Đồ Án THIẾT KẾ: MC-CẦN TRỤC THÁP KB 160.2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
BỘ MÔN CƠ GIỚI HÓA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY NÂNG VÀ CGH
CÔNG TÁC LẮP GHÉP
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ: MC-CẦN TRỤC THÁP KB 160.2
Họ và Tên: TRƯƠNG THẾ NAM MSSV: 9153.54
Lớp : 54KG2 Năm: thứ 4
Ngành Cơ Giới Hóa Xây Dựng.
Hà nội: 2012
1
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
MỞ ĐẦU
Đồ án môn học: “Máy và cơ giới hóa công tác lắp ghép” là đồ án chuyên ngành
của sinh viên khoa Cơ Khí Xây Dựng cũng như của nghành Cơ Giới Hóa Xây Dựng.
Trên cơ sở những kiến thức và vẫn dụng kiến thức đã học, cũng như kiến thức các môn
học khác để làm đồ án. Trong quá trình học tập và làm đồ án đã giúp cho sinh viên chúng
em nắm vững kiến thức môn học và cũng cố kiến thức, các bước để tính toán thiết kế các
công trình phục vụ cho công tác thi công về nghành Cơ Giới Hóa Xây Dựng. Và từ đó
em có thể rút ra những kinh nghiệm để sau này có thể học tốt những môn học tiếp theo
và những đồ án các môn học khác.

Đồ án môn học: “Máy và cơ giới hóa công tác lắp ghép” giúp cho hiểu sâu hơn về
các loại máy phục cho công tác lắp ghép, giúp nắm được nguyên lý, tính toán, lựa chọn
máy, so sánh các loại máy hay thiết kế máy phù hợp với yêu cầu đề ra.
Ngày nay khoa học kĩ thuật phát triển và thay đổi liên tục, không nằm ngoài
những quy luật đó, các máy móc cũng ngày một thay đổi và tiên tiến hơn, nhờ những
kiến thức đã học và làm đồ án mà có thể nắm bắt và hiểu được những thay đổi đó. Chỉ

khi chúng ta có kiến thức thì chúng ta mới theo kiệp thời đại và không bị lạc hậu so với
nó, như vậy chúng ta mới có thể phục cho tốt cho đất nước sau này.
Trong đồ án này, em trình bày tính toán thiết kế:
+ Cần trục tháp loại cần quay KB-160.2.
+ Lắp ghép nhà công nghiệp 1 tầng.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH đã hướng
dẫn em hoàn thành đồ án này !
Sinh viên thực hiện


TRƯƠNG THẾ NAM

2
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẦN TRỤC THÁP
LOẠI THÂN QUAY DI CHUYỂN TRÊN RAY KB-160.2
A. Thuyết minh
I.1 Các thông số cho trước:
Đầu đề thiết kế: PHƯƠNG ÁN: MC_ CẦN TRỤC THÁP
Các số liệu ban đầu để làm thiết kế:
PHƯƠNG ÁN 2_Quay MC4
CÁC THÔNG SỐ KĨ THUẬT KB 160.2
Mômen tải (kNm) 1250
Tầm với (m) - Lớn nhất
- Khi nâng tải cực đại
- Nhỏ nhất
25
15

