Thiết kế cơ cấu thay đổi tầm vươn

Lời nói đầu
Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển thì máy móc sử dụng ngày càng nhiều với trình độ
cơ khí hóa và tự động hóa càng cao. Song từ một chiếc máy đơn giản đến một cỗ máy phức tạp,
hiện đại, bất kỳ chiếc máy nào cũng bao gồm nhiều bao gồm giải quyết rất nhiều vấn đề phức
tạp.Máy nâng chuyển và thiết bị cửa van là một môn học không thể thiếu đợc đối với các sinh
viên ngành máy xây dựng Cơ sở thiết kế máy nâng chuyển và thiết bị cửa van là môn khoa học về
thiết kế hợp lý các chi tiết máy, nhóm tiết máy và bộ phận có công dụng chung. Nó trang bị cơ
sở lý thuyết và phơng pháp tính toán thiết kế các chi tiết máy và bộ phận máy có mặt hầu hết
các máy hiện đại, cung cấp các kiến thức cơ bản về nguyên lý làm việc và kết cấu máy, bồi dỡng
khả năng độc lập giải quyết các vấn đề về tính toán thiết kế chi tiết máy và các kết cấu khác của
máy nâng, những nội dung hết sức quan trọng trong thiết kế chi tiết máy nói chung. Do đó thiết
kế môn học thiết kế máy nâng chuyển và thiết bị cửa van là học phần quan trọng đối với sinh viên
ngành cơ khí.
Đề tài Thiết kế cơ cấu thay đổi tầm vơn đã giúp em vận dụng đợc nhiều kiến thức đã đợc học
qua đó càng giúp em củng cố đợc kiến thức đã học.Đề tài này đợc hoàn thành cũng đợc sự giúp
đỡ nhiệt tình của các thầy cô trong khoa Máy xây dựng , đặc biệt là thầy giáo Nguyễn Đăng C-
ờng.


1
PHầNI.tính chọn dây cáp
1.Chọn loại dây cáp
Vì đây là cơ cấu nâng cần nên khi chọn dây cáp ta chọn loại dây cáp có lõi day ở
trong .Đây là loại dây cáp có u điểm mềm dẻo chịu uốn tốt tuổi thọ của dây cáp cao và
nó có thể tự bôi trơn.
Lực lớn nhất trong dây cáp đợc tính theo công thức:
( )
t
.
a
1

1.
n
Q
max
S








=
Trong đó:
Q
n
: Khối lợng vật nâng và vật mang (N)
= 0,98: Hiệu suất của ròng rọc cáp
a: Bội suất palăng chọn a = 4
t: Số puli dẫn hớng chọn t = 5
Vậy
( )
( )
( )
NS 78,228800
98,0.98,01
98,01.80000
54
max

=


=
Hiệu suất của palăng nâng vật tính theo công thức :

877,0
78,228800.4
80000
.
maxmax
0
====
Sa
Q
S
S
n
p

Lực kéo đứt dây cáp đợc tính theo công thức
S
d
= S
max
.n = 228800,78ì 5,5 = 125404,29 (N)
n = 5,5 hệ số an toàn
Chọn dây cáp - 6ì36 có các thông số sau
S
d

= 439500 (N)
Độ bền của sợi cáp
b
= 1900 (N/mm
2
)
Đờng kính dây cáp d
c
= 26,5 (mm)
2.Xác định lực trong hệ thống nâng cần.
Lực xác định trong palăng nâng cần đợc xác đinh theo công thức
S
cmax
=S
1
+S
2
+S
3

2
Trong đó:
S
1
-Lực trong palăng nâng cần do trọng lợng vật nâng , bộ phận mang tải và trọng lợng
cần. Đợc xác định theo công thức sau

h
aGaQ
S

c 12
1
..
+
=
Q-Trọng lợng vật nâng với bộ phận mang (N)
G
c
-trọng lợng của cần (N)
Với a
2
= a r = 23- 1 = 22 (m)
Suy ra a
1
= 22/2 = 11 (m)
Thay số vào ta có :

r
a1
a
h
q
q
C
ò
t
r
ụ
c

q
u
a
y

c
a
n
3

( )
NS 391600
5
11.1800022.80000
1
=
+
=
S
2
-Lực trong palăng cần do tải trọng gió đợc xác định theo công thức sau

h
HWHW
S
..
211
2
+
=

W
1
và W
2
-Tải trọng gió tác dụng lên các diện tích chịu gió của càn và của vật nâng
(N)
W
1
-Tải trọng gió lên cần khi cần đặt đứng (N) xác định theo công thức
W
1
=k
1
.q
1
.F
0

Trong đó:
k
1
- hệ số cờng độ tải trọng gió,chọn k
1
= 1,15 bảng 2-3,sách Máy nâng chuyển và thiết
bị cửa van
q
1
=250(N/m
2
)-giá trị cờng độ tải trọng gió,tra theo bảng 2-2, Máy nâng chuyển và thiết

bị cửa van
F
0
-Diện tích bề mặt đợc giới hạn đờng biên ngoài của kết cấu (m
2
).Theo hình vẻ tính đ-
ợc .
F
0
=(F+0,5F).k
F-diện tích trong đờng viền mặt chịu gió của cần (m
2
)
k=0,4-hệ số kể đến phần hổng của kết cấu
Các kích thớc còn lại đợc xác định nh sau :
Chiều dài cần :
)(78,22
15
22
15
22
m
CosCos
L
oo
c
===
chọn L
c
= 23 (m)

Chiều cao tiết diện ở giữa cần tính theo kết cấu thép

77,015,1
30
23
20
23
.
30
1
20
1
ữ=ữ=






ữ=
c
lh
(m)
chọn h = 1 (m)
b = (1 ữ 1,5).h = 1ữ 1,5 (m)
chọn b = 1,2 (m)
Ta có:

4
b

1
= 0,5.b = 0,5.1,2 = 0,6 (m)
h
1
= 0,5.h = 0,5.1 = 0,5 (m)
l
1
= (0,1 ữ 0,2).l
c
= (0,1 ữ 0,2).23 =2 ữ 4,6 (m)
chọn l
1
= 4 (m)
l = l
c
2.l
1
= 20 2.4 =15 (m)
3m 3m
14m
0,35m
0,7m
Diện tích đờng viền chịu gió của cần F là:
)(4,212,1.15
2
4)2,15,0(
.2 mF
=+
ì+
=

Thay vào công thức trên ta có:
F
0
= (21,4 + 0,5.21,4).0,4 = 12,84 (m
2
)
Suy ra:
W
1
=k
1
.q
1
.F
0
= 1,15.250.12,84 = 3691,5 (N)
Khi nghiêng một góc
1
=15
0
tải trọng giớ lên cần bằng
W
1
=W
1
.sin
1
= 3691,5.sin(15
0
) = 955,43 (N)

Tải trọng gió lên vật nâng truyền đến đầu cần xác định từ công thức
W
2
=k
2
.q
2
.F
vn
= 1,15.250.8,84 = 2541,5 (N)
Trong đó:
F
vn
= 8,84 (m
2
)-là diện tích hứng gió của vật nâng. Tra theo bảng 2-5 sách (Máy nâng
chuyển và thiết bị cửa van)
q
2
=250(N/m
2
)-giá trị cờng độ tải trọng gió

5
k
2
=1,15-hệ số cờng độ tải trọng gió
độ cao từ trụ quay đến đầu cần là :
)(95,515sin.2315sin. mLH
oo

c
===
độ cao từ trụ quay đến giữa cần là :
)(975,2
2
95,5
2
1
m
H
H
===
Vậy lực S
2
trong palăng cần do tải trọng gió đợc xác định theo công thức sau đây:

