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: ThS NGUYỄN THANH VIỆT BÙI ANH VŨ 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 GVC.Th.s Nguyễn Thanh Việt 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 điều kiện sở sản xuất hay cơng ty riêng Tuy nhiên, dù thiết kế có theo DU 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 2016 Sinh viên Bùi Anh Vũ Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt i Thiết kế bán cổng trục 15 CAM ĐOAN Với hướng dẫn tận tình giáo viên hướng 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 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 Sinh viên thực R L T U D Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ C C Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt ii Thiết kế bán cổng trục 15 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii PHẦN I:LÝ THUYẾT VỀ THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Các thông số máy trục 1.3 Giới thiệu loại thiết bị nâng chuyển CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ BÁN CỔNG TRỤC 10 C C 2.1 Tổng quan bán cổng trục 10 R L T 2.2 Giới thiệu loại bán cổng trục thông số kỹ thuật bán cổng trục: 11 DU 2.3 Giới thiệu thiết bị liên quan: 15 PHẦN II: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MÁY 19 CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ BÁN CỔNG TRỤC .20 1.1.Hình bán cổng trục : 20 1.2 Lựa chọn kết cấu dầm 20 1.3 Phương án lựa chọn sơ đồ động học cấu nâng 22 1.4 Chọn sơ đồ động học cho cấu di chuyển xe 23 1.5 Chọn sơ đồ động học cho cấu di chuyển bán cổng trục: 25 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG 28 2.1 Tính tốn cấu nâng: 28 2.3 Các phận khác cấu nâng: 53 CHƯƠNG 3: TÍNH CƠ CẤU DI CHUYỂN XE CON 63 3.1.Sơ đồ dẫn động cấu: 63 3.2.Tính cấu di chuyển xe con: 63 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU DI CHUYỂN RAY TRÊN 75 Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt iii Thiết kế bán cổng trục 15 4.1.Các số liệu ban đầu: 75 4.2: Cơ cấu di chuyển ray trên: 75 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CƠ CẤU DI CHUYỂN RAY DƯỚI 81 5.1 Bánh Xe Ray: 81 5.2 Động Cơ Điện: 82 5.3.Tỷ số truyền chung: 83 5.4 Kiểm tra động mômen mở máy 83 5.5 Bộ Truyền: 84 5.6 Các phận cấu di chuyển bán cổng trục: 85 CHƯƠNG 6: TÍNH KẾT CẤU KIM LOẠI CỦA DẦM CHÍNH 92 C C 6.1 Số liệu ban đầu: 92 6.2.Tính Tải Trọng: 92 R L T 6.3 Xác định kích thước tiết diện dầm: 93 6.4 Ứng suất tiết diện dầm chính: 96 DU 6.5.Tính tiết diện gối tựa dầm chính: 99 CHƯƠNG 7: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT TRỤC 100 7.1 Phân tích tính làm việc điều kiện kỹ thuật chi tiết 101 7.2 Phương pháp chế tạo phôi 101 7.3 Quy trình cơng nghệ gia công 103 CHƯƠNG 8: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ CÁC KỸ THUẬT AN TOÀN TRONG VẬN HÀNH BÁN CỔNG TRỤC 122 8.1 Các thiết bị an toàn máy 122 8.2 Hướng dẫn sử dụng máy 123 8.3 An toàn sử dụng máy 124 8.4 Nội quy vận hành bán cổng trục 15 124 8.5 Bảo dưỡng máy: 126 KẾT LUẬN 127 Tài liệu tham khảo 128 Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt iv Thiết kế bán cổng trục 15 C C R L T DU Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt Thiết kế bán cổng trục 15 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN 1.1 Giới thiệu chung Ngày với phát triển không ngừng khoa hoc kỹ thuật nhiều máy móc đại xuất đưa vào sản xuất nhằm