Chương 6: Các cơ cấu khác Móc . - Móc dùng trong máy trục có hai loại chủ yếu là móc đơn và móc hai nghạnh. - Móc đơn (hình a ) là loại móc thường dùng được chế tạo bằng các phương pháp rèn , dập hay ghép từ các tấm kim loại được chế tạo bằng thép 20 hoặc thép CT3 . - Móc hai nghạnh ( hình b) là móc dùng để treo tải có hình dạng dài như cột điện , ống dẫn , gỗ … - Với tải trọng 12.5 tấn theo tiêu chuẩn TOCT 6627-74 ta chọn móc có số hiệu N o 17 chế tạo bằng thép 20 có các ứng suất giới hạn A A B B Hình 6: Móc đơn và móc hai nghạnh C C a b  -1 = 210(N/mm 2 ) ,  ch = 250 (N/mm 2 ) ,  b = 420 (N/mm 2 ) , các thông số của móc : d o = M64 , D = 90 (mm) , m móc = 36 (kg) . - Kiểm tra bền móc tại các tiết diện + Tại tiết diện A-A + Ứng suất lớn nhất xuất hiện ở thớ phía trong tại điểm 1 + Diện tích thiết diện hình thang thân móc: 2 1 20 75 * *115 5462.5( ) 2 2 b b F h mm      . Trong đó : b 1 =20 (mm) , b = 75(mm) , h = 115(mm). + Vò trí trọng tâm thiết diện: 1 1 1 2 2*20 75 115 * * 46.4( ) 3 75 20 3 b b h e mm b b        . + Bán kính cong thân móc: 1 120 46.4 106.4( ) 2 2 a r e mm      . Hình 7 : Tiết diện A - A 1 e 1 Trong đó: a là đường kính miệng móc . + Hệ số hình học của tiết diện :       1 2 1 2 1 1 1 2* 1 *ln b b r er k b r e b b h b b h r e                        . Trong đó : e 2 = h – e 1 = 115 – 46.4 = 68.6(mm) .       2*106.4 75 20 106.4 68.6 1 20 106.4 68.6 *ln 75 20 115* 20 75 115 106.4 46.4 k                        k = 0.09 + Ứng suất tại A-A : 1 2 * 125000* 46.4 196.2( ) 120 * * 5462.5*0.09* 2 2 Q e N a mm F k     Ứng suất cho phép :     2 250 208( ) 1.2 ch N n mm      . (cth:1-6[2]) + Tại tiết diện B-B : 1 2 * 125000* 46.4 98.1( ) 120 2* * * 2*5462.5*0.09* 2 2 Q e N a mm F k     . Ứng suất cắt xác đònh theo công thức 2-7[2] . 2 125000 22.9( ) 5462.5 Q N F mm     . Ứng suất tổng cộng : 2 2 2 2 2 3* 98.1 3* 22.9 105.8( ) T N mm         . Vậy   T    . + Tại tiết diện C-C : phát sinh ứng suất kéo tại cuống móc . 2 2 2 1 1 125000 49.6( ) 56.639 * * 4 4 Q Q N d F mm        . + Ứng suất cho phép:   ' 2 70( ) N mm   theo bảng 2-1[2] . Trong đó : d 1 = 56.639(mm) là đường kính chân ren, theo tiêu chuẩn TCVN2248-77 với đường kính cuống móc d = 64 (mm) . + Chiều cao đai ốc:       2 2 2 2 1 4* * 4*125000*6 54( ) 64 56.639 20 o o d Q S H mm d d         . Trong đó; [  d ] = 20(N/mm 2 ) tra theo bảng 2-9[1] . + Ứng suất cắt chân ren: 2 1 1 125000 26.7( ) * * * * *56.639* 0.87 *0.56*54 c Q N d k k H mm       . + Ứng suất cắt cho phép:     ' 2 0.6 42( ) N mm     . Vậy   c c    . Trục tang : Sơ đồ trục tang : Bộ phận tang được lắp trên trục và ổ như hình 8. Vì sử dụng tang kép nên vò trí hợp lực căng dây sẽ không đổi và nằm giữa tang. Trò số hợp lực này là : max 2* 2*31566 63112( ) R S N    Tải trọng tác dụng lên ma bên trái ( tại điểm D ) là : )(7.29864 1418 671 *63112 1418 671 * NRR D  Tải trọng tác dụng lên ma bên phải ( tại điểm C ) là : )(3.332477.2986463112 NRRR DC  Phản lực tại ổ A là : 97 1418 146 97*)971418(*    CD A RR R )(2.29181 97 1418 146 97*48.34168)971418(*9.28943 NR A      Hình 9: sơ đồ chòu lực của trục tang A D E C B Hình 10 : Biểu đồ mô men của trục Phản lực tại ổ B là : )(8.339302.2918163112 NRRR AB  Mômen uốn tại D là : )(4260455146*2.29181146* NmmRM AD  Momen uốn tại C là ; )(6.329128797*8.3393097* NmmRM BC  Vậy tại điểm D chòu momen lớn nhất . Trục tang không truyền mômen xoắn mà chỉ chòu uốn , đồng thời trục quay với tang khi làm việc nên nó chòu ứng suất theo chu kỳ đối xứng Vật liệu dùng chế tạo trục tang là thép 45 có giới han bền là 2 610( ) b N mm   , giơí hạn chảy là 2 430( ) ch N mm   và giới hạn mỏi là ' 1 2 250( ) N mm    ng suất uốn cho phép với chu kỳ đối xứng là ;   ' 1 ' 2 250 [ ] 78( ) * 1.6* 2 N n k mm       Trong đó : [n] là hệ số an toàn cho phép ( lấy theo bảng 1-8[2]) , [n]=1.6 K ’ là hệ số tập trung ứng suất ( lấy theo bảng 1-5[2]) , k ’ = 2 Đường kính tại điểm D là :   )(7.81 78*1.0 2.4260455 *1.0 3 3 mm M d D   (cth7-3[3]) Ta chọn d = 90 (mm) Kiểm tra tại tiết diện nguy hiểm - Tại tiết diện I-I có d = 90 (mm) + Ứng suất uốn lớn nhất )(44.58 90 * 1 . 0 2.4260455 * 1 . 0 233 max mm N d M D Iu   Hình 11 : Tiết diện nguy hiểm của trục + Số giờ làm việc : T = 44000 (h) theo phần trên + Số chu kỳ làm việc : 6 60* * *( %) 60*44000*17.5*0.25 11.55*10 o tg Z T n CD   Trong đó n tg là số vòng quay của tang (theo phần trên) + Số chu kỳ làm việc ứng với các tải trọng khác nhau : 6 5 1 0 1 1 * *11.55*10 11.55*10 10 10 Z Z   6 2 0 5 5 * *11.55*10 5775000 10 10 Z Z   6 1 0 4 4 * *11.55*10 4620000 10 10 Z Z   + Số chu kỳ tương đương là : 8 8 8 1 2 3 *1 *0.5 *0.1 td Z Z Z Z   8 8 8 1155000*1 5775009*0.5 4620000*0.1 1177560 td Z     + Hệ số chế độ làm việc : 7 7 8 8 10 10 1.306 1177560 C td k Z    + Giới hạn mỏi tính toán : ' 1 1 2 * 1.306* 250 326.5( ) C N k mm        + Hệ số chất lượng bế mặt 0.9   (lấy theo đồ thò hình 1-8 [3]) , ứng với gia công tinh . + Hệ số ảnh hưởng kích thước 0.75    (lấy theo đồ thò hình 1- 7[3]) , ứng với thép cacbon và đường kính d = 90 (mm). + Hệ số tập trung ứng suất 1.7 k   ( lấy theo bảng 7-4[3]) , ứng với rãnh then. + Hệ số an toàn : 1 1 1 max 326.5 2.22 1.7 335 *58.44 *0 * * 0.75*0.9 610 u m b n k                 + Hệ số an toàn cho phép [n] = 1.6 (theo bảng1-8[2]) , vậy n I > [n] + Tương tự tại tiết diện II-II và III-III ta có Mô men uốn là : )(427911970*7.2986475*2.29181 2 140 *75* NmmRRM DAII  2 140 *)14075(* DAIII RRM  )(4182429 2 140 *7.29864)14075(*2.29181 NmmM III  Ứng suất uốn lớn nhất : )(7.58 90 * 1 . 0 4279119 * 1 . 0 233 max mm N d M D IIu   )(39.57 90 * 1 . 0 4183429 * 1 . 0 233 max mm N d M D IIIu   - Hệ số an toàn là : 1 1 max 326.5 2.21 1.7 335 *58.7 *0 * * 0.75*0.9 610 II u m b n k                 1 1 max 326.5 2.26 1.7 335 *57.39 *0 * * 0.75*0.9 610 III u m b n k                 Vậy n II , n III > [n] Kích thước đã chọn đảm bảo độ bền c, Tính bulông kẹp cáp trên tang . Ta có lực tác dụng lên bộ phận kẹp cáp là . ' max f S S e   Trong đó  = 4 do quấn 2 vòng cáp dự trữ trên tang . S max = 31566N f = 0,12  ' 0.12*4 31566 6987.5 S e    (N) . Chọn S ’ = 6988 (N) . Lực ép tổng cộng của bulông tác dụng tấm kẹp . ' * 1.25* 6988 21837.5( ) 0.4 c S p N w    . Trong đó : c = 1.25 là hệ số an toàn kẹp . w = 0.4 là hệ số cản dòch chuyển của cáp . Ta có ' 4* * * k p d Z    (cth3-46[1]) . Theo phụ lục 1.4[3] , ta có  ch của thép Ct3 dùng làm bulông là 240 Mpa . Ta có  k ’ = k ch  = 4 240 = 60(Mpa) . Trong đó k = 4 hệ số an toàn . Vậy ' 4* 4*21837.5 15.2 * * *2* 60 k p d Z       (mm) . Với Z = 2 số bulông . Ta chọn bulông M16 . [...]... : F 2*M Z *D Với 9.55*1 06 * N 9.55*1 06 *37 M   24971731,5( Nmm) nt 14,15 dụng nên bulông Z = 6 là số bulông cùng bán kính tác dụng D = 470/2 = 235 (mm) là bán kính tác dụng Vậy lực tác dụng nên bulông là F 2* 24971731,5  17710( N ) 6* 470 Đường kính bulông d1  Với 4* F  * i *   i = 1 là số mặt tiếp xúc  240    ch  80( Mpa) là ứng suất cắt s 3 4*17710 d1   16. 79(mm)  *1*80 Vậy ta .    . Trong đó : e 2 = h – e 1 = 115 – 46. 4 = 68 .6( mm) .       2*1 06. 4 75 20 1 06. 4 68 .6 1 20 1 06. 4 68 .6 *ln 75 20 115* 20 75 115 1 06. 4 46. 4 k                    . tang. Trò số hợp lực này là : max 2* 2*31 566 63 112( ) R S N    Tải trọng tác dụng lên ma bên trái ( tại điểm D ) là : )(7.29 864 1418 67 1 *63 112 1418 67 1 * NRR D  Tải trọng tác dụng lên ma. trên tang . S max = 31 566 N f = 0,12  ' 0.12*4 31 566 69 87.5 S e    (N) . Chọn S ’ = 69 88 (N) . Lực ép tổng cộng của bulông tác dụng tấm kẹp . ' * 1.25* 69 88 21837.5( ) 0.4 c S p