Thiết kế máy nâng container kiểu cần q=41,5 theo mẫu máy của hàng konecranes

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 10 Lí chọn đề tài 10 Mục đích đề tài thiết kế 10 Phƣơng pháp phạm vi nghiên cứu 10 Ý nghĩa thực tiễn đề tài 11 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 12 1.1 Giới thiệu chung máy nâng tự hành 12 1.1.1 Giới thiệu chung 12 1.1.2 Giới thiệu máy nâng container kiểu cần 12 1.2 Phân tích lựa chọn phƣơng án thiết kế 13 1.2.1 Các phương án thiết kế 13 1.2.1.1 Phương án 1: Dùng xi lanh thủy lực chiều 13 1.2.1.2 Phương án 2: Dùng xi lanh thủy lực hai chiều 14 1.2.1.3 Phương án 3: Dùng xi lanh thủy lực nâng 14 1.2.1.4 Phương án 4: Dùng hai xi lanh thủy lực nâng 15 1.2.2 Lựa chọn phương án thiết kế 15 1.3 Lựa chọn sơ thơng số kích thƣớc máy nâng 16 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN CHUNG 18 2.1 Tính tốn sơ suất 18 2.1.1 Quy trình làm hàng 18 2.1.2 Xác định chu kỳ làm việc máy nâng 19 2.1.3 Tính suất 20 2.1.3.1 Năng suất lý thuyết 20 2.1.3.2 Năng suất kỹ thuật 20 2.1.3.3 Năng suất khai thác 20 2.2 Chế độ làm việc máy nâng 21 2.2.1 Hệ số sử dụng sức nâng 21 2.2.2 Hệ số sử dụng máy năm 21 2.2.3 Hệ số sử dụng ngày 21 2.2.4 Cường độ làm việc cấu: 22 2.2.5 Nhiệt độ môi trường xung quanh số lần mở máy: 22 2.3 Lựa chọn hệ thống truyền động thuỷ lực 22 2.3.1 Giới thiệu truyền động thuỷ lực 22 2.3.1.1 Khái niệm 22 2.3.1.2 Ưu nhược điểm truyền động thuỷ lực 22 2.3.2 Thiết kế sơ đồ truyền động thuỷ lực: 23 2.3.2.1 Sơ đồ thuỷ lực 23 2.3.2.2 Giải thích kí hiệu chức phần tử sơ đồ thuỷ lực 23 2.3.2.3 Nguyên lý hoạt động hệ thống thuỷ lực 24 CHƯƠNG 3: TÍNH KẾT CẤU THÉP CẦN 25 3.1 Tính tốn kết cấu thép cần 25 3.1.1 Giới thiệu kết cấu thép cần 25 3.1.2 Xác định kích thước động học 25 3.1.2.1 Biểu đồ sức nâng 25 3.1.2.2 Kích thước động học 26 3.1.3 Yêu cầu, lựa chọn vật liệu chế tạo cần 27 3.1.4 Phương pháp tính kết cấu thép 27 3.1.5 Nguyên tắc tính 28 3.1.6 Tổ hợp tính tốn 29 3.1.7 Sơ đồ tính cần: 33 3.1.8 Xác định nội lực kết cấu 34 3.1.8.1 Tổ hợp tải trọng IIa: Máy nâng đứng yên (không di chuyển) bắt đầu nâng hạ container với toàn tốc độ khởi động phanh hãm đột ngột 34 3.1.8.2 Tổ hợp tải trọng IIb: Máy nâng container di chuyển với tốc độ tối đa, thực phanh hãm đột ngột 53 3.1.9 Đặc trưng hình học mặt cắt cần nghiệm bền cần 68 3.1.9.1 Cần phụ 68 3.1.9.2 Cần 70 3.1.10 Nghiệm lại trọng lượng cần 73 3.2 Tính chọn mối hàn 73 3.2.1 Một số loại loại mối hàn 73 3.2.1.1 Mối hàn góc 73 3.2.1.2 Mối hàn đối đầu 74 3.2.2 Tính tốn chiều dài đường hàn cho mối hàn đắc trưng 74 3.2.2.1 Mối hàn thành biên cần phụ 75 3.2.2.2 Mối hàn thành biên cần 75 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CÁC CƠ CẤU 76 4.1 Tính tốn cấu nâng cần 76 4.1.1 Xác định hành trình XLTL 76 4.1.2 Xác định lực đẩy XLTL 76 4.1.3 Tính chọn XLTL 77 4.1.3.1 Đường kính XLTL 77 4.1.3.2 Tính cần (cán) piston 78 4.1.4 Kiểm tra XLTL 79 4.1.4.1 Kiểm tra ổn định cần piston 79 4.1.4.2 Kiểm tra lực chuyển động 79 4.1.5 Xác định lưu lượng cần thiết để xi lanh nâng làm việc 80 4.1.6 Xác định lưu lượng riêng bơm 80 4.2 Tính tốn cấu co dãn cần 80 4.2.1 Xác định hành trình XLTL 80 4.2.2 Xác định lực đẩy XLTL 81 4.2.3 Tính chọn XLTL 81 4.2.3.1 Đường kính XLTL 81 4.2.3.2 Tính cần (cán) piston 83 4.2.4 Kiểm tra XLTL 84 4.2.4.1 Kiểm tra ổn định cần piston 84 4.2.4.2 Kiểm tra lực chuyển động 85 4.2.5 Xác định lưu lượng cần thiết để xi lanh co dãn làm việc 85 4.2.6 Xác định lưu lượng riêng bơm 85 4.3 Tính thiết bị khác hệ thống TĐTL 86 4.3.1 Tính chọn bơm thủy lực 86 4.3.1.1 Phân tích lựa chọn loại bơm 86 4.3.1.2 Tính chọn bơm 87 4.3.2 Tính chọn thùng dầu 88 4.3.3 Lựa chọn dầu thủy lực 89 4.3.3.1 Vai trò dầu thủy lực 89 4.3.3.2 Yêu cầu dầu thủy lực 89 4.3.3.3 Lựa chọn thủy lực 89 4.3.4 Chọn van thủy lực 90 4.3.4.1 Van an toàn 90 4.3.4.2 Van phân phối 91 4.3.4.3 Van chiều 92 4.3.5 Tính chọn đường ống 92 4.3.5.1 Tính đường kính hệ thống thủy lực 92 4.3.5.2 Tính chiều dày thành ống 93 4.3.6 Cút nối 94 4.3.7 Bầu lọc 95 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96 5.1 Kết thu đƣợc 96 5.2 Kết luận kiến nghị 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập, rèn luyện, nghiên cứu trường em thầy giáo tận tình dạy Xuất phát điểm từ học sinh phổ thông vào trường, em tự thiết kế cho phần máy móc đại, tiếp xúc công nghệ mới, soi sáng kiến thức mà phổ thông chưa hiểu Trong quãng thời gian thực tập làm thiết kế tốt nghiệp, bước đầu nhiều khó khăn song nhờ thực nghiêm túc tiến độ thiết kế tốt nghiệp theo hướng dẫn bảo tận tình thầy giáo Ths Bùi Thức Đức em hoàn thành đề tài tiến độ đề Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo trường Đại học Hàng Hải Việt Nam, đặc biệt thầy cô tổ môn máy xếp dỡ thầy giáo Ths Bùi Thức Đức giúp em hoàn thành đề tài tốt nghiệp Em xin chúc thầy dồi sức khỏe, thành công công việc sống Hải Phòng, tháng 12/2015 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân hướng dẫn thầy giáo Ths Bùi Thức Đức Các số liệu đề tài có nguồn gốc rõ ràng, phổ cập, dựa thông số trung thực xác Một số khái niệm, cơng thức dựa tài liệu phát hành thống môn máy xếp dỡ, nhà xuất rõ ràng Cơng trình chưa cơng bố hình thức khác Hải Phòng, tháng 12/2015 Sinh viên thực Trần Trọng Hiếu DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Hình vẽ Hình 1.1 Sơ đồ phân loại máy nâng Trang 11 Hình 1.2 Xi lanh thủy lực chiều 13 Hình 1.3 Xi lanh thủy lực hai chiều 14 Hình 1.4 Máy nâng xi lanh thủy lực nâng cần 14 Hình 1.5 Máy nâng hai xi lanh thủy lực nâng cần 15 Hình 1.6 Cấu tạo máy nâng container kiểu cần 16 Hình 1.7 Máy mẫu hãng Konecranes 16 Hình 2.1 Quy trình làm hàng 18 Hình2.