Thiết kế cầu trục 15 tấn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CẦU TRỤC 15 TẤN Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: PGS.TS TRẦN XUÂN TÙY NGUYỄN VĂN HOÀNG Đà Nẵng, 2019 TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Nội dung làm đƣợc bao gồm vấn đề sau: Nhu cầu thực tế đề tài Nói đến cầu trục nghĩ đến thiết bị nâng hạ vô quan trọng phổ biến nhà xƣởng, khu công nghiệp Ngày sản phẩm cầu trục đƣợc thiết kế chế tạo theo yêu cầu thực tế khách hàng nên việc đảm bảo tiêu chuẩn nhƣ chất lƣợng ngày đƣợc nâng cao Chính khách hàng có nhu cầu thực nhà chế tạo lập kế hoạch, lên phƣơng án sản xuất chi tiết Thiết bị chí khơng có nhà sản xuất cầu trục mà sản xuất rao bán cầu trục đại trà nhƣ thiết bị khác C C mà cần phải có kế hoạch sản xuất phù hợp điều kiện mơi trƣờng làm việc R L T thiết bị khác Hiện với phát triển công nghệ thiết bị máy móc việc sản xuất cầu trục đạt tiêu chuẩn đƣợc rút ngắn lại đảm bảo chất lƣợng U D Do đó, thiết kế cầu trục đảm bảo đƣợc nhu cầu cần thiết cho ngành công nghiệp, cần thiết cho nhà xƣởng khu công nghiệp Phạm vi nghiên cứu đề tài tốt nghiệp:  Tính tốn thiết kế cầu trục 15 Nội dung đề tài thực : Thiết kế cầu trục 15  Số trang tuyết minh: 103 trang  Số vẽ: Ao Kết đạt đƣợc:  Phần lý thuyết  Giới thiệu chung nâng chuyển  Giới thiệu cầu trục  Hướng dẫn vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa, an toàn lao động sử dụng máy  Phần tính tốn thiết kế  Phân tích lựa chọn phương án thiết kế cầu trụ 15  Thiết lập sơ đồ động học máy  Tính tốn, thiết kế thơng số động lực học phận  Tính tốn thiết kế số cụm chi tiết có liên quan móc treo tang ,khớp nối  Thiết kế hệ thống điện Đà Nẵng, Ngày 20 tháng năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Văn Hoàng C C U D R L T ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độclập - Tự - Hạnhphúc KHOA CƠ KHÍ NHIỆM VỤ ĐỒ N TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Hoàng Số thẻ sinh viên: 101140224 Lớp: 14C1VA Khoa: Cơ khí Nghành: Cơng nghệ chế tạo máy 1- Tên đề tài tốt nghiệp: Thiết kế cầu trục 15 2- Đề tài thuộc diện: ○ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực 3- Các số liệu ban đầu: - Khối lượng lớn vật nâng: - Chiều cao nâng: Q = 15 (tấn) C C H = 10 (m) R L T - Khẩu độ: L = 20 (m) 4- Nội dung thuyết minh tính tốn:  Chương 1: Giới thiệu chung máy nâng chuyển  Chương 2: Các thơng số phân tích lựa chọn phương án tính tốn  Chương 3: Tính tốn động lực học phận U D  Chương 4: Tính kết cấu kim loại cầu trục  Chương 5: Hướng dẫn an toàn vận hành máy 5- Các vẽ đồ thị  Bản vẽ giới thiệu phương án cầu trục  Bản vẽ sơ đồ động cầu trục  Bản vẽ chung tổng thể toàn cầu trục  Bản vẽ lắp số phận chủ yếu cầu trục  Bản vẽ chế tạo số chi tiết quan trọng cầu trục - Ngày giao nhiệm vụ thiết kế: 20/02/2019 - Ngày hoàn thành thiết kế tốt nghiệp: 1Ao 1Ao 2Ao 3Ao 1Ao 20/05/2019 Đà Nẵng, ngày 20 tháng 02 năm 2019 T ƣ ng Bộ m n Giáo viên hƣớng dẫn PGS.TS.Trần Xuân Tùy Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T LỜI NÓI ĐẦU Sau ba tháng tìm hiểu thực cuối em hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Thiết kế cầu trục 15 tấn” Để hồn thành đồ án này, ngồi nổ lực tìm