tính cơ cấu di chuyển xe lăn

LỜI NÓI ĐẦU
Đồ án môn học Thiết kế cầu trục là bước kết thúc môn học Kỹ thuật nâng
chuyển, là phần kiến thức quan trọng đối với sinh viên khoa cơ khí nói chung và
sinh viên ngành cơ giới hoá xí nghiệp nói riêng, đó là kiến thức tổng hợp của các
môn học : cơ sở thiết kế máy, vẽ kỹ thuật, cơ học máy, sức bền vật liệu,…
Đề tài của đồ án này là thiết kế cầu trục hai dầm kiểu hộp để nâng vật có tải
trọng 12.5 tấn, dùng để nâng chuyển các vật, các chi tiết, phôi liệu … trong nhà
xưởng . Tập trung của đồ án là tính toán cơ cấu nâng và cơ cấu di chuyển
Qua đồ án giúp sinh viên nắm vững những vấn đề cơ bản trong thiết kế máy,
tính toán thiết kế chi tiết máy theo chỉ tiêu chủ yếu là khả năng làm việc, thiết kế
chi tiết máy vỏ khung, chọn cấp chính xác ,lắp ghép và phương pháp trình bày bản
vẽ, về dung sai lắp ghép và các số liệu tra cứu .
Do kiến thức về thiết kế máy còn hạn chế nên nội dung và trình bày còn hạn
chế không tránh khỏi thiếu sót .
1
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
Thiết kế cầu trục hai dầm kiểu hộp đảm bảo yêu cầu về thông số hoạt
động và đặc tính kỹ thuật cho trước:
- Kích thước nhỏ gọn phù hợp với không gian làm việc chật hẹp trong xưỏng
cơ khí.
- Đảm bảo tính bền ,an toàn kinh tế ,dễ dàng vận hành ,bảo trì
- Tăng năng suất giảm nhẹ sức lao động của công nhân trong việc vận chuyển
phôi.
- Đăc tính kỹ thuật
+ Tải trọng nâng: Q=12.5 (tấn) .
+ Chế độ làm việc trung bình : CĐ = 25% .
+ Chiều cao nâng H = 8 (m) .
+ Vận tốc nâng
( )
12
n

m
v
phùt
=
.
+ Vận tốc di chuyển xe lăn
( )
40
xe
m
v
phùt
=
.
+ Tầm rộng L = 20 (m).
2
Chương I
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MÁY XÂY DỰNG
I. ĐỊNH NGHĨA , PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI MÁY XÂY DỰNG
1) Định nghĩa về máy xây dựng :
- Máy xây dựng là danh từ chung chỉ các loại máy và thiết bị phục vụ cho
công tác xây dựng cơ bản , công nghiệp , cảng , thuỷ lợi , giao thông vận tải
v.v Do vậy chủng loại rất nhiều .
2) Phân loại máy :
- Để thuận tiện cho nghiên cứu và thiết kế chế tạo người ta phân loại máy xây
dựng theo tính chất công việc hay công dụng như sau :
- Máy phát lực : Dùng để cung cấp động lực cho các máy khác làm
việc , thường là những tổ máy điêzen phát điện , tổ máy nén khí v.v
- Máy vận chuyển : Sử dụng để vận chuyển hàng hoá , vật liệu . Nó được
phân ra làm nhiều loại khác nhau như máy vận chuyển ngang , máy vận

