(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế cổng trục tải trọng 25 tấn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CỔNG TRỤC TẢI TRỌNG 25 TẤN Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: PGS.TS ĐINH MINH DIỆM HOÀNG ĐẠI NGHĨA Đà Nẵng, 2019 ` TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế cổng trục tải trọng 25 Sinh viên thực hiện: Hoàng Đại Nghĩa Số thẻ sinh viên: 101140100 Lớp: 14C1B Thuyết minh: 172 tờ (A4) Bản vẽ: vẽ (A0) Đĩa CD: (đĩa) ` ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: HOÀNG ĐẠI NGHĨA Lớp:14C1B Khoa:Cơ khí Số thẻ sinh viên: 101140100 Ngành: Chế tạo máy Tên đề tài đồ án:Thiết kế cổng trục tải trọng 25 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: • Tải trọng: 25 ( t ) • Khẩu độ: 30 (m) • Chiều cao nâng: • Vận tốc nâng: (m) 3,7 (m/ph) Nội dung phần thuyết minh tính tốn: • Giới thiệu tổng quan thiết bị nâng chuyển, cổng trục • Phân tích chọn phương án thiết kế cổng trục • Tính tốn thiết kế cấu nâng hạ cổng trục 25 • Tính tốn thiết kế cấu di chuyển xe • Tính tốn thiết kế cấu di chuyển cổng trục • Tính tốn thiết kế dầm • Tính tốn thiết kế cấu an tồn ( phanh, móc treo, cáp,…) • Các quy phạm an toàn lắp đặt sử dụng hệ thống điều khiển cổng trục Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): • Bản vẽ phương án thiết kế cổng trục ( 1A0) • Bản vẽ tổng thể cổng trục (1A0) • Bản vẽ hộp giảm tốc cấu nâng (1A0) ` • Bản vẽ cấu nâng (1A0) • Bản vẽ cấu xe di chuyển ( 1A0) • Bản vẽ kết cấu dầm (1A0) • Bản vẽ kết cấu khung xe ( 1A0) Họ tên người hướng dẫn: Phần/ Nội dung: PGS.TS: ĐINH MINH DIỆM Toàn Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 18/02/2019 Ngày hoàn thành đồ án: 25/05/2019 Đà Nẵng, ngày 25 tháng 02 năm 2019 Trưởng Bộ môn công nghệ vật liệu TS TÀO QUANG BẢNG Người hướng dẫn PGS.TS: ĐINH MINH DIỆM LỜI NÓI 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 năm học 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 sâu sắc Thầy giáo hướng dẫn nhiệt tình dạy, hướng dẫn, giúp đỡ em thời gian làm đề tài tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Thầy (Cô) giáo môn bỏ thời gian quý báu để đọc, nhận xét, duyệt đồ án em Cuối em xin bày tỏ lịng biết ơn tới Thầy khoa khí bỏ thời gian quý báu để đọc, nhận xét chấm đề án Đà Nẵng, ngày 25 tháng 02 năm 2019 Sinh viên thực HOÀNG ĐẠI NGHĨA i MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vi MỞ ĐẦU 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Phân loại máy nâng chuyển 1.2 GIỚI THIỆU CỔNG TRỤC VÀ CÁC THÔNG SỐ CỦA CỔNG TRỤC 1.2.1 Tìm hiểu chung cổng trục 1.2.2 Các thông số máy trục 1.3 GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ LIÊN QUAN ( RAY, THIẾT BỊ MANG VẬT, CÁP,…) 1.3.1 Giới thiệu chung ray bánh xe 1.3.2 Giới thiệu chung thiết bị mang tải 1.3.3 Giới thiệu chung cáp 10 CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CỔNG TRỤC 12 2.1 SỐ LIỆU BAN ĐẦU 12 2.2 PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾT CẤU NÂNG HẠ 12 2.2.1 Phân tích chung 12 2.2.2 Chọn phương án thiết kế cấu nâng hạ 13 2.3 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ CƠ CẤU XE NÂNG HẠ 15 2.3.1 Phân tích chung 15 2.3.2 Chọn phương án thiết kế cấu di chuyển xe nâng hạ 16 2.4 PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ CƠ CẤU DI CHUYỂN CỔNG TRỤC 17 2.4.1 Phân tích chung 17 ii 2.4.2 Chọn phương pháp thiết kế cấu di chuyển cổng trục 18 2.5 PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ CỔNG TRỤC 20 2.5.1 Phân tích chung 20 2.5.2 Chọn phương án thiết kế dầm 20 2.5.2 Chọn phương án liên kết chân cổng trục với dầm 23 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ CỦA CỔNG TRỤC 25 TẤN 25 3.1 TÍNH TỐN CƠ CẤU NÂNG 25 3.1.1 Chọn palăng giảm lực 25 3.1.2 Trình bày phương án thiết kế cấu nâng hạ 27 3.1.3 Tính kích thước tang ròng rọc 27 3.1.4 Chọn động điện: 30 3.1.5 Tỷ số truyền chung 31 3.1.6 Kiểm tra động điện nhiệt 32 3.2 THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC CƠ CẤU NÂNG HẠ 36 3.2.1 Phân phối tỷ số truyền 37 3.2.2 Thiết kế truyền bánh trụ thẳng cấp nhanh 38 3.2.3 Thiết kế truyền bánh trụ thẳng trung gian 45 3.2.4 Thiết kế truyền bánh trụ thẳng cấp chậm 46 3.2.5 Thiết kế trục hộp giảm tốc 47 3.2.6 Tính toán ổ trượt 67 3.3 CÁC BỘ PHẬN KHÁC CỦA CƠ CẤU NÂNG 70 3.3.1 Khớp nối trục vòng đàn hồi 70 3.3.2 Bộ phận tang 72 CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ CẤU DI CHUYỂN XE CON 82 4.1 BÁNH XE VÀ RAY 82 4.1.1 Giới thiệu bánh xe ray 82 4.1.2 Tính tốn thiết kế bánh xe ray 83 iii 4.2 ĐỘNG CƠ ĐIỆN 86 4.3 TỶ SỐ TRUYỀN CHUNG 87 4.4 KIỂM TRA ĐỘNG CƠ ĐIỆN VỀ MOMEN MỞ MÁY 87 4.5 THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC CHO CƠ CẤU DI CHUYỂN XE CON 90 4.5.1 Phân phối tỉ số truyền 90 4.5.2 Thiết kế truyền bánh trụ thẳng cấp nhanh 91 4.5.3 Thiết kế truyền bánh trụ thẳng trung gian 93 4.5.4 Thiết kế truyền bánh trụ thẳng cấp chậm 95 4.5.5 Tính đường kính sơ trục 96 4.6 CÁC BỘ PHẬN KHÁC CỦA CƠ CẤU DI CHUYỂN XE CON 97 4.6.1 Trục bánh dẫn 97 4.7 Ổ ĐỠ TRỤC BÁNH XE 104 CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU DI CHUYỂN CỔNG TRỤC 107 5.1 BÁNH XE VÀ RAY 107 5.2 ĐỘNG CƠ ĐIỆN 110 5.3 TỶ SỐ TRUYỀN CHUNG 111 5.4 KIỂM TRA ĐỘNG CƠ ĐIỆN VỀ MOMEN MỞ MÁY 111 5.5 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN CƠ CẤU DI CHUYỂN CỔNG TRỤC 113 5.6 CÁC BỘ PHẬN KHÁC CỦA CƠ CẤU DI CHUYỂN CỔNG TRỤC 114 5.6.1 Trục bánh dẫn 114 5.6.2 Ổ đỡ trục bánh xe 120 CHƯƠNG VI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ DẦM CHÍNH 124 6.1 TẢI TRỌNG TÍNH TỐN 124 6.2 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA DẦM 125 6.3 ỨNG SUẤT Ở TIẾT DIỆN GIỮA CỦA DẦM CHÍNH 129 6.4 TÍNH TIẾT DIỆN GỐI TỰA CỦA DẦM ĐƯỢC HÀN LIỀN VỚI DẦM CHÍNH 133 iv 6.5 TÍNH ĐỘ BỀN CỦA RAY DƯỚI XE LĂN 136 6.6 TÍNH MỐI GHÉP HÀN 137 6.7 KIỂM TRA THỜI GIAN TẮT DẦN DAO ĐỘNG CỦA DẦM CHÍNH 138 CHƯƠNG VII: TÍNH TỐN THIẾT KẾ CƠ CẤU AN TỒN (PHANH, MĨC, DÂY CÁP) 140 7.1 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU PHANH 140 7.1.1 Tính chọn phanh cấu nâng 140 7.1.2 Tính chọn phanh cấu di chuyển xe 144 7.1.3 Tính chọn phanh cấu di chuyển cổng trục 145 7.2 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ DÂY CÁP 146 7.3 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MĨC CÁP 147 CHƯƠNG VIII: CÁC QUY PHẠM AN TOÀN TRONG LẮP ĐẶT VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA CỔNG TRỤC 152 8.1 QUY PHẠM AN TOÀN TRONG LẮP ĐẶT 152 8.2 QUY PHẠM AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG 152 8.3 CÁC THIẾT BỊ AN TOÀN DÙNG TRONG CỔNG TRỤC 154 8.3.1 Cơng tắc hạn chế hành trình nâng 154 8.3.2 Công tắc hạn chế tải 155 8.3.3 Công tắc cuối cấu di chuyển 155 8.4 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CỔNG TRỤC 155 KẾT LUẬN 159 TÀI LIỆU THAM KHẢO 160 v DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Bảng 3.1: Bảng thơng số tính tốn trường hợp tải trọng Q1, Q2, Q3, Q4 Hình 1.1: Hình ảnh cầu trục cơng ty Hình 1.2: Hình ảnh băng tải Hình 1.3: Hình ảnh pa lăng điện Hình 1.4: Một số hình ảnh cổng trục Hình 1.5: Hình ảnh bánh xe Hình 1.6: Các cụm bánh xe Hình 1.7: Các dạng ray Hình 1.8: Hình ảnh móc treo đơn Hình 1.9: Hình ảnh gầu ngoạm Hình 1.10: Các loại cáp theo số lớp bện Hình 1.11: Các loại cáp thép theo cách bện Hình 2.1: Phương án Hình 2.2: Phương án Hình 2.3: Phương án Hình 2.4: Phương án Hình 2.5: Phương án Hình 2.6: Phương án Hình 2.7: Phương án Hình 2.8: Phương án Hình 2.9: Phương án Hình 2.10: Kết cấu cổng trục dầm dạng hộp Hình 2.11: Kết cấu cổng trục hai dầm dạng dàn Hình 2.12: Kết cấu cổng trục dầm Hình 2.13: Cổng trục có hai chân liên kết cứng vi Thiết kế cổng trục tải trọng 25 Với: Wt 0* = G0  + f d 2.0,6 + 0,02.130 = 250000 = 1267( N ) Dbx 750 Căn vào mômen phanh trên, ta chọn phanh má TKT-160 có: Mph= 50 (Nm) Sau ta tiến hành kiểm tra tình hình làm việc phanh chọn Hệ số an toàn bám: Với phanh chọn có momen phanh gần sát trị số tính được, nên thực tế phanh xe lăn khơng có vật nâng có t0ph ≈ 0,67 (s) j0ph ≈ 0,45 (m/s2), tức phù hợp với số liệu cho bảng – 10 [5]; khơng cần kiểm tra hệ số an tồn bám Gia tốc hãm có vật: Khi có vật, thời gian phanh xác định theo công thức – 57 [5] (G0 + Q ).Dbx2 n1 dc   (Gi Di ) I n1 + = 375( M ph + M t* ).i x2 375( M ph + M t* ) t ph = = (250000 + 250000).0,752.750.0,85 1,2.2,6.750 + = 0,77( s ) 375(50 + 22,8).98 375.(50 + 22,8) Trong đó: M t* = W Dbx 5067.0,75 = = 22,8 (Nm) 2.i x dc 2.98.0,85 Gia tốc hãm là: j ph = vc 18 = = 0,4 (m/s2) 60.t ph 60.0,77 Nằm khoảng thường dùng ( 0,3 ÷ 0,6 ( m/s2 )) cần trục thơng thường, phanh chọn hợp lý 7.2 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ DÂY CÁP Vì cấu làm việc với động điện, vận tốc cao, ta chọn cáp để làm dây cho cấu Cáp loại dây có nhiều ưu điểm loại dây khác xích hàn, xích loại dây thông dụng ngành máy trục Ta khơng chọn dây xích xích nặng khoảng 10 lần so với cáp, xích đứt đột ngột chất lượng mối hàn (nếu xích hàn) Trong kiểu kết cấu dây cáp kết cấu kiểu ЛK -P theo ГOCT 2588-55 có tiếp xúc đường với sợi thép lớp kề nhau, làm việc lâu hỏng sử GVHD: PGS.TS: Đinh Minh Diệm SVTH: Hoàng Đại Nghĩa – Lớp: 14C1B 146 Thiết kế cổng trục tải trọng 25 dụng rộng rãi Vật liệu chế tạo sợi thép có giới hạn bền 1400 ÷ 2000 (N/mm 2) Chọn cáp ЛK - P6x19 = 114 ( ГOCT 2588-55), với giới hạn bền sợi thép khoảng 1500÷1600 (N/mm2), để dễ dàng việc thay cáp bị mịn đứt Hình 7.2 Kết cấu cáp Kích thước dây cáp chọn phải đạt tải trọng kéo đứt tối thiểu F0, dựa vào công thức 3-14[1] F0 = Smax* np = 33813,45 * = 135253,8 ( N ) Với: np = 4: hệ số an toàn bền cáp Bảng 3.1[1] Xuất phát từ điều kiện theo công thức (3-14) với loại dây chọn trên, với giới hạn bền sợi cáp σb=1700 (N/mm2) Chọn đường kính dây cáp dc = 15 (mm)có lực kéo đứt Sđ = 155000 (N) (phụ lục 12 TCVN 4244-86) Vậy dây cáp chọn đạt u cầu 7.3 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MĨC CÁP Kết cấu ổ treo móc: Ở đây, ta dùng kết cấu ổ treo móc hình vẽ ( ổ treo móc ngắn ) Loại ổ treo móc giảm kích thước chiều dài, tăng độ tiệm cận móc với tang, tận dụng chiều cao nâng GVHD: PGS.TS: Đinh Minh Diệm SVTH: Hoàng Đại Nghĩa – Lớp: 14C1B 147 Thiết kế cổng trục tải trọng 25 Hình 7.3: Sơ đồ móc cáp + Tính móc: Sử dụng loại móc rèn đơn, vật liệu chế tạo thép 35 thường hóa, có tính sau: ϭb = 520 ( N/mm2 ) ϭc = 270 ( N/mm2 ) Chọn sơ kích thước móc: • Đường kính miệng móc: + a = 110 + l1 = 615 mm + l = 155 mm • Tiết diện vị trí A-A B-B giống nhau: + b = 75 mm + b1 = 22 mm + h = 92 mm • Đường kính phần cắt ren: + dr = 49 mm + d0 = 56 mm + t = 5,5 mm (bước ren ) + l1 = 100 (mm) GVHD: PGS.TS: Đinh Minh Diệm SVTH: Hoàng Đại Nghĩa – Lớp: 14C1B 148 Thiết kế cổng trục tải trọng 25 Hình 7.4: Hình biểu diễn móc treo Tại tiết diện ngang A – A chịu đồng thời lực uốn kéo, ứng suất lớn xuất chỗ phía ( vị trí số hình vẽ ) Tiết diện hình thang thân móc F= (𝑏1 +b)∗h = (22+75)∗92 = 4462 (mm2) Vị trí tâm tiết diện 𝑏+2𝑏1 𝑒1 = 𝑏+𝑏1 ℎ 75+2.22 22+75 ∗ = ∗ 92 = 37,6 (mm) e2 = h – e1 = 92 – 37,6 = 54,4 (mm) Bán kính cong thân móc: r= 𝑎 + 𝑒1 = 110 + 37,6 = 92,6 (mm) Ứng suất điểm tiêt diện A – A xác định theo công thức 2-1[5] 𝜎= 𝑄∗𝑒1 𝑎 𝐹∗𝑘∗ = 30000∗37,6 110 4462∗0,1∗ = 46 (N/mm2) Trong đó: k hệ số hình học tiết diện hình thang xác định theo cơng thức 2-4[5] GVHD: PGS.TS: Đinh Minh Diệm SVTH: Hoàng Đại Nghĩa – Lớp: 14C1B 149 Thiết kế cổng trục tải trọng 25 2𝑟 k = −1 + (𝑏+𝑏1)∗ℎ = {[𝑏1 + 𝑏−𝑏1 ℎ (𝑟 + 𝑒2 )] 𝑙𝑛 𝑟+𝑒2 𝑟−𝑒1 − (𝑏 − 𝑏1 )} 𝑒 Thay giá trị b = 75, b1 = 22, h = 92, r = 92.6, e1 = 37.6, e2=54.4 vào công thức ta k = 0,1 Ứng suất cho phép xác định theo công thức 1-6[5] ϭch [ϭ]= [n] (N/mm2) Trong đó: ϭch = 270 (N/mm2 ) [n] = 1,2 tra bảng 2-1[6] 270 [ϭ] = = 225 ( N/mm2 ) 1,2 Ta thấy ϭ = 46 < [ϭ] = 225 Vậy tiết diện A – A làm việc an toàn Tại tiết diện B –B xuất ứng suất uốn ứng suất cắt Ứng suất uốn xác định theo công thức 2-5[1] với tiết diện B – B giống tiết diện A – A ϭ= 𝑄∗𝑒1 𝑎 2∗𝐹∗𝑘∗ = 30000∗37,6 110 2∗4462∗0,1∗ = 23 (N/mm2) Ứng suất cắt xác định theo công thức 2-6[5] 𝜏= 𝑄 𝐹 = 30000 4462 = 6,7 (N/mm2) Ứng suất tổng cộng xác định theo công thức: ϭ = √ϭ2 + 3𝜏 = 26 (N/mm2) Ta thấy tiết diện B-B có ϭ < [ϭ] nên đó, móc làm việc an toàn Tại tiết diện C-C cuống móc phát sinh ứng suất kéo có lúc bị uốn trình nâng vật lên khỏi mặt đất bị chao dây Vì tính chất không ổn đỉnh ứng suất uốn tiết diện cuống móc nên kiểm tra kéo với ứng suất cho phép giảm theo công thức – 8[6] ϭ= 𝑄 ᴨ𝑑2 = 30000 492 3,14∗ = 16 (N/mm2) Điều kiện để móc đảm bảo an tồn ϭ < [ϭ’] Với [ϭ’] xác định theo bảng 21[6] Ta có [ϭ’] = 70 (N/mm2) Vậy cuống móc làm việc an toàn Chọn chiều dài phần cắt ren đai ốc lắp với cuống móc H = 75 (mm), ứng suất cắt chân ren xác định theo công thức 2-9[6] GVHD: PGS.TS: Đinh Minh Diệm SVTH: Hoàng Đại Nghĩa – Lớp: 14C1B 150 Thiết kế cổng trục tải trọng 25 𝜏𝑐 = 𝑄 ᴨ.𝑑1 𝑘1 𝑘.𝐻 = 30000 3,14∗49∗0,87∗0,56∗75 = 5,3 (N/mm2) Trong đó: d1= dr: đường kính ren k1: hệ số điền đầy ren, hệ mét, nên chọn k1 = 0,87 k: hệ số tính đến phân bố tải trọng khơng đồng vịng ren Ta có 𝑑0 9< 𝑡 = 56 5,5 = 10,2 < 16 Vậy chọn k = 0,56 Ứng suất cắt cho phép [𝞃] = 0,6*[ϭ’]= 0,6*70 = 42 (N/mm2) Vậy 𝜏𝑐 < [𝜏𝑐 ] Nên chiều dài phần cắt ren đai ốc chọn hợp lí, kích thước chọn móc treo thỏa mãn điều kiện bền điều kiện làm việc an toàn GVHD: PGS.TS: Đinh Minh Diệm SVTH: Hoàng Đại Nghĩa – Lớp: 14C1B 151 Thiết kế cổng trục tải trọng 25 CHƯƠNG VIII: CÁC QUY PHẠM AN TOÀN TRONG LẮP ĐẶT VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CỦA CỔNG TRỤC 8.1 QUY PHẠM AN TOÀN TRONG 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 công nghệ lắp đặt, tháo dỡ phải tiến hành theo quy trình cơng nghệ lắp ráp tháo dỡ thiết bị nâng Phải kiểm tra tình trạng ray trước lắp ráp, phát sai lệch tiêu cho phép phải dừng cơng việc lắp ráp để xử lý Phải có biển báo cấm người qua lại lắp ráp 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 giấy chứng nhận sức khoẻ Khi đặt cổng trục phải khảo sát, tính tốn khả chịu lực địa điểm đặt, địa hình hoạt động xung quanh để bố trí thiết bị làm việc an tồn 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 TRONG 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 … Đối với chi tiết máy chuyển động bánh xe, trục quay phải có vỏ bọc an toàn nhằm ngăn mảnh vỡ văng có cố chi tiết máy hoạt động Toàn hệ thống điện máy phải nối đất GVHD: PGS.TS: Đinh Minh Diệm SVTH: Hoàng Đại Nghĩa – Lớp: 14C1B 152 Thiết kế cổng trục tải trọng 25 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 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 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 Trong trình sử dụng cổng trục không 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 khơng lớn 300mm, giữ tải độ cao để kiểm tra phanh, độ bền kết cấu kim loại độ ổn định cổng trục Nếu không đảm bảo an toàn phải hạ tải xuống để xử lý 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 GVHD: PGS.TS: Đinh Minh Diệm SVTH: Hoàng Đại Nghĩa – Lớp: 14C1B 153 Thiết kế cổng trục tải trọng 25 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 q giá trị cho phép, bị rạng nứt hư hỏng khác - Phát đường ray bị hư hỏng không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật 12 Cổng trục phải bảo dưỡng định kỳ Phải sữa chữa, thay chi tiết, phận hư hỏng, mòn quy định cho phép Sau thay thế, sửa chữa phận chi tiết quan trọng kết cấu kim loại, móc, phanh… phải tiến hành khám nghiệm có thử tải thiết bị nâng trước đưa vào sử dụng 8.3 CÁC THIẾT BỊ AN TOÀN DÙNG TRONG CỔNG TRỤC 8.3.1 Cơng tắc hạn chế hành trình nâng Hình 8.1: Sơ đồ cơng tắc hạn chế hành trình nâng GVHD: PGS.TS: Đinh Minh Diệm SVTH: Hoàng Đại Nghĩa – Lớp: 14C1B 154 Thiết kế cổng trục tải trọng 25 Trong q trình điều khiển cổng trục xảy tượng móc cẩu di chuyển hành trình cho phép Vì ta phải lắp cơng tắc hạn chế hành trình để đảm bảo an tồn q trình làm việc Vị trí biên móc cẩu hay phận mang vật khác phải giới hạn công tắc cuối Công 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 khơng 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 cơng tắc điện dừng động 8.3.3 Công tắc cuối cấu di chuyển Về ngun lý làm việc cơng tắc giống cơng tắc hạn chế hành trình nâng Vị trí đặt cơng tắc hạn chế hành trình cấu di chuyển cho công tắc ngắt mạch, động dừng phanh làm việc cổng trục dừng hẳn mà chưa chạm vào barie cố định ỏ hai đầu đường ray 8.4 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN VÀ HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CỔNG TRỤC Như nêu phần vấn đề an toàn sử dụng cổng trục lăn 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 tải ngắn mạch GVHD: PGS.TS: Đinh Minh Diệm SVTH: Hoàng Đại Nghĩa – Lớp: 14C1B 155 Thiết kế cổng trục tải trọng 25 - 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 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 - 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 cơng tắc hạn chế hành trình - Ki: Các công 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 A2: Cơ cấu nâng hoạt động hạ vật xuống - Ấn nút A3: Cổng lăn di chuyển tới - Ấn nút A4: Cổng lăn di chuyển lùi - Ấn nút A5: Xe lăn chuyển động qua phải - Ấn nút A6: Xe lăn chuyển động qua trái GVHD: PGS.TS: Đinh Minh Diệm SVTH: Hoàng Đại Nghĩa – Lớp: 14C1B 156 Thiết kế cổng trục tải trọng 25 GVHD: PGS.TS: Đinh Minh Diệm SVTH: Hoàng Đại Nghĩa – Lớp: 14C1B 157 Thiết kế cổng trục tải trọng 25 Điều khiển xe lăn hoạt động Khi ấn nút A5 ,nếu lúc xe lăn cuối hành trình tới ( B5 bị tác động ) ấn nút A6 đóng (xe lăn lùi) cơng tắc tơ K5 khơng có điện Do 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 cơng tắc tơ K6 Do xe lăn làm việc an tồn Các động cịn lại hệ thống điều khiển động D4 GVHD: PGS.TS: Đinh Minh Diệm SVTH: Hoàng Đại Nghĩa – Lớp: 14C1B 158 Thiết kế cổng trục tải trọng 25 KẾT LUẬN Trải qua thời gian làm việc miệt mài, với bảo tận tình Thầy giáo hướng dẫn, đến em hoàn thành xong đồ án tốt nghiệp với nội dung bao gồm: • Giới thiệu tổng quan thiết bị nâng chuyển, cổng trục • Phân tích chọn phương án thiết kế cổng trục • Tính tốn thiết kế cấu nâng hạ cổng trục 25 • Tính tốn thiết kế cấu xe • Tính tốn thiết kế cấu di chuyển cổng trục • Tính tốn thiết kế dầm • Tính tốn thiết kế cấu an tồn ( phanh, móc treo, cáp,…) • Các quy phạm an tồn lắp đặt sử dụng hệ thống điều khiển cổng trục Với khối lượng công việc lớn, thời gian tài liệu tham khảo không nhiều, cộng với kiến thức thân hạn chế nên chắc có nhiều sai sót làm Mong q Thầy (Cơ) bảo góp ý thêm để thiết kế hoàn thiện Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Thầy giáo hướng dẫn tồn thể Thầy (Cơ) khoa khí nhiệt tình giúp đỡ em q trình học tập làm đồ án tốt nghiệp GVHD: PGS.TS: Đinh Minh Diệm SVTH: Hoàng Đại Nghĩa – Lớp: 14C1B 159 Thiết kế cổng trục tải trọng 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO - TS Nguyễn Đăng Cường, KS Trần Đình Hịa, TS Lê Cơng Thành, KS Bùi Văn Xuyên, Máy Nâng Chuyển Và Thiết Bị Cửa Van, nhà xuất xây dựng 2003 - TS Phạm Quang Dũng, TS Trương Quốc Thành, Máy Và Thiết Bị Nâng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2002 3- Tơ Xn Giáp, Vũ Đình H, Lưu Minh Trị, Nguyễn Ngọc Trường, Hà Văn Vui, Sổ Tay Thiết Kế Cơ Khí Tập 4, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Hội 1982 4- Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm, Thiết Kế Chi Tiết Máy, Nhà xuất giáo dục 2002 5- Huỳnh Văn Hoàng, Đào Trọng Thường, Tính Tốn Máy Trục, nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội 1975 - Lê Quang Minh - Nguyễn Văn Vượng, Sức Bền Vật Liệu 1,2 Nhà Xuất Bản Giáo Dục - PGS.TS Nguyễn Văn Yến, Giáo Trình Thiết Bị Nâng Chuyển - Bộ Giao Thơng Vận Tải, Kỹ Thuật Kích Kéo, Nhà xuất công nhân kỹ thuật, Hà Nội 1981 GVHD: PGS.TS: Đinh Minh Diệm SVTH: Hoàng Đại Nghĩa – Lớp: 14C1B 160 ... án thiết kế cổng trục - Tính tốn thiết kế cấu nâng hạ - Tính tốn thiết kế cấu di chuyển xe - Tính tốn thiết kế cấu di chuyển cổng trục - Tính tốn thiết kế cấu dầm cổng trục - Tính tốn thiết kế. .. 14C1B 19 Thiết kế cổng trục tải trọng 25 Kết luận: Qua việc phân tích ưu điểm phương án, với yêu cầu cầu trục cần thiết kế, ta chọn phương án làm phương án thiết kế cấu di chuyển cổng trục 2.5... vg/ph để tránh tải trọng quán tính lớn c Tải trọng nâng tải trọng tính tốn Các tải trọng dùng cho sở thiết kế máy nâng gồm có: ➢ Tải trọng nâng danh nghĩa Tải trọng nâng máy nâng trọng lượng