Đồ án: Thiết bị mặt boong

Chia sẻ: Phan Minh Thuat | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:61

Thêm vào BST

Báo xấu

101
lượt xem 21
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án "Thiết bị mặt boong" có kết cấu nội dung gồm 6 chương, nội dung đồ án trình bày về cách tính chọn cáp và tính toán cơ cấu chấp hành của máy tời, chọn hình thức dẫn động, xác định công suất truyền động, phân bố tỷ số truyền chung của hộp số giảm tốc, thiết kế trục tải của máy tời, tính chọn các ly hợp, khớp nối và ổ đỡ,...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Thiết bị mặt boong

ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ LỜI NÓI ĐẦU Nước ta là một nước đó nhiều thuận lợi về biển, có đường bờ biển trải dài từ Bắc đến Nam, nhiều cảng sâu và địa hình thuận lợi về tuyến đường giao thông trên biển. Từ đó việc phát triển mạnh về hàng hải là vấn đề chiến lược quan trọng được đặt lên hàng đầu, đáp ứng với nhu cầu của đất nước, ngày càng nhiều trường đại học đào tạo các ngành liên quan đến hàng hài như : Đại học Hàng hải Hải Phòng, Đại học Giao thông vận tải thành phố Hồ Chí Minh,… trong đó Đại học Nha Trang là 1 trong những trường phát triển mạnh các ngành liên quan đến biển, Khoa Kỹ Thuật Giao Thông nói chung và ngành Kỹ Thuật Tàu Thủy nói riêng là thế mạnh của trường. hàng năm đào tạo ra hàng trăm kỹ sư chất lượng cao đáp ứng nhu cầu xã hội ngày càng tăng. Chính vì thế nên mỗi sinh viên ngành Kỹ Thuật Tàu Thủy Trường Đại học Nha Trang đều tự hào và ra sức phấn đấu để chất lượng đầu ra của trường ngày 1 cao hơn, tốt hơn Cùng với các môn thiết kế tàu, thiết kế trang bị động lực thì thiết kế thiết bị trên boong cũng là một môn học có vai trò rất quan trọng giúp cho sinh viên làm quen với công việc thiết kế hoàn chỉnh một con tàu với vai trò của một kỹ sư thiết kế .Chính nhờ đó sẽ giúp cho sinh viên khi ra trường có thể tiếp cận ngay với công việc chuyên ngành của một kỹ sư thiết kế. Vì vậy với vai trò một sinh viên em đã thực hiện bài thiết kế này để làm quen, học hỏi và tích luỹ kiến thức của việc thiết kế và sự vận dụng, tổng hợp lý thuyết đã được học vào việc thiết kế máy tời lưới kéo trục ngang. Nội dung gồm 5 phần : Chương 1 :Tính chọn cáp và tính toán cơ cấu chấp hành của máy tời. Chương 2 :Chọn hình thức dẫn động – Xác định công suất truyền động – Phân bố tỷ số truyền chung của hộp số giảm tốc. Chương 3 :Thiết kế trục tải của máy tời – Tính chọn các ly hợp , khớp nối và ổ đỡ. Chương 4 :Thiết kế cơ cấu gạt cáp tự động Chương 5 :Thiết kế phanh và cơ cấu cóc. Chương 6 :Tính chọn các thiết bị phụ còn lại và xây dựng bản vẽ lắp. Do đây là lần đầu tiên thực hiện công việc thiết kế hệ thống