Thiết kế cơ cấu thay đổi tầm vươn

49 564 2
Thiết kế cơ cấu thay đổi tầm vươn

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Tài liệu tham khảo Thiết kế cơ cấu thay đổi tầm vươn

Lời nói đầu Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển thì máy móc sử dụng ngày càng nhiều với trình độ khí hóa và tự động hóa càng cao. Song từ một chiếc máy đơn giản đến một cỗ máy phức tạp, hiện đại, bất kỳ chiếc máy nào cũng bao gồm nhiều bao gồm giải quyết rất nhiều vấn đề phức tạp.Máy nâng chuyển và thiết bị cửa van là một môn học không thể thiếu đợc đối với các sinh viên ngành máy xây dựng sở thiết kế máy nâng chuyển và thiết bị cửa van là môn khoa học về thiết kế hợp lý các chi tiết máy, nhóm tiết máy và bộ phận công dụng chung. Nó trang bị sở lý thuyết và phơng pháp tính toán thiết kế các chi tiết máy và bộ phận máy mặt hầu hết các máy hiện đại, cung cấp các kiến thức bản về nguyên lý làm việc và kết cấu máy, bồi dỡng khả năng độc lập giải quyết các vấn đề về tính toán thiết kế chi tiết máy và các kết cấu khác của máy nâng, những nội dung hết sức quan trọng trong thiết kế chi tiết máy nói chung. Do đó thiết kế môn học thiết kế máy nâng chuyển và thiết bị cửa van là học phần quan trọng đối với sinh viên ngành khí. Đề tài Thiết kế cấu thay đổi tầm vơn đã giúp em vận dụng đợc nhiều kiến thức đã đợc học qua đó càng giúp em củng cố đợc kiến thức đã học.Đề tài này đợc hoàn thành cũng đợc sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy trong khoa Máy xây dựng , đặc biệt là thầy giáo Nguyễn Đăng C- ờng. 1 PHầNI.tính chọn dây cáp 1.Chọn loại dây cáp Vì đây là cấu nâng cần nên khi chọn dây cáp ta chọn loại dây cáp lõi day ở trong .Đây là loại dây cáp u điểm mềm dẻo chịu uốn tốt tuổi thọ của dây cáp cao và nó thể tự bôi trơn. Lực lớn nhất trong dây cáp đợc tính theo công thức: ( ) t . a 1 1. n Q max S = Trong đó: Q n : Khối lợng vật nâng và vật mang (N) = 0,98: Hiệu suất của ròng rọc cáp a: Bội suất palăng chọn a = 4 t: Số puli dẫn hớng chọn t = 5 Vậy ( ) ( ) ( ) NS 78,228800 98,0.98,01 98,01.80000 54 max = = Hiệu suất của palăng nâng vật tính theo công thức : 877,0 78,228800.4 80000 . maxmax 0 ==== Sa Q S S n p Lực kéo đứt dây cáp đợc tính theo công thức S d = S max .n = 228800,78ì 5,5 = 125404,29 (N) n = 5,5 hệ số an toàn Chọn dây cáp - 6ì36 các thông số sau S d = 439500 (N) Độ bền của sợi cáp b = 1900 (N/mm 2 ) Đờng kính dây cáp d c = 26,5 (mm) 2.Xác định lực trong hệ thống nâng cần. Lực xác định trong palăng nâng cần đợc xác đinh theo công thức S cmax =S 1 +S 2 +S 3 2 Trong đó: S 1 -Lực trong palăng nâng cần do trọng lợng vật nâng , bộ phận mang tải và trọng lợng cần. Đợc xác định theo công