Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Tính toán thiết kế hệ thống bãi đỗ xe tự động kiểu quay vòng tầng lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết tiêu biểu
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc TRƯỜNG ĐHGTVT TPHCM KHOA CƠ KHÍ – BM MXD&XD HƯỚNG DẪN TRÌNH TỰ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC PHẦN I: HƯỚNG DẪN TRÌNH TỰ CHUNG A – PHẦN THUYẾT MINH: – Giới thiệu chung máy trục đề tài: 1.1 – Công dụng, tính năng, phạm vi sử dụng; 1.2 – Cấu tạo; 1.3 – Nguyên lý hoạt động; 1.4 – Đặc điểm làm việc; 1.5 – Các thông số máy trục – Thiết kế kỹ thuật: 2.1 – Lựa chọn vật liệu chế tạo, kẻ bảng thống kê tất thông số kích thước, tính thành phần hóa học vật liệu chế tạo KCKLMT; 2.2 – Thành lập bảng tổ hợp tải trọng máy trục; 2.3 – Lựa chọn phương pháp tính toán tính toán tải trọng bảng tổ hợp tải trọng 2.4 – Tính toán kết câú thép theo tổ hợp lập (Sơ đồ tính ⇒ Bđồ nội lực ⇒ Bđồ ứng suất); – Thiết kế công nghệ: 3.1 – Cấu tạo tính toán mối liên kết: hàn, tán đinh, bu lông; 3.2 – Lập quy trình công nghệ chế tạo KCKLMT; 3.3 – Lập quy trình thử nghiệm KCKLMT B – PHẦN BẢN VẼ: B.1 – Bản vẽ tổng thể B.2 – Bản vẽ sơ đồ động học cấu máy trục B.3 – Bản vẽ KCKLMT B.4 – Bản vẽ sơ đồ siêu âm đường hàn; B.5 – Bản vẽ thử nghiệm máy trục sau chế tạo PHẦN II: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG §1.2.THÉP DÙNG TRONG KCKL MXD&XD: 1.3.2 Thép dùng làm kết cấu chịu tải trọng động – [13] Theo qui phạm chia kết cấu xây dựng công trình làm nhóm có hướng dẫn việc sử dụng số hiệu thép cho nhóm Sau số hiệu thép cho nhóm 1: Phạm vi sử dụng: Các kết cấu hàn cấu kiện làm việc điều kiện đặc biệt nặng hay chịu tác dụng trực tiếp tải trọng động, tải trọng rung động tải trọng di động (dầm cầu trục, dầm sàn công tác, cấu kiện kết cấu bunke, cầu bốc dỡ chịu trực tiếp tải trọng động: mắt dàn, kết cấu nhịp gối đỡ hành lang băng tải, cột hàn đặc biệt hệ thống đường dây điện (ĐDK) vượt qua nhịp lớn có chiều cao 60 m; dầm đỡ cầu trục công trình thủy công…(bảng 1.2) Stt 01 02 03 04 05 06 07 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Baûng 1.2 - Cường độ tiêu chuẩn cường độ tính toán số thép cán, (Bảng 50 -[13]) Chiều Cường độ tính toán Mpa Cường độ tiêu chuẩn Mpa Loại dày (kG/cm2) (kG/cm2) Mác thép ГОСТ TY thép thép Giới hạn Giới hạn Giới hạn Giới hạn cán cán chảy σc bền σb chảy σc bền σb (mm) 18CП ГОСТ 23570 –79 Taám 4-20 235(2400) 370(3800) 230(2350) 360(3650) 18ГПC ГОСТ 23570 –79 Taám 21-30 225(2300) 370(3800) 220(2250) 360(3650) 18ГCП ГОСТ 23570 –79 Taám 31-40 235(2400) 390(4000) 230(2350) 380(3850) ГОСТ 380 - 71 BCT3ПC Taám 21-40 225(2300) 370(3800) 215(2200) 350(3550) ГОСТ 380 - 71 BCT3ГПC Taám 21-40 225(2300) 370(3800) 215(2200) 350(3550) BCT3CП ГОСТ 380 – 71 OÁng 10 225(2300) 370(3800) 215(2200) 350(3550) BCTTПC ГОСТ 14367-79 Taám 10-40 295(3000) 430(4400) 280(2850) 410(4200) 09Г2C ГОСТ 19281-73 Hình 4-9 345(3500) 490(5000) 330(3350) 465(4750) 09Г2C ГОСТ 19281-73 Hình 10-20 325(3300) 470(4800) 310(3150) 450(4600) 09Г2C ГОСТ 19281-73 OÁng 21-32 305(3100) 460(4700) 290(2950) 440(4500) 10 Г2C1 ГОСТ 19281-73 Taám 355(3600) 490(5000) 340(3450) 465(4750) 10 Г2C1 ГОСТ 19281-73 Taám 5-9 345(3500) 490(5000) 330(3350) 465(4750) 10 Г2C1 ГОСТ 19281-73 Hình 10-20 335(3400) 480(4900) 320(3250) 455(4650) 10 Г2C1 ГОСТ 19281-73 Hình 21-32 325(3300) 470(4800) 310(3150) 450(4600) 10 Г2C1 ГОСТ 19281-73 Hình 33-60 325(3300) 450(4600) 310(3150) 430(4400) 10 Г2C1 ГОСТ 19281-73 Hình 61-100 295(3000) 430(4400) 280(2850) 410(4200) 15XCHД ГОСТ 19281-73 Taám 4-32 350(3560) 500(5110) 333(3389) 475(4842) 14 Г2AФ TY-14-1-1217-75 Taám 4-50 390(4000) 540(5500) 370(3750) 515(5250) 15 Г2AФДПC ГОСТ 19282-73 Taám 4-32 390(4000) 540(5500) 355(3600) 490(5000) 10XCH ГОСТ 19282-73 Taám 4-32 390(4000) 530(5400) 355(3600) 480(4900) 16 Г2AФ ГОСТ 19282-73 Taám 4-32 440(4500) 590(6000) 400(4100) 535(5400) 16 Г2AФ ГОСТ 19282-73 Taám 33-50 410(4200) 570(5800) 375(3800) 520(5300) 18 Г2AФПC ГОСТ 19282-73 Tấm 4-32 440(4500) 590(6000) 400(4100) 535(5400) §2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP 2.2.1 Tính toán kết cấu kim loại theo phương pháp ứng suất cho phép [PPƯSCP], [07], [03] a) Điều kiện độ bền σ ≤ [σ] = σo/n *) Điều kiện giới hạn độ ổn định tính theo phương pháp ứng suất cho phép, [07]: σ ≤ [σôđ ] = ϕ.