Thiết kế cần trục chân đế kiểu cột quay sức nâng q= 10t


TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
LỜI MỞ ĐẦU
Trong công cuộc xây dựng nền kinh tế quốc dân,ngành máy xếp dỡ đóng
1 vai trò rất quan trọng bằng việc sử dụng các loại máy trục tham gia vào
các quá trình sản xuất giảm nhẹ lao động nặng nhọc,tăng năng suất lao
động.
Máy trục hiện nay được sử dụng rất rộng rãi với nhiều loại khác
nhau theo kết cấu và công dụng,việc tính toán thiết kế phương tiện không
thể thiếu,để đáp ứng nhu cầu tạo điều kiện áp dụng công nghệ tiên tiến
trong sản xuất.
Nước ta là một nước ở Đông Nam Á có bờ biển dài thuận lợi cho
mối quan hệ ngoại giao,buôn bán bằng đường biển.Nước ta đã có nhiều
cảng lớn ra đời cho nên công tác xếp dỡ hàng hoá để giải quyết phương
tiện nhanh tại cảng là cực kỳ quan trọng.
Cần trục chân đế thường là 5 đến 40 tấn được nhập ở nước
ngoài.Các cần trục chân đế được di chuyển trên ray chạy dọc cảng và
cấch mép bờ 2.5m.Cần trục chân đế có nhiều ưu điểm hơn các loại cần
trục khác,nó được sử dụng linh hoạt và thuận lợi,có tầm với và sức
nâng,chiều cao nâng và chiều sâu hạ.Nó chủ yếu chiếm phần diện tích
trên không,dưới chân cần có ô tô hoặc đường xe lửa chạy qua thường 2-3
đường xe lửa.Nó mang hàng quay đến vò trí cần dỡ hàng.Nó có thể lắp
được nhiều laọi thiết bò dỡ hàng khác như dùng móc,gầu ngoạm.
Tóm lại cần trục chân đế có rất nhiều ưu điểm trong công tác xếp
dỡ vận chuyển ở cảng cũng như ở các bến bãi vừa năng suất vừa đảm bảo
và an toàn.
Cần trục chân đế có phạm vi sử dụng tương đối lớn.Vùng sử dụng
có thể kéo dài dọc cảng bằng đường ray.Nó được sử dụng rộng rãi ở nước
ta cũng như các nước trên thế giới.
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang1


TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu 1
Mục lục 2
Phần 1: Giới Thiệu Chung Về Cần Trục Chân Đế
-Giới thiệu chung về cần trục chân đế 3
-Các thông số cơ bản của cần trục 3
-Nguyên lí làm việc 3
Phần 2:Các Thông Số Cơ Bản Tính Toán
-Vật liệu chế tạo của cần trục 4
-Bảng tổ hợp các trường hợp tải trọng 5
Phần 3:Tải Trọng Tính Toán 7
Phần 4:Tính Toán Kết Cấu thép Cần
-Sơ đồ tính 11
-Phân tích tình hình chòu lực và xác đònh nội lực11
+Tổ hợp tải trọng ΙΙ
a
11
+ Tổ hợp tải trọng ΙΙ
b
18
Phần 5:Kích Thước Hình Dáng Cần 24
Phần 6:Thiết Kế Cơng Nghệ
-Tính các mối lien kết 28
-Trình tự hàn lien kết 29
-Quy trình hàn kết cấu 29
Phần 7:Thử Nghiệm 30
Phần 8:Sử Dụng và Bảo Quản 31
Tài Liệu Tham Khảo.

SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang2

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP HỆ CẦN CỦA CẦN TRỤC
CHÂN ĐẾ KIỂU CỘT QUAY,SỨC NÂNG Q = 10T
PHẦN1:Gi ới Thiệu Chung Về Cần Trục Chân Đế Trong Đề Tài
1
〉
Công dụng:
Cần trục chân đế trong đề tài là cần trục chân đế kiểu cột
quay KONE được sử dụng để phục vụ công tác xếp dỡ hàng hoá trên các
bean cảng hoặc kho bãi.Ví dụ bốc hàng từ tàu biển chuyển sang tàu
sông,sang các phương tiện vận tải bộ như xe tải,tàu hoả,lên bến bãi hoặc
ngược lại.Hiện nay loại cần trục này đang được sử dụng khá nhiều tại
cảng Khánh Hội.
2
〉
C ấu tạo:
Cấu tạo chung của cần trục chân đế bao gồm các bộ phận:kết
cấu thép,các cơ cấu và hệ thống điều khiển.
+
〉
kết cấu thép
Bao gồm kết cấu thép hệ cần(trong đó bao gồm cả cần của
cần trục chân đế và cột quay)và kết cấu thép của hệ chân đỡ.
+
〉
các cơ cấu gồm có:
.cơ cấu nâng: giúp cần trục có thể nâng hoặc hạ hàng theo
phương thẳng đứng.

.cơ cấu thay đổi tầm với: để có thể lấy hàn ở vò trí xa hoặc
gần theo yêu cầu và dòch chuyển hàng theo phương ngang.
.cơ cấu quay: để có thể đưa hàng tới những vò trí có cùng tầm
với nhưng ở các phương khác nhau.
.cơ cấu di chuyển: giúp cần trục di chuyển được theo vò trí
làm việc.
+
〉
hệ thống điều khiển: Bao gồm từ người điều khiển cho tới các
hệ thống tác dụng lên các cơ cấu.
3
〉
Các thông số cơ bản của cần trục:
Sức nâng Q= 10T
Tầm với nhỏ nhất Rmin = 8m
Tầm với lớn nhất Rmax= 30m
Chiều cao nâng H= 25m
Tốc độ quay n
q
= 1.75vòng/phút
Tốc độ nâng:V
n
= 30m/ph
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang3

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
Tốc độ thay đổi tầm với V
tv
= 40m/ph
4

〉
Nguyên lý làm việc:
Cần trục sử dụng hệ palăng cân bằng(phương pháp bổ sung
cáp)để khi thay đổi tầm với thì hàng luôn được bảo đảm gần như di
chuyển theo phương ngang.
Cần trục có thể di chuyển trên ray nhờ cơ cấu di chuyển cần
trục ở phía dưới chân đế.
Cơ cấu thay đổi tầm với được sử dụng là cơ cấu thanh răng
bánh răng bánh răng.Thanh răng-bánh răng được dẫn động từ động cơ
bên trong cabin,khi thanh răng và bánh răng ăn khớp,dòch chuyển sẽ thay
đổi tầm với của cần.
Toàn bộ hệ cần được gắn trên cột quay (kể cả cabin)cột quay
được đỡ bằng kết cấu thép hệ chân đế và các ổ đỡ.Khi cột quay sẽ làm
cho các cơ cấu ở trên cũng quay theo.
5
〉
Đặc điểm làm việc:
Cần trục chân đế kiểu cột quay KONE 10T là cần trục có chế
độ làm việc trung bình.
Các cần trục chân đế khi làm việc luôn đứng yên.Trong trạng
thái di chuyển thì cần trục không mang hàng.
PHẦN2: CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN TÍNH TOÁN
1
〉
Thiết bò cần của cần trục chân đế KONE (10T) là cần thẳng
không có vòi .Về kết cấu cần thì ta chọn loại cần hộp (dầm tổ hợp)được
chế tạo từ các tấm thép CT3 có tiết diện thay đổi tuỳ theo tình hình chòu
lực của cần.
Về vật liệu thép CT3 là loại thép phổ thông có các số liệu cơ bản
sau nay:

Môđun đàn hồi:E=2.1*10
6
KG/cm
2
Ứng suất giới hạn chảy:
c
σ
= 2400
÷
2800 KG/cm
2
Ứng suất bền đạt :
b
σ
= 3800
÷
4200 KG/cm
2
Độ giãn dài khi đứt :
ε
= 21%
Trọng lượng riêng:
γ
= 7.83T/m
3
Trong phần tính toán này ta chọn hệ số an toàn của thép là n= 1.4
⇒
Ứng suất cho phép :
[ ]
σ

= 1800KG/cm
2
= 18 KG/mm
2
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang4

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
Chiều dài cần:L
c
= 32m
Khi tính toán ta xét cần tại 3 vò trí với:
Rmax= 30m
Rtrung bình = 19m
Rmin = 8m
2> Bảng tổ hợp các trường hợp tải trọng:
Loại tải trọng
Các trường hợp tải trọng
I II
[ ]
Irk
n/
σσ
=
[ ]
IIc
n/
σσ
=
Tổ hợp tải trọng
II

a
II
b
1
II
b
2
II
c
1. Trọng lượng bản thân các
cấu kiện
G G G G
2. Trọng lượng hàng nâng Q
có tính đến hệ số động
ψ
tdI
Q.
'
ψ
Q Q Q
3. Lực do nghiêng cáp treo
hàng T .
∏
α
:góc nghiêng cáp
treo hàng so với phương thẳng
đứng
_
Q*tg
∏

α
Q*tg(-
∏
α
) Q*tg
∏
β
4. Lực quán tính khi khởi động
và hãm cơ cấu thay đổi tầm
với F
tv
qt
_
F
tv
qt
F
tv
qt
_
5. Lực quán tính tiếp tuyến và
ly tâm khi khởi động và hãm cơ
cấu quay
_ _ _
F
tt
qt
_ _ _
F
lt

qt
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang5

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
6.Lực quán tính khi khởi động
và hãm cơ cấu khi di chuyển.
_
_ _ _
7. Tải trọng gió tác dụng lên kết
cấu
_
P
II
g
P
II
g
P
II
g
Trong bảng tổ hợp tải trọng đã nêu ở trên thì:
- Tổ hợp tải trọng II
a
: tổ hợp này tương ứng với trường hợp cần trục
nâng hạ hàng từ mặt nền.Trong trạng thái cần trục đứng yên.
- Tổ hợp tải trọng II
b
1
,
II

b
2
: Cần trục trong trạng thái đứng yên chỉ có
một cơ cấu thay đổi tầm với hoạt động.Khi bắt đầu khởi động hoặc hãm
với toàn bộ tốc độ.
- Tổ hợp tải trọng II
c
:Cần trục trong trạng thái đứng yên chỉ có một
cơ cấu quay làm việc .Bắt đầu khởi động quay hoặc hãm với toàn bộ tốc
độ.
Theo yêu cầu thiết kế cần trục về độ bền và độ ổn đònh nên ta sẽ tính
toán cần trong hai trương hợp tải trọng II
a
và

II
b
và việc tính toán kết
cấu thép theo phương pháp ứng suất cho phép.

PHẦN 3:TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN
1.Lực ngang do góc nghiêng của cáp treo hàng so với phương thẳng đứng
sinh ra.Lực này có thể phát sinh về mọi phía nên khi tính toán thì ta phải
xét đến hai mặt phẳng và nó được đặt tại vò trí đầu cần.
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang6

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
T= Q*tg
∏
α

Với cần trục chân đế:
∏
α
= 15
0
Ta tính T tại 3 vò trí :
R
max
= 30m
⇒
T= 2679.49KG
R
min
= 8m
⇒
T= 2679.49KG
R
TB
= 19m
⇒
T= 2679.49KG
(Q= 10T –Tại mọi vò trí của tầm với thì sức nâng của cần trục là
không thay đổi)
2.Lực do hàng treo ở đầu cần có kể tới hệ số động.
S
∑
= Q*
2
ψ
Với cần trục chân đế:

2
ψ
= 1.2
R
max
= 30 m
⇒
S
∑
= 1200 KG
R
min
= 8m
⇒
S
∑
= 1200 KG
R
TB
= 19m
⇒
S
∑
= 1200 KG
3.Lực căng trong cáp treo

S
h
=
η

*m
Q
Với m: Bối suất balăng cáp treo hàng,m=1
η
: Hiệu suất các puly ,
η
= 0.96
Ta có ở các vò trí của tầm với tương ứng:
R
max
= 30 m
⇒
S
h
= 10416.67 KG
R
min
= 8m
⇒
S
h
= 10416.67 KG
R
TB
= 19m
⇒
S
h
= 10416.67 KG
4.Lực do trọng lượng bản thân kết cấu thép

Trọng lượng bản thân cần
Chọn theo máy mẫu với G
c
= 14T và được coi phân bố đều dọc
chiều dài cần.
q=
c
c
L
G
=
32
1400
= 437.5KG
5.Lực quán tính do phần cơ cấu quay gây ra
-Lực quán tính ly tâm:Lực này chỉ xét trong mặt phẳng nâng hạ cần
P
lt
qt
=
*
i
m∑
i
r*
ω
Với P
maxlt
qt
= 2P

lt
qt
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang7

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
Trong đó:m
i
khối lượng kết cấu thứ i
r
i
:bán kính quay( so với trục quay )của khối lượng thứ i.

ω
:vận tốc góc của cơ cấu quay.
ω
=
30
*
q
nΠ
n
q
= 1.2 vòng/phút ứng với R< 19m
1
ω
⇒
=0.1256 rad/s
n
q
= 1.6 vòng/phút ứng với 19m<R<30m

2
ω
⇒
=0.1676 rad/s
-Đối với cần thì lực này phân bố dọc chiều dài cần :
q
maxlt
qt
=2q
lt
qt
= 2*
g
q
c
*
r*
ϖ
Trong đó ta có:
-
:
ϖ
vận tốc góc của cần trục
-r:Bán kính quay của vò trí trọng tâm cần
r= 1.5+10.433*cos
ϕ
ϖ
=
2
21

ωω
+
=
2
1676.01256.0 +
= 0.1468(rad/s)
Với* R
max
= 30m
⇒
cos
ϕ
=
32
30
⇒
r=11.28(m)
⇒
q
maxlt
qt
= 2*437.5*0.1468/10*11.28= 144.9KG
*R
TB
= 19m
⇒
cos
ϕ
=
32

19
⇒
r= 1.5+10.433*
32
19
= 7.7
⇒
q
maxlt
qt
=2*437.5*0.1468/10*7.7= 98.9KG
*R
min
=8m
⇒
cos
ϕ
=
32
8
⇒
r= 1.5+10.433*
32
8
= 4.1
⇒
q
maxlt
qt
=2*437.5*0.1468/10*4.1= 52.66KG

-Lực quán tính tiếp tuyến :
Lực này phụ thuộc vào tốc độ,thời gian khởi động hoặc hãm cơ
cấu.Nó được xem là lực phân bố và chỉ được xét trong mặt phẳng nằm
ngang,trong tính toán sơ bộ ta coi ở mọi tầm với như nhau:
Đối với cần ta có:
q
maxlt
qt
=2*0.1*q
c
=2*0.1*437.5=87.5(kg)
6.Lực quán tính do phần thay đổi cơ cấu tầm với gây ra
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang8

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
P
tvtt
=
t
V
g
G
tc
*
Ta coi lực này tập trung ở đầu cần
V
t
:vận tốc di chuyển của cần trục tại các vò trí cuả tầm với
t thời gian gia tốc(Với cần trục chân đế chọn t=4s)
* R

max
= 30m
⇒
V
t
= 0.0897(m/s)

⇒
P
tvtt
=
4
0897.0
*
10
1400
= 32.09(KG)
* R
TB
= 19m
⇒
V
t
= 0.082(m/s)

⇒
P
tvtt
=
4

082.0
*
10
1400
= 13.67(KG)
* R
min
= 8m
⇒
V
t
= 0.02(m/s)

⇒
P
tvtt
=
4
02.0
*
10
1400
= 3.623(KG)
*Tải trọng gió:
Tải trọng này coi là phân bố đều lên kết cấu thép theo
phương song song với mặt đất và tuỳ thuộc vào chiều cao của kết cấu
được xét:
P
ΙΙ
G

=q
ΙΙ
*F*n*c*
γβ
*
Trong đó:
q
ΙΙ
:Áp lực gió lớn nhất khi cần trục làm việc
q
ΙΙ
=25(kg/cm
2
)
F:diện tích chắn gió của kết cấu
n:Hệ số kể đến sự tăng áp lực theo chiều cao
n=1.32(H=5
÷
10m)
n=1.5(H=10
÷
20m)
n=1.7(H=20
÷
25m)
c:hệ số cản khí động học(c=1.2 dầm)
β
:Hệ số động lực học kể đến xung động của tải trọng gió
γ
:Hệ số kể đến phương pháp tính,với phương pháp tính theo ứng suất cho

phép
γ
=1.
*Xét tải trọng gió tác dụng lên cần
-Trong mặt phẳng nằm ngang
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang9

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
Xét cần với độ cao 10
÷
20m
⇒
n=1.5
Diện tích chắn gió ngang lấy gần đúng theo máy
mẫu.F
cg
=30m
2
Vậy
⇒
P
ΙΙ
G
= 1.2*2.5*1.25*1.8*1.2*1*30=1406.25(Kg)