để tăng suất giảm sức lao động người thiết bị nâng chuyển đưa vào sử dụng nhiều ngành cơng nghiệp, giúp giảm sức lao động người trình vận chuyển, nâng di chuyển vật liệu, chi tiết có khối lượng lớn mà khơng tốn nhiều sức lao động, tăng suất Hiện nay, hầu hết ngành công nghiệp sử dụng thiết bị nâng chuyển Công nghiệp xây dựng trước cần trục, ngày chí xây dựng nhà nhỏ thiếu cần trục, chưa nói đến việc xây dựng tồ nhà cao tầng kỹ thuật xây lắp khối lớn, thời kỳ hội nhập lại trọng không ngừng C C R L T cải tiến kỹ thuật để đáp ứng yêu cầu ngành công nghiệp xây dựng Trong ngành cơng nghiệp mỏ cần có loại thang tải, xe kíp băng tải v.v DU Trong ngành luyện kim có cần trục nặng phục vụ kho chứa quặng nhiên liệu v.v Máy nâng vận chuyển phục vụ nhà ở, nhà công cộng, cửa hiệu lớn 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 v.v Trong nhà máy hay phân xưởng khí người ta trang bị nhiều máy nâng chuyển di động cần trục, cầu trục, cổng trục, bán cổng trục dùng điện hay khí nén, thuỷ lực suất cao để di chuyển chi tiết máy máy v.v 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 1.2 Các thông số máy trục ❖ Tải trọng nâng Q: - Tải trọng nâng đặc tính máy trục, T hay N Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt Thiết kế bán cổng trục 15 - Tải trọng nâng gồm trọng lượng vật cộng với trọng lượng cấu móc hàng Tải trọng nâng có giới hạn lớn từ vài chục T đến hàng chục ngàn N Trong thực tế sử dụng để thuận tiện người ta dùng đơn vị khối lượng : Kg, ❖ Chiều cao nâng H(m) Chiều cao nâng khoảng cách từ mặt sàn, bãi làm việc máy trục đến tâm thiết bị mang vật vị trí cao ❖ Tốc độ làm việc V(m/ph hay m/s): + Vận tốc nâng Vn: vận tốc vật nâng hàng theo phương thẳng đứng + Vận tộc di chuyển cầu Vc: tốc độ di chuyển cầu ray + Vận tốc xe Vx : vận tốc xe di chuyển dầm ❖ Khẩu độ L(m): Đây thông số biểu thị phạm vi hoạt động máy trục, độ L cầu trục hay cổng trục khoảng cách theo phương ngang đường trục hai đường ray mà máy di chuyển ➢ Chế độ làm việc máy nâng: C C R L T Máy nâng làm việc theo chế độ ngắn hạn, lặp lặp lại Bộ phận làm việc phận nâng hạ di chuyển theo chu kỳ Ngồi thời kỳ làm việc có thời kỳ dừng máy, tức động tắt Thời gian dừng dùng thiết bị nâng để móc hay tháo vật để chuẩn bị cho thời DU kỳ Ngồi q trình chuyển động qua lại phân thời kỳ chuyển động khơng ổn định, thời kỳ mở máy, phanh thời kỳ ổn định + Chế độ làm việc nhẹ: Đặc điểm chế độ nhẹ hệ số sử dụng cấu theo trọng tải thấp, kq0,5, cường độ làm việc động nhỏ, trung bình khoảng 15% Số lần mở máy (dưới 60 lần) có nhiều quãng nghỉ lâu Trong nhóm có cấu nâng cấu di chuyển cần trục phục vụ công tác sửa chữa, cần trục đặt không gian máy, cấu di chuyển cần trục xây dựng cần trục cảng v.v + Chế độ làm việc trung bình: Đặc điểm cấu làm việc với trọng tải nâng khác nhau, hệ số sử dụng cấu theo tải trọng đạt khoảng 0,75, tốc độ làm việc trung bình, cường độ làm việc khoảng 25%, số lần mở máy đến 120 lần Trong nhóm máy có cấu nâng di chuyển cần trục phân xưởng khí lắp ráp Cơ cấu quay cần trục xây dựng + Chế độ làm việc nặng: Đặc điểm chế độ nặng hệ số sử dụng cấu theo tải trọng cao, kQ=1, tốc Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt Thiết kế bán cổng trục 15 độ làm việc lớn, cường độ làm việc khoảng 40%, số lần mở máy đến 240 Trong nhóm có tất cấu cần trục làm việc phục vụ dây chuyền công nghệ, kho nhà máy