[σ] *) Điều kiện giới hạn độ bền mỏi tính theo phương pháp ứng suất cho phép, [07]: σ ≤[σrk] = γ.[σ] Bảng 2.1.Tải trọng tính toán kết cấu kim loại tính theo phương pháp ứng suất cho phép (B.1.33).[03] Các trường hợp tải trọng I II Loại tải trọng 1-Trọng lượng thân G (kể trọng lượng xe con) có kể tới kđ, kđ’ 2-Trọng lượng hàng (kể công cụ mang hàng) có kể đến hệ số động Ψ hệ số va đập kđ, kđ’ 3-Các lực quán tính theo phương ngang cần trục (khi tăng tốc hãm phanh) Pq 4-Góc nghiêng hàng so với phương thẳng đứng (đối với cần trục có cần) 5-p lực gió lên kết cấu [σ] = σrk/nI (2.2) (2.3) III [σ] = σc/nII Ia3 Ib G kñ’.G ΨIQtñ (2.1) Tổ hợp tải trọng IIa [σ]= σc/nIII IIb III G kñ.G G kñ’.Qtñ ΨIIQ kñ.Q Pqtdc max Pqtdc αI αII PgII PgII PgIII Bảng 2.2.Trị số an toàn n dùng cho kết cấu kim loại (B.5.20-[09]) Trường hợp tính toán Kết cấu tính toán I II III nI nII nIII Tất kết cấu, thiết bị – trừ kết cấu, thiết bị vận chuyển 1,4 1,4 1,3 kim loại lỏng Các kết cấu, thiết bị vận chuyển kim loại lỏng 1,6 1,6 b) Điều kiện độ cứng 2.2.2.Tính toán kết cấu kim loại theo phương pháp trạng thái giới hạn [PP.TTGH], [07], [03] a) Định nghóa : b) Tính kết cấu thép theo trạng thái giới hạn thứ (TTGHI): N≤Φ (2.8) (2.13) Σσini ≤ R.ky Bảng 2.3.Các tải trọng tính toán tính theo trạng thái giới hạn thứ (B.1.54 – [03]) Trường hợp tải trọng I II III Loại tải trọng Tổ hợp tải trọng Ib IIa IIb** III Ia - Trọng lượng thân G (kể trọng lượng xe n1.G n1.kđ’.G n1.G n1.kđ.G n1.G con) có kể tới kđ, kđ’ - Trọng lượng hàng (kể công cụ mang hàng) ΨIQtđ kđ’.Qtđ n2.ΨIIQ n2.kđ.Q có kể đến hệ số động Ψ hệ số va đập kđ, kđ’ max - Các lực quán tính theo phương ngang cần n3 Pqtdc Pqtdc trục (khi tăng tốc hãm phanh) Pq - Góc nghiêng hàng so với phương thẳng αI n4.αII đứng (đối với cần trục có cần) - p lực gió lên kết cấu PgII PgII n5.PgIII c) Tính kết cấu thép theo trạng thái giới hạn thứ hai (TTGHII): §4.1.CÁC TRƯỜNG HP TẢI TRỌNG VÀ TỔ HP TẢI TRỌNG 4.1.1.Các trường hợp tính toán tải trọng, [09], [03] 1) Trường hợp thứ (I) : 2) Trường hợp thứ hai (II) : 3) Trường hợp thứ ba (III) : 4.1.2.Tổ hợp tải trọng, [09], [03] §4.2.TÍNH TOÁN CÁC TẢI TRỌNG 4.2.1.Trọng lượng thân kết cấu G 4.2.2 Trọng lượng hàng Q: 1) Khi tính kết cấu thép theo độ bền lâu (Tổ hợp Ia, Ib) : 2) Khi tính kết cấu thép theo độ bền ổn định (tổ hợp IIa, IIb, III ): 4.2.3 Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu thép Pg : 1) Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu thép trạng thái làm việc ( PgI PgII): 2) Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu thép trạng thái không làm việc (PgIII) (2.150).[01]: 4.2.4.Tải trọng quán tính lắc động hàng treo cáp: 1) Tải trọng quán tính nâng, hạ hàng 2) Tải trọng quán tính di chuyển a)Tải trọng phát sinh cần trục di chuyển đường không phẳng: b)Tải trọng quán tính cần trục di chuyển có gia tốc: 3) Góc nghiêng cáp treo hàng (do lắc động hàng treo dây cáp – hình 4.5): 4) Tải trọng quán tính có chuyển động quay 5) Tải trọng quán tính thay đổi tầm với 4.2.5.Tải trọng va đập vào giảm chấn, (tr.80).[01]: 4.2.6.Tải trọng lắp ráp: 4.2.7.Tải trọng vận chuyển: 4.2.8.Các tải trọng khác: PHẦN III: NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT KHI TÍNH TOÁN KẾT CẤU DẦM §5.1.CHỌN KÍCH THƯỚC DẦM TỔ HP: (Phần ứng dụng tính toán cho tất kết cấu dầm máy trục nói chung) 5.1.1 – Giới thiệu chung kết cấu dầm a) Dầm hình : b) Dầm tổ hợp : 5.1.2 – Xác định kích thước dầm tổ hợp a) Xác định chiều cao dầm tổ hợp h b) Xác định kích thước thành dầm (ht, δt) c) Xác định kích thước biên (bản cánh dầm): δb, B d) Trình tự chọn tiết diện dầm tổ hợp: e) Kiểm tra bền dầm tổ hợp : §5.2.ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU DẦM: (Phần ứng dụng tính toán cho tất kết cấu dầm máy trục nói chung) 5.2.1 – Kết cấu gân tăng cứng a) Gân tăng cứng dầm thành: b) Gân tăng cứng dầm thành: 5.2.2 – Dầm tổ hợp có tiết diện thay đổi a) Dầm kết cấu chịu uốn tác dụng tải trọng tập trung phân bố b) Các phương pháp thay đổi tiết diện dầm theo chiều dài dầm: 5.2.3 – Liên kết biên thành dầm tổ hợp : a) Đối với dầm thành : b) Đối với dầm thành : c) Điều kiện công nghệ hàn : 5.2.4 – Cấu tạo tính toán mối nối dầm: 1) Mối nối phân xưởng : 2) Mối nối lắp ráp : 3) Cấu tạo mối nối : a) Mối nối dầm thép hình : b) Mối nối dầm tổ hợp thành: c) Mối nối dầm tổ hợp thành; §5.3 – ĐẶC ĐIỂM TÍNH TOÁN KẾT CẤU DẦM CHỊU TẢI TRỌNG CỤC BỘ CỦA ÁP LỰC BÁNH XE (Phần ứng dụng chủ yếu cho máy trục kiểu cầu như: cầu trục, cổng trục, cầu chuyển tải, v.v…) 5.3.1 Dầm thành có ray xe đặt biên trên: 1) Ứng suất cục dập mép thành dầm σcb ; 2) Ứng suất nén thành dầm σy : 3) Sự ảnh hưởng ray đặt trục thành dầm 4) Yêu cầu liên kết hàn biên thành: 5) Đối với kết cấu dầm cần trục chế độ làm việc nặng nặng: 6) Các biện pháp kết cấu làm giảm ứng suất cục dập mép thành dầm σcb (hình 5.23) a) Tăng mômen quán tính biên trên: b) Nối biên với nghiêng góc: c) Rút ngắn khoảng cách gân tăng cứng a: d) Ở dầm thành: 5.3.2 Dầm tổ hợp thành có ray đặt biên thành dầm : 1) Đối với ray : 2) Đối với biên bên : 3) Đối với thành dầm : 4) Đối với vách ngăn dầm a) Xác định khoảng cách vách ngăn liền b) Tính toán vách ngăn : 5.3.3 Dầøm thành có xe di chuyển cánh dầm: 1) Phân tố vị trí tiếp giáp thành (bản bụng) cánh (tấm biên) dưới: 2) Phân tố đầu mút cánh dưới: 3) Ứùng suất tương đương phân tố uốn chung uốn cục bộ: §5.4 ỔN ĐỊNH CỦA DẦM CHỊU UỐN (Phần ứng dụng tính toán cho tất kết cấu dầm máy trục nói chung) 5.4.1 Giới thiệu chung 1) Hiện tượng ổn định tổng thể: 2) Hiện tượng ổn định cục bộ: 5.4.2 – Ổn định tổng thể dầm chịu uốn 5.4.3 – Ổn định cục phần tử dầm A n định cục thành 1) Phương pháp bố trí gân tăng cứng thành dầm: a) Gân tăng cứng dầm thành: b) Gân tăng cứng dầm thành : c) Các gân tăng cứng thành dầm chia thành dầm thành khoang nhỏ d) Mô men quán tính cần thiết cặp gân dọc biên chịu nén dầm có tiết diện hộp e) Ở chỗ gối đỡ dầm, thiết phải có gân tăng cứng 2) Kiểm tra ổn định cục thành dầm a) Ổn định cục tác dụng ứng suất tiếp τ lực cắt ngang Q gây : b) Ổn định cục tác dụng ứng suất pháp σ mômen uốn M gây c) Ổn định cục chịu tác dụng đồng thời ứsuất tiếp τ ứsuất pháp σ d) Ổn định cục thành chịu tải trọng cục P đặt mép thành dầm – (Riêng phần ứng dụng chủ yếu cho máy trục kiểu cầu như: cầu trục, cổng trục, cầu chuyển tải, v.v…) B n định cục biên : 1) Tấm biên dầm thành: 2) Tấm biên dầm thành: PHẦN IV: NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT KHI TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN §6.1.ĐẶC ĐIỂM VÀ CƠ SỞ KẾT CẤU DÀN (Phần ứng dụng tính toán cho tất kết cấu dàn máy trục nói chung) 6.1.1 – Đặc điểm kết cấu dàn, 6.1.2 – Phân loại dàn 1) Theo công dụng ta có loại: 2) Theo cấu tạo dàn chia ra: 3) Theo hình dáng bên có loại dàn: 4) Theo kết cấu hệ bụng có loại dàn: 6.1.3 – Chọn tiết diện dàn nhẹ; 6.1.4 – Kết cấu mắt dàn 6.1.5 – Kết cấu dàn nhẹ a) Ta tiến hành chọn tiết diện xuất phát từ yêu cầu theo dẫn sau đây: b) Những nguyên tắc thứ tự thiết kế dàn: – Xác định kích thước dàn – Tính toán bố trí biên dàn – Tính toán hệ bụng – Xác định tính toán đường hàn số lượng đinh tán bố trí chúng – Tính toán mã: – Các chỗ nối biên dàn – Nếu tiết diện dàn bao gồm số thanh, 6.1.6 – Những kết cấu dàn dùng máy trục 1) Kết cấu dàn không gian có mặt 2) Kết cấu dàn không gian có mặt 3) Hệ thống bụng dàn 4) Những nguyên tắc kết cấu mắt dàn §6.2.NHỮNG TÍNH TOÁN CƠ BẢN VỀ KẾT CẤU DÀN (Phần ứng dụng tính toán cho tất kết cấu dàn máy trục nói chung) 6.2.1 – Thanh chịu kéo tâm 1) Điều kiện độ bền cần thỏa mãn (3.38).