Thiết kế cầu trục 10 tấn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CẦU TRỤC 10 TẤN Người hướng dẫn: TS BÙI MINH HIỂN Sinh viên thực hiện: NGUYỄN TUẤN HOÀNG Đà Nẵng, 2019 Thiết kế cầu trục 10T ỜI I Ầ Đất nƣớc ta có chuyển biến lớn mặt, đặc biệt phát triển kinh tế Trong phát triển đó, ngành Cơ khí chứng tỏ đƣợc tầm quan trọng khơng thể thiếu cịn đóng vai trị mũi nhọn q trình Cơng nghiệp hố - Hiện đại hố đất nƣớc Hiện nay, ngƣời kỹ sƣ Cơ khí nói chung kỹ sƣ Chế tạo máy nói riêng ngày chứng tỏ đƣợc vai trị phát triển ngành Cơ khí nhƣ kinh tế đất nƣớc Đ án tốt nghiệp minh chứng cho quan trọng trình đào tạo trở thành ngƣời kỹ sƣ Quá trình thực đ án giúp cho sinh viên hiểu rõ kiến thức đƣợc tiếp thu trình học tập, đ ng thời n ng cao khả n ng vận dụng sáng tạo kiến thức để làm đ án nhƣ công tác làm việc sau Sau thời gian học tập trƣờng, đƣợc bảo hƣớng dẫn nhiệt tình thầy giáo ngành Cơ khí – Chế tạo máy trƣờng Đại học ách Khoa Đà N ng, em kết thúc khố học tích luỹ đƣợc vốn kiến thức định Và đƣợc đ ng nhà trƣờng thầy cô giáo khoa em đƣợc giao đề tài tốt nghiệp: cầu rục 10 ấn” Đ án tốt nghiệp g m chƣơng:  Chƣơng 1: Giới thiệu chung thiết bị n ng chuyển  Chƣơng 2: Ph n tích lựa chọn phƣơng án  Chƣớng 3: Tính tốn thiết kế cấu n ng  Chƣơng 4: Tính tốn cấu di chuyển xe l n  Chƣơng 5: Tính tốn cấu di chuyển cầu trục  Chƣơng 6: Tính kết cấu kim loại  Chƣơng 7: Tính sức bền cấu phần mềm  Chƣơng 8: Hƣớng dẫn an toàn sử dụng máy ằng cố g ng n lực th n đặc biệt giúp đ tận tình, chu đáo thầy TS BÙI MI H HIỂ , em hoàn thành đ án thời hạn o thời gian làm đ án có hạn kiến thức cịn nhiều hạn chế nên khó tránh khỏi nhiều thiếu sót m mong nhận đƣợc đóng góp kiến thầy nhƣ bạn sinh viên để đ án hoàn thiện Đà N ng, ngày 30 tháng n m 2019 Sinh viên thực C C R L T DU Nguyễn Tuấn Hoàng SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển Thiết kế cầu trục 10T MỤC LỤC CHƢƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN 1.1 Giới thiệu máy nâng chuyển 1.1.1 Phân loại máy nâng chuyển .5 1.1.2 Các thông số máy trục .7 1.2 Giới thiệu cầu trục 10 1.2.1 Đặc điểm 10 1.2.2 Cấu tạo cầu trục 11 1.2.3 Phân loại cầu trục 11 CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN 13 2.1 Chọn phƣơng án truyền động cấu nâng 13 2.1.1 2.1.2 2.1.3 Phƣơng án 13 Phƣơng án 13 Phƣơng án 14 C C R L T 2.2 Phƣơng án truyền động di chuyển xe l n .14 2.2.1 Phƣơng án 14 2.2.2 Phƣơng án 15 DU 2.2.3 Phƣơng án 3: 15 2.3 Lựa chọn phƣơng án truyền động di chuyển cầu 16 2.3.1 Phƣơng án 16 2.3.2 Phƣơng án 16 2.3.3 Phƣơng án 17 CHƢƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG 18 3.1 Phân tích chung 18 3.2 Tính tốn cấu nâng 19 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 3.2.7 3.2.8 3.2.9 3.3 Chọn loại dây cáp 19 Pal ng giảm lực 20 Tính kích thƣớc dây cáp .21 Tính kích thƣớc tang ròng rọc 21 Chọn động điện .23 Tỷ số truyền chung .24 Kiểm tra động điện nhiệt 25 Tính chọn phanh 28 Bộ truyền 31 Các phận khác cấu nâng .53 SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển Thiết kế cầu trục 10T 3.3.1 Khớp nối trục 53 3.3.2 Móc móc treo 54 3.3.3 Bộ phận tang 55 CHƢƠNG 4: TÍNH CƠ CẤU DI CHUYỂN X LĂN .61 4.1 4.2 Sơ đ dẫn động cấu 61 Chọn bánh xe ray 61 4.3 4.4 4.5 Tải trọng lên bánh xe 61 Động Cơ Điện .64 Tỷ Số Truyền Chung 65 4.6 4.7 Kiểm Tra Động Cơ Điện Về Mômen mở máy 65 Phanh 66 4.8 Bộ Truyền 66 4.9 Các phận cấu di chuyển xe l n 66 CHƢƠNG 5: TÍNH TỐN CƠ CẤU DI CHUYỂN CẦU TRỤC 73 C C R L T 5.1 5.2 5.3 Bánh Xe Ray .73 Chọn Động Cơ 75 Tỷ số truyền chung 76 5.4 Kiểm tra động điện 76 DU 5.5 Phanh 77 5.6 Bộ Truyền 77 CHƢƠNG 6: TÍNH KẾT CẤU KIM LOẠI 78 6.1 Phân tích lựa chọn kết cấu dầm 78 6.1.1 Phƣơng án 78 6.1.2 Phƣơng án 78 6.1.3 Phƣơng án 79 6.2 Tính Tải Trọng 80 6.3 Xác Định Kích Thƣớc Tiết Diện Của Dầm 81 6.4 Ứng suất tiết diện dầm 83 6.5 Tính Tiết Diện Gối Tựa Của Dầm Chính 86 6.6 Tính độ bền ray dƣới xe l n 88 6.7 Tính mối ghép hàn 88 6.8 Tính dầm cuối .90 6.9 Tính dầm đặt ray di chuyển cầu 92 CHƢƠNG 7: TÍNH SỨC BỀN CƠ CẤU BẰNG PHẦN MỀM SOLIDWORKS .95 7.1 Giới thiệu chung phần mềm solidwork 95 7.1.1 T ng quan .95 SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển Thiết kế cầu trục 10T 7.1.2 Một số chức n ng solidworks 95 7.2 Phân tích lực, tính ứng suất dầm 95 7.2.1 Phân tích lực 95 7.2.2 Tính ứng suất dầm phần mềm solidworks .96 CHƢƠNG 8: HƢỚNG DẪN AN TOÀN VÀ SỬ DỤNG MÁY 99 8.1 An toàn sử dụng máy 99 8.2 Hƣớng dẫn sử dụng máy 100 KẾT LUẬN 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 C C R L T DU SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển Thiết kế cầu trục 10T CHƢƠ G GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN 1.1 Giới thiệu máy nâng chuyển Máy n ng chuyển khoa học nghiên cứu việc giới hóa q trình n ng chuyển vật nặng, thiết bị dùng để thay đ i vị trí đ i tƣợng nhờ thiết bị mang vật trực tiêp nhƣ móc treo, thiết bị gián tiếp nhƣ gầu ngoạm, nam ch m điện, b ng tải,… Nhƣ máy n ng chuyển đóng vai trị quan trọng q trình sản xuất nhƣ giảm nhẹ sức lao động cho công nh n n ng cao n ng suất lao động 1.1.1 Phân loại máy nâng chuyển a Căn vào chuyển động - Máy nâng(cịn gọi máy trục): Đ y loại thiết bị mà trình làm việc lặp lại có chu kỳ Một chu kỳ cơng tác bao g m thời gian có tải thời gian chạy C C - R L T không Máy vận chuyển liên tục: loại thiết bị này, vật liệu đƣợc vận chuyển theo dòng liên tục DU  Đối với máy n ng ngƣời ta ph n biệt:  Máy n ng đơn giản: Chỉ có chuyển động công tác n ng hạ vật Kết cấu máy đơn giản, làm việc độc lập, dễ di dời đến nới làm việc mới, làm việc máy thƣờng đẩy kéo vật theo phƣơng Ví dụ loại kích, tời, pal ng xíc, vận th ng x y dựng… Hình 1.1: Palang  Máy trục dạng cầu: Cầu trục, c ng trục loại thiết bị này, ngồi chuyển động n ng hạ vật, cịn có chuyển động tịnh tiến ngang dọc để di chuyển vật n ng đến vị trí yêu cầu SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển Thiết kế cầu trục 10T Hình 1.2: Cầu trục  Cần trục loại: Quá trình di chuyển vật đƣợc thực nhờ cấu quay cần thay đ i độ cần Vị trí vật đƣợc xác định với R góc quay mặt phẳng ngang độ cao z Nhóm máy có loại nhƣ cần trục tháp, cần trục tự hành, cần trục thiếu nhi,… C C R L T DU Hình 1.3: Cần trục  Máy n ng kiểu cột: có kết cấu