Đang tải... (xem toàn văn)
động và đặc tính kỹ thuật cho trước: - Kích thước nhỏ gọn phù hợp với không gian làm việc chật hẹp trong xưỏng cơ khí. - Đảm bảo tính bền ,an tồn kinh tế ,dễ dàng vận hành ,bảo trì - Tăng năng suất giảm nhẹ sức lao động của công nhân trong việc vận chuyển phôi.
ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN GVHD : NGUYỄN HỒNG NGÂN LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Thiết kế cầu trục là bước kết thúc môn học Kỹ thuật nâng chuyển, là phần kiến thức quan trọng đối với sinh viên khoa cơ khí nói chung và sinh viên ngành cơ giới hố xí nghiệp nói riêng, đó là kiến thức tổng hợp của các môn học : cơ sở thiết kế máy, vẽ kỹ thuật, cơ học máy, sức bền vật liệu,… Đề tài của đồ án này là thiết kế cầu trục hai dầm kiểu hộp để nâng vật có tải trọng 12.5 tấn, dùng để nâng chuyển các vật, các chi tiết, phôi liệu … trong nhà xưởng . Tập trung của đồ án là tính tốn cơ cấu nâng và cơ cấu di chuyển Qua đồ án giúp sinh viên nắm vững những vấn đề cơ bản trong thiết kế máy, tính tốn thiết kế chi tiết máy theo chỉ tiêu chủ yếu là khả năng làm việc, thiết kế chi tiết máy vỏ khung, chọn cấp chính xác ,lắp ghép và phương pháp trình bày bản vẽ, về dung sai lắp ghép và các số liệu tra cứu . Do kiến thức về thiết kế máy còn hạn chế nên nội dung và trình bày còn hạn chế không tránh khỏi thiếu sót . Chúng em rất chân thànhcảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cô trong bô trong bộ môn, sự nhiệt tình giúp đỡ, chỉ dẫn, giảiù thích của cô NGUYỄN HỒNG NGÂN TP.HỒ CHÍ MINH Ngày tháng năm 2004 Nhóm Sinh viên thực hiện đồ án: Châu ngọc Ân MSSV : 20100112 Phan văn Cường MSSV : 2010352 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Thiết kế cầu trục hai dầm kiểu hộp đảm bảo yêu cầu về thông số hoạt Nhóm SVTH: Châu ngọc Ân Trang 1 Phan văn Cường 1 ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN GVHD : NGUYỄN HỒNG NGÂN động và đặc tính kỹ thuật cho trước: - Kích thước nhỏ gọn phù hợp với không gian làm việc chật hẹp trong xưỏng cơ khí. - Đảm bảo tính bền ,an tồn kinh tế ,dễ dàng vận hành ,bảo trì - Tăng năng suất giảm nhẹ sức lao động của công nhân trong việc vận chuyển phôi. - Đăc tính kỹ thuật + Tải trọng nâng: Q=12.5 (tấn) . + Chế độ làm việc trung bình : CĐ = 25% . + Chiều cao nâng H = 8 (m) . + Vận tốc nâng ( ) 12 n m v phùt = . + Vận tốc di chuyển xe lăn ( ) 40 xe m v phùt = . + Tầm rộng L = 20 (m). MỤC LỤC MỤC LỤC Nội Dung Trang CHƯƠNG I Giới thiệu tổng quan về máy xây dựng . Định nghĩa, phân loại và yêu cầu đối với máy xây dựng . 5 Nhóm SVTH: Châu ngọc Ân Trang 2 Phan văn Cường 1 ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN GVHD : NGUYỄN HỒNG NGÂN Giới thiệu về cầu trục . 8 Yêu cầu đặc tính kỹ thuật và chọn phương án . 10 Nhiệm vụ và yêu cầu thiết kế . Chọn phương án . CHƯƠNG II Tính cơ cấu nâng . Sơ đồ cơ cấu nâng. 13 Chọn loại dây . // Chọn palăng . 14 Tính kích thước dây. 16 Tính tang. // Chọn động cơ diện. 19 Tỷ số truyền. // Tính phanh. 20 Tính bộ truyền. // Kiểm tra nhiệt động cơ. // Tính các cơ cấu khác. 23 CHƯƠNG III Tính cơ cấu di chuyển xe lăn. Tính chọn bánh xe và ray. 33 Chọn động cơ. 35 Tỷ số truyền. 36 CHƯƠNG IV Tính cơ cấu di chuyển cầu. Tính chọn bánh xe và ray. 37 Chọn động cơ. 38 Tỷ số truyền. 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 Nhóm SVTH: Châu ngọc Ân Trang 3 Phan văn Cường 1 ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN GVHD : NGUYỄN HỒNG NGÂN Chương I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÁY XÂY DỰNG I. ĐỊNH NGHĨA , PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY XÂY DỰNG 1) Định nghĩa về máy xây dựng : - Máy xây dựng là danh từ chung chỉ các loại máy và thiết bị phục vụ cho công tác xây dựng cơ bản , công nghiệp , cảng , thuỷ lợi , giao thông vận tải v.v Do vậy chủng loại rất nhiều . 2) Phân loại máy : - Để thuận tiện cho nghiên cứu và thiết kế chế tạo người ta phân loại máy xây dựng theo tính chất công việc hay công dụng như sau : - Máy phát lực : Dùng để cung cấp động lực cho các máy khác làm việc , thường là những tổ máy điêzen phát điện , tổ máy nén khí v.v - Máy vận chuyển : Sử dụng để vận chuyển hàng hố , vật liệu . Nó được phân ra làm nhiều loại khác nhau như máy vận chuyển ngang , máy vận chuyển đứng , máy vận chuyển liên tục , máy xếp dỡ … Nhóm SVTH: Châu ngọc Ân Trang 4 Phan văn Cường 1 ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN GVHD : NGUYỄN HỒNG NGÂN Nhóm SVTH: Châu ngọc Ân Trang 5 Phan văn Cường 1 ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN GVHD : NGUYỄN HỒNG NGÂN Nhóm SVTH: Châu ngọc Ân Trang 6 Phan văn Cường 1 ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN GVHD : NGUYỄN HỒNG NGÂN - Máy làm đất : Gồm các máy phục vụ các khâu thi công đất như máy đào đất , chuyển đất , xúc đất … - Máy gia công đá : Phục vụ cho nghiền sàng rửa đá - Máy làm bêtông : Dùng trong việc trộn , đổ và đầm bêtông - Máy đóng cọc và nhổ cọc - Máy gia công gỗ : Phục vụ việc cưa , xẻ , bào gỗ - Máy gia công sắt thép : Phục vụ cho việc cắt , uốn , hàn thép và cốt thép - Máy bơm nước : Phục vụ cho việc cấp thốt nước - Các máy chuyên dùng - Ngồi ra tuỳ theo yêu cầu nghiên cứu , thiết kế và sử dụng người ta còn phân loại theo nguồn động lực ( máy chạy bằng động cơ đốt trong , bằng điện , khí nén … ) , theo cách di động ( bánh hơi , bánh xích , bánh sắt … ) , theo phương pháp điều khiển ( cơ khí , thuỷ lực , khí nén … ) 3) Yêu cầu chung đối với máy xây dựng : - Về kết cấu : đơn giản , gọn nhẹ , công suất thích hợp . Các chi tiết máy đơn giản đủ độ bền , dễ chế tạo . - Về sử dụng và bảo quản : cần có tính cơ động , điều khiển , tháo lắp , bảo quản , vận chuyển không quá phức tạp , sử dụng thuận tiện an tồn , phù hợp với khí hậu . Nhóm SVTH: Châu ngọc Ân Trang 7 Phan văn Cường 1 ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN GVHD : NGUYỄN HỒNG NGÂN II. GIỚI THIỆU VỀ CẦU TRỤC 1) Khái niệm : - Cầu trục là loại máy nâng được sử dụng chủ yếu để nâng và di chuyển các vật nặng , xếp dỡ hàng hố … Trong công nghiệp nó được sử dụng ở các nhà xưởng lắp ráp chế tạo , trong các lò luyện kim . 2) Phân loại : - Cầu trục được phân làm hai loại chính : cầu trục một dầm và cầu trục hai dầm + Cầu trục một dầm bao gồm có kiểu treo và kiểu tựa Nhóm SVTH: Châu ngọc Ân Trang 8 Phan văn Cường 1 ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN GVHD : NGUYỄN HỒNG NGÂN + Cầu trục hai dầm cũng có hai kiểu : kiều tựa và kiểu treo 3) Cấu tạo chung của cầu trục - Cầu trục có nhiều dạng khác nhau nhưng nhìn chung có các bộ phận sau : - Động cơ : Trong máy trục sử dụng 3 loại động cơ như động cơ đốt trong , động cơ khí nén , động cơ điện . Động cơ đốt trong thích hợp với những máy di động nhiều , hoạt động độc lập , không theo quỹ đạo nhất định và xa nguồn điện . Động cơ khí nén thường được sử dụng trong những máy cố định hay máy công cụ như máy đóng cọc , máy khoan , máy phun vôi … Động cơ điện là loại động cơ được sử dụng rộng rãi nhất trong cầu trục vì phù hợp với tính chất làm việc của cầu trục ( cố định , di chuyển ngắn theo quỹ đạo nhất định ) và có công suất cao , gọn nhẹ , chịu tải tốt , thay đổi tốc độ và chiều quay nhanh , dễ tự động hố … - Hệ thống truyền động : Có rất nhiều kiểu truyền động như truyền động dầu ép khí nén , truyền động điện , truyền động hỗn hơp , truyền động cơ khí . Tuy nhiên trong cầu trục dùng phổ biến là truyền động cơ khí vì dễ chế tạo , an tồn . - Cơ cấu công tác Nhóm SVTH: Châu ngọc Ân Trang 9 Phan văn Cường 1 ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN GVHD : NGUYỄN HỒNG NGÂN - Cơ cấu quay - Cơ cấu di chuyển : Thường sử dụng di chuyển bằng bánh xe và ray - Hệ thống điều khiển : Sử dụng để tắt mở hoạt động của các cơ cấu . - Khung bệ - Các thiết bị phụ - Để dễ dàng trong thiết kế người ta chia cầu trục ra làm ba cơ cấu chính : cơ cấu nâng vật , cơ cấu di chuyển xe con , cơ cấu di chuyển cầu . I, YÊU CẦU ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN A. NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ 1) Nhiệm vụ : - Thiết kế cầu trục hai dầm kiểu hộp . 2) Yêu cầu : - Kích thước nhỏ gọn phù hợp với không gian làm việc chật hẹp trong xưỏng cơ khí. - Đảm bảo tính bền ,an tồn kinh tế ,dễ dàng vận hành ,bảo trì - Tăng năng suất giảm nhẹ sức lao động của công nhân trong việc vận chuyển phôi. - Đăc tính kỹ thuật + Tải trọng nâng: Q=12.5 (tấn) . Nhóm SVTH: Châu ngọc Ân Trang 10 Phan văn Cường 1 [...]... được chọn dưới dạng hộp giảm tốc sao cho đảm bảo tỷ số truyền là 43 với sai số trong khoảng 5% Hộp giảm tốc ở đây là hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp phân đôi , đặt nằm ngang, trục vào và trục ra quay về một phía Tương ứng với tỷ số truyền là 43 và chế độ làm việc trung bình, số vòng quay trên trục vào ,và yêu cầu về lắp ráp ta chọn hộp giảm tốc U2-500 , có các đặc tính sau : + Kiểu hộp : 2 cấp bánh răng... những ưu khuyết điểm của hai loại động cơ điện xoay chiều và động cơ điện một chiều ta thấy được động cơ điện xoay chiều tuy tính chất thay đổi tốc độ không bằng động cơ điện một chiều nhưng vớiä tính thông dụng , bền và kinh tế hơn thì những khuyết điểm của loại động cơ này vẫn chấp nhận được Vậy khi thiết kế cầu trục hai dầm này ta dùng động cơ điện xoay chiều ba pha là phù hợp - Hộp giảm tốc : Sử dụng... 2: Khớp răng 3: Hộp giảm tốc 4: Khớp răng 5: Phanh 6: Động cơ Hình 1: Sơ đồ cơ cấu nâng - Do tính chất quan trọng, yêu cầu cao và vị trí đặc biệt của cơ cấu nâng trong máy trục Vì vậy nó phải được thiết kế đảm bảo độ tin cậy , độ an tồn và ổn định cao , nó phải được chế tạo nghiêm chỉnh với chất lượng cao - Sơ đồ cơ cấu nâng được trình bày trên hình 1: bao gồm tang (1) được nối với hộp giảm tốc (3)... tốc nâng vn = 12 m phùt ( ) + Vận tốc di chuyển xe lăn vxe = 30 m phùt + Tầm rộng L = 20 (m) + Vận tốc di chuyênỷ cầu Vc = 100 (m/phút ) B CHỌN PHƯƠNG ÁN - Cơ cấu nâng được thiết kế dùng tời nâng và móc - Tời nâng gồm có động cơ điện , hộp giảm tốc ,tang và cáp nâng + Động cơ điện có hai loại động cơ điện một chiều và động cơ điện xoay chiều Động cơ điện xoay chiều 3 pha được ứng dụng rộng rãi trong... lượng động cơ: mđc =345 (kg) Đương kính trục ra: d = 65(mm) 7 Tính tỷ số truyền - Tỷ số truyền chung từ trục động cơ đến trục tang: io = ndc , (cth:3-15[2]) nt Trong đó: ηt là số vòng quay của tang đảm bảo vận tốc nâng cho trước nt = vn * a 12* 2 = = 17.05 (vòng/phút) π * Do π *0.448 Vậy: io = ndc 715 = = 43 nt 17.05 Tính phanh : - Trong máy trục phanh được chia làm hai nhóm - Nhóm I gồm : các loại khố... cao , tính bền dẻo do chịu va đập và tính hàn cao Nên dùng cho các phần tử tiếp nhận ứng suất uốn Ta sử dụng loại thép này làm kết cấu dầm chịu lực và làm khung xe con + Phanh sử dụng trong cầu trục có nhiều loại như phanh má , phanh đĩa , phanh đai , phanh nón , phanh áp trục , phanh ly tâm Để đảm bảo an tồn và thích hợp với hệ thống dẫn động điện độc lập ta sử dụng loai phanh thường đóng Chương:... cầu về lắp ráp ta chọn hộp giảm tốc U2-500 , có các đặc tính sau : + Kiểu hộp : 2 cấp bánh răng trụ răng nghiêng + Tổng khoảng cách trục : A = An +Ac =300 + 200 = 500 ( mm ) + Tỷ số truyền i= 41.34 + Kiểu lắp :Theo sơ đồ IV – trục ra và trục vào quay về một phía ; đầu trục ra : Làm liền khớp răng -Vậy sai số tỷ số truyền là 43 − 41.34 δ= = 3.86% 43 10 Kiểm tra nhiệt động cơ : - Sơ đồ tải trọng chế... mãn điều kiện làm việc Các cơ cấu khác : Móc - Móc dùng trong máy trục có hai loại chủ yếu là móc đơn và móc hai nghạnh C C B A A B a b - Móc đơn (hình a ) đơn và móc hai nghạnh Hình 6: Móc 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 Nhóm SVTH: Châu... gồm tang (1) được nối với hộp giảm tốc (3) qua khớp răng (2), hộp giảm tốc nối với động cơ (6) qua khớp nối răng, một nửa khớp dùng làm bánh phanh về phía hộp giảm tốc , phanh (5) là loại phanh lo xo điện 2 má áp trục - Với sơ đồ như trên sẽ đảm bảo độ cứng vững, tính bền và giảm thời gian bảo dưỡng Chọn loại dây - Dây thường dùng trong máy trục có 2 loại dây chính đó là xích và cáp - Xích có ưu điểm... *0.56*54 mm 2 N ' + Ứng suất cắt cho phép: [ τ ] = 0.6 [ σ ] = 42( 2 ) mm Vậy τ c ≤ [ τ c ] τc = Trục tang : Sơ đồ trục tang : A D E C B Hình 9: sơ đồ chịu lực của trục tang Nhóm SVTH: Châu ngọc Ân Phan văn Cường Trang 28 1 ĐAMH:K/THUẬT NÂNG CHUYỂN GVHD : NGUYỄN HỒNG NGÂN Bộ phận tang được lắp trên trục và ổ như hình 8 Vì sử dụng tang kép nên vị trí hợp lực căng dây sẽ không đổi và nằm giữa tang . NGUYỄN H NG NGÂN + C u tr c hai d m c ng c hai ki u : ki u t a và ki u treo 3) C u t o chung c a c u tr c - C u tr c có nhi u d ng kh c nhau nhưng nhìn. , trong c c lò luyện kim . 2) Phân loại : - C u tr c đư c phân l m hai loại chính : c u tr c m t d m và c u tr c hai d m + C u tr c m t d m bao g m c