Đồ Án Nghiên cứu động lực học cầu trục

MỤC LỤC

Nhiệm vụ thiết kế đồ án
Bản nhận xét tốt nghiệp
Lời nói đầu. 1
Những kí hiệu dùng trong đồ án 2
Chương I: Giới thiệu về cầu trục chân dê đập tràn và phạm vi đồ án tốt nghiệp 3
1. Tổng quan về cầu trục 3
2. Giới thiệu về cầu trục chân dê đập tràn tải trọng nâng 2x25 tấn công trình thuỷ điện SêSan 4 4
2.1 Ý nghĩa, công dụng của cầu trục chân dê đập tràn 4
2.2 Điều kiện vận hành 4
2.3 Thành phần cấu tạo 4
2.4 Đặc điểm và nguyên lý làm việc 4
2.5 Đặc tính kỹ thuật 5
3. Phạm vi của đồ án tốt nghiệp 6
3.1 Tính toán động lực học cầu trục 6
3.2 Kiểm nghiệm làm việc ổn định của cầu trục 6
3.3 Thiết kế khung dầm cầu trục 6
3.4 Kiểm tra khung dầm bằng phần mềm Cosmos 6
3.5 Mô phỏng chuyển động của cầu trục 7
Chương II: Tính toán động lực học cầu trục chân dê đập tràn tải trọng nâng 2x25 tấn công trình thuỷ điện SêSan 4 8
1. Cơ sở tính toán thiết kế cầu trục theo phương pháp thông thường 8
1.1 Cơ sở tính toán thiết kế cơ cấu di chuyển 9
1.2 Cơ sở tính toán thiết kế cơ cấu nâng 12
1.3 Cơ sở tính toán thiết kế và kiểm tra các thiết bị khác của cầu trục 14
2. Tính toán động lực học cầu trục cầu trục chân dê đập tràn tải trọng nâng 2x25 tấn công trình thuỷ điện SêSan 4 18
2.1 Cơ sở lý thuyết tính toán động lực học cầu trục 18
2.1.1 Phương trình Lagrange loại 2 19
2.1.2 Đặc trưng động học của cơ cấu 20
2.1.2.1 Mômen quán tính quy dẫn 20
2.1.2.2 Các mômen trong một pha làm việc 24
2.1.2.3 Thời gian mở máy và thời gian phanh 32
2.2 Thiết lập phương trình chuyển động cho cầu trục 33
2.2.1 Mô hình cơ học của cầu trục. 33
2.2.2 Thiết lập phương trình chuyển động. 41
2.2.3 Giải bài toán động lực học cầu trục. 50
3. Kiểm nghiệm sự an toàn của dây cáp 56
4. Tính ổn định cho cầu trục. 58
4.1. Kiểm tra ổn định của cầu trục khi đang làm việc theo phương dọc với đường ray di chuyển cầu trục 58
4.2. Kiểm tra ổn định của cầu trục khi đang làm việc theo phương vuông góc với đường ray di chuyển cầu trục 60
5. Thiết kế khung dầm cho cầu trục. 62
5.1 Cơ sở thiết kế kết cấu khung cầu trục. 62
5.2 Thiết kế khung dầm cho cầu trục đập tràn SêSan 4. 67
5.3 Các thông số để kiểm nghiệm cầu trục trên phần mềm Cosmos. 68
6. Kết luận. 69
Chương III: Mô phỏng cầu trục chân dê đập tràn tải trọng nâng 2x25 tấn công trình thuỷ điện SêSan 4. 71
1. Giới thiệu và kiểm nghiệm bằng phần mềm Cosmos. 71
1.1 Giới thiệu về phần mềm Cosmos. 71
1.1.1. Khái quát chung về phần mềm CosmosDesignSTAR. 71
1.1.2 Một số khả năng phân tích trong số CosmosDesignSTAR 71
1.2 Kiểm nghiệm khi cầu trục làm việc bằng phần mềm Cosmos. 75
2. Mô phỏng chuyển động của cầu trục. 85
2.1 Giới thiệu thư viện đồ hoạ OPENGL. 85
2.2 Tạo giao diện cho chương trình. 85
2.3 Vẽ hình . 86
2.4 Mô tả chuyển động của cầu trục. 86
3. Kết luận. 88
Chương IV : Tổng kết chung. 89
Tài liệu tham khảo. 90
Phụ lục 91


LỜI NÓI ĐẦU

Cầu trục là loại máy trục kiểu cầu có kết cấu giống chiếc cầu có bánh xe lăn trên đường ray chuyên dùng nên còn gọi là cầu lăn được sử dụng phổ biến trong các ngành kinh tế và quốc phòng để nâng chuyển vật nặng trong các phân xưởng, nhà kho cũng có thể dùng để xếp dỡ hàng. Chính khả năng làm việc của cầu trục với các thiết bị có trọng lượng, lưu lượng lớn nên đã trở thành nhân tố chính để nâng cao năng suất lao động.
Khi nghiên cứu thiết kế, chế tạo cầu trục, trong thực tế thường sử dụng phương pháp thông thường đó là thiết kế cầu trục khi đang làm việc ổn định với gia tốc bằng không. Xét thấy rằng gia tốc trong chuyển động của cầu trục cũng là một nhân tố ảnh hưởng đến sự làm việc ổn định cũng như độ bền, độ cứng của cầu trục, cho nên tôi đã chọn đề tài về nghiên cứu động lực học cầu trục để làm đồ án tốt nghiệp. Những nội dung chính được trình bày trong đồ án là: giới thiệu về cầu trục nói chung, cầu trục chân dê đập tràn của công trình thuỷ điện SêSan 4, tính toán động lực học cầu trục, mô phỏng chuyển động của cầu trục bằng OpenGL và mô phỏng trạng thái tĩnh bằng phần mềm Cosmos.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS Nguyễn Chỉ Sáng, PGS.TS Đinh Văn Phong, ThS Phan Đăng Phong cùng các thầy cô thuộc bộ môn Cơ Học Ứng Dụng – Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội và các anh chị kỹ sư phòng Tự Động Hoá Thiết Kế thuộc Viện Nghiên Cứu Cơ Khí đã tận tình chỉ bảo hướng dẫn tôi hoàn thành đồ án này. Do thời gian và trình độ còn hạn chế nên trong đồ án không tránh khỏi nhiều thiếu sót, tôi mong các thầy cô thông cảm và chỉ bảo nhiều hơn.
Hà Nội, Ngày .tháng .năm 2007
Sinh viên
Vũ Duy Phước