Thiết kế cổng trục 25 tấn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CỔNG TRỤC 25 TẤN Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS NGUYỄN THANH VIỆT NGUYỄN VĂN THANH Đà Nẵng, 2019 [Type the document title] LỜI MỞ ĐẦU Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy Cô giáo trường Đại học bách khoa Đà Nẵng dạy em tận tình thời gian học vửa qua Em xin chân thành cảm ơn Thầy Cơ khoa Cơ Khí, ngành chế tạo máy trường Đại học bách khoa Đà Nẵng nhắc nhở, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập làm đề tài tốt nghiệp Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn cảm ơn Thầy giáo, ThS Nguyễn Thanh Việt nhiệt tình dạy, hướng dẫn, giúp đì em thời gian làm đề tài tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Thầy Cô giáo môn bỏ thời gian quý báu C để đọc, nhật xét, duyệt đồ án em C Em xin bày tỏ lịng biết ơn đến người gia đình, anh chị LR bạn động viên, giúp đì, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập T- Cuối em xin bày tỏ lòng biết ơn tới Thầy hội đồng bảo vệ bỏ thời D U gian quý báu để đọc, nhận xét chấm đề án Đà Nẵng, ngày 20 tháng năm 2019 Sinh viên thực Nguyễn Văn Thanh [Type text] Page [Type the document title] MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .1 MỤC LỤC PHẦN A: LÝ THUYẾT CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY NÂNG CHUYỂN .6 1.1 Giới thiệu chung thiết bị nâng chuyển 1.2 Các thông số máy nâng 1.2.1 Tải trọng nâng tải trọng tính tốn 1.2.2 Các thông số động học 1.3 Chế độ làm việc CHƯƠNG PHÂN LOẠI MÁY NÂNG CHUYỂN VÀ TÌM HIỂU CHUNG VỀ C CỔNG TRỤC 10 C 2.1 Phân loại máy nâng 10 LR 2.2 Tìm hiểu chung cổng trục 12 PHẦN B: PHẦN TÍNH TỐN THIẾT KẾ 15 T- CHƯƠNG PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ, THÀNH LẬP SƠ ĐỒ ĐỘNG MÁY 15 U 3.1 Phương án kết cấu thép 15 D 3.1.1 PA1: Dầm có mặt cắt thép chữ I liên kết với giằng thép góc 15 3.1.2 PA2: Dầm chủ có mặt cắt dạng dàn tổ hợp từ thép góc 16 3.1.3 PA3: Dầm chủ dầm hộp liên kết thép hàn với 17 3.2 Phương án di chuyển cổng trục 24 3.2.1 PA 1: Di chuyển cổng trục theo kiểu HGT nằm 27 3.2.2 PA 2: Cơ cấu di chuyển cổng trục kiểu HGT nằm 28 3.2.3 PA 3: Cơ cấu di chuyển cổng trục kiểu dẫn động độc lập 30 3.3 Phương án cấu nâng hạ hàng 18 3.3.1 PA1: Cơ cấu nâng có sử dụng cặp bánh hở 19 3.3.2 PA2: Cơ cấu nâng không sử dụng cặp bánh hở 20 3.4 Phương án di chuyển xe .22 [Type text] Page [Type the document title] 3.4.1 Di chuyển xe cáp kéo 22 3.4.2 Di chuyển xe động di chuyển 23 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG 32 4.1 Giới thiệu chung cấu nâng 32 4.2 Chọn phương án thiết kế cho cấu nâng 33 4.2.1 Số liệu ban đầu 33 4.2.2 Phân tích chung 33 4.2.3 Chọn loại dây cáp 34 4.2.4 Chọn palăng giảm lực 35 4.2.5 Chọn phương án thiết kế 36 4.3 Tính tốn cấu nâng 37 C 4.3.1 Tính kích thước dây cáp 37 C 4.3.2 Tính kích thước tang ròng rọc 38 4.3.3 Chọn động điện 41 LR 4.3.4 Tỷ số truyền chung 42 T- 4.3.5 Kiểm tra động điện nhiệt 42 4.3.6 Tính chọn phanh 46 U 4.4 Thiết kế hộp giảm tốc 49 D 4.4.1 Phân phối tỷ số truyền 49 4.4.2 Thiết kế truyền bánh trụ thẳng cấp nhanh 51 4.4.3 Thiết kế truyền bánh trụ thẳng trung gian 56 4.4.4 Thiết kế truyền bánh trụ thẳng cấp chậm 57 4.4.5 Thiết kế trục 58 4.4.6 Tính tốn ổ trượt 75 4.4.7 Tính tốn ổ lăn cịn lại 77 4.4.8 Khớp nối trục vòng đàn hồi 79 4.5 Bộ phận tang 82 4.5.1 Cặp đầu cáp tang 82 4.5.2 Trục tang 84 