Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc Lời nói đầu Trong thời kỳ công nghiệp hoá đại hoá đất nớc ,hàng loạt nhà máy , công xởng đợc xây dựng lắp ráp với cac dây chuyền công nghệ máy móc đại đợc lắp đặt với khối lợng lớn Mặt khác công tác sửa chữa khắc phục máy móc cũ sau thời gian dài trì trệ chế độ bao cấp đợc phát huy trỏ lại Tất công việc xây dựng , lắp ráp sửa chữa vắng máy nâng chuyển Do nhu cầu lắp ráp , xây dựng sữa chữa tăng nhanh kéo theo nhu cầu máy nâng chuyển thời gian qua tới tăng mạnh Đứng nhu cầu tăng nhanh số máy nâng chuyển phải kể đến cầu trục, cần cẩu thép Cầu trục đợc sử dụng rộng rãi để xếp dỡ hàng hoá nhà kho nhà máy xí nghiệp sữa chữa lắp ráp chế tạo nớc ta có nhiều trung tâm nghiên cứu nh nhà máy ,xí nghiệp nghiên cứu thiết kế chế tạo loại cầu trục với đủ kích thớc ,tải trọng chế độ làm việc để đáp ứng nhu cầu đa dạng phong phú thị trờng cầu trục dang tăng nhanh Trong đợt làm tốt nghệp dới hớng dẫn thầy giáo TS Nguyễn Văn Vịnh làm đề tài có tên : Tính toán thiết kế cầu trục có tải trọng nâng độ 10 m chiều cao nâng 6m Phần công việc đợc giao em : 1- Đề xuất phơng án lựa chọn phơng án thiết kế 2- Tính toán ,thiết kế máy nâng hạ hàng 3- Tính toán ,thiết kế máy di chuyển cầu trục 4- Tính toán ,thiết kế kết cấu thép cầu trục 5- Quy trình lắp dựng Trớc tiên em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Vịnh,đã trực tiếp hớng dẫn , giúp đỡ ,chỉ bảo cho em suốt thời gian vừa qua để hoàn thành đề tài Em xin gửi lời cám ơn tới tập thể giáo viên Trờng đại học giao thông vận tải - khoa khí môn máy xây dựng giảng dậy, bảo ban , giúp đỡ em suốt trình học tập trờng Mặc dù có nhiều cố gắng nhng hạn chế vầ kinh nghiệm thân cha có nhiều nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót Em mong thầy cô Đồ án tốt nghiệp Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc giáo bạn đồng nghiệp chân thành góp ý ,đống góp cho đồ án đợc hoàn thiện Kết thúc đề tài em xin gửu tới thầy giáo hớng dẫn TS Nguyễn Văn Vịnh lời cảm ơn chân thành Nhân em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình quan Công ty cầu 12 Công ty 118 Cùng toàn thể bạn đồng nghiệp tạo điều kiện cho em hoàn thành đề tài Đồ án tốt nghiệp Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc Phần I Tổng quan cầu trục 1.Mô tả khái quát cầu trục Cầu trục loại kết cấu thép kiểu cầu di động,palăng điện lực xe với cở cấu nâng hàng di chuyển dọc theo cầu cầu trục Cầu trục di chuyển dựa hai dầm ngang ( gọi dầm cuối hay dầm đầu ) có hệ thống di chuyển bắt dọc theo đờng ray đặt gờ tờng nhà,trên hệ thống cột dựng cạnh tờng nhà dọc theo hệ thống dây treo dọc xà nhà Do đặc điểm cấu tạo nh nên Việt Nam, cầu trục có tên gọi cầu lăn Loại cầu trục kiểu cầu sử dụng hiệu nhà kho ,phân xởng ,ở dạng chung hay dạng chuyên môn hoá phổ biến Phân loại cầu trục Có nhiều cách để phân loại cầu trục ngời ta dựa vào tải trọng nâng ,khẩu độ ,hình dạng kết cấu thép,chế độ làm việc ,tốc độ nâng di chuyển 2.1.Dựa vào tác động nâng Thờng cầu trục có tải trọng nâng từ từ ữ 15 ,có loại nâng đợc tải trọng lớn hơn,hàng trăm nghìn Ngời ta sơ chia loại tải trọng nâng : Nhẹ : < Trung binh :5ữ 16 Nặng :16ữ 80 Rất nặng : > 80 2.2 Dựa vào độ Có loại : Loại nhỏ : l < m Loại trung bình : L=7 ữ15m Đồ án tốt nghiệp Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc Loại lớn : L = 15 ữ 30 m Loại Lớn : L > 30 m 2.3 Dựa chế độ làm việc 2.3.1 Chế độ làm việc nhẹ Đặc điểm chế độ hệ số sử dụng tải trọng thấp két 0,5 Cờng độ làm việc động nhỏ ( trung bình khoảng 15 %) so với mở máy ( dới 60 lần ) có nhiều quảng nghỉ lâu 2.3.2 Chế độ làm việc trung bình Đặc điểm chế độ làm việc với tải trọng khác nhau,hệ số sử dụng tỷ trọng đạt khoảng két 0,75 ,vận tốc làm việc trung bình ,cờng độ làm việc khoảng 25 % Số lần mở máy khoảng 120 lần Chế độ phù hợp với cấu nâng cấu di chuyển cầu trục phân xởng khí lắp ráp 2.3.3 Chế độ làm việc nặng Có đặc điểm hệ số sử dụng trọng tải cao két =1,0 vận tốc làm việc lớn ,cờng độ làm việc khoảng 40 %, số lần mở máy khoảng 240 lần 2.3.4 Chế độ làm việc nặng Cơ cấu làm việc thờng xuyên làm việc với tải trọng danh nghĩa ,hệ số sử dụng tải trọng kết = 1,0 cờng độ làm việc khoảng 40 ữ60 lần , làm việc với vậnm tốc cao,số lần mở máy 360 lần 2.4.Dựa vào hình dạng kết cấu thép Có cầu trục dạng dầm đơn dạng dầm kép có tiết diện dạng hình hộp hay dạng dầm kép kết cấu dàn 2.5 Dựa vào kết cấu ray di chuển -Hệ thống di chuyển treo ray gắn với nhà xởng -Hệ thống di chuyển ray đăth tờng nhà xởng 2.6 Dựa vào công dụng có - Cầu trục công dụng chung Đồ án tốt nghiệp Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc - Cầu trục chuyên môn hoá công tác xếp dỡ , nâng chuyển tính toán thiết kế phải biết kết hợp trờng hợp phân loại để lựa chọn phơng án cho phù hợp 3.Kết cấu kim loại cầu trục dầm Kết cấu kim loại cầu trục chiếm tỷ trọng lợng lớn so với phận khác lắp ráp cấu thành máy nâng Để có đợc khối lợng máy nâng hợp lý so với tải trọng hữu ích vật nâng Cầu phải tính toán thiết kế lựa chọn kết cấu kim loại hợp lý tính phần trọng lợng theo khả chịu lực ,kết cấu kim loại cầu đảm bảo độ bền lâu trình làm việc ,dễ gia công ,diện tích chắn gió nhỏ ,mặt kết cấu phải đảm bảo an toàn giá thành hạ Đồ án tốt nghiệp Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc Phần II Các phơng án kết cấu ta da số phơng án kết cấu cầu trục dạng dầm đơn để lạ chọn 2.1 Phơng án (hình vẽ 1) Dầm đơn tiên tiến hai dầm với kết cấu hợp gia cờng phía bên dầm I đợc vát hai đâu dầm Với kết cấu vừa giảm nhẹ đợc lợng dầm vừa chị lực tốt dạng thờng áp dụng cho cầu trục độ 7m< L15m cấu di chuyển cầu nhận đợc nguồn động lực từ động đặt bên Phơng án có độ ổn định tốt áp dụng cho cầu trục có tải trọng nâng lớn nhợc điểm phơng pháp kết cấu tính toán phức tạp,dùng nhiều thép 2.3 Phơng án : Hình vẽ 3: Đồ án tốt nghiệp Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc ph ơng án cầu trục dầm (thanh giằng phía) 1-dầm đầu 2-cơ cấu di chuyển cầu 3-cơ cấu nâng 4-dầm 5-thanh giằng Phơng án gia cờng cầu trục dầm đơn dạng phía Dầm dầm đơn với dầm ngang phụđặt bên Đối với phơng án sức nâng đến 10tấn độ đến 30m cấu di chuyển nhận nguồn động lực từ động qua hộp giảm tốc Phơng án có u điểm bảo đảm tỉ số truyền bánh xe, nhợc điểm phơng án gây mô men xoắn cho dầm tải trọng lệch tâm 2.4 phơng án 4: Dầm đơn da hai dầm đầu với gia cờng chéo đầu dầm Đồ án tốt nghiệp Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc ph ơng án cầu trục dầ (thanh giằng hai phía) 2-cơ cấu di chuyển cầu 3-cơ cấu nâng 4-dầm 5-thanh giằng Kết cấu thờng áp dụng cho cầu trục có độ [...]... ta có biển đồ lục cách và biển đồ lục mô men uốn do các tải trọng gây ra nh sau ( hình vẽ 4.3 ) Mô men uốn tổng cộng do tải trọng tĩnh và tải trọng di động gây ra Mumax = Mud + Mut Mx = Mumax = 14 150 5,9 + 12 150 = 153 655 ,9 (N.m) Hình vẽ( 4.3) biểu đồ mô men và lực cắt khi tải trọng ở giữa dầm b/2 b/2 b/2 + + p/2 Đồ án + q l + 2 tốt nghiệp q ( p/2 + l) 2 + + mp 2 (l- b/2) mudmaX = p 4.l q l2 mut= 8 + 2... I ở dới để treo PaLăng nâng vật 5. 1.3 Xác định tải trọng tác dụng lên kết cấu thép của cầu trục a )Tải trọng tĩnh (tải trọng cố định ) Trọng lợng của dầm chính Theo một số giá cầu có sẵn và một số kết cấu tơng tự ta có trọng lợng của dầm chủ là : Gc =108 0kg =108 00(N) Tải trọng này coi nh phân bố đều trên suốt chiều dài và đợc xác định theo (CI 5, 1- TL1) qt=K1.q trong đó q=Gc/L =108 00/9=120(N/m) Đồ án... = 150 F5 = 46 ,5 cm2 Đồ án tốt nghiệp 25 Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc = 4 650 mm2 Vậy yc = 389,14 (mm) Tính mô men quán tính Jx Ta có Jx = Jx1 + Jx2 + Jx3 + Jx4 3 Jx1= 300 .10 + 2 75, 86 2.3000 = 228321218,8mm 4 12 3 Jx4= 300 .10 + 84,14 2.3000 = 21263618,8mm 4 12 3 Jx2=Jx3=12 8. 350 + 95, 86 2.2800 = 54 312924,21mm 4 12 Jx5=JxI+239,142.4 650 =7080cm 4+2 659 2,39191cm4=33672,39191cm4 Jx=Jxi=69493,46 051 cm4... nh hình vẽ Hình vẽ y 350 10 300 8 x Chọn thép I N030 có h = 300 Ta có các thông số của thép I ta chọn nh sau: + Trọng lợng 1m dài là q = 36,5kg/m Hình vẽ h=300 y x x y Tổng trọng lợng của dầm là: 9.36 ,5 + [(0,3 0,01 9).2 + (0, 35 0,008 9).2] 7, 85 tấn Đồ án tốt nghiệp 24 Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc = 1148 ,5 kg - Trọng lợng dầm mà ta chọn sơ bộ là 108 0 kg Do độ sai lệch không lớn ta có thể... đập b )Tải trọng di động Bao gồm trọng lợng vật nâng (kể cả trọng lợng ụ móc cầu ) và trọng lợng bản thân của PaLăng xác định theo công thức ; P=Px +PQ (CT 5. 3- TL 1) Trong đó : Px áp lực của bánh xe do trọng lợng của PaLăng gây ra (kể cả ụ móc cầu ) Px=4960(N) PQ -áp lực của bánh xe do trọng lợng của vật nâng và bộ phận mang (ụ móc cầu ) gây ra (N) PQ= K2 Q Trong đó Q=Qh +Qm/c =50 .000 + 1.200 = 51 .200(N)... ứng đợc yêu cầu đặt ra khi ' thiết kế và có đặc tính kỹ thuật thoả mãn với kết cấu chung của cầu trục Palăng điện ở những nơi có khối lợng xếp dỡ nhiều , chiều cao nâng đòi hỏi tơng đối lớn, ngời ta sử dụng palăng điện Nó có thể đợc sử dụng độc lập hoặc làm nhiệm vụ cơ cấu nâng trong cầu trục, cổng trục lúc này nó đợc trang bị thêm cơ cấu di chuyển Palăng điện có u điểm là trọng lợng nhỏ, kết cấu gọn... 3 Jy1=Jy4= h.b = 10. 300 = 2 250 0000mm 4 = 2 250 cm 4 12 12 Jy2=Jy3=37691733,33mm4=3769,173333cm4 Jy5=JyI=337cm4 Jy=Jyi=123 75, 34667cm4 b) Kiểm tra theo điều kiện cờng độ (T.L) max = 1 056 ,89 (kg/cm2) Với Mx = 159 4 95, 2 (N.m) = 159 4 952 (kg/cm) My = 1 351 1 ,5 (mm) = 1 351 15 (kg/cm) Jx = 69493,46 05 cm4 Jy = 123 75, 34667 cm4 Đồ án tốt nghiệp 26 Ket-noi.com din n cụng nghờ, giỏo dc X = 150 (mm) = 15cm Y = 389,14 (mm)... max = 1 056 ,89(kg/cm2) Vậy max < [] = 1600(kg/cm+2) c) Kiểm tra theo điều kiện độ võng Độ vòng cho phép của dầm chính đợc tính theo (CT.TL) - Độ võng của dầm do tải trọng di động rõng ra là - Trong đó P = Q + GGL = 50 .000 + 4960 = 54 960(N) - L = 9m khẩu độ E - Mô đun đàn hồi của vật liệu E = 2.1 05 (N/mm2) Jx : Mômen quán tính của tiết diện dầm đối với trục ngang Jx = 69493,46 051 cm4 = 6949346 05, 1 mm4... chính xác lắp đặt các ổ trục đỡ yêu cầu cao và phải cân bằng trong các chi tiết máy quay nhanh 3 Phơng án 3 Bộ máy di chuyển cầu trục dẫn động độc lập Mỗi cụm bánh xe chủ động có một động cơ riêng 1; phanh 2 và hộp giảm tốc 3 Giữa 2 cụm bánh xe chủ động ở 2 bên không có liên kết cơ khí Trong hệ thống này có hiện tợng tự động phân tải giữa các động cơ điện Cơ cấu dẫn động độc lập ngày càng đợc sử... làm kết cấu dầm chỉ cho những cầu trục có khẩu độ L> 15( m) c) Dầm hình hộp Dầm hình hộp chỉ dùng trong trờng hợp dầm chịu lực lớn nhng chiều cao bị hạn chế Dầm hình hộp chế tạo tốn công và nhiều thép Dầm hình hộp có thể tạo ra mặt cắt thay đổi theo chiều dài để phù hợp với tình hình chịu lực , tiết kiệm vật liệu , trọng lợng dầm nhẹ Với tải trọng nâng Q=5T và khẩu độ L=9m ta chọn dầm tổ hợp có mặt ... tải trọng nâng ,khẩu độ ,hình dạng kết cấu thép,chế độ làm việc ,tốc độ nâng di chuyển 2.1.Dựa vào tác động nâng Thờng cầu trục có tải trọng nâng từ từ ữ 15 ,có loại nâng đợc tải trọng lớn hơn,hàng... cộng tải trọng tĩnh tải trọng di động gây Mumax = Mud + Mut Mx = Mumax = 14 150 5,9 + 12 150 = 153 655 ,9 (N.m) Hình vẽ( 4.3) biểu đồ mô men lực cắt tải trọng dầm b/2 b/2 b/2 + + p/2 Đồ án + q l + tốt... = y4 = 54 ,5 (mm) F5 = F6 = (100 6 ,5) = 748 (mm2) y5 = y6 = (mm) yc = Vậy toạ độ điểm C(0; 65; 5) Tính Jx: Jx = + + 112 708 ,5 + +2 Tính Sx: Sx = 2( 110 49 + 708 ,5 11 + 748 61 ,5) Sx = 2 153 91 (mm3)