Kỹ thuật nâng chuyển, chương 6 docx

Chương 6: 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
bằng các phương pháp rèn , dập hay ghép từ các tấm
kim loại được chế tạo bằng thép 20 hoặc thép CT3 .
- Móc hai nghạnh ( hình b) là móc dùng để treo tải có
hình
dạng dài như cột điện , ống dẫn , gỗ …
- Với tải trọng 12.5 tấn theo tiêu chuẩn TOCT 6627-74
ta chọn
móc có số hiệu N
o
17 chế tạo bằng thép 20 có các ứng
suất giới hạn
A A
B
B
Hình 6:
Móc đơn và móc hai nghạnh
C C
a b

-1
= 210(N/mm
2
) , 
ch
= 250 (N/mm
2

) , 
b
= 420
(N/mm
2
) , các thông số của móc : d
o
= M64 , D = 90
(mm) , m
móc
= 36 (kg) .
- Kiểm tra bền móc tại các tiết diện
+ Tại tiết diện A-A
+ Ứng suất lớn nhất xuất hiện ở thớ phía trong tại điểm 1
+ Diện tích thiết diện hình thang thân móc:
2
1
20 75
* *115 5462.5( )
2 2
b b
F h mm


   .
Trong đó :
b
1
=20 (mm) , b = 75(mm) , h = 115(mm).
+ Vò trí trọng tâm thiết diện:

1
1
1
2 2*20 75 115
* * 46.4( )
3 75 20 3
b b h
e mm
b b


  
 
.
+ Bán kính cong thân móc:
1
120
46.4 106.4( )
2 2
a
r e mm
     .
Hình 7
: Tiết diện A
-
A
1
e
1
Trong đó:

a là đường kính miệng móc .
+ Hệ số hình học của tiết diện :
 
   
1 2
1 2 1
1 1
2*
1 *ln
b b r er
k b r e b b
h b b h r e
 
 
 
      
 
 
 
 
 
.
Trong đó :
e
2
= h – e
1
= 115 – 46.4 = 68.6(mm) .
 
   

2*106.4 75 20 106.4 68.6
1 20 106.4 68.6 *ln 75 20
115* 20 75 115 106.4 46.4
k
   
 
      
 
 
 
 
 
k = 0.09
+ Ứng suất tại A-A :
1
2
* 125000* 46.4
196.2( )
120
* * 5462.5*0.09*
2 2
Q e
N
a
mm
F k

  
Ứng suất cho phép :
 

 
2
250
208( )
1.2
ch
N
n mm


   .
(cth:1-6[2])
+ Tại tiết diện B-B :
1
2
* 125000* 46.4
98.1( )
120
2* * * 2*5462.5*0.09*
2 2
Q e
N
a
mm
F k

   .
Ứng suất cắt xác đònh theo công thức 2-7[2] .
2
125000

22.9( )
5462.5
Q N
F mm

   .
Ứng suất tổng cộng :
2 2 2 2
2
3* 98.1 3* 22.9 105.8( )
T
N
mm
  
     .
Vậy


T
 
 .
+ Tại tiết diện C-C : phát sinh ứng suất kéo tại cuống
móc .
2 2
2
1 1
125000
49.6( )
56.639
* *

4 4
Q Q N
d
F mm

 
   
.
+ Ứng suất cho phép:
 
'
2
70( )
N
mm

 theo bảng 2-1[2] .
Trong đó :
d
1
= 56.639(mm) là đường kính chân ren, theo tiêu
chuẩn TCVN2248-77
với đường kính cuống móc d = 64 (mm) .
+ Chiều cao đai ốc:
 
 
 
2 2 2 2
1
4* *

4*125000*6
54( )
64 56.639 20
o
o d
Q S
H mm
d d
  
  
 
.
Trong đó;
[

d
] = 20(N/mm
2
) tra theo bảng 2-9[1] .
+ Ứng suất cắt chân ren:
2
1 1
125000
26.7( )
* * * * *56.639* 0.87 *0.56*54
c
Q N
d k k H mm

 

   .
+ Ứng suất cắt cho phép:
   
'
2
0.6 42( )
N
mm
 
  .
Vậy


c c
 
 .
Trục tang :
Sơ đồ trục tang :
Bộ phận tang được lắp trên trục và ổ như hình 8. Vì sử
dụng tang kép nên vò trí hợp lực căng dây sẽ không đổi và nằm
giữa tang. Trò số hợp lực này là :
max
2* 2*31566 63112( )
R S N
  
Tải trọng tác dụng lên ma bên trái ( tại điểm D ) là :
)(7.29864
1418
671
*63112

1418
671
*
NRR
D

Tải trọng tác dụng lên ma bên phải ( tại điểm C ) là :
)(3.332477.2986463112 NRRR
DC

Phản lực tại ổ A là :
97
1418
146
97*)971418(*



CD
A
RR
R
)(2.29181
97
1418
146
97*48.34168)971418(*9.28943
NR
A






Hình 9: sơ đồ chòu lực của trục
tang
A
D
E
C
B
Hình 10 : Biểu đồ mô men của trục
Phản lực tại ổ B là :
)(8.339302.2918163112 NRRR
AB

Mômen uốn tại D là :
)(4260455146*2.29181146* NmmRM
AD

Momen uốn tại C là ;
)(6.329128797*8.3393097* NmmRM
BC

Vậy tại điểm D chòu momen lớn nhất .
Trục tang không truyền mômen xoắn mà chỉ chòu uốn , đồng
thời trục quay với tang khi làm việc nên nó chòu ứng suất theo
chu kỳ đối xứng
Vật liệu dùng chế tạo trục tang là thép 45 có giới han
bền là

2
610( )
b
N
mm

 , giơí hạn chảy là
2
430( )
ch
N
mm

 và
giới hạn mỏi là
'
1
2
250( )
N
mm



ng suất uốn cho phép với chu kỳ đối xứng là ;
 
'
1
' 2
250

[ ] 78( )
* 1.6* 2
N
n k mm



  
Trong đó :
[n] là hệ số an toàn cho phép ( lấy theo bảng 1-8[2]) , [n]=1.6
K
’
là hệ số tập trung ứng suất ( lấy theo bảng 1-5[2]) , k
’
= 2
Đường kính tại điểm D là :
 
)(7.81
78*1.0
2.4260455
*1.0
3
3
mm
M
d
D


(cth7-3[3])

Ta chọn d = 90 (mm)
Kiểm tra tại tiết diện nguy hiểm
- Tại tiết diện I-I có d = 90 (mm)
+ Ứng suất uốn lớn nhất
)(44.58
90
*
1
.
0
2.4260455
*
1
.
0
233
max
mm
N
d
M
D
Iu


Hình 11 : Tiết diện nguy hiểm của trục
+ Số giờ làm việc :
T = 44000 (h) theo phần trên
+ Số chu kỳ làm việc :
6

60* * *( %) 60*44000*17.5*0.25 11.55*10
o tg
Z T n CD  
Trong đó n
tg
là số vòng quay của tang (theo phần trên)
+ Số chu kỳ làm việc ứng với các tải trọng khác nhau :
6 5
1 0
1 1
* *11.55*10 11.55*10
10 10
Z Z  
6
2 0
5 5
* *11.55*10 5775000
10 10
Z Z  
6
1 0
4 4
* *11.55*10 4620000
10 10
Z Z  
+ Số chu kỳ tương đương là :
8 8 8
1 2 3
*1 *0.5 *0.1
td

Z Z Z Z  
8 8 8
1155000*1 5775009*0.5 4620000*0.1 1177560
td
Z    
+ Hệ số chế độ làm việc :
7 7
8
8
10 10
1.306
1177560
C
td
k
Z
  
+ Giới hạn mỏi tính toán :
'
1 1
2
* 1.306* 250 326.5( )
C
N
k
mm
 
 
  
