Đồ án Cơ khí – Thiết kế và quy trình công nghệ chế tạo lắp ráp vận thăng vận chuyển vật liệu xây dựng sức nâng Q300kg chiều cao nâng 20m

Trải qua gần năm năm học nhìn lại cũng thật ngắn, qua quá trình học tập đó chúng em đã tích lũy được một vốn kiến thức nhất định, để phục vụ cho quá trình đi làm sau này, để có được điều đó không chỉ nhờ vào công học tập mà nhờ rất nhiều vào công ơn của các thầy dậy dỗ và kèm cặp. Kết thúc khóa học của chúng em là một bài luận văn cuối khóa, để hoàn thành được khối lượng lớn kiến thức trong bài luận văn, chúng em nhờ rất nhiều vào sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô. Khi làm luận văn cuối khóa chúng thu được rất nhiều điều bổ ích, giúp chúng em ôn và hệ thống lại kiến thức đã được học, nó giúp rất nhiều cho chúng em cho quá trình đi làm sau này. Trong suốt quá trình thực tập ,em đã đi sâu vào nghiên cứu Máy Vân thăng, qua sự tìm hiểu và mức độ tiếp thu những kiến thức đã học, em đã trình bày các hiểu biết cũng như kết quả thực tập vào cuốn luận văn này. Việc thiết kế nầy nếu đạt yêu cầu xem như công lao của quí Thầy cô đã truyền dạy cho những kiến thức trong suốt năm 5 qua. Nội Dung gồm 4 phần chính: Phần I : Giới Thiệu Chung, Phân Tích Lựa Chọn Phương Án, PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN Chương 1: lựa chọn phương án Chương 2: giới thiệu chung về máy vận thăng Phần II : Thiết Kế Kỹ Thuật Chương 1: tính toán thiết kế cơ cấu nâng Chương 2 : tính kết cấu thép máy vận thăng Chương 3 : Hệ thống điện vận thăng Phần III : Quy Trình Công Nghệ Chế Tạo Vận Thăng Chương 1 : Quy trình chế tạo kết cấu thân tháp Chương 2: Quy trình công nghệ chế tạo đế tháp và giá puli đỉnh tháp Chương 3 : Quy trình chế tạo bàn nâng Phần IV: Quy Trình Lắp Dựng, Thử Nghiệm, Sử Dụng Máy Vận Thăng Chương 1: Quy trình lắp dựng Chương 2: thử nghiệm và sử dụng

PHẦN I : GIỚI THIỆU CHUNG, PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN Chương 1: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 1.1.Nhu cầu xây dựng nhà dân, nhà công nghiệp nay: Đất nước ta trình phát triển thành nước công nghiệp, mục tiêu Đảng Nhà nước đến năm 2020 nước ta trở thành nước công nghiệp, để trở thành nước công nghiệp nước ta phải có sở hạ tầng đáp ứng nhu cầu Do nhu cầu đô thị hóa ngày phát triển mạnh mẽ tốc độ xây dựng nhà dân dụng phát triển chóng mặt năm vừa qua chắn phát triển mạnh năm tới Trong công trình vừa nhỏ chiếm số lượng lớn Để phục vụ cho nhu cầu xây dựng trang thiết bị máy móc phục vụ cho xây dựng phát triển sôi nổi, nhiều loại máy móc bày bán quảng cáo thị trường đa số thiết bị nhập từ nước về, với đa số máy móc qua sử dụng lỗi thời, nên chất lượng chúng trình khai thác đạt hiệu không cao Trong giá thành lại đắt so với chất lượng chúng, mà có nhiều loại máy chế tạo nước hoàn toàn phần với giá thành rẻ chất lượng không thua máy