hiểu, nghiên cứu thân, em cần giúp đỡ nhiều ngƣời Lời đầu tiên, em xin đƣợc gửi lời cám ơn đến toàn thể thầy cô trƣờng Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, ngƣời tận tâm, tận tình truyền đạt kiến thức bổ ích suốt năm năm theo học trƣờng Đây hành trang vô to lớn bổ ích khơng giúp em hồn thành khóa học trƣờng mà chuẩn bị vững cho tƣơng lai, công việc sau Tiếp theo,em xin đặc biệt gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS.Trần Xuân Tùy, C C ngƣời tạo điều kiện tận tình giúp đỡ em suốt trình làm đồ án R L T Những kinh nghiệm kiến thức bổ ích mà thầy truyền đạt giúp ích nhiều cho em việc bảo vệ đồ án cho công việc sau U D Em xin đƣợc gửi lời cám ơn đến bạn em, ngƣời em tìm hiểu nghiên cứu để đồ án đƣợc hoàn thiện thời hạn Cuối cùng, em xin gửi lời cám ơn đến ngƣời thân gia đình em ln động viên tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình làm đồ án Vì thời gian có hạn lần em tự tay thiết kế đề tài mang tính ứng dụng cao nên sai sót đồ án khơng thể tránh khỏi Em kính mong q thầy đóng góp, bổ sung để đồ án đƣợc hồn thiện cách tốt Em xin chân thành cám ơn! Đà Nẵng, ngày 20 tháng năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Văn Hoàng i Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T CAM ĐOAN Với hƣớng dẫn tận tình giáo viên hƣớng dẫn tham khảo tài liệu em hoàn 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 trƣờng đề cách thức trình bày đồ án - Nội dung phần đồ án đƣợc giáo viên hƣớng dẫn cụ thể kiểm tra thƣờng xun - Khơng trích dẫn, chép từ nguồn tài liệu chƣa đƣợc đồng ý nhƣ tài liệu vi phạm pháp luật C C Sinh viên thực R L T U D ii Nguyễn Văn Hoàng Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T MỤC LỤC CAM ĐOAN ii CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN,CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN VÀ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN TÍNH TỐN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN: 1.1.1 Định nghĩa phân loại máy nâng chuyển: 1.1.2 Các thông số máy nâng chuyển: 1.1.3 Chế độ làm việc máy nâng chuyển: 1.1.4 Tải trọng trƣờng hợp tải trọng tính tốn: C C 1.1.5 Điều kiện an toàn máy nâng chuyển: R L T 1.2 GIỚI THIỆU CẦU TRỤC: 1.2.1 Cầu trục: U D 1.2.2 Phân loại cầu trục: 1.2.3 Các thông số chủ yếu cầu trục: 1.2.4 Đặc điểm tính tốn thiết kế cầu trục: 1.3 CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN VÀ PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN TÍNH TỐN 1.3.1.THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ CỦA CÁC BỘ PHẬN CẦU TRỤC: 10 1.3.1.1.Các phƣơng án thiết kế dầm : 10 1.3.2.Các phƣơng án thiết kế sơ đồ động học cấu nâng: 13 1.3.3.Các phƣơng án thiết kế sơ đồ động học cấu di chuyển xe : 15 1.3.4.Các phƣơng án thiết kế sơ đồ động học cấu di chuyển cầu: 17 CHƢƠNG TÍNH TỐN CƠ CẤU NÂNG 20 2.1 CƠ CẤU NÂNG: 20 2.1.1.Số liệu thiết kế ban đầu: 20 2.1.1.1.Tính toán cấu nâng: 21 2.1.2 Tính phận khác cấu nâng 53 CHƢƠNG 3: TÍNH TỐN CƠ CẤU DI CHUYỂN XE CON 62 3.1 Số liệu thiết kế ban đầu: 62 v Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T 3.2.Chọn bánh xe ray: 62 3.3.Tải trọng lên bánh xe: 63 3.4.Động điện: 65 3.5.Tỷ số truyền chung: 66 3.6.Kiểm tra động điện mômen mở máy: 66 3.7.Phanh: 67 3.8.Bộ truyền: 67 3.10.Ổ Đỡ Trục Bánh Xe 72 CHƢƠNG 4: TÍNH KẾT CẤU KIM LOẠI CỦA CẦU TRỤC 75 4.1 Tính tốn thiết kế dầm ngang (dầm chính) 75 4.1.1 Tính tải trọng 75 C C 4.1.2 Xác định kích thƣớc tiết diện dầm 76 R L T 4.1.3 Ứng suất tiết diện dầm 79 4.1.4 Tính độ bền ray dƣới xe: 85 U D 4.1.5 Tính mối ghép hàn: 86 4.2 Tính dầm cuối: 87 4.3 Tính dầm đặt ray di chuyển cầu : 89 4.4 Tính tốn Cơ Cấu Di Chuyển Cầu Trục 91 4.4.1 Các số liệu ban đầu: 91 4.4.2 Tính bánh xe ray: 92 4.4.3 Động điện: 93 4.4.4 Tỷ số truyền chung : 94 4.4.5 Kiểm tra động theo điều kiện bám : 94 4.4.6 Kiểm tra phanh theo điều kiện bám : 95 4.4.7 Bộ truyền : 96 HƢỚNG DẪN AN TOÀN VÀ VẬN HÀNH MÁY 98 vi Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T ANH MỤC H NH V – ẢNG Hình 1.1: Cầu trục nhà xƣởng nhà máy Dung Quất Hình 1.2: Cầu trục đƣợc lắp đặt xƣởng khí Hình 1.3: Biểu đồ lực Hình 1.4: Hình phân tích lực dầm Hình 2.1: Kết cấu dầm dạng chữ I Hình 2.2: Dầm đơn chữ I Hình 2.3: Kết cấu dầm dạng hộp Hình 2.4: Dầm đơi dạng hộp Hình 2.5: Kết cấu dầm kiểu giàn C C Hình 2.6: Dầm dạng giàn R L T Hình 2.7: Sơ đồ động học cấu nâng PA.1 Hình 2.8: Sơ đồ động học cấu nâng PA.2 U D Hình 2.9: Sơ đồ động học cấu nâng PA.3) Hình 2.10: Sơ đồ động học cấu di chuyển xe PA.1 Hình 2.11: Sơ đồ động học cấu di chuyển xe PA.2 Hình 2.12: Sơ đồ động học cấu di chuyển xe PA.3 Hình 2.13: Sơ đồ động học cấu di chuyển cầu PA.1 Hình 2.14: Sơ đồ động học cấu di chuyển cầu PA.2 Hình 2.15: Sơ đồ động học cấu di chuyển cầu PA.3 Hình 3.1: Sơ đồ động học cấu nâng Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý palăng Hình 3.3: Sơ đồ kích thƣớc tang Hình 3.4: Sơ đồ gia tải cấu nâng Hình 3.5: Sơ đồ phanh điện xoay chiều hai má Hình 3.6: Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên trục Hình 3.7: Biểu đồ momen trục I Hình 3.8: Biểu đồ momen trục II Hình 3.9: Biểu đồ momen trục III Hình 3.10: sơ đồ móc treo vii Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T Hình 3.11: Móc treo Hình 3.12: Tính cặp cáp Hình 3.13: Kết cấu tang Hình 3.14: Biểu đồ momen Hình 3.15: Kết cấu trục tang Hình 3.16: Biểu đồ phân bố tải trọng Hình 3.16: Biểu đồ phân bố tải trọng Hình 3.17: Sơ đồ động học cấu di chuyển xe Hình 3.18: Sơ đồ tính tải trọng đặt tác dụng lên xe Hình 3.19: Bánh xe Hình 3.20: Kết cấu trục bánh dẩn C C Hình 3.21: Các tải trọng tác dụng lên ổ R L T Hình 4.1 :Tiết diện ngang dầm Hình 4.2 : Biểu đồ momen uốn tải trọng dầm cấu khác U D Hình 4.3: Biểu đồ momen uốn lực quán tính xe lăn vật nâng Hình 4.4: Sơ đồ xác định tải trọng phụ lực quán tính tác dụng lên dầm dầm Hình 4.5: Phân bố giăng dầm Hình 4.6: Tính tiết diện gối tựa dầm Hình 4.7: Sơ đồ tính mối ghép dầm Hình 4.8: Dầm cuối Hình 4.9: Sơ đồ tính dầm đặt ray Hình 4.10: Mặt cắt ngang dầm đặt ray di chuyển cầu Hình 4.11: Sơ đồ đặt ray cấu di chuyển cầu Hình 5.1: Sơ đồ hệ thống điều khiển cầu trục lăn viii Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T Trong đó: A= 2000mm- khoảng trục bánh xe cầu Mô men uốn tải trọng tác dụng: M u'  RD'  b  38700.700  27,09.106 Nmm Mô men chống uốn tiết diện trục thẳng đứng Wy =3.86.106 mm3 cách tính tƣơng tự nhƣ Ứng suất uốn : M u' 27, 09.106     7, 02 N / mm2 Wy 3,86.10 ' u Tải trọng ngang dầm phanh xe lăn : P1'  P2'  Gx 40000 40000    7143N 7 PA  Gx 40000 40000    7143N 7 PD  C C R L T U D Phản lực gối tựa D tải trọng gây ra: RD''  p2' l1  l2 l 700  2000 700  p1'  7143  7143  7143N l l 3400 3400 Mô men uốn tiết diện I-I: M u  RD''  l1  7143.700  5.106 Nmm Ứng suất uốn :  u''  Mu 5.106   1,3N / mm2 Wy 3,86.10 Ứng suất uốn phụ mô men quán tính gây ra:  uph   u'   u''  7,02  1,3  8,32 N / mm2 Ứng suất uốn tổng tƣơng ứng với trƣờng hợp phối hợp tải trọng thứ hai :  ut   u   uph  10,6  8,32  18,92 N / mm2 Ứng suất cho phép tƣơng ứng với trƣờng hợp phối hợp tải trọng :    180N / mm2 4.3 Tính dầm đặt ray di chuyển cầu : Tải trọng: SVTH:Nguyễn Văn Hoàng_Lớp 14C1VA Q = 150000 N GVHD:PGS.TS.Trần Xuân Tùy Trang : 89 Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T Trọng lƣợng xe lăn kể cấu nâng: Go = 40000 N Trọng lƣợng cầu kể cấu di chuyển: Gc = 123000 N Giã sử xe lăn vị trí đầu cầu, cầu dầm, dầm chịu lực tác dụng lớn ta lất vị trí để tính tiết diện dầm Ta chọn vật liệu CT35, Ứng suất cho phép:    160MN / m2 Tổng tải trọng tác dụng lên dầm: P  Q  Go  Gc 123000  150000  60000   251500 N 2 2000 P C C R L T P Qy U D Qx P P.L Hình: 4.9 Sơ đồ tính dầm đặt ray Ta có: Qy  P 251500   125750 N 2 Mx  P.l 251500.4   251500 N 4 Trị số ứng suất lớn mặt cắt :  max  Mx  160.106 Nm2 Wx Nhƣ mômen chống uốn dầm là: Wx  Mx 251500   1,572.103 m3  1572cm3 160.10 160.106 SVTH:Nguyễn Văn Hoàng_Lớp 14C1VA GVHD:PGS.TS.Trần Xuân Tùy Trang : 90 Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T Tra bảng phụ lục 3-5) 7 ta có: Chọn thép chữ I theo tiêu chuẩn JIS G3192 - 1990 có số hiệu mặt cắt 45 vớ thông số sau: h = 400 mm ; b = 150 mm; d = 10 mm ; t = 18 mm; R = 17 mm ; r = 8,5 mm ; b C C d R L T U D t h R H nh 4.10: r ặt cắt ngang dầm đặt ray di chuyển cầu 4.4 Tính tốn Cơ Cấu i Chuyển Cầu T ục 4.4.1 Các số liệu ban đầu: - Tải trọng Q=15 = 150000N - Trọng lƣợng xe lăn G x =40000N - Trọng lƣợng cầu kể cấu di chuyển cầu G c = 123000N - Vận tốc di chuyển cầu V c =45V/p - Chế độ làm việc trung bình SVTH:Nguyễn Văn Hồng_Lớp 14C1VA GVHD:PGS.TS.Trần Xn Tùy Trang : 91 Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T Hình 4.11 Sơ đồ sơ cấu di chuyển cầu 4.4.2 Tính bánh xe ray: Ta chọn loại bánh xe hình trụ có hai rảnh hai bên với khích thƣớc theo ГOCT- 3569-74 - Đƣờng kính bánh xe : Dbx = 600mm - Đƣờng kính ngõng trục lắp ổ : d=80mm - Chiều rộng bánh xe : B= 100mm C C R L T U D * Tải trọng lên bánh xe: Bánh xe đƣợc bố trí khoảng cách nhịp cầu L=20000 mm khoảng cách trục B=3000mm Tải trọng tác dụng lên bánh xe gồm : - Trọng lƣợng thân cầu Gc, trọng lƣợng thân xe G x trọng tải nâng Q Tải trọng lớn tác dụng lên hai bánh đầu dầm bên trái: Ll Pmax  PA  P D  G x  Q   GC L = 20  1,1  123000  120525N  40000  150000 20 Tải trọng nhỏ tác dụng lên bánh xe A(và D) xe khơng có vật nâng đầu bên phải cầu Pmin ( A,D) = L  l 1 20  1, 25 Gx  GC  40000  123000  68250 N L 20 Tải trọng tƣơng đƣơng lên bánh xe, cơng thức : SVTH:Nguyễn Văn Hồng_Lớp 14C1VA GVHD:PGS.TS.Trần Xuân Tùy Trang : 92 Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T Pbx   kbx