Thiết kế cầu trục 1 tấn phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm, chương 10

Chia sẻ: Nguyen Van Luong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

111
lượt xem 24
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'thiết kế cầu trục 1 tấn phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm, chương 10', kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Thiết kế cầu trục 1 tấn phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm, chương 10

Chương 10: Các bộ phận khác của cơ cấu nâng b. Cặp đầu cáp lên tang Ta sử dụng phương pháp kặp đầu cáp trên tang thông thường: ở mỗi đầu cáp dùng 3 tấm cặp, tương lo ứng với đường kính dây cáp dc = 5,6 mm, bước cắt rãnh t = 8 mm, vít d1 cấy M10. Lực tính toán đối với cặp cáp xác định theo công thức (2-16) – (tr.22). S max 7844 S0  f  0,14.4  1352 N Hình 2.8. Cặp cáp e e trên tang Trong đó: Smax =7844 N f = 0,14 – hệ số ma sát giữa tang với mặt cáp.   4 - góc ôm của các vòng cáp dự trữ trên tang. Lực kéo các vít cấy S0 1352 p   4828 N 2 f 2.0,14 Lực uốn các vít cấy P0  P. f  4828.0,14  676 N
Ứng suất tổng xuất hiện trong thân vít cấy, theo công thức (2- 17) – (tr.23) 1,3P P0 l 0      .d1 0,1.Z .d13 2 Z. 4 Trong đó: d1 = 8 mm – đường kính trong của vít cấy. l0 = 8 mm – tay đòn đặt lực P0 (l0  l + c). Z = 3 – số bu lông cặp cáp. Vậy: 1,3.4828 676.8     41,64  35,2  76,84 N / mm 2   .8 2 0,1.3.8 3 3. 4 Vậy các vít cấy này có thể làm bằng thép CT3 có ứng suất cho phép: [  ] = 75  85 N/mm2 c. Tính trục tang Sơ đồ tính như hình 2-9. RA RA =4047 RA = 3797 RA 78,5 35 152 30 B A D C R = 7844 217 Hình 2.9. Sơ đồ tính trục tang. Xét trường hợp vị trí của lực căng dây trên tang sẽ không thay đổi và nằm ở điểm giữa tang.
Trị số của hợp lực này bằng: R = Smax = 7844 N Từ sơ đồ tính trục tang trên hình (2-9) ta xác định được tải trọng tác dụng lên may ơ bên trái (điểm D). RD = 7844 78,5 = 4047 N 152 Tải trọng tác dụng lên may ơ bên phải (điểm C) RC = R – RD = 7844 – 4047 = 3797 N Phản lực tại ổ A bằng: 4047(152  30)  3797.30 RA =  3919 N 217 Phản lực tại ổ B là: RB = R – RA = 7844 – 3919 = 3925 N Mômen uốn tại D MD = 3919.35 = 137165 Nmm Mômen uốn tại C MC = 3925.30 = 117750 Nmm Trục tang không truyền mômen xoắn, chỉ chịu uốn. Đồng thời trục quay cùng với tang khi làm việc, nên nó sẽ chịu ứng suất uốn theo chu kì đối xứng. Vật liệu trục tang – dùng thép 45 với giới hạn bền  b 610 N / mm 2 , giới hạn chẩy  ch  430 N / mm 2 và giới hạn mỏi  1  250 N / mm 2 . ' Khi đó ứng suất uốn cho phép với chu kì đối xứng
trong phép tính sơ bộ có thể xác định theo công thức (1-12) – (tr.12).  1 ' 250      78 N/mm2 n.k 1,6.2 ' Với các hệ số k’ và n tra theo bảng 1-5 và 1-8 Vậy tại điểm D trục phải có đường kính là: MD 137165 d 3 3  26 mm 0,1.  0,1.78 Kết cấu trục cùng các kích thước cho trên hình 2-12. Trục cần được kiểm tra tại các tiết diện có khả năng chịu ứng suất lớn nhất: các tiết diện cần kiểm tra là I-I, II- II, III-III và IV-IV. - Ta kiểm tra tiết diện I-I, có đường kính d = 30 mm MD 176610 Ứng suất uốn lớn nhất: u  3   65,61 N/mm 0,1.d 0,1.30 3 III IV II I 28 30 28 30 III IV I II 35 152 30 Hình 2-10. Kết cấu trục tang. Xuất phát từ tuổi bền tính toán A =15 năm, với chế độ làm việc nhẹ và sơ đồ tải trọng ở hình (2-4) ta sẽ tính số chu kỳ làm việc như sau: Số giờ làm việc tổng cộng
T = 24.365.A.kn.kng = 24.365.15.0,25.0,33 = 10573 h Trong đó: kn = 0,25; kng = 0,33 tra theo bảng (1-1). Số chu kỳ làm việc tổng cộng Z0 = 60Tnt(CĐ) = 60.10573.32.0,15 = 3045024 Trong đó: nt = 32 v/ph – số vòng quay trục tang. (CĐ) = 0,15 – cường độ làm việc của cơ cấu với chế độ làm việc nhẹ. Số chu kì làm việc tương ứng với các tải trọng Q1, Q2, Q3. 2 2 Z1 = Z0 = 3045024 = 609005 10 10 5 5 Z2 = Z0 = 3045024 = 1522512 10 10 3 3 Z3 = Z0 = 3045024 = 913057 10 10 Số chu kỳ làm việc tương đương là: Ztđ = 609005.18 + 1522512.0,758 + 913057.0,28 = 761258 Hệ số chế độ làm việc 10 7 8 10 7 kc  8   1,4 Z tđ 761258 Giới hạn mỏi tính toán  1   1 .k c  250.1,3  325 ' N/mm2 Hệ số chất lượng bề mặt ở đây lấy = 0,9 – bề mặt gia công tinh. Hệ số kích thước lấy    0,88 (bảng tính “chi tiết máy”). Hệ số tập trung ứng suất k  2 .
Hệ số an toàn là  1 325 n    1,96 k  2 325  u  1 . m 65,61  .0   . b 0,88.0,9 610 Hệ số an toàn cho phép của trục trong điều kiện làm việc bình thường là: [n] = 1,5  2,6. Vậy trục tang đảm bảo an toàn Đối với các tiết diện II-II, III-III và IV-IV ta cũng làm phép kiểm tra tương tự. d. Khớp nối trục động cơ với hộp giảm tốc Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi, là loại khớp nối di động có thể lắp và làm việc khi hai trục không đồng trục tuyệt đối; ngoài ra loại khớp này còn giảm được chấn động và va đập khi mở máy và khi phanh đột ngột. Phía nửa khớp bên hộp giảm tốc kết hợp làm bánh phanh. Khi đó mômen lớn nhất mà khớp phải truyền có thể xuất hiện trong hai trường hợp: khi mở máy nâng vật và khi phanh hãm vật đang nâng. - Khi mở máy nâng vật, với hệ số quá tải lớn nhất đã quy định, sẽ xuất hiện mômen mở máy lớn nhất bằng Mm max = 2,5.Mdn = 2,5.11,4 = 28,5 Nm Phần dư để thắng quán tính của cả hệ thống. Md = Mm max – Mn = 28,5 – 14,2 = 14,3 Nm Trong đó: Mn = 14,2 – mômen tĩnh khi nâng vật (đã tính ở phần trước).
Một phần mômen Md này tiêu hao trong việc thắng quán tính các tiết máy quay bên phía trục động cơ (rôto của động cơ điện kể cả nửa khớp), còn lại mới là phần truyền qua khớp. Mômen vô lăng của nửa khớp phía động cơ lấy bằng 40%, mômen vô lăng của cả khớp G D  i 2 ' i k  0,4.0,216  0,0864 Nm 2 Trong đó: G D  i 2 i k  0,216 Nm 2 (đã tính ở phần trước). Mômen vô lăng các tiết máy quay trên giá động cơ  G D  G D  2 '   ' i i I i 2 i roto  Gi Di2 k  0,48  0,0864  0,5664 Nm 2 Momen vô lăng tương đương của vật nâng (có vận tốc vn) chuyền về trục động cơ. 2 G D  i 2 i td  0,1.Q0 vn 2 n đc  0,1.10250 10 2 1420 2  0,051Nm 2 Tổng mômen vô lăng của cả hệ thống  G D    G D   G D  i i 2 i 2 i I i 2 i td  1,1(0,48  0,216)  0,051  0,8166 Nm2 Tổng mômen vô lăng của phần cơ cấu từ nửa khớp bên phía hộp giảm tốc về sau kể cả vật nâng  G D   G D    G D  i i 2 ' i i 2 i 2 ' i I  0,8166  0,5664  0,2502 Nm2 Phần mômen dư truyền qua khớp M  Md '  G D   14,3 0,2502  4,38 Nm i i 2 '  G D  d 2 i 0,8166 i Tổng mômen truyền qua khớp M’k = Mn + M’d = 14,2 + 4,38 = 18,58 Nm
- Khi hãm vật đang nâng, mômen đặt trên phanh là Mph = 14Nm. Tổng mômen để thắng quán tính của các hệ thống Mqt = Mph + M*t = 14 + 9,3 = 23,3 Nm Trong đó: M*t = Mh = 9,3 Nm (đã tính phần trước) Ta có thể tính được phần mômen truyền qua khớp để thắng quán tính các tiết máy quay trên phía động cơ bằng cách tương tự như trên. Mặt khác cũng có thể tính xuất phát từ thời gian phanh, theo công thức (3-6) – (tr.52).   (Gi Di ) I n1 Q0 .D0 .n1 2 tn  ph  375( M ph  M t* ) 375( M ph  M t* ).a 2 .i0 2 1,1.0,686.1420 10250.0,1406 2.1420.0,807 =   0,1287 s 375.23,3 375.23,3.2 2.31,34 2 Mômen truyền qua khớp để thắng quán tính sẽ bằng M M" '   G D  .n i 2 ' i I 1  0,5664.1420  16,663 Nm k qt n 375.t ph 375.0,1287 Như vậy, khi phanh vật đang nâng khớp phải truyền mômen lớn hơn, do đó cần phải kiểm tra khả năng truyền tải của khớp theo mômen truyền yêu cầu là M =16,663 Nm. Kiểm tra điều kiện an toàn của khớp nối: M.k1.k2 = 16,665.1,3.1,1 = 23,824 Nm < Mmax = 46,62 Nm Trong đó: k1, k2 – là hệ số tính đến mức độ quan trọng của cơ cấu và điều kiện
làm việc của cơ cấu, giá trị được tra theo bảng (2-7). Mmax = Rn.P = 46,26 Nm (dựa vào phần tính chọn phanh). Vậy khớp nối đã chọn đã làm việc an toàn. Bảng (2-7). Hệ số k1 và k2. k2 đối với chế độ làm việc Loại cơ cấu k1 Nh TB N RN Cơ cấu nâng 1,3 vật 1,5 Cơ cấu nâng chuyển 1,4 1,1 1,2 1,3 1,5 kim loại lỏng Cơ cấu thay 1,2 đổi tầm với Cơ cấu di chuyển và cơ cơ vấu quay