chuyển đứng , máy vận chuyển liên tục , máy xếp dỡ …
3
4
- Máy làm đất : Gồm các máy phục vụ các khâu thi công đất như máy đào đất ,
chuyển đất , xúc đất …
- Máy gia công đá : Phục vụ cho nghiền sàng rửa đá
- Máy làm bêtông : Dùng trong việc trộn , đổ và đầm bêtông
- Máy đóng cọc và nhổ cọc
5
- Máy gia công gỗ : Phục vụ việc cưa , xẻ , bào gỗ
- Máy gia công sắt thép : Phục vụ cho việc cắt , uốn , hàn thép và cốt thép
- Máy bơm nước : Phục vụ cho việc cấp thoát nước
- Các máy chuyên dùng
- Ngoài ra tuỳ theo yêu cầu nghiên cứu , thiết kế và sử dụng người ta còn phân
loại theo nguồn động lực ( máy chạy bằng động cơ đốt trong , bằng điện , khí nén
… ) , theo cách di động ( bánh hơi , bánh xích , bánh sắt … ) , theo phương pháp
điều khiển ( cơ khí , thuỷ lực , khí nén … )
3) Yêu cầu chung đối với máy xây dựng :
- Về kết cấu : đơn giản , gọn nhẹ , công suất thích hợp . Các chi tiết máy đơn
giản đủ độ bền , dễ chế tạo .
- Về sử dụng và bảo quản : cần có tính cơ động , điều khiển , tháo lắp , bảo
quản , vận chuyển không quá phức tạp , sử dụng thuận tiện an toàn , phù hợp với
khí hậu .
GIỚI THIỆU VỀ CẦU TRỤC
1) Khái niệm :
- Cầu trục là loại máy nâng được sử dụng chủ yếu để nâng và di chuyển các
vật nặng , xếp dỡ hàng hoá … Trong công nghiệp nó được sử dụng ở các nhà
xưởng lắp ráp chế tạo , trong các lò luyện kim .
2) Phân loại :
- Cầu trục được phân làm hai loại chính : cầu trục một dầm và cầu trục hai

dầm
+ Cầu trục một dầm bao gồm có kiểu treo và kiểu tựa
6
+ Cầu trục hai dầm cũng có hai kiểu : kiều tựa và kiểu treo
7
3) Cấu tạo chung của cầu trục
- Cầu trục có nhiều dạng khác nhau nhưng nhìn chung có các bộ phận sau :
- Động cơ : Trong máy trục sử dụng 3 loại động cơ như động cơ đốt trong ,
động cơ khí nén , động cơ điện . Động cơ đốt trong thích hợp với những máy di
động nhiều , hoạt động độc lập , không theo quỹ đạo nhất định và xa nguồn điện .
Động cơ khí nén thường được sử dụng trong những máy cố định hay máy công cụ
như máy đóng cọc , máy khoan , máy phun vôi … Động cơ điện là loại động cơ
được sử dụng rộng rãi nhất trong cầu trục vì phù hợp với tính chất làm việc của cầu
trục ( cố định , di chuyển ngắn theo quỹ đạo nhất định ) và có công suất cao , gọn
nhẹ , chịu tải tốt , thay đổi tốc độ và chiều quay nhanh , dễ tự động hoá …
- Hệ thống truyền động : Có rất nhiều kiểu truyền động như truyền động dầu
ép khí nén , truyền động điện , truyền động hỗn hơp , truyền động cơ khí . Tuy
nhiên trong cầu trục dùng phổ biến là truyền động cơ khí vì dễ chế tạo , an toàn .
- Cơ cấu công tác
- Cơ cấu quay
- Cơ cấu di chuyển : Thường sử dụng di chuyển bằng bánh xe và ray
- Hệ thống điều khiển : Sử dụng để tắt mở hoạt động của các cơ cấu .
- Khung bệ
- Các thiết bị phụ
- Để dễ dàng trong thiết kế người ta chia cầu trục ra làm ba cơ cấu chính : cơ
cấu nâng vật , cơ cấu di chuyển xe con , cơ cấu di chuyển cầu .
8
I, YÊU CẦU ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN
A. NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ
1) Nhiệm vụ :

- Thiết kế cầu trục hai dầm kiểu hộp .
2) Yêu cầu :
- Kích thước nhỏ gọn phù hợp với không gian làm việc chật hẹp trong xưỏng
cơ khí.
- Đảm bảo tính bền ,an toàn kinh tế ,dễ dàng vận hành ,bảo trì
- Tăng năng suất giảm nhẹ sức lao động của công nhân trong việc vận chuyển
phôi.
- Đăc tính kỹ thuật
+ Tải trọng nâng: Q=12.5 (tấn) .
+ Chế độ làm việc trung bình : CĐ = 25% .
+ Chiều cao nâng H = 8 (m) .
+ Vận tốc nâng
( )
12
n
m
v
phùt
=
.
+ Vận tốc di chuyển xe lăn
( )
30
xe
m
v
phùt
=
.
+ Tầm rộng L = 20 (m).

+ Vận tốc di chuyênỷ cầu V
c
= 100 (m/phút )
B. CHỌN PHƯƠNG ÁN
9
- Cơ cấu nâng được thiết kế dùng tời nâng và móc .
- Tời nâng gồm có động cơ điện , hộp giảm tốc ,tang và cáp nâng .
+ Động cơ điện có hai loại động cơ điện một chiều và động cơ điện xoay chiều .
Động cơ điện xoay chiều 3 pha được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp với
công suất , tính bền cao,momen khởi động lớn ,dễ đảo chiều.Bên cạnh đó ta có
động cơ điện một chiều : là loại động cơ điện có khả năng điều chỉnh tốc độ
trong phạm vi rộng , khi làm việc bảo đảm khởi động êm, hãm và đảo chiều dễ
dàng ,giá thành cao , khi lắp đặt cần thêm bộ chỉnh lưu khá phức tạp . Trên
những ưu khuyết điểm của hai loại động cơ điện xoay chiều và động cơ điện
một chiều ta thấy được động cơ điện xoay chiều tuy tính chất thay đổi tốc độ
không bằng động cơ điện một chiều nhưng vớiä tính thông dụng , bền và kinh tế
hơn thì những khuyết điểm của loại động cơ này vẫn chấp nhận được. Vậy khi
thiết kế cầu trục hai dầm này ta dùng động cơ điện xoay chiều ba pha là phù
hợp.
- Hộp giảm tốc : Sử dụng bộ truyền bánh răng trụ ,bộ truyền bánh răng bôi
trơn bằng tát dầu .
- Tang được chế tạo bằng gang xám ,có xẻ rãnh .Cáp vào rãnh thì ứng suất
phân bố đều , tránh được ứng suất tập trung trên cáp ,giảm được giá thành so
thép .
- Cáp nâng :lựa chọn dựa trên hệ số an toàn cho phép , và tuổi thọ của dây
cáp . Do đó ta phải chọn cáp cho phù hợp với tải trọng nâng , chịu lực căng dây lớn
.
- Có hai loại cáp có thể sử dụng :cáp bện xuôi và cáp bện chéo .
+ Cáp bện xuôi :có tính mềm ,dễ uốn qua ròng rọc và tang ,khả năng chống
mòn tốt (do tiếp xúc giữa các sợi cáp là tiếp xúc đường có nhược điểm là dễ bị tở

khi cáp bị đứt và dễ bị xoắn lại khi một đầu cáp ở trạng thái tự do .
10
+ Cáp bện chéo:có tínhcứng ,dễ mòn khi làm việc (do tiếp xúc giữa các sợi
cáp là tiếp xúc điểm) nhưng lại khó bị tở và không bị xoắn lại khi một đầu ở trạng
thái tự do.
- Dựa trên tính chất của hai loại cáp và cấu tạo của cơ cấu nâng ta chọn loại
cáp bện chéo .
- Những tính chất cơ bản của các loại thép :
+ Các loại thép lá ,tấm dập có sức chịu cao về kéo nén .Nên dùng cho các
phần tử tiếp nhận tải trọng kéo, nén . Ta sử dụng loại thép này làm các tấm kê .
+ Các loại thép CT3 , thường là thép hình có độ bền cơ tính , tính công nghệ
cao , tính bền dẻo do chịu va đập và tính hàn cao. Nên dùng cho các phần tử tiếp
nhận ứng suất uốn . Ta sử dụng loại thép này làm kết cấu dầm chịu lực và làm
khung xe con .
+ Phanh sử dụng trong cầu trục có nhiều loại như phanh má , phanh đĩa ,
phanh đai , phanh nón , phanh áp trục , phanh ly tâm . Để đảm bảo an toàn và thích
hợp với hệ thống dẫn động điện độc lập ta sử dụng loai phanh thường đóng
Chương: II
TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG
Số liệu ban đầu :
Trọng tải Q
0
= 12.5 (tấn) = 125000 (N).
Trọng lượng vật mang: bỏ qua khi tính.
Chiều cao nâng:H = 8 (m) .
Vận tốc nâng V = 12 (m/ phút)
Chế độ làm việc: CĐ% = 25%.
11
Hình 1: Sơ đồ cơ cấu nâng
Sơ đồ cơ cấu nâng :

1: Tang.
2: Khớp răng.
3: Hộp giảm tốc.
4: Khớp răng.
5: Phanh
6: Động cơ.