Pmax  0,85.1, 2.120525  122936 N (3-65) [1] Trong đó:   0,8 xác định theo công thức (3-65a) [1] với tỷ số : Q 150000   0,92 Q0 40000  123000 (3-13) [1] kbx =1,2 Với chế độ làm việc trung bình (3-12) [1] Bánh xe đƣợc chế tạo thép đúc 55 có độ rắn HB= 300-320 -Ứng suất dập đƣợc kiểm tra theo công thức  d  190 Pmax 120525 = 190 = 426 N / mm2 br 80  300 Ứng suất dập cho phép tra bảng :  d (2-19) [1]  750 N / mm2 C C Vậy kích thƣớc bánh xe chọn an toàn R L T 4.4.3 Động điện: Lực cản truyền động ma sát công thức : W1=  G0  Q  (3-40) [1] U D 2  fd 2.0,8  0, 02.80  (40000  123000  150000)  1669 N Dbx 600 Trong   0,8 , hệ số ma sát lăn 3-7) [1] f  0,02 , hệ số ma sát ổ (3-8) [1] Lực cản độ dốc đƣờng ray, công thức 3-41 W2 =   G0  Q   0,001163000  150000  313N   0,001 (3-9) [1] Tổng lực cản tỉnh chuyển động, công thức : Wt = kt W1 +W2 = 2,6.1669 +313 = 4652,4N kt - Lấy theo tỷ số (3-39) [1] L 20000  6, 67 , tra bảng 3-6 lấy kt  2,6 = B 3000 Công suất tỉnh yêu cầu động điện Nt = (3-60) [1] Wt Vc 4652, 4.45   4,1Kw 60.1000.dc 60.1000.0,85  đc= 0,85 – Hiệu suất truyền SVTH:Nguyễn Văn Hoàng_Lớp 14C1VA GVHD:PGS.TS.Trần Xuân Tùy Trang : 93 Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T Tƣơng ứng với chế độ làm việc cấu trung bình, có CD=25% sơ chọn động điện kiểu A0Π2-52-8 có đặc tính sau: Cơng suất danh nghĩa : N đc =5,0KW Số v ng quay danh nghĩa : n đc = 940 V/P Hệ số tải : Mô men vô lăng : (Gi Di2 ) roto  4,1Nm Khối lƣợng động M max  2,9 M dn : m= 140kg 4.4.4 Tỷ số truyền chung : Số vòng quay yêu cầu bánh xe nbx = Vc 45   23,8v / p  Dbx 3,14.0,6 R L T Tỷ số truyền chung cần có truyền: ic = C C nâc 940   40 nbx 23,8 U D 4.4.5 Kiểm tra động theo điều kiện bám : Gia tốc lớn để đảm bảo hệ số an toàn bám K b =1,2 J max  g G0  Gd   d   Gd f  w0t  Dbx  1,2  (3-5) [1] Trong đó:   0,2 : Hệ số bám f  0,02 : Hệ số ma sát trƣợt Gd  40000N Tổng áp lực lên bán dẫn vật Wt - Tổng lực cản tỉnh khơng có vật, tính nhƣ sau: Wt  Wt Gc 123000  4652,  2096 N Gc  Q 123000  150000 J max = 9,8  40000.0, 80    40000.0, 02  2096   0,37 m/s2 123000  1, 600  Thời gian mở máy tƣơng ứng với gia tốc cho phép tm0  vc 45   2( s) 60  J 0max 60  0,37 SVTH:Nguyễn Văn Hoàng_Lớp 14C1VA GVHD:PGS.TS.Trần Xuân Tùy Trang : 94 Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T Mô men mở máy tối đa cho phép không sảy trƣợt, theo công thức :   (Gi Di2 ) I n1 Wt Dbx G0 Dbx2 n1 M     i x dc 375  i x2 t m0 dc 375  t m0 m  (3-54) [1] 2096.0, 123000.0, 62  940 9, 46.940    114 Nm 2.40.0,85 375.402.1,1.0,85 375.1,1   (Gi Di2 ) I  1,2(Gi Di2 ) roto  (Gi Di2 ) khop   1,2(4,1  3,79)  9,46 Nm Mô men danh nghĩa động chọn Mdn = 9550 N âc 5,0  9550  50,7 Nm 940 n âc Mô men mở máy trung bình động Mm đc  1,8  2,5M dn  1,1M dn C C  1,7.M dn  1,7.50,7  86,3Nm < M m0  103,8Nm R L T Nhƣ ta dùng M max =2,3 M dn động vẩn có mơ men mở máy nhỏ nhiều so với mô men mở máy cho phép để không bị trƣợt U D 4.4.6 Kiểm tra phanh theo điều kiện bám : Gia tốc hảm nên dùng khơng có vật nâng,theo bảng 3-10 chọn j 0ph  0,75m / s Tƣơng ứng với thời gian phanh khơng có vật t 0ph  vx 45   1( s) 60  J ph 60.0,75 Với phanh đặt trục thứ nhất, nên mô men phanh xác định theo công thức : M ph Wt Dbx G0 Dbx2 n1  dc   (Gi Di ) n1     i x dc 375  i x2 t 0ph 375  t 0ph  (3-58) [1] 2096.0, 123000.0, 62  940  0,85 9, 46.940    64, Nm 2.40.0,85 375.402.1 375.1 Chọn phanh má TKT-200 có mơ men phanh lớn M max =160Nm, nhƣng ta sử dụng theo yêu cầu với M ph =64,2Nm Ta kiểm tra tình hình làm việc phanh chọn - Hệ số an toàn bám :Với phanh chọn có mơ men phanh gần sát trị số tính đƣợc, nên thực tế phanh xe lăn khơng có vật nâng có t 0ph  1s j 0ph  0,75m / s , SVTH:Nguyễn Văn Hoàng_Lớp 14C1VA GVHD:PGS.TS.Trần Xuân Tùy Trang : 95 Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T tức phù hợp với số liệu cho bảng 3-10, khơng cần kiểm tra an tồn bám - Gia tốc hảm có vật: có vật, thời gian phanh xác định theo công thức : t ph     (Gi Di2 ) I n1 375( M ph  M t* )  (G0  Q) Dbx2 n1 dc 375( M ph  M t* )i x2 1.9,46.940 (15000  150000).0,6 2.940.0,85   1,3( s) 375(66,3  12,5) 375(66,3  12,5).40 Trong đó: M t*  (3-57) [1] W1  Dbx 1413,3.0,6   12,5 Nm  i x  dc 2.40.0,85 Gia tốc hãm là: j ph  C C vc 45   0,5m / s ; 60.t ph 60.1,3 R L T Nằm khoảng thƣờng dùng (0,2  0,6m / s ) Nhƣ phanh chọn hợp lý 4.4.7 Bộ truyền : U D Theo sơ đồ di chuyển cầu phƣơng án chọn, ta chọn hộp giảm tốc bánh trụ thẳng ( hộp giảm tốc tiêu chuẩn ) Hộp giảm tốc phải thỏa mãn yêu cấu sau: - Với cƣờng độ làm việc trung bình : CĐ=25% - Số vòng quay trục vào : n= 940 v/p - tỷ số truyền chung: i= 40 Công suất phải truyền lớn xe lăn có vật nâng đầu cầu N max  N t - PA  PD  101017,8  3,22  2,45KW G0  Q 115000  150000 Vậy truyền động đƣợc công suất : N max =2,45KW + Chọn hộp giảm tốc tiêu chuẩn P-350-BT, có đặc tính sau: - Kiểu hộp: Hai cấp bánh trụ thẳng đứng - Tỷ số truyền chung : i=40 - Công suất - Tổng khoảng cách trục : N=3,9 KW A = A1 + A2 = 150 + 200 = 350 mm SVTH:Nguyễn Văn Hoàng_Lớp 14C1VA GVHD:PGS.TS.Trần Xuân Tùy Trang : 96 Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T - Công suất truyền đƣợc với CĐ= 25% - Số vòng quay trục vào n=1000v/p Hộp giảm tốc chọn hoàn toàn đảm bảo yêu cầu truyền tải nhƣ yêu cầu động học Các phận khác cấu di chuyển cầu đƣợc tính tƣơng tự nhƣ cấu di chuyển xe C C R L T U D SVTH:Nguyễn Văn Hoàng_Lớp 14C1VA GVHD:PGS.TS.Trần Xuân Tùy Trang : 97 Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T HƢỚNG ẪN AN TOÀN VÀ VẬN HÀNH M Y  An toàn t ong sử dụng máy: Trong thực tế tần suất xảy tai nạn sử dụng máy nâng lớn nhiều so với loại máy khác Do vấn đề an toàn sử dụng máy nâng vấn đề quan trọng đƣợc đặt lên hàng đầu Với cầu trục có nhiều phận máy lắp 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 lâu… Đối với chi tiết máy chuyển động nhƣ bánh xe, trục quay phải có vỏ bọc an toàn C C nhằm ngăn mảnh vỡ văng có cố chi tiết máy hoạt động Toàn hệ thống điện máy phải đƣợc nối đất R L T Với động có phanh hãm nhiên phải kiểm tra phanh thƣờng xuyên không để xảy tƣợng kẹt phanh gây nguy hiểm sử dụng U D 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 Trong máy làm việc công nhân không đƣợc đứng vật nâng phận mang để di chuyển với vật nhƣ không đƣợc dùng dƣới vật nâng 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 Bƣớc thử tĩnh: Treo vật nâng có trọng lƣợng 1,25 lần trọng lƣợng nâng 