+ Hệ số chất lượng bế mặt

0.9


(lấy theo đồ thò hình 1-8 [3]) ,
ứng với gia công tinh .
+ Hệ số ảnh hưởng kích thước
0.75


 (lấy theo đồ thò hình 1-
7[3]) , ứng với thép cacbon và đường kính d = 90 (mm).
+ Hệ số tập trung ứng suất
1.7
k

 ( lấy theo bảng 7-4[3]) , ứng
với rãnh then.
+ Hệ số an toàn :
1
1
1
max
326.5
2.22
1.7 335
*58.44 *0
* *
0.75*0.9 610
u m
b

n
k




 
  


  


+ Hệ số an toàn cho phép [n] = 1.6 (theo bảng1-8[2]) , vậy n
I
>
[n]
+ Tương tự tại tiết diện II-II và III-III ta có
Mô men uốn là :
)(427911970*7.2986475*2.29181
2
140
*75*
NmmRRM
DAII

2
140
*)14075(*
DAIII

RRM 
)(4182429
2
140
*7.29864)14075(*2.29181
NmmM
III

Ứng suất uốn lớn nhất :
)(7.58
90
*
1
.
0
4279119
*
1
.
0
233
max
mm
N
d
M
D
IIu



)(39.57
90
*
1
.
0
4183429
*
1
.
0
233
max
mm
N
d
M
D
IIIu



- Hệ số an toàn là :
1
1
max
326.5
2.21
1.7 335
*58.7 *0

* *
0.75*0.9 610
II
u m
b
n
k




 
  


  


1
1
max
326.5
2.26
1.7 335
*57.39 *0
* *
0.75*0.9 610
III
u m
b

n
k




 
  


  


Vậy n
II
, n
III
> [n]
Kích thước đã chọn đảm bảo độ bền
c, Tính bulông kẹp cáp trên tang .
Ta có lực tác dụng lên bộ phận kẹp cáp là .
'
max
f
S
S
e


Trong đó  = 4 do quấn 2 vòng cáp dự trữ trên tang .

S
max
= 31566N
f = 0,12

'
0.12*4
31566
6987.5
S
e

 
(N) .
Chọn S
’
= 6988 (N) .
Lực ép tổng cộng của bulông tác dụng tấm kẹp .
'
* 1.25* 6988
21837.5( )
0.4
c S
p N
w
   .
Trong đó :
c = 1.25 là hệ số an toàn kẹp .
w = 0.4 là hệ số cản dòch chuyển của cáp .
Ta có

'
4*
* *
k
p
d
Z
 
 (cth3-46[1]) .
Theo phụ lục 1.4[3] , ta có

ch
của thép Ct3 dùng làm
bulông là 240 Mpa .
Ta có

k
’
=
k
ch

=
4
240
= 60(Mpa) .
Trong đó k = 4 hệ số an toàn .
Vậy
'
4* 4*21837.5

15.2
* * *2* 60
k
p
d
Z
  
   (mm) .
Với Z = 2 số bulông .
Ta chọn bulông M16 .
d, Tính bulông lắp mặt bích của tang
Công suất truyền của hộp giảm
N = 37 (kw)
Sơ đồ tính bulông
ulông lắp trên mặt bích của tang được lắp không có khe hở nên
lực tác dụng nên bulông là :
2*
*
M
F
Z D

Với
6 6
9.55*10 * 9.55*10 *37
24971731,5( )
14,15
t
N
M Nmm

n
   là mômen tác
dụng nên bulông
Z = 6 là số bulông cùng bán kính tác dụng
D = 470/2 = 235 (mm) là bán kính tác dụng
Vậy lực tác dụng nên bulông là
2*24971731,5
17710( )
6*470
F N
 
Đường kính bulông
 
1
4*
* *
F
d
i
 

Với i = 1 là số mặt tiếp xúc
 
240
80( )
3
ch
Mpa
s



  là ứng suất cắt
1
4*17710
16.79( )
*1*80
d mm

 
Vậy ta chọn bulông M 20 theo phụ lục 14.2[2]