Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Thiết kế cần trục bánh lốp sức nâng Q=18T
PHẦN 1GIỚI THIỆU CHUNG1.Cấu tạo:1- ca bin điều khiển; 2 –cần; 3-cáp nâng cần; 4-cáp nâng hàng ; 5-móc nâng hàng; 6-puly nâng cần;7-puly nâng hàng-Cấu tạo phần quay của cần trục bánh lốp giống cần trục ô tô.phần khung bệ di chuyển là khung bệ chuyên dùng,di chuyển bằng bánh lốp có 4 trục.Tốc độ di chuyển trên đường thấp hơn so với cần trục ô tô.Hệ thống bánh xe được treo cứng do tốc độ giới hạn không quá 25km/h .Khi hệ thống treo nửa cứng, nửa can bằng tốc độ có thể đạt 60-70km/h.- Cần trục bánh lốp đïc trang bò một động cơ diezen bố trí trên phần sử dụng hệ thống truyền động cơ khí ,điện hoặc thuỷ lực để truyền động cần trục và cả di chuyển xe.trong ca bin bố trí các thiết bò phục vụ cho cả di chuyển trên đường và các thiết bò cần trục.2.công dụng: Cần trục bánh lốp dùng để nâng và vận chuyển hàng trên kho bãi.Nhờ có các thiết bò như gầu, cơ cấu nâng phụ , các đoạn cần nối vv….mà nó được sử dụng rộng rãi.Cần trục bánh lốp được chế tạovới sức nâng 18T,chiều cao nâng 12.3m.Tốc độ nâng hàng 0.3m/ph.Tốc độ quay từ 1-4vg/ph ,tốc độ di chuyển 12-70km/h.3.Đặc điểm: Cần trục bánh lốp sử dụng các chan chống để tăng cường sự ổn đònh của máy.các cần trục không được di chuyển tự do trên đường mà cần được kéo dắt,đồng thời có các biện pháp bảo đảm an toàn.khi ở trạng thái vận chuyểncần trục co kích thước bao vượt ngoài quy đònh thì cần chọn lộ trình di chuyển phù hợp vớ chúng.4.Các thông số cơ bản: -Sức nâng:Q=18T -Chiều dài cần: L =22.5m -Tầm với lớn nhất: Rmax =21m -Tầm với nhỏ nhất: Rmin =6.4m PHẦN 2TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉPT1.1. KHÁI NIỆM:Trong các máy trục kết cấu kim loại chiếm một phần kim loại rất lớn. Khối lượng kim loại dùng cho kết cấu kim loại chiếm 60%l80% khối lượng kim loại toàn bộ máy trục, có khi còn hơn nữa. Vì thế việc chọn kim loại thích hợp cho kết cấu kim loại để sử dụng một cách kinh tế nhất là rất quan trọng.Kết cấu kim loại của máy trục gồm các thép tấm và thép góc nối với nhau bằng hàn hay đinh tán. Vì mối ghép hàn gia công nhanh và rẻ nên được dùng rộng rãi hơn.Các loại thép góc và thép tấm dùng cho kết cấu kim loại máy trục có thể được chế tạo bằng thép cácbon, thép kết cấu hợp kim thấp hay hay bằng hợp kim nhôm.k 1.2. VẬT LIỆU:Kết cấu dàn của cần trục bánh lốp sức nâng 18T do Liên Xô cũ chế tạo được làm từ thép cácbon trung bình, loại thép CT3 có các cơ tính cơ bản sau: _ Môđun đàn hồi: E = 2,1.106 KG/cm2._ Môđun đàn hồi trượt: G = 0,84.106 KG/cm2._ Giới hạn chảy: _ch = (2400 2800) KG/cm2._ Giới hạn bền: _b = (3800 4700) KG/cm2._ Độ giãn dài khi đứt: ε = 21%._ Khối lượng riêng: γ = 7,83 T/m3._ Giới hạn bền: σb = (3800 4200) KG/cm2._ Độ dai va đập: ak = 70 J/cm2 1.3. HÌNH THỨC KẾT CẤU:Cần trục bánh lốp là loại cần trục quay thay đổi tầm với bằng cách nâng hạ cần. Cần là một dàn có trục thẳng với tiết diện thay đổi theo chiều dài cần. Phần dưới của cần đặt trên bản lề cố đònh trên phần quay của kết cấu kim loại, đầu trên nối với palăng thay đổi tầm với. Vì thế cần được xem như một thanh đặt trên hai bản lề. Hình:5.1 Các cần thẳng dùng trong trường hợp khi dây cáp dùng để nâng hạ cần nối ở đầu cần. Các cần này có ưu điểm là nhẹ hơn và kết cấu đơn giản hơn. Tuy nhiên nó không cho phép nâng vật nặng lên cao ở tầm với nhỏ nhất như là cần có trục gãy.Đối với các cần trục có trọng tải lớn cần được chế tạo kiểu dàn với tiết diện ngang tứ giác. Thanh biên của các tứ giác đó được làm bằng thép góc. Để giảm nhẹ trọng lượng, các cần được chế tạo theo kiểu dàn có độ cứng thay đổi. Các thông số cơ bản của kết cấu thép cần:_ Chiều dài cần: l = 22.5m._ Chiều cao tiết diện cần ở giữa chiều dài chọn phụ thuộc vào chiều dài cần l và thường lấy trong khoảng: mlh 96,05,1)161121( ÷=×÷= ta chọn h=1m_ Chiều rộng tiết diện cần ở giữa chiều dài lấy trong khoảng: b = (1 1,5)h = 1- 1,5 m . (Chọn b = 1.25m)._ Khoảng cách giữa hai điểm tựa ở đầu dưới cần lấy trong khoảng: lb÷=151101 Chọn .25.25.22101mbo=×= Chọn loại tiết diện dàn:Chọn tiết diện thanh căn cứ vào điều kiện bền và ổn đònh của các thanh: _ ƠÛ các thanh chòu kéo thì hình dạng tiết diện không ảnh hưởng đến độ bền của chúng, hình dạng tiết diện đó chọn theo kết cấu thực tế đảm bảo cho sự liên kết của các thanh chòu kéo này với các cấu kiện khác của dàn theo nguyên tắc đã được tiêu chuẩn hóa về hình dạng được sử dụng trong dàn.ƠÛ các thanh chòu nén của dàn, ngoài việc bảo đảm sự phù hợp về kết cấu theo chỉ đònh thiết kế thì hình dạng của tiết diện còn phải chú ý đến điều kiện ổn đònh của thanh để chống sự uốn dọc làm mất ổn đònh của thanh. _ Cần cơ bản của cần trục bánh lốp truyền động Diesel – điện sức nâng18T gồm bốn đoạn ghép với nhau, giao điểm của các thanh trong dàn gọi là mắt. Khoảng cách giữa các mắt thuộc cùng một đường biên gọi là đốt. Thanh tạo thành chu vi phía trên gọi là thanh biên trên, ở phía dưới gọi là thanh biên dưới. Ngoài ra còn có các thanh giằng chéol 1.4. CÁC TRƯỜNG HP TẢI TRỌNG VÀ TỔ HP TẢI TRỌNG:_ Khi máy trục làm việc nó chòu nhiều loại tải trọng khác nhau tác dụng lên kết cấu: tải trọng cố đònh, tải trọng không di động, tải trọng quán tính theo phương thẳng đứng hay nằm ngang, tải trọng gió, tải trọng do lắc động hàng trên cáp,…. _ Khi tính thiết kế kết cấu kim loại máy trục của cần trục người ta tính toán theo 3 trường hợp sau:1.4.1. Trường hợp tải trọng I:Các tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên máy trục ở trạng thái làm việc bình thường. Dùng để tính toán kết cấu kim loại theo độ bền lâu. Các tải trọng thay đổi được tính quy đổi thành tải trọng tương đương.1.4.2. Trường hợp tải trọng II:Các tải trọng lớn nhất phát sinh khi máy trục làm việc ở chế độ chòu tải nặng nề. Dùng để tính toán kết cấu kim loại theo điều kiện bền và điều kiện ổn đònh.1.4.3. Trường hợp tải trọng III:Máy trục không làm việc nhưng chòu tác dụng của các tải trọng phát sinh lớn nhất ví dụ: trọng lượng bản thân, trọng lượng gió (bão), trường hợp này dùng để kiểm tra kết cấu theo độ, bền độ ổn đònh.