thiết bị trên boong nên chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình thực hiện. Em rất mong được sự chỉ bảo, hướng dẫn quý báu của các thầy và ý kiến đóng góp của các bạn để em được hiểu biết sâu rộng hơn về tất cả các vấn đề của chuyên ngành Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện : SVTH: PHAN MINH THUẬT 1 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ Phan Minh Thuật SVTH: PHAN MINH THUẬT 2 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ ĐÔ AN THIÊT BI MĂT BOONG ̀ ́ ́ ̣ ̣ Yêu câu thiêt kê: ̀ ́ ́ ́ ́ ́ ơi l  Thiêt kê may t ̀ ươi keo truc doc ́ ́ ̣ ̣ .  Lực keo cap: ́ ́ P = 1250 (KG). ̣  Van tôc keo: V = 75 (m/ph). ́ ́ ̣  Đô sâu đanh băt: h = 50 (m). ́ ́ ́ ̣ ́ ́ ặng.  Chê đô đanh băt: N  Hinh th ̀ ưc dân đông: Đông c ́ ̃ ̣ ̣ ơ điên. ̣ Sơ đô đông 4 ̀ ̣ GVHD : ThS. NGUYỄN THÁI VŨ. SVTH : PHAN MINH THUẬT MSSV : 12DT059. LƠP : NT12CNDT. ́ SVTH: PHAN MINH THUẬT 3 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ CHƯƠNG I TINH CHON CAP VA TINH TOAN C ́ ̣ ́ ̀ ́ ́ Ơ CÂU CHÂP HAN ́ ́ ̀ 1. Tinh chon cap: ́ ̣ ́ 1.1. Tính chon đ ̣ ương kinh cap: ̀ ́ ́ Lực keo c ́ ực đai trên cap: ̣ ́ Pmax = kđ.Pđm = 2.1250 = 2500 (KG). Trong đo: ́ + Pđm_Lực keo đinh m ́ ̣ ưc trên tang, P ́ đm = 1250 (KG). ̣ ́ ̣ + kđ_Hê sô đông (k đ = 2). Lực keo đ ́ ứt cap: ́ Pđ = n.Pmax = 4.2500 = 10000 (KG). Trong đo: ́ ̣ ́ + n_Hê sô an toan (n = 3 ̀ ̣ ̉ 5), chon n = 4 (đê tăng bên). ̀ ̣ ́ ̣ + kđ_Hê sô đông (k đ = 2). ́ ới tời lươi keo va t Đôi v ́ ́ ̀ ơi l ̀ ươi vây th ́ ường sử dung cap thep co gi ̣ ́ ́ ́ ới han bên t ̣ ̀ ừ 150 180 (KG/mm2). ̣ Chon giơi han bên: ́ ̣ ̉ ̉ ́ ̉ ̀ b = 140 (KG/mm2) đê tăng kha năng keo cua cap. ́ ̉ ́ ̉ ̣ Tra bang ta se co cac thông sô cua cap cân chon nh ̃ ́ ́ ́ ̀ ư sau: dc Loõi Lôùp 1 Lôùp 2 S Q Pd (mm) (mm) (mm) (mm) (mm2) (KG) (KG) 15 1,30 0,65 1,20 86,91 81.02 10300 1.2. Kiêm tra bên cap: ̉ ̀ ́ Co thê kiêm tra đô bên cap băng ph ́ ̉ ̉ ̣ ̀ ́ ̀ ương phap th ́ ử lai hê sô d ̣ ̣ ́ ự trữ thực tê:́ Pdthuc ntt nchon Pmax 10300 ntt 4,12 4 2500 ̣ ́ ̉ ̀ Vây cap đu bên. SVTH: PHAN MINH THUẬT 4 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ 1.3. Xac đinh chiêu dai cân thiêt: ́ ̣ ̀ ̀ ̀ ́ ̀ ̀ ̀ ́ ̉ Chiêu dai cân thiêt cua cap L ̀ ̀ ̣ ̣ ̀ ̀ ́ ́ ́ ̣ ́ c hoan toan phu thuôc vao chiêu sâu đanh băt, tôc đô ́ ưới va trong l dăt l ̀ ̣ ượng cua cap trong n ̉ ́ ươc. ́ Lc Chiêu sâu đanh băt h (m). ̀ ́ ́ ̉ ́ Ty sô h 600 2.2 1.9 Vây v ̣ ơi h = 50 (m) thi chiêu dai cap cân thiêt la: ́ ̀ ̀ ̀ ́ ̀ ́ ̀ Lc = h.(6 3) = 50.(6 3) = 300 150 (m). ̣ Chon L c = 200 (m). 