Đồ án máy nâng

Đồ án máy nâng

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐH THỦY LỢI
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN MÁY XÂY DỰNG
……… ***………

Ngành kỹ thuật cơ khí

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập- Tự do- Hạnh phúc
……… ***………

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
MÁY NÂNG

1- Đầu đề thiết kế:

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG CỦA CẦU TRỤC 7,5 T

2- Thông số liệu ban đầu để làm thiết kế:
Họ và tên:
Lê Văn Huy
Sức nâng cầu trục:

7,5 Tấn

Vận tốc nâng:

5,5 m/s

Chiều cao nâng

12 (m)

Chế độ làm việc:

M6

3- Nội dung
Thuyết minh: 01 quyển thuyết minh (khoảng 30 trang A4)
Bản vẽ:
- Bản vẽ tổng thể lắp ghép cơ cấu - 01A0
- Các bản vẽ chế tạo chi tiết trong cơ cấu- A3
4- Ngày giao nhiệm vụ thiết kế:
Ngày 15 tháng 07 năm 2019
5- Ngày hoàn thành nhiệm vụ thiết kế:
Ngày 12 tháng 08 năm 2019

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN.

TS. Bùi Văn Tuyển

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

1

Đồ án máy nâng

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành kỹ thuật cơ khí

Trong quá trình Công Nghiệp Hóa – Hiện Đại Hóa đất nước hiện nay, GTVT

đóng một vai trò đặc biệt quan trọng nhằm tạo ra một cơ sở hạ tầng cần thiết cho sự

phát triển mạnh mẽ của đất nước. Để phát huy được sức mạnh to lớn đó, sẽ không

thể thiếu một bộ phận hết sức quan trọng đó là nền công nghiệp cơ khí có đủ sức

trang bị những thiết bị hiện đại cho quá trình sản xuất và thi công. Điều đó có ý

nghĩa quan trọng trong việc nâng cao năng suất, chất lượng cho sản phẩm. Vì vậy
việc tính toán, thiết kế máy và các bộ phận máy sẽ có ý nghĩa hết sức to lớn.

Để đạt được kết quả tốt cho công việc thực tế sau này, mỗi sinh viên sau khi

đã nghiên cứu song phần lý thuyết của một môn học, việc cần thiết nhất là phải biết

vận dụng nó vào thực tế. Môn học Máy nâng cũng không làm ngoài quy luật đó. Để
làm được điều này ngoài việc lắm vững kiến thức lý thuyết, sinh viên biến ý tưởng

thành thực tế thông qua các công cụ thiết kế đã có. Thiết kế máy là quá trình thiết

kế ra những chi tiết và bộ phận máy có hình dạng và kích thước cụ thể. Các chi tiết
máy thiết kế ra phải làm việc được, đạt được thông số kĩ thuật như độ cứng, độ

bền…
Do chưa có kinh nghiệm thực tế nên khó tránh khỏi sự thiếu sót. Em rất

mong nhận được sự góp ý của quý thầy để rút kinh nghiệm cho nghững lần sau.

Chúng em xin trân thành cảm ơn thầy giáo Bùi Văn Tuyển trong bộ môn Kỹ

thuật hệ thống công nghiệp đã tận tình hướng dẫn nhóm em trong suốt quá trình
thiết kế.
Hà Nội, ngày 12 tháng 08 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Lê Văn Huy

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

2


Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 – GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY NÂNG ......................................... 5
1.1.Cơ cấu nâng cổng ........................................................................................... 7
1.1.1Khái niệm ................................................................................................. 7
1.1.2. Đặc điểm về cấu tạo của cầu trục ............................................................ 8

1.1.3 Phân loại................................................................................................ 10
1.1.4.Công dụng ............................................................................................. 12

1.1.5.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ............................................................. 13

1.2 Sơ đồ nguyên lí hoạt động của cơ cấu nâng ................................................. 13
1.3. Đặc điểm công nghệ : .................................................................................. 14

1.4. Yêu cầu truyền động: .................................................................................. 15
1.4.1 : Đặc tính phụ tải ................................................................................... 15

1.4.2: Chế độ làm việc của động cơ truyền động: ........................................... 15
Chương 2: TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG ............................................................ 17
2.1 sơ đố tính toán.............................................................................................. 17