nhập ngoại như: Cầu trục, Cổng trục, Trạm trộn bê tông nhựa nóng, Máy lu, máy ép cọc, Máy gim bấc thấm … Nói riêng máy chuyên phục vụ cho việc nâng vật liệu phục vụ cho việc xây dựng, sửa chữa công trình xây dựng dân dụng công nghiệp nước ta thường dùng chủ yếu là: Cần truc tháp Máy vận thăng, loại máy xếp dỡ làm công việc không chuyên như: Cần trục bánh lốp, Cần trục to, Cần trục bánh xích….Hai loại Cần trục tháp Máy vận thăng chế tạo chế tạo 1.2 Lập phương án lựa chọn phương án phù hợp với quy mô xây dựng Để vận chuyển vật liệu thiết bị lên công trình xây dựng, có nhiều thiết bị để thực công việc này, hai thiết bị sử dụng phổ biến Máy vận thăng có nhiều loại vận thăng khác nên ta có lựa chọn sau PHƯƠNG ÁN 1: Dùng vận thăng lồng Vận thăng lồng sử dụng nâng hàng nâng người tiện dụng, có tải trọng nâng lớn Nhưng có cấu tạo phức tạp Hình 1.1: Bố trí chung vận thăng lồng Ưu điểm: Có chiều cao nâng cao, tải trọng nâng lớn vận chuyển người sức nâng thường từ 1T ÷ 2T Nhược điểm: Có kết cấu phức tạp, có nhiều cấu, tháp cao nặng, nên tốn trình đầu tư PHƯƠNG ÁN 2: Máy vận thăng dựa tường Vận thăng xây dựng thiết bị chuyên dùng có bàn nâng gầu Chuyển động có dẫn hướng theo phương đứng gần thẳng đứng, dùng để vận chuyển người vật liệu vật liệu phục vụ cho công tác xây dựng sửa chữa công trình dân dụng công nghiệp Hình 1.2 : Bố trí chung vận thăng dựa tường Ưu điểm : Kết cấu đơn giản có cấu nâng, phần kết cấu thép gồm tháp, bàn nâng lồng, giá đỡ Do công việc vận chuyển lắp đặt nhanh gọn, chế tạo đơn giản Nhược điểm: Chiều cao nâng máy vận thăng nâng hàng từ -100m, sức nâng thường 300 – 500kg, nâng hàng theo phương thẳng đứng, nên không gian phục vụ hẹp Loại vận thăng có cần ngắn, thường cần PHƯƠNG ÁN 3: Máy vận thăng đứng tự Hình 1.3: Bố trí chung vận thăng đứng tự Ưu điểm : Cấu tạo đơn giản, vận chuyển dễ dàng Nhược điểm: Chiều cao nâng không lớn, trọng lượng nâng ít, độ ổn định không cao LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN: Do quy mô xây dựng công trình dân dụng công nghiệp nước ta thường thuộc loại vừa nhỏ có độ cao 100m Để phục vụ cho việc xây dựng công trình dạng người ta thường chọn Máy vận thăng yêu điểm chức máy phù hợp với yêu cầu vận chuyển vật liệu xây dựng công trình vừa nhỏ Còn cần trục tháp chủ yếu phục vụ công trình có khối lượng xây lắp lớn không gian cần phục vụ rộng Thường công trình lớn người ta kết hợp sử dụng vận thăng cần trục tháp hoạt động Chương 2: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY VẬN THĂNG 2.1 Giới thiệu chung máy vận thăng : 2.1.1 Giới thiệu: Trong lónh vực xây dựng dân dụng công nghiệp máy vận thăng thiết bị chuyên dùng để nâng vật liệu người lên công trình cao Cấu tạo chung vận thăng gồm tháp cao 100m vận thăng lồng chở người chiều cao nâng lên tới 150m, bàn nâng để đặt vật liệu lồng chở người vật liệu Vận thăng thường có cấu nâng, dùng cáp kéo tự nâng Đối với vận thăng lồng chở người có cấu an toàn phức tạp hơn, hệ số an toàn cao nhiều Loại thường phục vụ chở người lên công trình nhà cao tầng Cơ cấu điều kiển thường đặt đất máy vần thăng nâng hàng, đặt lồng máy vận thăng lồng chở người Tải trọng nâng máy vận thăng nâng hàng thường :300 – 500(kG) tốc độ nâng : 0.3 – (m/s) Đối với máy vận thăng lồng chở người tải trọng nâng thường là:0.5 – 2(T) tốc độ 0.6 – 22(m/s) Thang nâng đặt cạnh tòa nhà thi công Thang nâng chở hàng kiểu cột gồm khung bệ, cột có gắn dẫn hướng, bàn nâng cố định giá trượt, tời đảo chiều tủ điện điều khiển Giá trượt bàn nâng tựa dẫn hướng nhờ lăn Cáp tời đảo chiều vòng qua puli đỉnh cột puli gắn bàn nâng, đầu cáp cố định đỉnh cột Cột gồm nhiều đoạn nối với bulông thông qua mặt bích Tuỳ theo chiều cao nhà mà nối thêm đoạn để tăng chiều cao Khi chiều cao cột 10m phải dùng giằng để cố định vào kết cấu nhà Để tăng tính động thang nâng người ta lắp khung bệ bánh Ở vận thăng chuyên dùng nâng chuyển vật liệu rời người ta không dùng bàn nâng mà dùng gầu Gầu có bánh xe tời kéo ray đặt thẳng đứng nghiêng Gầu tự đổ vật liệu bánh xe phía trước gầu chạm vào vật chắn, gầu lật ngược vật liệu đổ Vận thăng với gầu nâng sử dụng rộng rãi trạm trộn bê tông xi măng Để tăng tính ổn định tính kinh tế chế tạo, người ta thường bố trí đối trọng khung bệ để tạo momen cân Ở máy vận thăng, thường có cấu làm việc, cấu nâng Ở máy vận thăng thiết kế, cấu nâng bao gồm tang quấn cáp dẫn động từ động điện thông qua hộp giảm tốc Động điện sử dụng nguồn điện từ điện lưới bên 2.1.2 Phân loại: Theo phương pháp truyền động: + Dùng cáp kéo + Tự leo Theo công dụng: + Máy vận thăng nâng hàng + Máy vận thăng lồng chở người vật liệu 2.2 Giới thiệu máy vận thăng nâng hàng tải trọng 300 kG chiều cao nâng 20 m + Công dụng : chuyên dùng để chở vật liệu phục vụ công trình xây dựng dân dụng công nghiệp có chiều cao nâng bé 20m có tải trọng 300 kG + Cấu tạo : Gồm phần sau Kết cấu thép : Một tháp có kết cấu dạng dàn gồm bốn biên giằng Tháp kết cấu gồm nhiều đoạn có chiều dài m nối với buloong Cơ cấu nâng : Gồm động truyền đông qua hộp giảm tốc thông qua khớp nối đến tang quấn cáp Ngoài số thiết bị khác : Tủ điện, Giá đỡ, Bàn nâng… + Thông số máy vận thăng thiết kế: 10 Sức nâng : Q Chiều cao nâng : H Chiều cao tháp : L Tốc độ nâng : Khối lượng máy : m 300kG 20 m 22m 21m/ph 1,41Tf PHẦN II : THIẾT KẾ KỸ THUẬT Chương 1: CẤU NÂNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ 1.1 Thông số bản: Sức nâng : Q = 300kG Chiều cao nâng : H = 20 m Chiều cao tháp : L = 22m Tốc độ nâng : = 21m/ph Khối lượng máy : m = 1,41Tf Chế độ làm việc: Trung bình 1.2 Sơ đồ cấu nâng 11 Hình 1.1: Sơ đồ cấu nâng 1.Động điện 2.Khớp nối 3.Phanh 4.Hộp giảm tốc 5.Tang Động điện (1) nối với hộp giảm tốc (4) qua khớp nối đàn hồi (2), nửa khớp bên phía hộp giảm tốc sử dụng làm bánh phanh(3), trục gia hộp giảm tốc nối với tang 1.3 Nguyên tắc hoạt động cấu nâng Khi khởi động cấu điện, động điện (1)hoạt động truyền mômen xoắn hộp giảm tốc (4) nhờ khớp nối đàn hồi (2) mômen xoắn truyền từ hộp giảm tốc qua tang nhờ khớp nối, vận tốc hộp giảm tốc phải vận tốc quay tang để nâng hạ hàng theo thiết kế Phanh sử dụng cấu loại phanh thường đóng điện 1.4 Sơ đồ mắc cáp Do máy vận thăng thiết bị nâng đơn giản với cấu nâng Với máy vận thăng nâng hàng có tải trọng Q = 300kG ta chọn bội suất palăng a = sơ đồ mô tả sau: 12 Hình 1.2 : Sơ đồ mắc cáp cấu nâng – Tang tời – Cáp ; – Puli đổi hướng – Đầu cáp gắn vào bàn nâng 1.5 Tính toán chọn cáp Cáp chọn theo điều kiện (1.1).[1]: S đ  S max n Trong đó: Sđ: lực kéo đứt dây cáp tra bảng tiêu chuẩn Smax: lực căng cáp lớn chỗ lên tang trình nâng vật xác định theo công thức (2.18) [5]: S max  Q m a  o + Q: Troïng lượng nâng vật (Q = 0.3T = 3000 (N) + a: Bội suất palăng a = + m: Số pa lăng đơn hệ thống m = + 0: Hiệu suất chung palăng puli chuyển hướng (2.1)[2]  O  P  h Với: p : hiệu suất palăng 13 h : hiệu suất puli chuyển hướng h = 0,98 +p: Hiệu suất chung palăng Theo công thức (2.3) [2]: 1   p    t a  r r : Hiệu suất puli r = 0,98 (tra baûng 2.2 [2]) 1  0,982 0,99 1  0,98  p   Vaäy: 3000 S max  3156,56 N 1 0,99 0,96 n: hệ số an toàn cho phép cáp thép (n phụ thuộc vào loại máy chế độ làm việc, chế độ làm việc trung bình tra bảng 2.3 [2]  n = 5,5) Sđ  3156,565,5 = 17361 N Theo tính toán theo dẫn bảng 2.5 [2].Tra bảng III.3 [2] chọn cáp bện kép loại K_P lõi theo ГOCT 2688_69 có ký hiệu 9,1- Г- I- H -200 ГOCT2688 – 69, có thông số sau: Sđ = 50650 KG = 506500 N b = 200 kG/mm2 dc = 9,1 mm Khoái lượng tính toán 1000m cáp bôi trơn 305 Kg Hình 1.3: Cấu tạo cáp Độ bền dự trữ cáp theo công thức: 14 P/2 h=q 0-10m = 15kG/m² h=q 10-20m = 19,8kG/m² 22m h=20-30m q =22,5kG/m² q Rx1 Ry1 0,38m Ry2 Hình :2.5 Sơ đồ tác dung tải trọng P 0 780  R y1  R y 70,5.22  1941kG  X  Rx1  Pg1  Pg  Pg 0  Y R y1  R y  qL  =>Rx1 = -(20,69+37,75+9,23) = 67,67kG M 0,38 R y1  5Pg1  15Pg  21Pg  0,19  R y1  5Pg1  15Pg  21Pg  0,19 P 0,38  P 0 5.20,69  15.37,75  21 9,23  0,19.390  1882,45kG 0,38  R y 1941  1882,45 3823,45kG 2.12 Tính chọn tiết diện thanh: 2.12.1 Tính chọn kiểm tra biên cột: a Tính chọn biên: Dựa vào nội lực tính phần trên, ta có lực nén lớn biên R = 4408,45kG Chọn tiết 51 diện biên ta dựa vào phương pháp gần sau: * Phương pháp 1: Bước 1- Chọn trước giá trị  , dùng công thức (7.1)[6] để tìm tiết diện yêu cầu, tìm F ng Sau xác định bán kính quán tính r độ mảnh  Bước 2- Căn vào bán kính quán tính r độ mảnh  ta tra bảng tìm  Nếu  gần  tính toán coi kết thúc Trường hợp  tìm lớn trị số  giả định ta lại chọn tiếp  có giá trị khoảng   tính toán tiếp tục ban đầu có kết thoã mãn   * Phương pháp 2: Có thể chọn trước kích thước