⇒
q
ΙΙ
G
=

c
G
L
P
ΙΙ
=
25
25.1406
=43.95(KG/m)
-Trong mặt phẳng nâng hạ cần
Diện tích chắn gió của cần:F
c
=25*1.2*sin
γ
P
ΙΙ
G
= 1867.5* sin
γ
(KG/m)
+R
max
= 30m
⇒
sin
γ
=
30
58.16
⇒

P
ΙΙ
G
=1867.5*
30
58.16
=1015.46KG
⇒
q
ΙΙ
G
=
c
G
L
P
ΙΙ
=
32
46.1015
=31.73(KG/m)
+R
TB
=19m
⇒
sin
γ
=
19
75.25

⇒
P
ΙΙ
G
=1867.5*
19
75.25
=2531KG
⇒
q
ΙΙ
G
=
c
G
L
P
ΙΙ
=
32
2531
=79(KG/m)
+R
min
=8m
⇒
sin
γ
=
8

98.30
⇒
P
ΙΙ
G
=1867.5*
8
98.30
=7231.9KG
⇒
q
ΙΙ
G
=
c
G
L
P
ΙΙ
=
32
9.7231
=226(KG/m)
PHẦN 4:Tính Toán Kết Cấu Thép Cần
1
〉
Sơ đồ tính:
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang10

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN

x
A
U
S
c
M
N
D
D
y
G
c
1
2
M
N
P
g
-Giả thiết
+Tải trọng gió phân bố dọc cần
+Trọng lượng bản thân cũng là lực phân bố đều
+Lực quán tính tiếp tuyến phần quay cũng phân bố đều
2
〉
Phân tích tình hình chòu lực và xác đònh nội lực tác dụng lên cần
TỔ HP TẢI TRỌNG
a
ΙΙ
a
〉

Xét trong mặt phẳng nâng hạ cần:
-Trong trường hợp này ta chỉ xét trong mặt phẳng nâng hạ vì cần trục
đứng yên tiến hành nâng hạ hàng
-Các lực tác dụng gồm có:
+Lực do trọng lượng hàng kể đến hệ số động
ΙΙ
ψ
+Trọng lượng bản thân cần:cần phân bố q
c
+Tải trọng gió :q
ΙΙ
g
+Phản lực tại A
+Lực kéo trong thanh răng U
+Lực kéo của cáp nâng hàng tham gia cân bằng cần và cáp cân
bằng
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang11

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
3
3
2
2
2
2
1
1
1
1
c

q
U
c
S
A
A
D
D
D
A

-Xác đònh lực trong thanh răng U
Lấy mômen tại A:
A
M∑
= 0
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang12

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
⇔
D
1
*L
c
*cos
ϕ
+D
2
* L
c

*sin
ϕ
+q
c
* L
c
2
/2=0
-Xác đònh phản lực tại gối
+Chiếu các lực lên phương của cần:
A
1
=(D
1
+P
ΙΙ
G
)cos
ϕ
-( D
1
+G
c
) sin
ϕ
+S
c
cos(180-
ϕψ
−

)-Ucos(
ϕψ
+
)=0(*)
+Chiếu lên phương vuông góc với cần:
A
2
= (D
2
+P
ΙΙ
G
)sin
ϕ
-( D
2
+G
c
) cos
ϕ
+S
c
sin(180-
ϕψ
−
)-Usin(
ϕξ
+
)=0(**)
Xác đònh các giá trò nội lực:

Lấy chốt đuôi cần làm gốc và ta chia cần ra thành 3 mặt cắt để ta xá đònh
nội lực ở trong cần.Khoảng cách từ chốt đuôi cần tới các mặt cắt l
1
,l
2
,l
3
với :
0
≤
l
1
≤
5.8m; 5.8m
≤
l
2
≤
6.3m;6.3m
≤
l
3
≤
30m.
*Xét mặt cắt 1-1:
A
N
q
c
P

g
2
1
Lực dọc trục:N=A
1
+q
c
* l
1
* sin
ϕ
- l
1
*q
ΙΙ
g
*cos
ϕ
(1)
Lực cắt: Q=A
2
+ q
c
* l
1
* sin
ϕ
- l
1
*q

ΙΙ
g
*cos
ϕ
(2)
Mômen uốn:M= A
2
* l
1
-( q
c
* cos
ϕ
+ q
ΙΙ
g
* sin
ϕ
)*
2
2
1
l
(3)
*Xét mặt cắt 2-2:
Lực dọc trục:N=A
1
+ q
c
*l

