Tài liệu Tính toán cần cẩu Derrick tải trọng nâng 3T dùng cho tàu thủy - chương 7: Các bộ phận khác của cơ cấu nâng ppt

Chương 8: Các bộ phận khác của cơ cấu nâng 2.2.2.7.1. Bộ phận kẹp cáp trên tang Có nhiều phương pháp kẹp cáp trên tang song có hai kiểu tiện lợi được sử dụng rộng rãi là kiểu dùng tấm kẹp cáp ép trên mặt tang bằng bulông và dùng kiểu chiêm hãm đầu cáp trên tang, ta sử dụng phương pháp kiểu kẹp cáp trên tang thông thường. Phương pháp này sử dụng rộng rãi hơn, đơn giản chế tạo, sử dụng tiện lợi. Cáp được kẹp lên thành tang bằng 1 bulông qua tấm đè kẹp trên tang. - Lực căng tác dụng lên bộ phận kẹp cáp được tính theo công thức: N e e S S fa dm k 9,299 2,1355 4.12,0   Trong đó: f = 0,12  0,16 – hệ số ma sát giữa mặt tang với cáp, chọn 0,12  = 4- góc ôm của các vòng cáp dự trữ (2) trên tang tương ứng - Lực kéo mỗi bu lông kẹp tính theo công thức: )1)(( 1 1    f k eff S P Với: f 1 - hệ số ma sát giữa tấm kẹp và cáp, góc ôm cáp 2 = 2.40 0 = 80 0 187,0 40sin 12,0 sin 1   f f  1 - góc ôm của cáp trên tang khi chỉ còn một vòng cáp N e P 3060 )1)(187,012,0( 9,299 4.12,0     - Ứng suất tổng xuất hiện trong bulông cả chòu nén và uốn: 3 1 2 1 1,0 4 3,1 dz lnP d z nP u T    Với: n- hệ số an toàn cho mối kẹp, n  1,5 chọn n = 2. z- số lượng bulông, z-1 P u – lực uốn bu lông: P 0 = f.P = 0,187. 3060 = 572N d 1 - đường kính trong bu lông ta chọn: d 1 = 15mm 1- cánh tay đòn đặt lực P 0 đó là khoảng cách từ điểm tiếp xúc của cáp với thanh đè lên đến bề mặt tang, l = 12mm. 2 32 /8608,4008,45 15.1,0.1 12.572.2 4 15 .14,3.1 3060.2.3,1 mmN r   Vậy bu lông có d = 15mm chế tạo bằng thép CT3 thõa mãn yêu cầu. Từ đường kính bulông ta chọn thanh đè tiêu chuẩn như hình vẽ (2-10) 2.2.2.7.2. Trục tang Sơ đồ tính toán như hình vẽ (2- 11) Lực căng trên tang có trò số: R = S đm = 1355,2 KG = 13552N Ta xét 3 trường hợp + Trường hợp 1: lực căng cáp tại điểm C R C = 13552N; R D = 0 Phản lực tại A N R R c A 6,11498 660 560.13552 660 )50060(    Phản lực tại B R B = R C – R A = 13552 – 11498 = 2053,4N Mômen đối với điểm C M C = R A . 100 = 11498,6 . 100 = 1149860N Mômen đối với điểm D M D = R B . 60 = 2053,4 . 60 = 123204N + Trường hợp II Lực căng tại điểm D R D = 13552N ; R C = 0 Phản lực tại B N R R D B 12320 660 600.13552 660 )500100(    Phản lực tại A R A = R D – R B = 13552 – 12320 = 1232N Mômen đối với điểm C M C = R A . 100 = 1232 . 100 = 123200N Mômen đối với điểm D: M D = R B . 60 = 12320.60 = 739200N + Trường hợp III: Lực căng cáp nằm ở giữa tang: R C = R D = 6776N Phản lực tại A N RR R DC A 6,5759 660 6776)60500.(6776 600 )500100(        Phản lực tại B R B = 13552 – R A = 13552 – 5759,6 = 7792,4N Mômen đối với điểm C M C = R A .100 = 5759,6. 100 = 575960N Mômen đối với điểm D M D = R B . 60 = 7792,4 . 60 = 467544N Qua các trường hợp trên ta thấy mômen lớn nhất tại điểm C ở trường hợp I với tang khi làm việc nó chòu mômen uốn theo chu kỳ đối xứng. Vật liệu chế tạo tang dùng thép C45 có: - Giới hạn bền  b = 610 (N/mm 2 ) - Giới hạn chảy  c = 430 (N/mm 2 ) - Giới hạn mỏi [  -1 ] = 250 (N/mm 2 ) Ứng suất cho phép với chu kỳ đối xứng. Trong phép tính sơ bộ có thể tính theo công thức.   kn].[ 1    Trong đó: hệ số [n] và k lấy theo bảng, ta chọn k = 2, [n] = 1,6 )./(13,78 2 . 6 . 1 250 ][ 2 mmN  Tại điểm C có đường kính là: mm M d 7,52 13,78.1,0 1149860 ][1,0 3 3 max   Chọn đường kính tại C d = 45mm Kiểm tra trục tang tại tiết diện nguy hiểm 2 33 /73 54.1,0 1149860 .1,0 mmN d M e n   Số giờ làm việc tính theo công thức T = 24 . 365.A . k ng . k n = 24 . 365. 10. 0,67. 0.5 29346 (giờ) Số chu kỳ tổng cộng tính theo công thức Z 0 = T.a ck . a t Trong đó: a ck – số chu kỳ làm việc trong một giờ, a ck = 20 a t – số lần gia tải trong một chu kỳ, a t = 1 Z 0 = 29346 . 20 . 1 = 5,869.10 5 Tổng chu kỳ làm việc Z 0 phân ra số chu kỳ làm việc Z 1 , Z 2 , Z 3 , tương ứng với tải trọng Q 1 , Q 2 , Q 3 theo tỷ lệ thời gian 2:5:3 11738410.869,5 10 2 10 2 5 01  ZZ 29354010.869,5 10 5 10 5 5 02  ZZ 17607610.869,5 10 3 10 3 5 03  ZZ Số chu kỳ làm việc tương ứng 8 3 .3 8 2 2 8 1 1                            Q Q Z Q Q Z Q Q ZZ td Z tđ = 117384 + 0,75 5 . 293450 + 0,2 8 . 176076 = 146743 Hệ số chế độ làm việc 695,1 136743 1010 8 7 8 7  td C Z K Giới hạn mỗi tính toán:  -1 = [ -1 ] K c = 250 . 1,695 = 423,75 N/mm 2 Hệ số chất lượng bề mặt ở đây ta chọn:  = 0,9 (bề mặt gia công tinh) Hệ số kích thước  = 0,7 Hệ số tập trung ứng suất k  = 1 (với trục đơn Hệ số an toàn được tính theo công thức m b a k n          . . . 1 1     Ở đây:  m = 0 ứng suất thay đổi theo chu kỳ đối xưng 49,3 0 9,0.7,0 73.1 75,423    n  n  > [n] = 1,6 Vậy trục thỏa mãn điều kiện bền. . Chương 8: Các bộ phận khác của cơ cấu nâng 2.2.2.7.1. Bộ phận kẹp cáp trên tang Có nhiều phương pháp kẹp. = 4 - góc ôm của các vòng cáp dự trữ (2) trên tang tương ứng - Lực kéo mỗi bu lông kẹp tính theo công thức: )1)(( 1 1    f k eff S P Với: f 1 - hệ