h
HWHW
S
..
211
2
+
=
Vậy
( )
NS 87,3592
5
95,5.5,2541975,2.43,955
2

=
+
=

S
3
-Lực sinh ra trong palăng cần do lực ly tâm khi phối hợp quay và nâng cần.Lực ly
tâm này tác dụng lên khối lợng bản thân cần (P
1
) và khối lợng vật nâng cùng bộ phận
mang tải (P
2
)
đợc xác định theo công thức sau:

h
.h
2
P
1
.h
1
P
3
S
+
=
trong đó:
( )
+=

1
2
1
..
900
aan
G
P
q
c
Lực ly tâm của cần (N)
Hn
nRQ
P
q
q
.900
..
2
2
2

=
-Lực ly tâm của vật với bộ phận mang tải (N)
q
n
-vận tốc quay của cần trục (vg/ph)
R=a+a
1
-Khỏng cách từ vật đến trục quay (m)

Vì theo đầu đề thiết kế vận tốc quay trục rất nhỏ (n
q
=0,5 vg/ph) nên có thể bỏ qua lực
này S
4
=0 .
Vậy lực lớn nhất sẻ xuất hiện trong palăng nâng cần khi cần vơn ra vị trí xa nhất là:
S
cmax
=S
1
+S
2
+S
3
= 391600 + 3592,87 = 395192,87 (N)
Bội suất palăng nâng cần tính theo công thức sau:

5,49
439500.0,9
5,5395192,87.
p
.
d
S
.n
cmax
S
c
a

===
trong đó:

6
n=5,5-hệ số an toàn tính dây cáp .Tra theo bảng (2-2) sách (Tính toán máy trục)
S
d
= 439500 Lực kéo đứt dây cáp

p
=0,9 -Hiệu suất palăng nâng (cần ớc lợng sơ bộ)
Chọn bội suất palăng a = 6
Tính lại hiệu suất palăng theo công thức

( )
0,86
0,9816
5
.0,98
6
0,981
p

=

=
khi đó lực lớn nhất trong dây cáp đợc tính lại nh sau

( )
N76587,76
6.0,86
395192,87
p
a.
cmax
S
max
S
===

S
d
= S
max
.n =76587,76.5,5 = 421232,71 (N) < S
dc
= 439500 (N)
Vậy ta chọn bội suất palăng a =6 là đúng
Vậy sơ đồ palăng cáp nh sau:
3.Xác định các kích thớc của tang nâng cần và ròng rọc.
Đờng kính nhỏ nhất cho phép của tang và ròng rọcđợc xác định theo công thức sau:
D d
c

.h

lối vào tang
7
Trong đó.
h
1
= 18 là hệ số đờng kính của tang tra theo bảng (3-11) sách (Máy nâng chuyển và thiết
bị cửa van).
d
c
= 26,5 mm đờng kính cáp tra theo tiêu chuẩn (mm)
Vậy ta có:D26,5.16 =424 mm
Ơ đây ta chọn đờng kính tang và ròng rọc giống nhau D
t
=D
r
= 430(mm)
ta cuốn dây cuốn cáp lên tang làm một lớp , bề mặt tang trơn không có rãnh.
Chiều dầy làm việc của dây cáp (l
lv
) tính theo công thức.
L
lv
=(l
10
-l
1
).a = (23,24 19,13).6 = 24,7 (m)
Với l

1
,l
10
là chiều dài của palăng tơng ứng với tầm xa nhất (góc
1
) và tầm với gần nhất
tơng ứng với (góc
10
). Đợc xác định từ sơ đồ hình học của cần
Chiều dài của dây cáp trên trên một bớc quấn một lớp.
L=(D
t
+d
c
)=3,14.(0,477 + 0,0265) = 1,58 (m)
Số bớc quấn cáp;

63,15
58,1
7,24
===
L
l
Z
lv
,chọn bớc cáp Z = 16
Chiều dài cần thiết của tang là:
L
t
=Z.d

c
= 16.26,5 = 424 (mm)
Chọn L
t
= 600 (mm)
Bề dày thành tang đợc tính theo công thức kinh nnghiệm sau.
=0,02.D
t
+(6ữ10) = 0,02.424+ 10 =18,48 (mm)
lấy = 25 (mm)
Kiểm tra ứng suất nén sinh ra trên tang theo công thức:

( )
2
max
/1,110
31.25
43,76187.8,0.4,1
.
..
mmN
t
Sk
n
===



Trong đó:
S

max
- Lực căng lớn nhất trong cáp (N)
-Bề dầy thành tang (mm)

8
t Bớc cáp với d
c
= 26,5 (mm) tra bảng 3-10 Máy nâng chuyển và thiết bị cửa van),
chọn t = 31
-Hệ số giảm ứng suất ,đối với tang bằng gang = 0,8.
K -Hệ sốphụ thuộc vào số lớp cáp cuốn trên tang ,hai lớp k=1,4.
Với ứng suất nén cho phép đối với tang gang GX15-32 là : [
n
] =113(N/mm
2
)
Vậy ta có :
n
= 110,1
n
]=113(N/mm
2
).
Nh vậy kích thớc của tang làm việc hợp lý và đủ bền.
PhầnII.chọn động cơ điện.
Ta phân thành 6 vị trí của cần tơng ứng với các góc ngiêng
1
,
2
,

3
.....,
6
Là 15
0
, 25
0
, 35
0
,45,55, 65,để tính tực trung bình bình phơng tác dụng lên palăng cần
trong quá trình thay đổi tầm với tứ L
max
đến L
min
.Cách tính các giá trị tơng tự nh tính lực
trong dây cáp lớn nhất nh ở trên đã trình bày.
Vận tốc trung bình thay đổi tầm với v
t
= 0,27 (m/ph)
Thời gian thay đổi tầm với t = 45(s)
Vận tốc trung bình thay đổi tầm với

)/(091,0
45
13,1924,23
1
sm
t
ll
v

n
p
=

=

=
Thời gian thay đổi tầm vớitừ vị trí (
1
=15
0
) đến vị trí (
2
=25
0
) là:


( )
s
v
ll
t
p
78,9
091,0
35,2224,23
21
1
=

=

=
Tính toán với sơ đồ tải trọng nh hình vẽ:
Q= 80000N ; q = 250 (N/m
2
)
Q = 0 ; q = 250 (N/m
2
)
Q
1
= 80000N; q = 100 (N/m
2
)
Q
1
= 0; q = 100 (N/m
2
)
Q
2
= 0,733Q =58640 N; q = 100 (N/m
2
)
Q
2
= 0; q = 100 (N/m
2

)Q
3
= 0,467Q = 37360 N; q = 100 (N/m
2
)

9
Q
3
= 0; q = 100 (N/m
2
)
Q
4
= 0,2Q = 16000N; q = 100 (N/m
2
)
Q
4
= 0; q = 100 (N/m
2
)
c¸c vÞ trÝ kh¸c còng tÝnh t¬ng tù nh trªn cho c¸c kÕt qu¶ nh trong b¶ng sau:

10
Các thông Vị trí cuả cần tơng ứng với góc nâng
i

số tính toán
I(15

o
) II(25
o
) III(35
o
) VI(45
o
) V(55
o
) VI(65
o
)
Cánh tay đòn b(m) 5 5 5 4,73 4,28 3,63
Chiều dài palăng 23,23 22,34 21,46 20,61 19,82 19,13
L
p
,m
Thời gian thay đổi 0 9,78 19,45 28,79 37,47 45
Tầm với t,s
Lực trong palăng
nâng cần s
c
, Nvới
tải trọng
Q= 80000 N,và 399056.68 377537 344922.39 319357.67 292356 262805.36
q=250 N/m
2
Q = 0,và 43583.34 43981.39 43409.08 44179.15 45600.5 48321.46
q = 250 N/m
2

Q= 80000 N,và 399056.68 377537 344922.39 319357.66 292356 262805
q=100 N/m
2
Q=58640 N,và 304145.3 288477.68 264418.3 245884.99 226472.36 205538.2
q=100 N/m
2
Q=37360N,và 209589.39 199751.87 184215.8 172687.5 160835.36 148485.44
q=100 N/m
2
Q=16000N,và 114678 110692.5 103711.7 99214.8 94951.6 91218.24
q=100 N/m
2
lực trung bình S
tb
,
N , với tải trọng
Q= 80000 N,và 361229.7 332140 305856.9 277580.7 131402.7
q=250 N/m
2

Q = 0,và 43782.36 43695.23 43794.11 44889.82 46960.98
q = 250 N/m
2

khoảng thời gian 9.78 9.67 9.34 8.68 7.53
cửa lực S
tb
tác động
t, s

11
Ta có bảng tính các giá trị trung bình lực tác dụng lên palăng nâng cần tại 6
vị trí khác nhau của cần:
Lực trung bình bình phơng tác dụng lên palăng nâng cần trong chu kỳ làm việc nâng có
tải và hạ không tải đợc xác định theo công thức:

=
+++
=

t
S...t.St.S
S
2
10tb2
2
2tb1
2
1tb
tb
Pi/Pmax
Q
0,733Q
0,467Q
0,2Q
0,5
0,167
0,1660,167

45.2
78,9.43782,3667,9.43695,23
34,9.43794,1168,8.44889,8253,7.46960,9853,7.131402,7
68,8.277580,734,9.305856,967,9.332140,978,9.7,361229
22
2222
2222
+
++++
++++
=213560(N)

Hiệu suất chung của cơ cấu nâng cần:

==
bloctcpc
...

0,86.0,96.0,85.0,95 = 0,67
Trong đó;

pc
= 0,86 Hiệu suất palăng nâng cần.

tc
= 0,96 Hiệu suất của tang

oc
= 0,85 Hiệu suất của bộ truyền cơ cấu nâng.

12

bl
= 0,95 Hiệu suất của bản lề cần.
Công suất trung bình bình phơng yêu cầu đối với đông cơ điện trong chu kỳ làm
việc có tải và hạ tải tính theo công thức :

( )
Kw
vS
N
c
ptb
th
29
67,0.1000
091,0.213560
.1000
.
===

thời gian một chu kỳ đối với số chu kỳ trung bình trong một giờ a
ck
=8

( )
s450
8
3600

t
ck
==
Cờng độ thực tế tối đa của động cơ điện khi cần trục làm việcvới các tầm vơn từ lớn
nhất đến nhỏ nhất là:
%20100.
450
45.2
100.
===
ck
lv
th
t
t
CD
t
lv
=2.45 -thời gian thay đổi tầm với từ nhỏ nhất đến lớn nhất và ngợc lại.
Công suất tính toán động cơ điện với cờng độ 25% là cờng độ danh nghiã gần nhất theo
Catalog theo công thức

===
25
20
.29.
dn
th
tht
CD

CD
NN
25,92(KW)
Chọn động cơ MTKF 412-8 có công suất 26 (KW).Số vòng quay của động cơ là
n= 675(v/ph)
Số vòng quay cần thiết của tang nâng cần:
)/(2426,24
43,0.
6.091,0.60
.
..60
phv
D
av
n
c
cp
tg
===

Tỷ số truyền của bộ truyền trung gian:
28
24
675
===
tg
dc
c
n
n

i
Kiểm tra khả năng quá tải tức thời của động cơ đã chọn.Mômen do lực tổng lớn nhất
tác dụng trong palăng nâng cần với áp lực gió q=250 (N/m
2
)

146,29
72.6.28.0,6
,4376587,76.0
c
.
c
.i
c
2.a
c
.D
cmax
S
max
M
===
(Nm)
Với động cơ đã chọn ta có mômen danh nghĩa:

13

( )
mN
n

N
M
dc
dc
dn
.85,367
675
26
.95509550
===
Với hệ số quá tải
3
gh
=

mômen lớn nhất động cơ có thể truyền đợc là
M
dcmax
=
gh
.M
dn
= 3.367,85 = 1103,56 (Nm).
M
dcmax
>M
ttmax
do đó động cơ thoả mãn khả năng quá tải tức thời.
Kiểm tra thời gian mở máy với lực S
cmax

mômen mở máy trung bình của động cơ.
( )
( )
mN
MM
M
mm
m
.13,662
2
85,367.1,15,2
2
minmax
=
+
=
+
=
Mômen vô năng trên trục động cơ là:
( )
222
1
2
.4,314,130)( mNGDGDGD
kht
=+=+=

Thời gian mở máy đợc tịnh theo công thức:
( )
( )

=











+
+


=
c
.
2
c
.i
2
c
.a
1
M
m
M375.
1

.n
2
c
.D
2
L
2
1
L
.
c
GQ
1
M
m
M375.
1
.n
1
)
2
i
D
i
(G.
m
t
=
( )
( )

( )
s138,00067,0131,0
67,0.28.6.2,14613,662375
675.43,0.
4
1
.1800080000
2,14613,662357
675.4,31.2,1
22
=+=







+
+

Vậy thời gian mở máy với tổng lực lớn nhất năm trong khoảng thời gian cho phép.Vậy
động cơ điện đã chọn hợp lý.
Phần III.Tính chọn phanh.
Để kích thớc phanh và cơ cấu nâng đợc nhỏ gọn thì đặt phanh ở trục thứ nhất tức
là trục động cơ.Mômen phanh tính theo công thức
M
ph
=k.M
max

Trong đó
M
max
:mômen lớn nhất trên trục phanh khi hạ cần.
K=1,75 :hệ số an toàn.

cc
ccmaxc
*
nax
i.a.2
.D.S
M

=
hay
==
c
.i
c
2.a
c
.
c
.D
cmax
S
k.
*
ph

M

14
Thay số :

( )
NmM
ph
43,171
28.6.2
43,0.76,76587
.75,1
==
Vậy ta có :

( )
Nm
ia
DS
M
cc
ccc
t
63,65
28.6.2
67,0..43,0.76,76587
..2
..
max
*

===

Kiểm tra thời gian phanh theo công thức
( ) ( )
.i.a.MM.375
.n.D.
L
L
.GQ
MM.375
n.)DG(.
t
2
c
2
c
*
tph
c1
2
c
2
2
1
c
*
tph
11
2
ii

ph









+
+

=



=
( )
( )
( )
s672,0033,0639,0
67,0.28.6.63,6543,171375
675.43,0.
4
1
1800080000
63,6543,171375
675.4,31.2,1
22

=+=







+
+

Thời gian phanh với tổng lực lớn nhất ở vị trí nguy hiểm nhất nằm trong giới hạn cho
phép.
Kiểm tra khả năng giữ của cần dới tác dụng của gió ở trạng thái không làm việc và cần
ở trạng thái làm việc tơng ứng với góc nghiêng lớn nhất.
Lực trong palăng nâng cần ở trong trờng hợp này gồm 2 thành phần:
Lực S
1
0
do trọng lợng bộ phận mang vật và trọng lợng bản thân cần đợc tính theo công
thức sau;

b
a.Ga.Q
S
1cm
0
1
+
=

Trong đó:Q
m
= 0 vì ta không xét bộ phận mang tải.

( )
)(72,24099
63,3
65cos.5,11.18000
0
0
1
NS
==

Lực S
2
:Do tải trọng gió gây ra.

b
HW
S
11
0
2
.
=
Với:W
1
= 1,15.F.q.sin(65
0

)
áp lực gió q = 1000 N/m
2
tra bảng 3-1 sách máy trục
Vậy W
1
=1,15.12,84.1000.sin(65
0
) = 13382,54(N)

15

( )
N
b
HW
S 38378
63,3
41,10.54,13382
.
11
0
2
===
S
2
0
= 38378 (N)
lực tổng cộng S
c

0

= S
1
+S
2
= 24099,72 + 38378 =62477,72 (N)