2
* sin
ϕ
- l
2
* q
ΙΙ
g
*cos
ϕ
(4)
Lực cắt: Q=-A
2
+ q
c
*l
2
* cos
ϕ
- l
2
* q
ΙΙ
g
*sin
ϕ
-U*sin(
α
+
ϕ

)(5)
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang13

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
Mômen uốn:M= A
2
* l
2
-( q
c
* cos
ϕ
+ q
ΙΙ
g
*sin
ϕ
)*
2
2
2
l
+U(l
2
-5.8)* sin(
α
+
ϕ
)
(6)

*Xét mặt cắt 3-3:
Lực dọc trục:N= A
1
+ q
c
*l
3
* sin
ϕ
- l
3
* q
ΙΙ
g
*cos
ϕ
-S
c
* cos (180
0
-
ξ
-
ϕ
)(7)
Lực cắt:Q=- A
2
+ q
c
*l

3
* cos
ϕ
+ l
3
* q
ΙΙ
g
*sin
ϕ
-Usin(
α
+
ϕ
)-S
c
* cos (180
0
-
ξ
-
ϕ
)(8)
Mômen uốn:
M= A
2
* l
3
-( q
c

* cos
ϕ
+ q
ΙΙ
g
*sin
ϕ
)*
2
2
3
l
+U(l
2
-6.3)sin(
α
+
ϕ
)+S
c
*( l
3
-6.3)*cos (180
0
-
ξ
-
ϕ
)(9)
Tại tầm với R

max
= 30m
thì
α
=45
0
,
ϕ
=57
0
,
ψ
=44
0
,
ξ
=10
0
Thay các giá trò vừa tìm được ở trên vào phương trình (*)và (**)ta tìm
được:
D
1
=56860.5(KG)
D
2
=-68425(KG)
U=9264.283(KG)
A
1
= -90544.36(KG)

A
2
=-21810.94(KG)
*Xét tại l
1
=0:thay vào các phương trình từ (1)
÷
(9)ta tìm được các giá trò:
N=-90555.46(KG),Q= 21915.96(KG),M=0
*l
1
=5.8m
⇒
N= -88727.01(KG),Q= 24746.05(KG),M=-139986.02(KG.m)
*l
2
=6.3m
⇒
N=84575.4(KG),Q=16560.86(KG),M=-144084.03(KG.m)
*l
3
=6.3m
⇒
N=-86603.7(KG),Q=-12445.23(KG),M=-144084.03(KG.m)
* l
3
=30m
⇒
N=-80904.98(KG),Q=-3624.57(KG),M=0
BIỂU ĐỒ NỘI LỰC TẠI TẦM VỚI R

MAX
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang14

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
-
80904.98
-
-
+
D
S
A
U
88727.01
90555.46
36245.7
16560.86
16419
24746.05
21915.96
144084.03
139986.02
N
Q
M
KG
KG
KG
m
( )

( )
( )
Tại tầm với trung bình:R
TB
=19(m)
thì
α
=60
0
,
ϕ
=67
0
,
ψ
=67
0
,
ξ
=41
0
Tại đây ta tìm được các phản lực và mômen tác dụng lên cần trục
Giải các phương trình ta tìm được:
D
1
=42261.04(KG)
D
2
=-47793.3(KG)
U=-54663.36(KG)

A
1
= -43581.67(KG)
A
2
=-27521.72(KG)
*Xét tại l
1
=0:thay vào các phương trình từ (1)
÷
(9)ta tìm được các giá trò:
N=-43581.67(KG),Q= -27521.72(KG),M=0
*l
1
=5.8m
⇒
N= -40999.45(KG),Q= -25201.61(KG),M=158169.99(KG.m)
*l
2
=6.3m
⇒
N=-57768.79(KG),Q=26902.33(KG),M=150973.74(KG.m)
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang15

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
*l
3
=6.3m
⇒
N=-70235.32(KG),Q=4412.12(KG),M=150973.74(KG.m)

* l
3
=30m
⇒
N=-62595.64(KG),Q=11643.12(KG),M=0
BIỂU ĐỒ NỘI LỰC TẠI TẦM VỚI TRUNG BÌNH
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang16
57768.79
-
62595.64
D
S
A
U
43581.67
70235.32
40999.45
N
KG
( )
50973.74
27521.72
-
+
11643.12
26902.33
25201.61
Q
KG
( )


TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
Tại tầm với nhỏ nhất:R
MIN
=8(m)
thì
α
=80
0
,
ϕ
=73
0
,
ψ
=61
0
,
ξ
=80
0
Tại đây ta tìm được các phản lực và mômen tác dụng lên cần trục
Giải các phương trình ta tìm được:
D
1
=25922.06(KG)
D
2
=-9261.09(KG)
U=-39143.26(KG)

A
1
= 9563.48(KG)
A
2
=11548.42(KG)
*Xét tại l
1
=0:thay vào các phương trình từ (1)
÷
(9)ta tìm được các giá trò:
N=9563.48(KG),Q= -25922.06(KG),M=0
*l
1
=5.8m
⇒
N= 12802.38(KG),Q= -11548.42(KG),M=66348.21(KG.m)
* l
2
=5.8m
⇒
N= 15532.87(KG),Q= 20567.65(KG),M=66348.21(KG.m)
*l
2
=6.3m
⇒
N=15694.81(KG),Q=28529.3(KG),M=54633.83(KG.m)
*l
3
=6.3m

⇒
N=-37230.98(KG),Q=1562.26(KG),M=54633.83(KG.m)
* l
3
=30m
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang17
+
150973.74
158169.99
M
KG
m
( )

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
⇒
N=-27136.42(KG),Q=4619.07(KG),M=0
BIỂU ĐỒ NỘI LỰC TẠI TẦM VỚI NHỎ NHẤT
*
〉
TỔ HP TẢI TRỌNG
b
ΙΙ
-Các lực tác dụng gồm có:
+Các lực phân bố:tải trọng gió q
ΙΙ
g
,trọng lượng bản thân cần q
c
,lực quán tính do cơ cấu thay đổi tầm với gây ra P

tt
max
.
+Lực trong thanh răng U
-Phản lực tại gối tựa A
-Lực trong cáp treo đối trọng
*Xác đònh lực trong thanh răng U
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang18
15694.815
28529.3
25922.06
+
+
20567.65
-
27136.42
-
+
D
S
A
U
9563.48
4619.07
1562.26
11548.42
37230.98
12802.38
54633.83
66348.21

N
Q
M
KG
KG
KG
m
( )
( )

TK ĐỒ ÁN KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC GVHD:NGUYỄN DANH CHẤN
2
2
1
1
c
q
U
c
S
A
A
A
D
D
D
G
c
Lấy mômen đối với chốt đuôi cần A:
∑

M
A
=0
⇔
D
1
*L
c
*cos
ϕ
+D
2
* L
c
*sin
ϕ
+P
max
tvtt
* L
c
*sin
ϕ
+(q
c
* cos
ϕ
+( q
ΙΙ
g

+q
max
tvtt
)*
sin
ϕ
)*
2
2
c
l
-S
c
*6.3*sin(
ϕξ
+
)-U*5.8*sin(
)
ϕα
+
=0.
⇒
U=
)sin(8.5
)sin(*3.6**)sin)*
2
1
(cos*)*
2
1

((
max
21
ϕα
ϕξϕϕ
+
+−++++
ΙΙ
cccgtvttcc
SLLqPDLqD
Xác đònh phản lực tại chốt đuôi cần:
Chiếu các lực lên phương dọc cần
⇒
A
1
=(D
2
+P
max
tvtt
)* cos
ϕ
+( q
ΙΙ
g
+q
max
tvtt
)* L
c

* cos
ϕ
-(D
1
+ q
c
* L
c
)* sin
ϕ
+ S
c
*cos(180-
ϕξ
−
)-U*cos(
ϕα
+
).
Chiếu các lực lên phương vuông góc với trục cần:
⇒
A
2
=- S
c
*sin(180-
ϕξ
−
)-U*sin(
ϕα

+
)+(D
2
+ P
max
tvtt
+( q
ΙΙ
g
+ q
max
tvtt
)* L
c
)* sin
ϕ
+( D
1
+q
c
* L
c
)*cos
ϕ
.
Xác đònh các giá trò nội lực trong cần:
Ta sử dụng 3 mặt cắt giống ở trường hợp trên.
Với R
max
=30m ta có:

D
1
=46323(KG)
D
2
=-43324.78(KG)
U=50727.02(KG)
A
1
= 86521.12(KG)
SVTK:NGUYỄN HỒNG THẮNG Trang19