thức sau h aGaQ S c 12 1 + = Q-Trọng lợng vật nâng với bộ phận mang (N) G c -trọng lợng của cần (N) Với a 2 = a r = 23- 1 = 22 (m) Suy ra a 1 = 22/2 = 11 (m) Thay số vào ta : r a1 a h q q C ò t r ụ c q u a y c a n 3 ( ) NS 391600 5 11.1800022.80000 1 = + = S 2 -Lực trong palăng cần do tải trọng gió đợc xác định theo công thức sau h HWHW S 211 2 + = W 1 và W 2 -Tải trọng gió tác dụng lên các diện tích chịu gió của càn và của vật nâng (N) W 1 -Tải trọng gió lên cần khi cần đặt đứng (N) xác định theo công thức W 1 =k 1 .q 1 .F 0 Trong đó: k 1 - hệ số cờng độ tải trọng gió,chọn k 1 = 1,15 bảng 2-3,sách Máy nâng chuyển và thiết bị cửa van q 1 =250(N/m 2 )-giá trị cờng độ tải trọng gió,tra theo bảng 2-2, Máy nâng chuyển và thiết bị cửa van F 0 -Diện tích bề mặt đợc giới hạn đờng biên ngoài của kết cấu (m 2 ).Theo hình vẻ tính đ- ợc . F 0 =(F+0,5F).k F-diện tích trong đờng viền mặt chịu gió của cần (m 2 ) k=0,4-hệ số kể đến phần hổng của kết cấu Các kích thớc còn lại đợc xác định nh sau : Chiều dài cần : )(78,22 15 22 15 22 m CosCos L oo c === chọn L c = 23 (m) Chiều cao tiết diện ở giữa cần tính theo kết cấu thép 77,015,1 30 23 20 23 . 30 1 20 1 ữ=ữ= ữ= c lh (m) chọn h = 1 (m) b = (1 ữ 1,5).h = 1ữ 1,5 (m) chọn b = 1,2 (m) Ta có: 4 b 1 = 0,5.b = 0,5.1,2 = 0,6 (m) h 1 = 0,5.h = 0,5.1 = 0,5 (m) l 1 = (0,1 ữ 0,2).l c = (0,1 ữ 0,2).23 =2 ữ 4,6 (m) chọn l 1 = 4 (m) l = l c 2.l 1 = 20 2.4 =15 (m) 3m 3m 14m 0,35m 0,7m Diện tích đờng viền chịu gió của cần F là: )(4,212,1.15 2 4)2,15,0( .2 mF =+ ì+ = Thay vào công thức trên ta có: F 0 = (21,4 + 0,5.21,4).0,4 = 12,84 (m 2 ) Suy ra: W 1 =k 1 .q 1 .F 0 = 1,15.250.12,84 = 3691,5 (N) Khi nghiêng một góc 1 =15 0 tải trọng giớ lên cần bằng W 1 =W 1 .sin 1 = 3691,5.sin(15 0 ) = 955,43 (N) Tải trọng gió lên vật nâng truyền đến đầu cần xác định từ công thức W 2 =k 2 .q 2 .F vn = 1,15.250.8,84 = 2541,5 (N) Trong đó: F vn = 8,84 (m 2 )-là diện tích hứng gió của vật nâng. Tra theo bảng 2-5 sách (Máy nâng chuyển và thiết bị cửa van) q 2 =250(N/m 2 )-giá trị cờng độ tải trọng gió 5 k 2 =1,15-hệ số cờng độ tải trọng gió độ cao từ trụ quay đến đầu cần là : )(95,515sin.2315sin. mLH oo c === độ cao từ trụ quay đến giữa cần là : )(975,2 2 95,5 2 1 m H H === Vậy lực S 2 trong palăng cần do tải trọng gió đợc xác định theo công thức sau đây: h HWHW S 211 2 + = Vậy ( ) NS 87,3592 5 95,5.5,2541975,2.43,955 2 = + = S 3 -Lực sinh ra trong palăng cần do lực ly tâm khi phối hợp quay và nâng cần.Lực ly tâm này tác dụng lên khối lợng bản thân cần (P 1 ) và khối lợng vật nâng cùng bộ phận mang tải (P 2 ) đợc xác định theo công thức sau: h .h 2 P 1 .h 1 P 3 S + = trong đó: ( ) += 1 2 1 900 