Cấu Tạo Của Gầu Ngoạm. Nguyên Lý Làm Việc Của Gầu ... - 123doc

1. Trang chủ >
2. Luận Văn - Báo Cáo >
3. Công nghệ thông tin >

Cấu tạo của gầu ngoạm. Nguyên lý làm việc của gầu ngoạm. Sơ đồ động học cơ cấu nâng cổng trục 7 tấn.

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (767.55 KB, 115 trang )

2.1.1 Cấu tạo của gầu ngoạm.

Hình 2-1. Sơ đồ nguyên lý và kết cấu gầu ngoạm 7 tấn1. Thân gầu. 2. Thanh dằng.3. Ròng rọc di động. 4. Ròng rọc cố định.5. Cam. 6. Dây cáp.

2.1.2 Nguyên lý làm việc của gầu ngoạm.

Đóng điện cho động cơ, phanh điện thủy lực mở ra, động cơ quay truyền chuyển động sang hộp giảm tốc, chuyển động từ hộp giảm tốc truyền sang tangcuốn cáp nhờ khớp nối, tang cuốn cáp quay kéo theo dây cáp chuyển động.Khi dây cáp trùng xuống ròng rọc di động sẽ chuyển động đi xuống do tự trọng, khi đó cam nối giữa hai thân gầu trái và phải đẩy hai thân gầu ra và gầu sẽ15 15được mở rộng. Khi kéo căng cáp thì ròng rọc di động sẽ chuyển động đi lên kéo theo hai thân gầu đóng và gầu được đóng vào.2.1.3 Sơ đồ động học gầungoạm. Hình 2-2. Sơ đồ động học gầu ngoạma. Khi đóng b. Khi mở tối đa

2.1.4 Kết cấu gầu ngoạm và tính tốn. a. Kết cấu gầu ngoạm.

Gầu ngoạm được treo trên 4 dây cáp, 4 dây cáp được cuốn vào hai tang mỗi tang cuốn 2 dây hai tang được đặt trong xe lăn bởi vậy gầu ngoạm sẽ đượcdi chuyển cùng xe hàng. Cấu tạo gầu ngoạm gồm thân gầu trái và phải, thanh dằng trái và phải, palăng dẫn động, trong palăng gồm hệ thống ròng rọc di độngvà ròng rọc cố định, ròng rọc đi động sẽ chuyển động lên xuống theo cáp.

b. Tính tốn gầu ngoạm.