tiết diện tính toán theo công thức (7.1)[6] Kết tính toán chưa thoã mãn yêu cầu lại thay đổi số kích thước chọn ban đầu, tiếp tục tính toán đến có tiết diện thoã mãn * Phương pháp 3: Có thể chọn trước độ mảnh  xác định bán kính quán tínhcủa tiết diện yêu cầu Chọn  = 0,6 => diện tích tiết diện yêu cầu là: Fng  N gh   1R 4408,45 4,48cm 0,6.1640 Tra bảng phụ lục III sách Sức bền vật liệu, chọn thép góc cạnh sốhiệu N0 có diện tích tiết diện F = 4,8cm2, có trị số: Jx = 11,2cm4 rx = 1,53cm 14,2 50 R1,8 14,2 R5,5 50 52 Hình : 2.6 Thép góc cạnh 50x50x5 Độ mảnh  tính theo công thức: ltt l  r r 200.1,12 Choïn  1,12 =>   1,53 146,4 Tra bảng 7.1[6], ta có   Quá trình chọn biên  kết thúc Do yêu cầu cấu tạo nên ta chọn biên dàn trước thép góc không cạnh Tra bảng phụ lục IV sách Sức bền vật liệu, chọn thép góc không cạnh 63x40x5 (mm)có diện tích tiết diện F = 4,98cm2, có trị số: Jx = 19,9cm4 rx = cm 9,5 63 20,8 R7 R2,3 40 Hình : 2.6 Thép góc 63x40x5 Độ mảnh  tính theo công thức: ltt l  r r 200.1,12 112 Choïn  1,12 =>   Tra bảng 7.1[6], ta có    b Kiểm tra bền ổn định biên: 1) Kiểm tra độ ổn bền biên: Theo phương pháp trạng thái giới hạn ta coù (7.50).[6]: N gh Fth  M xgh m R Wx Momen uốn tiết diện chịu nén với độ lệch tâm e tính theo công thức: 53 M x  Ne x ex : khoảng cách từ N tới trục x-x y-y  M x 4408,45.0,19 837,6(kGm) Wx: momen chống uốn theo trục x-x Wy: momen chống uốn theo trục y-y Vì chịu nén nên: W xn  Jx n y max 38 19cm  a F 17,8  19 2.4,8 1750cm n y max  Trong đó: J x  J x0 1750  Wx  92,1cm 19 4408,45 83760   1430,8kG / cm  R 1640kG / cm 4,8 92,1 2) Kieåm tra độ ổn định biên: Độ ổn định biên kiểm tra theo công thức (7.58).[6]: N gh  m0 R F 4408,45  1632,3kG / cm  m0 R 1640kG / cm 0,52.4,8 2.12.2 Tính chọn kiểm tra giằng: a chọn giằng: Khi tính giằng giằng tính tác dụng lực ngang qui ước ( lực giả định Q) Đối với kết cấu làm thép Cácbon thấp Q tính sau: Q = 20F (7.19)[6] Trong đó: F: diện tích tiết diện biên (cm ) Q: lực ngang qui ước (kG) => Q = 20.4.4,8 = 384kG Lực ngang sinh mắt lưới Q1  Q m với m = số mắt lưới mặt phẳng song song  Q1  384 192kG 54 Những giằng ngang giằng chéo hệ mắt lưới tính chịu nén với lực tác dụng Nội lực giằng ngang: N1  Q Q Q1  192kG m Nội lực giằng chéo Nc  N1 Q  sin  sin   : góc nghiêng giằng chéo Trong đó: giằng ngang  530  Nc  192 485kG sin 530   Choïn  = 0,5 => diện tích tiết diện yêu cầu là: Fng  N gh  1R  485 0,591cm 0,5.1640 Tra bảng phụ lục III sách Sức bền vật liệu, chọn thép góc cạnh số hiệu N 03,2 có diện tích tiết diện F = 1,62cm2, có trị soá: Jx = 1,16cm4 ; rx = 0,85cm 28 ,3 R1 R4 28 Hình :2.7 Thép góc cạnh 2.13 ổn định tổng thể cột tháp 2.13.1 Tính toán cột chịu nén lệch tâm theo điều kiện bền: Công thức tính toán bền phương pháp trạng thái giới hạn có dạng: N gh Fth  M xgh m R Wx (7.50)[6] Momen uốn tiết diện bị nén với độ lệch tâm e viết dạng: M x  Ne x (7.53)[6] 55 Trong đó: Ngh: lực nén Fth: diện tích thực tiết diện chịu nén Mx: momen uốn theo trục x-x Wx: momen chống uốn theo trục x-x ex: khoảng cách từ N tới trục y-y chưa dời lực N tâm tiết diện m0: hệ số điều kiện làm việc Hình:2.8 Mặt cắt ngang dàn Lực nén tác dụng lên tiết diện cột N = 780kG Momen uốn cột với độ lệch tâm e = 16,92cm Mx = 780.16,92 = 13501,8kGcm Momen chống uốn tiết diện cột Wx  J max yn Trong đó: Jx: momen quán tính tiết diện yn = 380/2 = 190mm = 19cm Momen quán tính tiết diện trục x-x Jmax = 2JX = 2(Jx + b2F) = 2( 16,34 + 16,922.6,13) = 3711,34cm4 56 Wx   N gh Fth  J max 3711,34  195,33cm yn 19 M xgh 4408,45 13501,8   788,28kG / cm m0 R 1640kG / cm Wx 4,8 195,33 2.13.2 Tính toán cột chịu nén lệch tâm theo điều kiện ổn định: Khi chiều dài lớn yếu tố định độ an toàn độ ổn định Tính toán cong chịu nén theo ổn định phức tạp Ở không áp dụng nguyên tắc độc lập tác dụng lực Do tác động momen uốn độ lệch tâm lực dọc xuất tăng dần lên Khi độ lệch lực dọc tăng lại dẫn đến tăng momen uốn ban đầu Sự tăng momen uốn lại dẫn đến tăng tiếp độ lệch tâm lục dọc tiếp diễn… a Tính ổn định cột chịu nén lệch tâm mặt phẳng tác dụng momen uốn: Theo phương pháp trạng thái giới hạn: N gh  BH Fng  m0 R (7.58)[6]  BH : hệ số chiết giảm ứng suất Trong đó: chịu nén lệch tâm Hệ số  BH cột rỗng phụ thuộc vào độ mảnh td độ lệch tâm tính đổi m1 Độ mảnh quy đổi cột chịu nén có tính đến ảnh hưởng giằng Khi tính toán cột gồm biên chịu nén dùng giằng chéo theo phương mảnh xác định theo công thức(7.14)[6]:  qd  2max  Fb ( k1 k  ) Fg1 Fg  max : độ mảnh lớn tương Trong đó: ứng với trục chính,  max = max(  x ,  y ) Fb, Fg1, Fg2: diện tích tiết diện biên giằng k1, k2: hệ số mặt phẳng tương ứng phụ thuộc vào góc nghiêng chéo biên Độ mảnh cột ứng với trục x-x x  l l tt   rx rx 57 Trong đó: rx: bán kính quán tính tiết diện Theo hình 7.7b[1], ta có: rx = ry = 0,37b = 0,37.38 = 16,34cm 200.2 24,48 16,34  x 24,48  x    max Tra baûng ta coù k1 = 27  qd  24,48  4,8( 27 ) 25,86 1,86 Độ lệch tâm tính đổi tính theo công thức(7.59) [6]: m1 m Trong đó: m: độ lệch tâm tương đối  : hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện Độ lệch thức(7.64a)[6]: tâm tương m x e x đối tính theo công F 4,8.4 19 2,38 W 195,33 Độ mảnh qui ước tính theo công thức: R 1640 26,3 0,73 E 2,1.10   Tra bảng 7.7[6] ta có  BH 0,28  N gh  BH Fng  4408,45 633,06kG / cm m0 R 1640kG / cm 0,284.4.4,8 b Tính ổn định cột chịu nén lệch tâm mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng tác dụng momen uốn: Theo phương pháp trạng thái giới hạn, công thức kiểm tra ổn định có dạng: N m R C y F (7.66)[6]  y : hệ số uốn dọc Trong đó: C: hệ số kể đến ảnh hưởng momen uốn M x hình dạng tiết diện Hệ số phụ thuộc vào  y mx Độ mảnh  y tính theo công thức: y  ly ry  l tt  ry Bán kính quán tính tiết diện ry 0,37b 