z  Luận văn Thiết kế cầu trục 1 tấn phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm CHƯƠNG 1 NHIỆM VỤ -YÊU CẦU -PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1.1. TỔNG QUAN Máy nâng chuyển là các loại máy công tác dùng để thay đổi vị trí của đối tượng công tác nhờ thiết bị mang vật trực tiếp, sự ra đời và phát tri ển của nó gắn liền với yêu cầu về kinh tế kĩ thuật của ngành công nghi ệp nhằm giảm tối đa sức người trong lao động. Đặc điểm l àm việc của các cơ cấu máy nâng là ngắn hạn, lặp đi lặp lại v à có thời gian dừng. Chuyển động chính của máy là nâng h ạ vật theo phương thẳng đứng, ngoài ra còn một số các chuyển động khác để dịch chuyển vật trong mặt phẳng ngang như chuyển động quay quanh trục máy, di chuyển máy, chuyển động lắc quanh trục ngang. Bằng sự phối hợp giữa các chuyển động, máy có thể dịch chuyển vật đến bất cứ vị trí nào trong không gian làm vi ệc của nó. Để đáp ứng yêu cầu và đòi hỏi của các ngành công nghiệp khác nhau, kĩ thuật nâng vận chuyển cũng xuất hiện nhiều loại máy nâng vận chuyển mới, luôn cải tiến và hợp lí hóa phương pháp phục vụ, nâng cao hơn độ tin cậy làm việc, tự động hóa các khâu điều khiển, tiện nghi và thỏa mãn yêu cầu của người sử dụng. Tùy Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com theo kết cấu và công dụng, máy nâng chuyển được chia thành các lo ại: kích, bàn tời, palăng, cần trục, cầu trục, cổng trục, thang nâng.v.v C ầu trục là loại máy trục kiểu cầu. Loại này di chuyển trên đường ray đạt trên cao dọc theo nhà xưởng, xe con mang hàng di chuy ển trên kết cấu thép kiểu cầu, cầu trục có thể nâng hạ và vận chuyển hàng theo yêu cầu tại bất kì điểm nào trong không gian của nhà xưởng. Cầu trục được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân với các thiết bị mang vật rất đa dạng như móc treo, thiết bị cặp, nam châm điện v.v Đặc biệt cầu trục được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp chế tạo máy và luyện kim với các thiết bị mang vật chuyên dùng. 1.2. NHIỆM VỤ - YÊU CẦU THIẾT KẾ. 1.2.1. Nhiệm vụ thiết kế. Thiết kế là một quá trình sáng tạo, trong quá trình này người thiết kế phải tìm hiểu, đề cập và giải quyết thoả đáng hàng loạt các yêu cầu khác nhau về phương pháp tính toán, chỉ tiêu khả năng làm việc, công nghệ chế tạo và quy trình lắp ráp, sử dung, sửa chữa theo nhiều phương pháp khác nhau. Nhiệm vụ chính của thiết kế là tìm ra và c ụ thể hoá các giải pháp kỹ thuật để từ đó lựa chọn ra phương pháp tối ưu, phù hợp với nhiệm vụ thư thiết kế. Cuôi c ùng là đưa ra những thông tin về đối tượng thiết kế và từ những thông tin đó có thể tạo ra một sản phẩm cụ thể. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Việc thiết kế phải đảm bảo khả năng thực hiện được các giải pháp kỹ thuật, nghĩa là phải có sự phù hợp giữa các đặc tính kỹ thuật của các đối tượng mới với các giải pháp kỹ thuật và mức độ phát triển của khoa học kỹ thuật cũng như thực tế sản xuất. Trong đề t ài này, việc thiết kế được giới hạn trong “thiết kế cầu trục 1 tấn phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm” sao cho đảm bảo được các tính năng kỹ thuật v à yêu cầu đặt ra. 1.2.2. Yêu cầu thiết kế 1.2.2.1. Yêu cầu chung Mỗi loại máy nâng được cấu thành từ hai bộ phận cơ bản: kết cấu thép và bộ phận cơ khí. Ngoài hai bộ phận trên còn có phần trang bị điện, các bộ phận điều khiển, các cơ cấu bảo vệ an toàn,… Ph ần kết cấu thép có hình dạng, kích thước ngoài khác nhau, phù h ợp với không gian, tính chất công việc và đối tượng mà chúng ph ục vụ cũng như điều kiện kinh tế kỹ thuật khác. Kết cấu thép là xương sống, l à bộ phận chịu tải của cả máy nâng mà trong quá trình làm vi ệc trọng lượng các cơ cấu cơ khí, tải trọng nâng chuyền đến. Các cơ cấu cơ khí được lắp đặt trực tiếp trên bộ phận kết cấu thép và thực hiện chức năng nâng hạ, di chuyển hoặc quay máy nâng, thay đổi tầ m vớ. Người ta phối hợp các chức năng của các cơ cấu trên để nâng hạ, di chuyển vật trong không gian m à máy nâng có th ể thao tác. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Bộ phận cơ cấu cơ khí là tập hợp các bộ truyền dẫn động từ động cơ đến bộ công tác. Các bộ phận n ày có thể là cơ khí, thuỷ lực, khí nén hoặc hỗn hợp của các loại đó. Đại đa số các máy nâng sử dụng truyền động cơ khí mà kết cấu của chúng là: động cơ, hộp giảm tốc, trong đó có các trục, khớp nối, ổ bi, các cặp bánh răng, cáp hoặc xích truyền động, tang cuốn cáp, puli, phanh,… được xắp xếp theo một thứ tự và quy luật truyền động nhất định. Tính toán các cơ cấu truyền động l à tính toán chức năng của máy (động học, động lực học như là số v òng, tốc độ, phương chiều chuyển động, lực tác động…), sức bền các cơ cấu để từ đó định ra kích thước hình học, công suất động cơ và các thông số khác nhằm làm cho máy nâng đặt được các yêu cầu kĩ thuật phù hợp với yêu cầu thực tế đòi hỏi đặt ra. Đối với tính toán sức bền nhằm t ìm được kích thước của các cơ cấu đặt độ cứng vững v à bền mòn. Tính toán bền thường trải qua hai giai đoạn: trước ti ên là lựa chọn sơ bộ sau đó là tính chính xác. L ựa chọn sơ bộ là mục đích xác định nhanh những kích thước chính theo phương pháp đơn giản v à gần đúng. Tính toán chi tiết hay tính chính xác nhằm mục đích kiểm tra và điều chỉnh lại kích thước cơ cấu đ ã lựa chọn sơ bộ. Cách tính này thường dựa vào tính ch ất mỏi của vật liệu. Hư hỏng các cơ cấu máy nâng chủ yếu l à do gẫy và mòn. Việc tính bền chi tiết là phải xác định chính xác kích thước để có khả Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com năng cứng vững chống lại các tải trọng tác dụng lên chúng, bảo đảm tuổi thọ của chúng đồng thời bảo đảm tính kinh tế không quá lãng phí vật liệu. Mòn của các chi tiết cơ cấu diễn ra từ từ và lâu dài. Để đảm bảo độ mòn cho phép cần quan tâm tới chất lượng vật liệu và phương pháp xử lý bề mặt các vật liệu đó phù hợp điều kiện làm việc theo yêu cầu của từng chi tiết, bộ phận và đặt được tuổi thọ của cả máy đã xác định trước. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Chương 2: Yêu cầu cụ thể trong tính toán thiết kế cầu trục Trong tính toán thiết kế “cầu trục 1T phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm “ cần thoả mãn các yêu cầu sau: - Phải phục vụ tốt cho việc di chuyển tôn tấm trong phân xưởng cơ khí. - Hình dạng, kích thước của các kết cấu phải phù hợp loại vật mang và không gian nhà xưởng. - Phải đạt được tính kinh tế cao: nghĩa là thiết bị sau khi chế tạo và các chi phí vận chuyển của thiết bị phải là tối ưu nhất. - Kích thước các chi tiết kết cấu của cầu trục phải nhỏ gọn mà v ẫn đảm bảo được các tính năng của nó. - Thiết bị phải dễ chế tạo hoặc nằm trong giới hạn tiêu chuẩn và dễ lắp đặt trong phân xưởng. - Sử dụng đơn, làm việc phải có độ tin cậy cao, ít hỏng hóc và b ị sự cố ở mỗi chế độ nâng chuyển. - Phải đảm bảo cho việc bảo dưỡng và sửa chữa trang thiết bị được dễ d àng trong những trừơng hợp cần thiết. - Thiết bị phải đặt tuổi bền cần thiết. 1.3. PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1.3.1. Đặc điểm, phân lọai cầu trục Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 1.3.1.1. Một số đặc điểm về cầu trục Cầu trục là một loại máy trục có phần kết cấu thép (dầm chính) liên kết với hai dầm ngang (dầm cuối), trên hai dầm ngang này có 4 bánh xe để di chuyển trên hai đường ray song song đặt trên vai c ột nhà xưởng hay trên dàn kết cấu thép. Cầu trục được sử dụng rất rộng rãi và tiện dụng để nâng hạ vật nâng, hàng hoá trong các nhà xưởng, phân xưởng cơ khí, nhà kho bến bãi. Dầm cầu được gọi là d ầm chính thường có kết cấu hộp hoặc dàn, có thể có một hoặc hai dầm, trên đó có xe con và cơ cấu nâng di chuyển qua lại dọc theo dầm chính. Hai đầu của dầm chính liên kết hàn hoặc đinh tán với hai dầm cuối, trên mỗi dầm cuối có hai cụm bánh xe, cụm bánh xe chủ động va cụm bánh xe bị động. Nhờ cơ cấu di chuyển cầu và k ết hợp cơ cấu di chuyển xe con (hoặc palăng) mà cầu trục có thể nâng hạ ở bất cứ vị trí nào trong không gian phía dưới mà cầu trục bao quát. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Hình 1.1. Cầu trục dẫn động điện. Xét về tổng thể cầu trục gồm có phần kết cấu thép (dầm chính, dầm cuối, sàn công tác, lan can), các cơ cấu cơ khí (cơ cấu nâng, cơ cấu di chuyển cầu và cơ cấu di chuyển xe con) và các thiết bị điều khiển khác. Dẫn động cầu trục có thể bằng tay hoặc dẫn động điện. Dẫn động bằng tay chủ yếu dùng trong các phân xưởng sửa chữa, lắp ráp nhỏ, nâng hạ không thường xuyên, không đòi hỏi năng suất và t ốc độ cao. Dẫn động bằng điện cho các loại cầu có tải trọng nâng và tốc độ nâng lớn sử dụng trong các phân xưởng lắp ráp và sửa chữa lớn. Cầu trục được chế tạo với tải trọng nâng từ 1 đến 500 t; khẩu độ dầm cầu đến 32m; chiều cao nâng đến 16m; tốc độ nâng vật từ 2 đến 40 m/p h; tốc độ di chuyển xe con đến 60m/ph và tốc độ di chuyển cầu trục đến 125 m/ph. Cầu trục có tải trọng nâng thường được trang bị hai hoặc ba cơ cấu nâng vật: một cơ cấu nâng chính và một hoặc hai cơ cấu nâng phụ.Tải trọng nâng của loại cầu trục này thường được ký hiệu bằng một phân số với tải trọng nâng chính và phụ, ví dụ: 15/3 t; 20/5 t; 150/20/5 t; v.v 1.3.1.2. Phân loại cầu trục Cầu trục được phân loại theo các trường hợp sau: a. Theo công dụng Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Theo công dụng có các loại cầu trục có công dụng chung và c ầu trục chuyên dùng. - C ầu trục có công dụng chung có kết cấu tương tự như các cầu trục khác, điểm khác biệt cơ bản của loại cầu trục này là thiết bị mang vật đa dạng, có thể nâng được nhiều loại hàng hoá khác nhau. Thi ết bị mang vật chủ yếu của loại cầu trục này là móc treo để xếp dỡ, lắp ráp và sửa chữa máy móc. Loại cầu trục này có tải trọng nâng không lớn và khi cần có thể dùng với gầu ngoạm, nam châm điện hoặc thiết bị cặp để xếp dỡ một loại h àng nhất định. - Cầu trục chuyên dùng là loại cầu trục mà thiết bị mang vật của nó chuyên để nâng một loại hàng nhất định. Cầu trục chuyên dùng được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp luyện kim với các thiết bị mang vật chuyên dùng và có chế độ làm việc rất nặng. b. Theo kế cấu dầm Theo kết cấu dầm cầu có các loại cầu trục một dầm và cầu trục hai dầm. - Cầu trục một dầm là loại máy trục kiểu cầu thường chỉ có một dầm chạy chữ I hoặc tổ hợp với các dàn thép tăng cứng cho dầm cầu, xe con cheo palăng di chuyển trên cánh dưới của dầm chữ I hoăc mang cơ cấu nâng di chuyển phía trên dầm chữ I, toàn b ộ cầu trục có thể di chuyển dọc theo nhà xưởng trên đường ray chuyên dùng ở trên cao. Tất cả các cầu trục một dầm đều dùng palăng đẵ được chế tạo sẵn theo tiêu chuẩn để làm cơ cấu nâng hạ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com [...]... thể phục vụ cả phần rìa mép của nhà xưởng, thậm chí có thể chuyển hàng giữa hai nhà xưởng song song đồng thời kết cấu thép của cầu trục treo nhẹ hơn so với cầu trục tựa Tuy nhiên, cầu trục treo có chiều cao nâng thấp hơn cầu trục tựa d.Theo cách bố chí cơ cấu di chuyển Theo cách bố chí cơ cấu di chuyển cầu trục có các loại cầu trục dẫn động chung và cầu trục dẫn động riêng - Cơ cấu di chuyển cầu trục. .. dầm cầu (hình 1. 4) và cầu trục điều khiển từ dưới nền nhờ hộp nút bấm (hình 1. 2) Điều khiển từ dưới nền bằng hộp nút bấm thường dùng cho các loại cầu trục một dầm có tải trọng nâng nhỏ Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Chương 3: Chọn phương án thiết kế 1. 3.2 .1 Phân tích,chọn phương án thiết kế Để đáp ứng yêu cầu và mục đích của việc thiết kế mới cầu trục 1 tấn phục. .. 1 tấn phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm, trước tiên ta phải phân tích chọn sơ đồ kết cấu cầu trục sao cho phù hợp với mục đích và đặc điểm sản xuất của của phân xưởng sau đó tiến hành chọn phương án thiết kế cho phù hợp, chính xác và đặt hiệu quả cao nhất a Chọn mô hình thiết kế Từ các lọai cầu trục trên, qua tìm hiểu thực tế về đặc điểm kết cấu và tính năng kỹ thuật của cầu trục phục vụ trong các... có các loại cầu trục tựa và cầu trục cheo - Cầu trục tựa là loại cầu trục mà hai đầu của dầm chính tựa lên Hình 1. 4 Cầu trục tựa các dầm cuối, chúng được liên kết với nhau bởi đinh tán hoặc hàn Loại cầu trục này có kết cấu đơn giản nhưng vẫn đảm bảo được độ tin cậy cao nên được sử dung rất phổ biến Trên hình 1. 