máy dạng cột giàn thép hay khung thép đặt thẳng đứng, vật đƣợc n ng hạ dọc theo cột Nhóm có loại nhƣ thang máy, xe n ng hàng,… Hình 1.4: Xe nâng hàng SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển Thiết kế cầu trục 10T  Đối với máy vận chuyển liên tục ngƣời ta ph n thành loại  Máy VCLT có phận kéo: b ng tải, vít tải, gàu tải  Máy VCLT khơng có phận kéo: b ng chuyền l n, vít tải, máng l c, b ng tải rung,…  Máy vận chuyển thủy khí: dùng sức nƣớc, khơng khí để vận chuyển vận liệu C C Hình 1.5: Máy vận chuyển liên tục R L T b Căn vào cấu tạo nguyên tắc làm việc -Cầu trục -C ng trục -Cần trục tháp -Cần trục quay di động(cần trục ô tô, bánh lốp, bánh xích) -Cần trục cột bu m cần trục cột quay -Cần trục ch n đế cần trục nối -Cần trục cáp DU 1.1.2 Các thông số máy trục a Tải trọng (Sức nâng): - Là trọng lƣợng lớn mà máy n ng đƣợc theo tính tốn thiết kế - Trọng tải phải kể đến trọng lƣợng phận mang vật Trọng tải đƣợc k hiệu [Q], có đơn vị đo Tấn KG N Đại lƣợng thƣờng đƣợc tiêu chuẩn hóa b Các thơng số động học phận công tác - Tốc độ n ng vật (Vn) - Tốc độ di chuyển (Vdc) - Tốc độ quay cần trục (n),… c Các thơng số hình học Tùy thuộc vào loại thiết bị, ta có: - Độ cao n ng, Khẩu độ máy trục dạng cầu; - Độ cao n ng, tầm với loại cần trục SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển Thiết kế cầu trục 10T d Ch độ làm việc máy trục - Có thể xem chế độ làm việc máy trục nhƣ thông số t ng hợp c n sở phối hợp tiêu mức độ sử dụng máy theo tải theo thời gian - - Trên sở tiêu chuẩn ISO, Việt Nam có tiêu chuẩn TCVN 5862-1995 quy định nhóm chế độ làm việc cho máy trục đƣợc k hiệu từ A1 đến A8 Đối với cấu máy n ng tiêu chuẩn quy định nhóm chế độ làm việc đƣợc k hiệu từ M1 đến M8 Các nhóm chế độ làm việc máy trục đƣợc xác định sở phối hợp 10 cấp sử dụng máy theo thời gian, kí hiệu U0 đến U9 cấp sử dụng máy theo tải đƣợc k hiệu từ Q1 đến Q4 - Tƣơng tự chế độ làm việc cấu máy n ng đƣợc xác định sở phối hợp 10 cấp sử dụng máy theo thời gian, kí hiệu T0 đến T9 cấp sử dụng máy theo tải đƣợc kí hiệu từ L1 đến L4 C C R L T e Các loại tải tác dụng lên máy Trong q trình làm việc, máy trục chịu tải trọng sau đ y: - Trọng tải DU - Tải trọng trọng lƣợng th n máy - Tải trọng gió Tải trọng động Trong tốn động lực học xem cấu quy dẫn thành hay nhiều khối lƣợng Trƣờng hợp đơn giản quy dẫn cấu sơ đ khối lƣợng liên kết khối lƣợng tuyệt đối cứng f Các rƣờng hợp tải trọng tính tốn rƣờng ợp 1: - Tải trọng bình thƣờng điều kiện làm việc bình thƣờng Trong trƣờng hợp tải trọng phải kể đến trọng tải, trọng lƣợng th n máy, tải trọng gió điều kiện thời tiết bình thƣờng, tải trọng động bình thƣờng Các chi tiết máy trƣờng hợp đƣợc thiết kế tính kiểm nghiệm theo sức bền mỏi Động đƣợc chọn theo công suất tĩnh đƣợc kiểm nghiệm theo điều kiện phát nhiệt rƣờng ợp 2: -Tải trọng lớn điều kiện làm việc Trong trƣờng hợp tải trọng phải kể đến trọng tải, trọng lƣợng th n máy, tải trọng gió điều kiện thời tiết bình thƣờng, tải trọng động lớn xuất phanh đột ngột Các chi tiết máy trƣờng hợp đƣợc thiết kế tính kiểm nghiệm theo sức bền tĩnh SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển Thiết kế cầu trục 10T rƣờng ợp 3: - Tải trọng lớn điều kiện không làm việc Trong trƣờng hợp tải trọng phải kể đến trọng lƣợng th n máy, tải trọng gió điều kiện bất bình thƣờng Các chi tiết máy trƣờng hợp đƣợc thiết kế tính kiểm nghiệm theo độ n định g ều kiện an toàn máy trục: - Trong thực tế tần suất xảy tai nạn sử dụng máy n ng lớn - nhiều so với loại máy khác o vấn đề an toàn sử dụng máy n ng vấn đề quan trọng đƣợc đặt lên hàng đầu Với cầu trục l n có nhiều phận máy l p với đƣợc đặt cao cần phải thƣờng xuyên kiểm tra để kịp thời phát hƣ hỏng nhƣ lỏng mối ghép, rạn nứt mối hàn thời gian sử dụng l u … - Đối với chi tiết máy chuyển động nhƣ bánh xe, trục quay phải có vỏ bọc an tồn nhằm ng n mảnh v v ng có cố chi tiết máy hoạt động Toàn hệ thống điện máy phải đƣợc nối đất C C R L T Với động có phanh hãm nhiên phải kiểm tra phanh thƣờng xuyên không để xảy tƣợng kẹt phanh g y nguy hiểm sử dụng Tất ngƣời điều khiển máy làm việc hay phục vụ máy phạm vi DU làm việc máy phải học tập quy định an tồn lao động có làm - - kiểm tra phải đạt kết Trong máy làm việc công nh n không đƣợc đứng vật n ng phận mang để di chuyển với vật nhƣ không đƣợc đứng dƣới vật n ng di chuyển Đối với máy không không hoạt động thƣờng xuyên (nhiều ngày không sử dụng) đƣa vào sử dụng phải kiểm tra toàn kết cấu máy Để kiểm tra tiến hành thử máy với hai bƣớc thử tĩnh thử động  ƣớc thữ tĩnh: treo vật n ng có trọng lƣợng 1,25 lần trọng lƣợng n ng danh nghĩa cầu trục thiết kế để thời gian từ 10 đến 20 phút Theo dõi biến dạng tồn cấu máy Nếu khơng có cố xảy tiếp tục tiến hành thử động  ƣớc thử động: Treo vật n ng có trọng lƣợng 1,1 trọng lƣợng n ng danh nghĩa sau tiến hành mở máy n ng, di chuyển, hạ vật, mở máy đột ngột, phanh đột ngột Nếu khơng có cố xảy đƣa máy vào hoạt động SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển Thiết kế cầu trục 10T T ng mômen uốn: Mu = 4886000 + 2064000 = 6950000Nm Mômen chống uốn tiết diện lớp mối hàn: Wx  2J y B  2  2.11,4.10  0,9.10 mm3 250  2.6 đó: B = 250 - khoảng cách hai đứng δ = 6mm - chiều dày thành đứng Ứng suất uốn mối hàn:  'u  M u 6950000   7,7 N / mm2 Wx 0,9.10 Mômen uốn lực quán tính xe l n vật n ng tác dụng theo dầm: M”u = P”qt.h1 = 6295.358 = 2253610Nmm Ứng suất mômen uốn sinh : C C R L T M "u 2253610  "u    1,7 N / mm2 Wx 1,3.10 Ứng suất mối hàn dƣới tác dụng tải trọng tải trọng phụ: ζt = ζ+ζ’u+ζ”u = 122+7,7+1,7 = 131,4N/mm2 DU Ứng suất cho phép lớn theo trƣờng hợp phối hợp tải trọng thứ hai: [ζ]II=0,9.[ζ]2=0,9.180=162N/mm2>ζt thỏa mãn điều kiện 6.8 Tính dầm cuối ầm cuối chế tạo thép C45 có dạng hình hộp ầm cuối dƣới tác dụng tải trọng xe l n có vật n ng nằm sát Áp lực dầm chính: Về phía cấu di động: P1 = Qn = 98550 N Hình 6.9: kết cấu dầm cuối SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 90 Thiết kế cầu trục 10T - Về phía dầm cấp điện: P2 = 86700N Phản lực tác dụng lên gối tựa phải dầm cuối l l l 700 700  1400  86700  89662 N RC = P1  P2  98550 l l 2800 2800 Phản lực tác dụng lên gối tựa trái RD = P1 + P2 - RC = 98550 +86700 – 89662 = 95588N Mômen uốn lớn tiết diện I-I MU = RC.l1 = 89662.700 = 62763400Nmm Mômen chống uốn tiêt diện Wx = 1510000mm2 Ứng suất dƣới tác dụng tải trọng u  M u 62763400   41,5 N / mm2 Wx 1510000 C C Ứng suất cho phép [  ] = 160N/mm2 tra bảng 5-2[1] R L T Để đảm bảo cho dầm cuối đủ độ cứng, ứng suất uốn cho phép đ y nên lấy khơng lớn 80 ÷ 100 N/mm2 Khi tính dầm cuối theo trƣờng hợp phối hợp tải trọng ta tính ứng suất theo lực quán tính lớn DU Lực qn tính bánh xe dẫn bên phải cầu phanh xe l n sát gối tựa R 29662 Pqt'''  B   2966,2 10 10 Trong đó: RB - tải trọng tác dụng lên bánh xe l1 l1  b q.L q ' L  Pbd   RB = Pd 2.L 2.L 2.2 2.2 = 84444 620 1970 6875.8 2900.8  55556    29662 N 2.8000 2.8000 2.2 2.2 Trong đó: q’= 2900N/mm- Trọng lƣợng ph n bố theo chiều dài dầm phía bên dầm cấp điện l G 870 40000   84444 N Pd = Q  x  100000 b 1350 l G 480 40000   55556 N Pbd = Q  x  100000 b 1350 Tải trọng phụ dầm lực RD'  Pqt''' P 'q''t gây L 8000  2966,2  7910 N A 3000 SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 91 Thiết kế cầu trục 10T Trong đó: A = 3000mm - khoảng cách trục bánh xe cầu Mômen uốn tải trọng tác dụng: M U'  RD' b  7910.700  5537000 Nmm Mômen chống uốn tiết diện trục thẳng đứng : Wy = 945000mm3 Ứng suất uốn  u'  M u' 5537000   5,86 N / mm2 Wy 945000 Tải trọng ngang dầm phanh xe l n P1'  P2'  Gx 40000 30381    5769 N 7 PA  Gx 40000 34064    6295 N 7 PD  C C Phản lực gối tựa tải trọng g y l l l 700  1400 700 RD''  P2'  P1'  6295  5769  6164 N l l 2800 2800 M en uốn tiết diện I-I R L T DU Mu = RD'' l1  6164.700  4314800 Nmm Ứng suất uốn  u''  M u 4314800   4,56 N / mm2 Wy 945000 Ứng suất uốn phụ mômen quán tính g y  uph   u'   u;;  5,86  4,56  10,42 N / mm2 Ứng suất uốn t ng tƣơng ứng với trƣờng hợp phối hợp tải trọng thứ hai  ut   u   uph  41,5  10,42  51,92 N / mm2 Ứng suất cho phép tƣơng ứng với trƣờng hợp phối hợp tải trọng tải trọng    180N / mm2 Nhƣ dầm đủ bền Tính dầm đặt ray di chuyển cầu Tải trọng: Q = 100000 N Trọng lƣợng xe l n kể cấu n ng: Go = 40000 N Trọng lƣợng cầu kể cấu di chuyển: Gc = 123000 N Giả sử xe l n vị trí đầu cầu, cầu dầm, dầm chịu lực tác dụng lớn ta lất vị trí để tính tiết diện dầm 6.9 SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 92 Thiết kế cầu trục 10T Ta chọn vật liệu CT35, Ứng suất cho phép:    160.10 N / m T ng tải trọng tác dụng lên dầm: P  Q  Go  Gc 123000  100000  40000   201500 N 2 C C R L T Hình 6.10: Sơ đ tính dầm đặt ray DU Ta có: P 201500   100750 N 2 Qy  Mx  P.l 201500.4   201500 Nm 4 Trị số ứng suất lớn mặt c t:  max  Mx  160.10 N / m Wx Nhƣ mômen chống uốn dầm là: Wx  Mx 201500   1,25.103 m3  1250cm3 160.10 160.106 Tra bảng phụ lục trang 155 7  ta có: Chọn thép chữ I có số hiệu mặt c t 45 vớ thông số sau: h = 450 mm ; b = 160 mm; d = 8,6 mm ; t = 14,2 mm; R = 16 mm ; r = mm ; SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 93 Thiết kế cầu trục 10T b R h d t r Hình 6.11: Thép chữ I C C R L T DU SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 94 Thiết kế cầu trục 10T CHƢƠ G 7: Í H SỨC BỀ CƠ CẤU BẰNG PHẦN MỀM SOLIDWORKS 7.1 Giới thiệu chung phần mềm solidwork 7.1.1 Tổng quan - Phần mềm Solidworks phần mềm chuyên thiết kế hãng Dassault System phát hành dành cho xí nghiệp vừa nhỏ, đáp ứng hầu hết nhu cầu thiết kế khí - Solidworks đƣợc biết đến từ phiên Solidworks 1998 đƣợc du nhập vào nƣớc ta với phiên 2003 với phiên 2019, phần mềm phát triển đ sộ thƣ viện khí khơng dành cho xí nghiệp khí mà cịn dành cho ngành khác nhƣ: đƣờng ống, kiến trúc, trang trí nội thất, mỹ thuật … 7.1.2 Một số chức solidworks a Chức n ng CA b Chức n ng CAM c Chức n ng CA - C C R L T DU Ph n tích tĩnh học Ph n tích động học Ph n tích động lực học (bài tốn ph n tích ứng suất cấu chuyển độngcon l n di chuyển ray Ph n tích dao động Ph n tích nhiệt học Ph n tích va chạm chi tiết Ph n tích thủy khí động học Ph n tích q trình rót kim loại lỏng vào khn mức độ gia nhiệt cần thiết cho q trình 7.2 Phân tích lực, tính ứng suất dầm 7.2.1 Phân tích lực P= 201500N Hình 7.1: Sơ đ xác định ứng suất dầm đặt ray di chuyển cầu SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 95 Thiết kế cầu trục 10T 7.2.2 Tính ứng suất dầm phần mềm solidworks a Tạo chi tiết Hình 7.2: Kết cấu dầm b Tính ứng suất solidworks Để tính ứng suất solidworks ta vào giao diện SOLI WORKS simulation Ở giao diện làm việc SOLI WORKS simulation ta tiến hành: - Chọn vật liệu: Đặt ngàm cho dầm: C C R L T DU Hình 7.3: Ngàm dầm - Đặt lực lên dầm Hình 7.4: Lực ph n bố dầm SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 96 Thiết kế cầu trục 10T - Tính tốn ứng suất: C C Hình 7.5: Ứng suất dầm R L T So sánh: Theo số liệu tính tốn mục 6.9 ta có ứng suất cho phép dầm  tt  160.10 N / m DU ựa vào hình 7.5 ta có Ứng suất lớn dầm  pm  163,5.10 N / m Ta thấy sai số [ζ]tt [ζ]pm 100= 2,14% sai số k lớn Hình 7.6: Chuyển vị dầm (các vị trí nguy hiểm) SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 97 Thiết kế cầu trục 10T C C R L T DU Hình 7.7: Momen dầm  Kết luận: việc tính tốn sức bền ứng suất dầm phần mềm xác, thể sinh động b t m t giúp ta dễ dàng nhận biết điểm đặc biệt hay tiết diện nguy hiểm Nhƣng đòi hỏi ngƣời sử dụng phải thành thạo thao tác phần mềm SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 98 Thiết kế cầu trục 10T CHƢƠ G 8: HƢỚNG DẪN AN TOÀN VÀ SỬ DỤNG MÁY 8.1 An toàn sử dụng máy Trong thực tế tần suất xảy tay nạn sử dụng máy n ng lớn nhiều so với loại máy khác o vấn đề an toàn sử dụng máy n ng vấn đề quan trọng đƣợc đặt lên hàng đầu Với c ng trục l n có nhiều phận máy l p với đƣợc đặt cao cần phải thƣờng xuyên kiểm tra để kịp thời phát hƣ hỏng nhƣ lỏng mối ghép, rạn nứt mối hàn thời gian sử dụng l u … Đối với chi tiết máy chuyển động nhƣ bánh xe, trục quay phải có vỏ bọc an tồn nhằm ng n mảnh v v ng có cố chi tiết máy hoạt động Toàn hệ thống điện máy phải đƣợc nối đất Với động có phanh hãm nhiên phải kiểm tra phanh thƣờng C C xuyên không để xảy tƣợng kẹt phanh g y nguy hiểm sử dụng Tất ngƣời điều khiển máy làm việc hay phục vụ máy phạm vi làm việc máy phải học tập quy định an tồn lao động có làm kiểm tra phải đạt kết R L T DU Trong máy làm việc công nh n không đƣợc đứng vật n ng phận mang để di chuyển với vật nhƣ không đƣợc dùng dƣới vật n ng di chuyển Đối với máy không không hoạt động thƣờng xuyên (nhiều ngày không sử dụng) đƣa vào sử dụng phải kiểm tra toàn kết cấu máy Để kiểm tra tiến hành thử máy với hai bƣớc thử tĩnh thử động ƣớc thữ tĩnh: treo vật n ng có trọng lƣợng 1,25 lần trọng lƣợng n ng danh nghĩa cầu trục thiết kế để thời gian từ 10 đến 20 phút Theo dõi biến dạng toàn cấu máy Nếu khơng có cố xảy tiếp tục tiến hành thử động ƣớc thử động: Treo vật n ng có trọng lƣợng 1,1 trọng lƣợng n ng danh nghĩa sau tiến hành mở máy n ng, di chuyển, hạ vật, mở máy đột ngột, phanh đột ngột Nếu khơng có cố xảy đƣa máy vào hoạt động Trong cơng tác an tồn sử dụng c ng trục ngƣời quản l cho l p thêm thiết bị an toàn nhằm hạn chế tối đa tai nạn xảy cho công nh n làm việc Một số thiết bị an tồn sử dụng là: Sử dụng cơng t c đặt vị trí cuối hành trình xe l n hay cấu di chuyển c ng trục Các công t c đƣợc nối với thiết bị đèn m báo hiệu nhằm báo cho ngƣời sử dụng SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 99 Thiết kế cầu trục 10T biết để dừng máy Đ ng thời củng nối trực tiếp với hệ thống điều khiển để tự động ng t thiết bị có cố xảy Nhƣ để hạn chế tối đa tai nạn xảy địi hỏi ngƣời cơng nh n sử dụng máy phải có thức chấp hành nghiêm túc yêu cầu nêu 8.2 Hƣớng dẫn sử dụng máy Nhƣ nêu phần vấn đề an toàn sử dụng c ng trục l n quan trọng Để đảm bảo an toàn việc vận hành c ng trục yêu cầu ngƣời sử dụng việc chấp hành đầy đủ quy định an tồn lao động cịn phải n m vững đƣợc nguyên t c hoạt động cách điều khiển máy Trong mục trình bày cách cụ thể hệ thống điều khiển Các cấu máy trục hoạt động điều kiện chịu tải lớn Chế độ độ xảy nhanh mở máy tần số đóng ng t lớn Để đảm bảo an toàn sử dụng máy yêu cầu hệ thống điều khiển phải đáp ứng đƣợc yêu cầu: C C R L T - Sơ đ hệ thống điều khiển đơn giản Các ph n tử chấp hành hệ có độ tin cậy cao thuận lợi việc thay sữa chữa - Sơ đ điều khiển đơn giản DU Trong sơ đ điều khiển phải có mạch bảo vệ tải ng n mạch Có cơng t c hành trình hạn chế hành trình tiến ,lui cho cấu di chuyển xe l n, c ng l n Hạn chế hành trình lên cấu n ng hạ vật Sơ đ hệ thống điều khiển c ng trục đƣợc trình bày sơ đ dƣới đ y: K hiệu: - A :Aptomat dùng để bảo vệ ng n mạch - 1cc,2cc : Cầu chì - D1: Động n ng ,hạ vật - D2:Động di chuyển c ng trục - D3: Động di chuyển xe l n - P1:Phanh hãm cấu n ng hạ vật - P2: Phanh hãm cấu di chuyển c ng trục l n - P3: Phanh hãm cấu di chuyển xe l n - Ai: Các nút ấn - Bi: Các cơng t c hành trình - Ki: Các cơng t c tơ - SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 100 Thiết kế cầu trục 10T Để vận hành c ng trục đóng aptomatA Lúc chƣa có động hoạt động Muốn cấu hoạt động tiến hành ấn nút ấn -Ấn nút A1 : Cơ cấu n ng hoạt động n ng vật lên -Ấn nút A2: Cơ cấu n ng hoạt động hạ vật xuống - Ấn nút A3: C ng l n di chuyển qua phải -Ấn nút A4: C ng l n di chuyển qua trái -Ấn nút A5: Xe l n chuyển động tới -Ấn nút A6: Xe l n chuyển động lùi C C R L T DU Hình 8.1: Sơ đ hệ thống điều khiển cầu trục l n Hình 8.2: Sơ đ hệ thống điều khiển cầu trục l n SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 101 Thiết kế cầu trục 10T Điều khiển xe l n hoạt động Khi ấn nút A5, lúc xe l n cuối hành trình tới ( bị tác động ) Hồng ấn nút A6 đóng (xe l n lùi) cơng t c tơ K5 khơng có điện o tiếp điểm K5 mạch khơng đóng.Điều lằm khống chế hành trình xe l n tránh trƣờng hợp động xe l n đƣợc cấp điện để quay hai chiều ngƣợc Giả sử xe l n khơng cuối hành trình nút ấn A6 khơng bị tác động ta ấn nút A5 cơng t c tơ K5 có điện ,tiếp điểm K5 mạch đóng Động phanh P3 đƣợc cấp điện Lúc phanh mở(do phanh sử dụng phanh thƣờng đóng )và xe l n chuyển động tới Nếu không ấn A5 xe l n ngừng lại Ngƣợc lại xe l n chuyển động đến chạm công t c hành trình hạn chế hành trình tới xe dừng lại Khi xe l n chuyển động ấn nút A6 động không bị ng n mạch tiếp điểm thƣờng kín K5 bị tác động ng t điện vào công t c tơ K6 C C R L T o xe l n làm việc an tồn Các động cịn lại hệ thống điều kiển nhƣ động DU SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 102 Thiết kế cầu trục 10T KẾ Ậ Đ án tốt nghiệp nơi để t ng kết tất kiến thức đƣợc học từ n m đại học Ngoài đ y hình thức đánh giá am hiểu nhƣ vận dụng kiến thức b ích đƣợc học từ kinh tế xã hội kiến thức chuyên ngành sinh viên Sau xác định đƣợc nhiệm vụ tốt nghiệp “Thiết kế cầu trục 10 tấn” Trãi qua thời gian đầu cịn b ng , việc tìm kiếm tài liệu Nhƣng với giúp đ nhiệt tình thầy TS ùi Minh Hiển em hoàn thành đƣợc đ án tốt nghiệp Tuy đ án nhiều thiếu sót giúp chúng em nhận khó kh n ln ln có đƣợc cách giải chịu khó tìm tịi học hỏi, nghiên cứu Với trình độ kiến thức cịn hạn chế, thời gian có hạn, cơng việc hoàn toàn m chƣa am hiểu s u thực tế sản xuất Vì đ án khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong đƣợc bảo, góp để đ án đƣợc hoàn thiện C C R L T th n có thêm kinh nghiệm điều kiện phát huy sau Để hoàn thành Đ án tốt nghiệp này, lời em xin ch n thành cảm ơn đến tồn thể thầy trƣờng Đại học ách Khoa Đà N ng nói chung thầy DU khoa Cơ khí nói riêng, ngƣời tận tình hƣớng dẫn, dạy dỗ, trang bị cho em kiến thức b ích n m n m học vừa qua Đặc biệt em xin ch n thành gửi lời cảm ơn s u s c đến thầy TS ùi Minh Hiển, ngƣời tận tình hƣớng dẫn, trực tiếp bảo tạo điều kiện giúp đ em suốt trình làm Đ án tốt nghiệp Sau em xin gửi lời cảm ơn ch n thành tới gia đình, bạn bè giúp đ , động viên, c vũ đóng góp kiến trình học tập nhƣ trình làm đ án tốt nghiệp m xin ch n thành cảm ơn ! SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 103 Thiết kế cầu trục 10T TÀI LIỆU THAM KHẢO C C R L T DU - SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 104 ...  Cầu trục dầm đơi: Hay cịn gọi cầu trục dầm  Cầu trục dầm kép: có loại dầm hộp dầm giàn không gian  Cầu trục dầm hộp  Cầu trục dầm giàn - Ph n loại theo phạm vi phục vụ:  Cầu trục cho cầu. .. tắc làm việc -Cầu trục -C ng trục -Cần trục tháp -Cần trục quay di động(cần trục tơ, bánh lốp, bánh xích) -Cần trục cột bu m cần trục cột quay -Cần trục ch n đế cần trục nối -Cần trục cáp DU 1.1.2... đ ểm cầu rục: - Đối với cầu trục dầm đơi q trình di chuyển xảy xô lệch dầm cầu lực cản hai bên ray không SVTH: Nguyễn Tuấn Hoàng – Lớp: 14C1B GVHD: TS Bùi Minh Hiển 10 Thiết kế cầu trục 10T -