sản xuất hàng loạt lớn, cấu nâng số cần trục xây dựng + Chế độ làm việc nặng: Đặc điểm cấu thường xuyên làm việc với tải trọng danh nghĩa kQ=1, tốc độ làm việc cao, cường độ làm việc khoảng 40-60%, số lần mở máy 300 lần Thuộc nhóm máy có tất cấu cần trục làm việc ngành luyện kim Khi tính tốn cấu máy trục, người ta phân biệt ba trường hợp tải trọng trạng thái làm việc trạng thái không làm việc máy trục sau: Trường hợp 1: Tải trọng bình thường trạng thái làm việc phát sinh máy làm việc điều kiện bình thường Máy nâng làm việc với tải trọng nâng danh nghĩa, áp lực gió trung bình trạng thái làm việc, mở máy phanh êm dịu, đường cần trục trạng thái bình thường Trường hợp dùng để tính bền chi tiết theo mỏi, theo tuổi thọ, độ mịn, tính cơng suất động kiểm tra phát nhiệt cho thiết bị điện Khi tính bền C C R L T mỏi độ mịn khơng tính áp lực gió Trường hợp 2: Tải trọng lớn trạng thái làm việc bao gồm lực cản tĩnh cực đại, tải trọng động cực đại mở máy phanh đột ngột, áp lực gió lớn DU trạng thái làm việc, đường cần trục trạng thái xấu, góc dốc lớn Đối với trường hợp tất chi tiết cấu kết cấu kim loại tính theo sức bền tĩnh Trường hợp 3: Tải trọng lớn trạng thái không làm việc máy Tải trọng bao gồm trọng lượng thân máy, tải trọng gió lớn trạng thái khơng làm việc tải trọng độ dốc nghiêng mặt đường gây Đối với trường hợp cần kiểm tra độ bền, ổn định toàn máy phận Đặc biệt kiểm tra chi tiết phận kẹp ray, thiết bị phanh hãm chi tiết, phân cấu thay đổi tầm Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt Thiết kế bán cổng trục 15 Hình Đồ thị tải trọng trung bình cấu máy trục chế độ làm việc trung bình ❖ Các tiêu đặc trưng đánh giá mức độ làm việc máy trục: [10] 1.Hệ số sử dụng cấu :[trang 5,(10)] Q Ksd = tb Qđm C C R L T Qtb: tải trọng trung bình làm việc ca, N Qđm: tải trọng định mức (tải trọng nâng cho phép lớn nhất): n  t Q Với Qtb = i =1 i i DU Tck Hệ số sử dụng thời gian ngày: Kng = Số làm việc ngày đêm/24 Hệ số sử dụng thời gian năm: Kn = Số ngày làm việc năm/365 ngày Cường độ làm việc cấu: [10] CĐ = 𝑡 𝑇𝑐𝑘 100% Trong đó: t thời gian chạy máy chu kỳ làm việc t= t + t + t m v p Tck thời gian làm việc chu kỳ máy cấu Tck = t t t t + t + t + t m v m tổng thời gian mở máy, s v tổng thời gian vận chuyển, s p tổng thời gian phanh, s Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ p n Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt Thiết kế bán cổng trục 15 a/ Sơ đồ gá đặt: n s s s b/ Định vị: Chi tiết định vị hai mũi chống tâm hai đầu định vị bậc tự do, mũi trước (mũi tâm cứng) gắn lên mâm cặp, mũi sau (mũi tâm quay) gá lên ụ động máy c/ Chọn máy: Máy tiện T6M16 Các thông số kỹ thuật: C C • Đường kính gia cơng lớn nhất: Dmax = 320 mm R L T • Khoảng cách mũi tâm: 710 mm • Số cấp tốc độ trục chính: 12 DU • Giới hạn vịng quay trục chính: 22,4-1000 • Công suất động cơ: 4,5 kw d/ Chọn dao: Chọn dao tiện thân cong, vật liệu thép hợp kim cứng T15K6, theo bảng 44[5], ta chọn kích thước dao sau: H =16, B =10, L = 100, m = 8, a = 8, r = 0,5 + Dao vát mép: chọn dao tiện vát mép T15K6 có kích thước: B.H.L = 12.20.150 e/ Chế độ cắt: + Tiện thơ: ▪ Đường kính 115 Chọn t = mm Bảng 5-60[6], ta chọn bước tiến dao s = 0,5 (mm/vg) Bảng 5-64[6], ta chọn tốc độ cắt Vb = 231 (m/ph) Các hệ số hiệu chỉnh: - Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k1 = 0,9 (theo bảng 5.3) - Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2 = 0,8 (theo bảng 5.5) - Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao k3 = (theo bảng 5.7) Như tốc độ tính tốn Vt = Vb.k1.k2.k3 = 0,9.0,8.1.231 = 166,3 (m/ph) Số vòng quay trục theo tính tốn : 𝑛𝑡 = 1000.166,3 𝜋.115 = 481 (vg/ph) Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 114 Thiết kế bán cổng trục 15 Theo máy ta chọn nm = 500 (vg/ph) Như tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 𝜋.115.500 = 181 (m/ph) 1000 Theo máy ta chọn Sm = 0,5 mm ▪ Đường kính 120 Chọn t = mm Bảng 5-60[6], ta chọn bước tiến dao s = 0,5 (mm/vg) Bảng 5-64[6], ta chọn tốc độ cắt Vb = 231 (m/ph) Các hệ số hiệu chỉnh: - Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k1 = 0,9 (theo bảng 5.3) - Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2 = 0,8 (theo bảng 5.5) - Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao k3 = (theo bảng 5.7) Như tốc độ tính tốn Vt = Vb.k1.k2.k3 = 0,9.0,8.1.231 = 166,3 (m/ph) Số vòng quay trục theo tính tốn : 𝑛𝑡 = 1000.166,3 𝜋.120 C C R L T = 441 (vg/ph) Theo máy ta chọn nm = 500 (vg/ph) DU Như tốc độ cắt thực tế là: 𝜋.120.500 Vtt = = 189 (m/ph) 1000 Theo máy ta chọn Sm = 0,5 mm + Tiện tinh : ▪ Đường kính 115 Chọn t = mm Bảng 5-62[6], ta chọn bước tiến dao s = 0,25 (mm/vg) Bảng 5-64[6], ta chọn tốc độ cắt Vb = 330 (m/ph) Các hệ số hiệu chỉnh: - Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k1 = 0,9 (theo bảng 5.3) - Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2 = 0,8 (theo bảng 5.5) - Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao k3 = (theo bảng 5.7) Như tốc độ tính toán Vt = Vb.k1.k2.k3 = 0,9.0,8.1.330 = 237,6 (m/ph) 𝑛𝑡 = 1000.237,6 𝜋.115 = 658 (vg/ph) Theo máy ta chọn nm = 710 (vg/ph) Như tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 𝜋.115.710 1000 = 257 (m/ph) Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 115 Thiết kế bán cổng trục 15 Theo máy ta chọn Sm = 0,25 mm ▪ Đường kính 120 Chọn t = mm Bảng 5-62[6], ta chọn bước tiến dao s = 0,25 (mm/vg) Bảng 5-64[6], ta chọn tốc độ cắt Vb = 330 (m/ph) Các hệ số hiệu chỉnh: - Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k1 = 0,9 (theo bảng 5.3) - Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2 = 0,8 (theo bảng 5.5) Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao k3 = (theo bảng 5.7) Như tốc độ tính tốn Vt = Vb.k1.k2.k3 = 0,9.0,8.1.330 = 237,6 (m/ph) 𝑛𝑡 = 1000.237,6 𝜋.120 = 630 (vg/ph) Theo máy ta chọn nm = 710 (v/ph) Như tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 𝜋.120.710 1000 C C R L T = 268 (m/ph) Theo máy ta chọn Sm = 0,25 mm DU + Vát mép Ta chọn chiều sâu cắt t = 1mm Bảng 5-62[6], ta chọn bước tiến dao s = 0,5 (mm/vg) Bảng 5-64[6], ta chọn tốc độ cắt Vb = 323 (m/ph) Các hệ số hiệu chỉnh: - Hệ số phụ thuộc vào độ cứng chi tiết gia công k1 = 0,9 (theo bảng 5.3) - Hệ số phụ thuộc vào trạng thái bề mặt k2 = 0,8 (theo bảng 5.5) - Hệ số phụ thuộc vào tuổi bền dao k3 = (theo bảng 5.7) Như tốc độ tính toán Vt = Vb.k1.k2.k3 = 0,9.0,8.1.323 = 232,6 (m/ph) Số vịng quay trục theo tính tốn là: 𝑛𝑡 = 1000.232,6 𝜋.115 = 644 (vg/ph) Theo máy ta chọn nm = 710 (vg/ph) Như tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 𝜋.115.710 1000 = 257 (m/ph) Theo máy ta chọn Sm = 0,5 mm Nguyên công 4: Phay rãnh then a/ Sơ đồ gá đặt: Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 116 Thiết kế