( )
Nm57,53
2.6.28
,43.0,6762477,72.0
c
.i
c
2.a
.
c
.D
cmax
S
ph
M
===
c

hệ số an toàn phanh:
25,12,3
57,53
43,171

>===
t
ph
M
M
k
Hệ số an toàn phanh cho phép là 1,25
Vậy mô men phanh tính nh trên là hợp lý
Đờng kính bánh phanh là D = 200 (mm)
Chọn phanh điện từ TKT200/100 có mô men phanh M
ph
=200 (Nm)
độ rời cực đại của má phanh
max
= 1,25 (mm)
Con đẩy điện thuỷ lực TM-25 có lực đẩy T=250 (N) hành trình h
c
=50mm, trọng lợng
phanh là 25 (kg)
Ta có thể mua sẵn phanh và chỉ cần điều chỉnh lò xo đúng với mô men phanh theo yêu
cầu .Ta cần tính toán một số lực sau đây:
áp lực má phanh lên bánh phanh

( )
N
fD
M
R
ph
86,2742

35,0.2,0
192
.
===
Với D =200 (mm)đờng kính phanh
F = 0,35 hệ số ma sát giữa vật liệu bánh phanh và vật liệu lót phanh
Lực của lò so khi đóng phanh là:

==

.l.l
1.l.l
RP
42
31
trong đó:
=0,9 hiệu suất của hệ thống bản lề
l
1
, l
2
, l
3
,l
4
-các kích thớc của phanh (mm)

16
l
1

= H-50 = 160 50 = 110 (mm)
l
2
=H +H
1
-50 = 110 + 190 = 300 (mm)
l
3
= l
0
= 14 (mm)
l
4
= 42,5 (mm)
Thaysố vào ta có:

( )
NP 7,370
9,0.5,42.300
1.14.110
.86,2742
==
Với hành trình cần đẩy h
c
=50 mò xo bị ép thêm một khoảng

( )
mm
l
l

hh
c
17,14
150
5,42
.50.
5
4
===
với l
5
=A
1
=150 mm
Giả thiết lực lò xo tăng thêm một khoảng 10% P
max
=1,1.P =1,1.370,7 = 407,77 (N)
Lực yêu cầu đối với cần đẩy

( )
N
l
l
PT 53,115
150
5,42
.77,407.
5
4
max

===

nh vậy loại cần đẩy TTM-25 thoã mãn yêu cầu mở
phần IV.Tính toán bộ truyền cơ khí.
Bộ truyền ở đây đợc thực hiện dới dạng hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp .
Các thông số cần đảm bảo là:
Tỷ số truyền i
c
= 28
Số vào quay của trục vào n
1
= 675
Chế độ làm việc trung bình, nhng với CD
th
. Công suắt truyền tính theo tải trọng tơng đ-
ơng, bởi vì trong một chu kỳ làm việc của một cơ cấu thay đổi tầm vơn có tải trọng từ
tầm với xa nhất đến tầm với nhỏ nhất và hạ cần từ tầm vơí nhỏ nhất đến tầm với xa nhất
tải trộng thay đổi liên tục. Ngoài cơ cấu đợc sử dụng với chế độ trung bình, tức là theo
các điều kiện nh số liệu trong bảng 1-1 và theo đồ thị gia tải nh ở hình .
Để chọn hộp gảim tốc thích hợp đủ khả năng làm việc trong thời hạn làm phục vụ quy
định ( đối vời bánh răng làm việc chế độ trung bình là 10 năm-bảng 1-1 )ta sẽ xuất phát
chủ yếu từ khả tải của các bánh răng.

17
Trong các bảng hộp giảm tốc cho số liệu về khả tải ứng với số vòng quay trục vào
từng CD % nhất định. Các số liệu ấy chỉ dùng khi hộp giảm tốc làm việc trong thời gain
hạn chế khoảng 10 năm.
Đối với tình hình chụi tải cụ thể của cơ cấu thay đổi tầm vơn chế độ trung bình nh-
ng trong quán trình làm việc tải trọng thay đổi để có thể tìm đợc hộp giảm tốc hợp lý ta
phải chuyển về tải trọng tơng đơng không đổi khi cơ cấu làm việc liên tục với cờng độ

100%. Các tải trong thay đổi đợc chuyển về tải trọng tơng đơng theo công thức:

3
i
i
3
i
td
t
t.S
S


=
Trong đó t
i
là thời gian tác dụng của lực S
i
a). Tính tải trọng tơng đơng trong quá trình hạ cần với các chế độ tải trọng khác nhau.
-Khi nâng hạ cần với tải trọng Q
1
=Q = 80000 (N) và áp lực gió tính toán tác dụng lên
cần là q= 100 (N/mm
2
)
Tải trọng tơng trong palăng nâng cần sẽ là S
1
tđ
= 158267,9 (N)
-Khi nâng hạ cần với tải trong Q

2
=0,733Q= 58640 (N) và áp lực gió tính toán tác
dụng lên cần là q= 100 (N/mm
2
)
Tải trọng tơng trong palăng nâng cần sẽ là S
2
tđ
= 121549,1 (N)
-Khi nâng hạ cần với tải trong Q
3
=0,467.Q= 37360 (N) và áp lực gió tính toán tác
dụng lên cần là q= 100 (N/mm
2
)
Tải trọng tơng trong palăng nâng cần sẽ là S
3
tđ
= 85111,09 (N)
-Khi nâng hạ cần với tải trong Q
4
=0,2.Q=16000 (N) và áp lực gió tính toán tác dụng
lên cần là q= 100 (N/mm
2
)
Tải trọng tơng trong palăng nâng cần sẽ là S
4
tđ
=50559,18 (KN)
b). Tải trọng tơng đơng cả thời gian phục vụ. Căn cứ vào đồ thị gia tải với chế độ trung

bình theo công thức :
3
31
1
).(

=
tdtd
SS


Trong đó
1
: phần thời gian làm việc với tải trọng S
i
tđ
.

18

3
3333
18,50559.5,009,85111.167,01,121549.166,09,158267.167,0
+++=

t
S
=104088,5
(N)
Vậy công suất tơng đơng hộp giảm tốc phải truyền với cờng độ 100%là:

( )
KW
vS
N
ptd
td
14,14
67,0.1000
091,0.5,104088
.1000
.
===

Căn cứ vào yêu cầu đã nêu đối với bộ truyền và công suất tơng đơng vừa tính ra ta đi
thiết kế hộp hộp giảm tốc cho phù hợp với yêu cầu của cơ cấu nâng đặt ra :
1.Phân tỉ số truyền của hệ dẫn động (u
i
) cho các bộ truyền:
Để đảm bảo cho cac bộ truyền trong hộp giảm tốc đợc bôi trơn tốt các bánh răng đều có
dâù bôi trơn , theo sách thiết kế Chi tiết máy ta phân tỉ số truyền của hộp giảm tốc nh
sau:
u
1
= 3,5
u
2
= 3
u
3

= 29/3,5.3 = 2,67
2. Xác định công suất, mô men, số vòng quay trên các trục
+ Dựa vào công suất tính toán trên trục máy công tác, sơ đồ dẫn động và đảm bảo cho
sự quá tải của động cơ có thể tính đợc công suất, mô men và số vòng quay trên các trục,
phục vụ các bớc tính toán thiết kế các bộ truyền, trục và ổ:
P
1
= 26.0,97.0,99 = 24,97(KW)
n
1
= 675 (vg/ph)
( )
mmN
n
P
T .26,353279
675
97,24
.10.55,9.10.55,9
6
1
1
6
1
===
P
2
= P
1
.

br
.
ol
= 24,97.0,97.0,99 = 23,98 (KW)
( )
phvg
u
n
n /86,192
5,3
675
1
1
2
===

( )
mmN
n
P
T .48,1187436
86,192
98,23
.10.55,9.10.55,9
6
2
2
6
2
===

P
3
= P
2
.
br
.
ol
= 23,98.0,97.0,99 = 23,03(KW)

19