IV. TINH CHỌN KÍCH THƯỚC THANH NGANG
2. Tính chọn kích thước trục tải của tang thành cao
Trục tải hay trục chính của tang thành cao là chi tiết rất quan trọng đảm bảo cho tang hoạt động bình thường. Điểm đáng chú ý của nó là có vận tốc vòng nhỏ nhưng nhận và truyền momen xoắn lớn.
a).Vật liệu : Thép C40
b). Giới hạn bền sb = 560(N/mm2)
c).Tính sơ bộ đường kính trục
dsb≥ C
n
N (mm) [ Trang 253-Máy Khai Thác-Vũ Văn Xứng]
Hay được tính theo công thức dsb≥ 3 ] [ 2 , 0 X X T M (23) Trong đó :
N – Công suất trên trục tải (KW). n – Vận tốc vòng của trục.
C – Hệ số.
MX – Momen xoắn truyền trên trục (N.mm).
[TX] – Ưùng suất xoắn cho phép trên trục [TX] = 20N/mm2. Momen xoắn được tính như sau
MX = D PMax
2
0 (24)
Trong đó : D0 = 260mm đường kính tang thành cao.
Pmax = 12600N là lực căng lớn nhất trên dây cáp. Thế vào công thức (24) ta được
MX = 126002 2
260 = 226800N
Thế tất cả vào công thức (23) ta được đường kính của trục tang dsb≥ 3 20 * 2 , 0 226800 = 38,4mm
d).Kiểm nghiệm trục tang
Trục tang có các trường hợp chịu lực như sau + Trường hợp I : Lực căng cáp đặt tại giữa tang thành cao
+ Trường hợp II : Lực căng cáp tại mép phải của tang
Ta thấy trong 3 trường hợp trên trường hợp 3 trục tang chịu tải lớn nhất vì khoảng cách từ mép tang đến ổ đỡ là lớn nhất. Ta tiến hành kiểm tra độ bền của trục tang tại trường hợp III. Ta có sơ đồ tính toán.
Ta có lực căng của cáp được dẫn hướng bằng puly đi vào tang thành cao vuông góc với trục tang. Vì vậy phản lực chỉ sinh ra là : Momen uốn sinh ra trên trục Y và momen xoắn trên trục Z.
Chọn khoảng cách từ lực căng của cáp đến gối đỡ trục là L1 = 130mm. Và đã có chiều dài tang là Lt = L2 = 325mm.
Lực căng lớn nhất trên dây cáp Pmax = kđ*Q/4 = 1,5*8400 = 12600N(kđ = 1,5 hệ số động).
ü Tính momen xoắn trên trục Z : Mz = Pmax* Do/2 Trong đó Do đường kính tang Do = 260mm. Thế vào ta có
Mz = 12600*
2
260 = 226800N.mm
Lấy tổng momen tại điểm A
å A = RBy*(L1 +L2) - Pmax * L1 = 0 Þ RBy = 3600N
Lấy tổng momen đối với điểm B
å B= RAy*(L1 +L2) - Pmax * L2 = 0 Þ RAy = 9000N
Ta thấy tại C là tiết diện nguy hiểm nhất vì momen sinh ra tại C là lớn nhất Momen uốn theo trục Y tại C là
M y = RAy*L1 = 9000*130 = 1170000Nmm Vậy momen tương đương là
Mtd = M2y +0,75M2z = 11700002+0,75*2268002 = 1182300N.mm Ứng suất sinh ra trên trục tang là
s = 3 tan 1 , 0 truc g td D M = 3 50 * 1 , 0 1182300 = 94N/mm2≤ 560 N/mm Vậy trục tang đủ bền.
I.2.3. Tính chọn động cơ điện
Cẩu xuồng của chúng ta làm việc như sau :
- Khi hạ dựa vào trọng lượng của xuồng cứu sinh và số người trên xuồng. Lúc này động cơ điện không làm việc.
- Khi nâng xuồng động cơ điện làm việc để nâng xuồng lên mạn và xếp đặt xuồng trên boong. Nên việc tính chọn công suất của động cơ điện dựa vào trường hợp này. Lực trường hợp này được tính toán ở trang 26 trong mục tải trọng tác dụng lên cặp cẩu xuồng khi nâng và đưa xuồng từ mạn vào boong Q1 = 15680N. Do đó tải trọng tác dụng lên một cẩu xuồng là :
21 1
Mà bội số palăng i = 2 nên lực căng trên dây cáp là :
41 1