Tính toán cần cẩu Derrick tải trọng nâng 3T dùng cho tàu thủy - chương 5: Chọn phương án và tính toán cơ cấu nâng

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

Thêm vào BST

Báo xấu

214
lượt xem 79
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

việc tính toán thiết kế cơ cấu nâng là loại cơ cấu nâng dẫn động bằng máy. Đối với có cấu nâng dẫn động bằng máy thường gặp là dẫn động riêng, do tính chất đặc biệt quan trong và yêu cầu cao đối với máy dẫn động bằng điện. Do vị trí đặc biệt của cơ cấu nâng trong bất kỳ loại máy trục nào, nó phải đảm bảo độ an toàn, độ tin cậy, độ ổn định cao khi làm việc đều phải được chế tạo nghiêm chỉnh với chất lượng tốt của các khâu....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tính toán cần cẩu Derrick tải trọng nâng 3T dùng cho tàu thủy - chương 5: Chọn phương án và tính toán cơ cấu nâng

Chương 5: CHOÏN PHÖÔNG AÙN VAØ TÍNH TOAÙN CÔ CAÁU NAÂNG Ôû ñaây vieäc tính toaùn thieát keá cô caáu naâng laø loaïi cô caáu naâng daãn ñoäng baèng maùy. Ñoái vôùi coù caáu naâng daãn ñoäng baèng maùy thöôøng gaëp laø daãn ñoäng rieâng, do tính chaát ñaëc bieät quan trong vaø yeâu caàu cao ñoái vôùi maùy daãn ñoäng baèng ñieän. Do vò trí ñaëc bieät cuûa cô caáu naâng trong baát kyø loaïi maùy truïc naøo, noù phaûi ñaûm baûo ñoä an toaøn, ñoä tin caäy, ñoä oån ñònh cao khi laøm vieäc ñeàu phaûi ñöôïc cheá taïo nghieâm chænh vôùi chaát löôïng toát cuûa caùc khaâu. 2.2.1. Choïn Phöông Aùn Cho Cô Caáu Naâng Vieäc choïn phöông aùn cho cô caáu naâng phaûi ñaûm baûo moät soá yeâu caàu sau: - Laép raùp söûa chöõa deã daøng - Ñaûm baûo ñoä beàn vaø coù khaû naêng thay theá deã daøng khi bò hoûng hoùc. - Chaéc chaén vöõng vaøng khi laøm vieäc - Kích thöôùc goïn, troïng löôïng nheï
Choïn sô ñoà cho cô caáu naâng nhö hình veõ (2-1) laép cho cô caáu truïc quay. 2.2.2. Tính Toaùn Cô Caáu Naâng 2.2.2.1. Choïn caùp Ñieàu tröôùc tieân cuûa vieäc tính toaùn cô caáu naâng laø choïn phaàn töû meàm deã uoán duøng ñeå naâng haï vaät. Vieäc löïa choïn caùc phaàn töû meàm naøy phuï thuoäc vaøo caùc thoâng soá cô baûn, ñieàu kieän söû duïng cheá ñoä laøm vieäc cuõng nhö caùc yeâu caàu ñaëc bieät veà caáu taïo maø löïa choïn. Vì cô caáu laøm vieäc vôùi ñoäng cô ñieän, daãn ñoäng vaän toác cao neân choïn caùp laøm phaàn töû meàm ñeå lieân keát caùc chi tieát laïi vôùi nhau trong cô caáu naâng.
Trong cô caáu naâng caùp laø loaïi daây coù nhieàu öu ñieåm hôn so vôùi loaïi daây khaùc nhö xích taám, xích haøn vaø laø loaïi daây ñöôïc söû duïng phoå bieán nhaát trong nghaønh maùy truïc hieän nay. Trong caùc kieåu keát caáu daây caùp thì keát caáu kieåu K-P theo OCT 2688-55 coù tieáp xuùc ñöôøng giöõa caùc sôïi theùp ôû caùc lôùp beà maët keà nhau, laøm vieäc laâu hoûng ñöôïc söû duïng roäng raõi. Vaät lieäu cheá taïo laø sôïi theùp coù giôùi haïn beàn 1200  2100N/mm2. Vaäy ta choïn loaïi caùp K-P6 x 19 = 114 (OCT 2688-55) vôùi giôùi haïn beàn sôïi theùp trong khoaûng 1400  2000 N/mm2 ñeå deã daøng thay theá sau naøy khi bò hoûng ñöùt. 2.2.2.2. Palaêng giaûm löïc Trong quaù trình laøm vieäc cuûa cô caáu naâng thì daây caùp ñöôïc quaán leân tang qua roøng roïc ñoåi höôùng. Ñeå tieän lôïi trong khi laøm vieäc, giaûm löïc caêng daây caùp vaø giaûm ñöôøng kính kích thöôùc boä truyeàn ñoäng ta choïn sô ñoà palaêng ñôn vôùi taûi troïng naâng 3 taán, boäi suaát palaêng a=2 ñeå naâng haï vaät. + Löïc caêng ñònh möùc xuaát hieän ôû nhaùnh daây cuoán leân tang qua roøng roïc daãn höôùng khi naâng vaät.
Ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: Qmax S dm  a. g p Trong ñoù: Qmax = k.Qdn = 1,2.3000 = 3600 (kg) Qdn: Troïng löôïng danh nghóa vaät naâng. Qmax: Troïng löôïng vaät naâng coù tính ñeán thieát bò mang vaät. R: Hieäu suaát roøng roïc ñaët treân oå laên vaø boâi trôn baèng môõ. --> choïn R = 0.98 a: Boäi suaát cuûa palaêng a=2 p: Hieäu suaát cuûa palaêng, p =  ra = 0,96 Qmax 3600 Theá soá vaøo: S dm    1913.3( KG ) a. P R 2.0,96.0,98
2.2.2.3. Kích thöôùc daây caùp Kích thöôùc daây caùp ñöôïc choïn döïa vaøo coâng thöùc: Sñ = Smax .n Trong ñoù: Sñ – löïc keùo ñöùt caùp, N n- heä soá an toaøn cuûa caùp khi noù laøm vieäc trung bình, n=5,5 Smax = Sdm .k = 1913,3 .1,5 = 2870 KG Vôùi: k laø heä soá taûi troïng ñoäng, k= 1,5  Sñ = 2870 . 5,5 = 15785 KG Thoâng qua Sñ ñaõ tính ta choïn caùp theo tieâu chuaån OCT 3077-55 coù löïc ñöùt daây caùp theo tieâu chuaån Sñ  Smax . n, ta choïn ñöôïc caùp coù thoâng soá sau: Giôùi haïn beàn cuûa sôïi: b = 1500N/mm2 Ñöôøng kính caùp: dc = 15mm Löïc keùo ñöùt: Sñ = 11800 Kg/mm2 Tieát dieän cuûa caùp: Fc = 86,91mm2 Troïng löôïng caùp treân 100m: 80,02kg 2.2.2.4. Caùc kích thöôùc cô baûn cuûa tang vaø roøng roïc 2.2.2.4.1. Ñöôøng kính cô baûn cuûa tang vaø roøng roïc Đường kính nhoû nhaát cuûa tang vaø roøng roïc ñöôïc xaùc ñònh töø ñieàu kieän beàn laâu cuûa daây caùp theo coâng thöùc sau: Dtg = dc (e-1)
Trong ñoù: dc – ñöôøng kính caùp, dc = 15mm e- heä soá ñöôøng kính tang, ôû cheá ñoä laøm vieäc trung bình daãn ñoäng baèng maùy, e=18 Dtg = dc (e-1) = 15 (18-1) = 255mm Choïn ñöôøng kính tang Dtg = 260 vaø ñöôøng kính roøng roïc baèng ñöôøng kính tang ñeå ñaûm baûo ñoä beàn laâu cho caùp DR = 260mm. Vaät lieäu cheá taïo tang vaø gang vaø roøng roïc laø theùp CT3, tang xeû raõnh 2.2.2.4.2. Chieàu daøi tang Tang phaûi ñaûm baûo sao cho khi haï vaät xuoáng vò trí thaáp nhaát treân tang vaãn coøn laïi ít nhaát 1,5 voøng daây, khoâng keå nhöõng voøng naèm trong caëp (quy ñònh veà an toaøn). - Chieàu daøi coù ích cuûa caùp: 1 = H.a H: chieàu cao naâng danh nghóa, H= 13,5m a: boäi suaát palaêng, a=2 Vaäy 1 = 13,5 . 2 = 27m - Soá voøng caùp laøm vieäc treân tang:
1 27000 Zo    31,5vong - Soá voøng caùp toaøn boä  ( Dt  d c ) 3,14(260  15) treân tang: Z = Z0 + Z1 Trong ñoù: Z1 soá voøng thöøa döï tröõ khoâng söû duïng ñeán ( 1,5) Z = Z0 + Z1 = 31,5 + 3,5 = 34 (voøng) - Chieàu daøi phaàn caét ren treân tang L0 = Z.t Trong ñoù: t- laø böôùc quaán caùp treân tang coù xeû raõnh xoaén oác vaø keát caáu raõnh tang ñöôïc laáy theo ñöôøng kính caùp quaán treân tang. t = dc + (23) (mm) = 15 + 2 = 17 L0 = 34 . 17 = 578 (mm) - Chieàu daøi toaøn boä cuûa tang laø: L (m) L = L0 + Lk + 2Ltb Vôùi: Lk- phaàn tang keïp ñaàu caùp Ltb- phaàn tang ñeå laøm thaønh beân Chieàu daøi Lk laø phaàn tang ñeå keïp ñaàu caùp, thöôøng duøng phöông phaùp thoâng thöôøng neân phaûi caét theâm khoaûng 4 voøng raõnh tang nöõa ta choïn phöông aùn laø keïp caùp ôû beân ngoaøi thaønh tang, do ñoù:
Lk = 4.15 = 60 (mm) Vì tang ñaõ ñöôïc caét raõnh, caùp nguoàn moät lôùp neân khoâng caàn phaûi laøm thaønh beân, tuy nhieân ôû hai ñaàu tang tröôùc khi vaøo phaàn caét raõnh ta ñeå laïi moät khoaûng baèng Ltb = 22mm. Vaäy chieàu daøi toaøn boä cuûa tang L = 578 + 60 + 22 = 600 (mm) - Beà daøy cuûa tang xaùc ñònh theo coâng thöùc kinh nghieäm.  = 0,02.Dt + (6  10) = 0,02 . 260 + (6  10) = 12 (mm) Kieåm tra söùc beàn cuûa tang theo coâng thöùc: k . .S d n   .t Vôùi: - heä soá giaûm öùng suaát vôùi tang baèng gang  = 0,8 k- heä soá phuï thuoäc soá lôùp caùp cuoán treân tang Soá lôùp 1 2 3 4 cuoán k 1 1,4 1,8 2 k . .S d 1.0,8.15785 n    61,90 N / mm 2  .t 12.17 Tang ñöôïc ñuùc baèng gang CЧ 15 – 32 laø vaät lieäu phoå bieán nhaát coù giôùi haïn beàn neùn laø: bn = 565N/mm2.     bn  565  133 N / mm 2 5 5
Vaäy tang laøm vieäc ñuû beàn