[03], (3.39).[03], (3.40).[03]: 2) Điều kiện độ cứng cần thỏa mãn: 6.2.2 – Thanh chịu nén tâm 1) Tính bền 2) Tính ổn định 6.2.3 – Thanh chịu kéo lệch tâm nén lệch tâm 1) Thanh chịu kéo lệch tâm ngắn chịu nén lệch tâm 2) Tính ổn định chịu nén lệch tâm a) Tính ổn định mặt phẳng tác dụng mômen b) Tính ổn định mặt phẳng vuông góc với mặt tác dụng mômen 6.2.4 – Xác định kích thước tiết diện dàn a) Chọn kiểm tra tiết diện chịu kéo b) Chọn kiểm tra tiết diện chịu nén c) Phương pháp thực hành tính chọn chịu nén tâm (phương pháp H.Π ΚΥБЛАНОВ) §6.4.MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHUYÊN VỀ TÍNH TOÁN VÀ KẾT CẤU DÀN (Phần ứng dụng tính toán cho tất kết cấu dàn máy trục nói chung) 6.4.1 – Chiều cao dàn 6.4.2 – Biên dàn chịu uốn cục bộ: (Riêng phần ứng dụng chủ yếu cho kết cấu dàn máy trục kiểu cầu như: cầu trục, cổng trục, cầu chuyển tải, cần trục tháp, v.v…) 6.4.3 – Sự ổn định biên hở chịu nén, (tr.316).[03] 6.4.4 – Độ mảnh giới hạn 6.4.5 – Tính độ võng dàn độ võng dầm tương đương 6.4.6 – Dàn cầu xiên 1) Trường hợp lực tác dụng thẳng đứng mắt dàn 2) Trường hợp lực đặt vào biên khoảng đứng (hình 6.39): 3) Tính toán uốn cục tác dụng lực P 4) Xác định độ võng dàn xiên 6.4.7 – Sự xoắn dàn không gian cầu trục PHẦN V: NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT KHI TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỘT Phần dùng để tính toán kết cấu cột Trong phạm vi KCKLMT sơ đồ tính cột áp dụng cho: – Tháp cần trục tháp; – Hệ cột đỡ nhà xưởng có cầu trục chạy phía trên; – Kết cấu thép phần chân đỡ cổng trục, cầu chuyển tải, v.v… – Cần cần trục chịu lực nén lớn (thường xảy cần tầm với nhỏ, sức nâng lớn) §7.1.GIỚI THIỆU CHUNG 7.1.1 – Khái niệm cột 7.1.2 - Các tiết diện thường dùng a) Cột đặc b) Cột rỗng §7.2.TÍNH TOÁN CỘT CÓ TIẾT DIỆN KHÔNG ĐỔI CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 7.2.1 – Tính toán cột có tiết diện không đổi chịu nén tâm a) Tính toán cột đặc b) Tính toán cột rỗng (thanh tổ hợp) *) Tính toán cột gồm biên chịu nén (thanh tổ hợp có nhánh thanh): *) Tính toán cột gồm biên chịu nén (thanh tổ hợp có nhánh thanh): *) Tính toán cột gồm biên chịu nén (tiết diện cột tam giác đều, xem hình 7.10): *) Tính toán kết cấu hệ giằng: §7.3.TÍNH TOÁN CỘT CÓ TIẾT DIỆN THAY ĐỔI CHỊU NÉN ĐÚNG TÂM 7.3.1 – Phương pháp mômen quán tính tương đương: 7.3.2 – Phương pháp chiều dài tương đương: §7.4.TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHỊU KÉO – NÉN LỆCH TÂM 7.4.1 – Thanh chịu kéo lệch tâm 7.4.2 – Thanh chịu nén lệch tâm a) Ổn định chịu nén lệch tâm số khái niệm: b) Tính ổn định chịu nén lệch tâm mặt phẳng tác dụng mômen uốn c) Tính ổn định chịu nén lệch tâm mp vuông góc với mp tác dụng mômen uốn d) Ổn định cấu kiện chịu nén lệch tâm uốn mp XOZ có độ cứng nhỏ §7.5.TÍNH TOÁN CỘT CHỊU NÉN LỆCH TÂM (NÉN – UỐN) 7.5.1 – Tiết diện hợp lý cột chịu nén lệch tâm 7.5.2 – Tính toán cột chịu nén lệch tâm (nén – uốn) a) Tính toán cột chịu nén lệch tâm theo điều kiện bền: b) Tính toán cột chịu nén lệch tâm theo điều kiện ổn định: *) Tính sơ ổn định cột chịu nén lệch tâm có tiết diện không đổi *) Tính ổn định cột chịu nén lệch tâm mặt phẳng tác dụng mômen uốn *) Tính ổn định cột chịu nén lệch tâm mp vuông góc với mặt phẳng mômen uốn: Thanh chịu nén tâm, cột đặc chịu nén tâm (ϕ⇐λ) Cột rỗng tiết diện không đổi chịu nén tâm: (λ λqđ) Cột rỗng tiết diện thay đổi chịu nén tâm: Jtđ; ltđ Thanh chịu nén lệch tâm, cột đặc chịu nén lệch tâm (ϕ ϕBH ⇐ λ,m1); m1 = η.m; m = e(F/W) = (e.N/N)(F/W) = (M/N)(F/W); η = η(bảng) Cột rỗng tiết diện không đổi chịu nén tâm: (ϕBH ⇐ λtđ,m1); m1 = η.m; m = e(F/W) = (e.N/N)(F/W) = (M/N)(F/W); η = η(bảng) Cột rỗng tiết diện thay đổi chịu nén lệch tâm: Jtđ; ltđ PHẦN VI: ĐẶC ĐIỂM TÍNH TOÁN CẦU TRỤC §1.1 CÁC LOẠI KẾT CẤU VÀ THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CẦU TRỤC 1.1.1.Các loại kết cấu a – Kết cấu cầu bốn dàn: b – Kết