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 Bƣớc thử động: Treo vật nâng có trọng lƣợng 1,1 trọng lƣợng nâng danh nghĩa sau tiến hành mở máy nâng,di chuyển,hạ vật,mở máy đột ngột, phanh đột ngột Nếu khơng có cố xảy đƣa máy vào hoạt động SVTH:Nguyễn Văn Hoàng_Lớp 14C1VA GVHD:PGS.TS.Trần Xuân Tùy Trang : 98 Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T Trong công tác an tồn sử dụng cổng trục ngƣời quản lý cho lắp thêm thiết bị an toàn nhằm hạn chế tối đa tai nạn xảy cho công nhân làm việc Một số thiết bị an tồn sử dụng là: Sử dụng cơng tắc đặt vị trí cuối hành trình xe lăn hay cấu di chuyển cổng trục Các công tắc đƣợc nối với thiết bị đèn âm báo hiệu nhằm báo cho ngƣời sử dụng biết để dừng máy Đồng thời củng nối trực tiếp với hệ thống điều khiển để tự động ngắt thiết bị có cố xảy Nhƣ để hạn chế tối đa tai nạn xảy đ i hỏi ngƣời công nhân sử dụng máy phải có ý thức chấp hành nghiêm túc yêu cầu nêu  Hƣớng dẫn sử dụng máy Nhƣ nêu phần vấn đề an toàn sử dụng cầu trục quan trọng C C Để đảm bảo an toàn việc vận hành cầu trục yêu cầu ngƣời sử dụng việc chấp hành đầy đủ quy định an tồn lao động cịn phải nắm vững đƣợc R L T nguyên tắc hoạt động cách điều khiển máy Trong mục trình bày cách cụ thể hệ thống điều khiển U D Các cấu máy trục hoạt động điều kiện chịu tải lớn Chế độ độ xảy nhanh mở máy tần số đóng ngắt lớn Để đảm bảo an toàn sử dụng máy yêu cầu hệ thống điều khiển phải đáp ứng đƣợc yêu cầu: Sơ đồ hệ thống điều khiển đơn giản Các phân tử chấp hành hệ có độ tin cậy cao thuận lợi việc thay sửa chữa Sơ đồ điều khiển đơn giản Trong sơ đồ điều khiển phải có mạch bảo vệ tải ngắn mạch Có cơng tắc hành trình hạn chế hành trình tiến, lui cho cấu di chuyển xe lăn, cầu trục Hạn chế hành trình lên cấu nâng hạ vật Sơ đồ hệ thống điều khiển cổng trục đƣợc trình bày sơ đồ dƣới đây: Ký hiệu: MCB : Aptomat dùng để bảo vệ ngắn mạch MASS : Nút dùng khẩn cấp K: Khởi động từ : thiết bị dùng để cấp điện 3pha cho động Một dùng chạy thuận,và đảo chiều cho đc chạy ngƣợc lại SVTH:Nguyễn Văn Hoàng_Lớp 14C1VA GVHD:PGS.TS.Trần Xuân Tùy Trang : 99 Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T Li : Li1,Li2 đầu vào điều khiển biến tần chạy thuận ngƣợc.: Cái lấy nguồn 24v biến tần.và đấu phải đấu 24v cho li3cố định ln.thì bt chạy Đô mi nô : đầu chờ sẳn để đấu dây dây vào Biến tần dùng để điều chỉnh tần số theo ý muốn mình.nó Altivar : dạng khởi động mềm.Vì xe dầm mà ko có biến tần động chạy nhanh.khởi động tăng đốc đột ngột.nên phải dùng biến tần để tăng tốc tăng dần SENSOR : Là cảm biến từ.: gần chạm cẩu khác.hay hết tay lấy tín hiệu,khơng cho điều khiển hƣớng chạy nữa.mà cho điều khiển ngƣợc lại Động dùng cho móc móc phụ động rô to dây quấn, c n động C C xe động rơ to lồng sóc R L T MCB-125 A 380VAC - 50HZ L L L 3 MCB-32 A 3X4mm2 U D K náng lãn K chaûy qua K xúng K chảy vãư K phủ náng K phủ Altivar 31-7,5 KW Telemecanique U1 V1 W 24VDC Li1 R4 Li2 R5 Li3 3 M náng_haû M Qua_Laiû M_ Phủ náng_hả 7,5-KW-15A 2,2-KW-05A 5,5-KW-11A MASS R3 Thûn Ngỉåüc Chaûy 3 MCB15 A MCB15 A Quaût Cabin M01 Y/? M01 Y/? 