2. Tinh toan c ́ ́ ơ câu châp hanh: ́ ́ ̀ 2.1. Tang ma sat: ́ ́ ơn thương đ Tang ma sat đ ̀ ược chê tao băng ́ ̣ ̀ phương phap đuc. Vât liêu chê tao th ́ ́ ̣ ̣ ́ ̣ ương la ̀ ̀ Gang, hợp kim Nhôm, hợp kim Đông. ̀ - Cac thông sô ky thuât c ́ ́ ̃ ̣ ơ ban cua tang la: ̉ ̉ ̀ D0; D1; D2; L (Tra bang P2 ̉ ở phân Phu luc). ̀ ̣ ̣ Tư d ̣ c = 13,5 (mm), tra ̀ c = 15 (mm), ta chon d ̉ bang ta co :́ D0 = 270 (mm). D1 = 345 (mm). D2 = 445 (mm). L = 255(mm). SVTH: PHAN MINH THUẬT 5 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ 2.2. Tang thaønh cao. Vât liêu va ph ̣ ̣ ̀ ương phap chê tao: ́ ́ ̣ ̣ ̣ ́ ̣ Vât liêu chê tao tang thanh cao: Tang thanh cao đ ̀ ̀ ược dung đê thu ch ̀ ̉ ưa cap, l ́ ́ ươi, ́ ́ ́ ̉ ược chê tao t no co thê đ ́ ̣ ừ gang nhưng Mac gang không thâp h ́ ́ ơn GX1532 hoăc t ̣ ừ ̉ ơn CT4. thep đuc co Mac không nho h ́ ́ ́ ́ ̣ ̣ ̣ ̀ Chon vât liêu la Gang. Phương phap chê tao tang thanh cao: Chon ph ́ ́ ̣ ̀ ̣ ương phap chê tao la Đuc. ́ ́ ̣ ̀ ́ Tinh toan cac kich th ́ ́ ́ ́ ươc c ́ ơ ban cua tang thanh cao: ̉ ̉ ̀ Đương kinh trông tang D ̀ ́ ́ 0: D0 = C.dc = (16 22).dc = 20.15 = 300 (mm). Bươc cuôn cap trên tang t: ́ ́ ́ d t = dc + a = 15 + 0,5 = 15,5 (mm). Trong đo:́ ̣ ́ ́ ́ ự săp xêp không khit gi + a_Hê sô tinh đên s ́ ́ ́ ữ cać ̀ ́ ́ ̀ ự tăng đường kinh cap; vong cap cuôn trên tang va s ́ ́ ̣ a = 0,4 0,8 (mm), chon a = 0,5 (mm). Chiêu dai tang L ̀ ̀ ̀ ường kinh thanh bên D t va Đ ́ ̀ b: Chiêu dai tang L ̀ ̀ t, Db được tinh phu thuôc vao dung l ́ ̣ ̣ ̀ ượng chưa cap trên tang L ́ ́ C, lượng cap d ́ ự trư L ̀ ́ ớp cap n. ̃ dt va sô l ́ ̣ ́ Ta co cac quan hê kich th ́ ́ ước sau: Lt Z .t (Z_Sô vong cuôn cap trên tang). ́ ̀ ́ ́ Db Do n 2.d c Lct = Lc + Ldt = (5 7).h + (4 7). .D0 = .Z.(n.D0 + n2 .dc) = (n.D0 + n2 .dc). .Lt/t. Thông thương chiêu dai tang L ̀ ̀ ̀ t được chon: ̣ Lt = (2 2,5).D0, chon L ̣ t = 2.D0 =>Lt = 2.300 = 600 (mm). Lct = Lc + Ldt = (5 7).h + (4 7). .DO = 6.50.103+ 5.3,14.300 = 304710(mm). Khi đo sô l ́ ́ ớp cap ch ́ ưa trên tang n đ ́ ược tinh theo công th ́ ức sau: SVTH: PHAN MINH THUẬT 6 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ 2 Lct 304710 n = 0.54.C + 0,3.C 0,54.20 0,3.20 2 6,5 (lơp cap), ́ ́ 2,92.d c .Z 2,92.15.38,7 ̣ chon n = 8 (l ơp cap). ́ ́ Trong đo: ́ D0 300 C 20 dC 15 Lt 600 Z 38,7 t 15,5 Đương kinh thanh bên cua tang thanh cao: ̀ ́ ̀ ̉ ̀ ̣ b Db ≥ 2.n.dC + DO + (2 10).dC ≥ 2.8.15 + 300 + 4.15 = 600 (mm), chon D =600(mm). Đường kinh l ́ ớp cap ngoai cung: ́ ̀ ̀ Dn = DO + (2.n 1).dC = 300 + (2.8 1).15 = 525 (mm). Đường kinh trung binh l ́ ̀ ơp cap: ́ ́ Dn D1 525 345 Dtb 435 (mm). 