ƠÛ trạng thái làm việc của cần trục người ta tổ hợp các tải trọng tác dụng lên máy trục và chia ra thành các tổ hợp tải trọng sau: _ Tổ hợp Ia, IIa: tương ứng với trạng thái cần trục làm việc, cần trục đứng yên chỉ có một cơ cấu nâng làm việc, tính toán khi khởi động (hoặc hãm) cơ cấu nâng hàng, khởi động một cách từ từ tính cho Ia; khởi động (hãm) một cách đột ngột tính cho tổ hợp IIa._ Tổ hợp Ib, IIb: máy trục di chuyển có mang hàng đồng thời lại có thêm một cơ cấu khác đang hoạt động (di chuyển xe con, di chuyển xe tời, quay, thay đổi tầm với), tiến hành khởi động (hoặc hãm) cơ cấu đó một cách từ từ tính cho tổ hợp Ib; độ ngột IIb. Kết cấu kim loại của cần chòu tải trọng nặng nề nhất tương đương với tập hợp tải trọng IIa. Khi cần trục đứng yên tiến hành nâng hàng từ mặt nền ở vò trí bất lợi nhất và tiến hành hãm hàng khi nâng phối hợp với chuyển động quay (các tải trọng tính gồm có: tải trọng không di động tính + tải trọng tạm thời tính khi treo trọng tải lớn nhất ở tầm với lớn nhất + lực quán tính ngang + tải trọng gió ở trạng thái làm việc). Do đó ta sử dụng trường hợp tải trọng IIa để tính kết cấu kim loại của cần. 1.5BẢNG TỔ HP TẢI TRỌNG:Loại tải trọng Tính theo độ bền mỏi Tính theo độ bền vàđộ ổn đònhIaIbIIaIIbTrọng lượng bản thân của các cấu kiện (Gc)GcGcGcGcTrọng lượng tạm thời gồm có (QH +Gmóc ) có kể đến hệ số động k1('1K)'1K.QtđQtđK1.Q+G Q+GLực quán tính ngang khi quay : + Của cần+ Của hàng--'2K.Gc '2K.(G+Q)--K2.GcK2(G+Q)Tải trọng gió - - -IIgP [...]... 0,912 Lực trong dây cáp nâng hàng đặt theo phương dây cáp nâng hàng ở các ròng rọc đầu cần và ròng dẫn hướng _ Lực trong dây cáp treo cần xác đònh theo điều kiện cân bằng cần và đặt ở điểm nối palăng hay puli treo cần: X Sc Pt hc γ Sh hh G1 A R h RH B δ Y RV hình:5.3 + Trong mặt phẳng nâng cần: Tầm với lớn nhất: Rmax = 21m : sức nâng Q = 4T và chiều cao nâng H = 6m: Góc nghiêng của cần nhỏ nhất: ϕ MIN... cáp nâng cần so với phương ngang: δ min = 13 0 Góc nghiêng của cáp nâng hàng so với phương ngang: γ min = 8 0 Tầm với trung bình: Rtb = 10.5m : sức nâng Q = 12.25T và chiều cao nâng H=12m: Góc nghiêng của cần trung bình: ϕ tb = 45 0 Góc nghiêng của cáp nâng cần so với phương ngang: δ tb = 18 0 Góc nghiêng của cáp nâng hàng so với phương ngang: γ tb = 110 Tầm với nhỏ nhất: Rmin = 6.4m : sức nâng. ..Khi tính kết cấu kim loại cần của cần trục cần biết tất cả các loại tải trọng tác dụng lên nó như: tải trọng không di động, tải trọng tạm thời, lực quán tính, tải trọng gió, đồng thời lực trong dây cáp treo vật và dây cáp treo cần _ Tải trọng không di động gồm những phần riêng lẻ của kết cấu kim loại cần Vì đây là loại cần lớn tải trọng do trọng lượng bản thân cần được xem như phân bố... việc của máy trục Vì máy trục làm việc ở chế độ làm việc trung bình ⇒ k2 = 1,2 Q: trọng lượng vật nâng G3: trọng lượng bộ phận mang vật (chọn G3 = 2,45T) Ở tầm với lớn nhất Rmax = 14m tương ứng sức nâng Q = 12T: ⇒ Pt = 1,2 120000 +24500 = = 168500N Ở tầm với lớn trung bình Rtb = 9m tương ứng sức nâng Q = 31T: ⇒ Pt = 1,2 310000 +24500 = 396500N Ở tầm với nhỏ nhất Rmax = 4,7m tương ứng sức nâng Q = 100T:... = RN = 7150 N RN = 8801,2N RN = 10140N 1 1.6 PHƯƠNG PHÁP TÍNH: Kết cấu cần của cần trục được thiết kế tính toán theo phương pháp ứng suất cho phép Trong đó ứng suất phát sinh trong kết cấu dưới tác dụng của tải trọng không được vượt quá trò số ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo σ max ≤ [σ ] Trong đó : σmax: ứng suất lớn nhất trong kết cấu kim loại do tác dụng của tải trọng [σ]: ứng suất cho... 30 Hình:1:8 Pt = 68535 N Pt = 96567 N Pt = 224539N Trục cần nghiêng so với phương nằm ngang một góc T Xoay trục cần một góc ϕ theo chiều kim đồng hồ ta có được ba giá trò ứng với ba tầm với khác nhau : Rmax:(ϕ=25°) Rtb: (ϕ=45°) ; ; Rmin: (ϕ=76°) Các tải trọng tác dụng lên cần có thể phân tích thành hai thành phần: + Thành phần vuông góc với trục cần: q1=4000N/m + ngoài ra còn kể đến các lực : SC ,... trục của bốn thanh biên Lực nén trong mỗi thanh biên dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng, theo công thức (8.62) [5]: Sb = R 4 × cos α × cos α b Trong đó: : góc giữa trục cần và trục mặt trên hay dưới b: góc giữa trục cần và trục mặt bên _ Phản lực tựa ngang dưới tác dụng của mômen tựa tổng do các tải trọng ngang sinh ra Mng là một cặp lực được tính theo công thức (8.63) [5]: Rng = ± M ng bo... 0 Góc nghiêng của cáp nâng hàng so với phương ngang: γ tb = 110 Tầm với nhỏ nhất: Rmin = 6.4m : sức nâng Q = 18T và chiều cao nâng H = 18m: Góc nghiêng của cần lớn nhất: ϕ max = 76 o Góc nghiêng của cáp nâng cần so với phương ngang: δ max = 24 0 Góc nghiêng của cáp nâng hàng so với phương ngang: γ max = 14 0 ΣM A = 0 ⇔ −G1 × 15 × cos ϕ − Pt × 15 × cos ϕ + S c × hc + S h × hh = 0 2 * Ở tầm với... chiều dài của cần, theo công thức (8.48) [5]: G1 = q11l B Sc Sh Pt = Q + G3 q1 G1 RH A RV Rng RN Png qng Wh Gng C Rng D qgi Wgi Trong đó: G1: trọng lượng cần l: chiều dài cần (l = 22.5m) q1: tải trọng phân bố, theo công thức 5.4 [5]: q1 = k11q + q: tải trọng không di động phân bố dọc theo chiều dài của kết cấu + k1: hệ số điều chỉnh kể đến các hiện tượng va đập khi di chuyển máy trục Vì vận tốc... phương pháp tính mới cách đánh giá mới về độ bền kết cấu kim loại máy trục, có xét đến sự làm việc thực tế của vật liệu ở ngoài giới hạn đàn hồi, thường là phương pháp tính theo trạng thái giới hạn hay tải trọng phá hoại Theo phương pháp tính này kết cấu kim loại không đặt trong trạng thái làm việc mà đặt trong trạng thái giới hạn, tức là trong trạng thái kết cấu mất khả năng chòu tải, không thể làm việc . khiển; 2 cần; 3-cáp nâng cần; 4-cáp nâng hàng ; 5-móc nâng hàng; 6-puly nâng cần; 7-puly nâng hàng-Cấu tạo phần quay của cần trục bánh lốp giống cần trục ô. J/cm2.. 1.3. HÌNH THỨC KẾT CẤU :Cần trục bánh lốp là loại cần trục quay thay đổi tầm với bằng cách nâng hạ cần. Cần là một dàn có trục thẳng với tiết diện