bán cổng trục 15 s s s s w n n b/ Định vị: Khối V dài tự định tâm định vị bậc tự c/ Chọn máy: ➢ Máy phay đứng 6H12 ▪ Khoảng cách mặt đầu dao tới bàn máy: 50 ÷ 300 ▪ Kích thước bàn máy: 200 x 800 ▪ Số cấp chạy dao: 12 ▪ Giới hạn chạy dao: - ngang: 18 ÷ 800 - dọc: 25 ÷ 1120 R L T - đứng: ÷ 400 ▪ ▪ ▪ ▪ C C Số cấp tốc độ: 12 Giới hạn vịng quay: 50 ÷ 2240 Cơng suất động cơ: (kw) Kích thước máy: 1720 ÷ 1750 DU ▪ Độ phức tạp sửa chữa: 16 d/ Chọn dao: Theo bảng 4-65[5] chọn dao phay ngón chi trục có kích thước D = 3, L = 40, l = 8, z = e/ Chế độ cắt: ▪ Rãnh then b=32 Khi dùng dao phay ngón có mặt đầu cắt đứt để gia cơng rãnh then ta phải xét trường hợp + Trường hợp 1: Khi lưỡi cắt mặt đầu tham gia trình cắt ta tính dao phay mặt đầu: Ta có chiều sâu cắt t = 4,5 mm Lượng chạy dao Sz = 0,06 mm/răng (tra theo bảng 5-119[6]) Lượng chạy dao vòng: S = Sz.Z = 0,06.4 = 0,24 mm/vg Vận tốc cắt Vb = 43,5 m/ph (tra theo bảng 5-120[6]) Tốc độ tính tốn: Vt = Vb.k mv k nv k uv = 43,5.0,8.0,8.1 = 27,84 m/ph Số vịng quay trục theo tính tốn: Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 117 Thiết kế bán cổng trục 15 nt = 1000.27,84 π.32 = 277 vg/ph Theo máy ta chọn nm = 250 vòng/phút Lượng chạy dao phút Sph = S.nm = 0,24.250 = 60 mm/ph Tốc độ cắt thực tế: Vtt = 𝜋.32.250 1000 = 25 (m/ph) + Trường hợp 2: Khi lưỡi cắt bên tham gia trình cắt ta tính dao phay ngón: Ta có chiều sâu cắt: t = 16 mm Lượng chạy dao răng: Sz = 0,05 mm/răng (theo bảng 5.153[6]) Lượng chạy dao vòng S = Sz.Z = 0,05.4 = 0,2 mm/vòng Tốc độ cắt Vb = 35 m/ph (Tra bảng 5.154[6]) Các hệ số điều chỉnh: k mv = 0,8; k nv = 0,8; k uv = C C Tốc độ tính tốn: Vt = Vb.k mv k nv k uv = 35.0,8.0,8.1 = 22,4 m/ph R L T Số vịng quay trục theo tính tốn: nt = 1000.22,4 π.32 = 222,8 vg/ph DU Theo máy ta chọn nm = 200 vòng/phút Tốc độ cắt thực tế: Vtt = 𝜋.32.200 1000 = 20 (m/ph) Lượng chạy dao phút : Sph = 0,2.200 = 40 mm/phút ▪ Rãnh then b=28 Khi dùng dao phay ngón có mặt đầu cắt đứt để gia công rãnh then ta phải xét trường hợp + Trường hợp 1: Khi lưỡi cắt mặt đầu tham gia q trình cắt ta tính dao phay mặt đầu: Ta có chiều sâu cắt t = mm Lượng chạy dao Sz = 0,06 mm/răng (tra theo bảng 5-119[6]) Lượng chạy dao vòng: S = Sz.Z = 0,06.4 = 0,24 mm/vg Vận tốc cắt Vb = 43,5 m/ph (tra theo bảng 5-120[6]) Tốc độ tính tốn: Vt = Vb.k mv k nv k uv = 43,5.0,8.0,8.1 = 27,84 m/ph Số vòng quay trục theo tính tốn: nt = 1000.27,84 π.28 = 316,5 vg/ph Theo máy ta chọn nm = 315 vòng/phút Lượng chạy dao phút Sph = S.nm = 0,24.315 = 75,6 mm/ph Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 118 Thiết kế bán cổng trục 15 Tốc độ cắt thực tế: Vtt = 𝜋.28.315 1000 = 27,7 (m/ph) + Trường hợp 2: Khi lưỡi cắt bên tham gia trình cắt ta tính dao phay ngón: Ta có chiều sâu cắt: t = 14 mm Lượng chạy dao răng: Sz = 0,05 mm/răng (theo bảng 5.153[6]) Lượng chạy dao vòng S = Sz.Z = 0,05.4 = 0,2 mm/vòng Tốc độ cắt Vb = 35 m/ph (Tra bảng 5.154[6]) Các hệ số điều chỉnh: k mv = 0,8; k nv = 0,8; k uv = Tốc độ tính toán: Vt = Vb.k mv k nv k uv = 35.0,8.0,8.1 = 22,4 m/ph Số vịng quay trục theo tính tốn: nt = 1000.22,4 π.28 = 254,8 vg/ph Theo máy ta chọn nm = 250 vòng/phút Tốc độ cắt thực tế: Vtt = 𝜋.28.250 1000 C C R L T = 22 (m/ph) Lượng chạy dao phút : Sph = 0,2.250 = 50 mm/phút Nguyên công 5: Nhiệt luyện DU t°C 830 ° - t(s) Độ cứng sau nhiệt luyện 40-50 HRC Nguyên công 6: Mài 105, 