- Do tính chất quan trọng, yêu cầu cao và vị trí đặc biệt của cơ cấu nâng trong máy
trục . Vì vậy nó phải được thiết kế đảm bảo độ tin cậy , độ an toàn và ổn định cao ,
nó phải được chế tạo nghiêm chỉnh với chất lượng cao.
- Sơ đồ cơ cấu nâng được trình bày trên hình 1: bao gồm tang (1) được nối với hộp
giảm tốc (3) qua khớp răng (2), hộp giảm tốc nối với động cơ (6) qua khớp nối
răng, một nửa khớp dùng làm bánh phanh về phía hộp giảm tốc , phanh (5) là loại
phanh lo xo điện 2 má áp trục .
- Với sơ đồ như trên sẽ đảm bảo độ cứng vững, tính bền và giảm thời gian bảo
dưỡng.
Chọn loại dây
- Dây thường dùng trong máy trục có 2 loại dây chính đó là xích và cáp.
12
- Xích có ưu điểm là dề uốn, có thể làm việc với tang và đĩa xích có đường kính
nhỏ nên bộ truyền có kết cấu gọn nhẹ, đơn giản. Tuy nhiên, nó chỉ làm việc với vận
tốc gới hạn không quá 1 m/s. Nếu vận tốc quá vận tốc gới hạn thì các mắt xích bị
mòn nhanh làm 2 tăng khả năng đứt xích .Vì vậy xích tường ít dược sử dụng hơn

cáp.
- Dây cáp thép là loại dây được dùng trong ngành máy trục nhiều nhất vì nó có khả
năng làm việc với vận tốc cao mà không ồn, uốn được theo mọi phương, chịu được
tải trọng khác nhau, trọng lượng bản thân nhỏ và ít đứt đột ngột. Cáp có nhiều loại
như: cáp bện đơn, cáp bện kép, cáp bện trái, cáp bện phải, bện hỗn hợp … Trong
đó cáp bện kép là loại được dùng chủ yếu trong máy trục. Ta chọn loại cáp
π
k-p
6x19 lõi đay theo tiêu chuẩn TOCT 2688-80 làm dây cho cơ cấu nâng.Đây là loại
cáp bện kép có lõi đay thấm dầu, các sợi cáp tiếp xúc đường, các sợi cáp có đường
kính bằng nhau.












3. Chọn palăng.
- Có 2 loại palăng thường dùng đó là: palăng đơn và palăng kép
13
Hình 2: Kết cấu của cáp
- Loại palăng đơn (A) do chỉ có một nhánh dây chạy trên tang nên mỗi khi cuốn và
nhả cáp có sự di chuyển của dây dọc trục làm khó hạ vật đúng vị trí gây ra tải tác
động lên ổ đỡ thay đổi.

- Loại palăng kép (B) có2 nhánh dây cuốn lên tang nên nâng hạ vật đúng vị trí, áp
lực lên các ổ trục sẽ được phân đều và ít thay đôỉ. Theo bảng 2-6[2], với tải trọng
12.5 tấn ta chọn palăng có bội suất a = 2x2. Sơ đồ palăng được bố trí như hình 3B.












- Lực căng lớn nhất ở nhánh dây cuốn vào tang khi nâng vật .

max
*(1 )
*(1 )*
o
a t
Q
s
m
η
η η
−
=
−

14
Hình 3: Palăng đơn và palăng kép
Trong đó :
Q
o
= Q + Q
m
:tải danh nghĩa (tấn) với Q là tải trọng
nâng ,Q
m
là trọng lượng vật mang . Khi tính toan bỏ qua
trọng lượng vật mang
m : số dây cuốn lên tang , với tang sử dụng là tang kép m = 2.
t : số ròng rọc đổi hướng , do dây mắc trực tiếp lên tang t = 0.

η
:hiệu suất của ròng rọc , theo bảng 2-5[2] ứng với điều kiện sử dụng ổ
lăn được bôi trơn bằng mỡ trong điều kiện bình thường .
vậy :
max
2 0
*(1 )
125000*(1 0.98)
31566( )
*(1 )* 2*(1 0.98 )0.98
o
a t
Q
s N
m

η
η η
−
−
= = =
− −
- Hiệu suất của palăng :
max
o
S
S
η
=
, (cth:2-21[2]) .
trong đó :
S
o
: lực căng tên nhánh dây treo vật đầu tiên ,
*
o
o
Q
S
m a
=
a : bội suất của palăng a = 2x2 do là palăng kép . vậy:
max max
125000
0.99
* * 2*2*31566

o o
S Q
S m a S
η
= = = =

15
4. Kích thước dây :
- Dây cáp dùng trong máy trục phải có kích thước phù hợp với tải trọng,
dây cáp thường được tính toán và chọn theo lực kéo đứt .
S
đ
= S
max
* k , (cth: 2-10[2]) .
Trong đó: k là hệ số an toàn, được tra theo bảng 2-2[2] ,ứng với chế độ
làm việc trung bình k = 5.5 .vậy:
S
đ
= S
max
* k = 31566 * 5.5 = 173613 (N).
- Theo Atlas máy trục ta chọn được loại cáp
π
k – p 6x19 có ứng suất
giới hạn bền
b
σ

= 1700(N/mm

2
) , đường kính cáp d
c
= 18(mm).
5. Tính tang :
- Tang dùng trong máy trục có hai loại là tang trơn và tang xẻ rãnh
- Tang trơn dùng để quấn nhiều lớp cáp khi chiều cao nâng lớn
- Tang xẻ rãnh dùng quấn một lớp cáp trong co cấu nâng dẫn động bằng
điện với chiều cao nâng vật không qua lớn .Ở tang có rãnh thì dây cáp
được quấn theo rãnh nên không bị rối cáp và kẹt cáp, dây cáp ít mòn vì
ít cọ xát vào nhau. Tang có rãnh chia làm hai loại:
+ Tang đơn là tang xẻ rãnh theo một chiều, có một nhánh dây treo vật.
+ Tang kép là loại tang xẻ rãnh ở hai nửa khác nhau và khác chiều, có hai
dây treo vật .
- Với chiều cao nâng H = 8 (m) ta chọn loại tang xẻ rãnh sâu.




- Các kích thước của tang :
Chiều dài của tang: L = L
o
+ 2 * L
1
+ 2*L
2
+ L
3
, (cth: 2-14[2])
16

Hình 4: Kích thước của tang
Trong đó L
1
là chiều dài phần tang kẹp đầu cáp.
L
2
là chiều dài phần tang làm thành bên.
L
3
là chiều dài phần tang không cắt rãnh.
L
4
+ 2*h
min
*tg
α

≥
L
3
≥
L
4
-2*h
min
*tg
α
L
4
là khoảng cách giữa hai ròng rọc ngoài cùng trên khung treo móc.

h
min
là khoảng cách nhỏ nhất giữa trục tang và trục ròng rọc.
α
là góc nghiêng cho phép khi dây chạy trên tang bị lệch so với phương đứng , với
tang cắt rãnh tg
α
= 1/10 .
Cụ thể:
+ Chiều dài một nhánh cáp cuốn lên tang khi làm việc với chiều cao nâng la
H = 8(m).
l = H * a = 8 * 2 = 16(m).
+ Đường kính tang: Được xác định theo công thức
D
t

≥
d
c *
(e-1) , (cth: 2-12[2] ).
Trong đó: e = 25 , là hệ số thực nghiệm được xác định theo bảng
2-4[2] tương ứng với chế độ tải trọng trung bình.
Vậy:
D
t
= d
c *
(e-1) = 18 * (25-1) = 432(mm) , lấy D
t
= 430(mm)

+ Số vòng cáp cuốn lên 1 nhánh.
'
( )
o
t c
l
Z Z
D d
π
= +
+

Trong đó:
Z
o

≥
1.5, ta chọn Z
o
= 2 , là số vòng cáp cố định trên tang để giảm bớt lực kẹp đầu
dây cáp , số vòng cáp này không được sử dụng khi làm việc .
D
t
: là đường2 kính tang , D
t
= 430(mm).
D
c
là đường kính cáp d
c

= 18(mm).
Vậy:
17
'
16
2
( ) (0.43 0.018)
o
t c
l
Z Z
D d
π π
= + = +
+ +
= 13 (vòng)
+ Chiều dài phần tang cắt rãnh
L
0
= 2 * Z * t
Trong đó:t là bước rãnh trên tang đươc chon theo tiêu chuẩn trong Atlas máy trục .
Tương ứng với đường kính cáp d
c
= 18(mm) ta chọn theo tiêu chuẩn MH 5365-64
được t = 20.
Vậy:
L
0
= 2 * 13 * 20 = 520(mm).
+ Chiều dài phần tang kẹp cáp:

