Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế cổng trục chức năng Q=20T phục vụ cho ngành Xây dựng

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Céng hoµ x· héi chñ nghÜa viÖt nam Tr êng ®¹i häc §µ N½ng §éc lËp - Tù do - H¹nh phóc -------------o0o----------------- --------------o0o---------------

ThiÕt kÕ cæng trôc søc n©ng Q= 20 T phôc vô cho ngành xây dựng

Võ Nguyên Giang Huỳnh Kim Long

Hä vµ tªn sinh viªn: §ç Quang Th¾ng Líp : 08 C2 Ngµnh : Cơ Khí Chế Tạo Máy

1 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

1. §Ò tài thiÕt kÕ :

ThiÕt kÕ cæng trôc søc n©ng Q= 20 T phôc vô cho ngành xây dựng

C¸c sè liÖu ban ®Çu lµm thiÕt kÕ: - Søc n©ng Q = 20T; khÈu ®é 3,5 (m) - Hµnh tr×nh xe con L = 3,5 (m) - ChiÒu cao n©ng:

+ Tõ mÆt ray : 8 (m) + Tõ cèt ©m so víi mÆt ray (13,5 m)lµ H = 21,5 (m)

- Tèc ®é n©ng 8 m/ph - Tèc ®é di chuyÓn xe con : 10 (m/ph) - Tèc ®é di chuyÓn cæng trôc 32 (m/ph)

ChÕ ®é lµm viÖc : ặng §iÒu khiÓn tõ Cabin . 2. Néi dung c¸c phÇn thuyÕt minh tÝnh to¸n:

- X¸c ®Þnh kÝch th íc h×nh häc cña cæng trôc . - TÝnh to¸n thiÕt kÕ:

+ C¬ cÊu n©ng vËt + C¬ cÊu di chuyÓn cæng trôc + C¬ cÊu di chuyÓn xe con + KÕt cÊu thÐp cæng trôc

3. C¸c b¶n vÏ vµ ®å thÞ:

- B¶n vÏ tæng thÓ Ao - B¶n vÏ c¸c ph ¬ng ¸n Ao - B¶n vÏ l¾p c¬ cÊu n©ng Ao - B¶n vÏ l¾p c¬ cÊu di chuyÓn xe Ao - B¶n vÏ l¾p c¬ cÊu di chuyÓn cÇu l¨n Ao - 2 B¶n vÏ QTCN Ao (kÌm theo b¶n vÏ chÕ t¹o )

4. C¸n bé h íng dÉn chÝnh :

ThÇy NguyÔn Th¸i D ¬ng

5. Ngày giao đề tài thiết kế : Ngµy th¸ng n¨m 2011 6. Ngµy hoµn thµnh : Ngµy th¸ng n¨m 2011

C¸n bé h íng dÉn tèt nghiÖp (Ký tªn vµ ghi râ hä tªn)

NhiÖm vô thiÕt kÕ tèt nghiÖp ®· ® îc

2 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Bé m«n th«ng qua ngµy .. ..th¸ng .. ..n¨m 2011 Tr ëng bé m«n (Ký tªn vµ ghi râ hä tªn) Sinh viªn ®· hoµn thµnh vµ nép ®å ¸n cho Bé m«n ngµy th¸ng n¨m 2011

TRUỎNG HỘI ĐỒNG BẢO VỆ

(Ký tªn vµ ghi râ hä tªn)

Môc lôc

Lêi nãi ®Çu

Ch ¬ng I: Giíi thiÖu chung

I. Giíi thiÖu chung vÒ cæng trôc

1.1 Giíi thiÖu chung

1.2 Xe con

1.3 C¬ cÊu di chuyÓn cæng

3 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Ch ¬ng II: TÝnh to¸n c¬ cÊu n©ng

I. TÝnh to¸n c¬ cÊu n©ng

1.1 . Lùa chän pa l¨ng c¸p, ® êng kÝnh tang vµ puly

1.2 S¬ ®å dÉn ®éng côm c¬ cÊu n©ng

1.3 Chän vµ tÝnh to¸n kiÓm tra bÒn côm mãc treo

1.4 Lùa chän æ tùa cho mãc treo

1.5 TÝnh to¸n côm tang

1.6 TÝnh to¸n trôc tang

1.7 KiÓm tra trôc vÒ ®é bÒn qu¸ t¶i

1.8 Chän æ l¨n cho trôc tang

II TÝnh c«ng suÊt ®éng c¬ vµ chän hép gi¶m tèc c¬ cÊu n©ng

2.1 TÝnh c«ng suÊt ®éng c¬

2.2 KiÓm tra ®éng c¬

2.3 Chän khíp nèi

2.4 KiÓm tra ®éng c¬ chän

2.5 Chän khíp nèi

Ch ¬ng III: C¬ cÊu di chuyÓn xe con

I. S¬ ®å bè trÝ xe con trªn dÇm cæng trôc

1.1 X¸c ®Þnh lùc c¶n di chuyÓn

1.2 TÝnh c«ng suÊt ®éng c¬ s¬ bé vµ chän Hép gi¶m tèc

1.3 KiÓm tra ®éng c¬

1.4 TÝnh phanh vµ chän phanh

II. TÝnh to¸n b¸nh xe di chuyÓn xe con

2.1 T¶i träng tÝnh to¸n t¸c dông lªn b¸nh xe

III. TÝnh trôc truyÒn cho c¬ cÊu di chuyÓn xe con

3.1 S¬ ®å trôc di chuyÓn xe

3.2 Chän khíp nèi

3.3 S¬ ®å lùc t¸c dông lªn trôc

3.4 KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái theo hÖ sè an toµn

3.5 KiÓm tra trôc vÒ ®é bÒn qu¸ t¶i

3.6 Chän æ l¨n cho trôc

4 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

3.7 Chän khíp nèi

Ch ¬ng IV: C¬ cÊu di chuyÓn cæng trôc

I. Lùa chän ph ¬ng ¸n dÉn ®éng c¬ cÊu di chuyÓn cæng

1.1 Lùa chän ph ¬ng ¸n

1.2 X¸c ®Þnh lùc nÐn b¸nh lªn b¸nh xe di chuyÓn cæng

1.3 X¸c ®Þnh lùc c¶n di chuyÓn vµ tÝnh c«ng suÊt ®éng c¬

1.4 TÝnh c«ng suÊt ®éng c¬ vµ chän ®éng c¬

1.5 TÝnh chän bé truyÒn ngoµi

1.6 KiÓm tra ®éng c¬

1.7 KiÓm tra an toµn b¸m cña ®éng c¬

1.8 TÝnh to¸n b¸nh xe di chuyÓn

1.9 TÝnh trôc truyÒn

1.10 KiÓm nghiÖm trôc theo ®é bÒn mái

1.11 KiÓm tra trôc vÒ ®é bÒn qu¸ t¶i

1.12 Chän æ l¨n

5 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Lêi nãi ®Çu

- Trong nh÷ng n¨m trë l¹i ®©y n íc ta ®· vµ ®ang b íc vµo c«ng cuéc c«ng

nghiÖp ho¸, hiÖn ®¹i ho¸. Do ®ã víi sù ®Çu t m¹nh cña nhµ n íc vµo nghµnh

x©y dùng c¬ b¶n, nghµnh x©y dùng c¬ b¶n ®· vµ ®ang cã nh÷ng b íc ph¸t

triÓn nh¶y vät t¹o ®µ cho sù ph¸t triÓn kinh tÕ vµ x· héi ë n íc ta. Trong sù

ph¸t triÓn chung ®ã ®Ó cã thÓ ®¸p øng ® îc nh÷ng yªu cÇu vÒ c¬ giíi ho¸

trong x©y dùng d©n dông vµ c«ng nghiÖp, x©y dùng cÇu vµ c¸c c«ng tr×nh

thuû lîi còng nh c¸c nghµnh khai th¸c chÕ biÕn dÇu khÝ … ngµnh c¬ khÝ chÕ

t¹o m¸y ®· vµ ®ang cã nh÷ng tiÕn bé v ît bËc vÒ c«ng nghÖ tiªn tiÕn, còng

nh chñng lo¹i sö dông. Trong ®iÒu kiÖn n íc ta hiÖn nay cïng víi sù ph¸t

triÓn cña khoa häc c«ng nghÖ x©y dùng vµ s¶n suÊt vËt liÖu x©y dùng, m¸y

x©y dùng ngµy cµng ® îc hoµn thiÖn ®· cã thÓ tiÕn tíi tù thiÕt kÕ, chÕ t¹o c¸c

m¸y vµ c¸c thiÕt bÞ hiÖn ®¹i. Víi viÖc c¬ giíi ho¸ trong x©y dùng sÏ lµm t¨ng

n¨ng suÊt lao ®éng, t¨ng nhÞp ®é thi c«ng còng nh ®¶m b¶o chÊt l îng c«ng

tr×nh vµ h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm, thËm chÝ trë thµnh nh©n tè quyÕt ®Þnh ®Õn sù

h×nh thµnh mét c«ng tr×nh hiÖn ®¹i…ChÝnh v× nh÷ng lý do trªn, m¸y x©y

dùng ngµy cµng cã ý nghÜa vµ vai trß lín h¬n trong c«ng t¸c x©y dùng c¬ b¶n

nãi riªng vµ nÒn kinh tÕ nãi chung.

- Sau mét thêi gian dµi häc tËp vµ rÌn luyÖn trong khoa co khÝ chÕ t¹o t¹i

Tr êng Cao §½ng C«ng NghÖ §µ N½ng, ® îc sù chØ d¹y tËn t×nh nhiÖt huyÕt

cña c¸c thÇy c¸c c« vµ víi sù cè g¾ng cña b¶n th©n, ®· trang bÞ tèt cho sinh

viªn chóng em trong c«ng viÖc sau nµy. §Ò tµi t«t nghiÖp chÝnh lµ sù hÖ

thèng l¹i toµn bé kiÕn thøc ®· häc vµ lµ c¬ së ®Ó ®¸nh gi¸ tèt qóa tr×nh häc

tËp cña mçi sinh viªn.Víi ®Ò t¯i tèt nghiÖp l¯ “ThiÕt kÕ cæng trôc søc n©ng 20

(tÊn) phôc phô cho ngµnh x©y d ng ”. §îc sù chØ b°o tËn t×nh cña c¸c thÇy

trong khoa, ®Æc biÖt lµ sù h íng dÉn chØ b¶o tËn t×nh cña thµy gi¸o NguyÔn

Th¸i D ¬ng ®· gióp em hoµn thµnh ®å ¸n tèt nghiÖp ® îc giao ®óng thêi gian

vµ khèi l îng c«ng viÖc mµ Bé m«n vµ c¸c thµy ®· giao.

- Víi sù nç lùc cña nhãm ®Ó hoµn thiÖn cho ®å ¸n tèt nhÊt. Tuy nhiªn víi kh¶

n¨ng vµ ®iÒu kiÖn tµi liÖu ch a cho phÐp dï cã cè g¾ng nh ng ®å ¸n ch¾c

ch¾n cßn nhiÒu sai sãt kÝnh mong c¸c thÇy xem xÐt bá qua.

- Mét lÇn n÷a em xin göi lêi c¶m ¬n ch©n thµnh tíi thµy gi¸o NguyÔn Th¸I

D ¬ng vµ tÊt c¶ c¸c thµy c« trong khoa c¬ khÝ thuéc Tr êng Cao §¼ng C«ng

6 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

NghÖ ®· d¹y b¶o vµ gióp ®ì em trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp vµ lµm ®å ¸n tèt

nghiÖp.

Đà Nẵng , th¸ng n¨m 2011

Sinh viªn thùc hiÖn

§ç Quang Th¾ng Võ Nguyên Giang Huỳnh Kim Long

7 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Ch ¬ng I: giíi thiÖu chung

I. Giới thiêu chung về thiết bị nâng - chuyển -

Máy trục là một loại máy nâng chuyển và vận chuyển một trong những phương tiện quan trọng cua việc cơ giới hoá các quá trình sản xuất tronh các ngành kinh tế quốc dân Ơ nuớc ta hiện nay , ngành máy nâng chuyển là một ngành công nghiệp phát triển tương ương ngày càng cao về thiết bị vậng chuyển của các ngành kinh tế quốc dân .Sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp , luôn mong muốn nâng cao năng suất lao động , do vậy phải phát triển ko ngừng cải tiến kỷ thuạt máy nâng va vậng chuyển Công nghiệp xây dựng trước kia rất ít cần trục ,ngày nay thậm chí khi xây dưng nhỏ củng không thể thiếu cần trục chưa noi chi dên xây dựng toà nha cao tầng và kỷ thuật xây lap từng khối lớn , trong thời kì hội nhập lại càng chú trọng và không ngừng cải tiến kỷ thuật để đạp ứng được yêu cầu của nganh công nghiệp xây dựng. Trong ngành công nghiệp mỏ thì cần các loại thang tải .xe kíp băng tải…vv. Trong ngành luyện kim có những cần trục nặng phục vụ kho chứa quặng và nhiên liệu…vv. Máy nâng và vận chuyển phục vụ nhà ở , những nhà công cộng ,các cưả hiệu lớn và các ga tàu điện ngầm như thang máy , trong đó co thang điện cao tốc cho các nhà cao tầng buồng chở người và thang điện liên tục , trong các siêu thị người ta dùng rất nhiều các thang cuống …vv. Trong nhà máy hay phân xưởng cơ khí thì người ta trang bị nhiều máy nâng chuyển di động như cần trục , cầu trục , cỗng trục dùng điện hay khí nen,thuỷ lưc đạt năng suất cao để di chuyển các chi tiết máy hoặc máy…vv Ngành máy nâng và vận chuyển hiện đại đang thực hiện rộng rãi việc cơ giới hoá quá trình vận chuyển trong các ngành công nghiệp và kinh tế quốc dân .Sự phát triển của kỉ thuật nâng – vậng chuyển phải theo cải tiến các máy móc , tinh sảo hơn , giảm nhẹ trọng lượng , giảm nhẹ giá thành , nâng cao chất lượng sử dụng , tăng mức sản xuất , đơn giản hoá tự động hoá việc điều khiển và chế tạo nhửng máy mới nhiều hiệu quả để thoả mãn yêu cầu ngày càng tăng của nền kinh tê quốc dân. Ơ nước ta , máy nâng và vận chuyển cũng đả sử dụng rộng rải trong một số ngành như xếp dở hàng hoá ở các bến cảng nhà ga va đường sắt . Trong công nghiệp xây dựng nhà ở trong các nhà máy luyện kim ,… và lâm nghiệp xây dựng công nghiệp và quốc phòng . Trong tình hình kinh tế phát triển như hiện nay , máy nâng và vậng chuyển ngày càng trở thành nhu cau cấp bách do nhu cầu sản suất ngày càng cao. Các loại máy nâng và vậng chuyển có thể phân ra thành hai loai : + Máy vận chuyển theo chu kỳ Vật nặng được vận chuyển thành một dòng liên tục gồm các loại băng gầu , băng tải , máy xúc liên tục xích tải vít chuyển …vv. +Máy vận chuyển theo chu kỳ Bao gồm máy hoạt động có tính chất chu kỳ , có tác dụng di chuyển nâng hạ , hoặc kéo tải , trong đó cơ cấu nâng tải là là cơ cấu chính được gọi là máy trục . Loại này gồm các loại như kích tời , palăng , cần trục , cầu trục , cỗng trục …vv.

8 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Trong đó cần trục , cẩu trục, cẩu trục, cỗng trục co thể vận chuyển vật nặng theo cả ba hướng trong không gian .Để mang lại hiệu quả cao cho phương án thiết kế , ta cần phải nắm vững các đặc điểm về máy trục. + các thông số cơ bản của máy trục: Đặc tính của máy trục được biểu thị bằng nhửng thông số cơ bản sau :

- Tải trọng nâng Q : Tải trọng nâng là đặt tính cơ bản của máy trục biểu thị bằng T hay N. Tải trọng nâng gồm trọng lượng của vật cộng với trọng lượng của cơ cấu móc hàng . Tải trọng nâng có giới hạn rất lớn từ vai chục T đến hàng chục nghàn N . Trong thực tế sử dụng để thuận tiện người ta thường dùng đơn vị đo là khối lượng :Kg , tấn. - Chiều cao nâng hàng H (m)

Chiều cao nâng là khoảng cách từ mặt sàn , bải làm việc của máy trục đến vị trí cao nhất của cơ cấu móc . - Tốc độ làm việc V ( m/ph hay m/s )

Tốc độ làm việc xác định theo điều kiện làm việc và theo từng loại máy trục , tốc Độ nâng thường nằm trong giới hạn từ 10-30 (m/ph)

- khẩu độ L ( m ) Đây là thông sô biểu thị phạm vi hoạt động của máy trục , khẩu độ L của cần trục hay cỗng trục là khoang cách từ tâm bánh xe di chuyển này đến tâm bánh xe di chuyển kia . + Chế độ làm việc của máy trục : Máy trục làm viẹc theo chế độ ngắn hạn , lặp đi lặp lại . Bộ phận làm việc bộ phận nâng hạ , di chuyển qua lại theo chu kì , ngoài thời gian làm việc co thời gian dừng máy , tức la động cơ tắt , thời gian dưng dùng để sử dụng móc hay tháo móc để chuẩn bị cho chu kì tiếp theo .Ngoài ra , mỏi quá trình chuyển động qua lại có thể phân ra các thời kì chuyển động không ổn định , như trong thời kì mở máy , phanh và thời kì ổn định + Chế độ nhẹ : Đặc điểm của chế độ nhẹ là hệ số sử dụng tải trọng thấp kq = 0,5 , cường độ làm việc của động cơ nhỏ , trung bình khoảng 15% , số lần mở máy trong một giờ dưới 60 lần và co nhiều quảng ngắt lâu . Trong nhóm này có cơ cấu nâng và cơ cấu di chuyển của cần trục sửa chửa , cần trục đặt trong không gian máy , cơ cấu di chuyển cần các cần trục xây dựng và cần trục cảng …vv. + Chế độ trung bình : Đặc điểm của các cơ cấu chế độ trung bình là chúng lam việc với những tải trọng khác nhau , hệ số sử dụng tải trọng ,vận tốc làm việc trung bình , cường độ làm việc khoảng 25% số lần mở máy trong một giờ đến 120 lần .Trong nhóm máy này là tất cả các cơ cấu cần trục ở phân xưởng cơ khí và lằp ráp , cơ cấu quay của cần trục và palăng điện. + Chế độ nặng : Đặc điểm của chế độ nặng là hệ số sử dụng tải cao , kq = 1 , vận tốc làm việc lớn , cường độ làm việc 40% số lần mở máy trong 1 giờ là 240 lần .

9 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Trong nhóm này có tất cả các cơ cấu cần trục ở phân xưởng công nghệ , ở kho các nhà máy sản xuất hàng loạt lớn , cơ cấu nâng của cần trục xây dựng. + Chế độ rất nặng : Đặc điểm lá tải trọng thường xuyên làm việc tải trọng danh nghỉa kq = 1 , vận tốc cao , cường độ làm việc trong kgoảng 40-60% số lần mở máy trong một giờ là 360 lần , tuộc nhóm máy này là tất cả các cơ cấu cần trục ở phân xưởng công nghệ và các kho thuộc ngành luyện kim . + Khi tính toán các cơ cấu máy trục người ta phân biệt ba trường hợp tải trọng tính toán đối với trạng thái làm việc và trạng thái không làm việc của máy như sau : - Trường hợp 1 : tải trọng bình thường của trạng thái làm việc bao gồm trọng

lượng danh nghĩa của vật nâng và bộ phận mang , trọng lượng bản thang máy , các tải trọng động trong quá trình mở và hảm cơ cấu . Trường hợp 2 : tải trọng lơn nhất của trạng thái làm việc bao gồm trọng lượng danh nghĩa của vật nâng và bộ phận mang , trọng lượng bản thân máy , tải trọng động lớn suất hiện khi mở máy ,và phanh đôt ngột , hoăc khi mất điện , có điện bất ngờ tải trọng gió lớn nhất khi làm việc và tải trọng do độ dốc lớn nhất có thể . Các trị số tải trọng lớn nhất của trạng thái làm việc thường hạng chế bởi những điều kiện bên ngoài như sự trược trơn của bánh xe trên ray trị số mô men phanh lớn nhất , mo men giới hạng của khớp nối…vv. Trường hợp 3 : tải trọng lớn nhất của trạng thái không làm việc của máy đặt ngoài trời , bao gồm trọng lượng bản thân ,tải trọng gió lớn nhất ,trạng thái không làm việc và tải trọng do độ dốc của đường , đối với trường hợp này chỉ tính toán cho các chi tiết của bộ phânj hảm gió các thiét bị phanh hảm và cơ cấu thay đổi tầm với . II : Giới thiệu cỗng trục thi công : 1.1. §Æc ®iÓm lµm viÖc cña cæng trôc thiÕt kÕ:

a. Môc ®Ých sö dông cña cæng trôc thiÕt kÕ:

- Cæng trôc thiÕt kÕ ®Ó phôc phô c¸c thiÕt bÞ vµ n©ng h¹ cöa ®Ëp cña nhµ m¸y

thuû ®iÖn §r©yh¬linh.

b. Yªu cÇu vÒ tèc ®é , cÊu t¹o vµ ®iÒu khiÓn:

- Søc n©ng cña cæng trôc Q = 20 (tÊn); khÈu ®é 3,5 (m); hµnh tr×nh di chuyÓn

cña xe con L = 3,5 (m);

- ChiÒu cao n©ng : Tõ mÆt ray : 8 (m)

+ Tõ cèt ©m so víi mÆt ray (cao 13,5 m) lµ H = 21,5 (m)

+ Tèc ®é n©ng 8 m/phót.

- Tèc ®é di chuyÓn xe con vx (max) = 60 (m/phót)

- Tèc ®é di chuyÓn cña cæng trôc vc (max) = 120 (m/ph)

- ChÕ ®é lµm viÖc nÆng. §iÒu khiÓn tõ Cabin.

1.2 CÊu t¹o chung:

10 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

- Víi nhiÖm vô thiÕt kÕ lµ cæng trôc cã søc n©ng Q = 20 (tÊn) vµ khÈu ®é L

=3,5 m ta lùa chän ph ¬ng ¸n thiÕt kÕ lµ cæng trôc hai dÇm xe con di chuyÓn

trªn ray ®Æt trªn hai dÇm. S¬ ®å h×nh chung cæng trôc thiÕt kÕ nh h×nh 1.10.

- Cæng trôc nµy ® îc thiÕt kÕ víi khÈu ®é nhá, víi hai ch©n ® îc liªn kÕt cøng

víi dÇm. Nh vËy sÏ gióp cho c«ng viÖc l¾p dùng ®¬n gi¶n h¬n, gi¶m thêi

gian do ®ã t¨ng n¨ng suÊt lao ®éng.

a) H×nh chung cæng trôc thiÕt kÕ : ( H×nh 1.10 )

1 : Côm c¬ cÊu di chuyÓn 5 : Sµn c«ng t¸c

2 : Giµn leo cæng trôc 6 : Xe con di chuyÓn

3 : Ch©n cæng 7 : DÇm chÝnh

4 : Ca bin 8 : Mãc treo

1.2 Xe con :

Hinh 1.10 hình chung của cổng trục

11 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

- Xe sử dụng trên cỗng trục là x con đươc lưa chọn theo kêt cấu dầm cầu và

tải trọng nâng của cổng trục . Xe con di chuyển trên ray đặt trên hai dầm của

cỗng trục bằng cơ cấu di chuyển chung . Trên xe con bố trí 2 cơ cấu chính là

: cơ cấu di chuyển xe con và cụm cơ cấu nâng tải trọng Q =20 (tấn)

- Các thông số cơ bản của xe con :

- Tæng träng l îng xe con Qx= 7000 (kg)

- ChiÒu dµi : L = 2600 (mm)

- ChiÒu réng: B = 2600 (mm)

- ChiÒu cao: h = 380 (mm)

- Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 b¸nh xe: l = 2200 (mm)

a. C¬ cÊu di chuyÓn xe con

C¬ cÊu di chuyÓn xe con nh h×nh 1.12 :

H×nh 1.12 : C¬ cÊu di chuyÓn xe con

1 : §éng c¬ ; 2 : Phanh ; 3 : Hép gi¶m tèc

4 : B¸nh xe ; 5 : Khíp nèi ; 6 : Gèi ®ì trôc b¸nh xe

B¸nh xe di chuyÓn xe con nhËn ® îc chuyÓn ®éng chung tõ ®éng c¬ 1, qua hép

gi¶m tèc 3 vµ ® îc khíp nèi r¨ng 5 truyÒn chuyÓn ®éng tíi hai b¸nh xe chñ ®éng 4

® îc ch¹y trªn hÖ thèng ray ® îc l¾p trªn dÇm chÝnh cña cæng trôc

Côm b¸nh xe bÞ ®éng cã t¸c dông ph©n bè ®Òu lùc t¸c dông lªn cæng vµ ®Ó dÔ dµng

cho xe con di chuyÓn. Côm b¸nh xe chñ ®éng ® îc liªn kÕt víi côm b¸nh xe bÞ

®éng b»ng c¸c thanh thÐp CT3 cã kÕt cÊu d¹ng hép .

c. Côm c¬ cÊu n©ng :

C¬ cÊu n©ng cña cæng trôc ® îc ®Æt trªn xe con . Ph ¬ng ¸n nµy cã u ®iÓm lµ

lµm cho xe con cã kÕt cÊu gän. Nh ng ph ¬ng ph¸p nµy cã nh îc ®iÓm lµ lµm

12 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

t¨ng khèi l îng cña xe con vµ do ®ã lµm t¨ng träng l îng cña dÇm cÇu ®Õn 20

CH¦¥NG II

I.TÝnh to¸n c¬ cÊu n©ng

( H íng dÈn ®å ¸n m¸y n©ng. ) (HD §AMN

( M¸y vµ thiÕt bÞ n©ng chuyÓn) ( M$TBNC)

1.1. Lùa chän pa l¨ng c¸p , ® êng kÝnh tang vµ pu ly .

( B¶ng 2,6 – HD§AMN ) béi suÊt pal¨ng a = 3

Lùc c¨ng max trong pa l¨ng khi n©ng vËt

(N) (1,14 M$TBNC ) Smax=

Trong ®ã :Q : T¶i träng n©ng max

Q = Qn+ Qmáctreo= 200 + 3,2 = 203,2 (KN)

a : Béi suÊt pa l¨ng a = 3

 : HiÖu suÊt cña pu ly. Chän  = 0,97 ( = 0,97  0,98)

r : Sè pu ly ®æi h íng c¸p r = 0

p: HiÖu suÊt pa l¨ng

=  0,97 ( 1,12 M$TBNC ) p =

= 36,42 (KN)  Smax=

+ KÝch thíc d©y : KÝch thíc d©y c¸p ®îc chän dùa vµo c«ng thøc (2.10)

Tõ lùc n©ng Smax ta ®i lùa chän c¸p kÐo theo lùc kÐo tÜnh

Smax.n  {S®}

n : HÖ sè an toµn bÒn cña c¸p chän n = 6

13 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

 {S®} 36,42.6 = 218,52 (KN)

{S®}: Lùc kÐo ®øt cña c¸p .Tõ {S®} 218,52 (KN)

Ta lùa chän c¸p bÖn ®«i kiÓu DIEPA 1315Z –14 .Cã ® êng kÝnh c¸p dc= 14 (mm).

{S®}= 220 (KN). b= 1800 (N/cm2)

1.2 . S¬ ®å côm dÉn ®éng c¬ cÊu n©ng :1 : §éng c¬ 2 : Khíp nèi

3 : Phanh ®iÖn thuû lùc 4 : Hép gi¶m tèc

5 : Tang cuèn c¸p ; 6 : æ ®ì ; 7 : Côm mãc treo

H×nh 1.15 : S¬ ®å côm dÉn ®éng c¬ cÊu n©ng

1.3. Chän vµ tÝnh to¸n kiÓm tra bÒn côm mãc treo :

14 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

H×nh 1.16 : KÕt cÊu mãc treo

-Tõ t¶i träng n©ng Q= 20(tÊn) ta chän mãc treo cã kÝch th íc (nh h×nh vÏ )

1.3 ) TÝnh to¸n mãc treo

-VËt liÖu chÕ t¹o mãc treo t¹i mÆt c¾t nguy hiÓm.MÆt c¾t A –A vµ I – I.

-T¹i mÆt c¾t I-I tÝnh theo søc bÒn kÐo cã

 {} ( 3,1 M$TBNC ) k =

{}: øng suÊt bÒn cho phÐp {} = 5000 6000 (N/cm2)

d : § êng kÝnh ch©n ren d = 60 (mm) = 6 (cm)

= 5199,5 (N/cm2) k=

 mÆt c¾t I – I tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn kÐo .

- T¹i mÆt c¾t A-A : Ta coi mãc nh thanh cong øng suÊt max kÐo thí trong mÆt c¾t

(N/cm2) ( 2,2 HD §AMN)  A=

15 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

F: DiÖn tÝch mÆt c¾t A-A thay mÆt c¾t ®ang xÐt b»ng 1 h×nh thang

F = .8,4 = 75,6 (cm2) .ho=

Trong ®ã :

e2: Kho¶ng c¸ch tõ träng t©m mÆt c¾t (t©m kÐo ) ®Õn ®iÓm phÝa trong

( thí trong )

H×nh 1.17 : MÆt c¾t mãc treo

. (cm) ( 2,3 HD §AMN) e2=

. = 4 (cm) e2=

 e1= 8,4 - 4 = 4,4 (cm)

k : HÖ sè phô thuéc ®é cong vµ h×nh d¹ng cña mÆt c¾t mãc (HÖ sè d¹ng h×nh häc ) ( 2,4 HD §AMN)

k = .{ (r + e1)}.ln -(B2- B1) – 1

Trong ®ã :

r: kho¶ng c¸ch tõ t©m mãc treo ®Õn mÆt c¾t

r = + e2 (cm)

D : § êng kÝnh lç mãc D = 80 mm

16 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

 r = + 4 = 11,5 (cm)

.Theo tØ sè

= 0,8 vµ = = 1,4 . k= 0,615

Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc trªn ta cã

= 2294,2 (N/cm2) A=

T¹i mÆt c¾t A’-A’ : §iÒu kiÖn lµm viÖc lµ vËt treo 2 nh¸nh c¸p lµm víi ph ¬ng ®øng

1 gãc 450

. tg = . tg 450= = 100.000 (N) Q2=

- øng suÊt max ë thí trong mÆt c¾t .

= (N/cm2) ( 2,6 HD §AMN) A’_A’=

= = 1147 (N/cm2)

- øng suÊt tiÕp trong mÆt c¾t A’-A’ :

 = = = 2645,5 (N/cm2) ( 2,7 HD §AMN)

 øng suÊt tæng céng trong mÆt c¾t A’- A’ theo thuyÕt bÒn thø 3

=4725,2 (N/cm2) A’_A’=

øng suÊt tæng céng mÆt c¾t A-A theo thuyÕt bÒn ( 3,6 M$TBNC )

= = 5125,94 (N/cm2) A’_A’=

II. T¹i mÆt c¾t A-A vµ A’- A’xÐt øng suÊt ph¸p .

A_Avµ A’-A’ < {}=

ch: Giíi h¹n ch¶y .Víi vËt liÖu chÕ t¹o lµ thÐp 20 ta cã ch= 25000 (N/cm2) VËy øng suÊt max t¹i mÆt c¾t A’-A’vµ A-A tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn

1.4. Lùa chän æ tùa cho mãc treo :

17 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

- V× mãc treo chÞu t¸c dông chñ yÕu cña lùc däc trôc v× vËy lùa chän æ tùa mãc

treo lµ æ bÞ chÆn 1 d·y cã ® êng kÝnh trong d = 80 (mm),b»ng ® êng kÝnh cæ

mãc d2=80 (mm).KÝ hiÖu æ lµ 8316 cì trung cã t¶i träng tÜnh æ chÞu ® îc lµ 346 (KN).§ êng kÝnh ngoµi æ D = 140 (mm)

- KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu t¶i cña æ .

æ chän ph¶i ®¶m b¶o

Q1 = k.Q < Co

xÐt Q1= k.Q = 1,2.203200 = 243840 (N)

k : HÖ sè an toµn k = 1,2

-XÐt Q1=243840 ( N )< CovËy æ ® îc chän tho¶ m·n v× Co= 346 (KN)

1.5 Chän æ bi :

L : Thêi gian phôc cña æ

L = .Lh (giê)

Lh Thêi gian phôc vô cña æ theo b¶ng phô thuéc vµo chÕ ®é lµm viÖc .

Víi chÕ ®é lµm viÖc nÆng 10 (n¨m)= 10.000 giê

n : Sè vßng quay cña pu ly côm mãc treo

n = (v/ph)

a : Béi suÊt pa l¨ng a = 3

Dp: § êng kÝnh puly Dp=410 (mm)

v : V©n tèc n©ng vËt v = (m/s)

 n = = 12,428 (v/ph)

Thay vµo c«ng thøc trªn ta thêi gian phôc vô æ lµ

L = = 0,7456 (TriÖu vßng)

T¶i träng t¸c dông lªn æ lµ

Q = L1/.P = (0,7456)1/3.43,357

Q = 39,33 (N)

Tõ t¶i träng t¸c dông lªn æ ta chän æ ®ì puly lµ æ bi chÆn kiÓu 36217 cì nhÑ.Víi c¸c

th«ng sè kü thuËt nh sau

18 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

d = 85 (mm) ; D = 150 (mm); d1= 106 (mm) ; B = 28 (mm) .§ êng kÝnh bi. r

= 19,84 (mm).

HÖ sè kh¶ n¨ng lµm viÖc Q = 120 (KN); vµ Qo=73 (KN)

- XÐt æ l¨n cã kh¨ n¨ng t¶i tÜnh Q = 120 (KN)> T¶i träng t¸c dông lªn æ .

VËy æ l¨n ® îc chän tho¶ m·n kh¶ n¨ng lµm viÖc cña æ.

Thanh ngang : thanh ngang ® îc chÕ t¹o b»ng vËt liÖu thÐp 45 vãi giíi h¹n bÒn

b = 610 N/mm giíi h¹n ch¶y ch = 430 N/mm2 vµ giíi h¹n mái =250 N/mm2

Momen uèn lín nhÊt t¹i tiÕt diÖn gi÷a :

M = =

1.5.1 ) TÝnh to¸n côm tang :

1. X¸c ®Þnh ® êng kÝnh tang

§ êng kÝnh nhá nhÊt cho phÐp ®èi víi tang vµ rßng räc ph¶i phï hîp víi c¸p

®Ó tr¸nh c¸p bÞ uèn nhiÒu g©y ra mái vµ ®¶m b¶o ®é bÒn l©u cho c¸p

§ êng kÝnh nhá nhÊt cho phÐp cña tang ® îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (2.12 HD

DDAMN)

Dt  dc * (e -1)

e : HÖ sè phô thuéc chÕ ®é lµm viÖc vµ lo¹i m¸y trôc

( b¶ng 2-4 HD §AMN) e = 30

Dt  14 * ( 30 -1) = 406 (mm)

Ta lùa chän tang cã ® êng kÝnh Dt= 520 (mm)

§ êng kÝnh tang kÓ tõ t©m líp c¸p thø nhÊt

D = Dt+ dc = 520 + 14 = 534 (mm)

ChiÒu dµi c¸p cã Ých cuèn lªn tang

LK = H.a ( 2,13 HD §AMN)

H : ChiÒu cao n©ng vËt H = 21,5 (m) = 21500 (mm)

a : Béi suÊt pal¨ng n©ng vËt a = 3

 LK= 21,5.3 = 64,5 (m)

Sè vßng c¸p lµm viÖc cuèn lªn tang

= ( 2,13 HD §AMN) zlv=

zlv = 38,467 (vßng) chän c¸p lµm viÖc zlv=38,5 (vßng)

19 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Sè c¸p toµn bé cuèn lªn tang

z = zlv + zt

zt : Sè vßng c¸p gi¶m t¶i lªn kÑp c¸p zt = 1,5 (vßng)

zl= 1,5.2..Dt= 1,5.3,14.520

zt= 2449,2 (mm)

 Tæng sè vßng c¸p cuèn lªn tang

z = zlv+ z t= 38,5 + 1,5= 40 (vßng)

ChiÒu dµi c¸p t ¬ng øng zdµi= 3,14.520.40  65,5 (m)

ChiÒu dµi phÇn tang tiÖn r·nh.

Lo= z.t = 40.0,018 = 0,72 (m)

z : Sè vßng c¸p cho mét pa l¨ng ®¬n

t : B íc c¸p t = dc+4 = 18 (mm)

 ChiÒu dµi toµn bé cña tang víi tang lµ tang kÐp

L = Lo+L1+2.L2 + L3 ( 2,13 HD §AMN)

L1: PhÇn chiÒu dµi tang dïng ®Ó kÑp c¸p

L1= 4.t = 4.18 = 72 (mm) L2: PhÇn chiÒu dµi gê tang L2= t = 18 (mm)

L3: Kho¶ng c¸ch ë gi÷a tang (phÇn kh«ng tiÖn r·nh ) ®¶m b¶o gãc lÖch c¸p

L3= L4+ 2.hmin.tg

L4: Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 puly ngoµi cña côm mãc treo L4=200 (mm)

hmin: Kho¶ng c¸ch gi÷a trôc tang vµ trôc puly cña côm mãc treo khi côm mãc treo ë vÞ trÝ trªn cïng .hmin=2200(mm)

 : Gãc nghiªng cho phÐp cña c¸p khi cuèn vµo puly  = 40+60= 100

 L3= 200 + 2.2200.tg100= 0,98 (m)

 Tæng chiÒu dµi toµn bé tang

L = 0,711 + 0,072 + 2.0,018+ 0,98 = 1,8 (m)

Chän tang cã tæng chiÒu dµi Lt= 1,8 (m)

20 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

H×nh 1.20 : S¬ ®å dÉn ®éng c¬ cÊu n©ng

ChiÒu s©u r·nh c¸p trªn tang .Víi r·nh n«ng ta cã .

C = 0,4.dc= 0,4.14 = 5,6 (mm)

ChiÒu dµy cña tang . TÝnh s¬ bé  = 0,02.Dt+ 8 (mm)

(Víi vËt liÖu chÕ t¹o tang lµ gang )

 KiÓm tra bÒn tang :

 = 0,02.520 + 8 = 18,4 (mm).Chän  = 20 (mm)

KiÓm tra ®iÒu kiÖn bÒn cña tang theo c«ng thøc ( 2,15)

n = = = 85,06 N/ cm2 = 0,8506 KN/cm2

¦ng suÊt tiÕp :

Trong ®ã :

 = = = = 40 ( N/cm2 )

1 =

3 =

XÐt n = = = 16,47 (KN/cm2)

 = .lÊy  = 0,8

21 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

).1,8 + 0,2.( ) 1- 3 = (

).1,8+0,2.( ) 1- 3 = (

1- 3 = 29,62 (KN/cm2)

XÐt {} = b=70 (KN/cm2)> 1- 3 .

 TÝnh cÆp ®Çu c¸p trªn tang

VËy tang tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn.

(KN) ( 2,15 HD §AMN ) So=

So: Lùc c¨ng nh¸nh c¸p t¸c dông lªn kÑp c¸p

e =2,72 (c¬ sè ln)

f : HÖ sè ma s¸t gi÷a c¸p vµ tang f = 0,1  0,16.Chän f = 0,15

 : Gãc cuèn cña c¸p t ¬ng øng víi sè vßng gi¶m t¶i

 = 3  4 .Chän  = 4

Smax: Lùc c¨ng c¸p max Smax= 42,53 (KN)

= 2,914 (KN) So=

 : Gãc nghiªng r·nh kÑp 2.  = 800  = 400

H×nh 1.21 : Côm c¬ cÊu kÑp c¸p

Lùc t¸c dông lªn bu l«ng kÑp c¸p :

- Chän lo¹i kÑp c¸p lµ lo¹i cÆp r·nh thang. Lùc t¸c dông

22 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

N = =

N = 8,37 (KN)

øng suÊt tæng trong bu l«ng kÑp cã kÓ ®Õn lùc uèn

 = +  {}K ( 2,17 HD §AMN )

n : HÖ sè an toµn kÐp c¸p n  1,5 chän n = 1,5

z : Sè bu l«ng kÐp z = 4

d1: § êng kÝnh trong cña bu l«ng d1= 14 (mm)

Nu: Lùc uèn bu l«ng

Nu= N.

= 1,953(KN) Nu = 8,37.

+ HÖ sè kÓ ®Õn øng suÊt do M«men xo¾n g©y ra

{}K: øng suÊt kÐo cho phÐp cña bu l«ng

{}K= (KN/cm2). Chän thÐp CT3 cã T = 22 (KN/cm2)

= 11,73 (KN/cm2) {}K=

øng suÊt tæng trong bu l«ng

 = + = 2,652 (KN/cm2)

XÐt thÊy øng suÊt cho phÐp cña bul«ng {}K= {}øng: øng suÊt tæng

VËy bu l«ng chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn

1.6. TÝnh to¸n trôc tang :

Trôc tang :

23 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

- Bé phËn tang l¾p trªn trôc vµ æ tr×nh bµy trªn h×nh vÏ sau (H×nh 1.22). V× ta sö

dông pa l¨ng kÐp nÐn vÞ trÝ cña hîp lùc c¨ng d©y trªn tang kh«ng thay ®æi vµ n»m ë

®iÓm gi÷a tang .TrÞ sè cña hîp lùc nµy b»ng

R = 2. Smax= 2. 42,53 = 85,06 (KN)= 85060 (N)

S¬ ®å tÝnh trôc tang cho trªn h×nh 2 .T¶i träng lªn may ¬ bªn tr¸i (§iÓm D)

1 : Trôc vµo nèi víi hép gi¶m tèc 2: èng tang

3 : Trôc tang 4 : Gèi ®ì

H×nh 1.22 : S¬ ®å kÕt cÊu bé phËn tang

24 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

H×nh 1.23 : BiÓu ®å néi lùc trªn trôc

= 41584,9 (N) RD= 85060.

T¶i träng lªn may ¬ bªn ph¶i ®iÓm C.

RC= R – RD= 85060 – 41584,9 = 43475,1 (N)

Ph¶n lùc t¹i æ B.

MB= 0

RA=

= 40122,65 (N) RA=

RB= R – RA= 85060 – 40122,65 = 44937,35 (N)

M«men uèn t¹i D .

MD= RA. 200 = 40122,65.200 = 8024530 (Nmm)

M«men uèn t¹i C.

MC= RB. 120 = 43406,9.120 = 5208828 (Nmm)

-Trôc tang kh«ng truyÒn M«men xo¾n chØ chÞu uèn. §ång thêi trôc quay cïng víi

tang khi lµm viÖc nªn nã sÏ chÞu øng suÊt uèn theo chu kú ®èi xøng

’= 250 (N/mm2).øng suÊt

- VËt liÖu trôc tang dïng thÐp 45 .víi giíi h¹n bÒn b= 600 (N/mm2)

+ Giíi h¹n ch¶y  ch= 430 (N/mm2) vµ giíi h¹n mái  -1

uèn cho phÐp tÝnh s¬ bé cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau

{} = = = 78 (N/mm2) ( 2,12 HD §AMN)

Víi n ; k’ : HÖ sè an toµn vµ hÖ sè tËp trung øng suÊt (B¶ng 1-5 vµ b¶ng 1-5 Trong

TTMT) n = 1,7 ; k’= 2

T¹i ®iÓm D trôc ph¶i cã ® êng kÝnh

d = = = 100 (mm)

T¹i ®iÓm C trôc ph¶i cã ® êng kÝnh

d = =  90 (mm)

25 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

- KiÓm tra trôc t¹i tiÕt diÖn cã øng suÊt tËp trung lín nhÊt T¹i tiÕt diÖn (I-I).t¹i D l¾p víi trôc tang cã ® êng kÝnh d = 110 (mm)

øng suÊt uèn lín nhÊt .

= = 82 (N/mm2)  u=

Sè giê lµm viÖc tæng céng

T = 24.365.A.kn.kng (giê)

Trong ®ã :

A : tuæi bÒn tÝnh to¸n .xuÊt ph¸t tõ chÕ ®é lµm viÖc vµ tuæi thä phôc phô ta

lÊy A = 10 (n¨m)

kn: HÖ sè sö dông trong n¨m kn= 0,25 ( B¶ng 1-1 – ttmt )

kng: HÖ sè sö dông trong ngµy kng= 0,33 ( B¶ng 1-1 – ttmt )

 T = 24.365.10.0,25.0,33 = 7227 (giê)

Sè chu kú lµm viÖc tæng céng

Zo= 60.T.nt. (C§)= 60.7227.14,31.0,15 = 930765,33

Trong ®ã:

nt: sè vßng quay thùc tÕ cña tang

n = = = 14,31 (v/ph)

C§ : C êng ®é lµm viÖc cña c¬ cÊu C§ NÆng

Sè chu kú lµm viÖc t ¬ng øng víi c¸c t¶i träng Q1;Q2;Q3

.9,3.105= 5,58.105 Z1= .Z0=

.9,3.105 = 1,86.105 Z2= Z3= .Zo=

Sè chu kú lµm viÖc t ¬ng ® ¬ng

Zt®= Z1.1 + Z2.0,095 + Z3.0,05 Zt®= 5,58.105.1 + 1,86.0,095 + 1,86.0,05 = 5,8497.105

HÖ sè chÕ ®é lµm viÖc

= = 1,426 kc=

Giíi h¹n mái tÝnh to¸n

-1.kc= 250.1,426 = 356,5 (N/mm2)

-1= ’

26 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

HÖ sè chÊt l îng bÒ mÆt ë ®©y lÊy  = 0,9 (BÒ mÆt gia c«ng tinh )

HÖ sè kÝch th íc lÊy  = 0,7 (b¶ng tÝnh CTM)

HÖ sè tËp trung øng suÊt k= 1 (trôc tr¬n)

HÖ sè an toµn

= = 4,288 n=

HÖ sè an toµn cho phÐp theo b¶ng 1-8 {n}= 1,6

 VËy tiÕt diÖn t¹i D tho¶ m·n ®iÒu kiÖn an toµn

T¹i tiÕt diÖn gèi A l¾p æ l¨n M«men t¹i ®©y ® îc tÝnh nh sau

MIII= RA..255 - RD.55= 40122,65.255 – 41584,9.55

MIII= = 7944106,25 (Nmm)

øng suÊt uèn lín nhÊt

= = 59,68(N/mm2) u=

HÖ sè tËp trung øng suÊt k= 1,81 øng víi = 0,03; < 1,1 vµ  b= 600 (N/mm2)(

B¶ng tÝnh chi tiÕt m¸y)

HÖ sè an toµn

= = 2,13 n=

VËy trôc còng n»m trong giíi h¹n cho phÐp nªn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn

1.7. KiÓm tra trôc vÒ ®é bÒn qu¸ t¶i :

- Khi lµm viÖc qu¸ t¶i ®ét ngét (vÝ dô më m¸y ).Trôc cã thÓ bÞ biÕn d¹ng d

qu¸ lín hoÆc bÞ g·y .§Ó trôc cã thÓ lµm viÖc b×nh th êng trôc ® îc chän ph¶i

tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau. ta kiÓm tra t¹i tiÕt diÖn cã M«men uèn max (t¹i D)

t®=  {}qt

(N/mm2) Trong ®ã : u=

Mu: M«men uèn trªn trôc Mu= 8024530(Nmm)

27 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

d : § êng kÝnh trôc d = 100 (mm)

= 82 (N/mm2) u =

 : øng suÊt tiÕp trªn trôc .V× trôc coi nh kh«ng cã M«men xo¾n

 = = = 0(N/mm2)

 øng suÊt t ¬ng ® ¬ng

t® =  u= 82 (N/mm2)

{ }qt: øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp

{ }qt 0,8 ch= 0,8 . 43 0 = 344 (N/mm2)

VËy trôc ® îc chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i .

1.8. Chän æ l¨n cho trôc tang .

§ êng kÝnh ®o¹n trôc ®Ó l¾p æ l¨n d = 110 (mm)

- æ ®ì trôc tang chÞu t¸c dông chñ yÕu cña lùc h íng t©m , Lùc däc trôc rÊt nhá

ta cã thÓ bá qua .Nªn ta lùa chän ph ¬ng ¸n lµ æ ®òa ®ì lßng cÇu 2 d·y kÝ

hiÖu : 113522 cì nhÑ cã ® êng kÝnh trong d = 110 (mm); ® êng kÝnh ngoµi D

= 200 (mm) ; B = 53 (mm); r = 3,5 (mm);

+ kh¶ n¨ng t¶i tÜnh C = 227 (KN) Kh¶ n¨ng t¶i ®éng Co= 281 (KN)

KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i cña æ ;

C = Q. (n.h)0,3  Co

Trong ®ã :

Q : T¶i träng t ¬ng ® ¬ng

Q = ( KV.R+ m.A). Kn.Kt (N)

R : T¶i träng h íng t©m hay tæng ph¶n lùc t¹i gèi ®ì (daN)

R = = 428,72 (N)

A : T¶i träng däc trôc A = Fx = 885,1(N)

n : HÖ sè chuyÓn t¶i träng däc trôc vÒ t¶i träng h íng t©m m = 4,5 ( Tra b¶ng 8-2

TKCTM )

Kt: HÖ sè t¶i träng ®éng (B¶ng 8-3 TKCTM). kT= 1 KV: HÖ sè xÐt ®Õm vßng nµo cña æ lµ vßng quay

28 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Kv= 1 ( B¶ng 8-5 – TKCTM )

Kn: HÖ sè nhiÖt ®é ( B¶ng 8-4– TKCTM ).Kn= 1

-Thay c¸c gi¸ trÞ t ¬ng øng vµo biÓu thøc trªn ta cã t¶i träng t ¬ng ® ¬ng

Q = (1.428,72 + 4,5.885,1).1.1 = 4411,67 (N)

HÖ sè kh¶ n¨ng lµm viÖc cña æ

C = Q. (n.h)0,3= 4411,67.(46,32.1000)0,3= 110,74 (KN)

víi n : Sè vßng quay cña æ

n = (v/ph)

a : Béi suÊt pa l¨ng a = 3 ; Dp: § êng kÝnh puly ; Dp= 110 (mm)

v : VËn tèc n©ng vËt v = (m/s)

 n = = 46,32 (v/ph)

h : Thêi gian phôc vô h = 1000 (giê)

XÐt thÊy Ctt < Cæl¨n = 227 (KN).VËy æ l¨n ® îc chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn cho

phÐp

Chän khíp nèi cña trôc ra cña Hép Gi¶m Tèc Trong khíp nèi nµy ta dïng vµnh r¨ng nh trong khíp r¨ng tiªu chuÈn

.M«men khíp ph¶i truyÒn b»ng M«men trªn tang khi lµm viÖc víi t¶i träng lín

nhÊt.vµ b»ng M = Mtg= 2. Smax.

M = 2.42,43. = 22115,6 (Nm)

M«men tÝnh to¸n ®èi víi khíp nèi sÏ lµ

Mt= M.k1.k2= 22115,6.1,3.1,1 = 31625,3 (Nm)

k1;k2: HÖ sè tÝnh to¸n k1= 1,3 ; k2= 1,1 (theo b¶n 9-2 TTMT)

Dùa vµo b¶ng tiªu chuÈn cña khíp nèi ta chän khíp nèi cã thÓ chÞu ® îc M«men

xo¾n lín nhÊt Mmax= 4000(Nm)

II.TÝnh c«ng suÊt ®éng c¬ vµ chän hép gi¶m tèc c¬ cÊu n©ng

2.1.C«ng suÊt ®éng c¬ ® îc tÝnh theo t¶i träng n©ng danh nghÜa

N = (2,7 HD §AMN )

29 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Qo : t¶i träng n©ng danh nghÜa Qo= 203200( N )

Qo = Q + Qm =200000 + 3200 = 203200 ( N )

V: VËn Tèc n©ng V= 8(m/phót)= 8/60 (m/s)

c: HiÖu xuÊt truyÒn ®éng c¬ cÊu c=0,94 hiÖu suÊt bé truyÒn cã kÓ c¶ khíp

nèi , suÊt ph¸t tõ b¶n sè liÖu ( 1.9 KTNC) vãi gi¶ thiÕt bé truyÒn ® îc chÕ

t¹o thµnh hép gi¶m tèc hai cÊp b¸nh r¨ng trô

p = 0.97 hiÖu suÊt pa l¨ng

t = 0.96 hiÖu suÊt tang ( b¶ng 1-9)

 = p *t *c = 0.87

=31,14 (KW) Nt=

T ¬ng øng víi chÕ ®é nÆng , s¬ bé chän ®éng c¬ ®iÖn 4A225M8Y3 cã c¸c

®Æc tÝnh sau ®©y :

- c«ng suÊt danh nghÜa : Pdn=30 (KW)

- Sè vßng quay danh nghÜa : ndc= 735 (v/ph)

- HÖ sè qu¸ t¶i : Tmax / Tdn = 2

- Cos a = 0,81

TØ sè truyÒn cña Hép Gi¶m Tèc ® îc chän

i1=

nt1: Sè vßng quay cña tang trong 1 phót

= =14,7 (v/ph) nt1=

= = 50 i1 =

2.2.TiÕn hµnh kiÓm tra ®éng c¬ c¬ cÊu n©ng :

Với ®éng c¬ 4A225M8Y3 cã c«ng suÊt P = 30 (kw) n®c= 735 (v/ph)

Mtb: M« men më m¸y trung b×nh cña ®éng c¬ .V× lµ ®éng c¬ d©y quÊn do ®ã

Mtb  {Mgt}

{Mgt}: TrÞ sè cho phÐp cña m« men mµ HGT cã thÓ truyÒn ® îc

30 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

( 3.33 HD §AMN ) {Mgt}=1.Ngt= 1.9550.

Trong ®ã:

1: TrÞ sè cña M«men më m¸y .Víi chÕ ®é lµm viÖc nÆng:1= 1,25

N: Sè vßng quay trôc vµo n =735 (v/ph)

tb: M«men më m¸y trung b×nh cña ®éng c¬

Ngt: Gi¸ trÞ c«ng suÊt truyÒn cña HGT theo b¶ng øng víi sè vßng quay trôc vµo

tb=

( 2.75 HD §AMN ) Mm

Trong ®ã :

= .Mdn

= (1,1  1,4).Mdn.Chän =1,3.Mdn

: HÖ sè qu¸ t¶i cña ®éng c¬  = 1,6

Mdn: M« men danh nghÜa cña ®éng c¬

= 389,8 (Nm) Mdn=

= 1,6.389,8 = 623,68 (Nm) 

tb=

 = 1,3.389,8 = 506,74 (Nm)

= 565,21 (Nm)  Mm

( 2,77 HD §AMN )

Ngt: Gi¸ trÞ c«ng suÊt truyÒn cña HGT quy vÒ trôc ®éng c¬

Ngt= Ntb

Trong ®ã :

Ntb: C«ng suÊt chuyÓn ®æi cña HGT quy vÒ trôc ®éng c¬

= ( 2,76 HD §AMN ) Ntb =

= 34 (kw)  Ntb =

31 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

= 55,52 (kw) Ngt = 34.

= 901,73 (Nm) {Mgt} =1,25.9550.

tb= 565,21 (Nm)  {Mgt}= 901,73 (Nm)

-XÐt thÊy Mm

VËy ®éng c¬ tháa m·n ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i

- Tèc ®é thùc tÕ cña vËt n©ng

(m/s) Vtt=

= 0,13 (m/s) Vn=

+ Lực căng dây trên tang khi nâng vật theo công thức ( 2,18 HD §AMN )

Smax = = = 26174,83 N

+ HiÖu suÊt cña c¬ cÊu kh«ng tÝnh hiÖu suÊt palang khi lµm viÖc víi vËt n©ng träng

l îng b»ng träng t¶i :  = t *c = 0,96 * 0,92 = 0,88

M« men trôc ®éng c¬ khi n©ng vËt , theo ( 2,79 HD §AMN )

Mn =

m = 2 : Sè nh¸nh c¸p cuèn lªn tang .

Sn; Lùc c¨ng c¸p cuèn lªn tang khi n©ng vËt ( 2,19 HD §AMN )

. (N) = . = 40752 (N) Sn=

M« men c¶n tÜnh khi n©ng

Mn = 498,6 (Nm)

M« men c¶n tÜnh trªn trôc ®éng c¬ khi h¹ vËt

Sh: Lùc c¨ng c¸p cuèn lªn tang khi h¹

32 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

. (N) Sh=

. .0,972=38348,8 (N)  Sh=

h¹=

 M«men c¶n tÜnh khi h¹ ( 2,80 HD §AMN )

= = 339 (Nm) Mt

- Thêi gian më m¸y khi n©ng vµ h¹.( 3,3&3,5 HD §AMN )

tm=

GD2: M« men t ¬ng ® ¬ng cña c¸c khèi l îng chuyÓn ®éng quay vµ tÞnh tiÕn

cña c¬ cÊu quy vÒ trôc ®éng c¬ . ( b¶ng 3,1 HD §AMN )

ro = GD2

k) +

GD2 = ( GD2

GD2 Trong ®ã : GD2: M« men v« l¨ng cña r« to ®éng c¬ ro= 4gJ = 4.10.1,1=4,4 (N.m2

J : M«men qu¸n tÝnh cña ®éng c¬ J= 1,1 (kg.m2)

k: M«men v« l¨ng khíp nèi . GD2= 11 (N.m2)

GD2

(Víi khíp nèi bè trÝ gi÷a ®éng c¬ vµ HGT lµ khíp nèi trôc ®µn håi kÝ hiÖu MYB -

7 cã ® êng kÝnh ®Çu trôc lµ 55 mm )

G: Khèi l îng xe con di chuyÓn trªn dÇm cæng G = 7000 (kg) = 70000 (N)

: HÖ sè kÓ ®Õn M«men qu¸n tÝnh cña khèi l îng c¸c chi tiÕt quay chËm so

víi trô ®éng c¬  = 1,05-1,25 lÊy  = 1,2

igt: tØ sè truyÒn cña HGT : igt= 50

c: HiÖu suÊt truyÒn ®éng c¬ cÊu c= 0,85

D: § êng kÝnh tang tÝnh ®Õn t©m líp c¸p thø nhÊt (m). D = 520 (mm)

Mt: M« men c¶n tÜnh trªn trôc ®éng c¬ khi n©ng hay h¹ vËt

t=Mt

hoÆc Mh Mt= Mt

+ Khi n©ng Mt = 498,6 (Nm)

+ Khi h¹ Mh= 339 (Nm)

a: Gia tèc khi më m¸y khi n©ng hoÆc h¹

33 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

+ khi n©ng an (m2/s)

m: Thêi gian më m¸y khi n©ng tn

m= 1(s)

m= 8 (m/phót)

 an

+ Khi h¹ an = 8 (m/ph)

m: thêi gian më m¸y khi h¹ tn

h= 1 (s)

GD2= 1,2( 4,4+11 ) + = 19,48 (Nm2)

m: M«men më m¸y trung b×nh cña ®éng c¬ tb= 577 (kNm)

Mtb

Thêi gian më m¸y khi n©ng

tn  0,034 (s)

vµ khi h¹ = 0,5 (s) tm

b. KiÓm tra ®éng c¬ theo ®iÒu kiÖn ph¸t nhiÖt :

34 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

H×nh 1.25 : §å thÞ gia t¶i trong chu kú lµm viÖc cña c¬ cÊu n©ng

- Thêi gian chuyÓn ®éng æn ®Þnh

(s) T«®=

H: chiÒu cao n©ng trung b×nh cña vËt ( m) ( B¶ng 18 – HD§AMN )

H = 21,5 (m)

(m/s) Vtt: VËn tèc n©ng : Vtt =

= 161,25 (s) t«®=

Tæng thêi gian lµm viÖc æn ®inh trong mét chu kú

t«®= 8.t«®= 8.161,25= 1290 (s)

Tæng thêi gian chuyÓn ®éng kh«ng æn ®Þnh

m1+ th

m1 + tn

m2+ th

tm= tn

tm= 0,34 + 0,5 +1 +1= 2,84 (s)

Thêi gian lµm viÖc

tlv= t«®+ tm

tlv= 1290 + 2,84 = 1292,84 (s)

Thêi gian dõng trong mét chu kú lµm viÖc khi C§ = 15 %

= 7327,41 (s) to= tlv(100%- 15% )/15% =

Thêi gian cña mét chu kú

tck= tlv+ t«®= 1292,84 + 7326 = 8618,84 (s)

tck= 143,64 (phót)

Sè lÇn më m¸y trong 1 giê cña c¬ cÊu .

Nm= . K  { nm}

K : Sè lÇn më m¸y trong mét chu kú k = 2

{nm} : Sè lÇn më m¸y cho phÐp trong 1 giê khi chÕ ®é lµm viÖc nÆng

35 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

{nm}= 60

. K = Nm= . 2 = 50  { nm}= 60

Gi¸ trÞ cña m« men t ¬ng ® ¬ng

Mt®=

Trong ®ã :

: HÖ sè ®éng lùc häc kÓ ®Õn ®Æc tÝnh xung ®éng cña t¶i träng giã .Víi vËt

n©ng  = 1,25

o: 0,7 0,98 víi ®éng c¬ kÝn chän o= 0,9

Mt®=

Mt®  130 (Nm)

I. C«ng suÊt t ¬ng ® ¬ng ph¶i tháa m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nhiÖt

Nt®=  {N®c}} (kw)

{N®c}}: C«ng suÊt ®éng c¬ ®· chän N®c= 30 (kw)

XÐt Nt®=139,52.720/9550  10,52 (kw)

{N®c}} N®c.VËy ®éng c¬ chän tháa m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nhiÖt

TÝnh phanh:

Phanh ® îc ®Æt gi÷a trôc ®éng c¬ vµ hép gi¶m tèc , trªn trôc quay nhanh cña

HGT .M« men phanh tÝnh to¸n .

Mph= kph.Mt (m)

Trong ®ã :

Kph: HÖ sè an toµn phanh .Víi dÉn ®éng m¸y ë chÕ ®é lµm viÖc nÆng 15% ta cã k =

1,6

Mt: M«men tÜnh trªn trôc phanh khi phanh

Mt= .c (Nm) ( 3,58 HD §AMN)

,i HiÖu suÊt vµ tØ sè truyÒn tõ trôc tang ®Õn trôc ®Æt phanh

36 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

 = 0,85 ; i= 50

a: Béi suÊt pha l¨ng a = 3

.0,85 = 352,21 (Nm) Mt=

Mph = 1,6.352,21 = 563,54 (Nm)

- Tõ Mph= 563,54 (Nm) ta ®i tiÕn hµnh chän phanh cho c¬ cÊu. Lo¹i phanh

chän lµ phanh TT320 cã M«men phanh Mph= 900(Nm)

- Thêi gian phanh cña c¬ cÊu n©ng

( 7,11 M$TBNC) Tph =

Trong ®ã GD2: M«men v« l¨ng khíp nèi b¸nh phanh quy vÒ trôc ®éng c¬ ( trôc

ro+ GD2

k) +

phanh ) GD2= .(GD2 .c

DÊu (+) øng víi khi n©ng vËt, dÊu (-) øng víi c¬ cÊu khi h¹ vËt.

ro : M«men v« l¨ng cña r« to ®éng c¬

GD2

GD2= 4gJ (kg/m2)

J: M«men qu¸n tÝnh ®éng c¬ :

§èi víi ®éng c¬ d©y quÊn cã P = 30 (kw);

n = 775 (v/ph) ;J = 1,1(kg.m2)

ro= 4.g.J = 4.10.1,1= 44 (kg/m2)

2: M«men v« l¨ng khíp nèi b¸nh phanh :

 GD2

GDk

- XÐt víi khíp nèi ®µn håi l¾p víi ®éng c¬ 4A225M8Y3 cã c«ng suÊt P = 30

(kw) n®c= 735 (v/ph)

GDk=11 (N.m2) Thay c¸c gi¸ trÞ t ¬ng øng vµo c«ng thøc ta cã M«men t ¬ng ® ¬ng quy vÒ trôc

®éng c¬ GD2= 1,2(44+1,1)+

GD2= 54,12+ 2,44 = 56,56 (N.m2)

Thêi gian phanh cña c¬ cÊu

Khi n©ng: = 0,089 (s) tph

37 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Khi h¹: = 0,202 (s) tph

Lùc cña lß so ®ãng phanh

P = (N)

Trong ®ã :

G: Träng l îng cña chi tiÕt ®Èy víi hÖ thèng tay ®ßn phanh .G = 68 kg

: HiÖu suÊt tay ®ßn = 0,95

N: ¸p lùc cña m¸ phanh lªn b¸nh phanh

N= = 800/ 0.4 = 2000 (N)

Fms: Lùc ma s¸t t¸c dông lªn b¸nh phanh;

= = 1083,73 (N) Fms=

HÖ sè ma s¸t f= 0,4(b¶ng 19-HD §AMN)

Trong ®ã : l1= 250 mm ; l2= 440 mm ; l3= 330 mm ; b= 43 mm ; c = 57 mm

P = = -2980(N)

Lùc ®Èy c©n thuû lùc khi më phanh

Pt=

Theo lùc nµy cã thÓ ®i chän tay ®Èy thuû lùc víi tham sè lùc ®Èy vµ hµnh tr×nh tay

= 8684,21(N) ®ßn Pt =

+ChiÒu cao m¸ phanh

H=( 0,5 0,8 ).D (cm)

H= 0,7.D = 0,7.320= 224 (mm)

+ChiÒu réng m¸ phanh B = (cm); B = =44,643 (mm)

38 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

H×nh 1.26 : S¬ ®å phanh ®iÖn thuû lùc

2.3. Chän khíp nèi : Gi÷a ®éng c¬ vµ Hép Gi¶m Tèc th êng ®Æt khíp nèi , chän

khíp nèi ta c¨n cø vµo M«men xo¾n danh nghÜa trªn trôc ®éng c¬

a)TÝnh to¸n chän khíp nèi gi÷a ®éng c¬ vµ Hép Gi¶m Tèc :

M«men xo¾n max trªn trôc ®éng c¬.

Mdn=

Trong ®ã :

N®c: C«ng suÊt ®éng c¬ N®c= 30(kw)

n®c: Sè vßng quay cña ®éng c¬ n®c=735 (v/ph)

= 389,796 (Nm) Mdn=

Tõ gi¸ trÞ m« men Mdn tÝnh to¸n trªn ta ®i tiÕn hµnh chän khíp nèi gi÷a ®éng c¬ vµ

Hép Gi¶m Tèc lµ khíp nèi ®µn håi MYB-7 cã M«men xo¾n trªn trôc lµ Mx= 1,3 (kNm). M« men qu¸n tÝnh J = 1,1(kg.m2)

b.KiÓm tra bÒn khíp nèi :

- M«men xo¾n max truyÒn qua khíp khi më m¸y ®éng c¬ ph¶i tho¶ m·n

Mmax {Mmax}kh

- M«men mµ khíp nèi truyÒn qua xuÊt hiÖn trong 2 tr êng hîp sau:

+ Më m¸y khi n©ng vËt

+ Phanh khi h¹ vËt

39 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

c. M«men më m¸y khi n©ng vËt .

Mmax: M«men më m¸y max cña ®éng c¬ Mmax= 636,656 (Nm)

- PhÇn d ®Ó th¾ng lùc qu¸n tÝnh lµ

Md= Mmax- Mt (Nm)

Mt: M«men c¶n tÜnh trªn trôc ®éng c¬ .

(Nm) Mt=

Sn: Lùc c¨ng c¸p cuèn lªn tang , khi n©ng vËt Sn= 4075 (N)

D: § êng kÝnh tang ®Õn t©m líp c¸p thø nhÊt

u: Sè nh¸nh c¸p cuèn lªn tang u = 2

n= 498,6 (Nm)

igt: TØ sè truyÒn Hép Gi¶m Tèc igt= 50

Mt

Thay c¸c gi¸ trÞ vµo biÓu thøc trªn ta ® îc

Md= 636,656- 498,6 = 138,056 (Nm)

Mét phÇn Md nµy tiªu hao trong viÖc th¾ng qu¸n tÝnh cho c¸c chi tiÕt quay bªn phÝa

trôc ®éng c¬ (ro to ,nöa khíp nèi ) cßn l¹i lµ phÇn M«men d truyÒn qua khíp

- M«men v« l¨ng nöa khíp phÝa ®éng c¬ . k(Nm2) (GD2)k= 0,4.GD2

(GD2)k= 0,4.1,1= 4,4 (Nm2)

- M«men v« l¨ng cña ro to ®éng c¬ .

ro=4.g.J = 44 (N.m2)

GD2

2) (N.m2)

- M«men v« l¨ng c¸c chi tiÕt m¸y quay phÝa trôc ®éng c¬

i) = G.D2

ro+ (G.Dk

(Gi D2

i) = 44+ 4,4 = 48,4 (Nm2)

(Gi D2

- M«men v« l¨ng t ¬ng ® ¬ng cña vËt n©ng chuyÓn vÒ trôc ®éng c¬

(GD2)n (Nm2)

(GD2)n = 2,571 (Nm2)

-Tæng M«men v« l¨ng cña c¶ hÖ thèng .

2) +

ro+ GKk

G.D2=  (G.D2

40 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

 : HÖ sè kÓ ®Õn M«men qu¸n tÝnh cña khèi l îng c¸c chi tiÕt quay chËm so víi

trôc ®éng c¬ .  = 1,2

 G.D2= 1,2. (44+ 44) +

 G.D2 = 1,2.88+ 2,571 = 108,171 (Nm2)

-Tæng M«men v« l¨ng cña phÇn c¬ cÊu tõ nöa khíp phÝa Hép Gi¶m Tèc vÒ sau ,

kÓ c¶ vËt n©ng

 (G.D2)’= G.D2- (G.D2)’

 G.D2= 108,171 – 88 = 20,171 (Nm2)

PhÇn M«men d truyÒn quay khíp lµ

’= Md.

= 183,056 . = 34,135 (Nm) Md

’= Mn

Tæng M«men truyÒn qua khíp lµ

t + Md

’  {Mmax}k

’= 498,6 + 34,135 = 532,735 (Nm)

 Mk

’

Trong ®ã :

{Mmax}k: = 1300(Nm)  Mk

VËy khíp nèi chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn khi n©ng vËt

 Khi h¹ vËt .

- M«men phanh truyÒn qua khíp khi phanh lóc h¹ vËt Mqt = Mph- Mh¹

ë ®©y phanh th êng ® îc ®Æt ë nöa khíp phÝa Hép Gi¶m Tèc

Mh¹ = 339 (Nm)

Mph: M«men phanh ®Æt trªn b¸nh phanh Mph= 450,3 (Nm)

Mqt= 450,3 – 339 = 111,3 (Nm)

PhÇn M«men truyÒn qua khíp ®Ó th¾ng qu¸n tÝnh c¸c chi tiÕt m¸y quay bªn phÝa

’=

®éng c¬ .T ¬ng tù phÇn trªn cã

Mph  {Mmax}k

41 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

’=

= 90,546 (Nm) Mph

Khíp nèi tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn khi h¹

VËy khíp nèi ® îc chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn .

CH¦¥NG III

TÝnh to¸n c¬ cÊu di chuyÓn xe con trªn dÇm cña cæng trôc:

42 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Hình chung của di chuyển xe lăn và cổng trục I. S¬ ®å c¬ cÊu bè trÝ xe con trªn dÇm cña cæng trôc:

43 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

H×nh 1.29 : S¬ ®å bè trÝ xe con

1 : §éng c¬ ; 2 : Phanh ; 3 : Hép gi¶m tèc

4 : B¸nh xe ; 5 : Khíp nèi ; 6 : Gèi ®ì trôc b¸nh xe

C¸c bé phËn cña c¬ cÊu ® îc chÕ t¹o riªng thµnh tõng côm tiÖn lîi cho chÕ t¹o vµ

l¾p r¸p .Bé truyÒn ® îc thùc hiÖn d íi d¹ng hép gi¶m tèc ®Æt ®øng ® îc che kÝn

tr¸nh bôi bÈn .

Sau ®©y tr×nh bµy phÐp tÝnh c¬ cÊu di chuyÓn xe theo tr×nh tù sau :

1.1. X¸c ®Þnh lùc c¶n di chuyÓn xe con khi mang vËt n©ng danh nghÜa víi chÕ

®é lµm viÖc æn ®Þnh:

Lùc c¶n tØnh chuyÓn ®éng cña xe l¨n gåm cã lùc c¶n do ma s¸t vµ lùc c¶n do

®é dèc ® êng ray .Thµnh phÇn lùc c¶n do giã ë ®©y kh«ng cã , v× cÇu l¨n lµm

viÖc trong nhµ .

Lùc c¶n do ma s¸t , theo c«ng thøc ( 3,40 HD §AMN )

. Wdc= (Q+ G) .

Trong ®ã :

Q : Träng l îng cña vËt n©ng Q = 20 (tÊn) = 200.000 (N)

G: Träng l îng cña xe con G = 7000 kg = 70.000 (N)

Dbx: § êng kÝnh b¸nh xe di chuyÓn xe con phô thuéc vµo t¶i träng

44 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Dbx= 320 (mm)

d: § êng kÝnh ngâng trôc. TÝnh gÇn ®óng d = ( 0,25 0,3 ).Dbx

chän d = 0,25. Dbx= 0,25.320 = 80 (mm) = 0,08 (m)

f: HÖ sè ma s¸t trong æ ®ì f = 0,02 ( B¶ng 3.7 HD §AMN )

: HÖ sè c¶n l¨n cña b¸nh xe víi ray ( B¶ng 3.8 HD §AMN )

 = 0,05

K : HÖ sè kÓ ®Õn lùc c¶n do ma s¸t thµnh b¸nh xe víi ray vµ gi÷a c¸c bé phËn

lÊy ®iÖn víi nhau (b¶ng 3.6 HD §AMN ) K = 1,5

Wd : Lùc c¶n di chuyÓn do dèc mÆt ® êng

Wd= (Q + G ).

 : §é dèc ® êng cÇu trôc. (b¶ng 3.9 HD §AMN )  = 0,002

Wdc= (200.000 + 70.000). 0,002 = 540 (N)

 Tæng lùc c¶n t¸c dông lªn xe con (3,39 HD §AMN )

Wdc= (Q+ G) . .K + Wg+ Wd

.1,5 + 540 Wd/c= (200000 + 70000).

Wd/c= 6140,625 (N)

1.2 TÝnh c«ng suÊt tÜnh yªu cÇu vµ chän Hép Gi¶m Tèc :

C«ng suÊt c¶n tÜnh cña ®éng c¬ .

(kw) (3,60 HD §AMN ) Nt=

= 1,2 (kw) Nt=

Trong ®ã = 0,85 hiÖu suÊt c¬ cÊu di chuyÓn , lÊy theo (b¶ng 1.9 HD §AMN))

45 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

T ¬ng øng víi chÕ ®é lµm viÖc cña c¬ cÊu lµ chÕ ®é nÆng s¬ bé chän ®éng c¬

dÉn ®éng cho c¬ cÊu lµ ®éng c¬ liÒn Hép Gi¶m Tèc lo¹i 4AX90L4Y3 (b¶ng P1.3

tÝnh to¸n thiÕt kÕ ) cã c¸c ®Æt tÝnh sau ®©y :

C«ng suÊt danh nghÜa Ndc =2,2 KW

Sè vßng quay danh nghÜa : n®c = 1420 vg/ph

HÖ sè qu¸ t¶i : = 2,2

Cos = 0,83

HiÖu suÊt % = 80

Tû sè truyÒn chung :

nbx: Tèc ®é quay cña b¸nh xe di chuyÓn

= = 10 (v/ph) nbx=

Sè vßng quay thùc tÕ cña b¸nh xe

(m/s) Vx

 0,167 (m/s) Vx

Tû sè truyÒn chung cÇn cã ®èi víi bé truyÒn di chuyÓn xe :

= = 142 itt=

n®c: Tèc ®é quay cña ®éng c¬ n®c=1420 (v/ph)

1.2. KiÓm tra ®éng c¬ vÒ momen më m¸y ;

Gia tèc lín nhÊt cho phÐp ®Ó ®¶m b¶o hÖ sè an toµn b¸m kb = 1,2tÝnh cho

tr êng hîp lùc b¸m Ýt nhÊt ( khi kh«ng cã vËt n©ng ) theo c«ng thøc (3.51 HD

§AMN)

46 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Trong ®ã

= 0.2 hÖ sè b¸m ®èi víi xe l¨n lam viÖc trong nhµ

Gd = 20000 N tæng ¸p lùc lªn b¸nh dÈn khi kh«ng cã vËt

= = = 1592.01 N

 =

=0.805 ( m/s2)

Thêi gian më m¸y t ¬ng øng víi gia tèc cho phÐp trªn d©y lµ :

= = =0.207 (s)

Momen më m¸y tèi ®a cho phÐp ®Ó kh«ng sÈy ra tr îc tr¬n theo c«ng thøc (3.54

HD §AMN)

= 271.68 (Nm)

Trong ®ã :

= =1.7+0.255 =1.955 Nm2

Víi =0.255 Nm2, ë ®©y chän khíp vßng ®µn håi cã b¸nh phanh ® êng

kÝnh D=100mm cho phanh TKT -100

§èi víi ®éng c¬ ®iÖn ®· chän cã momen danh nghÜa

Mdn = 9550* =9550* = 14.8 Nm

Momen më m¸y theo , theo c«ng thøc (2.75HD §AMN)

47 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Mm(dc) = =1.4*Mdn = 1.45*14.8 =21.46 Nm

Nh vËy, mÆt dï ®· h¹n chÕ Mm(max) = 1.8*Mdn ®éng c¬ vÈn cã momen më m¸y

trung b×nh lín h¬n momen më m¸y cho phÐp vµ kh«ng ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn vÒ lùc

b¸m .

Ta thö kiÓm tra hÖ sè an toµn b¸m thùc tÕ lµ bao nhiªu tr íc hÕt ta tÝnh thêi gian

më m¸y khi kh«ng cã vËt , theo c«ng thøc (3.55 HD §AMN)

Trong ®ã = = =13.62 (Nm)

 =

=1,133+8,415 =9,548 (Nm)

Gia tèc thùc tÕ khi më m¸y :

= =0.017 ( m/s2)

HÖ sè an toµn b¸m theo c«ng thøc (3-19)

Kb =

= =2.482

Nh vËy kb =2,482 >1.2(hÖ sè an toµn b¸m) ®¶m b¶o bÒn vËy dïng loai ®éng c¬ nµy

tho¶ m¶n ®iÒu kiÖn bÒn .

1.4 TÝnh M«men phanh vµ chän phanh .

- Chän phanh ta suÊt ph¸t tõ ®iÒu kiÖn b¸m khi phanh xe kh«ng cã vËt.: Gia

tèc h·m khi kh«ng cã vËt n©ng theo ( b¶ng3-10 )t ¬ng øng b¸nh dÈn so víi

tæng sè b¸nh xe lµ 50% vµ hÖ sè b¸m =0.2 (3.10 HD §AMN)

48 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

- = 0.75 (m/s2)

- Thêi gian phanh khi kh«ng cã vËt sÏ lµ :

= = =0.222 (s )

Víi phanh ®Æt ë trôc thø nhÊt , momen phanh ® îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc

(3.58 HD §AMN)

Mph =

’: M«men c¶n tÜnh trªn trôc ®Æt phanh khi xe kh«ng mang t¶i .

= 237.78 (Nm)

’=

’: Lùc c¶n tÜnh trªn b¸nh xe khi xe kh«ng mang t¶i .

(Nm) (3.52 HD §AMN) Mt

’= Gx.

Wt + Wg (3.40 HD §AMN)

Trong ®ã : Gx: Träng l îng xe con Gx= 70.000 (N)

Dbx: § êng kÝnh b¸nh xe di chuyÓn xe con phô thuéc vµo t¶i träng

Dbx= 320 (mm)

d: § êng kÝnh ngâng trôc. TÝnh gÇn ®óng d = 0,08 (m)

f: HÖ sè ma s¸t trong æ ®ì f = 0,02 (b¶ng 3.8 HD §AMN)

: HÖ sè c¶n l¨n cña b¸nh xe víi ray :  = 0,05 (b¶ng 3.7 HD §AMN)

K : HÖ sè kÓ ®Õn lùc c¶n do ma s¸t thµnh b¸nh xe víi ray vµ gi÷a c¸c bé phËn

lÊy ®iÖn víi nhau .K = 1,5

Wgiã: Lùc c¶n di chuyÓn do t¶i träng giã t¸c dông lªn xe con

. Wgiã =0 cçng truc ho¹t ®éng trong nhµ

49 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

’= 70.000.

 : §é dèc ® êng cÇu trôc . (b¶ng 3.9HD §AMN)  = 0,002

’= 24,085 (KN)

 Wt

’=

= = 52.54 (Nm)  Mt

Gia tèc h·m khi cã vËt . Khi cã vËt thêi gian phanh ® îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc

(3.57HD §AMN)

= 0.52 (s)

Gia tèc h·m sÏ lµ :

= = = 0.32 ( m/s2)

Tõ M«men phanh tÝnh to¸n ta ®i chän phanh cho c¬ cÊu di chuyÓn xe con lµ lo¹i

phanh ®iÖn thuû lùc th êng ®ãng lo¹i TT160 cã

M«men phanh Mph= 200 (Nm) ; § êng kÝnh b¸nh phanh Dph= 160 (mm)

II.TÝnh to¸n b¸nh xe di chuyÓn cçng trôc:

2.1. T¶i träng tÝnh to¸n t¸c dông lªn b¸nh xe

Ptt= K1..Pbx (N)

 : HÖ sè kÓ ®Õn tÝnh chÊt thay ®æi cña t¶i träng ( B¶ng 3.13 HD §AMN )

 = 0,8

K1: HÖ sè kÓ ®Õn chÕ ®é lµm viÖc cña c¬ cÊu (b¶ng 3,13 HD §AMN )

K1= 1,4

Pxe: T¶i träng max t¸c dông lªn b¸nh xe

50 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

= = 67500 (N) Pbx=

 Ptt= 1,4.0,8.67500 = 75600 (N)

Gi¸ trÞ øng suÊt nÐn côc bé (tiÕp xóc) khi tiÕp xóc gi÷a b¸nh xe ® êng ray lµ tiÕp

tx= 0,418.

xóc ® êng. (3.3 M$TBNC)

 { }tx(N/cm2)

Trong ®ã :

E : M« ®un ®µn håi t ¬ng ® ¬ng E = 2,1.107 (N/cm2)

b : ChiÒu réng lµm viÖc cña ray .Ta chän ray di chuyÓn lµ ray dïng cho

® êng s¾t khæ ® êng ray hÑp Roct6368-52 kÝ hiÖu : P24 cã chiÒu réng b = 5

(cm) (h×nh vÏ )

tx= 0,418.

 = 49766.58 (N/cm2)

H×nh 1.30 : Ray di chuyÓn xe con

tx= 49766.58 (N/m2)ta ®i chän vËt liÖu lµm b¸nh xe lµ thÐp, cã ®é cøng HB

Tõ

tx= 500.102 (N/cm2)

= 217 cã

III.TÝnh trôc truyÒn cho c¬ cÊu di chuyÓn xe con :

3.1. S¬ ®å trôc di chuyÓn xe con:

51 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

H×nh 1.31: S¬ ®å trôc di chuyÓn xe con

- M«men xo¾n tÝnh to¸n cho trôc truyÒn lÊy theo gi¸ trÞ cña M«men më m¸y truyÒn

qua trôc ,khi t¶i träng n©ng danh nghÜa cµ xe con ë vÞ trÝ vÒ mét phÝa cña cæng trôc (

tb(Nm)

vÞ trÝ A) Mtt= . Mm

Trong ®ã :

= 68300 (N) = 68,3 (KN) RA: ¸p lùc lªn mçi b¸nh xe RA=

Gx, Q: Träng l îng xe con vµ vËt n©ng (kÓ c¶ mãc treo )

tb: M«men më m¸y trung b×nh cña ®éng c¬

Gx= 70.000 (N) ; Q = 203200 (N)

tb= 35,6 (KNm)

.35,6 = 8,9 (KNm)  Mtt=

§ êng kÝnh trôc tÝnh s¬ bé

d = (cm)

{}: øng suÊt cho phÐp khi xo¾n . {}= 0,6. { }

{ }: øng suÊt cho phÐp khi uèn :

ta chän thÐp cacbon  { }= 7500(N/cm2)

52 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

= = 10 (cm) dsb=

Ta chän ® êng kÝnh s¬ bé dsb= 10 (cm)

Kho¶ng c¸ch max cho phÐp gi÷a c¸c æ ®ì Avµ B

l = 200. (cm)

Trong ®ã : d : § êng kÝnh trôc tÝnh s¬ bé d = 10 (cm)

 : §é vâng cho phÐp cña trôc = chän =

q: Träng l îng ph©n bè theo chiÒu dµi (N/cm) cña trôc

q = = 213,44 (N/cm)

 l = 200.  27 (cm)

3.2. Chän khíp nèi :

- V× vËn tèc di chuyÓn cña xe con kh«ng lín l¾m 20 (v/ph)  tõ vËn tèc dÉn

®éng trªn trôc ta lùa chän khíp nèi Hép Gi¶m Tèc tíi b¸nh xe lµ khíp nèi

r¨ng M34 cã c¸c th«ng sè nh sau .

§ êng kÝnh ngoµi D = 250 (mm) . § êng kÝnh trong d = 100(mm) . M«men xo¾n

cho phÐp

{M}=

4500 (Nm)

lùc t¸c 3.3. S¬ ®å

trôc : dông lªn

53 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

H×nh 1.32 : s¬ ®å néi lùc trªn trôc P : T¶i träng t¸c dông lªn b¸nh xe

P = Qtt= 203200 (N)

Fx: Lùc truyÒn tõ khíp nèi t¸c dông lªn trôc

= 0,2.2. Fx= ( 0,2  0,3 ).2 .

Fx= 11125 (Nm)

Mtt: M«men xo¾n truyÒn ®Õn trôc Mtt= 8900 (Nm)

D : § êng kÝnh puly D = 320 (mm)

T : M«men xo¾n truyÒn tõ ®éng c¬ T = Mtt= 8900 (Nm)

- XÐt ph¶n lùc t¹i c¸c gèi ®ì ;

= 101880 (N) FYA+ FYB = P =

mA= 0  FYB.280 = FY.140 (N)

 FYB= 50940 (N) FYA= 50940 (N)

- Theo ph ¬ng trôc X:

FXA+FX= FXB (N)

= = 7946,42 (N) MB= 0  FXA=

 FXB= FXA+ FX= 7946,42 + 11125 = 19071,42 (N)

-Tõ s¬ ®å lùc t¸c dông lªn trôc  tiÕt diÖn nguy hiÓm nhÊt t¹i tiÕt diÖn n-n

+ M«men uèn t¹i tiÕt diÖn n- n

= = 7470,63 (Nm) Mu=

+ M«men t ¬ng ® ¬ng t¹i tiÕt diÖn n-n

54 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Nm) Mt®=

= 10734 (Nm) Mt® =

- § êng kÝnh trôc t¹i tiÕt diÖn n – n

= = 10 (cm) dn-n

Trong ®ã ;

{ }: øng suÊt cho phÐp khi xo¾n { }= 0,6. { }

{ }: øng suÊt cho phÐp khi uèn :

Ta chän thÐp trôc lµ thÐp cacbon { }= 7500 (N/cm2)

3.4. KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái theo hÖ sè an toµn

- TiÕn hµnh kiÓm nghiÖm hÖ sè an toµn cña trôc t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm

( tiÕt diÖn ( n- n )

- T¹i tiÕt diÖn n - n trôc chÞu øng suÊt uèn vµ øng suÊt xo¾n HÖ sè an toµn tho¶

m·n ®iÒu kiÖn

S =  {S} (c«ng thøc 15-3- chi tiÕt m¸y)

Trong ®ã :

{S} = 1,5  2 : Lµ hÖ sè an toµn ph¶i ®¹t ® îc

S: HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt uèn

S = (1.8 HD §AMN)

S: HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt xo¾n

(1.9 HD §AMN) S =

-1 vµ -1 : Giíi h¹n mái uèn vµ mái xo¾n trong chu tr×nh

-1  (0,4  0,45 ).

b= 0,4.

b= 0,4.600 = 240 (N/mm2)

Trong c¸c c«ng thøc trªn :

b= 0,25.

b= 0,25.600 = 150 (N/mm2)

-1 ( 0,23  0,28 ).

55 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

b= 600 (N/mm2).ta chän thÐp lµ thÐp 45  øng suÊt bÒn lµ

a; a: Biªn ®é øng suÊt uèn vµ øng suÊt xo¾n trong tiÕt diÖn trôc

; a=

W : M«men c¶n uèn cña trôc

W = = = 261666,67 (mm3)

= 28,55 (N/mm2)  a=

Wo : M«men c¶n xo¾n cña tiÕt diÖn trôc .

= = 196250 (mm3) Wo =

= 22,675 (N/mm2) a=

m ; m: øng suÊt xo¾n trung b×nh vµ øng suÊt uèn

m a = 22,675 (N/mm2) ; m= 0

 ; : HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h ëng cña øng suÊt trung b×nh ®Õn ®é bÒn mái

  0,1 ;  0,05

 = 0,7 ; =0,59

K; K : HÖ sè tËp trung øng suÊt thùc tÕ khi uèn vµ khi xo¾n

( B¶ng 15-3 – chi tiÕt m¸y tËp 2 ) cho mèi ghÐp then .

K= 1,75 ; K = 1,5

 : HÖ sè t¨ng bÒn chän  = 1

Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc trªn ta cã

= 3,362 S =

= 2,52 S =

HÖ sè an toµn S :

56 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

S = = = 2,1

XÐt thÊy hÖ sè an toµn S > 2. VËy trôc tho¶ m·n ®iÒu kiÖn an toµn

3.5. KiÓm tra trôc vÒ ®é bÒn qu¸ t¶i :

- Khi lµm viÖc qu¸ t¶i ®ét ngét (vÝ dô më m¸y ).Trôc cã thÓ bÞ biÕn d¹ng d

qu¸ lín hoÆc bÞ g·y .§Ó trôc cã thÓ lµm viÖc b×nh th êng trôc ® îc chän ph¶i

tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau

t®=  {}qt

Trong ®ã : (N/cm2) u=

Mu: M«men uèn trªn trôc Mu= 7470,63 (Nm)

d : § êng kÝnh trôc d = 100 (mm)

= 7470,63 (N/cm2) u =

 : øng suÊt tiÕp trªn trôc

 = = = 8900 (N/cm2)

 øng suÊt t ¬ng ® ¬ng

= 17130,1(N/cm2) t® =

{ }qt: øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp

{ }qt 0,8 ch= 0,8 . 43000 = 34400 (N)

VËy trôc ® îc chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i .

- V× HÖ sè an toµn cña trôc kh¸ lín , nªn ta kh«ng cÇn tÝnh to¸n trôc vÒ ®é

cøng . § êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc sau tÝnh to¸n ® îc lÊy nh sau .

d1= 80 (mm) ; d2= 90(mm) ; d3= 100 (mm)

3.6. chän æ l¨n cho trôc :

- æ ®ì xe con di chuyÓn chÞu t¶i chñ yÕu lµ lùc h íng t©m. Ngoµi ra æ cßn chÞu t¸c

dông cña lùc däc trôc tõ khíp nèi truyÒn tíi tõ trôc truyÒn . lùc nµy cã gi¸ trÞ kh«ng

lín . V× vËy ta lùa chän ph ¬ng ¸n dïng æ bi ®òa ®ì lßng cÇu 2 d·y cho c¸c gèi ®ì

cña pu ly xe con .

57 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

KÕt cÊu trôc n¬i l¾p æ l¨n cã ® êng kÝnh d = 90 mm . V× vËy ta chän æ ®òa ®ì lßng

cÇu 2 d·y cì trung kÝ hiÖu :113618 .Cã ® êng kÝnh trong d = 90 (mm)

D =190 (mm); B = 64 (mm) ; C = 270 (KN); Co=307 (KN)

KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i cña æ ;

C = Q. (n.h)0,3  Co (11,2 TÝnh to¸n thiÕt kÕ )

Trong ®ã :

Q : T¶i träng t ¬ng ® ¬ng (11,3 TÝnh to¸n thiÕt kÕ )

Q = ( KV.R+ m.A). Kn.Kt (N)

R : T¶i träng h íng t©m hay tæng ph¶n lùc t¹i gèi ®ì .Ph¶n lùc max

R = FyB= FyA= 50940 (N)

A : T¶i träng däc trôc A = Fx = 11125 (N)

m : HÖ sè chuyÓn t¶i träng däc trôc vÒ t¶i träng h íng t©m m = 4,5

( Tra b¶ng11,4 tÝnh to¸n thiÕt kÕ )

Kt: HÖ sè t¶i träng ®éng (B¶ng 11,3 tÝnh to¸n thiÕt kÕ ). kT= 1

kV: HÖ sè xÐt ®Õm vßng nµo cña æ lµ vßng quay Kv= 1

Kn: HÖ sè nhiÖt ®é Kn= 1

- Thay c¸c gi¸ trÞ t ¬ng øng vµo biÓu thøc trªn ta cã t¶i träng t ¬ng ® ¬ng

Q = (1.50940 + 4,5.11125).1.1 = 101002,5 (N)

HÖ sè kh¶ n¨ng lµm viÖc cña æ

C = Q. (n.h)0,3=101250,5. ( 10.500)0,3= 621,9 (KN)

n : sè vßng quay cña æ n = 10 (v/ph)

h : Thêi gian phôc vô h = 500 (giê)

XÐt thÊy Ctt < Cæl¨n .VËy æ l¨n ® îc chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn cho phÐp

3.7.Chän khíp nèi:

Gi÷a ®éng c¬ vµ Hép Gi¶m Tèc th êng ®Æt khíp nèi , chän khíp nèi ta c¨n cø vµo

M«men xo¾n danh nghÜa trªn trôc ®éng c¬

 TÝnh to¸n chän khíp nèi gi÷a Hép Gi¶m Tèc vµ puly.

M«men xo¾n max trªn trôc ®éng c¬.

Mdn=

Trong ®ã :

N®c: C«ng suÊt ®éng c¬ N®c= 2,2(kw) 58

Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

n®c: Sè vßng quay cña ®éng c¬ n®c= 1420 (v/ph)

 14,8 (Nm) Mdn=

Tõ gi¸ trÞ m« men Mdn tÝnh to¸n trªn ta ®i tiÕn hµnh chän khíp nèi gi÷a ®éng

c¬ vµ Hép Gi¶m Tèc lµ khíp nèi ®µn håi MYB - 6 cã M«men xo¾n trªn trôc lµ

Mx= 0,7 (KNm). M« men qu¸n tÝnh J = 1,1(kg.m2)

CH¦¥NG IV: C¬ cÊu di chuyÓn cæng trôc

I. Lùa chän ph ¬ng ¸n dÉn ®éng c¬ cÊu di chuyÓn cæng .

59 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

®Ó dÔ dµng di chuyÓn ta bè trÝ c¬ cÊu dÉn ®éng di chuyÓn cæng trôc, lùa chän dÉn

®éng riªng Cæng trôc , gåm 2 ®éng c¬ dÉn ®éng bè trÝ vÒ mét phÝa

3

4

5

1

2

H×nh 1.33 1 : §éng c¬ 3: Trôc I 5 : Puly

2 : Hép gi¶m tèc 4 : Trôc II

1.2. X¸c ®Þnh lùc nÐn b¸nh lªn b¸nh xe di chuyÒn cæng :

H×nh 1.34 : S¬ ®å lùc t¸c dông lªn cæng

Tõ s¬ ®å lùc t¸c dông lªn côm b¸nh xe ta thÊy .

( 15,5 M$TBNC) RAmax=

60 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Trong ®ã :

Gcb: Träng l îng ca bin ®iÒu khiÓn Gcb= 350 (Kg)

Gx: Träng l îng xe con di chuyÓn trªn dÇm

Gx= 70000 (kg)

Wgiã: T¶i träng giã t¸c dông lªn cæng trôc

Wgiã=q.n.c..A (N/cm2)

Gc: Träng l îng cña cæng trôc Gc= 150.000 (N) q : ¸p lùc giã (N/cm2).§ îc x¸c ®Þnh t¹i ¸p lùc max ë tr¹ng th¸i lµm viÖc qgiã= 250 (N/cm2) n : HÖ sè kÓ ®Õn sù t¨ng ¸p lùc theo chiÒu cao n = 1

c : HÖ sè c¶n khÝ ®éng häc c = 1,2

 : HÖ sè ®éng lùc häc kÓ ®Õn ®Æc tÝnh xung ®éng cña t¶i träng giã

 = 1,25

A = ( 4 + 9.12.17 ). 0,3 = 10,4 = 3900 (N/m2)

 Wgiã= 250.1.1,2.1,25.10,4 = 3900 (N/cm2)

Thay c¸c gi¸ trÞ tÝnh ® îc trªn vµo biÓu thøc  ¸p lùc nÐn b¸nh max .

RAmax=

RAmax 312000 (N)

VËy ¸p lùc lín nhÊt t¸c dông lªn 1 b¸nh xe di chuyÓn cæng lµ

= 156000 (N) PAmax=

1.3. X¸c ®Þnh lùc c¶n di chuyÓn cæng trôc vµ tÝnh c«ng suÊt ®éng c¬

WdichuyÓn= ( Q + G).{ .K +  }+ Wgiã ( 3,40 HD §AMN )

Trong ®ã :

G : träng l îng cæng trôc G = 150.000 (N)

Dbx: § êng kÝnh b¸nh xe di chuyÓn . Chän s¬ bé Dbx= 500 (mm)

f : HÖ sè ma s¸t trong æ ®ì b¸nh xe .f = 0,015

61 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

k : HÖ sè kÓ ®Õn lùc c¶n do ma s¸t thµnh b¸nh víi ray vµ gi÷a c¸c bé phËn lÊy

®iÖn víi nhau k = 1,5 HÖ sè

 : HÖ sè c¶n l¨n  = 0,06

d : § êng kÝnh ngâng trôc d = 0,25.Dbx= 0,25.50  130 (mm) = 13 (cm)

 : §é dèc mÆt ® êng cæng trôc  = 0,003

Wgiã: Lùc c¶n di chuyÓn do t¶i träng giã t¸c dông.

Wgiã= q.n.c..A’= 250.1,2.1,25.(6,9.1,7+9.2.1,75).0,3 Wgiã= 250.1,2.1,25.13 = 4875 (N/m2)

Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc trªn ta ® îc

.1,5 + 0,003} + 4875 Wdc= (200000 + 150000 ) .{

Wdc= 9232,5 (N) = 9,2325 (KN)

1.4. TÝnh c«ng suÊt ®éng c¬ vµ chän ®éng c¬

a) C«ng suÊt ®éng c¬: C¬ cÊu di chuyÓn cæng trôc ® îc chän theo m«men më m¸y.

Gi¸ trÞ m«men më m¸y cÇn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn b¸m cña b¸nh xe chñ ®éng khi ch¹y

kh«ng t¶i trªn ray.

§Ó tiÕn hµnh chän ®éng c¬, x¸c ®Þnh lùc c¶n di chuyÓn cæng trong thêi kú më

m¸y:

WC = Wdc + 1,2

Trong ®ã:

a: gia tèc trung b×nh cña cæng trôc : a = 0,1 (m/s2)

g: gia tèc träng tr êng ; g = 10 (m/s2)

VËy lùc c¶n di chuyÓn khi më m¸y

WC = Wdc + 1,2

WC = 9,2325 + 1,2.

C«ng suÊt s¬ bé chän ®éng c¬

Ntt =

VC: VËn tèc di chuyÓn cæng

VC = 32,5 (m/ph) = 0,54 (m/s)

62 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

c: hiÖu suÊt c¬ cÊu . c= 0,85

quÊn tb= 1,6

VËy

= 5,3(kW) Ntt =

C«ng suÊt tÝnh to¸n cho mét ®éng c¬

Nt = 0,6.Ntt = 0,6.5,3 3,18 (kW)

b) Chän ®éng c¬:

-Dùa vµo c«ng suÊt tÝnh to¸n cho ®éng c¬ s¬ bé ta chän ®«ng c¬ 4A100L4Y3 ( b¶ng

ë chÕ ®é lµm viÖc nÆng cã:

C«ng suÊt danh nghÜa : N®c = 4,0 (kw) ;

VËn tèc quay : n = 1420 (v/p);

HÖ sè qu¸ t¶i : = 2,2

Cos = 0,84

HiÖu suÊt % = 84%

TØ sè truyÒn tÝnh to¸n cña hép gi¶m tèc lµ

itt=

nbx : Tèc ®é quay cña b¸nh xe di chuyÓn (v/ph)

= = 20,7 (v/ph) nbx=

1.5. TÝnh chän bé truyÒn ngoµi :

Bé truyÒn ngoµi sö dông bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng, cã ® êng kÝnh

b¸nh r¨ng nhá d = 11,2 (cm).

§ êng kÝnh b¸nh r¨ng lín ; D = d. ing

ing: TØ sè truyÒn ngoµi, ® îc tÝnh theo

ing =

io: Tû sè truyÒn chung

63 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

io =

VËn tèc quay cña b¸nh xe

= = 20,7 (v/p) nbx =

= 68,6 => i0 =

Tû sè truyÒn ngoµi

= = 6,86 ing =

§ êng kÝnh b¸nh r¨ng bÞ dÉn

Dbr = 11,2.6,86 = 76.832(cm) lÊy Dbr= 75 (cm)

- VËn tèc thùc cña cæng trôc

V = .0,5.3,14 = 32,5 (m/ph)

1.6. KiÓm tra ®éng c¬:

§éng c¬ ® îc kiÓm tra theo ®iÒu kiÖn b¸m (kh«ng quay tr¬n) khi më m¸y

N®c < [N]

- [N] c«ng suÊt tÝnh to¸n tháa m·n ®iÒu kiÖn kh«ng quay tr¬n khi më m¸y ®éng c¬

kh«ng t¶i.

[N] = (kw)

- [M]: M«men më m¸y trªn trôc ®éng c¬ tháa m·n kh«ng quay tr¬n cña b¸nh xe khi

1 +

kh«ng t¶i.

1: m«men c¶n tÜnh khi di chuyÓn víi xe kh«ng mang t¶i:

(kNm) [M] = Mt

t =

1: lùc c¶n di chuyÓn khi kh«ng t¶i tÝnh cho mét ®éng c¬

M1 (kNm)

64 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

1 =

t (kN)

.W’ Wt

’ = {G

Wt’: lùc c°n di chuyÓn to¯n bé cæng trôc khi xe kh«ng t°i tÝnh cho hai ®éng c¬.

’= {9,3 +1,2

.a} Wt +wg + 1,2

1 =

.0,1}  11,1(kN) Wt

.11,1 = 5,55 (kN) => Wt

 M«men c¶n tÜnh kh«ng t¶i tÝnh cho mét ®éng c¬

t =

M1 = 23,8(Nm)

- tb: thêi gian më m¸y nhá nhÊt cña ®éng c¬ khi kh«ng t¶i

tb=

Trong ®ã

amax: Gia tèc cùc ®¹i cho phÐp ®¶m b¶o an toµn b¸m (kb = 1,2)

( + .) - .k - ].g amax = [

 = 0,12

Gb: Träng l îng b¸m cña b¸nh xe chñ ®éng khi kh«ng t¶i Gb= 156 (KN)

VËy

( + ) - .1,5 - ].10 amax = [

amax= 0,156 (m/s2) Thêi gian më m¸y lín nhÊt

= 3,47 (s) tb =

- M«men v« l¨ng t ¬ng ® ¬ng cña khèi l îng chuyÓn ®éng quay vµ tÞnh tiÕn quy vÒ

trôc ®éng c¬ .

65 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

ro + GD2

p + GD2

br) +

GD2= (GD2 (9.32 - HD §AMN)

GD2

ro: m«mem v« l¨ng cña r« to ®éng c¬ ro = 4.g.J (N.m2)

GD2

J = 0,07 ( kgm)

2= 28 (N.m)

ro = 4.0,07.10 = 2,8 (Nm) 2: M«men v« l¨ng cña b¸nh r¨ng G.Dbr

GD2

G.Dbr

VËy GD2 = 1,2( 2,8 + 28) + (7,5 - HD §AMN)

GD2 = 46,33 (Nm)

1 +

M«men më m¸y trªn trôc ®éng c¬ tho¶ m·n kh«ng quay tr¬n khi kh«ng t¶i

= 23,8 + = 74,36 (Nm) [M] = Mt

C«ng suÊt ®éng c¬ tÝnh to¸n cho phÐp ® îc x¸c ®Þnh tháa m·n ®iÒu kiÖn b¸m

khi më m¸y ®éng c¬ khi kh«ng mang t¶i

[N] =

[N] = = 6,91 (kw)

N®c < [N]: VËy ®éng c¬ ®· chän ®¶m b¶o yªu cÇu b¸m.

-Thêi gian thùc tÕ më m¸y cña ®éng c¬ khi kh«ng t¶i .

tb: M«men më m¸y trung b×nh cña ®éng c¬

(s) (9.31 - HD §AMN) tm=

tb=

max= .MDN

Mmax: M«men më m¸y max Mm

MDN: M«men danh nghÜa cña ®éng c¬ .

max= 1,6.26,9 = 43,04 (Nm)

= = 26,9 ( Nm ) MDN=

 Mm

66 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

min= 1,3.26,9  34,97 (Nm)

Mm

tb=

 M«men më m¸y trung b×nh ®éng c¬ .

tb vµo c«ng thøc  thêi gian më m¸y cña ®éng c¬ khong t¶i

= 39,005(Nm) Mm

Thay c¸c gi¸ trÞ Mm

= 0,033(s) tm=

1.7. KiÓm tra an toµn b¸m cña ®éng c¬ .

HÖ sè an toµn b¸m :

 1,2 Kb

’:Lùc c¶n di chuyÓn kh«ng t¶i (Q= 0 ) W’

: tØ sè gi÷a b¸nh xe dÉn ®éng tren tæng sè b¸nh xe = 0,5

t=5,55 (KN)

t= 2,645 > 1,2 .VËy ®iÒu kiÖn b¸m ® îc tho¶ m·n

= 2,645  Kb

1.8. TÝnh to¸n b¸nh xe di chuyÓn

- T¶i träng tÝnh to¸n lín nhÊt t¸c dông lªn b¸nh xe:

Ptt = k1 . 8 . Pbx

Trong ®ã:

k1 = 1,4 : HÖ sè kÓ ®Õn chÕ ®é lµm viÖc cña kÕt cÊu

( B¶ng 5.2 HD §AMN )

 = 0,8 : HÖ sè kÓ ®Õn tÝnh chÊt thay ®æi cña t¶i träng

= = 78000 (N) Pbx =

VËy lùc t¸c dông lªn b¸nh xe.

Ptt = 1,4 .0,8.78000 = 87360( N) =87,36 (kN)

- Gi¸ trÞ øng suÊt nÐn côc bé khi tiÕp xóc gi÷a b¸nh xe vµ ® êng ray lµ tiÕp xóc

® êng (3.3 M$TBNC) tx = 0,418.

67 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Trong ®ã : E = 2,1.107 (N/cm2) ; Rbx = 25 (cm)

Chän ray di chuyÓn lµ ray tµu háa P50, ta cã ®é réng b = 7 (cm)

= 0,418. VËy tx = 0,418.

tx = 42797,97 (N/cm2)

Tõ tx= 42797,97 (N/cm2) ta ®i chän vËt liÖu chÕ t¹o b¸nh xe lµ thÐp , cã ®é cøng

HB = 217 cã

Chän VL lµm b¸nh xe lµ thÐp 45 víi HB =300 cã:

tx = 75.103 (N/cm2) ch = 45.103 (N/cm2)

1.9 TÝnh trôc truyÒn

a. Trôc I (trôc dÉn ®éng)

Trôc I cña c¬ cÊu di chuyÓn cæng chÞu m«men xo¾n cña ®éng c¬ qua hép gi¶m

- M«men tÝnh to¸n cho trôc truyÒn lÊy theo gi¸ trÞ cña M«men më m¸y truyÒn

- M«men xo¾n t¸c dông lªn trôc I

Mx = M®c.igt.gt

Trong ®ã: M®c : M«men ®éng c¬

= = 26,9 (Nm) M®c =

igt = 10 ; gt = 0,9

F x A

P F x B

F y A

F y

r P

F x

220

150

127900,5

(Nmm)

VËy Mx = 26,9.10.0,9 = 242,1(Nm)

68 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

M x (Nmm)

(Nmm)

33528

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

H×nh 1.35: BiÓu m«men trôc I - Lùc vßng t¸c dông lªn trôc I

Ta cã c«ng thøc tÝnh lùc vßng: P =

Mx: M«men xo¾n trªn trôc I. Mx= 242,1 (Nm)

d: § êng kÝnh b¸nh r¨ng trªn trôc I

d = =  72,89 (mm)

VËy P = =  6642.89 (N)

Pr = P.tg = 6642,89.tg200  2417,81(N)

- Ph¶n lùc ë c¸c gèi

+ Ph¶n lùc theo ph ¬ng x

Fx= Pr + Fx = RBx+ RAx (N)

MA = 30.RBx- 45.F - 22.Pr= 0

(N)  RBx =

Fx : lùc truyÒn tõ khíp nèi truyÒn ®Õn trôc b¸nh r¨ng nhá.

= 0,3. = 648,48 (Nm)  Fx= (0,2  0,3 ).

= 3313,93 (N)  RBx=

 RAx= 531.2 (N)

+ Ph¶n lùc theo ph ¬ng y

69 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

RAy+ RBy= P

MA = 30.RBy– 22.P = 0

= = 4871,45 (N)  RBy =

 RAy= 1771,44 (N)

Ta cã biÓu ®å M«men nh h×nh 1.35

- M«men uèn t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm: TiÕt diÖn n- n

Mu =

= 47341,7 (Nmm) Mu =

- M« men t ¬ng ® ¬ng t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm

Mtd =

Mtd = 214943.12 (Nmm)

- § êng kÝnh trôc I

(CT 7-3 –TKCTM) dI >

Trong ®ã:

[]: øng suÊt cho phÐp cña VL lµm trôc.

Chän VL lµm trôc lµ thÐp 45 ta cã

[] = 50 (N/mm2) (B¶ng 7-2 –TKCTM)

VËy

 40 (mm) dI >

- T¹i tiÕt diÖn gèi tùa B .

Mu =

= 127900,5 (Nmm) Mu =

- M«men t ¬ng ® ¬ng t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm

Mtd =

70 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

= 303906,3(Nmm) Mtd =

- § êng kÝnh trôc I

(CT 7-3 –TKCTM) dI >

Trong ®ã:

[]: øng suÊt cho phÐp cña VL lµm trôc.

- Chän VL lµm trôc lµ thÐp 45 ta cã

[] = 50 (N/mm2) (B¶ng 7-2 –TKCTM)

VËy

 40 (mm) dI >

Chän ® êng kÝnh trôc II (Gèi tùa B): dI = 40 (mm)

b. Trôc II (trôc b¸nh xe)

V× b¸nh r¨ng bÞ dÉn g¾n chÆt vµo b¸nh xe mµ kh«ng gèi lªn trôc nªn lùc vßng P

xD F

yD F

n P F x C

F y C

C D P r

150

(Nmm) 2469825

(Nmm) M x

(Nmm) 426334,5

(Nmm) M y

242100 71 (Nmm) Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

(Nmm) M xo¾n

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

H×nh 1.36: BiÓu m«men trôc II

P = 6642,89(N) (M«men xo¾n tõ b¸nh r¨ng nhá truyÒn tíi ).

Pr = 2417,81 (N)

F = = = 35000 (N)

- Ph¶n lùc ë c¸c gèi

+ Ph¶n lùc theo ph ¬ng x

MC = 30.RDx - 15.(F - Pr) = 0

= = 16291,095 (N) => RDx =

+ Ph¶n lùc theo ph ¬ng y

MC = 30RDy– 15P = 0

= = 3321,445 (N) => RDy =

Ta cã biÓu ®å m«men nh h×nh 3.36

- M«men uèn t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm:

Mu =

 4291 (KNmm) Mu =

- M«men t ¬ng ® ¬ng t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm

Mtd =

= 4296119,215 (Nmm) Mtd =

- § êng kÝnh trôc II

(CT 7-3 –TKCTM) dII >

[]: øng suÊt cho phÐp cña VL lµm trôc.

Chän VL lµm trôc lµ thÐp 45 ta cã

[] = 50 (N/mm2) (B¶ng 7-2 –TKCTM)

VËy

= 95,07 (mm) dII >

72 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Chän ® êng kÝnh trôc II: dII = 100 (mm)

1.10. KiÓm nghiÖm trôc vÒ ®é bÒn mái theo hÖ sè an toµn

- XÐt víi trôc I.

+ TiÕn hµnh kiÓm nghiÖm hÖ sè an toµn cña trôc t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm ( tiÕt diÖn (

n- n )

+ T¹i tiÕt diÖn n - n trôc chÞu øng suÊt uèn vµ øng suÊt xo¾n HÖ sè an toµn tho¶ m·n

®iÒu kiÖn

S =  {S} (c«ng thøc15-3- chi tiÕt m¸y)

Trong ®ã :

{S} = 2,5  3 : Lµ hÖ sè an toµn ph¶i ®¹t ® îc

S: HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt uèn

S =

S: HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt xo¾n

S =

-1 vµ -1 : Giíi h¹n mái uèn vµ mái xo¾n trong chu tr×nh

-1  (0,4  0,45 ).

b= 0,4.

b= 0,4.600 = 240 (N/mm2)

Trong c¸c c«ng thøc trªn :

b= 0,25.

b= 0,25.600 = 150 (N/mm2)

b= 600 (N/mm2).ta chän thÐp lµ thÐp 45  øng suÊt bÒn lµ

a; a: Biªn ®é øng suÊt uèn vµ øng suÊt xo¾n trong tiÕt diÖn trôc

-1 ( 0,23  0,28 ).

; a=

W : M«men c¶n uèn cña trôc

W = = = 16746,667(mm3)

73 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

= 2,827 (N/mm2)  a=

Wo : M«men c¶n xo¾n cña tiÕt diÖn trôc .

= = 12560 (mm3) Wo =

= 12,672 (N/mm2) a=

m ; m: øng suÊt xo¾n trung b×nh vµ øng suÊt uèn

m a = 12,672 (N/mm2) ; m= 0

 ; : HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h ën cña øng suÊt trung b×nh ®Õn ®é bÒn mái

  0,1 ;  0,05 ;  = 0,7 ;  = 0,59

K; K : HÖ sè tËp trung øng suÊt thùc tÕ khi uèn vµ khi xo¾n ( B¶ng 15-3 – chi

tiÕt M¸Y tËp 2 ) cho mèi ghÐp then .

K= 1,75 ; K = 1,5

 : HÖ sè t¨ng bÒn chän  = 1

Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc trªn ta cã

= 33,96 S =

= 4,566 S =

HÖ sè an toµn S :

S = = = 4,52

XÐt thÊy hÖ sè an toµn S > 3 VËy trôc tho¶ m·n ®iÒu kiÖn an toµn

1.11. KiÓm tra trôc vÒ ®é bÒn qu¸ t¶i :

- Khi lµm viÖc qu¸ t¶i ®ét ngét (vÝ dô më m¸y ).Trôc cã thÓ bÞ biÕn d¹ng d

qu¸ lín hoÆc bÞ g·y .§Ó trôc cã thÓ lµm viÖc b×nh th êng trôc ® îc chän ph¶i

tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau

t®=  {}qt

74 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Trong ®ã : (N/mm2) u=

Mu: M«men uèn trªn trôc Mu= 47341,7(Nmm)

d : § êng kÝnh trôc d = 40 (mm)

= 7,4 (N/mm2) u =

 : øng suÊt tiÕp trªn trôc

 = = = 37,83(N/mm2)

 øng suÊt t ¬ng ® ¬ng

= 38,55 (N/mm2) t® =

{}qt: øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp

{ }qt 0,8 ch= 0,8 . 43 = 344 (N/mm2)

VËy trôc ® îc chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i .

- V× hÖ sè an toµn cña trôc kh¸ lín , nªn ta kh«ng cÇn tÝnh to¸n trôc vÒ ®é

cøng. § êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc sau tÝnh to¸n ® îc lÊy nh sau .

d1= 45 (mm) ; d2= 40 (mm)

- XÐt víi trôc II.

+ TiÕn hµnh kiÓm nghiÖm hÖ sè an toµn cña trôc t¹i tiÕt diÖn nguy hiÓm ( tiÕt diÖn

(n-n)

+ T¹i tiÕt diÖn n - n trôc chÞu øng suÊt uèn vµ øng suÊt xo¾n HÖ sè an toµn tho¶ m·n

®iÒu kiÖn

S =  {S} (c«ng thøc15-3- chi tiÕt m¸y)

Trong ®ã :

{S} = 2,5  3 : Lµ hÖ sè an toµn ph¶i ®¹t ® îc

S: HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt uèn

S =

S: HÖ sè an toµn chØ xÐt riªng øng suÊt xo¾n

75 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

S =

-1 vµ -1 : Giíi h¹n mái uèn vµ mái xo¾n trong chu tr×nh

-1  (0,4  0,45 ).

b= 0,4.

b= 0,4.600 = 240 (N/mm2)

Trong c¸c c«ng thøc trªn :

b= 0,25.

b= 0,25.600 = 150 (N/mm2)

b= 600 (N/mm2).Ta chän thÐp lµ thÐp 45  øng suÊt bÒn lµ

a; a: Biªn ®é øng suÊt uèn vµ øng suÊt xo¾n trong tiÕt diÖn trôc

-1 ( 0,23  0,28 ).

; a=

W : M«men c¶n uèn cña trôc

W = = = 261666,7 (mm3)

= 16,4 (N/mm2)  a=

Wo : M«men c¶n xo¾n cña tiÕt diÖn trôc .

= = 196250 (mm3) Wo =

= 0,811 (N/mm2) a=

m ; m: øng suÊt xo¾n trung b×nh vµ øng suÊt uèn

m a = 0,811 (N/mm2) ; m= 0

 ; : HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h ën cña øng suÊt trung b×nh ®Õn ®é bÒn mái

  0,1 ;  0,05 ;  = 0,7 ;  = 0,59

K; K : HÖ sè tËp trung øng suÊt thùc tÕ khi uèn vµ khi xo¾n ( B¶ng 15-3 – chi

tiÕt may tËp 2 )cho mèi ghÐp then .

K= 1,75 ; K = 1,5

 : HÖ sè t¨ng bÒn chän  = 1

Thay c¸c gi¸ trÞ vµo c«ng thøc trªn ta cã

76 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

= 5,85 S =

= 71,37 S =

HÖ sè an toµn S :

S = =  5,83

XÐt thÊy hÖ sè an toµn S > 3 VËy trôc tho¶ m·n ®iÒu kiÖn an toµn

1.11. KiÓm tra trôc vÒ ®é bÒn qu¸ t¶i :

- Khi lµm viÖc qu¸ t¶i ®ét ngét (vÝ dô më m¸y ).Trôc cã thÓ bÞ biÕn d¹ng d

qu¸ lín hoÆc bÞ g·y .§Ó trôc cã thÓ lµm viÖc b×nh th êng trôc ® îc chän ph¶i

tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau

t®=  {}qt

Trong ®ã : (N/mm2) u=

Mu: M«men uèn trªn trôc Mu= 4291000 (Nmm)

d : § êng kÝnh trôc d = 100 (mm)

= 42,91 (N/mm2) u =

 : øng suÊt tiÕp trªn trôc

 = = = 2,421 (N/mm2)

 øng suÊt t ¬ng ® ¬ng

= 43,11 (N/mm2) t® =

{ }qt: øng suÊt qu¸ t¶i cho phÐp

{ }qt 0,8 ch= 0,8 . 43 = 344 (N/mm2)

VËy trôc ® îc chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i .

- V× HÖ sè an toµn cña trôc kh¸ lín , nªn ta kh«ng cÇn tÝnh to¸n trôc vÒ ®é

cøng . § êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc sau tÝnh to¸n ® îc lÊy nh sau .

77 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

d1= 95 (mm) ; d2= 100 (mm)

1.12. Chän æ l¨n :

lªn. Ngoµi ra lùc t¸c dông däc trôc nhá lªn ta lùa chän ph ¬ng ¸n lµ æ bi ®òa ®ì

lßng cÇu 2 d·y cho c¸c gèi ®ì puly cæng.

-Víi kÕt cÊu trôc cã ® êng kÝnh ngâng trôc l¾p æ d = 95 (mm) ta chän lo¹i æ bi lµ æ

®òa ®ì lßng cÇu 2 d·y cì trông réng kÝ hiÖu : 1619 cã ® êng kÝnh trong d = 95

(mm) .§ êng kÝnh ngoµi D = 200 , chiÒu réng B = 67 .HÖ sè kh¶ n¨ng lµm viÖc C =

145000 (N) T¶i träng tÜnh cho phÐp Co= 700000 (N)

KiÓm tra kh¶ n¨ng t¶i cña æ ;

C = Q. (n.h)0,3  Co

Trong ®ã :

Q : T¶i träng t ¬ng ® ¬ng

Q = ( KV.R+ m.A). Kn.Kt (N)

R = = 35.000 (N)

A : T¶i träng däc trôc A = Fx = 648.48 (N)

8-2 TKCTM )

Kt: HÖ sè t¶i träng ®éng (B¶ng 8-3 TKCTM). kT= 1

kV: HÖ sè xÐt ®Õm vßng nµo cña æ lµ vßng quay

Kv= 1 ( B¶ng 8-5 – TKCTM )

Kn: HÖ sè nhiÖt ®é ( B¶ng 8-4– TKCTM ).Kn= 1

-Thay c¸c gi¸ trÞ t ¬ng øng vµo biÓu thøc trªn ta cã t¶i träng t ¬ng ® ¬ng

Q = (1.35000 + 4,5.648,48).1.1 = 37918,16 (N)

HÖ sè kh¶ n¨ng lµm viÖc cña æ

C = Q. (n.h)0,3=37918,6. ( 20,7.500)0,3= 607,2 (KN)

n : sè vßng quay cña æ n = 20,7 (v/ph)

h : Thêi gian phôc vô h = 500(giê)

XÐt thÊy Ctt < Cæl¨n .VËy æ l¨n ® îc chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn cho phÐp

78 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ

Tài liệu tham khảo:

1. Máy và thiết bị nâng chuyển .

PTS: Trương Quốc Thành

2. Hướng dẫn đồ án máy nâng.

ThS: Nguyễn Thái Dương

3. Sức bền vật liệu

TS: Nguyễn Xuân Hùng

4. Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động

TS: Trịnh Chất- Lê Văn Uyển

5. Chi Tiết Máy

Th S: Nguyễn Thái Dương

79 Khoa C¬ KhÝ ChÕ T¹o M¸y

§å ¸n Tèt NghiÖp Tr êng Cao §¼ng C«ng NghÖ