220 VAC 2x 3,7-KW-7A SVTH:Nguyễn Văn Hồng_Lớp 14C1VA Ngưn âiãưu khiãøn Ngưn Quảt - Ân GVHD:PGS.TS.Trần Xn Tùy Ân tup Quảt t âiãûn GND Trang : 100 Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T 220VAC - 50HZ EMER Khåíi âäüng Ngưn Dỉìng Khåíi âäüng Giåïi hản âọng cỉía R1 Ân bạo k.âäüng R1 Ân Quay R4 5 Chảy Biãún táưn R5 Giåïi hản Tiãún CÁƯN TIÃÚN CÁƯN LI C C R L T R1 U D Giåïi hản Li 11 12 R5 R4 13 SENSOR TIÃÚN SENSOR LUÌI R3 Chảy Tiãún-3,7 KW 10 R4 Chảy Li-3,7 KW 14 Ctàõc Htrỗnh lón K nỏng lón R5 K haỷ xuọỳng Cỏửn th xúng 15 Cáưn kẹo lãn 16 K xúng K náng lãn 17 K chảy vãư K chảy qua 18 K chảy qua K cha?y va`o Cáưn cáøu phủ lãn 19 K cáøu phủ K câu phu?lên Cáưn cáøu phuû xuäúng 20 c ta´c phu?ha`nh K phuû lãn tri`nh lên K câ?u phu?ha? Cáưn chảy qua Cáưn chảy vãư ÂÃÚN ÂÄ MI NÄ Cäng tàõc Ân pha Contàõct-Ân pha 33 K5 Hình 5.1: Sơ đồ hệ thống điều khiển cầu trục lăn SVTH:Nguyễn Văn Hoàng_Lớp 14C1VA GVHD:PGS.TS.Trần Xuân Tùy Trang : 101 Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T KẾT LUẬN Trải qua thời gian làm việc miệt mài, với bảo tận tình thầy hƣớng dẫn, đến em hồn thành xong đồ án tốt nghiệp với nội dung gồm: + Giới thiệu chung máy nâng chuyển + Các thông số phân tích lựa chọn phƣơng án tính tốn + Tính tốn động lực học phận + Tính tốn động học động lực học cho cấu nâng, cấu di chuyển xe con, cấu di chuyển cầu, kết cấu kim loại C C + Biết cách vận hành, sử dụng máy, bảo dƣỡng, nhƣ an toàn lao động R L T Với nội dung trên, thời gian tài liệu tham khảo khơng nhiều, cộng với kiến thức thân có nhiều hạn chế nên chắn có nhiều sai sót làm U D Mong q thầy bảo góp ý thêm để thiết kế nhƣ kiến thức em đƣợc hoàn thiện Lần nữa, xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Trần Xuân Tùy toàn thể q thầy, khoa Cơ khí nhiệt tình giúp đỡ em trình học tập làm đồ án tốt nghiệp này! SVTH:Nguyễn Văn Hoàng_Lớp 14C1VA GVHD:PGS.TS.Trần Xuân Tùy Trang : 102 Đồ án tốt nghiệp:Thiết kế cầu trục 15T TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]-Tính tốn máy trục -Huỳnh Văn Hoàng - NXB khoa học kỷ thuật-1975 [2]- Máy thiết bị nâng chuyển - TS.Trƣơng Quốc Thành - NXB khoa học kỷ thuật-2000 [3]-Máy nâng chuyển - - Phạm Phủ Lý - NXB Đà Nẵng-1991 [4]-Máy Nâng Chuyển Thiết Bị Cửa Van - TS.Nguyễn Đăng Cƣờng C C - NXB Xây Dựng -2003 R L [5]-Chi Tiết Máy T1,2 - GS.TS.Nguyễn Trọng Hiệp T U D [6]-Thiết Kế Chi Tiết Máy [7]-Sức Bền Vật Liệu - NXBGD-1999 - GS.TS Nguyễn Trọng Hiệp - NXBGD -1998 - Bùi Trọng Lƣu - NXBGD-2001 [8]-Dung sai Và Lắp Ghép - PGS.TS Ninh Đức Tốn - NXBGD -2001 [9]-Kỹ Thuật Đo -Châu Mạnh Lực -Lƣu Đức Bình [10]-Át lát máy nâng chuyển SVTH:Nguyễn Văn Hoàng_Lớp 14C1VA -NXB DHBKDN-2008 GVHD:PGS.TS.Trần Xuân Tùy Trang : 103 ... Trang Đồ án tốt nghiệp :Thiết kế cầu trục 15T 1.3.1.THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ CỦA C C Ộ PHẬN CẦU TRỤC: 1.3.1.1.Các phƣơng án thiết kế dầm : 1.3.1.1.1.Phƣơng án 1: Kết cấu loại dầm Kết cấu dầm có dạng chữ... nghiệp :Thiết kế cầu trục 15T Kết luận: Từ yêu cầu số liệu ban đầu cầu trục, nhƣ ta chọn kết cấu dầm dạng: hai dầm dạng hộp, đủ khả chịu tải kết cấu đơn giản 1.3.2.Các phƣơng án thiết kế sơ đồ... GIỚI THIỆU CẦU TRỤC: 1.2.1 Cầu trục: U D 1.2.2 Phân loại cầu trục: 1.2.3 Các thông số chủ yếu cầu trục: 1.2.4 Đặc điểm tính tốn thiết kế cầu trục: