Đồ Án Thiết kế cầu trục 10 Tấn

Lời cảm ơn

Lời đầu tiên em xin thành thật tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể quí thầy cô trong khoa Cơ Khí ® đã tận tâm, tận tình truyền đạt những kiến thức bổ ích cũng như những kiến thức sau này trong những năm đại học.
Đó là những tài sản quí giá mà em nguyện mang theo ®®ª làm hành trang trên con đường phía trước và trong suốt cuộc đời và sự nghiệp của mình.
Em đặc biệt cảm ơn thầy giáo đã Nguyễn Thanh Việt tận tình chỉ dẫn và truyền đạt những kinh nghiệm cho em trong suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp.
Cuối cùng tôi xin gởi lời cảm ơn đến những người bạn của tôi, những mối quan hệ tốt của tôi, đã động viên, chia sẽ và tạo điều kiện để tôi hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.
Vì thời gian có hạn, hơn nữa đây cũng là lần đầu tiên em nghiên cứu đề tài, cho nên có những sai sót là điều tất nhiên không thể tránh khỏi. Em chân thành cảm ơn quí thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để em tiếp thu học hỏi góp phần hoàn thiện đề tài một cách tốt nhất.

Sinh V iên
Nguyễn Huu Tan




PHẦN I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN
I. GIỚI THIỆU VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN.

Máy nâng chuyển là thiết bị dùng để thay đổi vị trí của đồi tượngnhờ thiết bị mang vật trực tiêp như móc treo, hoặc thiết bị gian tiếp như gầu ngoạm, nam châm điện, băng tải,
Như vậy máy nâng chuyển đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình sản xuất: giảm nhẹ sức lao động cho công nhân và nâng cao năng suất lao động
1.Phân loại máy nâng chuyển:
1.1. Căn cứ vào chuyển động chính: Chia làm hai loại
-Máy nâng
-Máy vận chuyển liên tục
1.2. Căn cứ vào cấu tạo và nguyên tắc làm việc:
-Cầu trục
-Cổng trục
-Cần trục tháp
-Cần trục quay di động(cần trục ô tô, bánh lốp, bánh xích)
-Cần trục cột buồm và cần trục cột quay
-Cần trục chân đế và cần trục nối
-Cần trục cáp
2. Điều kiện an toàn của máy trục:
Trong thực tế tần suất xảy ra tay nạn trong sử dụng máy nâng là lớn hơn rất nhiều so với các loại máy khác .Do vậy vấn đề an toàn trong sử dụng máy nâng là vấn đề quan trọng được đặt lên hàng đầu.
Với cầu trục lăn do có nhiều bộ phận máy lắp với nhau và được đặt trên cao do vậy cần phải thường xuyên kiểm tra để kịp thời phát hiện những hư hỏng như lỏng các mối ghép ,rạn nứt tại các mối hàn do thời gian sử dụng lâu
Đối với các chi tiết máy chuyển động như bánh xe ,trục quay phải có vỏ bọc an toàn nhằm ngăn những mảnh vỡ văng ra nếu có sự cố khi chi tiết máy hoạt động
Toàn bộ hệ thống điện trong máy phải được nối đất
Với các động cơ đều có phanh hãm tuy nhiên phải kiểm tra phanh thường xuyên không để xảy ra hiện tượng kẹt phanh gây nguy hiểm khi sử dụng .
Tất cả những người điều khiển máy làm việc hay phục vụ máy trong phạm vi làm việc của máy đều phải học tập các quy định về an toàn lao động có làm bài kiểm tra và phải đạt kết quả .
Trong khi máy làm việc công nhân không được đứng trên vật nâng hoặc bộ phận mang để di chuyển cùng với vật cùng như không được dùng dưới vật nâng đang di chuyển .
Đối với máy không không hoạt động thường xuyên (nhiều ngày không sử dụng )khi đưa vào sử dụng phải kiểm tra toàn bộ kết cấu máy .Để kiểm tra tiến hành thử máy với hai bước là thử tĩnh và thử động .
Bước thữ tĩnh :treo vật nâng có trọng lượng bằng 1,25 lần trọng lượng nâng danh nghĩa của cầu trục thiết kế và để trong thời gian từ 10 đến 20 phút .
Theo dõi biến dạng của toàn bộ các cơ cấu máy .Nếu không có sự cố gì xảy ra thì tiếp tục tiến hành thử động .
Bước thử động :Treo vật nâng có trọng lượng bằng 1,1 trọng lượng nâng danh nghĩa sau đó tiến hành mở máy nâng, di chuyển, hạ vật ,mở máy đột ngột , phanh đột ngột .Nếu không có sự cố xảy ra thì đưa máy vào hoạt động .
Trong công tác an toàn sử dụng cầu trục người quản lý có thể cho lắp thêm các thiết bị an toàn nhằm hạn chế tối đa tai nạn xảy ra cho công nhân khi làm việc .
Một số thiết bị an toàn có thể sử dụng đó là : Sử dụng các công tắc đặt trên những vị trí cuối hành trình của xe lăn hay cơ cấu di chuyển cổng trục .Các công tắc này được nối với các thiết bị đèn hoặc âm thanh báo hiệu nhằm báo cho người sử dụng biết để dừng máy .Đồng thời củng có thể nối trực tiếp với hệ thống điều khiển để tự động ngắt thiết bị khi có sự cố xảy ra .
Như vậy để hạn chế tối đa tai nạn xảy ra đòi hỏi người công nhân sử dụng máy phải có ý thức chấp hành nghiêm túc những yêu cầu đã nêu trên.

II. GIỚI THIỆU VỀ CƠ CẦU TRỤC:
1.Phân loại cầu trục:
a.Theo công dụng:
-Cầu trục có công dụng dùng chung
-Cầu trục chuyên dụng
b.Theo kết cấu dầm cầu:
-cầu trục một dầm
-Cầu trục hai dầm
c.Theo cách tựa của dầm:
-Cầu trục tựa
-Cầu trục treo
d.Theo cách bố trí cơ cấu cơ cấu di chuyển cầu trục:
-Cầu trục dẫn động chung
-Cầu trục dẫn động riêng
2.Tải trọng:
2.1. Tải trọng nâng dang nghĩa Q,N.
-Là trọng lượng lớn nhất mà máy có thể nâng được.
Q = Q[SUB]m[/SUB] +Q[SUB]h[/SUB]
Qm :Trọng lượng thiết bị mang
Qh:trọng lượng danh nghĩa của vật nâng ma máy có thể nâng được
2.2. Tải trọng do trọng lượng bản thân.
-Trong khi tính toán, thiết kế máy mới thường bỏ qua trọng lượng các chi tiết (trừ một số chi tiết có trọng lượng lớn)
2.3. Tải trọng của gió.
-Đối với máy làm việc trong nhà thì áp lực gió không đáng kể có thể bỏ qua
2.4.Tải trọng phát sinh khi vận chuyển.
-Bao gồm các tải trọng do trọng lượng bản thân và các tải trọng động phát sinh khi vận chuyển:
+Tải trọng theo phương đứng khi vận chuyển trên ray lấy bằng 60% ư 80% tải trọng do trọng lượng bản thân
+Tải trọng động theo phương ngang lấy bằng 80% ư 90% tải trọng do trọng lượng của bản thân.
2.5. Tải trọng khi dựng lắp.
-Khi này tải trọng do trọng lượng bản thân lấy tăng 15% ư 20%. Và phải kể đến tải trọng gió cũng như các lực phát sinh trong quá trình lắp.
2.6. Tải trọng động :
-Để khảo sát động lực học máy cần xây dựng mô hình bài toán về động lực học của máy. Các cơ cấu máy nên tìm cách qui về sơ đồ đơn giản nhất .
3. Đặc điểm tính toán của cầu trục:
3.1. Trình tự tính toán của cầu trục.
-Xác định các thông số cơ bản.
-Xác định các các kích thước hình học của các bộ phận trên cầu trục và tải trọng tính toán
-Xác dịnh các vị trí tính toán
Thiết kế các cơ cấu: cơ cấu nâng thiết bị mang, cơ cấu di chuyển xe,
-Thiết kế, tính toán kết cấu thép
-Thiết kế các hệ thống điều khiển
-Thiết kế thiết bị an toàn
3.2. Xác định khoảng cách giữa các bánh xe di chuyển cầu trục trên dầm cuối.
- Khi bị xô lệch thì bị sinh ra lực cản phụ W nên sinh ra môn men xô lệch


Hình 1:sơ đồ lực tác dụng giữa bánh xe và ray
3.3. Đặc điểm tính toán của dầm chính cầu trục
-Độ võng lớn nhất của dưới tác dụng của trọng lượng xe và tải trọng danh nghĩa, cùng thiết bị mang vật đặt ở giữa dầm không được vượt quá :
+ với cầu trục dẫn động bằng tay
+ với cầu trục một dầm dẫn động bằng máy
+ với cầu trục hai dầm dẫn động bằng máy

Đối với có dầm hộp phải kiểm tra thời gian dao đọng tắt dần ủa kết cấu thép
3.4. Tính trục truyền của cơ cấu di chuyển.
-Tính trục phải thực hiện đầy đủ các phép tính trụcthông thường tính sơ bộ, tính độ bền mỏi, có thể kiểm tra độ cứng xoắn và dao động Cơ