4.5.3 Ổ trục tang 88 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ CẤU DI CHUYỂN XE CON 90 [Type text] Page [Type the document title] 5.1 Giới thiệu chung cấu di chuyển 90 5.2 Chọn phương án thiết kế cho cấu di chuyển xe 91 5.2.1 Số liệu ban đầu 91 5.2.2 Phân tích chung 92 5.2.3 Chọn phương án thiết kế 92 5.2.4 Bánh xe ray 94 5.2.5 Động điện 96 5.2.6 Tỷ số truyền chung 97 5.2.7 Kiểm tra động điện momen mở máy 98 5.2.8 Phanh 100 5.2.9 Thiết kế truyền 101 C 5.2.10 Các phận khác cấu di chuyển xe 107 C CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ CẤU DI CHUYỂN CỔNG TRỤC 115 6.1 Phân tích chọn phương án thiết kế 115 LR 6.1.1 Các số liệu ban đầu 115 T- 6.1.2 Chọn phương án thiết kế 115 6.2 Tính tốn cụm chi tiết hệ thống dẫn động 117 U 6.2.1 Bánh xe ray 117 D 6.2.2 Động điện 119 6.2.3 Tỷ số truyền chung 120 6.2.4 Kiểm tra động điện momen mở máy 120 6.2.5 Phanh 122 6.2.6 Bộ truyền 123 6.2.7 Các phận khác cấu di chuyển cổng trục 123 CHƯƠNG TÍNH TỐN KẾT CẤU KIM LOẠI CỦA CỔNG TRỤC .131 7.1 Phân tích chọn phương án thiết kế 131 7.1.1 Các số liệu ban đầu 131 7.1.2 Phân tích chung 131 7.1.3 Chọn phương án thiết kế 133 7.2 Tính tốn thiết kế dầm .137 7.2.1 Tải trọng tính tốn 137 [Type text] Page [Type the document title] 7.2.2 Xác định kích thước tiết diện dầm 138 7.2.3 Ứng suất tiết diện dầm 141 7.2.4 Tính tiết diện gối tựa dầm hàn liền với dầm 145 7.2.5 Tính độ bền ray xe lăn 147 7.2.6 Tính mối ghép hàn 148 7.2.7 Kiểm tra thời gian tắt dần dao động dầm 149 CHƯƠNG CÁC QUY PHẠM AN TOÀN TRONG LẮP ĐẶT VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA CỔNG TRỤC 150 8.1 Quy phạm an toàn lắp đặt 150 8.2 Quy phạm an toàn sử dụng 150 8.3 Các thiết bị an toàn dùng cổng trục 152 C 8.3.1 Công tắc hạn chế hành trình nâng 152 C 8.3.2 Công tắc hạn chế tải 153 8.3.3 Công tắc cuối cấu di chuyển 153 LR 8.4 Hệ thống điều khiển điện hướng dẫn sử dụng cổng trục 153 D U T- TÀI LIỆU THAM KHẢO .156 [Type text] Page [Type the document title] PHẦN A: LÝ THUYẾT CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT MÁY NÂNG CHUYỂN 1.1 Giới thiệu chung thiết bị nâng chuyển Máy nâng chuyển loại máy cơng tác dùng để thay đổi vị trí đối tượng công tác với thiết bị mang vật móc treo, gầu ngoạm, nam châm điện, băng, gầu… Máy trục loại máy nâng vận chuyển, phương tiện quan trọng việc giới hố q trình sản xuất ngành công nghiệp – xây dựng Ở nước tiên tiến, ngành máy nâng chuyển ngành công nghiệp phát triển cao, thiết bị nâng chuyển máy trục Sự phát triển mạnh mẽ công nghiệp, C tiến kỹ thuật máy nâng vận chuyển C mong muốn nâng cao suất lao động, phải phát triển không ngừng cải LR Trong ngành cơng nghiệp mỏ cần có loại thang tải, xe kíp băng tải … Trong ngành luyện kim có cần trục nặng phục vụ kho chứa quặng nhiên T- liệu… U Máy nâng vận chuyển phục vụ nhà ở, nhà công cộng, cửa hiệu lớn D ga tàu điện ngầm thang máy, có thang điện cao tốc cho nhà cao tầng, buồng chở người thang điện liên tục.Trong siêu thị người ta dùng nhiều cầu thang … Trong nhà máy hay phân xưởng khí người ta trang bị nhiều máy nâng chuyển di động cần trục, cầu trục, cổng trục dùng điện hay khí nén, thuỷ lực suất cao để di chuyển chi tiết máy máy … Ngành máy nâng vận chuyển đại thực rộng rãi việc giới hố q trình vận chuyển ngành công nghiệp kinh tế quốc dân Sự phát triển kỹ thuật nâng – vận chuyển phải theo cải tiến máy móc, tinh xảo hơn, giảm nhẹ trọng lượng, giảm giá thành, nâng cao chất lượng sử dụng, tăng mức sản xuất, đơn giản hoá tự động hoá việc điều khiển chế tạo máy nhiều hiệu để thoả mãn yêu cầu ngày tăng kinh tế quốc dân [Type text] Page [Type the document title] Ở nước ta, máy nâng vận chuyển sử dụng rộng rãi số ngành xếp dì hàng hoá bến cảng nhà ga đường sắt Trong công nghiệp xây dựng nhà ở, nhà máy luyện kim lâm nghiệp, xây dựng công nghiệp quốc phịng Trong tình hình kinh tế phát triển nay, máy nâng vận chuyển ngày trở thành nhu cầu cấp bách nhu cầu sản xuất ngày cao 1.2 Các thông số máy nâng 1.2.1 Tải trọng nâng tải trọng tính tốn Các tải trọng dùng sở thiết kế máy nâng gồm có:  Tải trọng nâng danh nghĩa Tải trọng nâng máy nâng trọng lượng danh nghĩa vật nâng mà máy nâng hạ theo tính tốn thiết kế (1.1) C Trong đó: Qv – trọng lượng vật nâng, N; C Q = Qv + Qmt LR Qmt – trọng lượng phận mang tải, N  Tải trọng từ trọng lượng thân máy T- Trọng lượng thân máy bao gồm trọng lượng cấu, trọng lượng phần kết cấu thép trọng lượng chi tiết phụ trợ U  Tải trọng gió D Máy nâng có chiều cao lớn làm việc trời cần trục cảng, cần trục xây dựng, phải tính tải trọng gió gây nên Tải trọng gió có tác động đến độ bền phận chi tiết máy nâng, độ ổn định máy làm việc Cường độ tải trọng gió thay đổi theo chiều cao, theo cấp gió, theo thời tiết khí hậu vùng diện tích chắn gió phận máy nâng Khi tính tốn kết cấu thép máy nâng, tải trọng gió xét hai trường hợp: + Máy nâng vận hành: Xác định áp lực gió lớn mà máy nâng làm việc + Máy nâng không làm việc: Xác định áp lực gió lớn tác dụng lên máy nâng để tính toán thiết kế phận khoá hãm máy đường ray  Tải trọng động [Type text] Page [Type the document title] Là tải trọng xuất máy hoạt động thực Để tính tải trọng động, cần phải xây dựng mơ hình tốn động lực học máy nâng giải phương trình chuyển động hệ lập sở quy sơ đồ một, hai, ba hay nhiều khối lượng  Khẩu độ máy nâng: khoảng cách tâm hai đường ray bánh xe di chuyển máy, ký hiệu L, m  Khoảng cách hai cầu: khoảng cách tâm trục bánh trước bánh sau máy, ký hiệu a, m  Tầm vươn: khoảng cách nằm ngang từ tâm quay máy đến tâm vật nâng, ký hiệu L1, m Tầm vươn có máy cẩu có tay cần  Chiều cao nâng: khoảng cách thẳng đứng từ vị trí thấp đến vị trí cao cấu mang vật làm việc, ký hiệu H, m C 1.2.2 Các thông số động học C  Vận tốc nâng: tốc độ nâng danh nghĩa máy nâng, ký hiệu Vn ( m/s ) hay ( LR m/ph ) Vận tốc nâng phụ thuộc tải trọng nâng, tính chất cơng việc mà máy nâng phục vụ nhiều yếu tố khác T-  Vận tốc di chuyển: tốc độ di chuyển danh nghĩa máy nâng di chuyển U xe máy nâng, ký hiệu Vd (m/s) (m/ph) Vận tốc di chuyển phụ thuộc trọng lượng máy, tải trọng nâng, tính chất công việc nhiều yếu tố khác D  Tốc độ quay: Đối với số máy nâng cần trục xây dựng, ơtơ cẩu, cần trục nổi… có phận quay theo trục thẳng đứng nhằm di chuyển vật nâng đến vị trí khác xung quanh Tốc độ quay nq (vg/ph) thường lấy từ ÷ 3,5 vg/ph để tránh tải trọng quán tính lớn 1.3 Chế độ làm việc Các cấu máy nâng làm việc theo chế độ ngắt đoạn lặp lặp lại, luân phiên thời kỳ làm việc khơng làm việc Để bảo đảm tính kỹ thuật, kinh tế người ta lựa chọn, thiết kế máy nâng theo chế độ làm việc Chế độ làm việc danh nghĩa cấu toàn máy nâng thơng số tổng hợp tính đến điều kiện sử dụng, mức độ chịu tải theo thời gian cấu hay toàn máy đặc trưng thông số sau: + Hệ số sử dụng cấu theo tải trọng: [Type text] Page [Type the document title] Qtb Q KQ = Trong đó: Qtb - trọng lượng trung bình vật nâng Q - tải trọng danh nghĩa cấu + Hệ số sử dụng cấu ngày + Hệ số sử dụng cấu năm + Cường độ làm việc động To  100 T C CĐ% = C Trong đó: To - thời gian làm việc động chu kì hoạt động máy: To = ∑tm + ∑tv LR T – toàn thời gian hoạt động cấu chu kì: T = ∑tm + ∑tv + ∑tp + ∑td T- ∑tm: tổng thời gian mở máy U ∑tv : tổng thời gian chuyển động với tốc độ ổn định D ∑tp : tổng thời gian phanh ∑td : tổng thời gian dừng máy [Type text] Page [Type the document title] Khi hợp lực áp lực bánh xe cách tiết diện dầm đoạn a/2 (trong a khoảng cách từ hợp lực đến bánh xe chịu tải lớn nhất) ta có trị số ứng suất lớn Phản lực A tác dụng trọng lượng xe lăn vật nâng ( Hình 5.7a): R A  P' D La L(2b  a)  P'C 2L 2L (7.27) La 20  0,67  137162  1325670( Nm) 2 (7.28) mômen uốn: M '1u  RA Phản lực tựa A tác dụng trọng lượng dầm cấu (Hình 5.7b): R' A  qL 3000.20   30000( N ) 2 (7.29) L  a q( L  a) 20  0,67 3000(20  0,67)   30000   149832( Nm ) 8 C M "1u  R' A C mômen uốn: LR mômen uốn tổng : M1u = M’1u + M”1u = 1325670 + 149832 = 1475502 (Nm) U M 1u 147,55.107   78( N / mm ) Wx 1,89.107 (7.30) D 1u  T- Ứng suất tác dụng tải trọng chính: Ứng suất uốn cho phép chế độ làm việc trung bình lấy theo bảng 5-2[1] [σ]1c= 160 N/mm2 Sơ đồ tính dầm tác dụng tải trọng phụ cho hình 5.7c 5.8: Hình 7.8: Sơ đồ xác đinh tải trọng phụ lựa quán tính lên dầm [Type text] Page 142 [Type the document title] mômen uốn lực quán tính xe lăn vật nâng: ( hình 5.7c) M ' 2u  P'qt L  9968,5.20  49842,5( Nm ) (7.31) Lực quán tính đặt đầu ray tạo thành mômen xoắn phụ, momen nhỏ nên thực tế ta bỏ qua mơmen uốn lực qn tính trọng lượng thân dầm gây ra: M "2 u  pqt L2 150.20   7500( Nm ) (7.32) mômen uốn tổng cộng: M2u = M’2u + M”2u = 49842,5 + 7500 = 57342,5 Nm (7.33) Ứng suất uốn phụ: M 2u 57,3425.10   4,9( N / mm ) Wy 11,7.10 (7.34) C 2u  C mômen uốn lực quán tính dọc phanh xe lăn: LR M3u = P’’qt h1 = 18275 0,6 = 10965 Nm (7.35) Ứng suất phụ momen gây : (7.36) U T- M 3u 1,0965.107 3u    0,58( N / mm ) Wx 1,89.10 D Ứng suất tổng tiết diện xét tác dụng tải trọng phụ (trường hợp phối hợp tải trọng thứ hai) σu = σ1u + σ2u + σ3u = 78 + 4,9 + 0,58 = 83,5 N/mm2 (7.37) Ứng suất uốn cho phép theo bảng 5-2[1]: [σ]2 = 180N/mm2 > σu Độ võng dầm tác dụng xe lăn vật nâng: ( P"D  P"C ).L3 (127925  71444).20000 f    9mm 48.E.J x 48.2,1.105.1761.107 (7.38) Trong đó: E = 2, 105N/mm2 modun đàn hồi thép CT3 Độ võng cho phép: [f]= [Type text] L 20000   28,6mm >9 mm 700 700 (7.39) Page 143 [Type the document title] Hình 7.9: Sơ đồ phân bố giằng dầm Để đảm bảo ổn định cục thành đứng dầm ta hàn thép theo U T- LR C C chiều cao dầm Khoảng cách thép lấy l = 1500 mm (hình 5.9) D Hình 7.10: Sơ đồ kiểm tra độ ổn định thành dầm Ứng suất tới hạn tấm: ( hình 5.10 )  th  4390  22 h1 103  4390 82 103  158( N / mm ) 1782 (7.40) Hệ số an toàn ổn định thành: - Đối với trường hợp phối hợp tải trọng thứ nhất: k1   th 158   2,02  1u 78 (7.41) - Đối với trường hợp phối hợp tải trọng thứ hai: k2   th 158   1,89  u 83,5 (7.42) HỆ số an toàn nhỏ cho phép :[k1] = 1,3 [k2] = 1,1 Vậy tiết diện dầm đạt yêu cầu [Type text] Page 144 [Type the document title] 7.2.4 Tính tiết diện gối tựa dầm hàn liền với dầm Tiết diện tính theo lực cắt lớn xe lăn gối tựa mômen uốn trọng lượng cấu di động cổng trục gây Hình 7.11: Sơ đồ tính tiết diện hàn ghép dầm Lực cắt lớn nhất: La L  a qL  P'C   L L 20  0,67 20  0,67 3000.20  151010  83232,5   266513( N ) 20 20 (7.43) D U T- LR C C Qn  P' D Hình 7.12: Tiết diện ngang gối tựa [Type text] Page 145 [Type the document title] Mômen tĩnh tiết diện trục x1-x1: - Thanh biên trên: S1 = F1.(H - Thanh biên dưới: S2 = F2 - Thanh đứng : S3 = F3.( 2 1 ) = 700.10.( 1000 – ) = 6965000 mm3 = 700.8.4 = 22400 mm3 H1   ) = 2.(1000-18).8.(491+8) = 7840288 mm3 - Tổng mômen tĩnh : S = 14827688 mm3 Toạ độ trọng tâm tiết diện trục x1-x1: Z0  S 14827688   524mm F 7000  5600  15712 Mômen tĩnh nửa tiết diện trục x-x : C  Z  1  )  2.(Z1   ).   3     466  10 )  2.466.8.  8  5132456 mm   C  700.10(476  1 LR S  BO  ( Z1  Tính tương tự mục 7.2.2 ta có tổng momen qn tính tiết diện T- trục x – x: Jx = 434.107 mm4 Qn S 226513 5132456   16,74 N / mm J x  2.8.434.10 D  ' U Ứng suất cắt J = Jx: Mômen xoắn cấu di chuyển gây : Mx  G2 e 28000.0,42   5880 Nm 2 Ứng suất tiếp :  " Mx 5880000   0,6( N / mm ) 2.F  2.652078.8 Trong đó: F = 658.991 = 652078 mm2 - diện tích hình chữ nhật giới hạn trục qua đường tâm biên đứng Tổng ứng suất cắt : τ = τ’ + τ” = 16,74 + 0,6 = 17,34 N/mm2 Ứng suất cắt cho phép trường hợp phối hợp tải trọng thứ : [τ] = 0,6.[σ] = 0,6.160 = 96 N/mm2 > τ [Type text] Page 146 [Type the document title] Tương tự ta xác định ứng suất lực quán tính gây ra, trị số lực quán tính nhỏ nên ta bỏ qua Độ ổn định thành dầm đoạn cuối kiểm tra theo ứng suất tiếp Khoảng cách hai giằng a =1500 mm Trị số ứng suất tiếp tới hạn xác định theo công thức - 26 [1]: Hệ số an toàn ổn định : k1   th 89,3   5,15  17,34 Hệ số an toàn ổn định cho phép theo trường hợp phối hợp tải trọng thứ [k1] = 1,3 < k1 = 5,15 Vì trị số tải trọng phụ nhỏ nên không cần kiểm tra độ ổn định C thành theo trường hợp phối hợp tải trọng thứ hai LR C 7.2.5 Tính độ bền ray xe lăn Dưới xe lăn ta đặt ray loại KP-80 theo ЃOCT 4121-62 Ray kẹp chặt biên dầm nhờ kẹp, ta thay ray dễ dàng sữa chữa T- Để giảm ứng suất ray biên dầm người ta hàn thêm thép phụ ( hình 7.13 ), chiều cao thép phụ : U H 1800   600mm 3 (7.44) D H1  Trong đó: H = 1800mm chiều cao dầm Hình 7.13: Phân bố giằng dầm bánh xe lăn nằm hai giằng có kể đến độ cứng ray biên trên: Mu  P' D a 151010.1500   37752500 Nmm 6 (7.45) Mômen chống uốn ray trục x-x: [Type text] Page 147 [Type the document title] - Diện tích tiết diện ray : F = 80 x 80 = 6400 mm2 (7.46) - Mơmen qn tính ray trục x-x tiết diện gối tựa : Jx = F 802 = 6400 x 802 = 40960000 mm4 (7.47) J x 40960000   512000mm3 80 80 (7.48) Wx  - Vậy : Ứng suất uốn ray : u  M u 37752500   73,7 N / mm Wx 512000 (7.49) Ứng suất uốn ray :[σ]u= 160N/mm2,lấy theo bảng 5-2[1] Vậy ray đạt yêu cầu 7.2.6 Tính mối ghép hàn Các biên đứng ghép lại mối hàn chồng Chiều C cao miệng hàn lấy h = 10mm Tính mối hàn biên thành C đứng Lực cắt lớn nằm tiết diện gối tựa dầm, ta tính mối hàn mặt (7.50) Qn = 266513 N - Lực cắt lớn U đó: Qn S x 266513.32970000   202,5 N / mm Jx 434.10 T- p LR cắt gối tựa Lực tác dụng lên đơn vị chiều dài mối hàn xác định sau : D Jx = 434.107 mm4 – Mơmen qn tính tiết diện trục Sx – Mômen tĩnh biên trục x-x: S x  BO ( H  Z  1 )  700.10.(1000  524  10 )  3297000mm3 (7.51) Để đảm bảo độ bền mối hàn không độ bền chi tiết hàn làm thép CT38 có σb = 380N/mm2 ta dung loại que hàn Э42 có độ bền σb=420N/mm2 Ứng suất cho phép mối hàn tác dụng tải trọng chính: [τ] = 0,6[σ] = 0,6.160 = 96 N/mm2 (7.52) Chiều dài mối hàn cần thiết mét chiều dài dầm gối tựa: l [Type text] p 202,5 1000  1000  150mm 2.0,7h  2.0,7.10.96 (7.53) Page 148 [Type the document title] Cách hàn: hình hộp có tính đối xứng dài nên hàn cần ý hàn đối xứng hàn phân đoạn Chiều dài mối hàn 150 mm, khoảng cách mối hàn 60 mm 7.2.7 Kiểm tra thời gian tắt dần dao động dầm Thời gian tắt dao động riêng kết cấu dầm : t td  ln f  15s theo cơng thức 14-3[3] P. (7.54) đó: f = mm độ võng dầm tiết diện P: Tần số dao động riêng dầm 2 P (7.56) 48.E.J x : Độ cứng dầm.theo công thức 14-5[3] L3 C Với : C  C theo công thức 14-4[3] M C E = 2, 1.105 N/mm2: môdun đàn hồi thép CT3 LR Jx = 1761.107 mm4: mơmen qn tính tiết diện dầm L = 20000 mm: độ cổng trục T- 48.E.J x 48.2,1.10 5.1761.10   22188,6 N / mm L3 20000 (7.57) U C M  với : D M :khối lượng quy dẫn dầm theo công thức 14-5[3]: 17 Gc G x   35 g g (7.58) g = 9810mm/s2 Gc = 62000N: trọng lượng cầu Gx = 50000N: trọng lượng xe lăn M Vậy : P  17 Gc G x 17 62000 50000       11,9 Ns / mm 35 g g 35 9810 9810 2 (7.59) 22188,6  6,88Hz 11,9 δ = 0,07 : số lơga tắt dần Do : t td  ln f ln 2.9   12,95s P. 3,74.0,07 thời gian tắt dần giao động dầm đạt yêu cầu [Type text] Page 149 [Type the document title] CHƯƠNG CÁC QUY PHẠM AN TOÀN TRONG LẮP ĐẶT VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA CỔNG TRỤC 8.1 Quy phạm an toàn lắp đặt Khi tiến hành lắp đặt thiết bị cần tuân thủ quy phạm an toàn xây dựng, an toàn điện, an toàn hàn điện, cháy nổ Các cơng nghệ lắp đặt, tháo dì phải tiến hành theo quy trình cơng nghệ lắp ráp tháo dì thiết bị nâng Phải kiểm tra tình trạng ray trước lắp ráp, phát sai lệch C tiêu cho phép phải dừng công việc lắp ráp để xử lý C Phải có biển báo cấm người qua lại lắp ráp LR Khi có gió từ cấp trở lên khơng lắp ráp cao trời Khi lắp ráp độ cao 2m phải có dây an tồn người lắp ráp phải có T- giấy chứng nhận sức khoẻ Khi đặt cổng trục phải khảo sát, tính tốn khả chịu lực địa điểm U đặt, địa hình hoạt động xung quanh để bố trí thiết bị làm việc an tồn D Vị trí đặt cổng trục phải thử tải trọng tĩnh, nâng tải không kéo lê tải tải phải cao chướng ngại vật đường di chuyển 500mm Đặt thiết bị nâng di chuyển theo ray cao mặt đất phải đảm bảo khoảng cách theo TCVN 4244 – 86 8.2 Quy phạm an toàn sử dụng Trong thực tế tần suất xảy tay 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 đặt lên hàng đầu Với cổng trục lăn có nhiều phận máy lắp với đặt cao cần phải thường xuyên kiểm tra để kịp thời phát hư hỏng lỏng mối ghép, rạn nứt mối hàn thời gian sử dụng lâu … [Type text] Page 150 [Type the document title] Đối với chi tiết máy chuyển động bánh xe, trục quay phải có vỏ bọc an tồn nhằm ngăn mảnh văng có cố chi tiết máy hoạt động Toàn hệ thống điện máy phải nối đất Tất người 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 đứng vật nâng phận mang để di chuyển với vật không dùng vật nâng di chuyển Đối với máy không không hoạt động thường xuyên (nhiều ngày không sử dụng) đưa vào sử dụng phải kiểm tra toàn kết cấu máy Để kiểm tra tiến hành C thử máy với hai bước thử tĩnh thử động - Bước thử tĩnh: treo vật nâng có trọng lượng 1,25 lần trọng lượng nâng C danh nghĩa cầu trục thiết kế để thời gian từ 10 đến 20 phút Theo dõi LR biến dạng toàn cấu máy Nếu khơng có cố xảy tiếp tục tiến hành thử động T- - Bước thử động: Treo vật nâng có trọng lượng 1,1 trọng lượng nâng U danh nghĩa sau tiến hành mở máy nâng, di chuyển, hạ vật, mở máy đột ngột, D phanh đột ngột Nếu cố xảy đưa máy vào hoạt động Trong q trình sử dụng cổng trục khơng cho phép: - Người lên xuống cổng trục cổng trục hoạt động - Nâng, hạ, chuyển tải có người đứng tải - Nâng tải tình trạng tải chưa ổn định móc bên móc kép - Nâng tải bị vùi đất, bị vật khác đè lên, bị liên kết bulông bê tông với vật khác - Cẩu với, kéo lê tải - Vừa dùng người đẩy kéo tải vừa cho cấu nâng, hạ tải Trước nâng tải xấp xỉ trọng tải, phải tiến hành tải lên độ cao không lớn 300mm, giữ tải độ cao để kiểm tra phanh, độ bền kết cấu kim loại độ ổn định cổng trục Nếu khơng đảm bảo an tồn phải hạ tải xuống để xử lý [Type text] Page 151 [Type the document title] Khi làm việc trời phải hoạt động tốc độ gió cho phép cổng trục, khơng treo panơ, áp phích, hiệu làm tăng diện tích chắn gió thiết bị 10 Phải siết chặt thiết bị kẹp ray, thiết bị chống tự di chuyển cổng trục kết thúc làm việc tốc độ gió vượt tốc độ gió cho phép 11 Phải ngừng hoạt động thiết bị khi: - Phát vết nứt chỗ quan trọng kết cấu kim loại - Phát biến dạng dư kết cấu kim loại - Phát phanh cấu bị hỏng - Phát móc, cáp, rịng rọc, tang bị mịn giá trị cho phép, bị rạng nứt hư hỏng khác C - Phát đường ray bị hư hỏng không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật 12 Cổng trục phải bảo dưìng định kỳ Phải sữa chữa, thay chi C tiết, phận hư hỏng, mòn quy định cho phép Sau thay thế, sửa chữa LR phận chi tiết quan trọng kết cấu kim loại, móc, phanh… phải tiến hành T- khám nghiệm có thử tải thiết bị nâng trước đưa vào sử dụng U 8.3 Các thiết bị an toàn dùng cổng trục D 8.3.1 Cơng tắc hạn chế hành trình nâng Trong q trình điều khiển cổng trục xảy tượng móc cẩu di chuyển q hành trình cho phép Vì ta phải lắp cơng tắc hạn chế hành trình để đảm bảo an tồn q trình làm việc Hình 8.1: Sơ đồ cơng tắc hạn chế hành trình nâng [Type text] Page 152 [Type the document title] Vị trí biên móc cẩu hay phận mang vật khác phải giới hạn công tắc cuối Cơng tắc cuối phải dừng móc cẩu vị trí cách vị trí thấp của chi tiết đáy 250mm 8.3.2 Công tắc hạn chế tải Cổng trục ta thiết kế cho phép nâng tải đến giá trị cho phép định 25T , để đảm bảo an toàn độ bền lâu máy Do cần có cấu khống chế không cho phép nhấc tải giá trị cho phép cấu hạn chế tải Nguyên tắc làm việc cấu dựa vào nguyên lý làm việc lò xo độ lệch tâm trục puly có dây cáp luồn qua để tải lớn tải cho phép tác động vào công tắc điện dừng động C 8.3.3 Công tắc cuối cấu di chuyển Về nguyên lý làm việc cơng tắc giống cơng tắc hạn chế hành trình C nâng Vị trí đặt cơng tắc hạn chế hành trình cấu di chuyển cho công LR tắc ngắt mạch, động dừng phanh làm việc cổng trục dừng hẳn mà chưa T- chạm vào barie cố định ỏ hai đầu đường ray 8.4 Hệ thống điều khiển điện hướng dẫn sử dụng cổng trục U Như nêu phần vấn đề an toàn sử dụng cổng trục lăn D quan trọng Để đảm bảo an toàn việc vận hành cổng trục yêu cầu người sử dụng việc chấp hành đầy đủ quy định an toàn lao động phải nắm vững nguyên tắc hoạt động cách điều khiển máy Trong mục trình bày cách cụ thể hệ thống điều khiển Để đảm bảo an toàn sử dụng máy yêu cầu hệ thống điều khiển phải đáp ứng 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 sữa chữa - Trong sơ đồ điều khiển phải có mạch bảo vệ q tải ngắn mạch - Có cơng tắc hành trình hạn chế hành trình tiến, lui cho cấu di chuyển xe lăn, cổng lăn Hạn chế hành trình lên cấu nâng hạ vật [Type text] Page 153 [Type the document title] D U T- LR C C Sơ đồ hệ thống điều khiển cổng trục trình bày sơ đồ đây: Ký hiệu : - A: Aptomat dùng để bảo vệ ngắn mạch - 1cc, 2cc : Cầu chì - D1: Động nâng ,hạ vật - D2, D3: Động di chuyển cổng trục [Type text] Page 154 [Type the document title] - D4: Động di chuyển xe lăn - P1: Phanh hãm cấu nâng hạ vật - P2, P3: Phanh hãm cấu di chuyển cổng trục lăn - P4: Phanh hãm cấu di chuyển xe lăn - Ai: Các nút ấn - Bi: Các công tắc hạn chế hành trình - Ki: Các cơng tắc tơ - RN: Các rơle nhiệt Để vận hành cổng trục đóng aptomatA Lúc chưa có động hoạt động Muốn cấu hoạt động tiến hành ấn nút ấn - Ấn nút A1 : Cơ cấu nâng hoạt động nâng vật lên - Ấn nút A3: Cổng lăn di chuyển tới C - Ấn nút A4: Cổng lăn di chuyển lùi C - Ấn nút A2: Cơ cấu nâng hoạt động hạ vật xuống LR - Ấn nút A5: Xe lăn chuyển động qua phải - Ấn nút A6: Xe lăn chuyển động qua trái T- Khi ấn nút A5 ,nếu lúc xe lăn cuối hành trình tới ( B5 bị tác động ) U ấn nút A6 đóng (xe lăn lùi) cơng tắc tơ K5 khơng có điện Do D tiếp điểm K5 mạch khơng đóng Điều làm khống chế hành trình xe lăn tránh trường hợp động xe lăn cấp điện để quay hai chiều ngược Giả sử xe lăn khơng cuối hành trình nút ấn A6 khơng bị tác động ta ấn nút A5 cơng tắc tơ K5 có điện, tiếp điểm K5 mạch đóng Động D4 phanh P4 cấp điện Lúc phanh mở ( phanh sử dụng phanh thường đóng ) xe lăn chuyển động tới Nếu không ấn A5 xe lăn ngừng lại Ngược lại xe lăn chuyển động đến chạm cơng tắc hành trình hạn chế hành trình tới B5 xe dừng lại Khi xe lăn chuyển động ấn nút A6 động không bị ngắn mạch tiếp điểm thường kín K5 bị tác động ngắt điện vào công tắc tơ K6 Do xe lăn làm việc an tồn Các động cịn lại hệ thống điều khiển động D4 [Type text] Page 155 [Type the document title] TÀI LIỆU THAM KHẢO D U T- LR C C -Huỳnh Văn Hồng, Đào Trọng Thường,(1975) “Tính Tốn Máy Trục”, nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội -Bộ Giao Thơng Vận Tải,(1981) “Kỹ Thuật Kích Kéo”, Nhà xuất công nhân kỹ thuật, Hà Nội -TS Trương Quốc Thành, TS Phạm Quang Dũng,(2002) “Máy Và Thiết Bị Nâng”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội -Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm,(2002) “Thiết Kế Chi Tiết Máy”, Nhà xuất giáo dục -Tơ Xn Giáp, Vũ Đình H, Lưu Minh Trị, Nguyễn Ngọc Trường, Hà Văn Vui, (1982) “Sổ Tay Thiết Kế Cơ Khí Tập 4”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Hội - Lê Quang Minh - Nguyễn Văn Vượng, “Sức Bền Vật Liệu 1,2”, Nhà Xuất Bản Giáo Dục -TS Nguyễn Đăng Cường, TS Lê Cơng Thành, KS Bùi Văn Xun, KS Trần Đình Hòa,(2003) “Máy Nâng Chuyển Và Thiết Bị Cửa Van”, nhà xuất xây dựng –PGS.TS Võ quang Phiên,(2002) “Át Lát Kết Cấu Máy Nâng Chuyển”, Hà Nội [Type text] Page 156 ... hết cổng trục đại ngày Tóm lại phương án thiết kế cổng trục sau: - Cổng trục có kết cấu tầng tầng dầm hộp liên kết dạng hộp - Cơ cấu di chuyển cổng trục cấu dẫn động riêng chân cổng - Cổng trục. .. luyện kim với thiết bị mang vật chuyên dùng Dựa theo kết cấu cầu trục D U T- LR C C phân thành: cầu trục dầm, cầu trục hai dầm Hình 2.1 Cầu trục nhà xưởng + Cổng trục: củng cầu trục cổng trục sử dụng... cần trục nối, cần trục cáp U Hình 2.4: Cần trục xây dựng D 2.2 Tìm hiểu chung cổng trục Cổng trục loại máy nâng có dạng cổng, di chuyển hai đường ray đặt mặt đất lắp đặt cố định Kết cấu chung cổng