2.2 Tính và chọn dây cáp. .................................................................................. 17
2.3 Palang giảm lực............................................................................................ 18
2.4 Kích thước dây:............................................................................................ 18
2.5 Tính các kích thước cơ bản của tang và ròng rọc. ......................................... 19

2.6 Chọn động cơ điện ....................................................................................... 21
2.7. Tỉ số truyền chung....................................................................................... 21

2.8 Bộ truyền ..................................................................................................... 22
2.9 Phanh ........................................................................................................... 22
2.11. Khớp nối trục động cơ với hộp giảm tốc ................................................... 23

2.12. Móc........................................................................................................... 24
2.13. Bộ phận tang ............................................................................................. 26

2.13.1. Vít cấy ................................................................................................ 26
2.13.2 Trục tang: ............................................................................................ 27

2.14. Ổ trục ổ đỡ. ............................................................................................... 30

2.15. Tính chọn then và ròng rọc ........................................................................ 31
2.15.1. Chọn then ........................................................................................... 31
Lê Văn Huy

Lớp 56M3

3


Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

2.15.2. Chọn ròng rọc ..................................................................................... 32
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 33

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

4


Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1. Cổng trục ................................................................................................ 7

Hình 1. 2. Dầm cầu trục có dầm đơn, dầm đôi, dầm hộp .......................................... 8
Hình 1. 3. Cơ cấu di chuyển của cầu trục ................................................................. 9
Hình 1. 4. Hệ thống cấp điện cho Palang ............................................................... 10

Hình 1. 5. Cầu trục dầm đơn (một dầm) ................................................................. 11

Hình 1. 6. Cầu trục hai dầm (dầm đôi) ................................................................... 11
Hình 1. 7. Cầu trục treo ......................................................................................... 12

Hình 1. 8. Sơ đồ nguyên lý cổng trục ..................................................................... 13

Hình 1. 9. Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy nâng .................................................... 14
Hình 2. 1. Sơ đồ tính toán ...................................................................................... 17
Hình 2. 2. Kích thước tang..................................................................................... 19
Hình 2. 3. Kết cấu móc treo ................................................................................... 24
Hình 2. 4. Thông số móc ....................................................................................... 25

Hình 2. 5. Sơ đồ tính toán trục tang ....................................................................... 27
Hình 2. 6. Biều đồ momen trục tang ...................................................................... 28

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

5

Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2. 1. Bảng tra đường kính cáp ....................................................................... 19
Bảng 2. 2. Bảng tra bộ truyền ................................................................................ 22
Bảng 2. 3. Bảng tra phanh thủy lực ........................................................................ 23

Bảng 2. 4. Bảng tra khớp nối trục động cơ ............................................................. 24
Bảng 2. 5. Bảng tra móc ........................................................................................ 25

Bảng 2. 6. Bảng tra ổ lăn ....................................................................................... 31

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

6


Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

CHƯƠNG 1 – GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY NÂNG
1.1.Cơ cấu nâng cổng

1.1.1Khái niệm

Cầu trục là một loại thiết bị nâng hạ chuyên dụng dùng để nâng-hạ- di

chuyển hàng hóa trong nhà xưởng, nhà máy. Nó hoạt động trên hệ dầm đỡ, đặt ở
trên cao của nhà xưởng.

Khác với cổng trục, cầu trục thường hoạt động bên trong nhà xưởng. So với

các loại thiết bị nâng hạ khác như( xe nâng, xe cẩu,..) thì cầu trục có nhiều ưu điểm

vượt trội . Với chi phí lắp đặt thấp, thời gian sử dụng lâu, bảo hành, bảo dưỡng đơn

giản, hoạt động được trong không gian hẹp. Cầu trục là sự lựa chọn lí tưởng với các
nhà xưởng, nhà máy hiện nay.

Hình 1. 1. cổng trục

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

7


Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

1.1.2. Đặc điểm về cấu tạo của cầu trục

Thông thường các loại dầm chính cầu trục đều có thiết kế dạng hộp, dạng thép

hay dạng giàn không gian, điều này tùy thuộc vào tải trọng và khẩu độ của cầu trục.

Dầm chính cũng là thiết bị nâng hạ quan trọng không kém gì plang nâng hạ, chính

vì thế để có được một hệ thống cầu trục hoàn hảo cho chính nhà máy, doanh nghiệp

của mình bạn cần xem xét và chú ý đến thiết kế dầm chính cầu trục.
a. Phần kết cấu

Dầm chính, dầm biên, ray (ray vuông và ray P), cột nhà xưởng.

Hình 1. 2. Dầm cầu trục có dầm đơn, dầm đôi, dầm hộp

b. Phần nâng hạ
Dùng Palang xích
Dùng Palang cáp
Dùng xe con cầu trục hoặc xe tời cầu trục: Tùy theo nhu cầu xe con có một,

hai, ba cơ cấu nâng hạ trong đó có 1 cơ cấu nâng chính. Xe con di chuyển trên xe
cầu hoặc di chuyển dọc theo nhà xưởng.

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

8

Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

c. Cơ cấu di chuyển

Thường dùng cụm bánh xe di chuyển dẫn động bằng động cơ điện. Bánh xe

di chuyển có bánh xe chủ động và bánh xe bị động có đường kính: D160, D200,
D250, D280, D320, D400, D500, D630…

Hình 1. 3. Cơ cấu di chuyển của cầu trục

d. Tủ điện điều khiển cầu trục

Được lắp ráp từ các thiết bị điện đóng cắt Contactor, Aptomat.Tủ điều khiển

gồm Aptomat, khởi động từ, khởi nhanh, khởi tổng, rơle điều khiển, diode mở

phanh, máy biến áp, biến tần, dây đi tủ, sơ đồ mạch điện. Các thiết bị an toàn như
cầu chì bảo vệ, bảo vệ quá tải, ngắn mạch, thấp áp, bảo vệ mất pha, lệch pha. Điều

khiển cầu trục gồm các kiểu như: bằng tay bấm điều khiển từ xa, bằng tay trang, tay
bấm gắn liền Palang.
e.Đường cấp điện cho Palang, xe con.
Đường cấp điện Palang, xe con dạng sâu đo gồm dây điện treo trên cụm con

lăn dẫn hướng cáp, cụm con lăn trượt trên máng C, hộp đấu nối. Các phụ kiện có
nguồn gốc Hàn Quốc, Đài Loan, Trung Quốc.

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

9


Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

Hệ thống cấp điện dạng sâu đo tránh vặn xoắn trong quá trình Palang di

chuyển dọc dầm chính. Giá thành rẻ thi công lắp đặt nhanh chóng dễ dàng.

Hình 1. 4. Hệ thống cấp điện cho Palang

f. Đường cấp điện cầu trục

Cấp điện cho cầu trục dùng ray cấp 3P, 4P, 6P chạy dọc nhà xưởng, để lấy

điện dùng bộ chổi tiếp điện bằng than chì tỳ trên các thanh ray. Ray điện cầu trục có
xuất xứ từ Đài Loan, Hàn Quốc, Trung Quốc…

Hệ thống cấp điện bằng ray gồm : Ray cấp điện, kẹp ray, thanh treo, chổi lấy

điện, kéo căng ray, hộp cẩu đầu dây điện.
1.1.3 Phân loại

a. Phân loại theo công dụng của cầu trục:

Dùng để nâng hạ tải, di chuyển tải, lắp đặt tải...

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

10


Đồ án máy nâng

b. Phân loại theo cơ cấu dẫn động của cầu trục:

Ngành kỹ thuật cơ khí

Dẫn động của cầu trục thường bằng điện (nâng hạ và di chuyển bằng động cơ

điện 1pha, 3 pha), ngoài ra cơ cấu dẫn động có thể là dẫn động bằng tay (nâng hạ

bằng palang và con chạy xích kéo tay được treo trên dầm cầu trục và di chuyển cầu
trục được dẫn động qua bộ truyền cơ khí như bánh răng ăn khớp, trục truyền...)
c. Phân loại theo kết cấu dầm cầu trục (thiết kế):

Cầu trục dầm đơn (cầu trục một dầm): kết cấu có thể là dạng hộp hoặc Chữ I

(cán nóng, tổ hợp), dạng dàn.

Hình 1. 5. Cầu trục dầm đơn (một dầm)

Cầu trục dầm đôi (cầu trục hai dầm): Kết cấu thường là dạng hộp, dàng dàn.

Hình 1. 6. Cầu trục hai dầm (dầm đôi)
Lê Văn Huy

Lớp 56M3

11


Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

Cầu trục treo: Kết cấu dạng hộp, chữ I, dạng dàn.

Hình 1. 7. Cầu trục treo

d.Phân loại theo phạm vi sử dụng của cầu trục:
Cầu trục cho cẩu cảng: với sức nâng hàng hóa lớn.
Cầu trục cho các nhà máy luyện kim, thép: cầu trục làm việc trong môi

trường khắc nhiệt (nhiệt độ cao, bụi bặm...).

Cầu trục dùng trong việc phòng chống cháy nổ: môi trường dễ gây cháy nổ
(axit, gas, khi lỏng...)

Cầu trục chuyên dùng cho các nhà máy thủy điện.
Cầu trục cho các nhà máy sản xuất bê tông thương phẩm, các nhà máy sản

xuất, thương mại sắt thép.
Cầu trục trong các nghành công nghiệp nhẹ (may măc, các công ty chuyên

linh kiện điện tử)

Cầu trục có các cơ cấu mang hàng đặc biệt: gầu ngoạm, nam chân từ.

1.1.4.Công dụng

Cầu trục được hoạt động trên cao nhà xưởng (nhà thép zamin hoặc nhà

xưởng có kết cấu dầm chạy vai đỡ dầm bằng bê tông)

Cơ cấu chuyển động dọc đường ray của cầu trục và chuyển động ngang của

palang trên dầm sẽ làm cho cầu trục có thể nâng hạ tất cả các điểm trong không gian
làm việc của cầu trục.
Lê Văn Huy

Lớp 56M3

12


Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

1.1.5.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Hình 1. 8 sơ đồ nguyên lý cổng trục

Nguyên lí hoạt động

Móc treo dẫn động từ động cơ, hệ thống tang và Puli đặt trên xe con. Xe con

di chuyển từ động cơ đạt trên dầm chính ở chân cứng của cổng trục qua hệ thống

cáp treo và Puly đổi hướng. Cơ cấu di chuyển cổng được dẫn động riêng từ các
động cơ đạt trên chân cổng và cổng được di chuyển trên hệ thống ray đường sắt.
1.2 Sơ đồ nguyên lí hoạt động của cơ cấu nâng
Lựa chọn các thông số cơ bản
- Sức nâng của cổng trục Q = 7,5 tấn
- Chiều cao nâng = 12 (m)

- Tốc độ nâng = 5,5 (m/ph)

- Chế độ làm việc M6

Theo yêu cầu công nghệ, cơ cấu nâng có thể là mọt máy nâng độc lập như

tời, palăng cố định hay là một bộ phận của máy nâng như cầu trục, cổng trục, cầu
trụ tháp, …

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

13

Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

Trong cơ cấu nâng có thể có bộ công tác là dây mềm (cáp, xích) chỉ chịu kéo
hoặc có bộ công tác là kết cấu cứng như: thanh răng, vít me, xi lanh thủy lực vừa có
khả năng chịu kéo khi nâng, vừa chịu nén khi hạ.

Hình 1. 9. sơ đồ nguyên lý hoạt động máy nâng

1. Động cơ; 2. Khớp nối; 3. Phanh; 4. Hộp giảm tốc; 5. Gối đỡ; 6. Tang; 7.

Cáp hoặc xích; 8. Puli; 9. Pa lăng; 10. Đỡ tải.
Nguyên lí hoạt động:

Cơ cấu nâng hạ hoạt động khi được đóng điện động cơ quay của phanh điện

thủy lực được mở ra, nhờ bộ khớp nối trục đàn hồi mà việc chuyển động từ hộp
giảm tốc sang tang cuốn cáp.

Tùy vào việc điều khiển của người sử dụng mà tang cuốn cáp quay kéo theo

cáp chuyển động lên (xuống) gầu sẽ được nâng (hạ).

1.3. Đặc điểm công nghệ :
- Cổng trục được sử dụng rộng rãi ,có độ chính xác cao

- Các khí cụ điện , thiết bị điện trong hệ thống làm việc tin cậy để nâng cao

năng suất, an toàn trong vận hành và khai thác
Lê Văn Huy

Lớp 56M3

14


Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

- Các phần tử cấu thành của hệ thống phải đơn giản, dễ thay thế, sửa chữa,

độ tin cậy cao

-Trong mạch điều khiển phải có mạch bảo vệ điện áp không, bảo vệ quá tải

và ngắn mạch

-Quá trình mở máy diễn ra theo 1 quy luật định sẵn

- Sơ đồ điều khiển cho từng động cơ riêng biệt và độc lập

-Có công tắc hành trình hạn chế hành trình tiến lùi cho xe cầu, xe con, hạn

chế hành trình lên của cơ cấu nâng hạ

-Đảm bảo hạ hang ở tốc độ thấp

-Tự động ngắt nguồn khi có người làm việc bên trên xe cổng.

1.4. Yêu cầu truyền động:
1.4.1 : Đặc tính phụ tải
Khảo sát cơ cấu nâng hạ người ta thấy Momen cản của cơ cấu luôn không

đổi về cả độ lớn và chiều bất kể chiều quay của động cơ thay đổi như thế nào. Nói
cách khác momen cản của cơ cấu nâng hạ thuộc loại momen cản thế năng, có đặc

tính Mc là 1 hằng số và không phụ thuộc vào chiều quay.Điều này có thể được giải

thích như sau .Khi nâng tải ,momen có tác dụng cản trở chuyển động ,tức là ngược
chiều quay .Khi hạ tải momen thế năng lại là nguyên nhân gây ra chuyển động ,tức
là nó hướng theo chiều quay của động cơ.Dạng đặc tính của cơ cấu nâng hạ như sau
Từ đặc tính của cơ cấu nâng hạ ta có nhận xét:

-Khi hạ tải ứng với trạng thái phát của động cơ thì Mđ là momen hãm, Mc là

momen gây chuyển động

Như vậy trong mỗi giai đoạn nâng hay hạ thì động cơ phải được điều khiển

để đảm bảo làm việc đúng với trạng thái làm việc của nó, phù hợp với đặc tính tải,
phụ tải của cổng trục có thể biến đổi từ trị số 0 đến những trị số rất lớn.

1.4.2: Chế độ làm việc của động cơ truyền động:
nhỏ

-Chế độ làm việc nhẹ: có hệ số sử dụng tải trọng thấp, cường độ làm việc
-Chế độ trung bình: sử dụng vận tải trọng, vận tốc làm việc trung bình .Với

chế độ làm việc nhẹ thường sử sụng trong các phân xưởng lắp ráp.Cơ cấu quay

thường là cần trục và palang điện .Trọng tải bình thường của trạng thái làm việc bao
Lê Văn Huy

Lớp 56M3

15


Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

gồm trọng lượng danh nghĩa của vật nâng và bộ phân mang ,trọng lượng các tải
trọng động trong quá trình hãm và mở cơ cấu.

-Chế độ làm việc nặng: có hệ số sử dụng tải cao ,vận tốc làm việc lớn hơn,tải

trọng nâng những vật nặng.Loại này thường được sử dụng ở các nhà kho ,nhà máy
sản xuất hàng lớn hoặc ở các nơi xây dựng.

-Chế độ làm việc rất nặng: làm việc với tải trọng và vận tốc lớn. Thường sử

dụng trong phân xưởng công nghệ và luyện kim.

Tải trọng lớn nhất của trạng thái làm việc của cổng trục bao gồm trọng lượng

bản thân, tải trọng gió lớn nhất trong trậng thái không làm việc và tải trọng do độ

dốc của đường gây ra.

Với 4 chế độ làm việc của cổng trục như trên, tùy trong từng tường hợp và

mục đích sử dụng mà chúng ta sẽ lựa chọn chế độ làm việc phù hợp.

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

16


Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

Chương 2: TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG
2.1 sơ đố tính toán
Thông số cơ bản: Q = 7,5 tấn.
H = 12 m.
V = 5,5 m/ph.
Sơ đồ cơ cấu nâng:

Chế độ làm việc M6.

Hình 2. 1.Sơ đồ tính toán

1. Động cơ; 2. Khớp nối; 3. Phanh; 4. Hộp giảm tốc; 5. Gối đỡ; 6. Móc ;
7.puli ; 8. Dây cáp; 9. tang;

2.2 Tính và chọn dây cáp.
Vì cơ cấu làm việc với động cơ điện, vấn tốc cao nên ta chọn cáp để làm dây

cho cơ cấu, là loại dây có nhiều ưu điểm hơn so với các loại dây như xích hàn, xích
tấm.
Ta chọn cáp thép ߨ‫ ܲ_ܭ‬bện thép sáu tao, 6x19=114. FOCT 2688-69 có giới
hạn bền ߪ b=1500ൊ1600 N/mm2.

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

17


Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

2.3 Palang giảm lực.
Do lực hạ chiều thẳng đứng nên ta chọn palang kép có 2 dây nhánh dây

chạy lên tang. Tương ứng với tải trọng 7,5 tấn, ta chọn bội suất a=2 (theo bảng tra 26/T24).

Lực căng lớn nhất xuất hiện ở nhánh dây cuốn lên tang khi nâng vật (theo

công thức 2.19[1]) :

Smax =

Q0 (1 − λ )
(75000 + 2100)(1 − 0,98)
=
= 19469,7( N )
α
t
m(1 − λ ).λ
2(1 − 0,982 ).0,980

Với: Q0=Qt+Qm =75000+2100

λ = 0,98 – hiệu suất ròng rọc cáp với điều kiện ròng rọc đặt trên ở lăn

và bôi trơn bằng mỡ ( bẳng tra 2-5[1]).
a= 2 – bội xuất.

m= 2 – vì có 2 nhánh dây trực tiếp quấn lên tang.

T= 0 – vì cáp cuốn lên tang, không qua các ròng rọc đổi hướng.

Hiệu suất của palang xác đinh the công thức 2-21[1]:
ηp =

S0
Q0
75000 + 2100
=
=
= 0,99
S max m.a.S max

2.2.19469, 7

2.4 Kích thước dây:
Theo công thức 2.10[1] và bảng tra 2-2[1], ta có lực kéo đứt dây:

Sd = Smax .k = 19469,7.4,5 = 87613,65( N )

Với k=4,5 (bảng 3.1[1]) hệ số làm việc an toàn với chế độ làm việc M5.

Xuất phát từ điều kiện Sd = 87913,65( N ) với loại dây đã chọn trên với

giới hạn bền ߪ௕ =1600 N/mm2, ta chọn đường kính cáp: ݀௖ = 14 ݉݉ có ܵௗ =
101000 (N).

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

18


Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

Bảng 2. 1. Bảng tra đường kính cáp

2.5 Tính các kích thước cơ bản của tang và ròng rọc.
Đường kính tang nhỏ nhất cho phép đảm bảo độ bền lâu của cáp, được

xác định theo công thức 2.12[1]:

Dt ≥ h1.dc = 14.20 = 280(mm)
Ta chọn Dt = 300(mm)

Với h1=20 ( hệ số đường kính tang theo bảng tra 3.10[2]).

Chiều dài tang: chiều dài tang phải đủ sao cho khi hạ vật xuống vị trí thấp
nhất, trên tang còn ít nhất 1,5 vòng dây; không kể những vòng nằm trong cặp cáp.

Hình 2. 2. kích thước tang
Lê Văn Huy

Lớp 56M3

19


Đồ án máy nâng

+ Chiều dài toàn bộ tang: Lt = 2L0 + 2L1 + 2L2 +L3

Ngành kỹ thuật cơ khí

+ Chiều dài 1 nhánh cáp cuốn lên tang khi làm việc với chiều cao nâng

H=12m và bội suất a=2 là:

L = H.a = 12 . 2 = 24 (m)

+ Số vòng cáp phải cuốn ở 1 nhánh là:

Zo =

L
24
+ Z'0 =
+ (2 ÷ 3) = (26,3 ÷ 27,3)
π(Dt + dc)
π(300 + 14).10−3
Chọn ܼ଴ = 27 (vòng)

Do dc = 14(mm), ta chọn bước cuốn cáp:
t= dc +( 2 ÷ 3)= 16 ÷ 17 mm.

Lấy t=16 (mm).

Vậy chiều dài phần tang cuốn làm việc là:
2Lo=2.Zo.t = 2.27.16 = 864(mm)

Chiều dài L1 là phần tang để cặp đầu cáp.
L1 = 54(mm).

Vì tang đã được cắt rãnh, cáp cuốn 1 lớp nên lo phải làm thành bên ở 2 đầu

tang trước khi vào phần cắt rãnh, ta để trừ lại 1 khoảng: L2=20(mm).

L4 là khoảng cách giữa 2 ròng rọc ở ngoài cùng ở vị trí treo móc với

Q=7,5 tấn ta chọn móc số hiệu HSZ10, có L4=300(mm).

Phần giữa tang không cắt rãnh: L3 = L4 – 2.hmin.tan α
Với: hmin=700÷800, ta chọn hmin=800(mm)

Góc lệch cáp (do ta chọn tang cáp rãnh ): tanߙ = 1/10.
→ L3 = 300-2.800.

Vậy chiều dài tang là:

ଵ

ଵ଴

= 140 (mm).

Lt = 2L0 + 2L1 + 2L2 +L3 = 864+2.54+2.20+140 = 1152 (mm).

Ta chọn tang có chiều dài 1200(mm) để dễ gia công.

Bề dày thành tan được xác định theo kinh nghiệm:

ߜ = 0,02.Dt + (6÷10) = 0,02.280+(6÷10) = 11,6÷15,6 (mm)

Chọn ߜ =14(mm).

Kiểm tra sức bền của tang theo công thức 2.15[1]:
Lê Văn Huy

Lớp 56M3

20


Đồ án máy nâng

σn =

Ngành kỹ thuật cơ khí

k .ϕ .S max 1.0,8.19469,7
=
= 86,9( N / mm 2 )
δ .t
14.16

Tang được làm bằng gang xám GX15-32 là loại vật liệu thông thường

phổ biến nhất, có giới hạn bền ߪb=565 N/mm2, ứng suất cho phép được xác định
theo giới hạn bền nén với hệ số án toàn k=5
[σ ] =

σ 565
=
= 113( N / mm 2 )
k
5

ߪ n<[ߪ] nên tang đủ bền.

2.6 Chọn động cơ điện

Công suất tĩnh khi nâng vật bằng trọng tải được xác định theo công thức: (278[1])

N=

Q.vn
60.1000.η

Hiệu suất cơ cấu bao gồm:
η = ηp . ηt . ηo = 0,99.0,96.0,92 = 0,87
Với: ηp=0,99 là hiệu suất của palang.

ηt=0,96 là hiệu suất của tang, bảng 1-9[1].

η0=0,92 là hiệu suất của bộ truyền có kể cả khớp nối, bảng 1-9[1].

Vậy:

N=

75000.5,5
= 7,9(k W )
60.1000.0,87

Ta chọn sơ bộ động cơ điện AOC2-81-1-9( Alat máy nâng chuyển)
Có đặc tính sau:

+ Công suất danh nghĩa: N dc = 9,7(kW )

+ Sô vòng quay danh nghĩa: ndc = 450vg / ph
+ Momen vô lăng: (Gi Di 2 )roto = 9( Nm 2 )

2.7. Tỉ số truyền chung
+ nt là số vòng quay của tang để đảm bảo vận tốc nâng cho trước
nt =

vn a
5,5 × 2
=
= 11,15(vg / ph)
π D0 π × (0,3 + 0,014)

+ Tỷ số truyền

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

21


Đồ án máy nâng

i0 =

Ngành kỹ thuật cơ khí

ndc 450
=
= 40,35
nt 11,5

2.8 Bộ truyền

Bảng 2. 2. bảng tra bộ truyền

Bộ truyền trong cơ cấu nâng được chọn dưới dạng hộp giảm tốc sao cho

đảm bảo tỷ số truyền là 40,35. Hộp giảm tốc ở đây là hộp giảm tốc bánh rang trụ 3

cấp , đặt nằm ngang, trục vào và trục ra quay về 1 phía. Tương ứng với tỷ số truyền

là 40,17và chế độ làm việc trung bình, số vòng quay trên trục vào, và yêu cầu về lắp
ráp, ta chọn hộp giảm tốc ZQ-350+100, có các đặc tính sau:
+ Kiểu hộp: 2 cấp bánh răng trụ

+ Tỷ số truyền 40,17

+ Kiểu lắp: Trục ra và trục vào quay về 1 phía
Đầu trục ra: làm liền khớp răng

Sai số tỷ số truyền:

δi =

40,17 − 40,35
.100 = 0, 4%
40,17
Trong phạm vi có thể chấp nhận được

2.9 Phanh

+ Để hộp giảm tốc nhỏ gọn, ta sẽ đặt phanh ở trục thứ nhất- tức là trục

động cơ, ở đầu vào của hộp giảm tốc. Momen phanh được xác định theo công

thức(3-14[1])

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

22


Đồ án máy nâng

M ph =

Ngành kỹ thuật cơ khí

k .D0 .Q0 .η 1,75.77100.0, 294.0,87
=
= 214,78( Nm)
2.a.i0
2.2.65,54
Với k = 1,75 hệ số an toàn của phanh với chế độ tải trung bình M5 bảng 3-

2[1]

Ta chọn phanh thủy lực YWZ-300/25 đảm bảo momen phanh danh

nghĩa 200 (Nm) lớn hơn momen danh nghĩa cần thiết để phanh.

Bảng 2. 3. bảng tra phanh thủy lực

2.11. Khớp nối trục động cơ với hộp giảm tốc

Đối với trường hợp khớp nối trục vào hộp giảm tốc với trục truyền ta

sử dụng loại khớp nối răng có bánh phanh, là loại khớp nối di động có thể làm việc

khi 2 trục không đồng tâm tuyệt đối. Ngoài ra loại khớp này còn giảm được chấn
động và va đập khi nổ máy và phanh đột ngột. Phía nửa khớp bên hộp giảm tốc kết

hợp làm bánh phanh. Căn cứ vào đường kính bánh phanh D=300mmTa chọn loại
khớp nối ZLL4.

Lê Văn Huy

Lớp 56M3

23


Đồ án máy nâng

TT Ký Momen
hiệu xoắn

Ngành kỹ thuật cơ khí

Tốc
độ
vòng
quay

1 ZLL1

250

41000

2 ZLL2

630

3800

3 ZLL3 1600

4 ZLL4 4000

5 ZLL5 6300

6 ZLL6 10000

3000

Đường kính d1, d2
(mm)

L

16.18.19
20.22.24
25.28
30.32.(35).(38)
25.28
30.32.35.38
40.42.(45).(48)

42
52
62
82
62
82
112

L1 Do D

B

_
38 160 98 68
44
60
_
60 200 124 85
84

40.42.45.48.50.55.56 112 84

250
60.(63).(65).(70) 142 107
50.55.56
112 84
2400
60.63.65.70.71.75 142 107 300
80.(85).(90)
172 132
60.63.65.70.71.75 142 107 400
1900
80.85.90.95
172 132
70.71.75
142 107
1500
80.85.90.95
172 132 500
100.110.(120)
212 167
Bảng 2. 4.Bảng tra khớp nối trục động cơ

Bu
long

10

15

166 105
20
214 132

240 168
30
280 210

2.12. Móc

Để giảm kích thước chiều dài, tang độ tiếp cận của móc với tang, tận dựng

được chiều cao nâng, ta chọn kết cấu ổ móc như hình vẽ:

Hình 2. 3. Kết cấu móc treo
Lê Văn Huy

Lớp 56M3

24


Đồ án máy nâng

Ngành kỹ thuật cơ khí

Với số liệu đã cho Q=75 kN chế độ làm việc trung bình ta chọn móc tiêu chuẩn N14

theo ГОСТ 6627-74. Móc chế tạo bằng vật liệu thép 20

d1

R8

d

l1

l2

d0

A-A
R4

R
b

R
R1
h

l
o

R7

R5

R6

B-B
b

A

A
h

B

R2

R5

R1

a

R1

R3

B

Hình 2. 4. Thông số móc

Номер крюка Грузоподъемность, т b, h, D, S,
по ГОСТ
по ГОСТ 6627-74 мм. мм. мм. мм.

6627-74
(Ручн. / 4М / 5М-6М)
№2А

№4А, №4Б
№5А

№7А, №7Б
№8А
№9А

№10А, №10Б
№11А

№12А, №12Б
№14А, №14Б
№16А

№17А, №17Б

L, мм
(типА /
типБ)

d (d1),
мм

М12

0,5 / 0,4 / 0,32

13

21

22

16

70 / 90

0,8 / 0,63 /0,5

18

26

30

22

85 / 110

1,0 / 0,8 / 0,63

20

28

32

24

90 / 120

М16

1,6 / 1,25 / 1,0

24

36

40

30

120 / 140

M20

2,0 / 1,6 / 1,25

26

40

45

33

130 / 160

M24

2,5 / 2,0 / 1,6

30

45

50

36

145 / 180

M27

3,2 / 2,5 / 2,0

34

52

55

40

165 / 220

M30

4,0 / 3,2 / 2,5

38

55

60

45

180 / 300

M33

5,0 / 4,0 / 3,2

40

65

65

50

195 / 375

M36

8,0 / 6,3 / 5,0

54

82

85

65

280 / 475

M48

12,5 / 10,0 / 8,0

65 100 110 85

340 / 580

M56

16,0 / 12,5 / 10,0

75 115 120 90

415 / 600

M64

М16

Bảng 2. 5. Bảng tra móc
Lê Văn Huy

Lớp 56M3

25