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống thủy lực máy nâng container 23 kiểu cần 10 Hình 3.1 Biểu đồ sức nâng 25 11 Hình 3.2 Kết cấu mặt cắt ngang cần 26 12 Hình 3.3 Kết cấu mặt cắt ngang cần phụ 26 13 Hình 3.4 Sơ đồ tính cần 33 14 Hình 3.5 Sơ đồ tính cần phụ tổ hợp IIa, mặt phẳng nâng 34 15 Hình 3.6 Sơ đồ tính cần phụ tổ hợp IIa, mặt phẳng ngang 35 16 Hình 3.7 Sơ đồ tính cần tổ hợp IIa, mặt phẳng nâng 36 17 Hình 3.8 Sơ đồ tính cần tổ hợp IIa, mặt phẳng ngang 37 18 Hình 3.9 Biểu đồ chạy Sap2000 tổ hợp IIa, cần phụ, mặt phẳng nâng, rmin 39 19 Hình 3.10 Biểu đồ chạy Sap2000 tổ hợp IIa, cần phụ, mặt phẳng nâng, rtb 41 20 Hình 3.11 Biểu đồ chạy Sap2000 tổ hợp IIa, cần phụ, mặt phẳng nâng, rmin 43 21 Hình 3.12 Biểu đồ chạy Sap2000 tổ hợp IIa, cần phụ, mặt phẳng ngang 45 22 Hình 3.13 Biểu đồ chạy Sap2000 tổ hợp IIa, cần chính, mặt phẳng ngang 47 23 Hình 3.14 Biểu đồ chạy Sap2000 tổ hợp IIa, cần chính, mặt phẳng nâng, rmin 49 24 Hình 3.15 Biểu đồ chạy Sap2000 tổ hợp IIa, cần chính, mặt phẳng nâng, rtb 51 25 Hình 3.16 Biểu đồ chạy Sap2000 tổ hợp IIa, cần chính, mặt phẳng nâng, rmax 53 26 Hình 3.17 Sơ đồ tính cần phụ tổ hợp IIb, mặt phẳng nâng 54 27 Hình 3.18 Sơ đồ tính cần tổ hợp IIb, mặt phẳng nâng 56 28 Hình 3.19 Biểu đồ chạy Sap2000 tổ hợp IIb, cần phụ, mặt phẳng nâng, rmin 58 29 Hình 3.20 Biểu đồ chạy Sap2000 tổ hợp IIb, cần phụ, mặt phẳng nâng, rtb 60 30 Hình 3.21 Biểu đồ chạy Sap2000 tổ hợp IIb, cần phụ, mặt phẳng nâng, rmax 62 31 Hình 3.22 Biểu đồ chạy Sap2000 tổ hợp IIb, cần chính, mặt phẳng nâng, rmin 64 32 Hình 3.23 Biểu đồ chạy Sap2000 tổ hợp IIb, cần chính, mặt phẳng nâng, rtb 66 33 Hình 3.24 Biểu đồ chạy Sap2000 tổ hợp IIb, cần chính, mặt phẳng nâng, rmax 68 34 Hình 3.25 Kết cấu mặt cắt ngang cần phụ 70 35 Hình 3.26 Kết cấu mặt cắt ngang cần 74 36 Hình 3.27 Kết cấu mặt cắt ngang mối hàn góc 74 37 Hình 3.28 Kết cấu mặt cắt ngang mối hàn góc 75 38 Hình 3.29 Kết cấu mối hàn thành biên cần phụ 75 39 Hình 3.30 Kết cấu mối hàn thành biên cần 76 40 Hình 4.1 Họa đồ chuyển vị XLTL nâng cần 77 41 Hình 4.2 Cấu tạo XLTL nâng cần 79 42 Hình 4.3 Cấu tạo XLTL co dãn cần 84 43 Hình 4.4 Thơng số kích thước bơm M3X600 hãng Kawasaki 88 44 Hình 4.5 Kích thước bao ngồi thùng dầu 89 45 Hình 4.6 Van an tồn SUNFAB PRV 32-3/4 92 46 Hình 4.7 Van phân phối YUKEN DSLHG 04 - 92 47 Hình 4.8 Van chiều SharkBite U2016-0000LF 93 48 Hình 4.9 Đường ống thủy lực ALFAGOMMA 95 49 Hình 4.10 Cút nối thủy lực ALFAGOMMA 96 50 Hình 4.11 Bầu lọc NorTrac #778647 96 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Thế giới đưa máy móc vào sản xuất hàng trăm năm nay, hàng hóa sản xuất ngày tăng số lượng, chất lượng, nhu cầu trao đổi hàng hóa tăng mạnh kéo theo yêu cầu ngày cao phương tiện vận chuyển, loại máy nâng vận chuyển Do vai trò xếp dỡ vận chuyển hàng hố ngày đề cao Hàng hóa đa dạng chủng loại, kích thước, phương thức bảo quản…mỗi loại lại có yêu cầu riêng Tuy nhiên, thùng container đáp ứng hầu hết loại hàng hóa phổ thơng, ngày hàng hóa vận chuyển qua container chiếm đa phần Ngoài ra, vận chuyển hàng hóa container có ưu điểm