2 2 Chiêu day trong tang ̀ ̀ ́ được xac đinh thông qua viêc tinh bên trông tang, co ́ ̣ ̣ ́ ̀ ́ ́ thê s ̉ ử dung công th ̣ ưc kinh nghiêm sau đê tinh: ́ ̣ ̉ ́ = 0.02. DO + (6 10) = 0,02.300 + 8 = 14 (mm). Chiêu day thanh bên cua tang: ̀ ̀ ̀ ̉ ’ = (0,7 0,8). = (0,7 0,8). = 0,8.14 = 11,2 (mm), chọn ’ = 12 (mm). Vân tôc vong cua tang thanh cao n ̣ ́ ̀ ̉ ̀ t: V 75 nt 55,7 (v/ph). .Dtb 3,14.0,435 Trong đo: ́ ̣ + V_Vân tôc keo cap, theo đê V = 75 (m/ph). ́ ́ ́ ̀ + Dtb_Đường kinh trung binh cua l ́ ̀ ̉ ơp cap, D ́ ́ tb = 435 (mm) = 0,435 (m). Thông số D0 Db Dn Dtb nt SVTH: PHAN MINH THUẬT 7 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ Tang thành cao 300 600 525 (mm) 435 (mm) 55,7(v/ph) (mm) (mm) 2.3. Ti nh toan găn cap l ́ ́ ́ ́ ên tang thanh cao băng bulôngthanh đe: ̀ ̀ ̀ Tư đ ̀ ường kinh cap d ́ ̣ ̀ ̉ ̣ ́ c = 15 (mm), chon thanh đe theo tiêu chuân TOCT38060, vât ̣ ̀ ̉ ́ ư sau: liêu lam băng thep CT3 tra bang ta co cac thông sô nh ̀ ́ ́ ́ dc R a b c d e S ̣ Trong l ượng 15 9 50 50 18 17 5,0 17 0,26 Tư đ ̀ ường kinh lô thanh đe d = 17 (mm) chon s ́ ̉ ̀ ̣ ơ bô bulông M16 co: ̣ ́ + Đương kinh danh nghia: d = 16 (mm). ̀ ́ ̃ ̀ ̣ + Chiêu rông đâu bulông: s = 24 (mm). ̀ + Chiêu cao đâu bulông: k = 10 (mm). ̀ ̀ + Đương kinh vong tron đâu bulông: e = 26,8 (mm). ̀ ́ ̀ ̀ ̀ ́ ượn: r = 1,1 (mm). + Ban kinh goc l ́ ́ + Bươc ren l ́ ơn: P = 2 (mm). ́ + Đương kinh chân ren: d ̀ ́ 1 = 85%.d = 13,6 (mm). ́ ̉ Tinh kiêm tra bulông (đường kinh chân ren d ́ 1 va sô l ̀ ́ ượng bulông nen) nh ́ ư sau: Lực keo (lêch tâm) ma cac bulông phai chiu la: ́ ̣ ̀ ́ ̉ ̣ ̀ Sk 121 N 146,2 (KG). f f 1 (e f . 1 1) (0,14 0,24).(2,675 0,14.1,8.3,14 1) Trong đo:́ S max + Sk_Lực căng cap tai vi tri găn cap, ́ ̣ ̣ ́ ́ ́ Sk . ef ́ ̉ + _Goc ôm cua cac vong cap quân thêm d ́ ̀ ́ ́ ự trữ, = (6 8). ), chon ̣ = 7.3.14 = 21,98. ̣ ́ ́ ưa tang va cap, f + f_Hê sô ma sat gi ̃ ̣ ̀ ́ = (0,12 0,16), chon f = 0,14. S max 2500 ́ max = Pmax = 2500 (KG) S k Ta co: S 121 (KG). ef 2,675 0.14.21.98 SVTH: PHAN MINH THUẬT 8 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ f ̣ ́ ́ ưa cap v + f1_Hê sô ma sat gi ́ ̀ f1 ̃ ́ ơi thanh đe: ̉ , ( _Goc nghiêng ranh thanh đe, ́ ̀ Sin 2 trương h ̀ ợp = 80o thì f1 = 0,24). ́ ̉ + 1_Goc ôm cua cap trên tang trong khu v ́ ực găn cap: ́ ́ 1 = 1,8. . ́ ượng cac bulông nen đ Sô l ́ ́ ược tinh kiêm tra theo công th ́ ̉ ức sau: 1,3 N .k k .T .l 2 3 K .d1 n 0,1.d1 n 4 0,52.k .N .d1 k .T .l. (0,52.1,6.146,2.13,6 1,6.70,2.12,7.3,14) n 3 = 0,3 0,314.d1 .[ K ] 0,314.13,6 3.60 ̣ Chon n = 1, hay sô bulông M16 la 1. ́ ̀ Trong đo: ́ + T_Lực ma sat gây uôn bulông, T = 2.f ́ ́ 1.N = 2.0,24.146,2 = 70,2 (KG). ̉ ́ ư điêm tiêp xuc gi + l _ Khoang cach t ̀ ̉ ́ ́ ưa cap v ̃ ́ ơi thanh đe đên bê măt tang, ́ ̀ ́ ̀ ̣ l = 0,85.dc = 0,85.15 = 12,7 (mm). ̣ ́ ự trư bên k + k_Hê sô d ̃ ̀ ̣ 1,5, chon k = 1,6. + d1_Đương kinh chân ren bulông, d ̀ ́ 1 = 13,6 (mm). + [ K]_Ưng suât keo cho phep tuy thuôc vao vât liêu chê tao bulông, v ́ ́ ́ ́ ̀ ̣ ̀ ̣ ̣ ́ ̣ ới thep CT3 thì ́ [ K ̣ ] = (50 70) N/mm2, chon [ K ] = 60 (N/mm2). SVTH: PHAN MINH THUẬT 9 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ CH ƯƠNG II CHON HINH TH ̣ ̀ ƯC DÂN ĐÔNG XAC ĐINH CÔNG SUÂT YÊU CÂU ́ ̃ ̣ ́ ̣ ́ ̀ PHÂN PHÔI TY SÔ TRUYÊN CHUNG CHO HÔP GIAM TÔC ́ ̉ ́ ̀ ̣ ̉ ́ 1. Chon hinh th ̣ ̀ ưc dân đông: ́ ̃ ̣ Theo yêu cầu của thiết kế ta chọn hình thức dẫn động bằng Động cơ điện. 2. Xa c đinh công suât yêu câu: ́ ̣ ́ ̀ Công thức tính toán công suất dẫn động yêu cầu: Pdm .V 2.12500.75 N yc N gc 0,2 = 58,1 (KW). 60.1000. c 60.1000.0,54 Trong đó: + Pđm _ Lực căng định mức trên dây cáp, Pđm= 1250 (KG) = 12500 ( N ) + V _Vận tốc kéo cáp, V = 75 (m/ph). SVTH: PHAN MINH THUẬT 10 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ + Ngc_Công suất của cơ cấu gạt cáp, thường chọn Ngc = (0.1 0.5) (KW), chọn Ngc = 0,2 (KW). + c _ Hiệu suất chung của máy tời được tính chọn dựa vào sơ đồ động cho trước: . . m. n . 0,95.0,97.0,954.0,953.0,85 = 0,54 C gaccap tan g ô khopnoi hopso Trong đó, hiệu suất của các cơ cấu như sau: gac cáp = 0,95 tang = 0,97 hộp số = 0,85 ổ = 0,95, số ổ m = 4 khớp nối = 0,95, số khớp nối n = 3 Để đảm bảo động cơ làm việc tốt và tin cậy thì động cơ điện được chọn phải có công suất lớn hơn hoặc bằng công suất dẫn động yêu cầu . Thông thường : Nđc = (110 ÷ 120 )%Nyc = 120%.Nyc = 110%.58,1 = 69,72 (KW). ̉ ̣ ̉ ̣ Tra bang P1.2: Cac thông sô ky thuât cua đông c ́ ́ ̃ ơ điên DK: ̣ Kiểu động Công Vận Mômen vô Trọng cơ suất tốc Cos Mk M max lăng của rôto lượng M dm M dm (KW) quay GD2 (KGm2) (kg) (v/ph) DK1038 75 735 0,85 1,3 2,4 26 1240 3. Phân phối tỷ số truyền: Căn cư vao s ́ ̀ ơ đô đông (đê bai thiêt kê) va hinh th ̀ ̣ ̀ ̀ ́ ́ ̀ ̀ ức dân đông cu thê: ̃ ̣ ̣ ̉ Chon sô l ̣ ́ ượng va phac thao s ̀ ́ ̉ ơ đô đông hôp giam tôc. ̀ ̣ ̣ ̉ ́ Vì có 2 cơ cấu tải có trục nằm đối xứng 2 bên so với trục 1 của hộp số nên ta tính 1 cơ cấu và cơ cấu còn lại thì tương tự. Ta phân phối tỷ số truyền làm 3 cấp tỷ số truyền (Sơ đồ hộp giảm tốc bánh răng trụ 3 cấp, hôp giam tôc dang khai ̣ ̉ ́ ̣ ̉ triên ). SVTH: PHAN MINH THUẬT 11 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ nt 4 3 2 1 ÑC ndc 735 Tỷ số truyền chung : iC 13,2 nt 54,9 Trong đó: + ndc Số vong ̀ quay của đông c ̣ ơ dẫn động, ndc = 735 (v/ph). + nt Số vòng quay của tang thành cao (trục tải), nt = 55,7 (v/ph). Lập bảng phân phối tỷ số truyền như sau: Dựa vào Trang 46_Tính toán thiêt kê h ́ ́ ệ dẫn cơ khí tập 1_Trịnh Chất, Lê Văn ̉ Uyên. Ta co:́ i12 3; i23 2,2; i34 2 SVTH: PHAN MINH THUẬT 12 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ Ta có số vòng quay trục như sau: n đc n1 735 (v/ph). n1 735 n2 245 (v/ph). i12 3 n2 245 n3 111,4 (v/ph). i23 2,2 n3 111,4 n4 nt 55,7 (v/ph). i34 2 Công suất trên từng trục: N1 N yc 58,1 (KW) (co 2 truc tai nên công suât tăng 2 lân). ́ ̣ ̉ ́ ̀ N2 N1 . 12 58,1.0,96 55,7 (KW). N3 N2. 23 55,7.0,97 54,1 (KW). N4 Nt N3. 34 54,1.0,99 53,5 (KW). Mômen xoắn Mx cho từng trục: Pdm .Dtb 2500.0,435 Mt M4 543,7 (KGm). 2 2 Mt 543,7 M3 274,6 (KGm). i34 . 34 2.0,99 N2 55,7 M2 955. 955. 217,1 (KGm). n2 245 Mt 543,7 M1 76,2 (KGm). iC . C 13,2.0,54 Các thông số tính toán như sau: Trục Trục 1 (Truc̣ ̣ Truc 2 ̣ Truc 3 ̣ ̣ Truc 4 (Truc Thông số ̣ đông c ơ) ̉ tai) i 3 2,2 2 n (v/ph) 735 245 111,4 55,7 N (KW) 58,1 55,7 54,1 53,5 SVTH: PHAN MINH THUẬT 13 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ M (KGm) 76,2 217,1 274,6 543,7 CH ƯƠNG III THIÊT KÊ TRUC TAI MAY T ́ ́ ̣ ̉ ́ ƠI – TINH CHON LY H ̀ ́ ̣ ỢP, KHƠP NÔI VA Ô ́ ́ ̀ ̉ ĐỠ 1. Thiêt kê truc tai cua may t ́ ́ ̣ ̉ ̉ ́ ơi: ̀ Trục tải hay trục chính của máy tời lưới kéo là chi tiết rất quan trọng. Trên trục tải người ta thường đặt các cơ cấu chấp hành. Trục tải của máy tời thường làm việc ở số vòng quay nt nhỏ nhưng nó lại nhận và truyền một momen xoắn Mxt rất lớn. Vì vậy đòi hỏi trục chịu tải phải có độ bền vững và độ bền lâu. Lực tác dụng lên trục tải bao gồm: + Tải trọng tác dụng do lực căng của cáp. + Trọng lượng của bản thân trục, bó cáp và của tang thành cao. Tuy nhiên ở đây tải trọng tác dụng do bản thân của các trọng lượng là rất nhỏ so với tải trọng tác dụng do sức căng cáp, cho nên ta chỉ giới hạn tính toán độ bền của trục theo lực căng cực đại Pmax. 1. Chọn vật liệu và phương pháp chế tạo: Trục tải máy tời trong quá trình làm việc chịu tác dụng của tải trọng rất lớn vì vậy ta có thể chọn vật liệu chế tạo của trục tải của máy tời là thép Cácbon kết cấu C45 thường hóa hoặc thép hợp kim kết cấu …. Gia công cơ kết hợp với nhiệt luyện. Với thép C45: b = (600 800) (N/mm2), ch = (360 580) (N/mm2). 2. Tính chọn sơ bộ đường kính trục tải: Công thức tính sơ bộ đường kính trục tải: 53,5 / 2 d sb 125.3 97,9 (mm), chọn dsb = 100 (mm). 55,7 Trong đó: + C _Hệ số tính toán, C = (110 140), chọn C = 125. SVTH: PHAN MINH THUẬT 14 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ + Nt_Công suất trên trục tải, Nt =53,5(KW). + nt_Tốc độ vòng của trục tải, nt = 55,7 (v/ph). 3. Tính gần đúng đường kính trục tải: Định sơ bộ các kích thước chủ yếu: Dựa vào sach Tính toán thiêt kê h ́ ́ ́ ệ dẫn đông c ̣ ơ khí tập 1_Trịnh Chất, Lê Văn ̉ Uyên va sach H ̀ ́ ương dân thiêt kê đô an môn hoc Chi tiêt may_Pham Hung Thăng. ́ ̃ ́ ́ ̀́ ̣ ́ ́ ̣ ̀ ́ Ta đi tính toán và lựa chọn những thông số sau: + Chiều dài ổ đở trục tải: A = 0,7.dsb = 0,7.100 = 70 (mm). + Khoảng cách làm việc của ly hợp vấu: B = (10 20) (mm), chon B = 20 (mm) ̣ . + Chiều dài ly hợp vấu: C = (3 4).dsb = 3.100 = 300 (mm). + Bề rộng bánh răng cóc: ̣ ̣ ̣ ̀ ́ ́ ́ ́ ́ ̣ Chon vât liêu lam banh răng coc băng Gang, ta co cac sô liêu sau: b ̣ ́ ̀ ̣ Hê sô chiêu rông chân răng: 1,5 6,0 1,5 . m q 15 (N/mm). u 30 (N/mm2). ̣ Chon sô banh răng coc la z = 12. ́ ́ ́ ̀ Pmax .Dtb 25000.435 Mx_Mômen xoắn trên trục tải, M x 5437500 (N.mm). 2 2 SVTH: PHAN MINH THUẬT 15 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ Mx 5437500 ̉ ́ Đê banh coc ăn kh ́ ́ m 1,75.3 ớp ngoai thi ta co: ̀ ̀ 1,75.3 38 z. . u 12.1,5.30 Bề rộng bánh răng cóc: b .m 1,5.38 57 (mm). ̣ ề rộng bánh răng cóc: D = 60 (mm). Chon b + Chiều rộng Mayơ đĩa xích: E = (1,2 1,5).dsb = 1,5.100 = 150 (mm). + Chiều dài tang thành cao: Lt = 600 (mm). Từ đó xác định các khoảng cach gi ́ ưa cac ô đ ̃ ́ ̉ ỡ L1, L2 như sau: A L1 B C 35 20 300 355 (mm). 2 A L2 D E 35 60 150 245 (mm). 2 Tính gần đúng trục theo các trường hợp chịu lực: Khi tang thu cáp thì Lực căng cực đại của cáp tác dụng lên tang theo các trường hợp sau: + Trường hợp 1: Lực căng cáp đặt giữa tang thành cao. + Trường hợp 2: Lực căng của cáp đặt ngay tại mép trái của tang thành cao. + Trường hợp 3: Lực căng của cáp đặt ngay tại mép phải của tang thành cao. + Trường hợp 4: Lực căng của cáp đặt ngay trên tang ma sát. Lực căng cáp thông qua tang sẽ tác dụng lên trục tại các vị trí của ổ đỡ của tang Từ 4 trường hợp trên ta thấy tình trạng chịu lực của trục tải lần lược như các hình vẽ sau: Trong 4 trường hợp ta chỉ tìm và xét cho trường hợp nguy hiểm nhất. Khi tang thu chứa cáp thì lực căng cực đại tác dụng nên tang theo các trường hợp sau: Trường hợp 1: Lực căng cáp đặt giữa tang thành cao. SVTH: PHAN MINH THUẬT 16 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ Trường hợp 2: Lực căng của cáp đặt ngay tại mép trái của tang thành cao. Trường hợp 3: Lực căng của cáp đặt ngay tại mép phải của tang thành cao. Trường hợp 4: Lực căng của cáp đặt trên tang ma sát. Dễ thấy rằng khi tang thành cao làm việc Mômen xoắn chỉ truyền đến chỗ ổ đỡ có bố trí ly hợp vấu. Và nếu L1 > L2 thì trường hợp 2 là nguy hiểm nhất. Khi đó mặt cắt nguy hiểm nhất là tại ổ đỡ trái của tang thành cao. SVTH: PHAN MINH THUẬT 17 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ ́ 1 =422 (mm) > L2 = 272 (mm) nên trương h Ta thây L ̀ ợp 2 la nguy hiêm nhât, do đo ̀ ̉ ́ ́ ̣ ́ ̉ ́ ̀ ̣ ̉ ỡ trai cua tang thanh cao. măt căt nguy hiêm nhât la tai ô đ ́ ̉ ̀ Tiến hành xác định phản lực gối, vẽ biểu đồ Mu . Tìm Mumax. Xác định Mômen tương đương: M tñ M u2 0,75.M x2 (N.mm). Trong đó: Pmax .Dtb 25000.435 + Mx_Mômen xoắn trên trục tải, M x 5437500 (N.mm). 2 2 + Mu_ Mômen uốn lớn nhất trên trục tải. Sơ đô tinh: ̀ ́ ́ ̣ ̉ ực tai gôi đ Xac đinh phan l ̣ ́ ỡ: + P Pmax RA RD 0 + MA Pmax .L1 R D .( L1 Lt L2 ) 0 Pmax .L1 25000.355 RD 7395,8 (N). L1 Lt L2 355 600 255 RA Pmax RD 25000 7395,8 17604,2 (N). ̣ ̀ ̉ A va R Vây chiêu cua R ̀ ới chiêu nh ̀ D cung chiêu v ̀ ̀ ư trên hinh ve. ̀ ̃ ̣ ́ ́ ̣ ̉ Mômen tai cac tiêt diên nguy hiêm: SVTH: PHAN MINH THUẬT 18 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ ̣ + Tai A: Mu A 0 (N.mm). ̣ + Tai B: Mu B R A .L1 17604,2.355 6249491 (N.mm). ̣ + Tai C: Mu C R D .L2 7395,8.245 1811971 (N.mm). ̣ + Tai D: Mu D 0 (N.mm). Biêu đô M ̉ ̀ u: ̉ ̀ ̣ ực, ta thây tiêt diên tai B la nguy hiêm nhât. Quan sát biêu đô nôi l ́ ́ ̣ ̣ ̀ ̉ ́ Tiến hành xác định mômen tương đương theo công thức sau: M tñ M u2 0,75.M x2 62494912 0,75.5437500 2 7825020,3 (N.mm). Tính đường kính trục tải tại tiết diện nguy hiểm nhât theo công th ́ ức sau: M td 7825020,3 d 3 3 99,7 (mm). 0,1. 0,1.60 Để đảm bảo độ bền và đường kính trục theo TCVN chọn d = 100 (mm). Trong đó: [ ]_Ứng suất cho phép của vật liệu trục, với thép C45 co [ ́ ] = (50 ̣ 60) N/mm2, chon [ ] = 60 (N/mm2). SVTH: PHAN MINH THUẬT 19 LƠP: ́ NT12CNDT
ĐÔ AN THIÊT BI ̀ ́ ́ ̣ MĂT ̣ BOONG GVHD: ThS. NGUYÊN THAI VU ̃ ́ ̃ Sau khi tính toán chính xác cho trục tải xong phải tiến hành phác thảo bản vẽ trục (chủ yếu định kích thước trục tại các vị trí lắp ổ đở, khớp nối, ly hợp, đĩa xích, tang ma sát).Ta lựa chọn đường kinh truc sao cho phù h ́ ̣ ợp về độ bền lắp ghép, công nghệ chế tạo và cần phải hạ bậc trục tải tại các vị trí lắp ly hợp, khớp nối….Theo TCVN ta chọn: + d1_Đường kinh truc t ́ ̣ ại vị trí lắp khớp nối, d1 = 80 (mm). + d2_ Đường kinh truc t ́ ̣ ại vị trí lắp ổ đỡ, d2 = 90 (mm). + d3_ Đường kinh truc t ́ ̣ ại vị trí lắp ly hợp vâu, d ́ 3 = 95 (mm). + d4_ Đường kinh truc t ́ ̣ ại vị trí lắp ổ đỡ tang thành cao, d4 =100 (mm). + d5_ Đường kinh truc t ́ ̣ ại vị trí lắp Mayơ đĩa xích, d5 = 95 (mm). + d6_ Đường kinh truc t ́ ̣ ại vị trí lắp ổ đỡ, d6 = 90 (mm). + d7_ Đường kinh truc t ́ ̣ ại vị trí tang ma sat đ ́ ơn, d7 = 80 (mm). + Tại vị trí giữa tang ta hạ bậc trục xuống, dgt = 95 (mm). + Tại vị trí tang ma sát đơn ta gia chon trục với dmax = 80 (mm), dmin = 75 (mm). 2. Tính chọn ly hợp – khớp nối – ổ đỡ: 2.1. Tính chọn ly hợp: Trong phương án dẫn động từ động cơ Điện, chỉ bố trí một ly hợp vâu đ ́ ể truyền chuyển động quay và mômen xoắn từ trục tải sang tang thành cao. Tính chọn ly hợp vấu: Các thông số đầu vào: Công suất va Mômen xo ̀ ắn trên trục tai lân l ̉ ̀ ượt la:̀ Nt = 53,5 (KW). SVTH: PHAN MINH THUẬT 20 LƠP: ́ NT12CNDT