110, 115, 120 a/ Sơ đồ gá đặt: Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 119 Thiết kế bán cổng trục 15 n s n s s n s n s n n b/ Định vị: Chi tiết định vị hai mũi chống tâm hai đầu định vị bậc tự do, mũi trước (mũi tâm cứng) gắn lên mâm cặp, mũi sau (mũi tâm quay) gá lên ụ động máy c/ Chọn máy: Ta chọn máy gia cơng máy mài trịn ngồi kí hiệu 3B12, có thơng số: - Đường kính gia cơng lớn nhất: 200 (mm) Chiều dài gia công lớn nhất: 450(mm) Cơn móc ụ trước: No3 Tốc độ bàn máy: 2250 (vg /phút) - Dịch chuyển ngang lớn ụ mài: 110 mm Dịch chuyển ngang ụ đá sau độ chia đĩa chia: 0,002 mm - Số cấp tốc độ đầu mài: Vô cấp Giới hạn số vòng quay: 78-780 (vòng/phút) C C R L T DU - Góc quay bàn máy: +6 độ, -7 độ - Công suất động cơ: (KW) - Kích thước máy(mm): 2600x1750x1750 d/ Chọn dao: Ta chọn đá mài có kích thước sau: D = 250 mm, H = 50 mm, d = 50 mm Chất kết dính keramic, độ hạt 50-M28 e/ Chế độ cắt: Mài bậc trục 105, 110, 115, 120 với chế độ cắt: Tra bảng 5-55[6] ta có số liệu sau: Tốc độ đá mài Vd = 30 m/s, tốc độ phôi Vph= 15 m/ph, lượng chạy dao dọc S = 0,6 mm/ph Lượng chạy dao ngang 𝑆𝑐𝑡 = 0,72 mm/ph, 𝑛𝑐𝑡 = 40 vg/ph (bảng 5-203[6]) Chiều sâu mài: t = 0,02 Nguyên công 7: Kiểm tra Kiểm tra độ vng góc mà song song chi tiết Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 120 Thiết kế bán cổng trục 15 n - Độ đồng tâm ∅105 ∅120 < 0,03 - Độ trụ ∅105 ∅120 < 0,03 C C R L T DU Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 121 Thiết kế bán cổng trục 15 CHƯƠNG 8: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ CÁC KỸ THUẬT AN TOÀN TRONG VẬN HÀNH BÁN CỔNG TRỤC 8.1 Các thiết bị an toàn máy Trong loại máy nâng chuyển, loại thiết bị phanh, sơ đồ điều khiển tiếp điểm an tồn điện…chỉ đảm bảo an tồn cho máy cấu điều kiện làm việc bình thường để thực chức yêu cầu máy Để đảm bảo an toàn ngăn ngừa cố tình ngẫu nhiên ngồi mong muốn người điều khiển, bán cổng trục cần phải trang bị đầy đủ thiết bị an toàn theo quy định tiêu chuẩn kỹ thuật an tồn máy 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 bán cổng trục Các công tắc nối với thiết bị đèn âm báo hiệu nhằm báo cho người sử dụng biết để dừng máy Đồng thời nối trực tiếp với hệ thống điều khiển để tự động ngắt thiết bị có cố xảy C C R L T Như để hạn chế tối đa tai nạn xảy địi hỏi người cơng nhân sử dụng máy phải có ý thức chấp hành nghiêm túc yêu cầu nêu 8.1.1 Công tắc giới hạn chiều cao nâng DU Sử dụng cấu nâng vật Ở ta sử dụng thiết bị kiểu tay địn Hình 61 Cơng tắc giới hạn chiều cao nâng Tại vị trí giới hạn chiều cao nâng, dừng chuyển động, thiết bị mang tải phải cách kết cấu thép máy 50 mm Thiết bị giới hạn chiều cao nâng kiểu tay đòn gồm Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 122 Thiết kế bán cổng trục 15 tay đòn (2) liên kết khớp với đầu cần (4) cơng tắc hành trình (3) - công tắc kiểu nút bấm Khi thiết bị mang vật đạt tới vị trí tới hạn, vấu (1) tì vào tay địn (2) làm xoay tay địn tác động vào công tắc (3) để ngắt cấu Hệ thống điều khiển cấu nâng cho phép hạ móc treo để đưa máy trạng thái làm việc bình thường đó, tay địn (2) trở vị trí cũ tác dụng trọng lượng Cơng tắc cuối phải dừng móc cẩu vị trí cách vị trí thấp chi tiết đáy 250 mm 8.1.2 Thiết bị giới hạn hành trình di chuyển C C R L T Hình 62.Cơng tắc hành trình Thiết bị giới hạn hành trình di chuyển trang bị cho xe lăn phận di chuyển bán cổng trục Ở ta sử dụng cơng tắc hành trình, lắp hai đầu ray Khi xe lăn hay cầu lăn di chuyển đến vị trí giới hạn, chạm cơng tắc hành trình công tắc DU ngắt không cho xe hay cầu lăn chuyển động tiếp Tuy nhiên, xe lăn hay cầu lăn di chuyển theo chiều ngược lại để trở lại trạng thái làm việc bình thường 8.2 Hướng dẫn sử dụng máy Vấn đề an toàn sử dụng bán cổng trục quan trọng Để đảm bảo an toàn việc vận hành bán cổng trục yêu cầu người sử dụng việc chấp hành đầy đủ quy định an tồn lao động cịn phải nắm vững ngun tắc hoạt động cách điều khiển máy 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 yêu cầu: - Sơ đồ hệ thống điều khiển đơn giản - Các phần tử chấp hành hệ thống có độ tin cậy cao thuận lợi việc thay sữa chữa - Sơ đồ điều khiển đơn giản - Trong sơ đồ điều khiển phải có mạch bảo vệ tải ngắn mạch Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 123 Thiết kế bán cổng trục 15 Có cơng tắc hành trình hạn chế hành trình tiến, lui cho cấu di chuyển xe lăn, cầu lăn Hạn chế hành trình lên cấu nâng hạ vật 8.3 An toàn 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 đặt lên hàng đầu Với bán cổng trục 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 … Đối với chi tiết máy chuyển động bánh xe, trục quay phải có vỏ bọc an tồn nhằm ngăn mảnh vỡ văng có cố chi tiết máy hoạt động Toàn hệ thống điện máy phải nối đất Với động có phanh hãm nhiên phải kiểm tra phanh thường xuyên không để xảy tượng kẹt phanh gây nguy hiểm sử dụng 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 C C R L T phải đạt kết Trong máy làm việc công nhân không đứng vật nâng phận mang để di chuyển với vật không đứng vật nâng di DU chuyển Đối với máy 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 thử máy với hai bước thử tĩnh thử động Bước thử tĩnh: treo vật nâng có trọng lượng 1,25 lần trọng lượng 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 Bước thử động: Treo vật nâng có trọng lượng 1,1 lần trọng lượng 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 đưa máy vào hoạt động 8.4 Nội quy vận hành bán cổng trục 15 Chỉ người có trách nhiệm vận hành Người vận hành phải nắm vững nguyên lý hoạt động máy, hướng dẫn nhà chế tạo, tuân thủ biện pháp an toàn… Khu vực làm việc phải xếp ngăn nắp, có lối lại, đảm bảo thơng thống Trong trình làm việc cấm: Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 124 Thiết kế bán cổng trục 15 - Người lên, xuống thiết bị nâng thiết bị nâng hoạt động Người vùng hoạt động thiết bị nâng mang tải nam châm, chân không gầu ngoạm - Nâng, hạ chuyển tải có người đứng tải Nâng tải tình trạng tải chưa ổn định móc bên móc kép - Nâng tải bị vùi xuống đất, bị vật khác đè lên, bị liên kết bulông bê tông với vật khác - Dùng thiết bị nâng để lấy cáp xích buộc tải bị vật đè lên Đưa tải qua lỗ cửa sổ ban cơng khơng có sàn nhận tải - Chuyển hướng chuyển động cấu cấu chưa ngừng hẳn Nâng tải lớn sức nâng cho phép tương ứng với tầm với vị trí thiết bị nâng - Cẩu với, kéo lê tải - Vừa dùng người đẩy kéo tải vừa cho cấu nâng hạ tải - Nâng chuyển vật thiết bị dễ gây cháy, nổ Nghiêm chỉnh chấp hành qui định phòng cháy chữa cháy C C R L T Sau ca vận hành phải vệ sinh nơi làm việc Phải ngừng hoạt động thiết bị nâng khi: - Phát vết nứt chỗ quan trọng kết cấu kim loại; DU - Phát biến dạng dư kết cấu kim loại; Phát phanh cấu bị hỏng; - Phát móc, cáp, ròng rọc, tang bị mòn giới hạn cho phép, bị rạn nứt hư hỏng khác; Phát đường ray thiết bị nâng hư hỏng không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Các hành lang, cầu thang sàn phải có lối vào an tồn với vị trí thiết bị nâng Các cầu thang thang thường xuyên sử dụng phải dẫn tới sàn hành lang Đối với lối vào cầu thang sử dụng nhiều thang Công việc lắp ráp tháo dỡ thiết bị nâng phải tiến hành theo quy trình cơng nghệ lắp ráp tháo dỡ thiết bị nâng Nhà máy chế tạo đơn vị lắp đặt Đơn vị lắp đặt phải phổ biến cho người tham gia lắp đặt qui trình cơng nghệ lắp ráp, tháo dỡ biện pháp an tồn phải thực q trình tháo, lắp thiết bị nâng Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 125 Thiết kế bán cổng trục 15 8.5 Bảo dưỡng máy: Thiết bị nâng phải bảo dưỡng định kỳ Phải sửa chữa, thay chi tiết, phận bị hư hỏng, mòn quy định cho phép Khi sửa chữa, thay chi tiết phận thiết bị nâng, phải có biện pháp đảm bảo an tồn Sau thay thế, sửa chữa phận, chi tiết quan trọng phải tiến hành kiểm tra thử thiết bị nâng trước đưa vào sử dụng C C R L T DU Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 126 Thiết kế bán cổng trục 15 KẾT LUẬN Sau tháng tìm hiểu, tham khảo nhiều tài liệu sách vở, với quan tâm hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Thanh Việt nhiều góp ý bạn Em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài”Thiết kế cầu trục 10 tấn” Nội dung trình bày đồ án bao gồm: + Phần thuyết minh gồm có phần, phần gồm chương phần gồm chương + Phần vẽ có Trong q trình hồn thành đồ án giúp em hiểu thêm nhiều lĩnh vực máy nâng chuyển, cách vận dụng kiến thức học cách tổng quát để giải vấn đề thiết kế máy cụ thể C C Tuy cố gắng đề tài có khối lượng lớn, thân R L T chưa có kinh nghiệm thực tế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Rất mong thầy bạn góp ý Xin chân thành cảm ơn! DU Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 127 Thiết kế bán cổng trục 15 Tài liệu tham khảo Bài tập vẽ kỹ thuật khí, tập - Trần Hữu Quế, Nguyễn Văn Tuấn Dung sai lắp ghép - Ninh Đức Tốn Giáo trình vật liệu kỹ thuật Máy thiết bị nâng - Trương Quốc Thành, Phạm Quang Dũng Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập - GS.Ts Nguyễn Đắc Lộc – PGS.Ts Lê Văn Tiến – PGS.Ts Ninh Đức Tốn – PGS.Ts Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập - GS.Ts Nguyễn Đắc Lộc – PGS.Ts Lê Văn Tiến – PGS.Ts Ninh Đức Tốn – PGS.Ts Trần Xuân Việt Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập - GS.Ts Nguyễn Đắc Lộc – PGS.Ts Lê Văn Tiến – PGS.Ts Ninh Đức Tốn – PGS.Ts Trần Xuân Việt Sức bền vật liệu 1, – Lê Viết Giảng, Phan Kỳ Phùng Thiết kế chi tiết máy – Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm 10 Tính tốn máy trục – Huỳnh Văn Hoàng, Đào Trọng Thường C C R L T DU 11 Trang bị công nghệ cấp phôi tự động - Châu Mạnh Lực, Phạm Văn Song 12 Vẽ kỹ thuật khí tập 1,2 - Trần Hữu Quế, Đặn Văn Cứ Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 128 ... Thiết kế bán cổng trục 15 b Theo công dụng: Theo công dụng có loại bán cổng trục cơng dụng chung bán cổng trục chuyên dụng • Bán cổng trục có cơng dụng chung có kết cấu tương tự bán cổng trục. .. Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 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: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS Nguyễn Thanh Việt 11 Thiết kế bán cổng trục 15 a Theo kết cấu dầm: Bán cổng trục dầm