13
Sức nâng (tấn) - Lớn nhất
- Khi tầm với lớn nhất
8
5
Chiều cao nâng (m) - Khi tầm với lớn nhất
- Khi tầm với nhỏ nhất
41
55
Tốc độ: - Nâng (m/ph)
- Di chuyển cần trục (m/ph)
- Quay (vòng/ph)
- Thời gian thay đổi tầm với (s)
20
20
0,6
72
Kích thước khung di chuyển (vết bánh xe) AxB (m) 6x6
Khối lượng cần trục (tấn) - Kết cấu thép
- Đối trọng
- khối lượng chung
- chế độ làm việc
49,24
30
79,2
TB
1.1 Khái niệm
Là loại cần trục tháp thay đổi tầm với bằng cách nầng hạ cần.
3
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
1.2 Đặc điểm cấu tạo
Gồm hai phần chính:
Phần bệ di chuyển và phần khung quay.
Bàn quay có tháp, cần, các cơ cấu công tác và đối trọng. Khi làm việc tháp quay cùng
với bàn quay. Liên kết giữa phần quay và phần không quay bằng thiết bị tựa quay.
1.3 Công dụng
Cần trục tháp hay còn gọi là cần cẩu tháp (gọi tắt là cần cẩu) giữ vị trí số một trong các
thiết bị nâng dùng trong xây dựng. Cần trục tháp là thiết bị nâng chủ yếu dùng để vận
chuyển vật liệu và láp ráp trong các công trình xây dựng dân dụng, xây dựng công
nghiệp, các công trình thủy điện….
Cần trục tháp có vị trí rất quan trọng trong các thiết bị nâng dùng trong xây dựng. Nó
được sử dụng rộng rãi trong xây dựng nhà cao tầng, xây dựng công nghiệp, lắp ráp thiết
bị trên cao…
Cần trục tháp có đủ các cơ cấu nâng hạ vật, thay đổi tầm quay với, quay và di
chuyển.Cần trục tháp là loại máy trục có cột tháp cao, đỉnh tháp lắp cần dài, quay được
toàn vòng, dẫn động điện độc lập, nguồn điện sử dụng từ mạng điện công nghiệp.
Cần trục tháp có thể vận chuyển hàng trong khoảng không gian phục vụ lớn, kết cầu hợp
lí, dễ tháo lắp, tính cơ động cao.
4
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
1.4 Cấu tạo
5
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
L

H
1
2
3
4
5
9
10
11
12
13
14
15
16
6
7
8
Hình 1:Cấu tạo cần trục tháp loại tháp quay
6
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG

1- Đường ray 9- Đoạn dâng tháp
2- Bánh xe di chuyển 10- Cột tháp
3- Khung đỡ dưới 11- Ca bin
4- Khung đỡ trên 12- Cần
5- Cụm tang nâng vật 13- Móc treo vật
6- Cụm tang nâng cần 14- Puly đầu cần
7- Đối trọng 15- Puly đầu cột

8- Mâm xoay 16- Cụm puly di động
Sơ đồ mắc cáp của các cơ cấu làm việc:
Cơ cấu nâng hạ cần: (Hình 2).
Cơ cấu nâng vật: (Hình 3).
7
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
5
6
7
8
0
13 15
17
19
21
23 25
Q (
tấn
)
R (m)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Cơ cấu dựng tháp: (Hình 4).
Đồ thị đặc tuyến tải trọng: (Hình 5).
8
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
R (m) 25 21 18 15 13
Q (tấn) 5 6 7 8 8
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG

1.5 Nguyên lý làm việc:
- Phần trên của cần trục tháp có thể quay đi mọi hướng nhờ được đặt trên mâm quay (15)
và được dẫn động bằng động cơ riêng và được đặt trên bộ di chuyển bánh thép cũng
được dẫn động bởi động cơ riêng biệt.
- Thay đổi tầm với bằng thay góc nghiêng của cần và nâng hạ cần
nhờ cụm tời nâng hạ cần (5).
- Cụm tời (4) được nối với puly đầu cần và puly móc câu (12) để nâng hạ hàng.
- Phần trên của cần trục tháp được giữ cân bằng nhờ đối trọng (6).
1.6 Thông số làm việc cơ bản của cần trục tháp là:
Sức nâng Q=(5-8) tấn, phụ thuộc vào tầm với.
Momen tải M=1250 kNm
Tầm với L= (13-25) m, phụ thuộc vào tải trọng
Chiều cao nâng H=(41-55) m, phụ thuộc vào tầm với.
Tốc độ quay n=0.6 vòng/ph.
Tốc độ nâng hạ v=20 m/ph.
Tốc độ di chuyển cần trục v=20 m/ph.
Thời gian thay đổi tầm với t=72 s
Chế độ làm việc của các cơ cấu: chế độ TB => CĐ= 25%
I.2 Tính toán chung
1.1 Các thành phần tải trọng chính
a, Tải trọng nâng Q (N ).
Tải trọng nâng danh nghĩa máy trục là trọng lượng lớn nhất của vật nâng mà máy có thể
nâng được.Trong các loại máy trục kiểu cần, phần lớn tản trọng nâng sẽ thay đổi theo
tầm với, song tải trọng nâng danh nghĩa vẫn lấy theo trị số nâng lớn nhất tương ứng tầm
với nhỏ nhất R
min
.
9
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH

KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Q = 8 (tấn)= 8x10
4
(N) <=> R
min
= 13 (m)
Đồ thị đặc tuyến tải trọng
5
6
7
8
0
13 15
17
19
21
23 25
Q (
tan
)
R (m)
b, Tải
trọng do bản thân máy:
Trọng lượng bản thân máy trục bao gồm trọng lượng của các chi tiết, cụm chi tiết, các
cụm máy và kết cấu thép của máy. Thương tính toán sơ bộ dựa vào công thức kinh
nghiệm và theo đề bài.

Ta có bảng thống kê:
Các tham số khối lượng (kg = 10 N)
Trọng lượng chung của máy 79200

Kết cấu thép 49240
10
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
R (m) 25 21 18 15 13
Q (tấn) 5 6 7 8 8
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Các cơ cấu thiết bị điện 19800
Đối trọng tĩnh và động 30000
Cần 2800
Tháp 10300
Bàn quay 7900
Bệ không quay 11500
Tời nâng vật 3200
Tời nâng cơ cấu thay đổi tầm với 3200
Cơ cấu quay 2400
Cơ cấu di chuyển 3200
Palang nâng và cụm móc treo 400
Cụm bánh xe di chuyển (cả 4) 5500
Cabin điều khiển 1600
Palang nâng cần 400
c, Tải trọng gió:
Cần trục thiết kế làm việc ngoài trời nên khi thiết kế phải tính đến tải trọng gió. Tải
trọng gió thay đổi một cách ngẫu nhiên, trị số phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu của từng
vùng va theo chiều cao tháp.
Tải trọng gió được xem là tác dụng theo phương ngang và được xác định theo công
thức:
W
g
= q.n.c.

β
.A (N)
Trong đó :
- q: áp lực gió (N/m
2
).
+ áp lực trung bình ở trạng thái làm việc được lấy để chon tính toán chọn động cơ,
tính toán chi tiết theo độ bền lâu.
q
g1
= 150 (N/m
2
).
+ áp lực gió lớn nhất ở trạng thái làm việc.
q
g2
= 250 (N/m
2
) .
dùng để tính toán kết cấu kim loại.
11
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
+ áp lực gió ở trạng thái không làm việc.
q
gIII
= 450 (N/m
2
).

- c : Hệ số cản khí động.
+ c = 0,8–1,2 cho tháp và cần.
+ c = 1,2 cho cabin, đối trọng, cáp, vật nâng.
- n: Hệ số kể đến sự tăng áp lực theo chiều cao.
-
β
: Hệ số động lực kể đến đặc tính xung động của tải trọng gió.
+ Với vật nâng
β
= 1,25.
+ Với cần trục tháp, nó phụ thuộc vào chiều cao và chu kỳ dao động riêng của cần
trục T
T =
α
c
th
L
H
Với Q =8 (tấn) và L = 24(m)
⇒
tra bảng 4
⇒

α
= 1,9.
Chiều cao tháp tính đến chốt chân cần: H
th
= 43 (m).
Chiều dài cần: L
c

= 24 (m).