Với phương pháp kẹp cáp thông thường ta cần thêm 3 vòng rãnh cáp để đảm bảo
cho đầu cáp cặp.
L
1
= 3 * t = 3 * 20 = 60(mm)
+ Chiều dài phần tang làm thành bên:
L
2
= 2 * d
c
= 2 * 18 = 36(mm).
+ Chiều dài phần tang không cắt rãnh:
L
4
+ 2*h
min
*tg
α
≥
L
3

≥
L
4
-2*h
min
*tg
α
Chọn L

4
= 230(mm) , h
min
= 800(mm).
Vậy :
230 + 2*800 *1/10
≥
L
3

≥
230 -2*800*1/10
390
≥
L
3
≥
70, chọn L
3
= 290 (mm).
Vậy chiều dài tang là:
L = L
o
+ 2 * L
1
+ 2*L
2
+ L
3
= 520 + 2 * 60 + 2 * 36 + 290

L = 1002(mm) , chọn L = 1000(mm).
+ Bề dày thành tang tính theo kinh nghiệm:
δ
= 0.02 * D
t
+ {(6
÷
10)(mm)}.
δ
= 0.02 * 430 + 3 = 11.6(mm)
+ Kiểm tra độ bền của tang.
18
Khi làm việc thành tang bị uốn , nén và xoắn .Với chiều dài của tang nhỏ
hơn 3 lần đường kính của nó thì ứng suất uốn và xoắn không vượt quá (10
÷
15)%
ứng suất nén. Ví vậy tang được kiểm tra sức bền theo điều kiện nén với ứng suất
cho phép là:

[ ]
max
* *
*
n n
k S
t
ϕ
σ σ
δ
= ≤

Trong đó :
ϕ
là hệ số giảm ứng suất , đối với tang kép
ϕ
= 0.8
k là hệ số phụ thuộc lớp cáp quấn lên tang ,ở đây chỉ có một lớp cáp quấn lên
tang nên k = 1.
[ ]
n
σ
là ứng suất nén cho phép .tang được chế tạo là gang CH 15-32 có giới
hạn bền nén là
bn
σ
= 565 (N/mm
2
), ta có
[ ]
[ ]
2
565
113( )
5 5
bn
n
N
mm
σ
σ
= = =

Vậy:
max
* *
1*0.8*31566
* 11.6*20
n
k S
t
ϕ
σ
δ
= =
= 108.8 (N/mm
2
).
⇒

[ ]
n n
σ σ
≤
vậy tang đủ bền .

6. Chọn động cơ điện:
- Công suất tĩnh khi nâng vật :
*
60*1000*
n
Q v
N

η
=
, (cth: 2-78[2]).
Trong đó:
η
là hiệu suất toàn cơ cấu ,
0
* *
t p
η η η η
=
.
với:
0.96
t
η
=
là hiệu suất tang , được tra theo bảng 1-9[2].
0.99
p
η
=
là hiệu suất của palăng .
19

0
η
là hiệu suất của bộ truyền , tra theo bảng 1-9[2] ta
được

0
0.97
η
=
nhưng do kể cả khớp nối răng ta lấy
0
0.93
η
=
.
V
n
là vận tốc nâng, V
n
= 12 (m/s).
Vậy :
0
* *
t p
η η η η
=
= 0.96 * 0.99 * 0.92 = 0.88 .
⇒
ta được :
*
125000*12
28.73
60*1000* 60*1000*0.88
n
Q v

N
η
= = =
(kw).
- Với công suất tĩnh 28.73(kw) và chế độ làm việc trung bình ta chọn được
loại động cơ MTB412-8 với các thông số sơ bộ :
Công suất danh nghĩa: N
đc
= 22 (kw).
Số vòng quay : n
đc
= 715 (vòng/phút).
Mômen vô lăng: (G
i
D
i
)
2
roto
= 30 Nm
2
.
Khối lượng động cơ: m
đc
=345 (kg).
Đương kính trục ra: d = 65(mm).
7. Tính tỷ số truyền .
- Tỷ số truyền chung từ trục động cơ đến trục tang:
dc
o

t
n
i
n
=
, (cth:3-15[2]) .
Trong đó:
t
η
là số vòng quay của tang đảm bảo vận tốc nâng cho trước
*
12*2
* *0.448
n
t
o
v a
n
D
π π
= =
= 17.05 (vòng/phút).
Vậy:
20

715
43
17.05
dc
o

t
n
i
n
= = =

Tính phanh :
- Trong máy trục phanh được chia làm hai nhóm.
- Nhóm I gồm : các loại khoá dừng bánh cóc , khoá dừng ma sát dùng để giữ vật ở
trạng thái treo .
- Nhóm II gồm các loại phanh: phanh dừng, phanh thả , phanh má , phanh đai… .
- Trong cơ cấu nâng để an toàn người ta thương dùng phanh má thường đóng , để
chọn phanh ta dựa vào mômen phanh
* * *
2* *
o o
ph
o
k Q D
M
a i
η
=
(cth:3-14[2])
Trong đó :
K là hệ số an toàn. Với chế độ làm việc trung bình theo bảng
3-2[2] ta được k = 1.7.
D
o
= D

t
+ d
c
= 0.43 + 0.018 = 0.448 (m).
i
o
= 42 ,
η
= 0.88 .
Vậy :
* * *
1.75*125000*0.88*0.448
500( )
2* * 2*2*43
o o
ph
o
k Q D
M Nm
a i
η
= = =
- Với M
ph
= 513.3 (Nm) ta chọn loại phanh 2 má thường đóng TKT-300 đảm bảo ù
mômmen phanh danh nghĩa vừa đúng 500 Nm theo tiêu chuẩn BHNN Π Γ ΜΛ .
Bộ truyền :
- Bộ truyền trong cơ cấu nâng được chọn dưới dạng hộp giảm tốc sao cho đảm bảo
tỷ số truyền là 43 với sai số trong khoảng 5%. Hộp giảm tốc ở đây là hộp giảm tốc
bánh răng trụ 2 cấp phân đôi , đặt nằm ngang, trục vào và trục ra quay về một phía.

Tương ứng với tỷ số truyền là 43 và chế độ làm việc trung bình, số vòng quay trên
trục vào ,và yêu cầu về lắp ráp ta chọn hộp giảm tốc U2-500 , có các đặc tính sau :
+ Kiểu hộp : 2 cấp bánh răng trụ răng nghiêng
+ Tổng khoảng cách trục : A = A
n
+A
c
=300 + 200 = 500 ( mm )
21
+ Tỷ số truyền i= 41.34
+ Kiểu lắp :Theo sơ đồ IV – trục ra và trục vào quay về một phía ; đầu trục ra :
Làm liền khớp răng
-Vậy sai số tỷ số truyền là.
43 41.34
3.86%
43
δ
−
= =

10. Kiểm tra nhiệt động cơ :
- Sơ đồ tải trọng chế độ làm việc trung bình.
- Cơ cấu sẽ làm việc với chế độ tải trọng thay đổi tương ứng với trọng lượng vật
nâng Q
1
= Q , Q
2
= 0.5Q , Q
3
= 0.1Q với tỷ lệ thời gian làm việc tương ứng

là1:5:4 .







- Cơ cấu sẽ làm việc với chế độ tải trọng thay đổi tương ứng với trọng lượng
vật nâng Q
1
= Q , Q
2
= 0.5Q , Q
3
= 0.1Q với tỷ lệ thời gian làm việc tương
ứng là1:5:4 .
- Các máy trục làm việc theo chế độ ngắn hạn lặp đi lặp lại , đặc trưng bơỉ
sự đóng mở liên tục , có thời gian nghỉ giữa các khoảng thời gian làm
22
Hình 5:Sơ đồ tải trọng
việc nên động cơ chưa kịp nóng đến nhiệt độ ổn định . Ngoài ra các cơ
cấu làm việc với cường độ thực tế không trùng với cường độ chuẩn mà
tuỳ thuộc vào tải trọng. Mặt khác khi tính công suất động cơ ta tính
với toàn tải nên cần phải kiểm tra nhiệt động cơ bằng thông số mô đun
trung bình bình phương.
- Các thông số cần tính toán:
Trọng lượng vật nâng không kể trong lượng vật mang
Q
o

= Q = 125000 (N).
Lực căng khi treo vật:
*(1 )
31566( )
*(1 )*
o
n
a t
Q
S N
m
η
η η
−
= =
−
Hiệu suất cơ cấu không tính hiệu suất palăng:
'
* 0.96*0.93 0.8929
t o
η η η
= = =
Mô men trên trục động cơ khi nâng vật:
'
* *
2* *
n o
n
o
S D m

M
i
η
=
, (cth:2-79[2]).
Trong đó :
D
o
= D
t
+ d
c
= 0.43 + 0.018 = 0.448(m).
Vậy :
'
* *
31566*0.448*2
368( )
2* * 2*43*0.8928
n o
n
o
S D m
M Nm
i
η
= = =
Lực căng khi hạ vật :
( )
( )

( )
( )
( )
1
2 0
* 1 * 125000* 1 0.98 *0.98
30935
* 1 * 2* 1 0.98 *0.98
a t
o
k
a t
Q
s N
m
η η
η η
+ −
− −
= = =
− −
Mômen trên trục động cơ khi hạ vật :
'
* * *
2*
h o
h
o
S D m
M

i
η
=
=
30935*0.448*2*0.8928
288
2*43
=
(Nm)
23
Thời gian mở máy khi nâng hạ vật :
2 2
1 1
2
* ( ) * * *
375*( ) 375*( )* * *
n
i i I o o
m
m n m n o
G D n Q D n
t
M M M M i a
β
η
∑
= +
± ±
,
(cth:3-3[2]) , “+” :nâng vật , “-“ : hạ vật .

Trong đó:
∑(G
i
D
i
2
)
I
= ∑(G
i
D
i
2
)
roto
+ (G
i
D
i
2
)
khớp

∑(G
i
D
i
2
)
roto

= 30 (Nm) , (G
i
D
i
2
)
khơp
= 34.2 (Nm) , β = 1.1 .
Vậy :β(G
i
D
i
2
)
I
= 70.06 (Nm) .
Mômen mở máy :
max min
(1.8 2.5) 1.1
1.8
2 2
m m dn dn
m dn
M M M M
M M
+ ÷ +
= = =
22
9550 9550 294( )
715

dc
dn
dc
N
M Nm
n
= = =
.
⇒
1.8 1.8*224 403.2( )
m dn
M M Nm= = =
η là hiệu suất cơ cấu tra theo đồ thị hình 2-24[2] .
Bảng kết quả tính toán với các trường hợp tải trọng khác nhau:
Các thông số Q
1
= Q Q
2
= 0.5Q Q
3
= 0.1Q
Q
o
(N) 125000 62500 12500
S
n
(N) 31566 15783 3156.6
η
0.88 0.82 0.6
M

n
(Nm) 383.3 203.3 56.2
S
h
(N) 30934 15467 3093
M
m
(Nm) 290 137 20
T
m
n
(s) 0.7 0.28 0.2
T
m
h
(s) 0.112 0.14 0.17
Thời gian chuyển động với vận tốc ổn định :
24

60* 60*8
40( )
12
v
n
H
t s
v
= = =
.
Mô men trung bình bình phương :

2 2
* *
m m t v
tb
M t M t
M
t
∑ + ∑
=
∑
, thay các số liệu vào ta có:
M
tb
= 238 (Nm).
Công suất trung bình bình phương của động cơ phát ra:

*
9550
tb dc
tb
M n
N =
, (cth:2-76[2]) .
Trong đó : n
đc
= 715 (vòng/phút) là số vòng quay của động cơ .
Vậy :
*
238*715

18( )
9550 9550
tb dc
tb
M n
N kw= = =
.
Như vậy động cơ MTB 412-8 với chế độ tải trọng trung bình, có công suất
danh nghĩa là 12 (kw) hoàn toàn thoả mãn điều kiện làm việc.
Các cơ cấu khác :
Móc .
- Móc dùng trong máy trục có hai loại chủ yếu là móc đơn và móc hai
nghạnh.
- Móc đơn (hình a ) là loại móc thường dùng được chế tạo
25
A A
B
B
Hình 6: Móc đơn và móc hai nghạnh
C C
a b