aan G P q c Lực ly tâm của cần (N) Hn nRQ P q q .900 2 2 2 = -Lực ly tâm của vật với bộ phận mang tải (N) q n -vận tốc quay của cần trục (vg/ph) R=a+a 1 -Khỏng cách từ vật đến trục quay (m) Vì theo đầu đề thiết kế vận tốc quay trục rất nhỏ (n q =0,5 vg/ph) nên thể bỏ qua lực này S 4 =0 . Vậy lực lớn nhất sẻ xuất hiện trong palăng nâng cần khi cần vơn ra vị trí xa nhất là: S cmax =S 1 +S 2 +S 3 = 391600 + 3592,87 = 395192,87 (N) Bội suất palăng nâng cần tính theo công thức sau: 5,49 439500.0,9 5,5395192,87. p . d S .n cmax S c a === trong đó: 6 n=5,5-hệ số an toàn tính dây cáp .Tra theo bảng (2-2) sách (Tính toán máy trục) S d = 439500 Lực kéo đứt dây cáp p =0,9 -Hiệu suất palăng nâng (cần ớc lợng sơ bộ) Chọn bội suất palăng a = 6 Tính lại hiệu suất palăng theo công thức ( ) 0,86 0,9816 5 .0,98 6 0,981 p = = khi đó lực lớn nhất trong dây cáp đợc tính lại nh sau ( ) N76587,76 6.0,86 395192,87 p a. cmax S max S === S d = S max .n =76587,76.5,5 = 421232,71 (N) < S dc = 439500 (N) Vậy ta chọn bội suất palăng a =6 là đúng Vậy sơ đồ palăng cáp nh sau: 3.Xác định các kích thớc của tang nâng cần và ròng rọc. Đờng kính nhỏ nhất cho phép của tang và ròng rọcđợc xác định theo công thức sau: D d c .h lối vào tang 7 Trong đó. h 1 = 18 là hệ số đờng kính của tang tra theo bảng (3-11) sách (Máy nâng chuyển và thiết bị cửa van). d c = 26,5 mm đờng kính cáp tra theo tiêu chuẩn (mm) Vậy ta có:D26,5.16 =424 mm Ơ đây ta chọn đờng kính tang và ròng rọc giống nhau D t =D r = 430(mm) ta cuốn dây cuốn cáp lên tang làm một lớp , bề mặt tang trơn không rãnh. Chiều dầy làm việc của dây cáp (l lv ) tính theo công thức. L lv =(l 10 -l 1 ).a = (23,24 19,13).6 = 24,7 (m) Với l 1 ,l 10 là chiều dài của palăng tơng ứng với tầm xa nhất (góc 1 ) và tầm với gần nhất tơng ứng với (góc 10 ). Đợc xác định từ sơ đồ hình học của cần Chiều dài của dây cáp trên trên một bớc quấn một lớp. L=(D t +d c )=3,14.(0,477 + 0,0265) = 1,58 (m) Số bớc quấn cáp; 63,15 58,1 7,24 === L l Z lv ,chọn bớc cáp Z = 16 Chiều dài cần thiết của tang là: L t =Z.d c = 16.26,5 = 424 (mm) Chọn L t = 600 (mm) Bề dày thành tang đợc tính theo công thức kinh nnghiệm sau. =0,02.D t +(6ữ10) = 0,02.424+ 10 =18,48 (mm) lấy = 25 (mm) Kiểm tra ứng suất nén sinh ra trên tang theo công thức: ( ) 2 max /1,110 31.25 43,76187.8,0.4,1 . mmN t Sk n === Trong đó: S max - Lực căng lớn nhất trong cáp (N) -Bề dầy thành tang (mm) 8 t Bớc cáp với d c = 26,5 (mm) tra bảng 3-10 Máy nâng chuyển và thiết bị cửa van), chọn t = 31 -Hệ số giảm ứng suất ,đối với tang bằng gang = 0,8. K -Hệ sốphụ thuộc vào số lớp cáp cuốn trên tang ,hai lớp k=1,4. Với ứng suất nén cho phép đối với tang gang GX15-32 là : [ n ] =113(N/mm 2 ) Vậy ta : n = 110,1 n ]=113(N/mm 2 ). Nh vậy kích thớc của tang làm việc hợp lý và đủ bền. PhầnII.chọn động điện. Ta phân thành 6 vị trí của cần tơng ứng với các góc ngiêng 1 , 2 , 3 ., 6 Là 15 0 , 25 0 , 35 0 ,45,55, 65,để tính tực trung bình bình phơng tác dụng lên palăng cần trong quá trình thay đổi tầm với tứ L max đến L min .Cách tính các giá trị tơng tự nh tính lực trong dây cáp lớn nhất nh ở trên đã trình bày. Vận tốc trung bình thay đổi tầm với v t = 0,27 (m/ph) Thời gian thay đổi tầm với t = 45(s) Vận tốc trung bình thay đổi tầm với )/(091,0 45 13,1924,23 1 sm t ll v n p = = = Thời gian thay đổi tầm vớitừ vị trí ( 1 =15 0 ) đến vị trí ( 2 =25 0 ) là: ( ) s v ll t p 78,9 091,0 35,2224,23 21 1 = = = Tính toán với sơ đồ tải trọng nh hình vẽ: Q= 80000N ; q = 250 (N/m 2 ) Q = 0 ; q = 250 (N/m 2 ) Q 1 = 80000N; q = 100 (N/m 2 ) Q 1 = 0; q = 100 (N/m 2 ) Q 2 = 0,733Q =58640 N; q = 100 (N/m 2 ) Q 2 = 0; q = 100 (N/m 2 )Q 3 = 0,467Q = 37360 N; q = 100 (N/m 2 ) 9 Q 3 = 0; q = 100 (N/m 2 ) Q 4 = 0,2Q = 16000N; q = 100 (N/m 2 ) Q 4 = 0; q = 100 (N/m 2 ) các vị trí khác cũng tính tơng tự nh trên cho các kết quả nh trong bảng sau: 10 [...]... việc trong thời gain hạn chế khoảng 10 năm Đối với tình hình chụi tải cụ thể của cơ cấu thay đổi tầm vơn chế độ trung bình nhng trong quán trình làm việc tải trọng thay đổi để thể tìm đợc hộp giảm tốc hợp lý ta phải chuyển về tải trọng tơng đơng không đổi khi cấu làm việc liên tục với cờng độ 100% Các tải trong thay đổi đợc chuyển về tải trọng tơng đơng theo công thức: S td = 3 3 S i t i ti Trong... truyền khí Bộ truyền ở đây đợc thực hiện dới dạng hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp Các thông số cần đảm bảo là: Tỷ số truyền ic= 28 Số vào quay của trục vào n1= 675 Chế độ làm việc trung bình, nhng với CDth Công suắt truyền tính theo tải trọng tơng đơng, bởi vì trong một chu kỳ làm việc của một cơ cấu thay đổi tầm vơn tải trọng từ tầm với xa nhất đến tầm với nhỏ nhất và hạ cần từ tầm vơí... thực tế tối đa của động điện khi cần trục làm việcvới các tầm vơn từ lớn nhất đến nhỏ nhất là: CDth = t lv 2.45 100 = 100 = 20% t ck 450 tlv =2.45 -thời gian thay đổi tầm với từ nhỏ nhất đến lớn nhất và ngợc lại Công suất tính toán động điện với cờng độ 25% là cờng độ danh nghiã gần nhất theo Catalog theo công thức CDth 20 = 29 = 25,92(KW) CDdn 25 N t = N th Chọn động MTKF 412-8 công suất... yêu cầu đã nêu đối với bộ truyền và công suất tơng đơng vừa tính ra ta đi thiết kế hộp hộp giảm tốc cho phù hợp với yêu cầu của cấu nâng đặt ra : 1.Phân tỉ số truyền của hệ dẫn động (ui) cho các bộ truyền: Để đảm bảo cho cac bộ truyền trong hộp giảm tốc đợc bôi trơn tốt các bánh răng đều dâù bôi trơn , theo sách thiết kế Chi tiết máy ta phân tỉ số truyền của hộp giảm tốc nh sau: u1 = 3,5 u2 =... theo tải trọng tơng đơng, bởi vì trong một chu kỳ làm việc của một cơ cấu thay đổi tầm vơn tải trọng từ tầm với xa nhất đến tầm với nhỏ nhất và hạ cần từ tầm vơí nhỏ nhất đến tầm với xa nhất tải trộng thay đổi liên tục Ngoài cấu đợc sử dụng với chế độ trung bình, tức là theo các điều kiện nh số liệu trong bảng 1-1 và theo đồ thị gia tải nh ở hình Để chọn hộp gảim tốc thích hợp đủ khả năng làm việc... khoảng thời gian cho phép.Vậy động điện đã chọn hợp lý Phần III.Tính chọn phanh Để kích thớc phanh và cấu nâng đợc nhỏ gọn thì đặt phanh ở trục thứ nhất tức là trục động cơ. Mômen phanh tính theo công thức Mph=k.Mmax Trong đó Mmax:mômen lớn nhất trên trục phanh khi hạ cần K=1,75 :hệ số an toàn * Mnax = hay Sc max Dc c 2.ac ic S D M * = k cmax c c = ph 2.a i c c 14 Thay số : M ph = 1,75 76587,76.0,43... 43695,23 2.9,67 + 43782,36 2.9,78 2.45 =213560(N) Hiệu suất chung của cấu nâng cần: = pc tc oc bl = 0,86.0,96.0,85.0,95 = 0,67 Trong đó; pc= 0,86 Hiệu suất palăng nâng cần tc= 0,96 Hiệu suất của tang oc= 0,85 Hiệu suất của bộ truyền cơ cấu nâng 12 bl= 0,95 Hiệu suất của bản lề cần Công suất trung bình bình phơng yêu cầu đối với đông điện trong chu kỳ làm việc tải và hạ tải tính theo công thức... 8801916,67( N mm ) n4 24 Trục Động Thông số Công suất P (KW) Tỷ số truyền u Số vòng quay n (v/p) Momen xoắn T (N.mm) Trục 1 Trục 3 Trục 4 24,97 26 Trục 2 23,98 23,03 22,12 1 675 3,5 3 2,67 675 353279, 192,86 1187436 64,29 3421006,3 24 8801916,6 26 ,48 8 7 3 .Thiết kế bộ truyền + Chọn vật liệu bánh răng Do không yêu cầu gì đặc biệt và theo quan điểm thống nhất hoá trong thiết kế ở đây ta chọn vật liệu ba... i 2.6.28.0,67 c c c (Nm) Với động đã chọn ta mômen danh nghĩa: 13 M dn = 9550 Với hệ số quá tải gh N dc 26 = 9550 = 367,85( N m ) ndc 675 =3 mômen lớn nhất động thể truyền đợc là Mdcmax=gh.Mdn= 3.367,85 = 1103,56 (Nm) Mdcmax>Mttmax do đó động thoả mãn khả năng quá tải tức thời Kiểm tra thời gian mở máy với lực Scmax mômen mở máy trung bình của động Mm = M m max + M m min ( 2,5 +... CDdn 25 N t = N th Chọn động MTKF 412-8 công suất 26 (KW).Số vòng quay của động là n= 675(v/ph) Số vòng quay cần thiết của tang nâng cần: ntg = 60.v p a c Dc = 60.0,091.6 = 24,26 24(v / ph) 0,43 Tỷ số truyền của bộ truyền trung gian: ic = ndc 675 = = 28 ntg 24 Kiểm tra khả năng quá tải tức thời của động đã chọn.Mômen do lực tổng lớn nhất tác dụng trong palăng nâng cần với áp lực gió q=250

Ngày đăng: 28/04/2013, 18:21

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan