Download miễn phí Luận án Cần trục tháp thiết kế 100 T.M
MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu 1
Chương 1: Tổng quan về cần trục tháp 4
Chương 2: Chọn phương án thiết kế 12
Chương 3: Tính toán cơ cấu nâng vật 18
3.1 Tính cáp 18
3.2 Tính tang và chiều dài cáp nâng vật 18
3.3 Chọn động cơ điện cho cơ cấu nâng vật 22
3.4 Tỉ số truyền chung 23
3.5 Tính phanh 23
3.6 Tính thời gian mở máy và thời gian phanh của cơ cấu nâng vật 24
3.7 Bộ truyền 25
Chương 4: Tính toán cơ cấu nâng cần 26
4.1 Tính cáp 26
4.2 Tính các kích thước cơ bản của tang và chiều dài cáp 26
4.3 Chọn động cơ 30
4.3.1 Xác định lực trong hệ thống nâng cần 30
4.3.2 Động cơ điện 33
4.4 Tính phanh 39
4.5 Bộ truyền 40
Chương 5: Tính toán cơ cấu quay 43
Chương 6: Tính toán cơ cấu di chuyển 52
6.1 Tính áp lực lên trên bánh xe 52
6.2 Chọn động cơ 58
6.3 Kiểm tra về lực bám 61
6.4 Quá trình mở máy và phanh 63
Chương 7: Tính toán kết cấu kim loại 67
1. Tính kết cấu cần 67
1.1 Kiểm tra ổn định của cần 67
1.2 Kiểm tra độ bền của cần 70
2. Tính kết cấu tháp 84
2.1 Tính độ mảnh của tháp 85
2.2 Kiểm tra độ bền của tháp 88
Chương 8: Tính ổn định cần trục tháp 101
8.1 Tính đứng vững khi có vật nâng 101
8.2 Tính đứng vững khi không có vật nâng 105
8.3 Tính đứng vững dưới tác dụng của các lực quán tính tiếp tuyến 107
Chương 9: Hệ thống điện 110
9.1 Giải thích nguyên lý hoạt động của hệ thống điện 110
9.2 Các thiết bị phụ 112
Chương 10: Phương pháp lắp đặt cần trục 120
10.1 Lắp đặt tại nơi làm việc 120
10.2 Phương pháp tháo dỡ cần trục 120
Chương 11: Sử dụng và bảo dưỡng cần trục 122
Tài liệu tham khảo 137
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ực bám:Cơ cấu di chuyển cần được kiểm tra về lực bám sao cho đảm bảo hệ số an toàn bám nhất định để tránh hiện tượng trượt trơn của bánh xe trên đường ray. Quá trình trượt trơn xảy ra khi mở máy cơ cấu di chuyển. Muốn kiểm tra về lực bám trước hết ta phải xác định áp lực nhỏ nhất tác dụng lên cụm bánh xe trong quá trình lám việc của cần trục.
Ta tính tải trọng tác dụng lên các cụm bánh xe khi cần trục không mang tải và có tầm với nhỏ nhất. Sơ đồ hình học để tính trọng tâm cần trục trong trường hợp này như hình bên.
Tương tự như cách tìm trọng tâm trong trường hợp 1 hoành độ trọng tâm c” được xác định như sau:
Hình 21: Sơ đồ điểm đặt trọng tâm cần trục
Lực tác dụng lên các cụm bánh xe A hay B :
Lực tác dụng lên các cụm bánh xe C hay D :
So sánh lực tác dụng lên mỗi cụm bánh xe trong ba trường hợp trên ta thấy áp lực nhỏ nhất xảy ra ở cụm B trong trường hợp 2: Pmin = 48206N.
Như vậy ta phải kiểm tra hệ số an toàn bám cho trường hợp cần trục mang vật nâng tối đa làm việc ở tầm với lớn nhất và mặt phẳng treo cần chứa.
Đối với cần trục dẫn động riêng hệ số an toàn bám được kiểm tra theo công thức (3-50-1):
Trong đó :
G’d= Pmin= 48206N : tổng áp lực tác dụng lên bánh dẫn trong trường hợp bất lợi nhất.
f= 0,015 : hệ số ma sát ổ lăn.
0,6 : hệ số kể đến sự phân bố tải trọng không đều giữa các bánh dẫn.
W0t= 11314N : tổng lực cản tĩnh của cần trục trong trường hợp đang xét.
j = 0,12: hệ số bám của bánh xe vào ray.
Ta thấy kb = 1,123 > 1,1 Vậy đạt yêu cầu.
6.4) Quá trình mở máy và phanh:
Mômen danh nghĩa của động cơ:
Mômen mở máy trung bình của động cơ :
Mômen do lực cản tĩnh gây ra trên trục động cơ :
Với hdc = 0,85 : là hiệu suất của bộ truyền cơ cấu di chuyển.
Thời gian mở máy di chuyển (3-53-1) :
tm = +
Trong đó : ∑(GiDi2)I= (Gi.Di2)rôto + (Gi.Di2)khớp = 1,95 + 3,75 = 5,7 Nm2
Moment mở máy yêu cầu cần có :
Ta thấy mômen mở máy trung bình của động cơ lớn hơn mômen mở yêu cầu. Vậy động cơ đã chọn là hợp lí.
Phanh : Moment phanh phải xác định xuất phát từ yêu cầu khi cần trục di chuyển trên đường ray trong mọi trường hợp sẽ không xảy ra trượt trơn trong thời kỳ phanh.
Gia tốc hãm khi không có vật nâng tương ứng với tỉ lệ số bánh dẫn với tổng số bánh xe là 4/8 và hệ số bám j = 0,12 tra theo bảng (3-10-1) ta chọn j0phanh = 0,45m/s2.
Thời gian phanh khi không có vật nâng :
Với phanh đặt ở trục thứ nhất mômen phanh được xác định theo công thức (3-58-1) :
Với W0t : là lực cản tĩnh khi không có vật nâng.
Vì cần trục làm việc ngoài trời mà không có bộ phận hãm gió nên moment phanh phải kiểm tra về hãm giữ khi có tải trọng gió ở trạng thái không làm việc.
Trong trường hợp này moment phanh phải đảm bảo điều kiện :
- W02 : Lực cản do độ dốc của đường ray khi không có vật nâng.
- W03 : Lực cản gió khi không có vật nâng.
W30 = kk . q . F = 1,2 . 1000 . (4,55 + 7,65 + 2,808 + 9,84) = 29818N
-
- k= 1,2 : hệ số an toàn phanh.
Với mômen phanh này ta chọn loại phanh má điện từ xoay chiều loại TKT 200 có moment phanh M0ph = 157N đảm bảo các yêu cầu trên.
Bộ truyền: ta chọn bộ truyền cho cơ cấu di chuyển dựa trên hai yêu cầu đảm bảo công suất truyền 3,3Kw và tỉ số truyền chung iđược = 46,86. Từ đó ta chọn bộ truyền gồm hai phần: bộ truyền kín hai cấp và bộ truyền hở một cấp.
Bộ truyền hở là bộ truyền bánh răng trụ một cấp gồm một cặp bánh răng ăn khớp có m = 10mm; Z1 = 53; Z2 = 21.
Tỉ số truyền:
Bộ truyền kín là hộp giảm tốc trục vít, bánh răng hai cấp ký hiệu TKT có tỉ số truyền i2 = 18,57.
Hình 22: Sơ đồ động cơ cấu di chuyển cần trục
1. Hộp giảm tốc
2. Động cơ
3. Ổ bi
4. Các bánh xe chủ động
5. Bánh răng m = 10 ; z = 53
6. Bánh răng m = 10 ; z = 21
7. Ổ bi
8. Bánh răng m = 10 ; z = 53
9. Phanh
Hình 23: Sơ đồ cần trục tháp lúc làm việc
CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN KẾT CẤU KIM LOẠI
Đối với cần trục tháp việc tính toán kết cấu thép rất phức tạp ta phải tính cho nhiều bộ phận như: cần, tháp, bàn quay, khung di chuyển … Ở đây chỉ giới hạn tính kết cấu thép cho cần và tháp còn bàn quay, khung di chuyển ta chọn theo cần trục tháp KB 100 của Nga.
1) Tính kết cấu cần:
Các thông số cơ bản của cần:
Chiều dài tổng cộng 18,5m gồm 4 đoạn lắp lại.
Đuôi cần dài 4,195m
Hai đoạn trung gian 4,91m.
Đầu cần 4,485m
Vật liệu làm các thanh biên trên, biên dưới là thép góc đều cạnh L70x70x7. Vật liệu làm các thanh giằng ngang, giằng chéo là thép góc đều cạnh L50x50x5 có [sb] = 3923Kg/cm2.
Hệ palăng nâng cần a= 8; cáp Ỉ 18
Hệ palăng nâng vật a= 2; cáp Ỉ 16,5
Khối lượng cần + giá phụ = 1385Kg
Khối lượng vật nâng lớn nhất 5000Kg
Khối lượng móc câu và puli đầu cần 340Kg
1.1 Kiểm tra ổn định của cần:
Theo sơ đồ mắc cáp vào đầu cần và cách lắp cần vào thân tháp ta có sơ đồ tính toán cần theo hình 24.
Chiều dài tương đương tính toán lấy bằng chiều dài cần = 18500mm
Tính độ mảnh của cần:
Với thép góc đều cạnh của các thanh biên có các thông số (theo “sức bền vật liệu” [2]) diện tích mặt cắt ngang F = 9,42cm2, moment quán tính Jx= Jy= 43cm4 khoảng cách từ trọng tâm đến mép ngoài của cánh Z = 1,99cm.
Moment chống uốn tính theo công thức [6-5-3]
Bán kính quán tính ix = iy = 2,41cm
Toạ độ từ trọng tâm tiết diện cắt ngang của cần (đoạn cần trung gian có tiết diện không đổi).
Hình 24: Sơ đồ hình học của cần
Gọi lx là độ mảnh của thanh biên đối với trục X0, ly là độ mảnh của thanh biên với trục Y0
;
Với m = 1: Hệ số
l= 1850cm
Để tính ta tính [5-15-3]:
Độ mảnh tương đương tính theo công thức trong bảng (8-6-1)
Trong đó:
+ F1, F2 là diện tích các cặp thanh biên với trục chung 1_1 và 2_2. Ở đây 4 thanh biên giốnh nhau nên F1= F2 = 9,42cm2
+ Fb1, Fb2 diện tích tiết diện các thanh giằng ngang nằm trong các mặt phẳng thẳng góc với các trục 1_1 và 2_2 (diện tích mặt trên, mặt dưới và 2 mặt bên).
27 : Hệ số qui định cho trường hợp tính toán cụ thể của cần kiểu dàn.
Dựa vào kết cấu cụ thể của cần (bản vẽ kết cấu thép của cần) ta có được chiều dài của các thanh giằng ngang và các thanh giằng đứng.
Xét các mặt cắt ngang vuông góc với trục 1_1 và 2_2 đi qua đường tâm của các thanh biên ta tính được diện tích các thanh giằng:
Trong mặt phẳng vuông góc với trục 1_1:
Fb1 = [(18,5x0,007x2) + (0,86x0,005x8)x2+ (1,4+1,34+1,25+1,2+1,1+1,07)x0,005 + (0,62+0,69+0,77+0,835+0,89+0,95)x0,005] = 1,33085m2 = 13088,5cm2
Trong mặt phẳng vuông góc với trục 2_2:
Fb2 = [(18,5x0,007x2) + (0,86x0,005x8)x2 + (0,63+0,64+0,65+0,75+0,6)x0,005 + (0,57+0,62+0,67+0,82+0,81+0,81)x0,005]x2 = 1,2519m2 = 12519cm2
Độ mảnh giới hạn của kết cấu kim loại cần tra theo bảng [8-7-1]
_ Trong mặt phẳng treo cần [lX-X] = 100.
_ Trong mặt phẳng vuông góc [ly-y] = 180
Ta thấy:
lxtđ < [lx-x], lytđ < [ly-y]
Vậy cần thỏa mãn điều kiện ổn định trong cả hai mặt phẳng treo cần và mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng treo cần.
1.2 Kiểm tra độ bền của cần:
Ta kiểm tra độ bền của cần trong 2 trường hợp làm việc nguy hiểm sau:
Trường hợp 1: cần làm việc với tải trọng lớn nhất với tầm lớn nhất (bao gồm cả các tải trọng phụ tác dụng lên).
Trường hợp 2: cần làm việc với tải trọng lớn nhất ở tầm...