0,37.38 14,06cm 58 38.2  y  5,4 14,06 Độ lệch tâm tương đối tính theo công thức: m x e x Fy1 4,8.4.19 19 2,38 Jx 3711,34 Dựa vào hình 7.18[6], ta có C = 0,32 Dựa vào bảng 7.1[6], tra bảng ta hệ số uốn  doïc = 0,99  2.14 N 4408,45  567,5kG / cm m0 R 1640kG / cm C y F 0,32.0,99.4,8.4 Kiểm tra ổn định cục cột : Mất ổn định cục cột tải trọng bánh xe di chuyển ray tạo ra, biên dàn chịu uốn cục p lực bánh xe gây tác dụng lên biên, bàn nâng mang hàng di chuyển Sơ đồ tính đưa hình vẽ: Hình: 2.9 Sơ đồ tác dụng bàn nâng vào tháp Momen uốn điểm 2: M 0,68Q  1,5 X 0  X  0,68Q 0,68.0,3  0,136Tf 136kG 1,5 1,5 Áp lực tác dụng lên biên lớn nhất: 59 P = X1 = 136kG Theo phương pháp gần đúng, tính uốn cục bánh xe có áp lực lớn P gây Momen uốn cực đại khoang(6.38).[6]: 1 M k  Pl  136.50 1133,3kGcm 6 Momen uốn cực đại mắt(6.39)[6]: 1 M m  Pl  136.50 566,7kGcm 12 12 Theo phương pháp trạng thái giới hạn ta có: Khả chịu lực cực đại khoang: N gh F  Mk  m0 R W1 Khả chịu lực cực đại mắt dàn N gh F  Mm  m0 R W2 Trong đó: W1  Jx e1 W2  Jx e2 9,5 63 20,8 R7 R2,3 40 Hình : 2.10 Thép góc 63x40x5 Momen chống uốn tiết dieän: J x 19,9  11,18cm e1 1,69 J 19,9 W2  x  4,1cm e2 4,61 W1  60 Vậy tổng khả chịu lực khoang  N gh F  M k 4408,45 1133,3   820,5kG / cm m0 R W1 4,8 11,18 Tổng khả chịu lực mắt dàn  N gh F  M m 4408,45 566,7   857,4kG / cm m0 R W2 4,8 4,1 2.15 Tính toán mối nối : 2.15.1 Tính toán mối nối đoạn cột: Mối nối đoạn cột thực bulông có độ bền cao, liên kết hai đoạn cột thông qua mặt bích lắp ráp Thông thường dùng bu lông chế tạo từ thép 40 lắp với lỗ có khe hở vài mm Để đảm bảo độ xác lắp ghép, lỗ bulông thường tạo cách khoan lỗ Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy liên kết chịu momen uốn M ( tải trọng tác dụng lên mối ghép) hình vẽ lực tác dụng lên bulông phân bố theo qui luật bậc nhất, tách hở mối ghép momen ngoại lực đủ lớn hai mặt bích ( coi tuyệt đối cứng quay quanh trục Ox , Oy1 tức qua trục tiết diện cột Đối với mối nối mặt bích đoạn cột, liên kết chịu momen uốn tải trọng gió gây Sơ đồ tính mối nối đưa hình vẽ: Xi My y x Mx Z Hình : 2.11 Sơ đồ tính liên kết mặt bích Khi ứng suất phát sinh lớn bulông lắp ráp xác định theo công thức:  bl  My J y1 xi (3.39)[6] 61 Trong đó: + Jy1 = F xi2 : momen quán tính mặt cắt trục y1 + xi: Toạ độ tâm bulông thứ i trục x1 y1 Momen uốn lớn tải trọng gió gây ra: M = 5Pg1 + 15Pg2 + 21Pg3 = 5.27 + 15.47 + 21.60,75 = 2115,75kG Momen quán tính mặt cắt bulông trục y1, chọn đường kính bulông d = 16mm Jy1 = 4523(cm4)  bl  My J y1 xi  2115 ,75 30 17,72kG / cm 4523 Khi ứng suất tính toán lớn bulông là:  tt  k  k1  bl (3.40)[6] Trong đó: + k0 = 1,3÷1,5 hệ số dự trữ để mối nối không bị tách hở tải trọng thay đổi + k1 = 1,4 ÷1,5 hệ số tính đến phân bố ứng suất không bulông Điều kiện bền bulông viết lại là:  tt  2,7 3 bl m0 R (3.41)[6]   tt  2,7 3 bl (2,7 3)17,72 53,16kG / cm m0 R 2.15.1 Tính toán liên kết 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.Để cho mối hàn đảm bảo chịu lực ta tiến hành tính chiều dài mối hàn, chiều dài mối hàn lớn chiều dài cánh thép góc ta dùng mã để truyền lực đồng thời đảm bảo chiều dài mối hàn Mặt cắt tiêu chuẩn mối hàn tam giác cân có cạnh nhỏ chiều dày Tiết diện tính toán mối hàn thường tính thêm lượng 0,1  h , hàn kim loại bị dày lên Đối với liên kết biên giằng cột tháp, người ta dùng mối hàn góc Khi tính toán 62 liên kết hàn ta giả thiết ứng suất phân bố đêu toàn tiết diện mối hàn Chọn chiều cao mối hàn chiều dày cánh giằng, đó: hh d 3mm Công thức kiểm tra độ bền mối hàn giằng chịu kéo ( nén): N gh  hh  l h  Rch ( Baûng 3.1)[6] Trong đó: + Ngh: lực tính toán theo hệ số tính toán tải hệ số điều kiện làm việc +  : hệ số hiệu chỉnh công thức + hh: chiều cao mối hàn +  l h : tổng chiều dài đường hàn + Rch : độ bền tính toán mối hàn Lực tính toán theo hệ số tính toán tải hệ số điều kiện làm việc N gh  N 307  341,11kG m2 0,9 Tra bảng 3.3[6], ta có độ bền tính toán mối hàn kết cấu thép thép thép C T3: Rch 1500kG / cm Hệ số hiệu chỉnh phụ thuộc vào phương pháp hàn Đối với phương pháp hàn tay  =0,7  l h N gh 341,1   1,08cm 10,8mm c  hh Rh 0,7.0,3.1500 Để đảm bảo ổn định cho mối hàn đủ độ bền chịu tải trọng gió chịu tải trọng cục thang nâng di chuyển dọc cột Chọn chiều dài tổng cộng l h =40 mm Để cho đường trục giằng giao với đường trục biên mắt dàn, ta sử dụng mã để truyền lực Chiều dày mã ta chọn  m 8mm Do thép góc có tiết diện không đối xứng nên tiết diện chiều dài mối hàn phải không chúng làm việc Để xác định tiết diện hàn cho đường hàn thép góc phải xuất phát từ điều kiện cân momen phát sinh trọng tâm mối hàn lệch so 63 với tâm kéo tiết diện Với điều kiện lực không gây phá hỏng mối hàn Theo hình 3.5[6] ta có tỉ lệ chiều dài mối hàn mối hàn góc l1  l2 2.16 Tính toán thiết kế kết cấu thép bàn nâng : Sơ đồ tính : Hình : 2.12 Sơ đồ tính bàn nâng Bàn nâng có cấu tạo gồm hai chụi lực : số 2,thanh số chịu kéo số chịu nén Xác định tiết diện : F Q   300 F 0,18 cm 1640   Tra baûng phụ lục sách sức bền vật liệu thực tế ta chọn thép chữ U có kí hiệu N o 12 Thanh số chịu uốn, ta có mômen uốn lớn sinh tính sau: 64 65 ... 2.10.5 Tải trọng lắp ráp vận chuyển: Các tải trọng xuất trình lắp ráp cần trục gọi tải trọng lắp ráp Các tải tác dụng lên kết cấu cần trục giá trị xác định sở thiết kế quy trình lắp ráp cần trục... liên kết hàn, liên kết đinh tán hay liên kết bu lông) tạo nên kết cấu bản, sau kết cấu lại liên kết với tạo thành kết cấu chịu lực hoàn chỉnh gọi kết cấu thép 2.2 Đặc điểm kết cấu thép: 2.2.1... lỏng, chất khí - Tính dễ liên kết: kết cấu thép dễ dàng liên kết mối liên kết như: liên kết hàn, cần tháo rời dùng liên kết bu lông, thuận tiện chế tạo, vận chuyển láp ráp 36 2.2.2 Nhược điểm: -