Tài liệu Tính toán cần cẩu Derrick tải trọng nâng 3T dùng cho tàu thủy - chương 5: Chọn phương án và tính toán cơ cấu nâng pdf

9 590 4
Tài liệu Tính toán cần cẩu Derrick tải trọng nâng 3T dùng cho tàu thủy - chương 5: Chọn phương án và tính toán cơ cấu nâng pdf

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Chương 5: CHỌN PHƯƠNG ÁN TÍNH TOÁN CẤU NÂNG đây việc tính toán thiết kế cấu nâng là loại cấu nâng dẫn động bằng máy. Đối với cấu nâng dẫn động bằng máy thường gặp là dẫn động riêng, do tính chất đặc biệt quan trong yêu cầu cao đối với máy dẫn động bằng điện. Do vò trí đặc biệt của cấu nâng trong bất kỳ loại máy trục nào, nó phải đảm bảo độ an toàn, độ tin cậy, độ ổn đònh cao khi làm việc đều phải được chế tạo nghiêm chỉnh với chất lượng tốt của các khâu. 2.2.1. Chọn Phương n Cho Cấu Nâng Việc chọn phương án cho cấu nâng phải đảm bảo một số yêu cầu sau: - Lắp ráp sửa chữa dễ dàng - Đảm bảo độ bền khả năng thay thế dễ dàng khi bò hỏng hóc. - Chắc chắn vững vàng khi làm việc - Kích thước gọn, trọng lượng nhẹ Chọn sơ đồ cho cấu nâng như hình vẽ (2-1) lắp cho cấu trục quay. 2.2.2. Tính Toán Cấu Nâng 2.2.2.1. Chọn cáp Điều trước tiên của việc tính toán cấu nângchọn phần tử mềm dễ uốn dùng để nâng hạ vật. Việc lựa chọn các phần tử mềm này phụ thuộc vào các thông số bản, điều kiện sử dụng chế độ làm việc cũng như các yêu cầu đặc biệt về cấu tạo mà lựa chọn. Vì cấu làm việc với động điện, dẫn động vận tốc cao nên chọn cáp làm phần tử mềm để liên kết các chi tiết lại với nhau trong cấu nâng. Trong cấu nâng cáp là loại dây nhiều ưu điểm hơn so với loại dây khác như xích tấm, xích hàn là loại dây được sử dụng phổ biến nhất trong nghành máy trục hiện nay. Trong các kiểu kết cấu dây cáp thì kết cấu kiểu K-P theo OCT 2688-55 tiếp xúc đường giữa các sợi thép ở các lớp bề mặt kề nhau, làm việc lâu hỏng được sử dụng rộng rãi. Vật liệu chế tạo là sợi thép giới hạn bền 1200  2100N/mm 2 . Vậy ta chọn loại cáp K-P6 x 19 = 114 (OCT 2688-55) với giới hạn bền sợi thép trong khoảng 1400  2000 N/mm 2 để dễ dàng thay thế sau này khi bò hỏng đứt. 2.2.2.2. Palăng giảm lực Trong quá trình làm việc của cấu nâng thì dây cáp được quấn lên tang qua ròng rọc đổi hướng. Để tiện lợi trong khi làm việc, giảm lực căng dây cáp giảm đường kính kích thước bộ truyền động ta chọn sơ đồ palăng đơn với tải trọng nâng 3 tấn, bội suất palăng a=2 để nâng hạ vật. + Lực căng đònh mức xuất hiện ở nhánh dây cuốn lên tang qua ròng rọc dẫn hướng khi nâng vật. Được xác đònh theo công thức: pg dm a Q S  . max  Trong đó: Q max = k.Q dn = 1,2.3000 = 3600 (kg) Q dn : Trọng lượng danh nghóa vật nâng. Q max : Trọng lượng vật nâng tính đến thiết bò mang vật.  R : Hiệu suất ròng rọc đặt trên ổ lăn bôi trơn bằng mỡ. > chọn  R = 0.98 a: Bội suất của palăng a=2  p: Hiệu suất của palăng,  p = a r  = 0,96 Thế số vào: )(3.1913 98,0.96,0.2 3600 . max KG a Q S RP dm   2.2.2.3. Kích thước dây cáp Kích thước dây cáp được chọn dựa vào công thức: S đ = S max .n Trong đó: S đ – lực kéo đứt cáp, N n- hệ số an toàn của cáp khi nó làm việc trung bình, n=5,5 S max = S dm .k = 1913,3 .1,5 = 2870 KG Với: k là hệ số tải trọng động, k= 1,5  S đ = 2870 . 5,5 = 15785 KG Thông qua S đ đã tính ta chọn cáp theo tiêu chuẩn OCT 3077-55 lực đứt dây cáp theo tiêu chuẩn S đ  S max . n, ta chọn được cáp thông số sau: Giới hạn bền của sợi:  b = 1500N/mm 2 Đường kính cáp: d c = 15mm Lực kéo đứt: S đ = 11800 Kg/mm 2 Tiết diện của cáp: F c = 86,91mm 2 Trọng lượng cáp trên 100m: 80,02kg 2.2.2.4. Các kích thước bản của tang ròng rọc 2.2.2.4.1. Đường kính bản của tang ròng rọc Đường kính nhỏ nhất của tang ròng rọc được xác đònh từ điều kiện bền lâu của dây cáp theo công thức sau: D tg = d c (e-1) Trong đó: d c – đường kính cáp, d c = 15mm e- hệ số đường kính tang, ở chế độ làm việc trung bình dẫn động bằng máy, e=18 D tg = d c (e-1) = 15 (18-1) = 255mm Chọn đường kính tang D tg = 260 đường kính ròng rọc bằng đường kính tang để đảm bảo độ bền lâu cho cáp D R = 260mm. Vật liệu chế tạo tang gang ròng rọc là thép CT3, tang xẻ rãnh 2.2.2.4.2. Chiều dài tang Tang phải đảm bảo sao cho khi hạ vật xuống vò trí thấp nhất trên tang vẫn còn lại ít nhất 1,5 vòng dây, không kể những vòng nằm trong cặp (quy đònh về an toàn). - Chiều dài ích của cáp: 1 = H.a H: chiều cao nâng danh nghóa, H= 13,5m a: bội suất palăng, a=2 Vậy 1 = 13,5 . 2 = 27m - Số vòng cáp làm việc trên tang: vong dD Z ct o 5,31 )15260(14,3 27000 )( 1       - Số vòng cáp toàn bộ trên tang: Z = Z 0 + Z 1 Trong đó: Z 1 số vòng thừa dự trữ không sử dụng đến ( 1,5) Z = Z 0 + Z 1 = 31,5 + 3,5 = 34 (vòng) - Chiều dài phần cắt ren trên tang L 0 = Z.t Trong đó: t- là bước quấn cáp trên tang xẻ rãnh xoắn ốc kết cấu rãnh tang được lấy theo đường kính cáp quấn trên tang. t = d c + (23) (mm) = 15 + 2 = 17 L 0 = 34 . 17 = 578 (mm) - Chiều dài toàn bộ của tang là: L (m) L = L 0 + L k + 2L tb Với: L k - phần tang kẹp đầu cáp L tb - phần tang để làm thành bên Chiều dài L k là phần tang để kẹp đầu cáp, thường dùng phương pháp thông thường nên phải cắt thêm khoảng 4 vòng rãnh tang nữa ta chọn phương án là kẹp cáp ở bên ngoài thành tang, do đó: L k = 4.15 = 60 (mm) Vì tang đã được cắt rãnh, cáp nguồn một lớp nên không cần phải làm thành bên, tuy nhiên ở hai đầu tang trước khi vào phần cắt rãnh ta để lại một khoảng bằng L tb = 22mm. Vậy chiều dài toàn bộ của tang L = 578 + 60 + 22 = 600 (mm) - Bề dày của tang xác đònh theo công thức kinh nghiệm.  = 0,02.D t + (6  10) = 0,02 . 260 + (6  10) = 12 (mm) Kiểm tra sức bền của tang theo công thức: t Sk d n .     Với: - hệ số giảm ứng suất với tang bằng gang  = 0,8 k- hệ số phụ thuộc số lớp cáp cuốn trên tang Số lớp cuốn 1 2 3  4 k 1 1,4 1,8 2 2 /90,61 17 . 12 57851.8,0.1 . mmN t Sk d n     Tang được đúc bằng gang CЧ 15 – 32 là vật liệu phổ biến nhất giới hạn bền nén là:  bn = 565N/mm 2 .   2 /133 5 565 5 mmN bn    Vaọy tang laứm vieọc ủuỷ ben . Chương 5: CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG đây việc tính toán thiết kế cơ cấu nâng là loại cơ cấu nâng dẫn động bằng máy. Đối với có cấu nâng. 2.2.2. Tính Toán Cơ Cấu Nâng 2.2.2.1. Chọn cáp Điều trước tiên của việc tính toán cơ cấu nâng là chọn phần tử mềm dễ uốn dùng để nâng hạ vật. Việc lựa chọn

Ngày đăng: 21/01/2014, 22:20

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan