THIẾT KẾ CẦU TRỤC 20 TẤN - Tài Liệu Text - 123doc

Tải bản đầy đủ (.docx) (125 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Kỹ Thuật - Công Nghệ
>>
3. Cơ khí - Chế tạo máy

THIẾT KẾ CẦU TRỤC 20 TẤN

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.07 MB, 125 trang )

Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhLỜI CÁM ƠNLà một sinh viên điều kiện tiếp xúc với thực tế còn rất hạn chế, bởi vậy cónhững môn học vừa có lý thuyết, vừa có tính ứng dụng là điều rất cần thiết. Đồ ántốt nghiệp thực sự đã giúp cho em tiếp cận được gần hơn với thực tế, giúp em tổnghợp và ứng dụng tất cả các kiến thức đã học được trong suốt quá trình học tập,không chỉ là về lý thuyết, thực tế mà còn về kĩ năng làm việc.Trên tinh thần đó, em đã tiến hành thực hiện đồ án tốt nghiệp với đề tài “THIẾTKẾ CẦU TRỤC 20 TẤN VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH” dưới sự hướng dẫn củaPGS.TS Đinh Minh Diệm, với mong muốn học hỏi thật nhiều những kiến thứccũng như kinh nghiệm thiết kế để tạo nền tảng hỗ trợ công việc sau này. Một điềuquan trọng không kém mà em nhận ra khi thực hiện đồ án tốt nghiệp đó là tạo chosinh viên có một tầm nhìn từ bao quát đến chi tiết, và giúp sinh viên có cơ hội thểhiện khả năng tiếp cận, nhận xét và giải quyết vấn đề, vốn là tiêu chí tối quan trọngcủa một người kỹ sư.Tập thuyết minh này trình bày các bước tính toán thiết kế cần thiết để đưa raphương án thiết kế cuối cùng đáp ứng yêu cầu bài toán và các yêu cầu kỹ thuật.Em xin chân thành cám ơn ba mẹ đã luôn động viên và giúp đỡ em những khikhó khăn.Em xin chân thành cảm ơn Thầy Đinh Minh Diệm đã tận tình hướng dẫn cũng nhưcung cấp cho em những kinh nghiệm quý báu trong quá trình thực hiện đồ án này.Em xin chân thành cảm ơn Quý Thầy cô Khoa Cơ Khí đã giảng dạy em trongsuốt quá trình học tập tại trường.Em xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ công nhân viên tại công ty TNHH cơkhí và xây dựng Đông Sơn đã giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ án .Sinh viên thực hiệnNguyễn Văn QuânTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOASVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |1Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhKHOA CƠ KHÍTÓM TẮTĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPTên đề tài : THIẾT KẾ CẦU TRỤC 20 TẤN VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNHHọ và tên : Nguyễn Văn QuânLớpMã SV:: 11 C1CTSGLTGV hướng dẫn :PGS.TS Đinh Minh DiệmGV duyệt: GVC. Th.S Nguyễn Thanh ViệtNội dung đã làm được bao gồm các vấn đề sau:1.Nhu cầu thực tế :Nội dung của quyển thuyết minh đồ án này của em là thiết kế cầu trục 20 tấnvà chế tạo mô hình, đây là loại máy máy nâng được thiết kế nhằm giảm sức laođộng trong các phân xưởng sửa chữa, các nhà xưởng cơ khí, nhà kho. Tạo sựlinh hoạt trong hoạt động nâng chuyên hàng hóa. Là loại thiết bị không thểthiếu trong các nhà xưởng cơ khí, nhà kho.2. Phạm vi nghiên cứu của đề tài tốt nghiệp:Trong đồ án này em tập trung nghiên cứu về : cơ sở lý thuyết về máy nângmà cụ thể là cầu trục 20 tấn và các thiết bị đi kèm. Tính toán thiết kế và lựachọn phương án thiết kế cầu trục, cơ cấu nâng hạ, cơ cấu di chuyển của cầu,của xe lăn, cũng như đi sâu tính toán các thành phần của các cơ cấu này.Ngoàira còn có hướng dẫn sử dụng và an toàn khi sử dụng cầu trục.3. Nội dung đề tài đã thực hiện :Số Trang : 110 trangSố bản vẽ:07 A0Mô hình :SVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |2Đồ án tốt nghiệp•Thiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhỞ phần A, chương 1 : Giới thiệu tổng quan về máy nâng chuyển, cầu trụcvà các thành phần của nó, cũng như ứng dụng của chúng trong sản xuất.•Phần B, chương 2 : Đưa lên các phương án lựa chọn, thiết kế cầu trục 20tấn, ở đây ta phân tích các ưu nhược điểm của các loại cầu trục. Từ đó, dựavào nhu cầu thực tế để lựa chọn.•Chương 3 : Ở chương này ta tính toán và lựa chọn cơ cấu nâng hạ, tính toánbộ truyền trong hộp giảm tốc, chọn động cơ,cáp,…•Chương 4: Tính toán và thiết kế cơ cấu di chuyển xe lăn, phân tích sơ đồđộng, chọn động cơ, tính toán chọn ray và bánh xe.