Lực kéo xà ngang bên dưới lên 2 là : NK= S. ip. ηP1 Trong đó :iP- bội suất palăng iP= = 216 16ηP- là hiệu suất palăngHình 2-3. Sơ đồ tính gầu ngoạmηP= η1. η2= 0,96. 0,96 = 0,92 S là lực căng của dây trên một nhánh cáp.P Pi 2Q Sη =Trong đó : Q - trọng lượng tồn bộ Q = Qvl+ Qgip- là bội suất palăng iP= 2 η- hiệu suất bộ truyền η= ηp+ ηt+ η= 0,99. 0,96. 0,92 = 0,87 Tỷ số giữa khối lượng bì trên khối lượng vật liệu tải2 ,1 9, QQ Kvl g÷ == Qg= 0,9 ÷1,2 Qvl17 17Qg1= 0,9 Qvl= 0,9. 7 = 6,3 tấn Qg2= 1. Qvl= 1. 7 = 7 tấn Qg3= 1,1. Qvl= 1,1. 7 = 7,7 tấn Qg4= 1,2. Qvl= 1,2. 7 = 8,4 tấn Trọng lượng toàn bộ.Q1= Qg1+ Qvl= 6,3 + 7 = 13,3 tấn Q2= Qg2+ Qvl= 7 + 7 = 14 tấn Q3= Qg3+ Qvl= 7,7 + 7 = 14,7 tấn Q4= Qg4+ Qvl= 8,4 + 7 = 15,4 tấn Lực căng S trên 01 nhánh cáp.2 ,38 t82 ,3 87, .2 .2 3, 13i 2Q SP 11= == η= KN2 ,40 t02 ,4 87, .2 .2 14i 2Q SP 22= == η= KN2 ,42 t22 ,4 87, .2 .2 7, 14i 2Q SP 33= == η= KN2 ,44 t42 ,4 87, .2 .2 4, 15i 2Q SP 44= == η= KNThay S, ip, ηpvào 1 ta có : Nk1= S1. ip. ηp= 38,2. 2. 0,92 = 70,29 KN = 70290 N Nk2= S2. ip. ηp= 40,2. 2. 0,92 = 73,97 KN = 73970 N Nk3= S3. ip. ηp= 42,2. 2. 0,92 = 77,65 KN = 77650 N Nk4= S4. ip. ηp= 44,2. 2. 0,92 = 81,33 KN = 81330 N - Lực P tác dụng lên thanh dằng nối giữa xà ngang trên 1 với mồm ngoạm.γ += cos2 GN PB B2 Trong đó :18 18NB= S ip. ηp- 1 NB= NK- S NB1= NK1- S1= 70290 - 38200 = 32090 N NB2= NK2- S2= 73970 - 40200 = 33770 N NB3= NK3- S3= 77650 - 42200 = 35450 N NB4= NK4- S4= 81330 - 44200 = 37130 N GB= Gngang trên= 0,3 QgGB1= 0,3 Qg1= 0,3. 63 = 18,9 KN = 18900 N GB2= 0,3 Qg2= 0,3. 70 = 21 KN = 21000 N GB3= 0,3 Qg3= 0,3. 77 = 23,1 KN = 23100 N GB4= 0,3 Qg4= 0,3. 84 = 25,2 KN = 25200 N γ= = = 28 20’cos γ= 0,88 Thay vào 2 ta có lực tác dụng lên thanh dằng nối giữa xà ngang với mồmngoạm.γ += cos2 GN PB B28971 88, .2 1890032090 cos2 GN P1 B1 B1= += γ+ =N 3111988 ,. 221000 33770cos 2G NP2 B2 B2= += γ+ =N 3326788 ,. 223100 35450cos 2G NP3 B3 B3= += γ+ =N 3541488 ,. 225200 37130cos 2G NP4 B4 B4= += γ+ =N Lập Phương trình mơ men cân bằng tất cả các lực tác dụng lên mồm gầu với gốitựa quay tương đối o.VB + H m - P c - 12 Ggd - 12 Gvll = 0 1919Chiếu tất cả các ngoại lực tác dụng lên gầu ngoạm.2 SG GVvl g− +=Trong đó : V - lực cản xúc mồm gầu vào đống vật liệu.Gg- Trọng lượng gầu KN Gvl- Trọng lượng vật liệu KN S - Lực căng dây KNLực cản xúc mồm gầu vào đống vật liệu 4, 472 2, 3870 632 SG GV1 vl1 g1= −+ =− += KN9 ,49 22 ,40 7070 2S GG V2 vl2 g2= −+ =− +=KN 4, 522 2, 4270 772 SG GV3 vl3 g3= −+ =− += KN9 ,54 22 ,44 7084 2S GG V4 vl4 g4= −+ =− +=KN - Xác định lực cản đóng miệng gầu R.V = R sin αα =sin VR Tínhα :Với α≈ α1Vì bán kính xúc rất lớn ta chọn dây cung FI = đoạn thẳng FI20 20Xét ∆EFI ta có : tgα1= = = 0,79Hình 2-4. Sơ đồ kích thước gầu ngoạm khi đóngα = 38,3α ≈α1= 38,3 - Lực đóng miệng gầu R.57 ,76 619, 4, 47sin VR1 1= =α =KN 6, 80619 ,9 ,49 sinV R2 2= =α =KN6 ,84 619, 4, 52sin VR3 3= =α =KN 69, 88619 ,9 ,54 sinV R4 4= =α =KN - Lực cản kéo mồm gầu khi đóng lại.H = R cos αcos α= 0,78 H1= R1cos α= 76,57. 0,78 = 59,7 KN 2121H2= R2cos α= 80,6. 0,78 = 62,8 KN H3= R3cos α= 84,6. 0,78 = 65,9 KN H4= R4cos α= 88,69. 0,78 = 69,2 KN Tính chọn sơ bộ động cơ.η =. 1000v .S Nc dKN S - lực căng dây Nv - vận tốc nâng v = 35mph = 0,58 ms η- hiệu suất bộ truyền động η= ηp. ηt. ηo= 0,99. 0,96. 0,92 = 0,87 5, 2587 ,. 100058 ,. 38200. 1000v SN1 1dc= =η =KW 8, 2687 ,. 100058 ,. 40200. 1000v SN2 2dc= =η =KW 2887 ,. 100058 ,. 42200. 1000v SN3 3dc= =η =KW 5, 2987 ,. 100058 ,. 44200. 1000v SN4 4dc= =η =KW Công suất động cơ N = 25,5÷ 29,5 KWCăn cứ vào cơng suất tính tốn và cường độ làm việc CĐ = 40 chọn động cơ. Động cơ kiểuMTKF – 412 – 6 Công suất động cơ30 KW Tốc độ quayn = 935 vph cosϕ = 0,78Tmax= 1000 Nm Tk= 950 Nm m = 315 kg22 22Công suât động cơ phù hợp với công suất hai động cơ đã lắp đặt trên xe lăn cổng trục đang lắp đặt tại cảng Cửa ơng. Vấn đề tính tốn cơng suất cơ cấu nângbước đầu đã được tường minh.

2.2 Cấu tạo, nguyên lý làm việc và tính tốn cơ cấu nâng cổng trục 7 tấn.

Cơ cấu nâng được lắp trên xe hàng, xe hàng được di chuyển dọc trên 2 dầm chủ của cổng trục.Hình 2-5. Sơ đồ cơ cấu nâng tải+ Cấu tạo của cơ cấu nâng. - Hộp giảm tốc- Tang cuốn cáp - Cáp thép- Phanh điện thủy lực. - Phanh điện từ.- Gầu ngoạm kiểu 4 dây tự hành + Nguyên lý làm việc của cơ cấu nângĐóng điện cho cơ cấu nâng hạ hoạt động, phanh điện thủy lực mở ra động cơ quay, chuyển động được truyền từ động cơ vào hộp giảm tốc thông qua bộkhớp nối, chuyển động từ hộp giảm tốc sang tang cuốn cáp nhờ bộ khớp nối trục23 23đàn hồi, tang cuốn cáp quay kéo theo cáp chuyển động lên xuống gầu sẽ được nâng hạ tùy người điều khiển.

2.2.1 Sơ đồ động học cơ cấu nâng cổng trục 7 tấn.

Hình 2-6. Sơ đồ động học hai tang nâng của cơ cấu nâng tải1. Động cơ. 2. Khớp nối trục.3. Phanh điện thủy lực. 4. Hộp giảm tốc.5. Phanh điện từ. 6. Khớp nối.7. Tang cuốn cáp.2.2.2 Kết cấu cơ cấu nâng cổng trục 7 tấn và tính tốn các thông số kỹ thuật.Cơ cấu nâng cổng trục 7 tấn là cơ cấu nâng dẫn động bằng động cơ điện, bao gồm 2 cụm truyền động. Mỗi cụm truyền động cho một tang cáp, tang cuốnhai sợi cáp, như vậy sẽ có 4 sợi dây cáp hoạt động độc lập từng đôi một.Cổng trục 7 tấn được thiết kế làm việc ở bến cảng, có khẩu độ L = 40m, tốc độ nâng vn= 35 mph, sức nâng 7 tấn, chiều cao nâng 12,5 m, CĐ = 40. Điều kiện mơi trường làm việc :- Gió : - Tốc độ gió tối đa khi làm việc 16 ms - Tốc độ gió tính tốn khi có gió bão 40 ms.24 24- Độ ẩm tương đối : 100. - nhiệt độ ngồi trời 0÷ 45C 2.2.2.1Bội suất palăng cơ cấu nâng. Chế độ làm việc cơ cấu nâng.a. Bội suất palăng cơ cấu nâng. Bội suất palăng là thông số đặc trưng của palăng. Bội suất palăng bằng tỷsố nhánh treo vật nâng trên số nhánh cáp cuốn vào tang. ip= = 2 b. chế độ làm việc cơ cấu nâng.Chế độ làm việc là đặc tính quan trọng của cổng trục nó được phản ánh trong từng bước tính tốn thiết kế các cơ cấu cũng như kết cấu kim loại, cổngtrục được thiết kế chế tạo và sử dụng đúng chế độ làm việc sẽ đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế.Trong máy nâng thường chọn chế độ làm việc của cơ cấu nâng đặc trưng cho chế độ làm việc của máy nâng. Chế độ làm việc của các cơ cấu khác đượclựa chọn theo chế độ làm việc của cơ cấu nâng.Chế độ làm việc của cơ cấu nâng được đặc trưng bằng các chỉ tiêu sau : + Cường độ làm việc.CĐ = . 100 t – Thời gian khởi động và chạy máy trong một chu kỳ. phT – Tổng thời gian trong một chu kỳ làm việc của máy, bao gồm : Thời gian khởi động và chạy máy, thời gian chất tải, thời gian dỡ tải. phCĐ = 40 + Hệ số sử dụng máy trong một ngày.Kng= = = 0,67 + Hệ số sử dụng trong một năm.Kn= = = 0,75 + Hệ số sử dụng theo tải trọng.K = = 0,85+ Số lần mở máy trong một giờ chế độ làm việc 240 lầngiờ 2525Theo bảng “Các định mức chế độ làm việc”. Chế độ làm việc của máy nâng ở chế độ nặng.

2.2.2.2 Tính tốn chọn cáp.

Dây cáp là một loại dây dẻo thông dụng trong công nghiệp nặng, có nhiều loại khác nhau để dùng trong nhiều hoàn cảnh khác nhau và tương ứng với nhiềuchế độ tải trọng khác nhau.Chọn cáp thép được bện từ các sợi kim loại đã được chuốt sẵn. Các sợi kim loại này sau khi chuốt đã được lăn ép bề mặt để đạt giới hạn bền từ 1400÷ 2000Nmm2, tăng gấp 2 ÷3 lần độ bền của các sợi thép bình thường cùng loại vật liệu.a. Chọn cáp. Với sức nâng 7 tấn, chế độ làm việc chọn loại cáp bên kép theo hướng bệnthuận với các đặc điểm : - Về cấu tạo cáp bên kép.Đầu tiên các sợi cáp bện thành các dảnh xung quanh sợi trung tâm, sau đó các dảnh bện thành cáp xung quanh lõi giữa. Lõi giữa của các dùng lõi đay vì lõiđay mềm và giữ được dầu bơi trơn tốt.- Về hướng bện cáp. Cáp bện thuận hướng các sợi thép bện thành dảnh cùng hướng với các dảnhbện thành cáp. Cáp bện thuận có ưu điểm hơn so với cáp bện chéo là mềm hơn bởi vậy khi uốn qua các ròng rọc và tang có đường kính nhỏ dễ dàng hơn, ít bịmòn hơn tuy nhiên nó có nhược điểm không thể treo vật nâng trên một đầu cáp vì khi vật nâng nhấc lên khỏi mặt đất có thể bị quay, do đó cáp bung ra theohướng bện, điều đó khơng an tồn. Trường hợp vật nâng được treo trên một đầu cáp dùng cáp bện chéo sẽ hiệu quả và an tồn hơn.26 26Vì gầu ngoạm được treo trên 4 đầu sợi cáp nên chọn loại cáp bện thuận sẽ thuận tiện và hiệu quả hơn cáp bện chéo vàkhơng có khả năng tự quay khi nhấc gầu khỏi mặt đất.Hình 2-7. Cáp bện theo hướng thuận ЛKO-6x191+6c. Tính tốn cáp. Trong q trình làm việc từng phần của các sợi thép của cáp có những loạiứng suất khác nhau : kéo, nén, uốn, xoắn, nghĩa là chúng chịu một trạng thái căng rất phức tạp.Tính tốn lựa chọn dây cáp có thể dùng cơng thức về hệ số dự trữ độ bền theo quan hệ lực kéo đứt cáp trên lực căng tối đa.n = [n] Trong đó :n - Hệ số dự trữ độ bền Sđ- Lực kéo đứt dây cáp. N S - Lực căng suất hiện trong dây cáp. N[n] - Hệ số dự trư độ bền cho phép. Chế độ làm việc nặng [n] = 5,5Sđ= S [n] Sđ1= S1[n] = 38200. 5,5 = 210100 N Sđ2= S2[n] = 40200.5,5 = 221100 N Sđ3= S3[n] = 42200. 5,5 = 232100 N 2727Sđ4= S4[n] = 44200.5,5 = 243100 N Theo bảng lựa chọn loại cáp [Atlát máy nâng chuyển] chọn Cáp có lực kéođứt gần đúng với lực kéo đứt tính tốn. Lựa chọn loại cáp bện đôi kiểu ЛKO – 6 x19 1 + 6 = 114. Với các thôngsố : - Khối lượng 1000 m cáp đã bôi trơn qcáp= 1635 kg - Diện tích tính tốn của mặt cắt tất cả các sợi F = 167,03- Đường kính cáp dc= 21 mm - Độ bền giới hạn của thépσb= 1800 Nmm2

2.2.2.3 Tính tốn tang cuốn cáp.

Tang trong cơ cấu nâng dùng để biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến để nâng hay hạ vật nâng.Chiều cao nâng hàng 12,5 m tương đối lớn chọn tang trụ kép có cắt rãnh để cuốn một lớp cáp. Nhờ có cắt rãnh mà tăng được mặt tiếp xúc giữa cáp và tang,do đó giảm được áp suất giữa cáp và tang. Tang có rãnh đảm bảo cho dây cáp tuần tự lần lượt cuốn theo rãnh, không bị chồng chéo lên nhau, không bị kẹt cáptrong quá trình làm việc và nhờ có khoảng hở giữa các vòng cáp nên khơng có sự chà xát giữa các vòng khi cuốn và khi nhả. Cáp dùng được lâu hơn và bềnhơn.Rãnh cáp được chọn theo quy chuẩn thường R = 0,6 dcdclà đường kính cápR = 0,6. 21 = 12,6 mmHình 2-8. Mặt cắt thành tang rãnh xoắn28 28a. Tính chọn tang. Bước cắt rãnh t.t = dc+ 2 ÷3 mm t1= 21 + 2 = 23 mm t2= 21 + 3 = 24 mm Đường kính tang.Đường kính tang phải đảm bảo tỷ lệ thích ứng với đướng kính cáp cuốn trên nó, để tránh khỏi bị uốn nhiều tăng độ bền lâu cho cáp.Đướng kính tang tối thiểu phải tính như sau : Dt= dc16 ÷30 mm dc- Đường kính cáp Dt= 21. 22 = 462 mm Chọn đường kính tang Dt= 465 mm b. Kích thước hình học của tang.Chiều dài tồn bộ tang L = 2 L+ 2 L1+ 2 L2+ L3mm Trong đó :L – Chiều dài phần tang để cuốn cáp làm việc. mmL1– Chiều dài phần tang để cặp đầu cáp. mm L2- Chiều rộng của thành tang. mm L3- Chiều dài đoạn giữa không cắt rãnh của tang trụ kép. mm Chiều dài một nhánh cáp cuốn lên phần tang.l = ip. H Trong đó :ip– bội suất palăng ip= 2 H – Chiều cao nâng H = 12,5 ml = 2. 12,5 = 25 m Số vòng cáp cuốn vào tang ở một nhánh cáp.29 29c tz dD .l z+ +π =Trong đó : l - Chiều dài một nhánh cáp cuốn lên tang l = 25 mDt- Đường kính tang Dt= 0,465 m dc- Đường kính cáp dc= 0,021 m z- Số vòng cáp dự trữ ma sát z = 219 2021 ,465 ,. 14, 325 z= ++ =Chiều dài phần tang cuốn cáp. L= z. t t – Bước cuốn cáp t = 23 mmz – Số vòng cáp cuốn vào tang ở một nhánh z = 19 vòng L= 19. 23 = 437 mm Chiều dài phần tang cặp đầu cáp. Nếu cáp cặp bằng tấm ốp ở mặt ngoài củatang với khoảng 3 vòng.L1= 3. t = 3. 23 = 69 mm Đây là tang kép có phay rãnh khơng cần tạo thành tang, nhưng cần có phầnchiều dài ở hai đầu tang trước khi phay rãnh, thông thường :L2= 20 mm Chiều dài đoạn tang ở giữa không cắt rãnh khi dùng tang kép.L3= L4– 2 hmintg αTrong đó : L4– Khoảng cách giữa hai ròng rọc của ổ treo L4= 300 mm hmin– Khoảng cách an toàn ngắn nhất giữa trục tang và vị trí đi lên cao nhất của ổ treo. hmin= 800 mm α- Góc nghiêng cho phép dây cáp từ ròng rọc ở vị trí cao nhất khi cuốn lên tang có rãnh tgα = 0,0730 30Thay vào : L3= L4- 2 hmin. tg α= 300 – 2. 800. 0,07 = 118 mm Thay L, L1,L2, L3vào ta được chiều dài toàn bộ tang. L = 2 L+ 2 L1+ 2 L2+ L3L = 2. 437 + 2. 69 + 2. 20 + 188 = 1240 mm Chiều dầy thành tang.Chiều dầy thành tang được xác định xuất phát từ điều kiện bền. Khi làm việc thành tang chịu các ứng suất nén, uốn và xoắn trong đó chủ yếu là ứngsuất nén. Thông thường người ta chọn bề dầy thành tang theo cơng thức kinh nghiệmsau đó kiểm tra lại theo nén. δ= 0,02. Dt+ 6 ÷10 mm δ= 0,02. 465 + 6 = 15,3 mm δ= 0,02. 465 + 10 = 19,3 mm kiểm tra nghiệm bền thành tang theo ứng suất nén.Tang được chế tạo bằng thép CT3có [ σn] = 180 Nmm2, hệ số dự trữ độ bền n =6.] [t. S. .kn nσ ≤δ ϕ= σTrong đó : k - Hệ số phụ thuộc vào số lớp cáp trên, tang cuốn 1 lớp k = 1ϕ - Hệ số giảm ứng suất phụ thuộc vào loại vật liệuđối với thép ϕ= 1 S - Sức căng dây. Nδ - Chiều dầy thành tang. mmt - Bước cuốn cáp t = 23 mm 10823 .3 ,15 3200. 1. 1t. S. .kmin 11 n= =δ ϕ= σNmm2≤ [σn]31 315 ,99 23. 3, 1944200 .1 .1 t.S .. kmax 44 n= =δ ϕ= σNmm2≤ [σn]

2.2.2.4 Tính tốn và lựa chọn động cơ điện cho cơ cấu nâng.

Mô men trên tang.2 DS Mt= Trong đó :S - Lực căng của dây. N D - Đường kính tang8882 2465 ,38200 2D SM1 1T= == Nm9347 2465 ,40200 2D SM2 21= == Nm9812 2465 ,42200 2D SM3 3T= == Nm10277 2465 ,44200 2D SM4 4T= == NmSố vòng quay trên tang. 97, 23465 ,. 14, 3ph m35 D. vnt= =π =vph Tỷ số bộ truyền động.39 97, 23935 nn itdc= ==Mô men động cơ.T dci MM =Nm 7, 22739 8882i MM1 T1 dc= == Nm32 3267 ,239 399347 iM M2 T2 dc= == Nm6 ,251 399812 iM M3 T3 dc= == Nm5 ,263 3910277 iM M4 T4 dc= == NmCông suất của động cơ.9550 n. MNdc dc= KWTrong đó : Mđc- Mơ men trên động cơ. Nm nđc– Số vòng quay của động cơ. vph 3, 229550 935. 7, 2279550 n. MNdc 1dc 1= == KW5 ,23 9550935 .67 ,239 9550n .M Ndc 2dc 2= == KW6 ,24 9550935 .6 ,251 9550n .M Ndc 3dc 3= == KW8 ,25 9550935 .5 ,263 9550n .M Ndc 4dc 4= == KWCông suất động cơ N = 22,3 ÷25,8 KW Căn cứ vào bảng chọn động cơ kiểu MTKF 412 – 6, CĐ = 40Công suất động cơ N = 30 KW Số vòng quay n = 935 vphKhối lượng động cơ m = 315 kg cosϕ = 0,78Tmax= 1000 Nm Tk= 950 Nm 3333Động cơ đã tính chọn phù hợp với dẫn động cơ cấu nâng đã lắp đặt trên cổng trục mới đang lắp đặt tại cửa ông.

2.2.2.5 Kiểm tra mô men phanh cơ cấu nâng.

Mô men phanh cơ cấu nâng dùng để treo vật nâng khi dừng và điều chỉnh tốc độ rơi vật nâng khi hạ tải. Phanh trang bị trên cơ cấu nâng gồm : Phanh dừngphanh an toàn, phanh thả phanh điều chỉnh tốc độ. Phanh được trang bị trên trục động cơ nên có mơ men phanh nhỏ, kết cấu cụm phanh nhỏ gọn.Tính tốn mơ men phanh cơ cấu nâng Mp= M’ t+ Mđ= M’ t+ M’ đ+ M’’ đM’ t– Mô men tĩnh do trọng lượng vật nâng gây ra mô men tĩnh xẩy ra suốt cả thời gian hạ vật nâng với tốc độ không đổiMđ- Mô men động lực học do động năng của vật nâng và các chi tiết quay sinh ra mô men động lực học Mđchỉ xẩy ra trong thời gian phanh Mđ= M’ đ+ M’’ đMô men tĩnh.p Ti. i.2 .D .Q Mη =i – Tỷ số của bộ truyền động.η - Hiệu suất bộ truyền381 39. 2. 296 ,. 465, .133000 i.i. 2. D. QMp 11 T= =η =Nm 40139 .2 .2 96, .465 ,. 140000i. i.2 .D .Q Mp 22 T= =η =Nm420 39. 2. 296 ,. 465, .147000 i.i. 2. D. QMp 33 T= =η =Nm 44139 .2 .2 96, .465 ,. 154000i. i.2 .D .Q Mp 44 T= =η =Nm M’ đ- Mô men do động năng của vật nâng khi dừng lại. 3434p 2p 22 dt. i.i. 375. n. D. QM η= Thời gian phanh.p ppv S. 2t =Quãng đường phanh.43 ,80 phm 3580 vSp p= ==m vp– Vận tốc vật nâng khi bắt đầu phanh 48, 1s m58 ,43 ,. 2v S. 2tp pp= == s6 .7 48, 1. 2. 39. 37596 ,. 935. 465, .133000 t.i. i.375 .n .D .Q M2 22 p2 p2 21 1d= =η =Nm 848 ,1 .2 .39 .375 96, .935 .465 ,. 140000t. i.i. 375. n. D. QM2 22 p2 p2 22 2d= =η =Nm 45, 848 ,1 .2 .39 .375 96, .935 .465 ,. 147000t. i.i. 375. n. D. QM2 22 p2 p2 23 3d= =η =Nm 85, 848 ,1 .2 .39 .375 96, .935 .465 ,. 154000t. i.i. 375. n. D. QM2 22 p2 p2 24 4d= =η =Nm M’’ đ- Mô men do động năng của các bộ phận và các chi tiết quay sinh ra.p 12 ii dt. 375n .D G. CM =C = 1,1 ÷1,15 GiD2 i1– Mơ men đà do động cơ GiD2 i1= GiD2 iroto+ GiD2 ikn= 10,8 + 1,29 = 12,09 Nmm235 354 ,23 48, 1. 375935 .09 ,12 .15 ,1 t.375 n. DG .C Mp 12 ii d= ==Mô men phanh. Mp= M’ t+ M’ đ+ M’’ đMp1= M’ t1+ M’ đ1+ M’’ đ= 381 + 7,6 +23,4 = 412 Nm Mp2= M’ t2+ M’ đ2+ M’’ đ= 401 + 8 + 23,4 = 423 Nm Mp3= M’ t3+ M’ đ3+ M’’ đ= 420 + 8,45 + 23,4 = 425 Nm Mp4= M’ t4+ M’ đ4+ M’’ đ= 441 + 8,85 + 23,4 = 473 Nm Mô men phanh MP= 412 ÷473 Nm. Chọn phanh có mơ men phanh thỏa mãn Mp[Mp] Chọn phanh.Phanh chính. Phanh điện thuỷ lực kiểuTKG – 300 m Đường kính bánh phanh300 mm Mơ men phanh800 Nm36 36Khối lượng phanh 92 kgHình 2-9: a, Phanh điện thủy lực kiểu TKGPhanh hỗ trợ. Phanh điện từTKT – 300 Đường kính bánh phanh300 mm Mơ men phanh500 mm Khối lượng phanh92 kgHình 2-9. b, Phanh điện từ kiểu TKT 2.2.2.6 Bộ truyền động.37 37Theo tốc độ nâng vn= 35 mph, tốc độ vòng quay n =935 vph. Chọn hộp giảm tốc 2 cấp PM – 350 với các đặc tính kỹ thuật.Hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp Tỷ số truyền i= 40,17Kiểu lắp : Trục ra và trục vào quay về một phía. Phương án thực hiện hộp giảm tốc.Hình 2-10. Sơ đồ hộp giảm tốcT – Trục có số vòng quay thấp trục ra của hộp giảm tốc C – Trục có số vòng quay cao trục vào của hộp giảm tốcHộp giảm tốc này có tỷ số truyền 39 so với tỷ số truyền dự kiến i = 40,17 sẽ cósai số. 339 3917 ,40 =− =δ Sai số này nằm trong giới hạn sai số cho phép điều kiện kỹ thuật.

2.2.2.7 Kiểm tra mô men khởi động của cơ cấu nâng.

Động cơ điện cơ cấu nâng được chọn theo công suất khi chuyển động ổn định với tốc độ nâng không đổi vn= 35 mph. Trong thời kỳ khởi động máy ngoài việc nâng vật, động cơ còn phải tiêu hao năng lượng để tạo gia tốc cho vậtnâng và các chi tiết trong cơ cấu vì trước đó chúng ở trạng thái tĩnh. Như vậy trong thời kỳ mở máy động cơ điện phải tạo ra mô men.Mm= Mt+ Mđ= Mt+ M’ đ+ M’’ đMt- Mô men tĩnh dùng để khắc phục trọng lượng vật nâng. Mđ ’- Mô men động để tạo gia tốc cho vật nâng trong thời gian khởi động. M’’ đ- Mô men động để tạo gia tốc cho các chi tiết quay của cơ cấu nâng tải 3838Mô men tĩnh do hốn vị mơ men tang về trục động cơ Mtη =η ηη =η η= .i. i.2 D. Gi. .. .i. 2D .G .. iM Mp plP Ptg tgTTrong đó: i– Tỷ số bộ truyền động η– Hiệu suất bộ truyền động η- Hiệu suất chung của cơ cấu nâng η= ηp. ηpl. ηtg. η= 0,85 Q - Trọng lượng cơ cấu nâng. ND - Đường kính tang. m 8, 45285 ,. 17, 40. 2. 2465 ,. 133000. i.i. 2D .Q Mp 11 T= =η =Nm6 ,476 85, .17 ,40 .2 .2 465, .140000 .i. i.2 D. QMp 22 T= =η =Nm 50085 ,. 17, 40. 2. 2465 ,. 147000. i.i. 2D .Q Mp 33 T= =η =Nm3 ,524 85, .17 ,40 .2 .2 465, .154000 .i. i.2 D. QMp 14 T= =η =Nm Mô men động để tạo gia tốc cho vật nâng trong thời gian khởi động máyM’’ đ.η =. t.i. i.375 n. D. QMm 22 pdc 2dNm tm– Thời gian mở máy thường tm= 1 ÷2 7, 885 ,. 5, 1. 17, 402 .375 935. 465, .133000 .t. i.i. 375n .D .Q M2 22 m2 2p dc2 11 d= =η =Nm 17, 985 ,. 5, 1. 17, 402 .375 935. 465, .140000 .t. i.i. 375n .D .Q M2 22 m2 2p dc2 22 d= =η =Nm 393963 ,9 85, .5 ,1 .17 ,40 2. 375935 .465 ,. 147000. t.i. i.375 n. D. QM2 22 m2 2p dc2 33 d= =η =Nm 1085 ,. 5, 1. 17, 402 .375 935. 465, .154000 .t. i.i. 375n .D .Q M2 22 m2 2p dc2 44 d= =η =Nm Mô men động để tạo ra gia tốc cho các chi tiết quay của cơ cấu nâng tải M’’ đ.m dc1 2i idt. 375n .D G. kM =Trong đó : k – Hệ số k =1,2nđc– Số vòng quay của động cơ n = 935 vph GiD2 i1= GiD2 iroto+ GiD2 ikn+ GiD2 ipGiD2 i1– Mô men đà trên trục động cơ. GiD2 iroto– Mô men đà do rô to động cơ GiD2 ikn– Mô men đà do khớp nối. GiD2 ip– Mô men đà do bánh phanh gây ra. GiD2 iroto= 10,8 Nm2GiD2 ikn= 1,29 Nm2GiD2 ip= 82,8 Nm2GiD2 i1= 10,8 + 1,29 + 82,8 = 94,84 Nm2189 5, 1. 375935 .89 ,94 .2 ,1 t.375 n. DG .k Mm dc1 2i id= ==Nm2Mô men mở máy động cơ. Mm= Mt+ M’ đ+ M’’ đMm1= Mt1+ M’ đ1+ M’’ đ2= 452,8 + 8,7 + 189 = 650 Nm Mm2= Mt2+ M’ đ2+ M’’ đ2= 476,6 + 9,17 + 189 = 674 Nm Mm3= Mt3+ M’ đ3+ M’’ đ3= 500 + 9,63 + 189 = 697 Nm Mm4= Mt4+ M’ đ4+ M’’ đ4= 524,3 + 10 + 189 = 723 Nm 4040Mô men khởi động thực tế lớn hơn mô men tính tốn lý thuyết khoảng 33 Mm max= 1,33 MmMm1max= 1,33. Mm1= 1,33. 650 = 865 Nm Mm2 max= 1,33. Mm2= 1,33. 674 = 896 Nm Mm3 max= 1,33. Mm3= 1,33. 697 = 927 Nm Mm4 max= 1,33. Mm4= 1,33. 723 = 962 Nm Hệ số quá tải của động cơ trong thời kỳ khởi động.] [M Mdn maxmϕ ≤= ϕ[ ϕ] – Hệ số quá tải cho phép của động cơ [ ϕ] = 3,27 Mô men danh nghĩa của động cơ.306 93530 .9550 nN .9550 Mdc dndn= == Nm] [8 ,2 306865 MMdn max1 m1ϕ ≤= == ϕ] [9 ,2 306896 MMdn max2 m2ϕ ≤= == ϕ] [3 306927 MMdn max3 m3ϕ ≤= == ϕ] [14 ,3 306962 MMdn max4 m4ϕ ≤= == ϕSo với động cơ đã chọn luôn thỏa mãn.

2.2.2.8 Hệ thống điều khiển.

Mọi hoạt động của cổng trục được điều khiển từ cabin, trong đó người điều khiển có thể quan sát tồn bộ phạm vi hoạt động của cổng trục và nắm rõ trạngthái hiện tại của cổng trục thông qua các hiển thị số và đèn. Để giúp người điều khiển cổng trục quan sát tốt mọi vị trí lấy hàng cũng như nhả hàng. Ca bin được41 41treo dưới một khung xe và di chuyển cùng với xe lăn mang ngoạm trên dầm cổng trục.Ca bin được kết cấu bằng thép định hình, tại nơi cần thiết làm bằng inốc, mặt trong có tường bằng gỗ phủ pocmica, sàn trải thảm đệm tồn bộ ca bin đượcbảo ơn cách nhiệt, bên trong có quạt trống nóng, hệ thống đèn báo, bảng hiển thị chỉ dẫn và các cơ cấu điều khiển.a. Trang thiết bị điện cung cấp và điều khiển. Trang thiết bị điện cung cấp và điều khiển sử dụng đóng cắt khơng tiếp điểmThyristor – PLC đây là hệ thống điều khiển tiên tiến có nhiều ưu điểm nổi bật : - Không xẩy ra hiện tượng đánh lửa khi chuyển đổi trạng thái nên độ ổnđịnh cao. - Tần số đóng cắt lớn, điều này rất phù hợp với đặc tính truyền động trongthiết bị nâng. - Hoạt động tin cậy trong điều kiện điện áp không ổn định.- Hệ thống điều khiển tập trung tâm PLC được cài đặt chương trình có khống chế giúp cho chuyển đổi các thông số rất êm, tránh hư hỏng về cơ khí.b. Cấp điện. - Cấp điện cho cầu trục :Nguồn điện cấp AC 380, 50 Hz, 3 pha. - Cấp điện cho xe hàng :Cáp mắc theo kiểu tràng hoa và pu ly con lăn treo cáp được mắc trên thanh ray.- Cấp điện chiếu sáng : AC – 220 – 50 Hz + Hệ thống mạch điện động lực.Đường cấp điện động lực đường ray đã có sẵn. Để lấy điện vào cổng trục sử dụng bộ con lăn bằng đồngφ 100, con lăn này được tỳ mềm vào phía dướiđường linh đảm bảo độ tiếp xúc tối thiểu 200 mm2, lực ép tối thiểu 4,5 kgcm2.42 42Nguồn điện động lực trước khi vào tủ động lực chính được đi qua cầu dao cách ly để phục vụ cho sửa chữa. Đóng cắt mạch điện chính của cổng trục bằngnút ấn tay có đèn báo hiệu cơng tắc tơ 300 A.Tất cả các mạch nhánh gồm : Mạch đóng mở gầu, nâng hạ, di chuyển xe lăn, di chuyển cổng trục cũng được đóng cắt độc lập bằng cách khởi động từ vàcác nút ấn tương ứng. Riêng mạch nhánh được đặt rơ le dòng điện để bảo vệ cho các động cơ tương ứng.c. Mạch điều khiển. Do thiết bị để đóng cắt mạch động lực là Thyristor nên mạch điều khiển làmạch tạo điện áp đóng mở tương ứng với tính năng của Thyristo, cụ thể là : Tín hiệu điều khiển thông qua trang điều khiển được đưa vào đầu vào PLC. PLCnhận lệnh này và đưa tín hiệu ra tương ứng với chương trình đã cài đặt sẵn. Tín hiệu ra được đưa vào rơle trung gian để tác động vào mạch tạo điện áp đồng bộđể mở Thyristor.d. Mạch tín hiệu, bảo vệ và chiếu sáng. + Mạch tín hiệu.- Báo hiệu điện áp bằng đồng hồ vơn 0 ÷500 V, kiểm tra bằng cơng tác đảo pha.- Báo dòng điện lệch pha bằng đồng hồ ampe từ 0 ÷500 A, qua biến dòng 3005.- Báo hiệu đóng cắt mạch của các mạch chính, mạch nhánh bằng đèn báo tại nút ấn tương ứng đèn xanh : đã sẵn sàng, đèn đỏ : cắt- Báo hiệu chuẩn bị hoạt động bằng chuông. + Mạch bảo vệ.- Bảo vệ mất pha, lệc pha bằng rơ le bảo vệ pha. - Bảo vệ q dòng bằng rơ le đóng điện.- Bảo vệ các sự cố bất bình thường khi thao tác sai bằng các cài đặt chế độ trên PLC.- Bảo vệ q hành trình bằng cơng tắc hành trình tương ứng. 4343+ Mạch chiếu sáng. - Chiếu sáng làm việc bằng 02 đèn pha 500 V- Chiếu sáng sửa chữa bằng các bóng đèn lưu động 20 ÷500 W - Chiếu sáng ca bin bằng đèn trần.e. Điều khiển. - Muốn nâng hạ hay đóng mở gầu ngoạm thì dùng tay gạt TKT1 và TKT2- Muốn di chuyển xe lăn và di chuyển cầu lăn thì dùng tay gạt KTK3, KTK4.- Muốn dừng chuyển động thì đưa tay gạt về vị trí 0. Muốn dừng hẳn làm việc thì ấn nút stop mầu đỏ

2.2.2.9 Các thơng số kỹ thuật của cơ cấu nâng.

Bảng 2-1 Công suất động cơ điệnKW 30 KWTốc độ vph935 vph Hộp giảm tốcKiểu Tỷ số truyềnPM 350 40,17Phanh : 2 phanh Phanh điện thuỷ lựcPhanh điện từ TKG – 300TKT – 300 Tang cápĐường kính tang bước cáp465 mm 23 mmCáp thép ЛKO – 6x191+6 Đường kính 21 mmKhớp nối + bánh phanh Khớp nối trụckiểu đàn hồi44 44Kết luận :Cường độ làm việc CĐ = 40, cơng suất động cơ đã tính toán và lựa chọn thỏa mản yêu cầu chất dỡ, nâng hạ tải và phù hợp với công suất hai động cơlắp đặt trên xe lăn cổng trục 7 tấn tại Cảng Cửa Ơng. Vấn đề tính tốn cơ cấu nâng cổng trục đã tường minh.

CHƯƠNG 3 CƠ CẤU DI CHUYỂN XE LĂN VÀ CẦU LĂN

3.1 Cơ cấu di chuyển xe lăn.

Xe lăn di chuyển trên hai dầm, cơ cấu di chuyển xe lăn lắp trực tiếp trên xe lăn. Kết cấu cơ cấu di chuyển xe lăn gồm 01 bộ truyền động tạo chuyển độngcho bánh xe.X e lăn có kích thước là 3m x 4m, do các dầm thép liên kết thành khung hộp cứng,mặt trên phủ tôn chống trơn dày 5 mm làm bề mặt lắp đặt các cơ cấu, bụng xe có gia cường để bắt gối và bánh xe di chuyển.Hình 3-1. Sơ đồ cơ cấu xe lăn 3.1.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu di chuyển xe lăn.45 45

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• Tính toán và thiết kế cổng trục gầu ngoạm trọng tải 7 tấn, khẩu độ 40 m
  • 115
  • 1,998
  • 16

Tải bản đầy đủ (.docx) (115 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(1.52 MB) - Tính toán và thiết kế cổng trục gầu ngoạm trọng tải 7 tấn, khẩu độ 40 m-115 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×