⇒
T = 1,9
24
43
= 2,5 (s)
⇒
tra bảng 5, nội suy
⇒

β
= 1,725.
- A: Diện tích chắn gió: A= A
0
. (m
2
)
Với A
0
: Diện tích bề mặt được giới hạn bởi đường biên ngoài của kết cấu.

ϕ
: Hệ số kể đến phần lỗ hổng.
Với kết cấu dàn lấy:
ϕ
= 0,2–0,4=>
ϕ
= 0,3.
12

ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Với kết cấu có thành kín, đối trọng:
ϕ
= 1.
Với các cơ cấu:
ϕ
= 1.
c.1 Khi gió tác dụng theo phương vuông góc.
- Đối trọng:
+ n = 1
+ A
0
= 1,3.2,6 = 3,38(m
2
)
⇒
A = 1. 3,38 =3,38 (m
2
)
+ W
I
g
= 150.1.1,2.1,25. 3,38 = 760,5 (N).
+ W
II
g
= 250.1.1,2.1,25. 3,38 = 1521 (N).
+ W

g
III
= 450.1.1,2.1,25. 3,38 = 4563 (N).
-Thân tháp:
+ Hệ số n = 1 cho 10(m) đầu:
n = 1,32 cho 10(m) tiếp .
n = 1,52 cho 10(m) tiếp.
n=1,7 cho 10 (m) tiếp.
+ Diện tích chắn gió:
A
1
= 1,7.10 = 17 (m
2
) = A
2

≈
A
3

≈
A
4
+ W
I
g
= 150.0,4. 1,725.17.(1+1,32+1,52+1,7)= 7438(N).
+ W
II
g

= 250.0,4. 1,725.17.(1+1,32+1,52+1,7)= 12387 (N).
+ W
III
g
= 450.0,4. 1,725.17.(1+1,32+1,52+1,7)= 22286 (N).
- Cần:
+ n = 1,8.
+ A
c
=0,7.24 = 16,8 (m
2
).
13
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
+ W
I
g
= 150. 0,4 .1,8.1,5.1,725.16,8 =3572(N).
+ W
II
g
= 250. 0,4 .1,8.1,5.1,725.16,8 = 5954(N).
+ W
III
g
= 450. 0,4 .1,8.1,5.1,725.16,8 = 10716(N).
-CaBin:
+ n = 1,7

+ A
cb
= 2.2,4 = 4,8(m
2
).
+ W
I
g
= 150.1,7.1,2.1,25.4,8.1 = 1836 (N).
+ W
II
g
= 250.1,7.1,2.1,25.4,8.1 = 3060 (N).
+ W
III
g
= 450.1,7.1,2.1,25.4,8.1 = 5508 (N).
- Vật nâng :
+ n = 1,9.
+ A = 10(m
2
).
+ W
I
g
= 150.1,9.1,2.1,25.10 = 4275 (N).
+ W
II
g
= 250.1,9.1,2.1,25.10 =7125 (N).

c.2 Khi gió tác dụng theo phương song song.
- Đối trọng:
+ n = 1.
+ A
0
= 1,3.2,6 = 3,38(m
2
)
⇒
A = 1. 3,38 =3,38 (m
2
).
+ W
I
g
= 150.1.1,2.1,25. 3,38 = 760,5 (N).
+ W
II
g
= 250.1.1,2.1,25. 3,38 = 1521 (N).
+ W
g
III
= 450.1.1,2.1,25. 3,38 = 4563(N).
-Thân tháp:
+ Hệ số n = 1 cho 10(m) đầu.
14
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG

n = 1,32 cho 10(m) tiếp.
n = 1,52 cho 10(m) tiếp.
n=1,7 cho 10 (m) tiếp.
+ Diện tích chắn gió:
A
1
= 1,7.10 = 17 (m
2
) = A
2

≈
A
3
.
+ W
I
g
= 150.0,4. 1,725.17.(1+1,32+1,52+1,7)= 7438 (N).
+ W
II
g
= 250.0,4. 1,725.17.(1+1,32+1,52+1,7)= 12397 (N).
+ W
III
g
= 450.0,4. 1,725.17.(1+1,32+1,52+1,7)=16715(N).
- Cần:
+ n = 1,8.
+ A

c
=0,8.24.sin(65
0
)=17,4 (m
2
).
+ W
I
g
= 150. 0,4 .1,8.1,5.1,725.17,4 = 3647(N).
+ W
II
g
= 250. 0,4 .1,8.1,5.1,725.17,4= 6078 (N).
+ W
III
g
= 450. 0,4 .1,8.1,5.1,725.17,4 = 8206 (N).
-CaBin:
+ n = 1,7.
+ A
cb
= 2.2,4 = 4,8(m
2
).
+ W
I
g
= 150.1,7.1,2.1,25.4,8.1 = 1836(N).
+ W

II
g
= 250.1,7.1,2.1,25.4,8.1 = 3060(N).
+ W
III
g
= 450.1,7.1,2.1,25.4,8.1 = 5508 (N).
- Vật nâng:
+ n = 1,9.
+ A = 10(m
2
).
15
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
+ W
I
g
= 150.1,9.1,2.1,25.10 = 4275 (N).
+ W
II
g
= 250.1,9.1,2.1,25.10 =7125 (N).
Bảng thống kê tải trọng tác dụng của gió vào các cơ cấu máy.
Các bộ phận gió I gió II gió III
v.góc s.song v.góc s.song v.góc s.song
Đối trọng
760,5 760,6 1521 1521 4563 4563
Thân tháp

7438 7438 12397 12397 22286 16715
Cần
3572 3647 5954 6078 10716 8206
Cabin
1836 1836 3060 3060 8568 8568
vật nâng
4275 4275 7125 7125

d, Tải trọng quán tính.
-Lực quán tính khối lượng chuyển động tịnh tiến: P
qt
= m.a =
tg
vG
.
.
.
m, G= 79,2.10
4
(N) khối lượng vật nâng và phần chuyển động tịnh tiến.
V=20 (m/ph)= (m/s): Vận tốc chuyển động tịnh tiến.
t = 6 (s) thời gian mở máy.
+ Cho cả cần trục di chuyển:
P
qt
=
6.60.10
20.10.2,79
4
= 4400 (N).

+Cho vật nâng và móc:
Nâng P
qt
v
=
6.60.10
2010).4,05(
4
+
= 300 (N).
Hạ P
qt
v
=
6.60.10
30.10)4,05(
4
+
= 450 (N).
16
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
–Momen lực quán tính khối quay cơ cấu: M
qt
= J.
t
ω
Với
ω

= 2.
π
.n = 2.3,14.
60
6,0
= 0,28 (vòng.s
-1
).
J =
2
2
mR
=
2
2,3.10.30
24
+
2
2,1.10.3,10
24
+
2
8,1310.8,2
24
+
2
2,1.10.6,1
24
+
2

3,26.10.5
24
=
2159.10
4
(kg.m
2
)
⇒
M
qt
= 100,8.10
4
(N.m).
–Lực quán tính li tâm nằm ngang của phần quay cần:
P
qt
lt
= m
q
q
2
ω
R = 2,8.0,6
2
.13,8.10
4
=139104 (N).
– Lực quán tính tiếp tuyến khi phần quay cần trục chuyển động không ổn định.
P

qt
tt
= m
q
.
t
ω
.R =
6
3,26.28,0.10.8,2
4
= 34365 (N).
17
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
H
dc
H
nv
H
Gc
36700
19600
2400
3200
6000
9960
W
c

W
n
Wb
W
th
W
dt
G
b
G
th
G
dt
G
t
G
d
G
G
c
1200
Hình 8: Sơ đồ tải trọng tác dụng trên máy.
18
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
1.2 Cơ cấu nâng vật.
a, Chọn sơ đồ dẫn động (Hình 9).
1
2

3
4
5
1. Động cơ.
2. Khớp nối.
3. Phanh.
4. Hộp giảm tốc.
5. Tang cuốn cáp.
b, Sơ đồ mắc cáp
c, Tính lực căng cáp lớn nhất
Ta sử dụng palang đơn có bội suất a=2
19
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Lực căng cáp lớn nhất trong palang khi nâng vật:
S
max
=
r
p
a
Q
ηη

Q= 8.10
4
(N) Tải trọng nâng lớn nhất bỏ qua móc treo.
p
η

: Hiếu suất palăng.
p
η
=
a
a
).1(
1
η
η
−
−
η
: Hiệu suất puly chọn
η
= 0,97 cho ổ lăn.
⇒

p
η
=
2
2
)97,01(
97,01
−
−
= 0,985.
r: số puly đổi hướng cáp.
⇒

S
max
=
3
4
97,0.985,0.2
10.8
= 44495 (N).
Chọn cáp theo lực kéo tĩnh lớn nhất:
S
max
.n ≤ [S
d
]
[S
d
]: lực kéo đứt cho phép cáp.
n: Hệ số an toàn bền cho phép.
Cáp nâng máy trục, chế độ làm việc trung bình tra bảng 9
( HDĐA)
⇒
n = 5,5
⇒
S
max
.n = 44495.5,5 = 244721 (N)=244,721 (kN)
Tra bảng chọn cáp (tập bản vẽ máy nâng)
Chọn cáp bện kép kiểu - P kết cấu 6x19(1+6+616)+1.o.c
20
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
+ Thông số cáp
Đường kính cáp: d
c
=21(mm)
Diện tích tính toán của tất cả các sợi cáp: A
cắt
= 167,03 (mm
2
).
Khối lượng của 1000m cáp đã bôi trơn: M
1000m
= 1635 (kg)
Độ bền giới hạn thép: 180 (daN/mm
2
).
Lực kéo đứt không nhỏ hơn: S
d
= 248,5 (kN) > 244,721 (kN)=S
max
.n.
d, Tính công suất và chọn động cơ
Công suất động cơ được tính tải trọng nâng danh nghĩa:
N
t
=
c
VQ
η

1000
.
(kw).
c
η
: Hiệu suất truyền động cơ cấu
c
η
⇒
= 0,8.
Q= 8 (tấn) = 8.10
4
(N).
V= 20 (m/ph) = 0,33 (m/s)

⇒
N
t
=
8,0 1000
33,0.10.8
4
= 33 (kw).
⇒
Tra bảng chọn động cơ: MTB511–8
Tên động cơ Công suất N
(KW)
Số vòng quay
n ( vòng/ph)
M

max
(daNm
)
J
(Kg.m
2
)
MTB 511–8 30 720 115 1,1
21
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
1.3 Cơ cấu di chuyển cần trục.
a, Chọn sơ đồ dẫn động. (Hình 10).
1
2
3
4
5
6

.
b, Xác định lực nén bánh
–Khi cần trục di chuyển trên 4 điểm tựa.
+ Lực tác dụng gồm:
Trọng lượng không quay:
G
1
= G
ccdc

+ G
be
= 3,2.10
4
+ 11,5.10
4
= 14,7.10
4
(N).
Trọng lượng phần quay kể cả vật nâng: G
o
=64,5.10
4
(N)
Tải trọng ngang do gió W
g
.
+ Dời tất cả các lực về tâm đế tựa O
1

22
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
1. Động cơ. 4. Hộp giảm tốc.
2. khớp nối. 5. Bánh răng.
3. Phanh. 6. Bánh xe di chuyển.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
M
x-x
= (W

g
.h + G
0
.e).sin
ϕ
M
y-y
= (W
g
.h + G
o
.e).cos
ϕ
ϕ
: Góc hợp bởi phương của cần trục và trục dọc máy.
Khi cần trục quay ở góc phần tư thứ nhất N
D
có giá trị lớn nhất ứng
tg
ϕ
= 1 tức là khi phương của cần vuông góc đường chéo AC

ϕ
=45
0
.
Q
Wvn
Gc
Wc

Gcb
Wcb
Wth
Gth
G
Gd
Wd
C
B
A D
G
W
O
4
5
°
6000
6000
Hình 11: Sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe di chuyển
W
g
.h = 456.2,5+5950.22+2858.40+1102.34,7+2565.41=389748 (N.m)
G
0
.e
0
= -300000.3,2+103000.1,2+28000.14,5+16000.1,2+50000.26.2
= 898800 (N.m)
M
x-x

= M
y-y
= (389748 + 898800).sin45
o
= 911141 (N.m).
23
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
N
A
=
4
01
GG +
+
b
M
xx
2
−
–
a
M
yy
2
−
=
4
7,14 64,5 +

.10
4
= 19,8.10
4
(N).
N
D
=
4
01
GG +
+
b
M
xx
2
−
+
a
M
yy
2
−
= 19,8.10
4
+ = 35.10
4
(N).
N
B

=
4
01
GG +
–
b
M
xx
2
−
–
a
M
yy
2
−
= 19,8.10
4
– = 4,6.10
4
(N).
N
C
= 19,8.10
4
(N).
=> N
D
max
= 35.10

4
(N)
– Lực nén bánh trên cần trục khi cần trục tựa trên 3 điểm.
N
A
=
2
01
GG +
-
a
M
yy−
= 39,6.10
4
– = 24,4.10
4
(N)= N
c
N
D
=
b
M
xx−
+
a
M
yy−
=2. =30,4.10

4
(N)
=>N
D
max
= 30,4.10
4
(N)
Chọn bánh xe di chuyển với đường ray KP70 có:
Đường kính bánh xe: D=630 (mm).
Bề rộng phía trong tiếp xúc với ray: B=100 (mm)
Lực nén max mà bánh xe chịu được: F
max
=35.10
4
(N)
c, Tính lực cản di chuyển.
W
dc
= (Q + G)[
α
µ
+
+
k
D
df
.
.2.
] + W

g

f: Hệ số ma sát cổ trục bánh xe f = 0,08 ổ trượt có dầu.
k: hệ số kể đến ma sát thành bánh xe hình trụ có gờ k =1,5 (theo bảng 25).
24
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG

µ
: Hệ số cản lăn với ray bằng
µ
= 0,05
D: Đường kính bánh xe D = 630 (mm).
d: Đường kính ngõng trục d = 160 (mm).

α
: Độ dốc đường cần trục
α
=0,005 đối cần trục tháp xây dựng.
W
g
: Lực cản di chuyển gió W
g
= W
gc
+ W
gn
W
g

= 456+5950+2858+1101+2565 = 12931 (N)

⇒
W
dc
= (8.10
4
+ 79,2.10
4
).[
5,1.
630
06,0.2160.08,0 +
+0,005]+12931=44115(N).
d, Tính công suất động cơ và chọn động cơ.
Công suất động cơ: N
tt
=
ctb
dc
VW
µ
1000
.
0
Ψ
(kW).
Lực cản chung.W
0
= W

dc
+ 1,1
g
QG
+
.a = 44115+1,1.
15,0.
10
10).2,798(
4
+
=58500 (N).
(với a: gia tốc của cơ cấu di chuyển a = 0,15( m/s
2
) (bảng 27)).

tb
Ψ
: hệ số quá tải trung bình của động cơ.

tb
Ψ
= 1,7 động cơ xoay chiều roto dây cuốn.
V
dc
= (m/s).

c
µ
: hiệu suất truyền động của cơ cấu di chuyển

c
µ
=0,8.
N
tt
=
60.8,0.7,1.1000
20.58500
= 14,34 (kw).
⇒
Tra bảng chọn động cơ: MTB 411–8.
25
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM