thiết kế cần trục derrick tải trọng nặng 3 tấn lắp trên tàu thủy, chương 11 ppt

Chương 11: Khớp nối trục động cơ với
hộp giảm tốc
Do điều kiện làm việc trên tàu, chọn loại khớp vòng đàn
hồi là loại khớp nối di động có thể lắp và làm việc khi hai trục
không đồng trục tuyệt đối; ngoài ra trục này còn giảm được
chấn động và va đập khi mở máy và phanh đột ngột. Căn cứ vào
đường kính bánh phanh, mômen lớn nhất khớp có thể truyền
được.
2.2.2.7.4. Tính chọn móc
Với tải trọng 3tấn ta chọn được móc câu kiểu A, số hiệu N
0
10 móc chế tạo bằng thép 20, có giới hạn bền 
b
= 420N/mm
2
;
giới hạn chảy

T
= 250N/mm
2
, độ bền mỏi 
m
= 120N/mm
2
có
các thông số bảng (2-9):
Bảng 2-9. Các kích thước cơ bản của móc
Thông
số
Thông

số
Thông
số
D 55 l 155 R
d
20
S 40 1
1
45 R
e
55
B 34 l
2
30 R
f
60
H 52 R 8 R
g
10
D 35 R
a
38 R
h
2,5
d
1
30 R
b
28 m,kg 3,0
d

e
M30 R
c
70
2.2. CƠ CẤU THAY ĐỔI TẦM VỚI
2.3.1. Xác Đònh Sơ Đồ Palăng
2.3.1.1. Sơ đồ palăng
2.3.1.2. Các thông số tính toán
- Tải trọng nâng: Q = 3 tấn
- Vận tốc thay đổi tầm với: V
t
= 20 (m/ph)
- Chu kỳ làm việc của cần cẩu: 25
 30 lần/giờ
- Số lần mở máy: 120 lần/giờ
- Chế độ làm việc của cơ cấu, TB
- Chiều dài cần, L
c
= 12m
2.3.2. Tính Toán Cơ Cấu Thay Đổi Tầm Với
2.3.2.1. Palăng nâng cần
Lực trong palăng nâng cần sẽ xuất hiện lớn nhất khi tầm
với xa nhất (
 = 15
0
) khi có vật nâng lớn nhất Q = 36000N, gồm
các thành viên.
Q
0
: tải trọng vật nâng và

bộ phận mang vật
W
1
: Tải trọng gió tác
dụng lên cần:
W
2
: Tải trọng gió tác
dụng lên vật nâng chuyển lên
đầu cần
G
c
: Trọng lượng cần
a
1
: khoảng cách từ chân cần đến trọng tâm cần
a
2
: khoảng cách từ chân cần đến đầu cần
Lực S
1
do trọng lượng vật nâng cùng bộ phận mang và
trọng lượng bản thân cần, công thức:
0 2 1
1
36000.11,6 4000.6.cos15
55029
8,01
c
Q a G a

S N
b


  
Trong đó: b = L
c
. sin = 8.01m
Tải trọng gió tác dụng lên cần đặt đứng, theo công thức:
W
1
’ = k
k
. q.F
0
= 1,2.200.2,4 = 672N
Với: k
k
= 1,2 hệ số cản khí động học
q = 200/m
2
áp lực gió trạng thái làm việc
F
0
– diện tích chòu gió của cần, có thể tính được theo biên dạng
cần.
Khi cần nghiêng với một góc 
1
= 15
0

tải trọng gió tácd ụng lên
cân bằng:
W
1
= W’. sin  = 627. sin 15
0
= 174N
Tải trọng gió lên vật nâng truyền đến đầu cần là:
W
2
= k
k
. q. F
v
= 1,2. 200.4 = 1120N
Với: F
v
– diện tích chòu gió ước lượng của vật nâng, F
v
= 4m
2
Lực S
2
trong palăng nâng cần do tải trọng gó là
b
LWLW
b
HWHW
S
cc 1211

2211
2
sin sin.2/.







= N468
01,8
15sin.12.112015sin6.174
00


Lực lớn nhất xuất hiện trong palăng nâng cần khi  = 15
0
là:
S
T
= S
1
+ S
2
= 55029 + 468 = 55497N
2.3.2.2. Tính chọn cáp
Lực căng đònh mức xuất hiện ở nhánh dây cáp lên tang qua
ròng rọc dẫn hướng khi mang vật và cần.
55497

15425
. . 4.0,92.0,98
T
dm
p r
S
S N
a
 
  
Lực kéo đứt dây cáp:
S
đ
= S
đm
.k =
15425
. 5,5 = 84840N
Thông qua S
đ
đã tính ta chọn cáp theo tiêu chuẩn OCT
3077-55 có lực đứt dây S
đ
 S
max
. n, ta chọn được cáp có thông
số sau:
Ký hiệu cáp:
K – P 6 x 19
Giới hạn bền của sợi:


b
= 1500N/mm
2
Đường kính cáp: d
e
= 15 mm
Lực kéo đứt : S
đ
= 11050 kg/mm
2
Tiết diện của cáp: F
e
= 86,91 mm
2
Trọng lượng cáp trên 100m là 81,02 kg
2.3.2.3. Kích thước cơ bản của tang và ròng rọc
Đường kính nhỏ nhất cho phép đối với tang và ròng rọc
xác đònh theo công thức:
D
t
 d
e
(e-1) = 15 (18-1) = 255
mm
Chọn D
t
= D
rr
= 300mm, tang

trơn không cắt rãnh hình (2-
11)
Chiều dài làm việc của dây cáp là:
1 = (l
1
+ l
n
) a
c
= (13,1 – 4,28).4 = 35m
Với: l
1
. l
n
– chiều dài của palăng ứng với tầm với xa nhất và tầm
với gần nhất, xác đònh từ sơ đồ hình học của cần trục (bảng 2-
10)
Chiều dài đoạn dây cáp trên một bước cuốn 1 lớp là:
l
t
=  (D
t
+ d
c
) = 3,14 (0,3 + 0,015) = 0,989m
Số bước cuốn cáp:
35
35
0,989
t

l
Z
l
  
vòng
Chiều dài cần thiết của tang
L = Z.d
c
= 35.15= 525 mm
Bề dày của tang theo công thức kinh nghiệm:
 = 0,02.D + (6  10) = 0,02 . 300 + 6 = 12mm
Ứng suất nén theo công thức
 
n
dm
n
t
Sk





.

Với: S
đm
– lực căng cáp lớn nhất
 - bề dày thành tang
t - bước cuốn cáp

 - hệ số giảm ứng suất, tăng bằng gang  = 0.8
k – hệ số phụ thuộc số lớp cuốn cáp trên tang, k=1
2
/62
5,11.12
10611.8,0.1
mmN

Tang được đúc bằng gang CБ 15-32 là vật liệu phổ biến nhất có
giới hạn bền nén là:

bn
= 565N/mm
2
.
2
/113
5
565
5
][ mmN
bn



Vật tang có bề dày  = 12mm, tang làm việc đủ bền