PHẦN 2
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG
2.1. Phân tích chung :
2.1.1.yêu cầu khi tính toán và thiết kế cơ cấu nâng:
Cơ cấu nâng dùng để nâng hạ vật theo phương thẳng đứng. Ngoại lực là trọng lưc và lực quán tính tác dụng lên vật nâng.có hai loại cơ cấu nâng :cơ cấu nâng dẫn động bằng tay, và cơ cấu nâng dẫn động bằng điện. Do cơ cấu dẫn động bằng tay không phù hợp yêu cầu thiết kế nên ở đây không đi vào phân tích.
Còn cơ cấu nâng dẫn động bằng điện, do tính chất quan trọng và yêu cầu cao nên cơ cấu phải đảm độ an toàn, độ tin cậy,độ ổn định cao khi làm việc. Do đó,cơ cấu nâng phải được chế tạo nghiêm chỉnh với chất lượng tốt của tất cả các khâu, khác với cơ cấu bằng tay, ở đây dùng tang kép quấn một lớp cáp, có cắt rãnh đảm bảo độ bền lâu cho cáp.Bộ truyền phải được chế tạo dưới dạng hộp giảm tốc kín, ngâm dầu, bôi trơn tốt, các ổ trục thường dùng ổ lăn.Thiết bị phanh hãm thường dùng là phanh má thường đóng.
2.1.2. cơ cấu nâng : Các số liệu ban đầu:
-trọng tải : Q = 10T = 100000N
-Trọng lượng bộ phận mang: Q[SUB]m [/SUB]= 2100N
-Khaåu ñoä: L = 8 (meùt).
- Ñoä cao naâng: H = 6(meùt).
-Vaän toác naâng: V[SUB]n [/SUB]= 14,7 (m/phuùt);
chế độ làm việc của các cơ cấu là chế độ trung bình.
2.1.3 Sơ đồ động học cơ cấu nâng:

[TABLE]
[TR]
[TD][TABLE="width: 100%"]
[TR]
[TD]Hình 2.1 cơ cấu nâng
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]


1.Động cơ điện
2. Khớp nối kết hợp với phanh
3. Hộp giảm tốc
4. Tang
5. Khớp nối

Dùng sơ đồ này với kiểu nối tang của trục ra hộp giảm tốc bằng nối trục, ta sẻ được kích thước chiều dài nhỏ gọn, đồng thời đảm bảo việc chế tạo từng cụm riêng, tháo lắp dễ dàng.
2.2. Tính toán cơ cấu nâng:
2.2.1. Chọn loại dây cáp:
Vì cơ cấu làm việc với động cơ điện, vận tốc cao, ta chọn cáp để làm dây cho cơ cấu là loại dây có nhiều ưu điểm hơn các loại dây khác như xích hàn, xích tấm và loại dây thông dụng nhất trong ngành máy trục hiện nay.
Ta không chọn dây xích vì xích nặng hơn khoảng 10 lần so với cáp, xích có thể đứt đột ngột do chất lượng mối hàn kém (nếu là xích hàn).
Trong các kiểu kết cấu dây cáp thì kết cấu kiểu ЛK -P theo ГOCT 2588-55 có tiếp xúc đường giữa với các sợi thép các lớp kề nhau, làm việc lâu hỏng và được sử dụng rộng rãi. Vật liệu chế tạo là các sợi thép có dưới hạn bền 1200ư2100(N/mm[SUP]2[/SUP]). chọn cáp LK-O- 6x19+7x7 (theo trang II)
Loại cáp này LK, với 6 dánh, mỗi dánh 19 sợi có lớp sợ thép ngoài cùng như nhau, lỏi thép của dánh được bện từ 7 dánh, mỗi dánh 7 sợi thép
Với giới hạn bền các sợi thép trong khoảng 1600ư1800N/mm[SUP]2[/SUP],
2.2.2. palăng giảm lực:
Để giảm lực căng và tăng tuổi thọ cho dây cáp của cơ cấu nâng khi nâng với tải trọng lớn ta dùng một palăng.
Trên cầu lăn dây cáp nâng được cuốn trực tiếp lên tang. Do cầu lăn thực hiện việc nâng hạ vật nâng theo chiều thẳng đứng nên để tiện lợi trong khi làm việc ta chọn palăng kép có hai nhánh dây chạy trên tang. tương ứng với trọng tải cầu lăn theo Bảng 2-6 chọn bội suất palăng a=2. Palăng gồm hai ròng rọc di động và một ròng rọc không di chuyển làm nhiệm vụ cân bằng.



.