Đồ án tốt nghiệp - Đào Duy Quang - Máy Xây dợng B - K38
Di chuyển xe con mang hàng.
Di chuyển toàn bộ cầu trục.
Tải trọng nâng của cầu trục thờng từ 3-15 tấn, ngoài ra ngời ta còn
chế tạo ra các loại cầu trục có tải trọng nâng lớn hơn rất nhiều.
Để đảm bảo cho toàn bộ cầu trục di chuyển đợc bình thờng theo đờng
ray thì cần phải có tỷ số giữa khẩu độ L
k
với khoảng cách giữa hai bánh xe
cùng phía K
k
:
8
k
k
K
L
.
Mặt khác để giảm ma sát gờ bánh xe và đờng ray thì các bánh xe chủ
động phải có dạng hình nón( côn); Còn các bánh xe bị động luôn có dạng
hình trụ. Xe con của cần trục có thể nằm ở phía đầu này hoặc đầu kia của
cầu cầu trục. Mô men xoắn đợc truyền bằng trục truyền động chung không
chia đều cho hai phía mà tỷ lệ với tải trọng đè lên các bánh xe chủ động
chạy trên các đờng ray.
Khi tải trọng nâng nhỏ hơn 5 tấn và khẩu độ nhỏ ta dùng giá cầu là
loại chỉ có một dầm chủ, thờng dùng là một thanh thép định hình chữ I bố
trí Palăng tay hoặc Palăng điện di chuyển trên bản cánh dới của dầm.
Khi cần trục có sức nâng từ 5 tấn trở lên và khẩu độ lớn hơn 8m ta
dùng giá cầu hai dầm( hoặc 4 dàn: hai dàn chủ và hai dàn phụ) trên dầm
chủ (hoặc dàn chủ) đặt đờng ray cho xe con mang hàng di chuyển.
Kích thớc của giá cầu do tải trọng nâng, khẩu độ L, chiều cao h và
hình thức kết cấu của giá cầu.
L: Khoảng cách tâm hai dầm đầu.
h: chiều cao giá cầu phụ thuộc khẩu độ Lvà hình thức kết
cấu của giá cầu.
B: Khoảng cách tâm trục các bánh xe di chuyển của giá cầu ,
phụ thuộc vào độ cứng ngang của giá cầu .
Đại học Giao thông Vận Tải -Hà Nôi.
5
Đồ án tốt nghiệp - Đào Duy Quang - Máy Xây dợng B - K38
Tính toán thiết kế cầu trục 2 dầm.
Tải trọng Q = 18T.
Khẩu độ L = 20m.
Chiều cao nâng 8m.
Vận tốc nâng 10m/phút.
Vận tốc di chuyển cần 50m/phút.
Vận tốc di chuyển xe con20m/phút.
CĐ% = 25%.
Nhiệm vụ cụ thể đợc chỉ định là:
Tính toán thiết kế bộ máy di chuyển của cầu trục.
Xây dựng quy trình sử dụng.
Xây dựng , tính toán hệ thống điện của cầu trục.
Tính toán và thiết kế một số chi tiết và cụm máy phụ khác.
Đại học Giao thông Vận Tải -Hà Nôi.
6
Đồ án tốt nghiệp - Đào Duy Quang - Máy Xây dợng B - K38
Chơng I.
Tính toán thiết kế cơ cấu di chuyển của
cầu trục
I. Chọn phơng án cơ cấu di chuyển cầu trục .
Cơ cấu di chuyển của cầu trục có thể thực hiện theo hai phơng án:
dẫn động chung và dẫn động riêng.
Trong phơng án dẫn động chung( Hình 1; Hình 2 ; Hình 3) động cơ
dẫn động đợc đặt ở khoảng giữa dầm cầu và truyền chuyển động tới các chủ
động ở hai bên ray nhờ trục truyền. Trục truyền có thể là trục quay chậm,
quay nhanh và quay trung bình.
Trong phơng án dẫn động riêng ( Hình 4) mỗi bánh xe hoặc cụm
bánh xe chủ động đợc đặt trong một cơ cấu dẫn động riêng với hai động cơ
riêng biệt và hai hộp giảm tốc riêng biệt nhng có cùng một thông số kỹ
thuật.
1. Cơ cấu di chuyển dẫn động chung với trục truyền dài quay
chậm.
-Cấu tạo:
1. Động cơ
2. Hộp giảm tốc
3. Các đoạn trục truyền
4. Khớp nối trục
5. Bánh xe di chuyển
6. Phanh
7. ổ trục
Đại học Giao thông Vận Tải -Hà Nôi.
7
1
2
3
4
5
6
7
Đồ án tốt nghiệp - Đào Duy Quang - Máy Xây dợng B - K38
Hình 1
-Nguyên lý hoạt động:ở phơng án này động cơ (1) là nguồn dẫn động
chung nối với hộp giảm tốc (2) truyền mô men xoắn tới các bánh xe (5) nhờ
trục truyền (3), trục này đợc chế tạo thành nhiều đoạn, đợc nối với nhau
bằng các khớp nối trục (4) và đợc đỡ bởi các ổ trục trung gian (7 ). Phanh
(6) là phanh hai guốc thờng đóng.
- Ưu khuyết:
+ Trục truyền động dài ở trờng hợp này là ở cấp quay chậm nên giá trị mô
men truyền là lớn nhất trong cơ cấu.
+ Khi thiết kế trục, ổ, khớp nối đều có khích thớc và trọng lợng lớn,nen khi
thiết kế kết kấu phải dùng trục rỗng hàn từ thép ống.
+ Loại này thờng dùng khi cầu trục có khẩu độ nhỏ,với tốc độ di chuyển
chậm
2. Cơ cấu di chuyển dẫn động chung với trục truyền dài ở cấp
quay trung bình.
Cấu tạo
1. Động cơ
2. Hộp giảm tốc
Đại học Giao thông Vận Tải -Hà Nôi.
8
Đồ án tốt nghiệp - Đào Duy Quang - Máy Xây dợng B - K38
Hình 2
3.Trục truyền động
5.Bánh xe
6.Phanh
7.ổ trục
8.Cặp bánh răng hở
- Ưu khuyết :
+ Mô men xoắn trên trục nhỏ hơn so với trục truyền quay chậm và kích th-
ớc của nó cũng nhỏ hơn.
+ Phơng án này chỉ dùng cho cầu trục có khẩu độ nhỏ.
3. Cơ cấu di chuyển dẫn động chung với trục truyền dài ở cấp quay
nhanh.
Đại học Giao thông Vận Tải -Hà Nôi.
9
5
4
3
7
6
2
1
8
1
2
3
5
4
7
6
Đồ án tốt nghiệp - Đào Duy Quang - Máy Xây dợng B - K38
Hình 3
1. Động cơ
2. Hộp giảm tốc
3. Các đoạn trục truyền
4. Khớp nối trục
5. Bánh xe di chuyển
6. Phanh
7. ổ trục
- Nguyên lý hoạt động: Với phơng án này ta thờng dùng với khẩu độ lớn
trên 15m. Trục dài (3 )truyền mô men quay từ hai đầu ra của động cơ (1)
đến các bánh xe thông qua hai hộp giảm tốc (2) ở hai bên.
- Ưu khuyết:
+ Với cùng công suất truyền trục quay nhanh có trọng lợng nhỏ hơn 4-6 lần
so với trục quay chậm, mặc dù phải dùng hai hộp giảm tốc, trọng lợng
chung của cơ cấu cũng không tăng.
+ Đối với phơng án này độ chính xác lắp đặt các ổ trục đỡ yêu cầu cao và
phải cân bằng động các tiết máy quay nhanh.
+ Bộ di chuyển này thờng lắp với khẩu độ cầu trục lớn trên 15 m
4. Cơ cấu di chuyển cầu trục dẫn động độc lập.
Đại học Giao thông Vận Tải -Hà Nôi.
10
1 3
2
5
6
4
Đồ án tốt nghiệp - Đào Duy Quang - Máy Xây dợng B - K38
Hình 4
1. Động cơ
2. Hộp giảm tốc
3. Phanh
4. Khớp nối trục
5. Bánh xe
6. ổ trục
- Nguyên lý hoạt động:
Bộ máy di chuyển cầu trục dẫn động độc lập, mỗi cụm bánh xe chủ động có
động cơ riêng (1), phanh (3) và hộp giảm tốc (2). Giữa hai cụm bánh xe chủ
động ở hai bên không có liên kết cơ khí.
- Ưu khuyết:
+ Phơng án này tuy có sự xô lệch dầm cầu khi di chuyển do lực cản ở hai
bên ray đều song do kết cấu gọn nhẹ, dễ lắp đặt sử dụng và bảo dỡng.
+ Có hiện tợng tự động san tải giữa các động cơ điện.
+ Cơ cấu dẫn động độc lập đợc sử dụng với các cầu trục có khẩu độ lớn trên
15m.
+ Trong phơng án này mỗi cụm riêng biệt đợc tính toán với tải trọng bằng
60% tải trọng chung để đề phòng phân bố tải không đều giữa hai bên.
Vậy căn cứ những u nhợc điểm và phạm vi áp dụng của các loại cơ
cấu di chuyển ta chọn loại cơ cấu di chuyển dẫn động độc lập.
Đại học Giao thông Vận Tải -Hà Nôi.
11
Đồ án tốt nghiệp - Đào Duy Quang - Máy Xây dợng B - K38
II.Tính chọn bánh xe và ray:
Căn cứ vào tải trọng Q = 18T theo bảng 9-4Tài liệu [1] ta chọn bánh
xe hình trụ có hai thành bên đờng kính bánh xe Dbx = 800 mm đờng kính
ngõng trục lắp ổ d = 110 mm
Đờng kính ngoài D
1
= 850 mm
Chiều rộng vành bánh xe B
1
= 170 mm
Tải trọng lên bánh xe : bánh xe bố trí với khoảng cách bánh (nhịp
cầu) L = 20.000 mm
Khoảng cách trục các bánh xe B = 4.400 mm
Tải trọng tác dụng lên bánh xe có : trọng lợng bản thân cầu Gc, trọng
lợng xe con và móc câu Gp và trọng lợng vật nâng Q.
Căn cứ vào đờng kính bánh xe Dbx = 800 mm, chiều rộng vành bánh
xe
B
1
= 170 mm.
Theo bảng 40Tài liệu [2] ta chọn đợc ray KP80.
Tải trọng lớn nhất tác dụng lên bánh xe A và D khi xe lăn có vật nâng
lớn nhất tại một đầu cầu bên trái.
Ta có sơ đồ tính nh hình vẽ:
Tải trọng tác dụng lên các bánh xe gồm có:
Đại học Giao thông Vận Tải -Hà Nôi.
12
Gc =19 000
l = 1215
l = 1215
L = 20 000
A
B
Đồ án tốt nghiệp - Đào Duy Quang - Máy Xây dợng B - K38
- Trọng lợng bản thân cầu Gc =190.000N
- Trọng lợng xe con và móc câu Gp = 65000N
- Trọng lợng vật nâng Q = 180.000N
P max
= P
A
= P
D
=
2
1
(
Gp Q+
)
L l
L
+
4
1
Gc
Với Gp =6500KG= 65000N
Q = 180000N
L = 20 m = 20000mm
l = 1215mm
Pmax =
2
1
(
)
18000065000 +
20000 1215
20000
+
4
1
.
190000
= 162558 (N)
Tải trọng nhỏ nhất tác dụng lên bánh xe A & D khi xe lăn không có
vật nâng tại đầu bên phải cầu
Pmin =
2
1
Gp .
L
lL
+
4
1
Gc
=
2
1
.
( )
65000
.
20000
121520000
+
Gc
4
1
= 78026 (N)
Để tính bánh xe về ứng suất tiếp xúc cần xác định tải trọng tơng đơng
Pbx lên bánh xe vì trong quá trình làm việc bánh xe chịu tải trọng thay đổi
từ Pmax đến Pmin. Tải trọng tơng đơng tác dụng lên bánh xe tính theo công
thức :
Pbx = .Kbx . Pmax (N) Công thức 3-65 Tài liệu[1] trong đó :
Pmax : Tải trọng lớn nhất có thể xuất hiện đối với bánh xe xác định
cho trờng hợp bất lợi nhất đối với bánh xe
Đại học Giao thông Vận Tải -Hà Nôi.
13
Đồ án tốt nghiệp - Đào Duy Quang - Máy Xây dợng B - K38
Pmax = 162558 (N)
Kbx : Hệ số tính đến chế độ làm việc của cơ cấu.
ở đây là chế độ làm việc trung bình nên theo bảng 3.12 Tài liệu[1]
ta có Kbx = 1,2
: Hệ số tính đến sự thay đổi của tải trọng phụ thuộc vào tỷ số
Go
Q
ta có
Q
Go
=
180000
65000 190000+
=0.760
Theo công thức 3-65,a Tài liệu[1]
3
0
1 1
(1 ) 0,8
2
(1 )
Q
G
= + + =
+
Vậy Pbx =0,8.1,2 .162558=156056 (N)
Trong quá trình làm việc của cầu trục do phải chịu tải trọng tổng
cộng của hàng nâng và cả cầu trục nên bánh xe và ray sẽ chịu sự mài mòn
rất lớn. Để hạn chế sự mài mòn này bánh xe đợc chế tạo bằng thép đúc 55
làm tốt có độ cứng HB = 300
ữ
320
Sự tiếp xúc giữa bánh xe với đờng ray là tiếp xúc đờng khi đó ta kiểm
tra sức bền dập của bánh xe theo công thức 2-67 Tài liệu[1]
d
190
Pbx
br
=
[
d
]
Trong đó : Pbx : Tải trọng tính toán lên bánh xe
Pbx = 156056 (N)
b : chiều rộng làm việc của vành bánh
b = 100(mm)
Đại học Giao thông Vận Tải -Hà Nôi.
14
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét