Cấu tạo ống lồng
Xilanh ống lồng của xe được chia thành 5 tầng, để tính toán và lựa chọn xy lanh vươn xa cần dựa trên cơ sở kích thước cấp cuối cùng có nghĩa là phần pít tông nhỏ nhất, vì nó cũng phải tiếp nhận toàn bộ lực nâng yêu cầu.
24
Để tính các thông số cần thiết cho xilanh, ta xét trường hợp cần trục khi cần trục đang làm việc ở gócα = 500
Trong đó:
G - Tải trọng nâng cho trước F = 25 tấn F1 - Lực kéo của dây tời
F2 - Lực tác dụng vào piston xilanh nâng hạ cần
Theo sơ đồ trên thì tổng các lực tác dụng trên phương X là: ∑ FX=0
<=> -F1cos(450)-F2cos(500)=0 (1)
Theo sơ đồ trên thì tổng các lực tác dụng trên phương Y là:
25
∑ Fy=0
<=> -F2cos(40o)-F1cos(45o)-G=0 (2)
Từ (1) suy ra F1.cos(450) = -F2cos(500)
Thay vào (2) suy ra -F2.cos(40o) - (- F2.cos(500))=G
N Ta có phương trình lực:
P1.A1 – P5.A5 = F2/ηck
Do áp suất làm việc lớn 16 MPa, để đảm bảo điều kiện làm việc của cần, với áp suất và tải trọng lớn chọn: d = 0,7D. và P5=0.5Kg/cm3
Kết luận: Vì phải thỏa mãn điều kiện nâng cần nên chọn D5 = 130 mm, d5 = 97.5 mm. Theo tiêu chuẩn chọn D5 = 140 mm, d5 = 100 mm D4 = 160 mm, d4 = 125 mm D3 = 180 mm, d3 = 140 mm D2 = 200 mm, d2 = 160 mm D1 = 250 mm, d1 = 180 mm [Trang 102-TL3] 26
Chọn Xy lanh tầng MFRP210/5 (do em không tìm được xy lanh có kích thước phù hợp với bài
nên em chọn cái này luôn ạ) trên codienthuyluc.com
Đường kính ngoài của xi lanh đoạn 1: 238mm Đường kính làm việc của xi lanh đoạn 1: 210 mm Đường kính làm việc của xi lanh đoạn 2: 187 mm Đường kính làm việc của xi lanh đoạn 3: 165 mm Đường kính làm việc của xi lanh đoạn 4: 145 mm Đường kính làm việc của xi lanh đoạn 5: 126 mm Áp lực làm việc max của xi lanh: 170 Bar
Áp suất làm việc của hệ thống:
VI. Tính chọn động cơ xoay toa.
Trong trường hợp chuyển đông xoay toa là chuyển động đều. Số vòng quay của toa V = 2.3 vòng/phút
Momen cản trên động cơ xoay toa bao gồm momen do các lực ma sát sinh ra trong các con lăn đỡ bàn quay, momen cản do không khí( gió), momen cản do trục quay không thẳng đứng.
27
Momen ma sát sinh ra trong các con lăn bàn quay, trường hợp này là con lăn tuỳ lăn tự do trên vòng tựa quay:
Trong đó: [trang 104-TL2]
Q là tải trọng tác dụng lên vòng tựa quay N
(Giả sử trọng lượng tác dụng lên toa là 5000 kg => Q=9.8*5000=49000N=4900daN) R lá bán kính trung bình của vòng tựa quay ( R= 800 mm =0.8 m)
D là đường kính của lăn tỳ( D = 700 mm = 0.7m)
F là hệ số ma sát lăn tỳ tựa lăn tự do trên vòng tựa quay( f =0.05-0.1 cm) Chọn f = 0.08
Momen cản do không khí (gió): Mg= 0.0014*∑Fi∗ρ3i∗n2 Nm
Mg= 0.0014*( 11.6*11.923*2.32+16*9.323*2.32)=232.7 daNm Trong đó:
Filà tổng diện tích bề mặt chịu gió khi quaym2
(Diện tích gồm có: đối trọng, cần, cad điều khiển, hàng nâng)
Xét trường hợp xe chỉ chịu gió trên cần trục và khối hàng nâng
Cần trục: có chiều dài: 29 m và chiều rộng: 0.4 m=> F1= 29*0.4= 11.6m2
Khối hàng hình vuông: có chiều rộng: 4m và chiều dài 4m=>F2= 4*4=16m2
ρi làkhoảng cách từ trọng tâm của bề mặt chịu gió đến tâm quay của máy.
28
Khoảng cách từ tầm khối hàng đến tâm quay là: 11.92m (giả sử đang nâng hàng với độ cao H=20 và làm việc với góc 500)
Khoảng cách từ tâm cần trục đến tâm quay là 9.32 m
n là số vòng quay của bàn quay trong 1 phút (n=2.3 vòng/phút) Momen do lực quán tính: M¿= ε *∑n G ∗r2 Nm g i=1 i i M¿= ε *∑n G ∗r2 = 0.2 *(1960*22.212+3920*2.222+784*2.232+2490*22.212) g i=1 i i 9.8 = 45272 daNm Trong đó:
ε là gia tốc gốc khi khởi động(hãm), t- thời gian sinh ra gia tốc khi quay, t = 2 s
g là gia tốc trọng trường (9.8 m/s2) Gi là trọng lượng phần tử quay thứ I, N
Trọng lượng của cần 2000*9.8 = 19600 N=1960daN Trọng lượng của đối trọng G= 4000*9.8=39200 3920daN Trọng lượng của Cab điều khiển G = 800*9.8 =7840 N=784daN Trọng lượng của hàng nâng, G = 3000*9.8=29400 N=2940daN ri là bán kính phần tử quay tương ứng,
Bán kính cần trục: sin 50˚*29= 22.21 m Bán kính Cab điều khiển 2.22 m
29
Bán kính của đối trọng 2.23m Bán kính hàng nâng 22.21m
Lưu ý : Momen quán tính lớn nhất không được vượt quá momen bám của bánh lốp. Momen cản tĩnh tổng hợp trên động cơ xoay toa
Mct= 45272 +8.96 +232.7 = 45513.66daNm=455136.6Nm
Chọn hộp giảm tốc cầu trục ZQ 350 với tỷ số truyền động cơ I = 48.47 [TL4], hiệu suất:
ηdc = 0.98
ηck = 0.95
ηtldc = 1
Số vòng quay của trục động cơ xoay toa
n = v*i = 2.3* 48.47 = 111.481 vg/p = 1.86 vg/s. Momen động cơ thuỷ lực
Mđc=Mct/i = 455136.6/48.47= 9390 Nm
Chọn áp suất làm việc của động cơ ΔP=0.9Pđm=14.4MPa Lưu lương riêng của động cơ: Qr=Mđc/ΔP=6.5*10^- 4m3=650cm3 Ta sử dụng 1 động cơ để xoay toa.
Dựa vào Momen, lưu lượng, áp suất đã tính của động cơ, chọn Mô tơ thủy lực Piston hướng
kính AMT810 trên amech.vn
Thông số kỹ thuật:
30
Lưu lượng riêng: 810 cm3/vg Tốc độ làm việc: 260 vg/p
Áp suất làm việc lớn nhất: 200 bar Lưu lượng thực của động cơ
Q=Qr∗ndc=810∗260∗106=0.0035 m3 /s
Công suất thuỷ lực:
Ntl= ΔP*Q= (20-16)*106*0.035=14000 W Công suất trên động cơ thuỷ lực:
N=Ntl∗ηdc*ηck∗ηtlđc = 576000*0.95*0.98*1=536256 W
31