85 0.00 Combination 1404.85 0.00 Combination 1404.85 0.00 Combination 992.54 0.00 Combination 992.54 0.00 Combination 992.54 0.00 Combination 992.54 0.00 Combination 648.80 0.00 Combination 648.80 0.00 Combination 648.80 0.00 Combination 648.80 0.00 Combination 373.63 0.00 Combination 373.63 0.00 V3 N 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 T N-m 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 M2 N-m 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Frame 30 30 31 31 31 32 32 32 33 33 33 34 34 34 35 35 35 36 36 36 37 37 37 38 38 38 39 39 39 40 40 40 41 41 41 42 42 42 43 43 43 44 44 44 45 45 45 46 46 46 47 47 47 48 Station m 0.80000 1.20000 0.00000 0.55082 1.10164 0.00000 0.69462 1.38924 0.00000 0.35000 0.70000 0.00000 0.69462 1.38924 0.00000 0.35000 0.70000 0.00000 0.69462 1.38924 0.00000 0.35000 0.70000 0.00000 0.69462 1.38924 0.00000 0.35000 0.70000 0.00000 0.69462 1.38924 0.00000 0.35000 0.70000 0.00000 0.69462 1.38924 0.00000 0.35000 0.70000 0.00000 0.69462 1.38924 0.00000 0.35000 0.70000 0.00000 0.69462 1.38924 0.00000 0.35000 0.70000 0.00000 OutputCase IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn Table: Element Forces - Frames, Part of CaseType P V2 N N Combination 373.63 0.00 Combination 373.63 0.00 Combination 167.29 0.00 Combination 167.29 0.00 Combination 167.29 0.00 Combination -874.26 0.00 Combination -874.26 0.00 Combination -874.26 0.00 Combination 420.51 0.00 Combination 420.51 0.00 Combination 420.51 0.00 Combination -794.87 0.00 Combination -794.87 0.00 Combination -794.87 0.00 Combination 380.51 0.00 Combination 380.51 0.00 Combination 380.51 0.00 Combination -715.49 0.00 Combination -715.49 0.00 Combination -715.49 0.00 Combination 340.51 0.00 Combination 340.51 0.00 Combination 340.51 0.00 Combination -636.10 0.00 Combination -636.10 0.00 Combination -636.10 0.00 Combination 300.51 0.00 Combination 300.51 0.00 Combination 300.51 0.00 Combination -556.72 0.00 Combination -556.72 0.00 Combination -556.72 0.00 Combination 260.51 0.00 Combination 260.51 0.00 Combination 260.51 0.00 Combination -477.33 0.00 Combination -477.33 0.00 Combination -477.33 0.00 Combination 220.51 0.00 Combination 220.51 0.00 Combination 220.51 0.00 Combination -397.95 0.00 Combination -397.95 0.00 Combination -397.95 0.00 Combination 180.51 0.00 Combination 180.51 0.00 Combination 180.51 0.00 Combination -318.56 0.00 Combination -318.56 0.00 Combination -318.56 0.00 Combination 140.51 0.00 Combination 140.51 0.00 Combination 140.51 0.00 Combination -239.18 0.00 V3 N 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 T N-m 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 M2 N-m 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Frame 48 48 49 49 49 50 50 50 51 51 51 52 52 52 53 53 53 54 54 54 55 55 55 56 56 56 57 57 57 58 58 58 59 59 59 60 60 60 61 61 61 62 62 62 63 63 63 64 64 64 Station m 0.69462 1.38924 0.00000 0.35000 0.70000 0.00000 0.63627 1.27255 0.00000 0.54000 1.08000 0.00000 0.40200 0.80399 0.00000 0.46000 0.92000 0.00000 0.40200 0.80399 0.00000 0.35000 0.70000 0.00000 0.28983 0.57966 0.00000 0.35052 0.70105 0.00000 0.25154 0.50308 0.00000 0.35052 0.70105 0.00000 0.44246 0.88492 0.00000 0.70105 1.40209 0.00000 0.70105 1.40209 0.00000 0.17496 0.34991 0.00000 0.61000 1.22000 OutputCase IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn IIbn Table: Element Forces - Frames, Part of CaseType P V2 N N Combination -239.18 0.00 Combination -239.18 0.00 Combination 91.38 0.00 Combination 91.38 0.00 Combination 91.38 0.00 Combination -136.64 0.00 Combination -136.64 0.00 Combination -136.64 0.00 Combination -217.16 0.00 Combination -217.16 0.00 Combination -217.16 0.00 Combination 3807.28 0.00 Combination 3807.28 0.00 Combination 3807.28 0.00 Combination -298.41 0.00 Combination -298.41 0.00 Combination -298.41 0.00 Combination -4014.53 0.00 Combination -4014.53 0.00 Combination -4014.53 0.00 Combination 11.02 0.00 Combination 11.02 0.00 Combination 11.02 0.00 Combination 55.16 0.00 Combination 55.16 0.00 Combination 55.16 0.00 Combination -7.248E-12 0.00 Combination -7.248E-12 0.00 Combination -7.248E-12 0.00 Combination 21.32 0.00 Combination 21.32 0.00 Combination 21.32 0.00 Combination 49.00 0.00 Combination 49.00 0.00 Combination 49.00 0.00 Combination -61.85 0.00 Combination -61.85 0.00 Combination -61.85 0.00 Combination -18.56 0.00 Combination -18.56 0.00 Combination -18.56 0.00 Combination -30.43 0.00 Combination -30.43 0.00 Combination -30.43 0.00 Combination 256.00 0.00 Combination 256.00 0.00 Combination 256.00 0.00 Combination -76.94 0.00 Combination -76.94 0.00 Combination -76.94 0.00 V3 N 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 T N-m 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 M2 N-m 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 4.4.1 Tính chọn tiết diện dàn a.Tính chọn tiết diện xiên, đứng Dựa vào bảng thống kê ta nhận thấy nội lực xiên lớn 24 tổ hợp tải trọng IIb tâm với nhỏ Giá trị nội lực 48640 KG Do cần hệ dàn không gian mặt nên giá trị nôi lực phải chia đôi: Nmax=48640/2=24320KG Ta tiến hành chọn tiết diện xiên phương pháp thực hành Nmax=24320 KG +Bước 1: giả thiết 1=1,4 +Diện tích cần thiết S max (Với []=2800KG/cm2) Fct1  1  [ ] Vậy Fct1  24320  6,3cm2 1, 4.2800 +Dựa bảng tra thép góc cạnh theo OCT 8509 – 57 chọn thép hiệu N06 có thơng số sau: *Chiều dài cạnh góc , b=63mm *Diện tích, F=7,27 cm2 *Bán kính quán tính nhỏ nhất, imin=1,93 cm *Trọng lượng mét chiều dài Q=5,27 KG/m l 1  +Suy imin Trong đó: *  hệ số phụ thuộc liên kết thanh, =1 *l: chiều dài thanh, l=1380 mm=138 cm *imin: bán kính quán tính nhỏ thanh, imin=1,93 cm  1  1138  71 1,93 ta có ứng với 1=100 ’1=1,4=1 Như thép hiệu N06 chọn ban đầu phù hợp Thép N06 có thơng số sau b=63mm d=5mm r=2,3mm R=7mm Z0=1,3cm JX=8,03cm4 iX=1,37cm Q=5,72KG/m F=7,28cm Kiểm tra độ ổn định xiên: Lực nén cho phép xiên là: [N]= .[].F =1,4.2800.7,28 =28537 KG > Nmax Như xiên thỏa mãn điều kiện ổn định Kiểm tra bền xiên: Ứng suất lớn là: = Nmax/F = 24320/7,28 =2734KG/cm2 < []=2800KG/cm2 Như xiên thỏa mãn điều kiện bền b Tính chọn tiết diện biên Từ bảng thống kê ta thấy nội lực lớn biên tổ hợp tải trọng IIb tầm với nhỏ 111827KG Như nội lực lớn biên 111827KG.Do mặt phẳng có biên nên giá trị lực này: Nmax =111827/4 = 22828KG Ta tiến hành chọn tiết diện biên phương pháp thực hành Smax=22828 KG +Bước 1: giả thiết 1=0,92 +Diện tích cần thiết S max Fct1  (Với []=2800KG/cm2) 1  [ ] Vậy Fct1  22828  12, 29cm2 0,92.2800 +Dựa bảng tra thép góc cạnh theo OCT 8509 – 57 chọn thép hiệu N09 có thơng số sau: *Chiều dài cạnh góc , b=90mm *Diện tích, F=12,3 cm2 *Bán kính quán tính nhỏ nhất, imin=2,77 cm *Trọng lượng mét chiều dài Q=9,64 KG/m +Suy 1  l imin Trong đó: *  hệ số phụ thuộc liên kết thanh, =1 *l: chiều dài thanh, l=1120 mm=112 cm *imin: bán kính quán tính nhỏ thanh, imin=2,27 cm  1   112  40 2,77 Tra bảng trang 190 [6] ta có ứng với 1=40 ’1=0,92=1 Như thép hiệu N09 chọn ban đầu phù hợp Thép N04,5 có thơng số sau B =90 mm r =3,3 mm Z0=2,47cm iX=2,77 cm F =12,3cm2 d =7 mm R=10 mm JX=94,3cm4 Q=9,64KG/m Kiểm tra độ ổn định biên: Lực nén cho phép biên là: [N]= .[].F =0,92.2800.12,3 = 31684KG > Smax=18097 Như xiên thỏa mãn điều kiện ổn định Kiểm tra bền biên: Ứng suất lớn là: = Nmax/F = 22828/12,3 = 1855KG/cm2 < []=2800KG/cm2 Như biên thỏa mãn điều kiện bền 4.4.2 Kiểm tra ổn định tổng thể cần Nội lực cần: Là tổng hợp nội lực tải trọng hai mặt phẳng nâng cần ngang gây nên.Coi cần nội lực cần là: S Rng R  cos  d cos  n cos  d cos  n R phản lực chốt đuôi cần mặt phẳng nâng cần R  RH2  RV2 Rng phản lực chốt đuôi cần mặt phẳng ngang d góc nghiêng cần so phương ngang mặt phẳng nâng cần n góc nghiêng cần so phương ngang mặt phẳng ngang Trường hợp tổ hợp tải trọng IIb Vị trí Rmax Rmin RH(N) 31290 8930 RV(N) 19560 53740 R(N) 36901 54477 Rng(N) 7800 28490 d(độ) 34 76 ng(độ) 0 Như lực nén lớn mà cần phải chịu Smax=10766KG Độ ổn định tổng thể cần kiểm tra theo công thức:   Smax  [ ] .F Trong đó: Smax lực nén lớn mà cần chịu S(N) 15156 107659  hệ số chiết giảm ứng suất F tích tiết diện cần [] ứng suất cho phép *Xác định hệ số chiết giảm ứng suất Trong mặt phẳng nâng cần: Tại tiết diện lớn Jmax=2.JX=2.(Jx + b2.F) Jx=94,3 cm4 b=35cm khoảng cách từ trục X-X đến x-x F=2.12,3=24,6cm2 Vậy Jmax=2.(94,3+352.24,6) =60458 cm4 Tại tiết diện nhỏ Jmin=2.JX=2.(Jx + b2.F) Jx=94,3 cm4 b=15cm khoảng cách từ trục X-X đến x-x F=24,6cm2 Vậy Jmin=2.(94,3+152.24,6) = 11258 cm4 Chiều dài tính tốn cần là: lX=.1.l  hệ số phụ thuộc vào liên kết cần, =1 1 hệ số chiều dài tương đương phụ thuộc: Jmin/Jmax=11258/60458=0,2 chọn 1=1 Vậy lX=1.1.15=15 m=1500cm Bán kính quán tính tiết diện rX  J max  F 60458  35cm 4.12,3 Độ mãnh cần: X  l X 1500   43 rX 35 Trong mặt phẳng ngang Tại tiết diện lớn nhất: Jmax=2.Jy=2.(Jy + b2.F) Jx = Jy=94,3 cm4 b=75cm khoảng cách từ trục Y-Y đến y-y F=2.12,3=24,6cm2 Vậy Jmax=2.(94,3+752.24,6) =276939 cm4 Tại tiết diện nhỏ Jmin=2.Jy=2.(Jy + b2.F) Jy = Jx=94,3 cm4 b=10cm khoảng cách từ trục X-X đến x-x F=24,6cm2 Vậy Jmin=2.(94,3+102.24,6) = 10217 cm4 Chiều dài tính tốn cần là: lX=.1.l  hệ số phụ thuộc vào liên kết cần, =2 1 hệ số chiều dài tương đương phụ thuộc: Jmin/Jmax=10217/276939=0,03 chọn 1=1 Vậy lX=2.1.15=30 m=3000cm Bán kính quán tính tiết diện rX  J max  F 276936  75 4.12,3 Độ mãnh cần: X  l X 3000   40 rX 75 Độ mãnh tương đương cần: td  2max  Fb ( k1 k  ) Fg1 Fg Trong đó: max=max(x, y).Suy max=43 Fb=12,3cm4 diện tích biên Fg=4,29 cm2 diện tích giằng k1,k2 hệ số phụ thuộc góc nghiêng giằng so với biên.ta có k1=k2=27 Vậy td  432  12,3 2.27  25 Từ td ta chọn =0,95 4,29 Ứng suất nén lớn cần là: Tổ hợp tải trọng IIa   Như cần ổn định Smax 10766   230  [ ] .F 0,95.4.12,3 4.4.3 Tính mối hàn Trong thực tế kết cấu dàn người ta dùng nhiều kiểu mối ghép khác nhau(bằng bulông, hàn, đinh tán .) Nhưng loại kết cấu mối hàn dùng phổ biến ưu điểm tính thẩm mỹ, tính kinh tế, đồng thời chịu lực không so với bulông loại mối ghép khác a.Mối hàn liên kết biên Do mối hàn dọc nên: Tổng chiều dài hai đường hàn tính theo cơng thức: l h  N  hh [ ] Trong đó: N lực nén lớn biên,N=22828KG hh chiều cao mối hàng,hh=4mm  hệ số chiều sâu nóng chảy mối hàng,=0,7 [] =0,6.[]k=960KG/cm2 Vậy l h  22828  67cm 0, 7.0, 4.960 Chiều dài đường hàn là: lh =67/2 +1 =34,5cm b.Mối hàn liên kết biên với xiên Do mối hàn dọc nên: Tổng chiều dài hai đường hàn tính theo cơng thức: l h  N  hh [ ] Trong đó: N lực nén lớn xiên,N=12720,5KG hh chiều cao mối hàng,hh=4mm  hệ số chiều sâu nóng chảy mối hàng,=0,7 [] =0,6.[]k=960KG/cm2 Vậy l h  12720,5  22cm 0, 7.0, 4.960 Chiều dài đường hàn là: lh = 22/2 +1 =12 cm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] - Hồng Văn Hồng, Đào Trọng Thường (2005), Tính toán máy trục, NXB Xây dựng, Hà Nội [2] - Phạm Đức (1997), Tính tốn máy nâng chuyển, Bộ mơn máy xếp dỡ, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam [3] – Trinh Chất-Lê Văn Uyển, Tính tốn hệ dẫn động khí , NXB Giáo Dục ... 5.Cáp nâng Thông số : Sức nâng định m c : 10T T m với lớn : 1 5m T m với nhỏ nhât : 4, 5m Tốc độ thay đổi t m vơi : 2v/p Tốc độ nâng hàng :1 4m/ p Chƣơng – CƠ CẤU NÂNG Cơ cấu nâng phận cần trục dùng... tạo thiết bị nâng Sử dụng phần m m Autocad, Sap để phục vụ cho trình tính tốn thiết kế nhanh chóng xác Nội dung đề tài Đề tài: Tính tốn thiết kế cần trục tô sức nâng 10 T; t m với R =15 m; với. .. C 108 0 1200.12881   12 415 N 1245 1245 M men C: Mc= RB 165=12 415. 165= 2048475Nmm M men D MD= RA 110= 13868.120=1664160 Nmm Từ ta suy biểu đồ m men uốn biểu đồ lực cắt hình vẽ Trục tang làm