Thiết kế bán cổng trục 15 tấn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ BÁN CỔNG TRỤC 15 TẤN Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS TÀO QUANG BẢNG DƯƠNG VĂN THÁI Đà Nẵng, 2019 Thiết kế bán cổng trục 15 LỜI NÓI ĐẦU Trong giai đoạn nay, đất nước bước vào thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa kinh tế Vai trị ngành khí ngày trở nên quan trọng phát triển kính tế đất nước, nói ngành then chốt công nghiệp đại Trong suốt năm học tập trường, em truyền đạt kiến thức bản, làm sở, hành trang cho công việc sau Để tổng kết học suốt năm vừa qua, phân công nhà trường, em nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế bán cổng trục 15 tấn” hướng dẫn thầy giáo Tào Quang Bảng C C Đây đề tài thường thấy thực tế, xuất nhiều nhà máy, kho bãi, sở sản xuất lắp ráp khí Bán cổng trục 15 thiết bị nâng hạ quan trọng, giảm sức nặng người công nhân làm việc, qua đó, nâng cao R L T suất lao động công nhân Thiết bị nâng hạ thường nâng vật nặng, di chuyển cao nên u cầu tính an tồn cho người vật cao Khi nghiên cứu đề tài này, em tham khảo nhiều tài liệu, sách thực tế, em nhận thấy đề tài tương đối rộng, nhiều kiểu mẫu tùy thuộc vào DU điều kiện sở sản xuất hay cơng ty riêng Tuy nhiên, dù thiết kế có theo hướng thiết kế đề tài cần phải đảm bảo ba tiêu là: Phải có tính kinh tế, đạt suất cao đảm bảo an toàn Và em cố gắng để đề tài thiết kế theo ba tiêu Tuy nhiên, đề tài có khối lượng tương đối lớn, lại chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế nên em gặp nhiều khó khăn, việc tìm kiếm tài liệu hướng dẫn Vì việc sai sót thiết kế tính tốn tránh khỏi Em mong thầy bạn dẫn để em hồn thành tốt công việc sau Em xin chân thành cảm ơn Đà Nẵng, tháng năm Sinh viên Dương Văn Thái Sinh viên thực hiện: Dương Văn Thái Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng i Thiết kế bán cổng trục 15 CAM ĐOAN Với hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn tham khảo tài liệu em hồn thành đồ án tốt nghiệp xin cam kết rằng: Các số liệu, cơng thức trích dẫn từ tài liệu tham khảo đáng tin cậy Tuân thủ quy định nhà trường đề cách thức trình bày đồ án Nội dung phần đồ án giáo viên hướng dẫn cụ thể kiểm tra thường xun Khơng trích dẫn, chép từ nguồn tài liệu chưa đồng ý tài liệu vi phạm pháp luật C C Sinh viên thực R L T U D Sinh viên thực hiện: Dương Văn Thái Dương Văn Thái Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng ii Thiết kế bán cổng trục 15 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH ẢNH vii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Các thông số máy trục .1 1.3 Giới thiệu loại thiết bị nâng chuyển 1.3.1 Khái niệm .5 C C 1.3.2 Phân loại .5 R L T CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ BÁN CỔNG TRỤC 2.1 Tổng quan bán cổng trục DU 2.2 Giới thiệu loại bán cổng trục thông số kỹ thuật bán cổng trục 2.2.1 Một số đặc điểm bán cổng trục 2.2.2 Phân loại bán cổng trục .9 2.2.3: Các thông số kỹ thuật bán cổng trục 12 2.3 Giới thiệu thiết bị liên quan 13 2.3.1 Cáp thép .13 2.3.2 Ròng rọc .13 2.3.3 Tang 14 2.3.4 Bộ phận mang tải .14 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ BÁN CỔNG TRỤC 17 3.1 Lựa chọn kết cấu dầm 17 3.1.1 Phương án .17 3.1.2 Phương án .17 3.1.3 Phương án .18 3.2 Phương án lựa chọn sơ đồ động học cấu nâng 18 Sinh viên thực hiện: Dương Văn Thái Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng iii Thiết kế bán cổng trục 15 3.2.1 Phương án .19 3.2.2.Phương án 19 3.3 Chọn sơ đồ động học cho cấu di chuyển xe 20 3.3.1 Phương án .20 3.3.2 Phương án .20 3.3.3 Phương án .21 3.4 Chọn sơ đồ động học cho cấu di chuyển bán cổng trục 21 3.4.1 Phương án .21 3.4.2 Phương án .22 3.4.3 Phương án .22 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG 24 C C 4.1 Tính tốn cấu nâng 24 R L T 4.1.1 Chọn loại dây cáp 24 4.1.2 Palăng giảm lực 24 DU 4.1.3 Tính kích thước dây cáp 25 4.1.4 Tính kích thước tang ròng rọc 26 4.1.5 Chọn động điện 28 4.1.6 Tỷ số truyền chung .28 4.1.7 Tính chọn phanh 28 4.1.8 Bộ truyền 30 4.2 Các phận khác cấu nâng 49 4.2.1 Khớp nối trục .49 4.2.2 Móc ổ móc treo .50 4.2.3 Bộ phận tang 52 CHƯƠNG 5: TÍNH CƠ CẤU DI CHUYỂN XE CON 58 5.1.Sơ đồ dẫn động cấu: .58 5.2.Tính cấu di chuyển xe 58 5.2.1.Bánh xe ray 58 5.2.2 Động điện .60 5.2.3.Tỷ số truyền chung .61 Sinh viên thực hiện: Dương Văn Thái Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng iv Thiết kế bán cổng trục 15 5.2.4.Kiểm tra động điện mômen mở máy 61 5.2.5 Phanh 62 5.2.6 Bộ truyền 63 5.2.7.Các phận cấu di chuyển xe 63 5.2.8 Ổ đỡ trục bánh xe .67 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC 69 6.1.Các số liệu ban đầu: 69 6.2: Cơ cấu di chuyển ray .69 6.2.1 Bánh xe ray 69 6.2.2 Động điện .71 6.2.3.Tỷ số truyền chung .72 C C 6.2.4 Kiểm tra động mômen mở máy 72 R L T 6.2.5 Bộ truyền 73 CHƯƠNG 7: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC 74 DU 7.1 Bánh Xe Ray: 74 7.2 Động Cơ Điện 75 7.3.Tỷ số truyền chung 76 7.4 Kiểm tra động mômen mở máy .76 7.5 Bộ Truyền 77 7.6 Các phận cấu di chuyển bán cổng trục: 78 7.6.1 Tính tốn trục I 78 7.6.2 Tính tốn trục II 81 CHƯƠNG 8: TÍNH KẾT CẤU KIM LOẠI CỦA DẦM CHÍNH 85 8.1 Số liệu ban đầu 85 8.2.Tính Tải Trọng 85 8.3 Xác định kích thước tiết diện dầm 86 8.4 Ứng suất tiết diện dầm 89 8.5.Tính tiết diện gối tựa dầm .92 CHƯƠNG 9: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT TRỤC VÀ THIẾT KẾ MƠ HÌNH 3D BẰNG SOLIDWORKS 94 9.1 Phân tích tính làm việc điều kiện kỹ thuật chi tiết 94 Sinh viên thực hiện: Dương Văn Thái Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng v Thiết kế bán cổng trục 15 9.1.1 Điều kiện làm việc 94 9.1.2 Điều kiện kỹ thuật .94 9.1.3 Yêu cầu kỹ thuật 94 9.2 Phương pháp chế tạo phôi .94 9.2.1 Chọn loại phôi 94 9.2.2 Phân tích lượng dư 96 9.3 Quy trình công nghệ gia công 96 9.3.1 Phân tích chọn lựa chuẩn gia công .96 9.3.2 Phân tích đặc điểm yêu cầu kỹ thuật bề mặt cần gia cơng 98 9.3.3 Trình bày nội dung nguyên công .99 9.4 Thiết kế mơ hình bán cổng trục phần mềm Solidworks 114 C C 9.4.1 Giới thiệu tổng quan phần mềm Solidworks 114 R L T 9.4.2 Những tính bật phần mềm Solidworks 115 9.4.3 Thiết kế mơ hình 3D bán cổng trục phần mềm Solidworks 116 DU CHƯƠNG 10: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ CÁC KỸ THUẬT AN TOÀN TRONG VẬN HÀNH BÁN CỔNG TRỤC 118 10.1 Các thiết bị an toàn máy 118 10.1.1 Công tắc giới hạn chiều cao nâng .118 10.1.2 Thiết bị giới hạn hành trình di chuyển 119 10.2 Hướng dẫn sử dụng máy 119 10.3 An toàn sử dụng máy 120 10.4 Nội quy vận hành bán cổng trục 15 120 10.5 Bảo dưỡng máy .122 KẾT LUẬN 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124 Sinh viên thực hiện: Dương Văn Thái Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng vi Thiết kế bán cổng trục 15 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Đồ thị tải trọng trung bình cấu máy trục chế độ làm việc trung bình Hình 2: Cổng trục Hình 3: Cầu trục Hình 4: Bán cổng trục Hình 1: Bán cổng trục dầm đơn khơng có conson 10 Hình 2: Bán cổng trục conson dầm đơn Q = 7,5T, LK = 4+16mm 10 Hình 3: Bán cổng trục dầm đơn kiểu dầm 11 C C Hình 4: Bán cổng trục dầm đơi khơng có conson .11 Hình 5: Rịng rọc .14 R L T Hình 6: Tang .14 Hình 7: Móc mang vật .15 DU Hình 8: Cặp giữ 15 Hình 9: Gầu ngoạm 16 Hình 1: Phương án dầm kết cấu dạng hộp .17 Hình 2: Phương án dầm kết cấu kiểu dàn .17 Hình 3: Phương án dầm kết cấu dầm chữ I .18 Hình Phương án sơ đồ cấu nâng tang động nằm khác phía 19 Hình Phương án sơ đồ cấu nâng, động tang phía 19 Hình 6: Phương án sơ đồ trục truyền chậm, bánh xe nằm phía hộp giảm tốc 20 Hình : Phương án sơ đồ trục truyền chậm hai bánh xe nằm phía HGT 20 Hình 8: Phương án sơ đồ trục truyền nhanh với hai hộp giảm tốc nằm phía 21 Hình 9: Phương án sơ đồ cấu di chuyển với hộp giảm tốc cặp bánh ăn khớp 21 Hình 10: Sơ đồ cấu di chuyển bán cổng trục với hộp giảm tốc cấp 22 Hình 11: : Phương án sơ đồ di chuyển cấu cân 23 Hình 1: Sơ đồ cấu nâng 24 Sinh viên thực hiện: Dương Văn Thái Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng vii Thiết kế bán cổng trục 15 Hình 2: Sơ đồ Pa lăng nâng vật 25 Hình 3: Chiều dài tang .26 Hình 4: Phanh má thuỷ lực 29 Hình 5: Vẽ phác kích thước hộp giảm tốc 41 Hình 6: Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên cặp bánh 41 Hình 7: Biểu đồ momen trục I 43 Hình 8: Biều đồ momen trục II 44 Hình 9: Biểu đồ momen trục III 46 Hình 10: Sơ đồ móc treo 51 Hình 11: Tính cặp cáp .52 Hình 12: Kết cấu phận tang .53 Hình 13: Sơ đồ tính trục tang 54 C C Hình 14: Kết cấu trục tang .54 R L T Hình 1: Sơ đồ dẫn động xe lăn 58 DU Hình 2: Sơ đồ xác định tải trọng lên bánh xe 59 Hình 3: Sơ đồ để tính sức bền bánh xe 60 Hình 4: Kết cấu trục bánh dẫn 63 Hình 5: Sơ đồ tính trục 64 Hình Các tải trọng tác dụng lên ổ 67 Hình 1: Sơ đồ cấu di chuyển bán cổng trục 69 Hình 2: Sơ đồ xác định tải trọng lên bánh xe 69 Hình 3:Sơ đồ tính sức bền dập bánh xe .70 Hình 1: Kết cấu trục bánh dẫn 78 Hình 2: Sơ đồ tính trục biểu đồ mômen uốn trục I 79 Hình 3: Sơ đồ tính trục biểu đồ mômen uốn trục II 82 Hình 1: Tiết diện ngang dầm 87 Hình 2: Sơ đồ xác định ứng suất tiết diện dầm 89 Hình 3: Sơ đồ xác định tải trọng phụ lực quán tính tác dụng .90 Sinh viên thực hiện: Dương Văn Thái Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng viii Thiết kế bán cổng trục 15 Hình 4: Phân bố giăng dầm 91 Hình 5: Sơ đồ kiểm tra độ ổn định dầm 92 Hình 6: Sơ đồ tính tiết diện gối tựa mối ghép dầm .92 Hình 1: Sơ đồ gá đặt 99 Hình 2: Sơ đồ gá đặt 101 Hình 3: Sơ đồ gá đặt 107 Hình 4: Sơ đồ gá đặt 110 Hình 5: Nhiệt luyện 112 Hình 6: Sơ đồ gá đặt 113 Hình 7: Sơ đồ kiểm tra 114 Hình 8: Phần mềm SOLIDWORKS 114 C C Hình 9: Giao diện thiết kế SOLIDWORKS 116 R L T Hình 10: Trục ray 116 Hình 11: Bánh 116 DU Hình 12: Mơ hình 3D bán cổng trục 117 Hình 13 : Xuất vẽ 2D từ mơ hình 3D .117 Hình 10 1: Công tắc giới hạn chiều cao nâng 118 Hình 10 2: Cơng tắc hành trình 119 Sinh viên thực hiện: Dương Văn Thái Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng ix ... Dương Văn Thái Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng Thiết kế bán cổng trục 15 Bán cổng trục: Có thể nói bán cổng trục kết hợp nửa cầu trục nửa cổng trục loại có kết cấu bên di chuyển đường ray đặt cao dọc... Phân loại bán cổng trục Người ta phân loại bán cổng trục sau: Sinh viên thực hiện: Dương Văn Thái Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng Thiết kế bán cổng trục 15 a Theo kết cấu dầm: Bán cổng trục dầm đơn... chung bán cổng trục chuyên dụng Sinh viên thực hiện: Dương Văn Thái Hướng dẫn: TS Tào Quang Bảng 11 Thiết kế bán cổng trục 15  Bán cổng trục có cơng dụng chung có kết cấu tương tự bán cổng trục