3 là hình chung của cầu trục tựa loại một dầm phần kết cấu thép của gồm dầm cầu 1 có hai đầu... http://www.simpopdf.com Thiết kế theo mẫu: Ưu điểm của phương pháp này đó là cho phép ta đi thiết kế một cách nhanh chóng, chúng ta chỉ cần dựa vào mẫu cầu trục có sẵn hoặc thiết kế mẫu để đi thiết kế cái gần giống với cái ta cần thiết kế Tuy nhiên nó cũng có những nhược điểm của nó đó là chúng ta khó có thể tìm được mẫu cầu trục thích hợp hay thiết kế mẫu gần nhất với cái ta cần thiết kế Mặt khác khi đi thiết kế một... quẹt điện 3 pha tỳ sát trên các thanh này, lồng thép làm công tác kiểm tra 13 treo dưới dầm cầu trục Các bộ máy của cầu trục thực hiện 3 chức năng: nâng hạ hàng, di chuyển xe con và di chuyển cầu trục Sức nâng của cầu trục 2 dầm thường trong khoảng 5  30 tấn, khi có yêu cầu riêng có thể đến 500 tấn Ở cầu trục có sức nâng trên 10 tấn, thường được trang bị hai tời nâng cùng với hai móc câu chính và phụ,... loại cầu này để thiết kế Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 6 2 1 3 4 5 Hình 1. 8 Cầu trục thiết kế Thiết kế cầu trục một dầm với tải trọng nâng 1 tấn có kết cấu như sau: - Kết cấu thép: dầm chính 1 chữ I có hai đầu tựa trên hai dầm cuối 5, kết cấu dầm cuối gồm hai thanh thép chữ I ghép song song Phía trên dầm chữ I là khung giàn thép 6 có tác dụng làm giá đỡ cho. .. http://www.simpopdf.com Hình 1. 3 Cầu trục hai dầm - Cầu trục hai dầm, kết cấu tổng thể của cầu trục hai dầm gồm có: dầm hoặc dàn chủ 1, hai dầm chủ liên kết với hai dầm đầu 7, trên dầm đầu lắp các cụm bánh bánh xe di chuyển cầu trục 6, bộ máy dẫn động 3, bộ máy di chuyển hoạt động sẽ làm cho các bánh Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com xe quay và cầu trục chuyển động theo đường... khi đi thiết kế bất cứ một vấn đề gì Vì nếu không xác định được thiết kế theo phương pháp nào thì có thể thiết kế đó không có tính khả thi và đôi khi là không thể thực hiện được Hiện nay để đi thiết kế một vấn đề nào đó chúng ta có 4 phương pháp cơ bản, đó là: - Thiết kế theo mẫu - Thiết kế theo Quy Phạm - Thiết kế theo số liệu thống kê - Thiết kế theo tính toán Đặc điểm của mỗi phương án thiết kế: Simpo... là cầu trục một dầm dẫn động bằng tay, nếu được trang bị palăng điện thì gọi là cầu trục một dầm dẫn động bằng điện Hình 1. 2 Cầu trục một dầm 1 Bộ phận cấp điện lưới ba pha 6 Palăng điện 2 Trục truyền động 7 Dầm chính 3 Cơ cấu di chuyển cầu 8 Khung giàn thép 4 Bánh xe di chuyển cầu 5 Dầm cuối điều khiển 9 Móc câu 10 Cabin Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Cầu trục . cầu cụ thể trong tính toán thiết kế cầu trục Trong tính toán thiết kế cầu trục 1T phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm “ cần thoả mãn các yêu cầu sau: - Phải phục vụ tốt cho việc di chuyển tôn. này, việc thiết kế được giới hạn trong thiết kế cầu trục 1 tấn phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm sao cho đảm bảo được các tính năng kỹ thuật v à yêu cầu đặt ra. 1. 2.2. Yêu cầu thiết kế 1. 2.2 .1. . văn Thiết kế cầu trục 1 tấn phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm CHƯƠNG 1 NHIỆM VỤ -YÊU CẦU