khác chủ hàng, người vận chuyển, người giao nhận với xã hội Để đáp ứng yêu cầu ngày cao kinh tế thị trường, loại thiết bị xếp dỡ container ngày trở nên phổ biến đại với nhiều chủng loại chuyên dùng để xếp dỡ container, lên với nhiều ưu vượt trội máy nâng container kiểu cần (Reach stacker) Do đó, em lựa chọn đề tài tốt nghiệp thiết kế máy nâng container kiểu cần Q = 41,5 T theo kiểu máy hãng KONECRANES Mục đích đề tài thiết kế Thiết kế loại máy nâng container chuyên dụng với suất làm hàng cao, làm việc ổn định, hiệu quả, an toàn nhằm đáp ứng yêu cầu xếp dỡ hàng hoá ngày đại Phƣơng pháp phạm vi nghiên cứu * Phương pháp: Dựa tảng học phần đào tạo trường như: sức bền vật liệu, lý thuyết, kết cấu, nguyên lý – chi tiết máy, vật kiệu kĩ thuật, dung sai lắp ghép, kết cấu thép máy nâng chuyển, máy trục, máy nâng tự hành, công nghệ chế tạo,… tài liệu tham khảo hãng Konecranes, số liệu thực tế thu 10 thực tập cảng Hải Phòng Kết hợp với sử dụng phần mềm tin học chuyên ngành Sap2000 v7.42, AutoCAD 2007 để nâng cao hiệu thiết kế * Phạm vi nghiên cứu: Trong thiết kế chủ yếu sâu vào tính tốn kết cấu thép cần, cấu: nâng, co dãn cần Ý nghĩa thực tiễn đề tài Đề tài dùng tài liệu tham khảo cho việc học tập nghiên cứu sinh viên, kỹ sư, cán kỹ thuật Áp dụng trình thiết kế, chế tạo, khai thác, bảo dưỡng, sửa chữa máy 11 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung máy nâng tự hành 1.1.1 Giới thiệu chung Máy nâng tự hành (máy nâng) danh từ chung để gọi loại máy nâng vận chuyển dùng để mang, nâng hạ, di chuyển loại hàng hàng khối, hàng rời… từ kho bãi, đống vật liệu lên phương tiện vận tải (chủ yếu xe đầu kéo, xe tải, tàu hỏa) ngược lại Máy nâng có tính linh hoạt, động cao nên thường dùng phổ biến công tác nâng hạ, xếp dỡ vận chuyển hàng hoá kho bãi, tuyến tiền phương, hậu phương cảng sông, cảng biển nội phân xưởng, nhà máy, sở sản xuất Khác với cần trục khơng di chuyển mang hàng, máy nâng hoạt động, làm việc, di chuyển có mang hàng Máy nâng đa dạng chủng loại, kết cấu, phương thức hoạt động nên phân loại máy nâng phân loại sau: Hình 1.1 Sơ đồ phân loại máy nâng 1.1.2 Giới thiệu máy nâng container kiểu cần Máy nâng container kiểu cần (Reach stacker) loại máy nâng chuyên dùng để làm hàng container đại Loại máy nâng nhiều quốc qua, nhiều hãng xe giới chế tạo thành cơng, hồn thiện Một số thương hiệu lớn 12 Dn  Dt + 2.  18 + 2,5 = 20,5 (cm) Chọn Dn = 20,5 (cm) * Nghiệm lại điều kiện XLTL thành mỏng: Dn/Dt = 20,5 = 1,14 < 1,18 18 Vậy đường kính XLTL thỏa mãn điều kiện thành mỏng 45 10 11 12 13 14 15 Hình 4.3 Cấu tạo XLTL co dãn cần 1-Vòng lắp xy lanh với giá; 2-Nắp trên; 3,4,5,10,11-Phớt chắn dầu; 6-Đường dẫn dầu vào; 7-Vỏ xy lanh; 8-Cần pistơn; 9-Vòng chắn phớt; 12-Quả piston; 13,14-Đai ốc; 15-Nắp 4.2.3.2 Tính cần (cán) piston * Chiều dài cần piston: Công thức xác định chiều dài cần piston: l=S+e Với: - S: hành trình XLTL, S = 4600 (mm) - e: Khe hở đầu piston nắp XLTL, e = 320 (mm)  l = S + e = 4920 (mm) * Đường kính cần piston: Theo tiêu chuẩn ISO 6022 kiểu CDH – MTS, với đường kính XLTL 180 mm, làm việc Pk = 320 (kG/cm2) cần piston 90 120 (mm) Chọn đường kính cần piston 120 mm 83 4.2.4 Kiểm tra XLTL 4.2.4.1 Kiểm tra ổn định cần piston Kiểm tra ổn định cần piston theo điều kiện ổn định chịu nén Xét tỷ số chiều dài cần piston đường kính l/d Nếu l/d < 25 cần piston ổn định Nếu l/d  25 kiểm tra cần piston theo điều kiện ổn định chịu nén cách kiểm tra lực tới hạn - Đường kính piston: d = 120 mm - Chiều dài cần: l = 4920 mm  l = 4920/120 = 41 > 25 d Vậy cần piston phải kiểm tra điều kiện ổn định Lực tới hạn xác định theo công thức Pth = F  E imin ( .l ) Với: - F: diện tích tiết diện cần piston, F =  d =  122 =113,1 cm ; - imin: bán kính quán tính cực tiểu, imin = ix = iy = J x F -Jx: mômen chống uốn tiết diện theo phương x, Jx =  imin =  d 4 = 64. d  d 64 d2 = 0,25d 16 l: chiều dài cần piston, l = 492 cm E: môđun đàn hồi phụ thuộc vào vật liệu chế tạo cần piston, E = 2,1.106 kG/cm2  Pth = 113,1. 2,1.10  0,25.12 2 = 61788,83  55534 = Sn (kG) (2.492)2 Vậy ta có: 84 Sn  Pth  cần piston xilanh ổn định 4.2.4.2 Kiểm tra lực chuyển động Lực chuyển động phải thắng lực cản chuyển động cấu tác dụng lên cần piston nâng container Công thức xác định lực chuyển động: Ppd = (Pk - Ph )  Dt   Dt2  d   - Pc    ,  Với: - Ph: Tổn hao qua hệ thống ống cao áp, Ph = 0,12 Pk - Pc: Tổn hao qua hệ thống ống thấp áp, Pc = 0,2 Pk  Ppd = (320 – 0,12.320)  182  0, 2.320.(  182   122 ) = 62610 > 55534 (kG) Vậy lực chuyển động thỏa mãn điều kiện phát động cấu co dãn cần 4.2.5 Xác định lƣu lƣợng cần thiết để xi lanh co dãn làm việc Công thức xác định lưu lượng: Q = F.v =  Dt2 v Với: - v: Vận tốc xilanh co dãn cần, v = (0,1  0,2) m/s, lấy v = 0,15 m/s - F: Diện tích tiết diện nang thành xi lanh Q=  0,182 0,15 = 3,82 10-3 (m /s) = 235,2 (l/ph) 4.2.6 Xác định lƣu lƣợng riêng bơm Công thức xác định lưu lượng riêng bơm: q= Q n. tb Với: - Q: Lưu lượng cần thiết để xi lanh nâng làm việc - n: Tốc độ quay bơm, chọn n = 2200 v/ph - tb: Hiệu suất trung bình bơm , tb = 0,96 85 q= 235, 2200.0,96 = 0,111 (l/v) = 244200 (cm3/v) 4.3 Tính thiết bị khác hệ thống TĐTL 4.3.1 Tính chọn bơm thủy lực 4.3.1.1 Phân tích lựa chọn loại bơm Bơm thủy lực danh từ máy thủy lực mà dùng để truyền áp suất cho dòng chất hệ thống TĐTL Trong hệ TĐTL máy nâng tự hành, ta thường gặp loại bơm như: bơm bánh răng, bơm cánh gạt, bơm piston roto hướng trục,… Mỗi loại bơm có đặc điểm riêng biệt, tùy vào đặc điểm yêu cầu làm việc hệ thống để lựa chọn loại bơm cho phù hợp Bơm bánh răng, bơm cánh gạt Ưu điểm Bơm piston hướng trục - Kích thước nhỏ gọn, giảm - Tạo áp suất cao trọng lượng - Có khẳ thay đổi lưu lượng dễ - Tuổi bền cao, chắn dàng giữ nguyên áp - Chỉ tiêu kinh tế tốt suất số vòng quay làm việc - Hiệu suất tương đối cao, phạm vi điều chỉnh lớn Nhược - Không thực điều - Áp suất hệ thống cao nên khó điểm chỉnh lưu lượng áp suất làm kín phận, yêu cầu bơm làm việc với số vòng quay gia cơng chi tiết có độ xác khơng đổi cao dẫn đến tăng giá thành - Áp suất dòng chảy thấp so - Yêu cầu cao dầu thủy lực ( sạch, với bơm piston bôi trơn tốt, độ nhớt ổn định thay đổi nhiệt độ, khơng ăn mòn) - Kết cấu cồng kềnh Trong máy nâng container kiểu cần, áp suất sử dụng hệ thống lớn, lựa chọn bơm piston roto hướng trục 86 4.3.1.2 Tính chọn bơm A Tính lưu lượng bơm Tính chọn bơm cho máy nâng dựa lưu lượng cần thiết mà hệ thống yêu cầu Khi làm việc, cấu không làm việc đồng thời lưu lượng yêu cầu hệ thống lấy theo cấu cấu nâng cần (là cấu yêu cầu lưu lượng lớn nhất) Qmax = Qnc Với: Qnc: lưu lượng cấu nâng cần, Qnc = 552 (l/ph),  Qmax = 552000 (cm3/ph) B Công suất bơm Cơng suất bơm tính theo cơng thức: N Q max P 450.. t (9.12) Với: Qmax: lưu lượng bơm, Q = 552 (l/ph); P: áp suất dầu cơng tác; : hiệu suất khí xylanh thủy lực,  = 0,8; t: hiệu suất thể tích bơm, t = 0,85 N= 552.320  277,25  kW  450.0,8.0,85 Chọn bơm phục vụ cho hệ thống thủy lực bơm roto hướng trục có điều chỉnh kiểu M3X600 hãng Kawasaki có thơng số sau: - Lưu lượng làm việc max: Q = 600 (cm3/vg); - Áp lực lớn nhất: Pmax= 45,7 (Mpa); - Số vòng quay lớn trục: 2200 (v/p); - Công suất: N = 320 (kW); - Khối lượng tịnh bơm : 90 (kg) 87 Hình 4.4 Bơm M3X600 hãng Kawasaki 4.3.2 Tính chọn thùng dầu Hình 4.5 Kích thước bao thùng dầu Thùng dầu; Nắp thùng dầu; Lỗ kiểm tra mức dầu Cốc đỗ lọc; Bộ lọc; Nắp chụp lọc khí Khung xương dưới; Nút xả dầu; Đường vách ngăn A Khu vực hút dầu đi; B Khu vực xả dầu Thể tích thùng chứa dầu tính theo cơng thức: V = 1,25  Qi Với: 88  Q :lưu lượng lớn cần sử dụng i  V = 1,25  (552  235,2) = 954 (l) Ta chọn thùng dầu tích là: V = 1000 lít 4.3.3 Lựa chọn dầu thủy lực 4.3.3.1 Vai trò dầu thủy lực Dầu thủy lực cơng chất cơng tác, có vai trò quan trọng hệ TĐTL Chất lượng dầu ảnh hưởng lớn khả làm việc hệ Cho nên, dầu thủy lực phải đảm bảo yêu cần cần thiết hệ thống 4.3.3.2 Yêu cầu dầu thủy lực Các yêu cầu sau dầu thủy lực: - Có khả bơi trơn tốt khoảng thay đổi lớn nhiệt độ áp suất - Độ nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ - Có tính trung hòa (tính trơ) với bề mặt kim loại, hạn chế khả xâm thực khí dễ tách khí - Phải có độ nhớt thích hợp với điều kiện chắn khít khe hở chi tiết di trượt, nhằm đảm bảo độ rò dầu nhỏ nhất, tổn thất ma sát - Dầu cần phải sủi bọt, bốc làm việc, hòa tan nước khơng khí, dẫn nhiệt tốt 4.3.3.3 Lựa chọn thủy lực Dầu khoáng vật đáp ứng yêu cầu cần thiết Lựa chọn dầu khoáng vật làm dầu thủy lực máy nâng Ký hiệu loại dầu theo DIN COPTOP sau: - H: Dầu khống vật có tính trung hòa (tính trơ) với bề mặt kim loại, hạn chế khả xâm nhập khí dễ tách khí - L: dầu khống vật có thêm chất phụ gia để tăng tính chất học hóa học thới gian vận hành - P: dầu khoáng vật có thêm chất phụ gia để giảm mài mòn khả chịu tải trọng lớn Thơng thường máy nâng sử dụng dầu khoáng vật tùy theo áp suất làm việc: 89 - HL: cho yêu cầu đơn giản làm việc áp suất nhỏ 200 bar; - HLP: cho yêu cầu áp suất làm việc lớn 200 bar Chọn dầu thủy lực HLP25 có thơng số kỹ thuật sau: - Độ nhớt 323 oK (50 oC) 25  (mm2/s) - Chỉ số nhớt min: 95 - Khối lượng riêng 293 oK: 0,85 g/cm2; - Điểm bắt lửa min: 448 (oK) - Điểm bắt lửa max: 248 (oK) - Hàm lượng nước: 0,1% 4.3.4 Chọn van thủy lực 4.3.4.1 Van an toàn Trong hệ TĐTL, van an toàn có vai trò giữ ngăn khơng cho áp suất dầu thủy lực hệ thống không vượt giá trị tới hạn cho phép Van an tồn tính chủ yếu qua hai thông số: + Áp lực dầu định mức (áp suất bơm 32 Mpa); + Lưu lượng dầu qua van Dựa vào hai thông số ta chọn kiểu van an toàn PRV 32-3/4 hãng SUFAB có thơng số sau: - Hành trình đóng mở van: 28 (mm) - Áp lực dầu định mức: 32(Mpa) - Lưu lượng dầu qua van: Định mức: 150 (l/ph) Nhỏ nhất: 15 (1/ph) - Tổn thất áp lực qua van  0,8 (Mpa) - Khối lượng: 1,2 (kg) 90 Hình 4.6 Van an tồn SUNFAB PRV 32-3/4 4.3.4.2 Van phân phối Hình 4.7 Van phân phối YUKEN DSLHG 04 - Van phân phối dùng để phân chia dầu thủy lực cao áp vào đường ống khác dẫn tới phận tín hiệu điều khiển Lựa chọn van phân phối dựa : - Kiểu đóng mở van - Áp lực lưu lượng dầu công tác Với hệ thống TĐTL chọn, lấy van phân phối YUKEN DSLHG 04 - có thơng số kỹ thuật: + Áp lực dầu vào van: Áp lực định mức: 32 (Mpa), cao nhất: 40 (Mpa) 91 Lưu lượng tụt áp cho phép 0,8 (Mpa) +Lưu lượng dầu: Định mức 150 (l/ph) Cao 250 (l/ph) - Áp lực dầu đóng, mở van (không lớn hơn): 42 (Mpa) - Nhiệt độ dầu làm việc: Lớn nhất: 75 oC Nhỏ nhất: -40 oC -Trọng lượng 30 (kG) 4.3.4.3 Van chiều Van chiều để dẫn hướng dầu thủy lực lưu thông theo chiều định sẵn Chọn van U2016-0000LF hãng SharkBite Hình 4.8 Van chiều SharkBite U2016-0000LF 4.3.5 Tính chọn đƣờng ống 4.3.5.1 Tính đƣờng kính hệ thống thủy lực Đường kính hệ thống thủy lực phụ thuộc vào lưu lượng chất lỏng vận tốc dòng chảy thủy lực ống Cơng thức xác định đường kính ống thuỷ lực: 92 d  4, Q v Với: Q: lưu lượng bơm; [v]: vận tốc cho phép dòng chảy ống, [v] = 1,5 (m/s) Ta dùng lưu lượng lớn để xác định đường ống chứa chất lỏng A Trên đường ống hút + Để tránh tượng đứt quãng dòng chảy ta phải chọn [v] giới hạn quy định cho loại ống + Chiều dài đoạn ống khác nên ta chọn: L  (m); [v] = 1,5 (m/s) Vậy đường kính ống hút: d  4, Q 552  4,  88, 24  mm  v 1,5  Chọn d = 90 (mm) B Trên đường ống cao áp Chiều dài đường ống cao áp: L (m); [v] = (m/s) d  4, 552  40,84  mm   Chọn d = 45 (mm) 4.3.5.2 Tính chiều dày thành ống Theo diều kiện chịu bền thành ống  P.d   2. - []: Ứng suất cho phép vật liệu chế tạo, []=1600 (kG/cm2); - d: đường kính ống; P - áp lực cơng tác ống, P =320 (kG/cm2) A Đường ống hút Đường kính trong, d = (cm); Chiều dày ống hút: 93  p.d 320.9   0,9(cm) 2.  2.1600  Chọn  = (cm) B Đường ống cao áp Đường kính trong, d = 4,5 (cm);  p.d 320.4,5   0, 45(cm) 2.  2.1600  Chọn  = 0,5 (cm) Chọn sản phẩm đường ống hãng ALFAGOMMA Hình 4.9 Đường ống thủy lực ALFAGOMMA 4.3.6 Cút nối Cút nối thủy lực để nối phận hệ TĐTL với Chọn cút nối hãng ALFAGOMA 94 Hình 4.10 Cút nối thủy lực ALFAGOMMA 4.3.7 Bầu lọc Bầu lọc dùng để lọc bỏ tạp chất hệ thống thủy lực Hiện thị trường xuất nhiều loại bầu lọc thủy lực phục vụ cho tất loại hệ thống Chọn bầu lọc #778647 hãng NorTrac Hình 4.11 Bầu lọc NorTrac #778647 Thông số kĩ thuật: - Khối lượng: 0,8 kg - Độ tinh lọc: 10 micron cellulose - Lưu lượng tối đa: 600 l/p - Áp suất làm việc tối đa: 420 bar 95 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết thu đƣợc Quá trình làm thiết kế tốt nghiệp giúp em thu kết quả: - Tổng hợp, hệ thống kiến thức từ học phần tích lũy suốt trình học - Tìm hiểu sâu máy nâng container kiểu cần nói riêng máy xếp dỡ nói chung, em cảm thấy u thích ngành học mà chọn, muốn gắn bó với ngành máy xếp dỡ kỹ thuật khí - Tìm hiểu thêm củng cố khả sử dụng phần mềm tin học chuyên ngành Sap2000, AutoCAD,… phần mềm văn phòng khác - Gắn liền lý thuyết với thực tế làm hàng máy, lấy thực tế sản xuất để soi sáng lý thuyết học 5.2 Kết luận kiến nghị Mặc dù nỗ lực thiết kế đầu tay, kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên không tránh khỏi sơ suất Kính mong thầy giáo bảo, đóng góp ý kiến giúp em khắc phục sơ suất thiết kế nâng cao hiểu biết thân 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ths Bùi Thức Đức - Bài giảng máy nâng tự hành- Bộ môn Máy xếp dỡ - Đại học hàng hải Việt Nam 2014 [2] Ban kỹ thuật TCVN/TC8 – TCVN 4244 : 2005 Thiết bị nâng, thiết kế chế tạo kiểm tra kỹ thuật- Bộ khoa học công nghệ [3] Gs.Ts Trƣơng Quốc Thành - Máy thiết bị nâng- NXB khoa học kỹ thuật 2004 [4] Pgs.Ts Trần Văn Chiến - Quy định chung thiết kế tốt nghiệp- Bộ môn Máy xếp dỡ - Đại học hàng hải Việt Nam 2004 [5] Pgs.Ts Trần Văn Chiến - Kết cấu thép máy nâng chuyên chuyển- NXB Hải Phòng 2005 [6] Gs.Ts Lê Ngọc Hồng - Sức bền vật liệu- NXB Khoa học kỹ thuật - Hà Nội 1998 [7] Gs Ts Trịnh Chất, Gs.Ts Lê văn Uyển - Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khíNXB giáo dục 1993 [8] Tiêu chuẩn ISO 6022 - kiểu CDH – MTS [9] Ts Phùng Văn Khƣơng, Ths Phạm Văn Vĩnh – Thủy lực máy thủy lực- NXB giáo dục Việt Nam 2009 97 ... tài tốt nghiệp thiết kế máy nâng container kiểu cần Q = 41,5 T theo kiểu máy hãng KONECRANES Mục đích đề tài thiết kế Thiết kế loại máy nâng container chuyên dụng với suất làm hàng cao, làm việc... chiều 14 Hình 1.4 Máy nâng xi lanh thủy lực nâng cần 14 Hình 1.5 Máy nâng hai xi lanh thủy lực nâng cần 15 Hình 1.6 Cấu tạo máy nâng container kiểu cần 16 Hình 1.7 Máy mẫu hãng Konecranes 16 Hình... mang hàng Máy nâng đa dạng chủng loại, kết cấu, phương thức hoạt động nên phân loại máy nâng phân loại sau: Hình 1.1 Sơ đồ phân loại máy nâng 1.1.2 Giới thiệu máy nâng container kiểu cần Máy nâng