•Chương 5 : Tính toán và thiết kế cơ cấu di chuyển cầu . Tính các tải trọnglên bánh xe,tính chọn động cơ, kiểm tra•Chương 6 : Ở chương này, em tính toán chọn các cơ cấu, bộ phận không thểthiếu của cầu trục 20 Tấn, gồm : bộ phận phanh, khớp nối, móc cáp, bộphận tang.Chương 7 : là chương cuối em có lưu ý về cách sử dụng, cũng như các biệnpháp an toàn khi sử dụng cầu trục.4. Kết quả đã đạt được:•Có cái nhìn tổng quát và hiểu hơn về nguyên lý hoạt động, cách lắp ráp haysử dụng của cầu trục 20 tấn•Đã hoàn thành được mô hình cầu trục 20 tấn với các chuyển động cơ bản củacầu trục đã được mô phỏng•Đã hoàn thành các bản vẽ như yêu cầu, cũng tập thuyết minh 110 trangHồ Chí Minh, Ngàythángnăm 2013Sinh viên thực hiệnNguyễn Văn QuânSVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |3Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhMỤC LỤCLỜI CẢM ƠN ……………………………………………………………………...iTÓM TẮT ĐỒ ÁN………………………………………………………...……….iiMỤC LỤC……………………………………………………………..…...……...iiiKẾT LUẬN...............................................................................................................vTÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................viSVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |4Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhPHẦN A :CƠ SỞ LÝ THUYẾTMÁY NÂNG CHUYỂNVÀ CẦU TRỤCSVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |5Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhChương 1: GIỚI THIỆU THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂNVÀ CẦU TRỤC1.1 Giới thiệu thiết bị nâng chuyển tại các cơ sở sản xuất.1.1.1 Nhu cầu về thiết bị nâng chuyển :Máy nâng chuyển là các loại máy công tác dùng để thay đổi vị trí của cácđối tượng công tác.- Trong tất cả các lĩnh vực, chúng ta đều cần đếu các thiết bị nâng – chuyển- Quá trình phát triển máy nâng chuyển gắn liền với quá trình công nghiệphóa, hiện đại hóa. Đó là nhu cầu tất yếu của xã hộiCơ giới hóa vấn đề nâng chuyển chứng tỏ được trình độ phát triển khoahọc kỹ thuật Chính vì vậy, trong sản xuất hiện nay, nhu cầu về các thiết bị nâng chuyểnvà vô cùng lớn. Nó góp phần giảm thiểu thời gian hao phí trong việc vậnchuyển-nâng hạ hàng hóa, tháo lắp, sửa chữa. Hạn chế tai nạn nghề nghiệp,…mang lại hiệu quả kinh tế to lớn.Vì thế việc đầu tư, trang bị thiết bị trong cácnhà máy sản xuất là một những ưu tiên, chú trọng hàng đầu.Dưới đây là một số hình ảnh về thiết bị nâng chuyển :a)b)c)Hình 1.1 Một số thiết bị nâng chuyển thường sử dụng trong sản xuấta) Băng tảib)tời xíchSVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh Diệmc) Cầu trụcTrang |6Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hình1.1.2 Phân loại máy nâng chuyển.a. Dựa vào đặc điểm của quá trình vận chuyển vật liệu.- Máy nâng (còn gọi là máy trục): Đây là thiết bị mà quá trình làm việc lặp lại cóchu kỳ, một chu kỳ công tác bao gồm thời gian có tải và thời gian chạy không.- Máy vận chuyển liên tục. Ở loại thết bị này, vật liệu được vận chuyển theo dòngliên tục.b.Căn cứ vào cấu tạo và nguyên tắc làm việc.Ta có các loại sau :- Máy nâng đơn giản: Chỉ có một chuyển động công tác là nâng, hạ vật như các loạikích, tời, palăg xích…- Máy trục dạng cầu: Cầu trục, Cổng trục. Ở loại thiết bị này ngoài chuyển độngnâng, hạ vật còn có các chuyển động tịnh tiến ngang và dọc để di chuyển vậtnâng đến vị trí yêu cầu.- Cần trục các loại: Ở loại này quá trình di chuyển vật nâng được thực hiện nhờcơ cấu quay cần hoặc thay đổi khẩu độ cần.Gồm các loại:+ 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.1.1.3 Các thông số cơ bản của máy nâng :a. Tải trọng nâng và tải trọng tính toán.Các tải trọng dùng trong cơ sở thiết kế máy nâng gồm có:- Tải trọng nâng danh nghĩa: Q = Qv + Qmt (1.1)- Tải trọng từ trọng lượng bản thân máy, tải trọng gió, tải trọng độngb. Các thông số hình học.- Tải trọng- Khẩu độ máy nâng- Chiều cao nâng- Nguồn điện sử dụng 3 phaSVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |7Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhc. Các thông số động học.- Vận tốc nâng- Vận tốc di chuyển xe lăn- Vận tốc cầu lănd. Chế độ làm việc của máy trục.- Theo TCVN 5862 – 1995 nhóm máy nâng được phân theo hai chỉ tiêu cơ bảnlà cấp sử dụng và cấp tải thiết bị.- Theo TCVN 4244 –1986 nhóm máy nâng được phân chia dựa theo các chỉ tiêubản sau:* Hệ số sử dụng cơ cấu theo tải trọng:(1.2)1.1.4 An toàn trong sử dụng máy nâng chuyển :Trong thực tế tần suất xảy ra tay nạn trong sử dụng máy nâng là lớn hơn rấtnhiều so với các loại máy khác. Do vậy vấn đề an toàn trong sử dụng máy nânglà 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 dovậy cần phải thường xuyên kiểm tra để kịp thời phát hiện những hư hỏng như lỏngcác 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 antoàn 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, vấn đề này rất quan trọngnên đòi hỏi phải tuyệt đối để đảm bảo cho người lao động.- Với các động cơ đều có phanh hãm tuy nhiên phải kiểm tra phanh thường xuyênkhông 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 vilàm việc của máy đều phải học tập các quy định về an toàn lao động có làm bàikiểm tra và phải đạt kết quả.- Trong khi máy làm việc công nhân không được đứng trên vật nâng hoặc bộ phậnmang để di chuyển cùng với vật cùng như không được dùng dưới vật nâng đang dichuyển.SVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |8Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hình- 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 thửmáy 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 danhnghĩa 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 rathì tiếp tục tiến hành thử động.-Bước thử động: Treo vật nâng có trọng lượng bằng 1,1 trọng lượng nâng danhnghĩa 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 cácthiết 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 trênnhững vị trí cuối hành trình của xe lăn hay cơ cấu di chuyển cầu trục. Các công tắcnày được nối với các thiết bị đèn hoặc âm thanh báo hiệu nhằm báo cho người sửdụng biết để dừng máy. Đồng thời củng có thể nối trực tiếp với hệ thống điều khiểnđể 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 máyphải có ý thức chấp hành nghiêm túc những yêu cầu đã nêu trên.Hình ảnh đại diện cho nhóm máy nâng và máy vận chuyển liên tục:a) Cần trục tháp quaSVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh Diệmb) Băng tải con lănTrang |9Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhHình 1.2 Máy nâng và máy vận chuyển liên tụca) Cầu trục tháp quayb) Băng tải con lăn1.2 Giới thiệu chung về cầu trục :- Cầu trục là loại máy trục có kết cấu giống chiếc cầu,có bánh xe lăn trên đường raychuyên dùng, nên còn gọi là cầu lăn. Nó được dùng rất phổ biến trong hầu hết cácngành kinh tế quốc dân và quốc phòng.Để nâng chuyển các vật nặng trong các nhàxưởng và nhà kho, cũng có thể dùng xếp dỡ hàng hóa. Ngoài ra cầu trục còn dùngđể lắp ráp thiết bị công nghiệp với khối lượng và qui mô lớn.Cầu trục có thể trangbị các phụ kiện nâng dạng móc treo, nam châm từ hoặc gầu ngoạm tùy theo dạng vàtính chất của vật nặng. Nếu theo dạng kết cấu thép , ta có thể có cầu trục một dầmvà hai dầm.- Các bộ máy của cầu trục có thể được dẫn động bằng tay hoặc bằng động cơ điệnvà được lấy từ mạng điện công nghiệp. Cầu trục có thể được điều khiển do ngườingồi trong cabin lái, nếu dùng pa lăng có thể điều khiển từ hộp điều khiển qua cácnút ấn.- Các thông số cơ bản của cầu trục là : Sức nâng Q (T), khẩu độ L (m), chiều caonâng H (m), vận tốc làm việc của các bộ máy và chế độ làm việc của cầu trục.1.2.1 Phân loại cầu trục :a. Theo công dụng:Theo công dụng có các loại cầu trục có công dụng chung và cầu trục chuyên dùng.- Cầu trục có công dụng chung có kết cấu tương tự như các cầu trục khác, điểmkhác biệt cơ bản của loại cầu trục này là thiết bị mang vật đa dạng, có thể nângđược nhiều loại hàng hoá khác nhau. Thiết bị mang vật chủ yếu của loại cầu trụcnày là móc treo để xếp dỡ, lắp ráp và sửa chữa máy móc. Loại cầu trục này có tảitrọng nâng không lớn và khi cần có thể dùng với gầu ngoạm, nam châm điện hoặcthiết bị cặp để xếp dỡ một loại hàng nhất định.- Cầu trục chuyên dùng là loại cầu trục mà thiết bị mang vật của nó chuyên để nângmột loại hàng nhất định. Cầu trục chuyên dùng được sử dụng chủ yếu trong côngnghiệp luyện kim, đóng tàu .v.v.. với các thiết bị mang vật chuyên dùng và có chếđộ làm việc nặng.b. Theo kế cấu dầm:Theo kết cấu dầm cầu, ta có các loại cầu trục một dầm và cầu trục hai dầm.SVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |10Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hình- Cầu trục một dầm: Là loại cầu trục chỉ có một dầm chữ I hoặc được tổ hợp bởidàn thép tăng cứng cho dầm cầu. Cơ cấu nâng được đặt và di chuyển trên cánh dướidầm chữ I hoặc ở trên dầm chữ I, toàn bộ cầu trục có thể di chuyển dọc theo nhàxưởng trên đường ray chuyên dùng ở trên cao. Tất cả các cầu trục một dầm đềudùng cơ cấu nâng đã được chế tạo sẳn theo tiêu chuẩn để nâng hạ hàng hoá, thiết bị.Gồm hai loại: Cầu trục dẫn động bằng tay và cầu trục dẫn động bằng điện.+ Cầu trục một dầm dẫn động bằng tay có kết cấu đơn giản và rẻ tiền, chúng đượcsử dụng trong công việc phục vụ sửa chữa, lắp đặt thiết bị với khối lượng công việcít, sức nâng của cầu trục loại này thường ở khoảng 0,5÷5 tấn, tốc độ làm việc chậm.Hình 1.3 Cầu trục 1 dầm dẫn động bằng tayDầm cầu (1), cơ cấu di chuyển cầu trục (2) và pa lăng xích (3) có cơ cấu dichuyểnpa lăng. Cả ba chuyển động nâng, di chuyển pa lăng và cầu trục đều đượcdẫn động bằng xích kéo từ dưới nền. Bánh xe di chuyển cầu trục thường được lắpbẳng ổ bi gắn trên trục cố định và bánh xe chủ động ở mỗi bên ray được dẫn độngtừ trục truyền chung qua bộ truyền bánh răng hở.Đĩa xích dẫn động cơ cấu dichuyển cầu trục được đặt giữa trục truyền chung để đảm bảo góc quay đều của hainửa trục truyền.+ Cầu trục một dầm dẫn động bằng điện được trang bị palăng điện, sức nâng có thểlên tới 10 tấn, khẩu độ đến 30 m, gồm có bộ phận cấp điện lưới ba pha.SVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |11Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhHình 1.4 Cầu trục 1 dầm dẫn động bằng điệnTùy theo yêu cầu mà cầu trục 1 dầm có thể được chế tạo với cabin điều khiển hoặchộp điều khiển bằng nút điều khiển từ dưới nền nhà.- Cầu trục hai dầm:Hình 1.5 Cầu trục dầm đôi1. Dầm chính 2. Bộ phận di chuyển xe con 3.Bộ phận dẫn động5.Ray chuyên dùng 6.Cụm bánh xe dầm biên8. Hệ thống cáp điện9. Tời phụ10. Tời chính7. Dầm biên11. Xe con12. Hệ thanh dẫn điện13. Cabin điều khiểnKết cấu tổng thể của cầu trục hai dầm gồm: Dầm chính (1), hai dầm chính liên kếtvới hai dầm biên (7), trên dầm biên 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 xe quayvà cầu trục chuyển động theo đường ray chuyên dùng (5), đặt trên cao dọc nhàxưởng, hướng chuyển động của cầu trục chiều quay của động cơ điện.Xe con manghàng (11) di chuyển dọc theo đường ray lắp trên hai dầm (dàn) chính. Trên xe conSVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |12Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhđặt các bộ máy của tời chính (10), tời phụ (9) và bộ máy di chuyển xe con (2), cácdây cáp điện (8) có thể co dãn phù hợp với vị trí của xe con, cấp điện cho cầu trụcnhờ hệ thanh dẫn điện (12) đặt dọc theo tường nhà xưởng, các quẹt điện 3 pha tỳ sáttrên các thanh này, cabin điều khiển (13) treo dưới dầm cầu trục. Các bộ máy củacầu trục thực hiện ba chức năng: Nâng hạ hàng, di chuyển xe con và di chuyển cầutrục. Sức nâng của cầu trục 2 dầm thường trong khoảng 5÷100 tấn, khi có yêu cầuriêng có thể đến 500 tấn. Ở cầu trục có sức nâng trên 10 tấn, thường được trang bịhai tời nâng cùng với hai móc câu. Cabin điều khiển có thể có theo yêu cầu chế tạoTời chính và phụ, tời phụ có sức nâng thường bằng một phần tư (0,25) sức nângcủa tời chính, nhưng tốc độ nâng thì lớn hơn.Dầm chính được chế tạo dưới dạng hộp hoặc giàn không gian. Dầm giàn khônggian tuy có nhẹ hơn dầm hộp song khó chế tạo và thường chỉ dùng cho cầu trục cótải trọng nâng nhỏ và khẩu độ lớn. Dầm biên của cầu trục hai dầm thường được làmdưới dạng hộp và liên kết với các dầm chính bằng bulông hoặc hàn.c. Theo cách tựa của dầm chính:Hình 1.5 Cầu trục tựa 1 dầmTheo cách tựa của dầm chính ta có loại cầu trục tựa và cầu trục treo:SVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |13Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hình- Cầu trục tựa là loại cầu trục mà hai đầu dầm chính tựa lên các dầm biên, chúngđược lên kết với nhau bằng phương pháp hàn chết hoặc lên kết bằng bulong. Loạinày có kết cấu đơn giản,độ tin cậy cao nên được sử dụng rất phổ biến.Phần kết cấu thép của cầu trục gồm: dầm cầu I có hai đầu tựa lên các dầm cuối (5)với các bánh xe di chuyển dọc theo ray đặt trên vai cột nhà xưởng.Phía trên dầmchữ I là dàn thép (4) đặt trong mặt phẳng ngang để đảm bảo độ cứng cần thiết. Palăng điện (3) có thể chạy dọc theo các cánh thép của dầm chữ I nhờ cơ cấu dichuyển của Pa lăng. Cabin điều khiển (2) được treo vào phần kết cấu chịu lực củacầu trục.- Cầu trục treo:Là loại cầu trục mà toàn bộ phần kết cấu thép có thể chạy dọc theo nhà xưởng nhờhai ray treo hoặc nhờ nhiều ray treo. Do liên kết treo của các ray phức tạp nên loạicầu trục này thường chỉ được dùng trong các trường hợp đặc biệt cần thiết. So vớicầu trục tựa, cầu trục treo có ưu điểm: Dầm cầu dài hơn, do đó nó có thể phục vụ cảphần rìa mép của nhà xưởng, thậm chí có thể chuyển hàng giữa hai nhà xưởng songsong đồng thời kết cấu thép của cầu trục treo nhẹ hơn so với cầu trục tựa. Tuynhiên, cầu trục treo có chiều cao nâng thấp hơn.SVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |14Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhHình 1.6 Cầu trục treo.a) Loại hai ray treo; b) Loại ba ray treo.SVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |15Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhd. Theo cách bố trí cơ cấu di chuyển:Theo cách bố trí cơ cấu di chuyển cầu trụccó các loại cầu trục dẫn động chung và cầu trục dẫn động riêng.Hình 1.7 Các phương án dẫn động cơ cấu di chyển cầu trục.- Cầu trục có cơ cấu di chuyển dẫn động chung: Động cơ dẫn động được đặt ở giữadầm cầu và truyền chuyển động tới các bánh xe chủ động ở hai bên ray nhờ các trụctruyền. Trục truyền có thể là trục quay chậm, quay nhanh và quay trung bình. (Hình1.7, a, b, c).- Cầu trục có cơ cấu di chuyển dẫn động riêng (Hình 1.7,d): Có mỗi bánh xe hoặccụm bánh xe chủ động được trang bị một cơ cấu dẫn động. Cầu trục có cơ cấu dẫnđộng riêng gồm hai cơ cấu như nhau dẫn động cho các bánh xe chủ động ở mỗi bênray. Đặc biệt công suất mỗi động cơ thường lấy bằng 60% tổng công suất yêu cầu.Phương án này tuy có sự xô lệch dầm cầu khi di chuyển do lực cản ở hai bên raykhông đều, song do gọn nhẹ, dễ lắp đặt, sử dụng và bảo dưỡng mà ngày càng đượcsử dụng phổ biến. Đặt biệt là trong những cầu trục có khẩu độ trên 15 mét.e. Theo nguồn dẫn động: Gồm cầu trục dẫn động tay và cầu trục dẫn động điện.- Cầu trục dẫn động bằng tay (Hình 1.3) được dùng chủ yếu trong sửa chữa, lắp rápnhỏ và các công việc nâng chuyển hàng không yêu cầu tốc độ cao. Cơ cấu nâng củaloại cầu trục này thường là palăng xích kéo tay, có giá thành rẻ và dễ sử dụng nênđược sử dụng rộng rải trong các phân xưởng nhỏ.- Cầu trục dẫn động bằng động điện (Hình 1.4) được dùng chủ yếu trong các phânxưởng sửa chữa, lắp ráp lớn và công việc nâng chuyển hàng yêu cầu có tốc độ vàSVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |16Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhkhối lớn. Cơ cấu nâng của loại cầu trục này là palăng điện, cơ cấu di chuyển palăngđiện, xe con và cầu cũng được dẫn động từ động cơ điện.Loại cầu trục này được dùng phổ biến nhất do có nhiều ưu điểm nổi bật là khả năngtự đông hoá, thuận tiện cho người sử dụng và có thể sử dụng trong việc vận chuyểncác loại hàng có khối lượng lớn.f. Theo vị trí điều khiển: Gồm có loại cầu trục điều khiển từ cabin gắn trên dầmcầu (hình 1.8 b) và cầu trục điều khiển từ dưới nền nhờ hộp nút bấm (hình 1.8a).Trong đó loạiđiều khiển từ dưới nền bằng hộp nút bấm thường dùng cho các loạicầu trục một dầm có tải trọng nâng nhỏ.b)a)Hình 1.8 Dạng điều khiển cầu trụca) Điều khiển bằng hộp nút nhấn b) Điều khiển từ cabin1.2.2 Yêu cầu kỹ thuật:a. Thông số kỹ thuật cơ bản của cầu trục thiết kế :- Tải trọng nâng:Q=20 tấn- Chiều cao nâng:H=10m- Khẩu độ:L=28 m- Vận tốc nâng:Vn=12 m/ph (2÷40 m/ph )- Vận tốc di chuyển xe:Vx=35 m/ph(30 ÷ 50 m/ph)- Vận tốc di chuyển cầu :Vc=60 m/ph(đến 120 m/ph)- Nguồn điện sử dụng 3 pha 220/380 Vb.Một số yêu cầu kỹ thuật về thiết kế, chế tạo và kiểm tra kỹ thuật.Ở đây xin nêu một số điểm chính liên qua đến cầu trục trong TCVN 4244:2005 vềThiết bị nâng thiết kế, chế tạo và kiểm tra chất lượng.SVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |17Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhTCVN 4244:2005 thay thế cho :- TCVN 4244:86 - Qui pham kỹ thuật an toàn thiết bị nâng- TCVN 5863:1995 –Thiết bị nâng,yêu cầu an toàn trong lắp đặt và sử dụng- TCVN 5862:1995 – Thiết bị nâng, phân loại theo chế độ làm việc- TCVN 5864:1995 – Thiết bị nâng, cáp thép , tang, ròng rọc, xích và đĩa xíchTCVN 4244:2005 do ban kỹ thuật TCVN/TC8 “ Đóng tàu và công trình biển”biên soạn.Tổng cục tiêu chuẩn đo lường đề nghị, Bộ khoa học và công nghệ banhành. Yêu cầu về an toàn kỹ thuật: ( 1.5 trong TCVN 4244:2005)- Đóng dấu và gắn nhãn hàng hóa của nhà chế tạo : ghi đầy đủ sức nâng cho phép,số seri , năm chế tạo, nhà chế tạo,…- An toàn về kết cấu : nêu tất cả các chuyển động của thiết bị nâng, các khoảng cáctối thiểu. Độ dày nhỏ nhất cảu kết cấu kim loại chịu tải, bulong và mối ghép đinhtán, những yêu cầu về cabin điều khiển,….- Yêu cầu về thiết bị cơ khí : Các dẫn động về cáp và xích, cụm móc cẩu và puly vàcác thiết bị chịu tải, các cơ cấu phanh….- Thiết bị an toàn: nêu về các cơ cấu nâng, cơ cấu di chuyển, cơ cấu chống quá tải,thiết bị cảnh báo, tuổi thọ của thiết bị nâng,…- Một số yêu cầu trong quá trình lắp đặt và sử dụng: Phải theo quy trình công nghệdo nhà chế tạo hoặc nhà lắp đặt phổ biến, các yêu cầu về người, về nguồn nănglượng phục vụ cho việc lắp đặt,… Yêu cầu về vật liệu và hàn : ( Chương 3 trong TCVN 4244:2005) Vật liệu:-Chọn chất lượng vật liệu chế tạo: Phân tích các điều kiện giòn gãy, phântích các tác động gây giòn gãy, tính toán các ứng suất cho từng tiết diện,…-Kiểm tra vật liệu trong chế tạo : Kiểm tra các bộ phận kết cấu chịu lực,các chi tiết tháo được, các vành mâm, trục tời,..Nêu rõ cấp thép sử dụng,… Nhiệt Luyện :SVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |18Đồ án tốt nghiệp-Thiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhCác thép đúc và rèn các chi tiết thiết bị nâng, chi tiết hàn, đúc – hàn, rèn –hàn, có mối hàn nằm xen kẽ..sau khi chế tạo xong phải được nhiệt luyện đểkhử ứng suất dư.-Nhiệt luyện phải thực hiện trong lò kín và kiểm tra nhiệt độ đầy đủ Hàn :-Hàn phải được thực hiện theo qui trình hàn đã được phê duyệt, vật liệu vàthợ hàn phải có chứng chỉ của cấp thẩm quyền.-Các thông số hàn, kiểu mối hàn được thể hiện đầy đủ trên bản vẽ. Tuân thủcác nguyên tắc về vát mép, các hướng dẫn về mối hàn.-Kiểm tra mối hàn: kết quả kiểm tra được lập thành biên bản trình cơ quancó thẩm quyền, phải kiểm tra công việc tại nhà máy có theo qui trình hànvà các qui định đã nêu ra.Kiểm tra các kích thước và kiểm tra bên ngoài( chiều cao mối hàn, vết lồi lõm..).Kiểm tra bằng các phương pháp khôngphá hủy ( tia X, siêu âm,…).Kiểm tra lần cuối cùng và đưa ra kết quả Kiểm tra và thử : ( chương 4 trong TCVN 4244:2005)Mục đích của việc kiểm tra và thử là nhằm xác định xem các thiết bị nâng cùngvới các chi tiết của chúng có phù hợp với tiêu chuẩn không và đã ở trạng thái đảmbảo làm việc an toàn chưa.-Kiểm tra và thử các chi tiết tháo được : Thời gian chịu tải thử tĩnh khôngnhỏ hơn 10 phút sau đó các chi tiết tiến hành kiểm tra. Ngoài ra kiểm trakéo cáp hay xích không có chứng nhận thì phải phù hợp với tiêu chuẩnkèm theo.-Kiểm tra và thử thiết bị nâng : Được cơ quan có thẩm quyền kiểm tra theocác loại hình như :kiểm tra lần đầu, kiểm tra hằng năm, kiểm tra định kì,kiểm tra bất thường,…SVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |19Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhBảng 1.1 Kiểm tra và thử thiết bị nâng-Kiểm tra và xem xét : Phải kiểm tra tất cả các cơ cấu và trnag bị điện, cácthiết bị an toàn, phanh hãm và các thiết bị điều khiển, chiếu sáng, tín hiệu,..Ngoài ra cần kiểm tra các kết cấu thép, mối hàn ( biến dạng, mòn tớihạn,..), lan can che chắn, móc cẩu và cụm móc cẩu, dây cáp và các thiết bịliên kết, puly và trục,…-Thử tĩnh : Bằng tải trọng thử quá tải 1,25% SWL để kiểm tra độ bềnchung.-Thử động : Được thực hiện sau khi thử tĩnh bằng tải trọng thử quá tải110%SWL.Ngoài ra trong tiêu chuẩn còn đưa các phụ lục hướng dẫn cụ thể :-Phụ lục 1 :Thiết kế các mối ghép bằng bulong có độ bền cao với lực kéođược kiểm soát.-Phụ lục 2 : Ứng suất trong các mối hàn.-Phụ lục 3 : Kiểm tra các bộ phận kết cấu chịu uốn dọc-Phụ lục 4 : Kiểm tra các bộ phận kết cấu chịu uốn ngangSVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |20Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hình-Phụ lục 5 : Các dung sai của thiết bị nâng và đường ray-Phụ lục 6 : Hạng mục kiểm tra kết cấu kim loại-Phụ lục 7 : Hạng mục kiểm tra xích và dây xích treo hàng-Phụ lục 8 : Hạng mục kiểm tra dây cáp treo hàng sợi tự nhiên-Phụ lục 9 : Hạng mục kiểm tra dây cáp treo hàng sợi nhân tạo-Phụ lục 10 :Hạng mục kiểm tra dây cáp treo hàng thép-Phụ lục 11: Hạng mục kiểm tra khuyên treo và các mắt nối khác1.3 Các thiết bị của cầu trục1.3.1 Cáp thép :a.Cáp thép và các thiết bị truyền động của cáp.Cáp thép là chi tiết quan trọng được sử dụng hầu hết trong các máy nâng. Với cácyêu cầu chung đối với cáp như sau :-An toàn trong sử dụng.-Độ mềm cao, dễ uốn cong, đảm bảo độ nhỏ gọn-Trọng lượng riêng nhỏ, giá thành thấp-Đảm bảo độ bền lâu, thời gian sử dụng lớnCáp được chế tọa từ những sợi thép cacbon thấp. Được chế tạo bởi công nghệ kéonguội có đường kính từ 0.5 – 3 mm, giới hạn bền tính toán kéo đến 1400 – 2000N/mm2.Được bện lại với nhau bằng thiết bị chuyên dùng. Để chống gỉ tốt người taphủ 1 lớp kẽm.b. Cấu tạo:Dây cáp bao gồm :-Sợi thép (tăm) : thành phần cơ bản của dây cáp thép-Bó sợi (tao) : nhiều sợi théo bện lại theo cấu trúc nhất định-Lỏi : Phần trong cùng của cáp thépSVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |21Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhc. Phân loại cáp thép:Phương pháp bện cáp có ảnh hưởng đến độ uốn cong và độ bền lâu của cáp. Theosố lớp bện và cách bện ta có các loại cáp như sau : Theo số lớp bện :- Cáp bện đơn:Nhiều sợi thép bện quanh một lỏi ( Hình 4.21). Được dùng phổthông, có bề mặt trơn, chịu tải trọng xô ngang.Hình 1.9 : Cáp bện đơnCáp bện kép (Cáp bện hai lớp) : là các dánh là cáp cáp bện đơn và các dánhđược bện quanh một lỏi ( hình 4.2c). Thông dụng thường dùng loại 6 dánh cáp.Hình 1.10: Cáp bện kép 8 và 6 dánhVật liệu làm lõi cáp có ảnh hưởng đến độ cứng của cáp.Để giảm biến dạng củacáp do các lớp cáp đè lên nhau ta có thể dùng lỏi thép. Trong môi trường nhiệt độcao có thể dùng lỏi làm bằng Amiang. Còn lại thường dùng loại có lỏi bố, lỏi đay,loại này có khả năng tự bôi trơn tốtCáp bện 3 lớp : gồm các cáp bện kép được gọi là dánh, bên quanh một lỏi mộtlần nữa( hình 4.3).Do nhiều lỏi nên cáp 3 lớp mềm hơn cáp kép song chế tạo phứctạp hơn, giá thành cao hơn nên hay dùng trong việc lắp dụng cần trục.Hình 1.11 Cáp bện 3 lớpSVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |22Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnhTheo cách bện cáp :-Cáp bện xuôi : là các sợi thép trong dánh bện cùng chiều với chiều bện củacác dánh quanh lỏi ( Hình 4.4).Tương đối mềm, tuổi thọ cao, dễ bung ra vàcó xu hướng xoắn nên thường dùng trong nâng vật dẫn hướng : thangnâng, tời kéo,…Hình 1.12 Cáp bện xuôi-Cáp bện chéo :Có chiều bện của sợi thép trong dánh ngược với chiều bệncủa dánh quanh lỏi. Có độ cứng lớn, tuổi thọ không cao nhưng khó bungra,không xoắn lại nên sử dụng an toàn.Và thường được dùng nhiều.Hình 1.13 Cáp bện chéo-Cáp bện hổn hợp : Một số sợi thép trong một số dánh được bện xuôi còntrong các dánh khác thì bện chéo.Loại này khó chế tạo nhưng có ưu điểmcủa bện xuôi và bện chéo-Cáp có tiếp xúc điểm : là loại có đường kính các sợi thép trong dánh bằngnhau, hai lớp sợi thép cuốn trong dánh có bước bện khác nhau nên giữa cácsợi théo có tiếp xúc điểm với nhau. Khi cáp bị uốn cong, sợi thép đè lênnhau, tạo áp lực và có ma sát nên nhanh mòn và dễ bị đứt. ( hình 4.5a)-Cáp có tiếp xúc đường : có những sợi thép có đường kính khác nhau bệnthành dánh với các lớp bện có bước bện bằng nhau làm các sợi kề nhautiếp xúc với nhau trên suốt chiều dài. Sợi thép nhỏ và lớn trong dánh nênđảm bảo độ bền và mềm. ( Hình 4.5 b)SVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |23Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hìnha) Bện tiếp xúc điểmb) Bện tiếp xúc đườngCấu trúc tao thép ( dánh thép) và cấu trúc thép thường gặp ngoài thịtrường Việt Nam hiện nay :Tất cả sợithép có cùngđường kính,lớp trongcùng là mộtsợi thép(Singlelayer)Lớp trongSố sợi cápcó số sợiLớp trong cùngbằng nhau ở bằng ½ lớp có cùng đường2 lớp, đườngngoài. Đặtkính, lớp ngoàiHỗn hợp 3kính cápxen kẽ sợicó xen kẽ sợicấu trúc trêngiống nhaunhỏ vàonhỏ( Combine)trên mỗi lớpcác khehơn( Warringt(Seale)trốngon)( Filler)Bảng 1.2 Cấu trúc tao ( dánh thép)Cấu trúc cáp thép thường gặp ngoài thị trường ở nước ta hiện nay :6 tao, bố trí của tao6 tao,bố trí của tao6 tao,bố trí của tao6 tao, bố trí taokiểu Seatle/ 19 sợi,kiểu Filler/25 sợi,kiểu Seatle/19, lõikiểu Warrington/19lõi sợilõi sợicáp thépsợi, lõi cáp thépSVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |24Đồ án tốt nghiệpThiết kế cầu trục 20 tấn và chế tạo mô hình8 tao, bố trí tao8 tao, bố trí tao6 tao, bố trí tao8 tao, bố trí taokiểu Seatle/19 sợi,kiểu warrington/19kiểu combine/31kiểu Filler/25 sợi,lõi sợisợi, lõi sợisợi, lõi cáp théplõi sợiBảng 1.3 Các loại cấu trúc cáp thép thông dụngTrong đó :- FC ( fiber Core) Lõi bằng sợi thiên nhiên ( bố, cotton, đay) hoặc sợi tổnghợp để tăng độ mềm dẻo của cáp thép.- IWRC (Independent Wire Rope Core) Lõi là một cáp thép hoặc tao thépđộc lập có sợi thép nhỏ hơn để tăng cường chịu lực.1.3.2 Cố định đầu cáp:Để đảm bảo an toàn trong sử dụng cáp thép, cần thực hiện tốt việc cố địnhđầu cáp thỏa mãn sao cho : Chắc chắn, độ tin cậy cao, dễ kiểm tra, dễ tháo lắpthay thế, kết cấu đơn giản, dễ chế tạo,…- Phương pháp cố định đầu cáp với trục, chốt.Cần tạo ở vòng khuyên ở đầucáp sau đó khuyên này sẽ được liên kết với trục cố định. Và để tránh cápchà sát, tuột đột ngột với trục cố định,nên cáp được đặt trong lót cáp.(Hình 1.14)-Hình 1.14 Cố định bằng khóa cáp1) Vòng lót cáp 2) cáp 3) Khóa cáp ( tối thiểu là 3 cái)Phương pháp tết cáp (bện cáp) : bằng cách tháo bung đầu cáp và luồn quacác dánh của đầu cáp đã tháo vào thân cáp rồi dùng sợi thép cuốn ngoàimột đoạn bằng 20-25 lần đường kính cáp. Yêu cầu công nhân có tay nghềcao.( Hình 1.15)SVTH : Nguyễn Văn Quân _Lớp 11C1CTSGLTGVHD : PGS.TS Đinh Minh DiệmTrang |25

Tài liệu liên quan

• Thiết kế cầu trục một tấn phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm
  • 94
  • 1
  • 7
• Thiết kế cầu trục 10 tấn
  • 46
  • 764
  • 4
• Thiết kế cầu trục 25 tấn xe con mang hàng (bản vẽ + thuyết minh)
  • 22
  • 2
  • 10
• Thiết kế cầu trục 2x3 tấn
  • 105
  • 671
  • 14
• Thiết kế cầu trục 10 tấn - bách khoa đà nẵng
  • 115
  • 2
  • 21
• Thiết kế cầu trục 1 tấn phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm docx
  • 136
  • 512
  • 6
• luận văn thiết kế cầu trục, chương 20 ppsx
  • 7
  • 293
  • 1
• Thiết kế cầu trục 1 tấn phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm, chương 21 ppsx
  • 7
  • 537
  • 1
• Thiết kế cầu trục 1 tấn phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm, chương 1 pps
  • 5
  • 447
  • 1
• Thiết kế cầu trục 1 tấn phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm, chương 2 pot
  • 14
  • 602
  • 3

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(4.11 MB - 125 trang) - THIẾT KẾ CẦU TRỤC 20 TẤN Tải bản đầy đủ ngay ×