cấu cầu dầm (Hình dáng chung h1.2, tiết diện cắt ngang h.1.3, a3, a4, c1, c2) c – Cầu có kết cấu khung (h.1.3, e4, e5 ) d – Cầu có kết cấu tiết diện tam giác (h.1.3, c3, c4, e2, e3) e – Kết cấu cầu trục dầm (Hình dáng chung h.1.4) 1.1.2.Các thông số kết cấu cầu a) Chiều cao cầu b) Độ võng cầu c) Cơ sở cầu B: §1.2 TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN & TỔ HP TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN KCKL CỦA CẦU TRỤC CÓ CÔNG DỤNG CHUNG 1.2.1 Bảng tổ hợp tải trọng Tính theo độ bền mỏi Tính theo độ bền độ ổn định [σrk] = σrk/nI [σ] = σc/nII Tải trọng Tổ hợp tải trọng Ia Ib IIa IIb IIc Trọng lượng cầu Gc có tính đến hệ số va đập kđ Gc kđ’.Gc Gc kđ.Gc Gc Trọng lượng xe tời Gx có tính đến hệ số kđ Gx kđ’.Gx Gx kđ.Gx Gx Trọng lượng hàng nâng Q (cả thiết bị mang hàng ) có Q ψII.Q ψI.QЭ kđ.Q kđ’ QЭ tính đến hệ số kđ, ψ Lực quán tính ngang hãm cấu di chuyển cầu Pqtmax — P — Pxqt qt trục Pqt, xe Pxqt 1.2.2 Tính toán tải trọng 1) Trọng lượng thân cầu, (tr.305).[03], (tr.140).[16] 2) Trọng lượng xe Gx: 3) Hệ số va đập di chuyển: 4) Hệ số động nâng (hạ) hàng ψ: 5) Trọng lượng nâng Q 6) Lực quán tính ngang Pqt (hình 1.10) (1.11) a) Khi cầu trục di chuyển, tiến hành hãm cầu trục b) Lực quán tính khối lượng xe tời hàng phanh cầu trục phân lên dầm chính, lực quán tính xe tời hàng gây tải trọng phụ thẳng đứng tác dụng lên dầm c) Lực quán tính phanh xe cầu 7) Lực bên (sườn) S: §1.3 CẦU TRỤC HAI DẦM 1.3.1.Kết cấu cầu hai dầm hình hộp a) Kích thước dầm b) Kết cấu : 1.3.2.Mômen uốn cực đại tải trọng di động gây 1) Trường hợp xe tời có bánh xe, (tr.106).[09]: a) Trường hợp N1 > N2 M1max > M2max (hình 1.14c) : b) Trường hợp N1 = N2 = N a1 = a2 = a; R = 2N (hình 1.14d) 2) Trường hợp xe tời có bánh xe – dầm có tải trọng di động 1.3.3.Tính toán dầm A TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM CHÍNH 1) Tải trọng tác dụng theo phương thẳng đứng: 2) Tải trọng tác dụng theo phương ngang: B TÍNH TOÁN DẦM CHÍNH THEO CÁC TRẠNG THÁI CHỊU LỰC 1) Tính toán dầm chịu uốn a) Xác định mômen uốn lớn tải trọng theo phương thẳng đứng – Trường hợp xe tời có bánh xe, giả thiết N1 > N2 – Trường hợp xe tời có bánh xe (hình 1.17) : b) Xác định mômen uốn dầm theo phương ngang 2) Tính toán dầm theo điều kiện chịu cắt 3) Tính toán dầm theo điều kiện chịu xoắn: a) Các tải trọng gây xoắn cầu: b) Xác định ứng suất tiếp mômen xoắn gây ra: 4) Sự phân bố ứng suất tiếp trên tiết diện dầm lực cắt Q mô men xoắn Mk 1.3.4.Tính toán dầm đầu 1) Kết cấu dầm đầu (xem hình 1.22) 2) Tính toán dầm đầu: 1.3.5.Cầu dầm có ray đặt thành dầm hình hộp 1) Kết cấu cầu : 2) Các thông số kích thước : 3) Đặc điểm tính toán: *) Tính khung cứng vách ngăn, §1.4 CẦU TRỤC DÀN 1.4.1.Kết cấu cầu dàn a) Các thông số kích thước cầu : b) Kết cấu cầu dàn : 1.4.2.Đặc điểm tính toán cầu dàn a) Đặc điểm tính toán b) Độ võng dàn: §1.5 MỘT SỐ VÍ DỤ VỀ KẾT CẤU DẦM CẦU TRỤC PHẦN VII: ĐẶC ĐIỂM TÍNH TOÁN CỔNG TRỤC §2.1.CÁC LOẠI KẾT CẤU CỔNG VÀ BÁN CỔNG §2.2.ĐẶC ĐIỂM TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỔNG VÀ BÁN CỔNG 2.2.1.Lực xô ngang chân cổng tác dụng trọng lượng thân 1) Khi cần trục không chuyển động : 2) Khi cần trục trạng thái chuyển động : 2.2.2.Lực xô ngang chân cổng tác dụng thay đổi nhiệt độ 2.2.3.Lực xô ngang chân cổng tải trọng di động cầu 1)Với kết cấu cổng có công son : 2)Với kết cấu bán cổng : 2.2.4.Lực xô ngang chân cổng tác dụng lực dọc cầu 1) Cổng có gối cố định (sơ đồ tính kết cấu siêu tónh) : 2) Cổng có kết cấu gối cố định, gối di động (sơ đồ tính kết cấu cổng hệ tónh định): 3) Kết cấu bán cổng : 2.2.5.Sơ đồ tính biểu đồ mômen uốn kết cấu cổng cổng đứng yên 1) Cấu trúc phía (cầu trên) : 2) Cấu trúc chân đỡ cổng tính toán cần trục trạng thái không chuyển động §3.1.CÁC LOẠI KẾT CẤU CỔNG TRỤC VÀ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CHÚNG 3.1.1.Kết cấu cổng trục : (hình 3.1) 3.1.2.Kết cấu kim loại cổng trục 1) Phân loại: a) Căn vào kết cấu chung cổng trục người ta phân cổng trục loại: b) Căn vào cấu trúc cầu cổng trục người ta phân cổng trục loại : c) Căn vào phương pháp liên kết cầu với chân đỡ cổng trục người ta phân cổng trục loại: 2) Đặc điểm loại chân đỡ kết cấu cổng: a) Cần trục cổng có chân cứng (hình 3.1a; b): b) Cần trục cổng có chân cứng chân mềm (hình 3.1c; hình 3.2): 3) Cơ sở lựa chọn chân cứng – chân mềm : 3.1.3.Kết cấu kim loại phận cổng trục 1) Kết cấu cầu trên: 2) Kết cấu chân đỡ cần trục cổng 3.1.4.Các thông số kết cấu thép 1) Khẩu độ cổng trục L (m): 2) Chiều cao chân đỡ cổng trục H (m) : 3) Cơ sở chân đỡ B (m): 4) Lựa chọn chiều dài làm việc công son: 3.1.5.Độ cứng kết cấu thép §3.2 TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN VÀ CÁC TỔ HP TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN KẾT CẤU KIM LOẠI CỔNG TRỤC 3.2.1.Bảng tổ hợp tải trọng Tính theo mỏi Tính theo bền, ổn định [σ] = σrk/nI [σ] = σC/nII Loại tải trọng Tổ hợp tải trọng Ia Ib IIa IIb Trọng lượng thân cấu kiện G G kT’.G G kT.G Trọng lượng xe tời Gx Gx kT’.Gx Gx kT.Gx Trọng lượng hàng kể thiết bị mang ΨI.Qtđ kT’.Qtđ ΨII.Q kT.Q hàng Q Lực quán tính hãm cầu trục Pqt Pqt Pqtmax hãm xe tời Pqtxc Lực sườn R có di chuyển lệch R R II II Tải trọng gió Pg Pg PgII Lực xô ngang kết cấu cổng chân H H cứng 3.2.2 Tải trọng tính toán 1) Trọng lượng thân kết cấu G: 2) Trọng lượng hàng Q 3) Trọng lượng xe tời : Gx 4) Tải trọng quán tính di chuyển 5) Tải trọng gió tác dụng lên cần trục : 6) Lực sườn S : 7) Lực xô ngang H : §3.3 ĐẶC ĐIỂM TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP CỔNG TRỤC VÀ BÁN CỔNG TRỤC 3.3.1.Đặc điểm tính toán kết cấu kim loại 1) Tính toán kết cấu cầu 2) Tính toán kết cấu chân đỡ : IIc G Gx Q Pqt’ PgII H 3.3.2.Tải trọng quán tính hãm cổng trục 1) Khảo sát trường hợp a 2) Khảo sát trường hợp b 3.3.3.Tải trọng gió 3.3.4 Độ cứng động thời gian tắt dần dao động tự kết cấu 3.3.5.Tính toán kết cấu cổng có di chuyển lệch cần trục PHẦN VIII: ĐẶC ĐIỂM TÍNH TOÁN CẦN TRỤC CHÂN ĐẾ §4.1.CÁC HÌNH THỨC KẾT CẤU VÀ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA CẦN TRỤC CHÂN ĐẾ 4.1.1 Các hình thức kết cấu cần trục chân đế : 1) Căn vào thiết bị đỡ phần quay cần trục người ta chia làm loại: a) Cần trục chân đế loại toa quay (mâm quay): b) Cần trục chân đế loại cột quay: 2) Căn vào kết cấu thiết bị cần người ta chia làm loại: a) Cần trục chân đế cần thẳng (hình 4.4) b) Cần trục chân đế với thiết bị cần hệ khâu khớp (hình 4.1, 4.2, 4.3): 4.1.2 Kết cấu thép cần trục chân đế: 1) Kết cấu kim loại thiết bị cần 2) Kết cấu kim loại cần a) Cần thẳng: b) Cần có vòi (xem hình 4.8) 3) Kết cấu kim loại giá đỡ 5) Kết cấu thép chân đế §4.2.TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN & CÁC TỔ HP TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN KCKL CỦA CẦN TRỤC CHÂN ĐẾ 4.2.1 Tổ hợp tải trọng tính toán kết cấu thép cần trục chân đế: Bảng 4.2-Tải trọng tính toán tổ hợp tải trọng tính toán kết cấu kim loại cần trục chân đế, (bảng III.3.1).[05] Trường hợp tải trọng I II Tải trọng Trọng lượng phần quay Trọng lượng phần không quay Trọng lượng hàng thiết bị mang hàng G3 Hệ số động ψ Góc nghiêng cáp treo hàng Hệ số va đập di chuyển Lực quán tính tiếp tuyến ly tâm khởi động hãm cấu quay Lực quán tính khởi động hãm cấu thay đổi tầm với Lực quán tính khởi động hãm cấu di chuyển Tải trọng gió [σ] = σrk/nI III [σ] = σc/nIII [σ] = σc/nII Toå hợp tải trọng Id IIa G1 G1 Ia G1 Ib1 G1 Ib2 G1 Ic G1 IIb1 G1 IIb2 G1 IIc G1 IId G1 III G1 G2 G2 G2 G2 G2 G2 G2 G2 G2 G2 G2 QЭ QЭ QЭ QЭ G3 Q Q Q Q G3 G3 ψI − − − − ψII − − − − − − − αI αI βI 0,5αI αK αII − αII βII αII − − − − − KT’= 1,1 − − − − KT = 1,2 − − − − 0,5 Fqt − − − − Fqttt − − − lt qt lt qt F − − tt 0,5 F − − − 0,5 Fqt 0,5 Fqt − − − − − − − − − tv tv 10 − − − − − − Fqttv Fqttv − − − − − − − Fqtdc − − − − − − PgIII dc 0,5 Fqt − Các tổ hợp tải trọng tính toán KCKL cần trục chân đế tương ứng với làm việc cấu cần trục *) Tổ hợp Ia, IIa – Cần trục đứng yên có cấu nâng làm việc; *) Tổ hợp Ib1, Ib2, IIb1, IIb2 – Cần trục đứng yên có cấu thay đổi tầm với làm việc; *) Tổ hợp IC, IIC – Cần trục đứng yên có cấu quay làm việc; *) Tổ hợp Id, IId – Cần trục không mang hàng có cấu di chuyển làm việc 4.2.2 Tải trọng tính toán kết cấu thép cần trục chân đế: Bảng 4.3 – Hệ số động học nâng ψ, (B.19.2).[11] Chế độ làm việc cần trục Bảng 4.4 – Góc nghiêng cáp treo hàng theo phương thẳng đứng, (B.19.3).[11] Trường hợp tải trọng Kiểu cần trục I Góc nghiêng để tính công suất động II ψI ψII αI βI αII βII αđc βđc − 1,3 Gầu ngoạm 6,5 5,5 17 15 5,5 5,0 Nặng 1,3 1,5 Móc câu 5,0 4,5 13,5 12 4,5 4,0 Rất nặng 1,4 1,6 Lắp ráp − − 6,0 6,0 3,0 3,0 Trung bình αI = (0,3 ÷ 0,5) αII Có thể tham khảo thêm bảng (14.5).[01] bảng (14.6).[01] Bảng 4.4’ – Góc nghiêng cáp treo hàng theo phương thẳng đứng, (B.14.6).[01] Trường hợp tải trọng I Trường hợp tải trọng II Trong mặt Trong mặt phẳng Trong mặt phẳng Trong mặt phẳng Chế độ làm việc cần trục phẳng nâng thẳng góc nâng thẳng góc αI α”I αII α”II Độ Nhẹ 4 8 Trung bình 5 10 10 Nặng 6 12 12 Rất nặng (dùng gầu ngoạm) 7o30’ 7o30’ 15 15 Chú thích: Khi tính theo trường hợp tải trọng II, cần phải lấy αII với α”II = 0; α’II với α”II = 0; lấy 0,7α’II 0,7α”II §4.3.ĐẶC ĐIỂM TÍNH TOÁN KẾT CẤU KIM LOẠI CỦA CẦN TRỤC CHÂN ĐẾ 4.3.1- Đặc điểm tính toán cần 1) Tính toán cần thẳng *) Sơ đồ tính cần thẳng cần trục chân đế (hình 4.15) *) Đặc điểm tính cần thẳng: 2) Đặc điểm tính toán hệ cần có vòi 3) Đặc điểm tính toán vòi *) Sơ đồ tính vòi dầm đặt gối *) Xác định nội lực biên kết cấu vòi 4) Đặc điểm tính toán cần hệ cần có vòi (hệ cần khâu khớp) 4.3.2- Đặc điểm tính toán cột (của cần trục chân đế cột quay - xem thêm hình 4.5; 4.11) a) Các lực nằm mặt phẳng nâng hàng cần bao gồm: b) Các lực nằm mặt phẳng nâng hàng cần bao gồm: 4.3.3- Đặc điểm tính toán giá đỡ cần-giá chữ A (của cần trục chân đế mâm quay) 4.3.4- Đặc điểm tính toán chân đế 1) Các tải trọng truyền từ phần quay lên chân đế gồm có: 2) Các tải trọng tác dụng trực tiếp lên chân đế gồm có: 3) Đặc điểm tính toán chân đế: 4) Tính toán tải trọng từ phần quay truyền lên chân đế, (tr.371).[02] 5) Xác định áp lực lên chân đỡ chân đế, (tr.110-113).[03]; (tr.198-201).[05] 6) Tính toán chân đế cần trục chân đế cột quay (xem hình 4.23): 7) Tính toán chân đế cần trục chân đế mâm quay: 8) Thiết bị đỡ quay cần trục chân đế mâm quay: 9) Thiết bị đỡ quay cần trục chân đế kiểu cột quay: xem hình 4.28 11 PHẦN IX: ĐẶC ĐIỂM TÍNH TOÁN CẦN TRỤC TỰ HÀNH §5.1 – CÁC LOẠI CẦN TRỤC CÓ CẦN 5.1.1 Giới thiệu chung cần trục có cần 1) Khái niệm: 2) Phân loại: 5.1.2 Kết cấu cần trục quay tự hành 1) Phân loại cần trục theo kết cấu cần thiết bị cần: 2) Phân loại cần trục quay tự hành theo thiết bị di chuyển: 3) Phân loại theo thiết bị động lực: 4) Phân loại hệ truyền động: 5) Phân loại cần trục có cần theo thiết bị treo cần: 5.1.3 Ký hiệu phân loại cần trục có cần quay tự hành 5.1.4.Các thông số cần trục tự hành (xem hình 5.3) §5.2 – KẾT CẤU THÉP CẦN 5.2.1 – Giới thiệu chung kết cấu thép cần 1) Trong mặt phẳng nâng hàng: 2) Trong mặt phẳng nằm ngang (ngoài mặt phẳng nâng): 5.2.2 kết cấu thép cần thiết bị cần 1) Cần (cần bản): 2) Cần với thiết bị nối dài cần (Секция) 3) Cần với đoạn cần phụ (Γycеk), nối đầu cần 4) Cần với thiết bị cần lồng (cần có đoạn cần phụ co rút được) 5) Kết cấu cần với thiết bị cần tháp (hình 5.8) §5.3 – ĐẶC ĐIỂM TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP CẦN CỦA CẦN TRỤC TỰ HÀNH 5.3.1 – Giới thiệu chung tính toán cần 5.3.2 – Đặc điểm tính toán kết cấu cần (loại có thiết bị giữ cần cáp treo đầu cần) 1) Vị trí tính toán cần : 2) Tính cần mặp phẳng thẳng đứng: a) Tình hình chịu lực cần tải trọng thân: b) Xác định nội lực cần tải trọng mặt phẳng thẳng đứng *) Đối với cần trục có conson, cần phụ, cổ ngỗng đầu cần *) Xác định nội lực biên cần: 3) Tính cần tác dụng tải trọng nằm ngang: 4) Xác định nội lực cấu kiện cần: 5) Nội lực biên cần mặt dàn: 6) Kiểm tra độ bền ổn định: + Kiểm tra ổn định tổng thể cần + Kiểm tra ổn định tương đương qua độ mảnh λ td + Kiểm tra ổn định 5.3.3 – Đặc điểm tính toán kết cấu cần kiểu lồng: Kết cấu cần lồng : Đặc điểm tính toán cần lồng: 5.3.4 Đặc điểm tải trọng tính toán kết cấu thép cần: PHẦN X: ĐẶC ĐIỂM TÍNH TOÁN CẦN TRỤC THÁP §6.1.ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI 6.1.1 – Định nghóa 6.1.2 – Phân loại a) Cần trục có tháp quay: (hình 6.1) b) Cần trục có tháp không quay: (hình 6.2) 12 §6.2 – TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN VÀ TỔ HP CỦA CHÚNG 6.2.1 – Các tải trọng tính toán: a) Tải trọng thẳng đứng trọng lượng thân: b) Tải trọng tính toán trọng lượng thân: c) Tải trọng tính toán thẳng đứng trọng lượng hàng: d) Tải trọng động quán tính: e) Các lực ngang f) Tải trọng gió: 6.2.2 – Tổ hợp tải trọng Bảng 6.3 – Tải trọng tính toán tổ hợp tải trọng tính độ bền ổn định cần trục tháp xây dựng Tổ hợp tải trọng Các dạng tải trọng IIa IIb IIc IId Trọng lượng thân phận G Trọng lượng hàng (không kể cấu ngoạm hàng) Q Tải trọng quán tính Nâng hạ cấu làm việc Quay có hàng Trong mp treo hàng Lực ngang nghiêng ⊥ với mp treo hàng cần trục IIIa IIIb 1,1G n2Q + – – 1,1G n2Q + + – 1,1G n2Q + – + 1,1G n2Q – + + 1,1G – – – + 1,5G – – – – + – – – – – Áp lực gió Pg nPgII – nPgII nPgII nPgIII nPgIII Tải trọng lắp ráp vận chuyển – – – – – + Chú thích bảng (6.3) – Các tổ hợp tải trọng qui ước dùng cho phận kết cấu thép sau: IIa, IIb, IIc, cho biên cần cột, tháp, bệ quay: IIc cho bụng cần; IId cho bụng tháp – Dấu “+”chỉ tải trọng có để ý đến; dấu “–”chỉ tải trọng không cần để ý đến – Chiều áp lực gió Pg lấy tương tự chiều lực ngang sinh cần trục bị nghiêng §6.3 – ĐẶC ĐIỂM TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP 6.3.1 – Phương pháp tính toán: 6.3.2 – Tính ổn định cần trục tháp: + Ổn định có hàng: + Ổn định thân cần trục: §6.4 – TÍNH TOÁN CỘT (THÁP) 6.4.1 – Xác định ứng lực cột tải trọng thẳng đứng a) Đối với cột không quay (xem 6.7) b) Ở cột không quay cần trục có xe di động cần nằm ngang c) Cột quay chịu nén: 6.4.2 – Xác định ứng lực cột tải trọng ngang sinh 6.4.3 – Xác định lực nén lớn biên cột bốn mặt tải trọng thẳng đứng & nằm ngang sinh 6.4.4 – Xác định momen xoắn cột cần: §6.5 – ỨNG LỰC Ở CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦN VÀ CỘT KIỂU MẮT LƯỚI KHI CHỊU MÔMEN XOẮN §6.6 – XÁC ĐỊNH ÁP LỰC LÊN GỐI ĐỢ CỦA CẦN TRỤC: §6.7 – KẾT CẤU KIM LOẠI CỦA CẦN TRỤC THÁP: 6.7.1 – Kết cấu cần cần trục: 6.7.2 – Kết cấu kim loại cột (tháp) Tp.HCM Ngày 01 tháng 05 năm 2008 Ths.Phạm Văn Giám 13 ... 7) Tính toán chân đế cần trục chân đế mâm quay: 8) Thiết bị đỡ quay cần trục chân đế mâm quay: 9) Thiết bị đỡ quay cần trục chân đế kiểu cột quay: xem hình 4.28 11 PHẦN IX: ĐẶC ĐIỂM TÍNH TOÁN... nguyên tắc thứ tự thiết kế dàn: – Xác định kích thước dàn – Tính toán bố trí biên dàn – Tính toán hệ bụng – Xác định tính toán đường hàn số lượng đinh tán bố trí chúng – Tính toán mã: – Các chỗ... Lực xô ngang H : §3.3 ĐẶC ĐIỂM TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP CỔNG TRỤC VÀ BÁN CỔNG TRỤC 3.3.1.Đặc điểm tính toán kết cấu kim loại 1) Tính toán kết cấu cầu 2) Tính toán kết cấu chân đỡ : IIc G Gx Q Pqt’![Bảng 1. 2- Cường độ tiêu chuẩn và cường độ tính toán của một số thép cán, (Bảng 50 -[13]) Cường độ tiêu chuẩn Mpa - Tính toán thiết kế hệ thống bãi đỗ xe tự động kiểu quay vòng tầng lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết tiêu biểu](https://media.store123doc.com/figures/000/069/bang-cuong-chuan-cuong-bang-cuong-tieu-chuan-69304.png)
![Bảng 2.2.Trị số an toàn n dùng cho kết cấu kim loại (B.5.20-[09]). Trường hợp tính toán - Tính toán thiết kế hệ thống bãi đỗ xe tự động kiểu quay vòng tầng lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết tiêu biểu](https://media.store123doc.com/figures/000/069/bang-tri-toan-dung-ket-cau-loai-truong-69305.png)
