Đang tải... (xem toàn văn)
tính toán thiết hệ thống di chuyển của xe con trên cầu trục 2 dầm với tải trọng nâng 10 tấnLỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Máy nâng vận chuyển là một môn học rất cần thiết cho sinh viên ngành cơ khí nói chung để giải quyết một vấn đề tổng hợp về công nghệ cơ khí, sửa chữa máy. Mục đích là giúp cho sinh viên hệ thống lại những kiến thức đã học, nghiên cứu và làm quen với công việc thiết kế chế tạo trong thực tế sản xuất cơ khí hiện nay. Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường đã tạo điều kiện cho chúng em được tiếp xúc và làm quen với việc nghiên cứu: Tính toán cơ nâng cầu trục. Do lần đầu tiên làm quen với công việc thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp như, tính toán các kích thước cơ bản của tang và ròng rọc, chọn động cơ điện, biết cách phân phối tỷ số truyền, chọn phanh và khớp nối,cách tra dung sai .... Sau một thời gian làm việc nghiêm túc em đã hoàn thành nhiệm vụ thiết kế được giao. Dù đã rất cố gắng song bài làm của em không thể tránh được những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các Thầy, Cô giúp em có được những kiến thức cần thiết để sau này ra trường có thể ứng dụng trong việc cụ thể của sản xuất. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn Thầy và các Thầy trong bộ môn đã giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ của mình. Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực hiện. Mục LụcLỜI NÓI ĐẦU……………………........……………………………………..0CHƯƠNG 1 :Tổng quan về cổng trục………………………………………..11.1. Khái niệm và phạm vi sử dụng……………….………………………..11.1.1. Khái Niệm:…………………………………………………………1 1.1.2. Phân loại, cấu tạo và nguyên lý làm việc……………….…...…….21.1.3. Cơ cấu nâng hạ hàng.61.1.4. Cơ cấu di chuyển cổng trục.8 1.1.5. Thiết bị mang…………………………..…………………………..8 1.1.6. Một số thiết bị phụ trợ.....……………… …………………..……..9CHƯƠNG 2: Tính cơ cấu di chuyển xe con………………………...………102.1 Thông số tính toán và phương án thiết kế cơ cấu di chuyển xe con.….102.1.1. Thông số tính toán102.1.2.Phương án thiết kế cơ cấu di chuyển xe con.102.2 Thiết kế bánh xe và chọn ray.................................................................122.3 Chọn động cơ điện……………………….……………………………172.4 Tỉ số chuyền chung……………………………………………………212.5 Kiểm tra động cơ điện về mômen mở máy………….…….…………..212.6 Tính toán phanh……………………...………………………………...252.7 Tính chọn bộ truyền…………..…………………………………….....28 2.8 Các bộ phận khác của cơ cấu di chuyển xe con....................................302.8.1.Trục bánh dẫn………………………………………..……………302.8.2.Ổ đỡ trục bánh xe……………………………...…………………..372.8.3.Khớp nối………………………………..…………………………39TÀI LIỆU THAM KHẢO432Máy nâng chuyển …………Phạm Phủ Lý NXB Đà Nẵng1991433Chi Tiết Máy T1,2………....GS.TS.Nguyễn Trọng Hiệp NXBGD1999434Thiết Kế Chi Tiết Máy…….GS.TS. Nguyễn Trọng Hiệp NXBGD 1998435Sức Bền Vật Liệu ………….Bùi Trọng Lưu NXBGD2001436Dung sai Và Lắp Ghép……..PGS.TS. Ninh Đức Tốn NXBGD 200143
Đồ án Máy nâng vận chuyển GVHD: ĐỖ HỮU TUẤN LỜI NĨI ĐẦU Đồ án mơn học Máy nâng vận chuyển môn học cần thiết cho sinh viên ngành khí nói chung để giải vấn đề tổng hợp cơng nghệ khí, sửa chữa máy Mục đích giúp cho sinh viên hệ thống lại kiến thức học, nghiên cứu làm quen với công việc thiết kế chế tạo thực tế sản xuất khí Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường tạo điều kiện cho chúng em tiếp xúc làm quen với việc nghiên cứu: Tính tốn nâng cầu trục Do lần làm quen với công việc thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp như, tính tốn kích thước tang ròng rọc, chọn động điện, biết cách phân phối tỷ số truyền, chọn phanh khớp nối,cách tra dung sai Sau thời gian làm việc nghiêm túc em hoàn thành nhiệm vụ thiết kế giao Dù cố gắng song làm em tránh thiếu sót Em mong nhận đóng góp ý kiến Thầy, Cơ giúp em có kiến thức cần thiết để sau trường ứng dụng việc cụ thể sản xuất Cuối em xin chân thành cảm ơn Thầy Đỗ Hữu Tuấn Thầy mơn giúp đỡ em hồn thành nhiệm vụ Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Trần Thế Nam Mục Lục LỜI NÓI ĐẦU…………………… …………………………………… Trang Đồ án Máy nâng vận chuyển GVHD: ĐỖ HỮU TUẤN CHƯƠNG :Tổng quan cổng trục……………………………………… 1.1 Khái niệm phạm vi sử dụng……………….……………………… 1.1.1 Khái Niệm:…………………………………………………………1 1.1.2 Phân loại, cấu tạo nguyên lý làm việc……………….… …….2 1.1.3 Cơ cấu nâng hạ hàng 1.1.4 Cơ cấu di chuyển cổng trục 1.1.5 Thiết bị mang………………………… ………………………… 1.1.6 Một số thiết bị phụ trợ ……………… ………………… …… CHƯƠNG 2: Tính cấu di chuyển xe con……………………… ………10 2.1 Thơng số tính tốn phương án thiết kế cấu di chuyển xe con.….10 2.1.1 Thơng số tính tốn .10 2.1.2.Phương án thiết kế cấu di chuyển xe 10 2.2 Thiết kế bánh xe chọn ray .12 2.3 Chọn động điện……………………….……………………………17 2.4 Tỉ số chuyền chung……………………………………………………21 2.5 Kiểm tra động điện mơmen mở máy………….…….………… 21 2.6 Tính tốn phanh…………………… ……………………………… 25 2.7 Tính chọn truyền………… …………………………………… 28 2.8 Các phận khác cấu di chuyển xe 30 2.8.1.Trục bánh dẫn……………………………………… ……………30 2.8.2.Ổ đỡ trục bánh xe…………………………… ………………… 37 2.8.3.Khớp nối……………………………… …………………………39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 [2]-Máy nâng chuyển …………Phạm Phủ Lý -NXB Đà Nẵng-1991 .43 [3]-Chi Tiết Máy T1,2……… GS.TS.Nguyễn Trọng Hiệp -NXBGD-1999 43 [4]-Thiết Kế Chi Tiết Máy…….GS.TS Nguyễn Trọng Hiệp -NXBGD -1998 43 [5]-Sức Bền Vật Liệu ………….Bùi Trọng Lưu -NXBGD-2001 43 [6]-Dung sai Và Lắp Ghép…… PGS.TS Ninh Đức Tốn -NXBGD -2001 43 Trang Đồ án Máy nâng vận chuyển GVHD: ĐỖ HỮU TUẤN CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG Trang Đồ án Máy nâng vận chuyển GVHD: ĐỖ HỮU TUẤN Máy xây dựng khái niệm rộng lớn bao gồm kết tinh tri thức, khoa học kĩ thuật nhân loại trình lao động sản xuất cải tạo lao động sản xuất Sự tiến hóa tri thức nhân loại thúc đẩy việc cải tạo cơng cụ lao động, nhằm mục đích bước giải phóng sức lao động người Máy xây dựng phân làm nhiều loại như: máy thi công chuyên dùng, máy sản xuất vật liệu xây dựng, máy trục vận chuyển, máy làm đất,…vv… Máy trục vận chuyển chiếm phần không nhỏ khái niệm máy xây dựng, có lịch sử phát triển lâu đời gắn liền với lịch sử phát triển xã hội loài người song hành với phát triển khoa học kĩ thuật Trong cầu trục cổng trục hai loại máy chủ lực máy trục, phục vụ đắc lực cơng tác vận chuyển, xếp dỡ hàng hóa, lắp ráp máy móc, lao lắp dầm cầu… nhà xưởng, kho bãi, nhà bãi, cơng trình xây dựng Cầu trục dầm loại thiết bị đăm bảo thao tác nâng-hạ di chuyển hang hóa nhà xưởng, tiện dụng có hiệu cao trình bốc xếp hang hóa với sức nâng 1=>500 , vận hành chủ yếu động điện nên dung rộng rãi nhà máy sản xuất công nghiệp, phương án dẫn động cấu di chuyển cầu trục đa dạng, nên có nhiều quan điểm phân loại cổng sau: - Theo công dụng: + Cầu trục có cơng dụng chung : chủ yếu dung với móc treo để xếp dỡ , di chuyển (lắp ráp sửa chữa máy móc) + Cầu trục chuyên dung : sử dụng chủ yếu công nghiệp luyện kim với thiết bị mang vật chuyên dung chế độ làm việc nặng - Theo cách dẫn động cấu: + Cầu trục dẫn động tay : dẫn động hệ thống tời kéo tay (hệ thống đĩa xích kéo tay) Trang Đồ án Máy nâng vận chuyển GVHD: ĐỖ HỮU TUẤN + Cầu trục dẫn động điện : dẫn động động điện(palang) - Theo kiểu dạng kết cấu dầm + Cầu trục dầm đơn : dầm cầu cầu trục dầm thường dầm chữ I dầm tổ hợp với dầm thép tăng độ cứng cho dầm , cầu trục dầm thường dung palang điện chạy dọc theo dầm chữ I nhờ có cấu di chuyển palang + Cầu trục dầm đôi : hay gọi cầu trục dầm + Cầu trục dầm kép : có loại dầm hộp dầm giàn không gian - Theo phạm vi phục vụ + Cầu trục cho cầu cảng : với sức nâng lớn + Cầu trục phòng nổ : cho nhà máy , ga , khí , hầm lị than + Cầu trục thủy điện : phục vụ trình làm việc vận hành lắp đặt sửa chữa , thay tua bin máy phát , trạm nguần + Cầu trục luyện kim : Cầu trục làm việc phân xưởng luyện kim có nhiệt độ cao + Cầu trục gầu ngoạm : cầu trục có móc câu dạng gầu ngoạm chuyên dung để bốc vật liệu rời - Theo cách bố trí cấu di chuyển cầu trục + Cầu trục dẫn động chung + Cầu trục dẫn động riêng + Ngoài nguần dẫn có loại dẫn động tay máy - Ưu điểm: + Giá thành không cao: cổng trục , cầu trục chế tạo nước với nhân công rẻ, giá thành nguyên vật liệu rẻ Trang Đồ án Máy nâng vận chuyển GVHD: ĐỖ HỮU TUẤN + Cầu trục có rải sức nâng lớn chiều cao nâng lớn, nên cẩu nhiều mã hàng với tải nâng khác với độ cồng kềnh khác + Tận dụng hết phạm vi hoạt động không, tiết kiệm diện tích nhà xưởng + Trọng lượng thân kết cấu nhỏ, thiết bị máy móc đơn giản, dễ chăm sóc bảo dưỡng kĩ thuật, thích nghi với nhiều cơng việc khác - Nhược điểm: + Trong trình di chuyển xảy xô lệch dầm cầu lực cản bên ray không Cầu trục có dải sức nâng từ đến 500 tấn, độ từ 10 đến 40 mét( chí lên tới 80 mét) Tốc độ nâng hạ từ 10 đến 18 mét/phút, vận tốc xe từ 10 đến 50 mét/phút, vận tốc di chuyển cổng từ 40 đến 150 mét/phút Cầu trục nói với chức chủ yếu nâng hạ hàng di chuyển khơng gian làm việc Muốn thực chức cầu trục, phải bố trí thiết bị nâng hạ vật cấu di chuyển thiết bị Thiết bị xe mang hàng pa lăng, cụ thể xe Như xe bố trí cấu nâng, cấu di chuyển, cấu trang bị động điện riêng sử dụng mạng điện cơng nghiệp Điều khiển xe tồn cổng nhờ người lái chuyên nghiệp từ ca bin treo đầu cầuhoặc điều khiển từ mặt đất qua hộp điều khiển, điều khiển cấu hoàn toàn độc lập với Xe mang hàng khung hàn hay đinh tán với nhiều dạng cấu khác thực tế Nó phụ thuộc vào tải trọng hàng nâng vào quan điểm thẩm mĩ bố trí cấu người thiết kế Tuy nhiên, dù cấu tạo hình dáng có nhiều dạng khác xe gồm hai cấu chính: cấu nâng hạ cấu di chuyển xe Để đơn giản công việc lắp đặt cấu bố trí liền thành khối cố gắng đạt yêu cầu đặt Trang Đồ án Máy nâng vận chuyển GVHD: ĐỖ HỮU TUẤN Kích thước trọng lượng nhỏ Yêu cầu ảnh hưởng trục tiếp tới không gian mà xe phục vụ chiều cao cho phép cầu trục Phân bố trọng lượng vật treo, trọng lượng cấu đặt xe phải cho bánh xe Sắp đặt phận khung xe phải tiện lợi, dễ dàng cho việc lắp ráp bảo quản Yêu cầu đảm bảo tháo chữa phận mà không đụng đến phận bên cạnh Các chi tiết máy phận máy cần kiểm tra, dụng cụ bôi trơn phải đặt cho việc bảo quản chúng tiện lợi an toàn Cơ cấu truyền động chủ yếu phải kiểu hộp giảm tốc(che kín) để đảm bảo an toàn tuổi thọ cấu Đối với gối đỡ trục nên dùng chủ yếu ổ lăn giá thành ổ lăn rẻ, chất lượng đảm bảo công chọn ổ lăn dễ dàng Trang Đồ án Máy nâng vận chuyển GVHD: ĐỖ HỮU TUẤN Hình 1.4: Cầu trục dầm 1- Dầm đầu ; - Dầm chủ ; - Bộ máy di chuyển ; 4- Dây điện ; 5- Palăng điện ; 6- Cáp nâng hang ; 7- Hộp móc ; 8- Điều khiển ; 9- Dầm đỡ ; 10- Ray di chuyển cầu ; 11- Hạn chế hành trình di chuyển cầu Trang Đồ án Máy nâng vận chuyển GVHD: ĐỖ HỮU TUẤN PHẦN I GIỚI THIỆU MÁY NÂNG VẬN CHUYỂN I GIỚI THIỆU MÁY NÂNG VẬN CHUYỂN Máy nâng chuyển thiết bị dùng để thay đổi vị trí đồi tượngnhờ thiết bị mang vật trực tiêp móc treo, thiết bị gian tiếp gầu ngoạm, nam châm điện, băng tải,… Như máy nâng chuyển đóng vai trị quan trọng trình sản xuất: giảm nhẹ sức lao động cho công nhân nâng cao suất lao động 1.Phân loại máy nâng chuyển: 1.1 Căn vào chuyển động chính: Chia làm hai loại -Máy nâng -Máy vận chuyển liên tục 1.2 Căn vào cấu tạo nguyên tắc làm việc: -Cầu trục -Cổng trục -Cần trục tháp -Cần trục quay di động(cần trục ô tơ, bánh lốp, bánh xích) -Cần trục cột buồm cần trục cột quay -Cần trục chân đế cần trục nối -Cần trục cáp Điều kiện an toàn máy trục: Trong thực tế tần suất xảy tay nạn sử dụng máy nâng lớn nhiều so với loại máy khác Do vấn đề an toàn sử dụng máy nâng vấn đề quan trọng đặt lên hàng đầu Với cầu trục lăn có nhiều phận máy lắp với đặt cao cần phải thường xuyên kiểm tra để kịp thời phát hư hỏng lỏng mối ghép ,rạn nứt mối hàn thời gian sử dụng lâu … Trang Đồ án Máy nâng vận chuyển GVHD: ĐỖ HỮU TUẤN Đối với chi tiết máy chuyển động bánh xe ,trục quay phải có vỏ bọc an toàn nhằm ngăn mảnh vỡ văng có cố chi tiết máy hoạt động Tồn hệ thống điện máy phải nối đất Với động có phanh hãm nhiên phải kiểm tra phanh thường xuyên không để xảy tượng kẹt phanh gây nguy hiểm sử dụng Tất người điều khiển máy làm việc hay phục vụ máy phạm vi làm việc máy phải học tập quy định an tồn lao động có làm kiểm tra phải đạt kết Trong máy làm việc công nhân không đứng vật nâng phận mang để di chuyển với vật không dùng vật nâng di chuyển Đối với máy không không hoạt động thường xuyên (nhiều ngày không sử dụng )khi đưa vào sử dụng phải kiểm tra toàn kết cấu máy Để kiểm tra tiến hành thử máy với hai bước thử tĩnh thử động Bước thữ tĩnh :treo vật nâng có trọng lượng 1,25 lần trọng lượng nâng danh nghĩa cầu trục thiết kế để thời gian từ 10 đến 20 phút Theo dõi biến dạng tồn cấu máy Nếu khơng có cố xảy tiếp tục tiến hành thử động Bước thử động :Treo vật nâng có trọng lượng 1,1 trọng lượng nâng danh nghĩa sau tiến hành mở máy nâng, di chuyển, hạ vật ,mở máy đột ngột , phanh đột ngột Nếu cố xảy đưa máy vào hoạt động Trong cơng tác an tồn sử dụng cầu trục người quản lý cho lắp thêm thiết bị an toàn nhằm hạn chế tối đa tai nạn xảy cho công nhân làm việc Một số thiết bị an tồn sử dụng : Sử dụng cơng tắc đặt vị trí cuối hành trình xe lăn hay cấu di chuyển cổng trục Trang 10 Đồ án Máy nâng vận chuyển GVHD: ĐỖ HỮU TUẤN 3.4 Động Cơ Điện : Lực cản tính chuyển động xe lăn gồm có lực cản ma sát lực cản độ dốc đường ray Lực cản ma sát tính theo cơng thức : W1 (Q G0 ) 2. f d 2.0,3 0,02.70 (100000 40000) 1120 N Dbx 250 : μ=0,3 ;f=0,02 hệ số ma sát lăn trượt bảng d = 70 đường kính ngỗng trục *Bảng: Hệ số ma sát ổ trục bánh xe f Loại ổ Kết cấu ổ ổ trượt Để hở ổ lăn Có hộp ổ bi ổ trục bôi lăn ổ nón dầu f 0,10 0,08 0,015 0,02 Từ bảng chọn với ổ bi ổ lăn f=0,02 *Bảng: Hệ số ma sát bánh xe, mm Loại ray Đường kính bánh xe (mm) 200 Ray Ray đầu vồng kiểu P KP 300 400 500 600 700 800 900 1000 Thép 0,3 0,5 0,6 0,7 0,7 Gang 0,4 0,6 0,8 0,9 0,9 Thép 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 Gang 0,5 0,7 0,9 1,2 1,4 Chọn μ=0,3 Lực cản độ dốc đường ray đặt cầu theo công thức Trang 22 Đồ án Máy nâng vận chuyển GVHD: ĐỖ HỮU TUẤN W2 = α(Q+G0) đó: α = 0,002 độ dốc đường ray, tra bảng dưới: W2 = 0,002(100000+40000) = 280 N Bảng Độ dốc đường ray Đường đặt Loại đường dầm sắt với bê tong cốt thép 0,001 Đường đá dăm, tà vẹt gỗ Đường ray xe cầu lăn 0,002 0,002 Lực cản gió bỏ qua cầu trục làm việc nhà vận tốc gió khơng đáng kể Tổng lực cản tĩnh: Wt = kt.W1+ W2 + W3 = 2,05.1120 + 280 +0 = 2580 N kt = 2,05 : hệ số tính đến ma sát thành bánh , theo bảng Tỷ số khoảng cách bánh khoảng cách trục bánh xe Bánh xe hình trụ Bánh xe hình ổ lăn ổ trượt ổ lăn ổ trượt 2,05 1,35 2,1 1,4 2,2 1,45 1,2 1,2 2,3 1,5 Công suất tĩnh yêu cầu động theo công thức Nt Wt v x 2580.31,5 1,6 N 60000. dc 60000 * 0,85 Tương ứng với chế độ làm việc cấu trung bình CĐ25%, sơ chọn động điện Ký hiệu MT11-6 Trang 23 Đồ án Máy nâng vận chuyển GVHD: ĐỖ HỮU TUẤN Công suất danh nghĩa : Ndn = 2,2Kw Số vòng quay danh nghĩa : ndc = 885v/ph M max Hệ số tải : M 2,3 Mô men vô lăng :(GiDi2) = 2,7N/mm2 Khối lượng vô lăng : mdc = 90kg 3.5.Tỷ Số Truyền Chung : Số vòng quay bánh xe: nbx vx 31,5 40,1v / ph Dbx 3,14.0,25 Tỷ số truyền chung cần có truyền ix 3.6 n dc 885 22 nbx 40,1 Kiểm Tra Động Cơ Điện Về Mômen mở máy : Gia tốc lớn cho phép đảm bảo hệ số an tồn bám Kb = 1,2; tính cho trường hợp lực bám (khi khơng có vật) j max g G d d ( Gd f Wt ) G0 1,2 Dbx -φ = 0,2 : hệ số bám -Gd = 2Pmin = 2.10000 = 20000 N: Tổng áp lực lên bánh dẫn khơng có vật -W0t: tổng lực cản tỉnh khơng có vật Wt Wt Vậy : j max G0 40000 2580 740 N G0 Q 40000 100000 9,81 20000.0,2 70 ( 20000.0,02 740) 0,66m / s 40000 1,2 250 Thời gian mở máy tối đa cho phép để không xảy trượt; (Gi Di W D G Ddx2 n1 M m0 t bx 2.i x dc 375.i x t m dc 375.t m0 Trang 24 Đồ án Máy nâng vận chuyển GVHD: ĐỖ HỮU TUẤN ∑(GiDi2)=( GiDi2)rôto+(GiDi2)khơp = 1,7 + 0,225 = 1,955Nm2 Với : Ở ta chọn khớp nơi vịng đàn hồi có dường kính D=100mm cho phanh TKT-160 Thời gian mở máy tương ứng gia tốc cho phép t mn M m0 Vậy vx 31,5 0,793s 60 j o max 60.0,663 740.0,25 40000.0,25 885 1,2.1,955.885 30,06 Nm 2.22.0,85 375.22 0,793.0,85 375.0,793 Đối với động điện chọn có mơmen danh nghĩa : M dn 9550 2,2 23,7 Nm 885 Mơmen mở máy trung bình động xác định theo công thức : M m 1,2 Mdn = 1,2.23,7 = 28,4Nm =>Mm
