Đồ án thiết kế cần trục chân đế kiểu mâm quay sức nâng q= 16 t

Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC

Phần I: Giới thiệu chung
I – Giới thiệu:
Máy trục (máy nâng chuyển) là những máy công tác dùng để thay đổi vị trí
của đối tượng công tác nhờ các thiết bị mang hàng trực tiếp hoặc gián tiếp.
Phạm vi sử dụng của máy trục rất rộng như: Phục vụ công tác xếp dỡ hàng hóa
ở cảng biển, cảng sông, các phân xưởng trong nhà máy cơ khí, nhà máy luyện
kim, khai khoáng, các công trình xây dựng … Ngoài ra, còn một số máy trục còn
phục vụ công tác chở người như: thang máy, cầu treo trong các khu du lịch.
Với nền kinh tế phát triển như hiện nay, việc công nghiệp hóa, hiện đại hóa
cần phải tiến sang một bước cao hơn. Vấn đề đưa máy móc vào trong sản xuất
thay thế sức người ngày càng được hoàn thiện hơn. Công lao hàng đầu phải kể
đến ngành cơ khí, đã cho ra đời những loại máy móc phục vụ cho nền kinh tế
trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa không những trong nước mà trên
toàn cả thế giới.
Những năm trước đây, máy trục còn được chế tạo với sức nâng nhỏ,
không lớn lắm mà kích thước thì rất lớn, cồng kềnh. Trong những năm gần đây,
ngành cơ khí đã cho ra đời những loại máy trục có sức nâng lớn và rất lớn (lên
đến hàng ngàn tấn), nhưng kết cấu bền vững, kích thước lại nhỏ gọn hơn. Vấn
đề nào đã giúp cho ngành cơ khí có những bước tiến mạnh mẽ như vậy? Đó
chính là quá trình nghiên cứu tính toán độ bền, độ ổn định, độ cứng kết cấu thép
của toàn bộ cần trục. bên cạnh đó không thể không có những kinh nghiệm thực
tế mà chúng ta đúc rút được từ những cần trục ra đời trước đó. Để giúp cho
chúng ta biết được phương pháp tính toán kết cấu kim loại máy trục thì môn học
KẾT CẤU THÉP đóng vai trò rất quan trọng. Đặc điểm của kết cấu thép là: Có
khả năng chịu lực lớn; độ tin cậy cao; trọng lượng nhẹ; tính công nghiệp hóa
cao;tính cơ động trong việc vận chuyển và lắp ráp; tính kín và tính dễ liên kết

Ketnooi.com

1


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
cao. Mặt khác, kết cấu thép là loại kết cấu đặc trưng trong máy trục. Nhưng vấn
đề cần lưu ý khi chúng ta sử dụng kết cấu thép trong máy trục là nó dễ bị gỉ, chịu
lửa kém và giá thành cao.

II – Giới thiệu về cần trục chân đế:
Cần trục chân đế là loại máy trục được sử dụng để phục vụ công việc xếp
dỡ hàng hóa trên các bến cảng hoặc kho bãi. Cần trục chân đế có sức nâng từ
Q = 3.2 T đến 40 T; chiều cao nâng H = 40 �60 m; vận tốc di chuyển của cần
trục là vdc = 20 �25 m; tốc độ quay n = 1 �2 vòng/phút. Để đảm cho mã hàng
được di chuyển theo phương ngang khi nâng hạ cần chúng ta có thể sử dụng
phương pháp cân bằng bằng hệ palăng cáp hoặc dùng cơ cấu 4 khâu bản lề
(cần có vòi). Cân bằng cần trục chân đế bằng đối trọng.
Căn cứ vào thiết bị đỡ quay, cần trục chân đế được chia làm 2 loại:
-

Cần trục chân đế kiểu mâm quay

-

Cần trục chân đế kiểu cột quay.

Căn cứ vào kết cấu thép hệ cần chía làm 2 loại:
-

Cần trục chân đế hệ cần không có vòi

-

Cần trục chân đế hệ cần – vòi.

III – Tổng thể cần trục chân đế kiểu mâm quay hệ
cần – vòi:

Ketnooi.com

2


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC

Ketnooi.com

3


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC

Chú thích: 1-Cơ cấu di chuyển; 2-Chân đế; 3-Vành răng cố định;
4-Cabin điều khiển; 5-Cụm móc treo; 6-cần; 7-Vòi; 8-Cáp giằng vòi;
9-Cáp nâng hàng; 10-Đối trọng cân bằng hệ cần; 11-Giá đỡ chữ A;
12-Buồng máy; 13-Đối trọng cân bằng cơ cấu quay; 14-Bánh răng
hành tinh; 15-Lan can để sửa chữa; 16-Cụm puly đầu vòi; 17-Puly đầu
cần; 18-Thanh răng; 19-Cầu thang; 20-Thanh giằng chân đế.

Phần II: Tính toán thiết kế hệ cần – vòi
I – Lựa chọn kết cấu thép hệ cần – vòi:

Cần trục chân đế làm việc ở các bến cảng, kho bãi; khoảng không gian
làm việc phải rộng; để dảm bảo cho mã hàng được di chuyển theo phương
ngang khi nâng hạ cần thay đổi tầm với đươc thuận lợi, ta dùng giằng vòi là
giằng mềm (tức là dùng dây cáp để giằng vòi). Để đảm bảo cho cần và vòi có
khả năng chống lại moment xoắn do các tải trọng tác dụng lên hệ cần – vòi khi
cần trục làm việc; ta dùng kết cấu thép hệ cần – vòi là kết cấu hộp (được hàn từ
các tấm thép lại với nhau hoặc các tấm thép được liên kết với nhau bằng mối
ghép bulông). Kết cấu hệ cần – vòi như hình vẽ:

Ketnooi.com

4


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC

Chú thích: 1-Cần; 2-vòi; 3-Cáp giằng vòi.

Vật liệu để chế tạo cần trục là thép CT3; các đặc trung của thép CT3:
-

Modun đàn hồi khi kéo: E = 2,1.106 kG/cm2

-

Modun đàn hồi trượt: G = 0,81.106 kG/cm2

-

Giới hạn chảy:  c = 2400 – 2800 kG/cm2

-

Giới hạn bền:  b = 3800 – 4200 kG/cm2

-

Độ dai va đập: ak = 50 – 100 J/ cm2

-

Khối lượng riêng:

-

Độ dãn dài khi đứt:  0 = 21%

-

Ứng suất cho phép lớn nhất:

-

    c
n

Ketnooi.com





= 7,83 T/ m3

270
180 ( N
1,5

/ mm 2 ) = 18 (KG/mm2)

5


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC

II- Các thông số của cần trục chân đế kiểu mâm
quay (kiểu KIROV):
-

Sức nâng: Q = 16 T

-

Tầm với: Rmax = 30 m
Rmin = 8 m

-

Chiều cao nâng: H = 24 m

-

Chiều dài cần: L = 27 m

-

Chiều dài vòi: Lv = a+b = 11 m

-

Trọng lượng cần: Gc = 14 T

-

Trọng lượng vòi: Gv = 4 T

-

Tốc độ quay: n = 1,5 vòng/phút

-

Vận tốc nâng: vn = 50 m/phút

-

Vận tốc di chuyển: vdc = 22 m/phút

-

Chế độ làm việc: Trung Bình

CĐ = 25%

III- Các trường hợp tải trọng và tổ hợp tải trọng:
1- Bảng tổ hợp tải trọng:
Khi cần trục làm việc,cần trục phải chịu tác dụng của nhiều loại tải trọng khác
nhau. Bao gồm cả tải trọng động và tải trọng tĩnh. Tải trọng có thể tác dụng
thường xuyên hoặc không thường xuyên; tác dụng theo phương ngang hoặc
phương thẳng đứng. Từ sự phức tạp đó, để thuận lợi cho việc tính toán, người
ta chia ra thành các trường hợp tải trọng. Một trường hợp tải trọng bao gồm
nhiều tổ hợp tải trọng.

Ketnooi.com

6


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
Trường hợp tải trọng
I

II

III

   rk / n I

   c / nII

   c / nIII

Tổ hợp tải trọng

Loại tải trọng
Ia

Ib

IIa

IIb

III

G

G

G

G

G

 II .Qtd

Q

-

Trọng lượng bản thân
các cấu kiện
Trọng lượng hàng
nâng có tính đến hệ
số động 
Lực quán tính khi
khởi động(hãm) cơ

 I .Qtd .

Q

-

-

cấu thay đổi tầm với.
Góc nghiêng của cáp
treo hàng
Tải trọng gió tác dụng

-

len kết cấu

-

I

-

Fqt



tv

II

-

PgII
-

PgII

PgIII

a- Các trường hợp tải trọng:
- Trường hợp tải trọng I: Máy trục làm việc bình thường trong điều kiện tải trọng
tiêu chuẩn. Các tải trọng tác dụng lên máy trục là các tải trọng tiêu chuẩn.Tải
trọng động được quy về tải trọng tương đương. Trường hợp này để tính toán
máy trục theo độ bền và độ bền mỏi.
- Trường hợp II: Tải trọng cực đại ở trạng thái làm việc. Đó là các tải trọng giới
hạn tác dụng lên máy trục khi làm việc ở điều kiện nặng nhất với tải trọng nâng

Ketnooi.com

7

Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
đúng tiêu chuẩn.Trường hợp này để tính toán máy trục theo độ bền và độ ổn
định.
- Trường hợp III: Tải trọng cực đại ở trạng thái không làm việc. Các tải trọng
như: Trọng lượng bản thân, tải trọng gió bão, tải trọng lắc động và sóng. Trường
hợp này để tiến hành kiểm tra độ bền kết cấu và ổn định cần trục.

b- Tổ hợp tải trọng:
- Tổ hợp Ia, IIa: Cần trục đứng yên, chỉ có một cơ cấu nâng làm việc. Khởi
động(phanh hãm) cơ cấu nâng một cách từ từ (Ia), hay đột ngột (IIa).
- Tổ hợp Ib, IIb: Cần trục dứng yên, chỉ có một cơ cấu thay dổi tầm với làm việc.
Khởi động (phanh hãm) cơ cấu thay đổi tầm với một cách từ từ (I b), hay đột ngột
(IIb).
- Tổ hợp III: Cần trục không làm việc, chịu tác dụng của gió bão.

IV- Tính toán kết cấu thép vòi:
1- Tại tầm với lớn nhất - Tính theo tổ hợp IIa:
a- Các thông số:
 = 750

a=8m

 = 300

b=3m

 = 200

Lv = 11 m

b- Các lực tác dụng lên vòi:

Ketnooi.com

8


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
C
B

Gvx
Gvy
Qx

RBx

RCx

RBy

RCy

Qy

- Trọng lượng bản thân: Gv = 4 T = 4000 kG
Coi trọng lượng bản thân vòi là phân bố đều trên suốt chiều dài của
vòi. Và được phân tích thành 2 thành phần Gvx và Gvy. Ta có:

Gvx 2  Gvy 2 

4000
 364kG
11

- Trọng lượng hàng tương đương: Qtd =  II .Q = 1,3.16000 = 208000 kG
Với  II  1,3 (Tra bảng 4.3; trang 264; sách KCKLMT) chế độ làm việc Trung
Bình.

- Lực căng cáp nâng hàng theo hướng cuốn cáp là:

Sc =

Qtd 20800

= 21225 kG
a. 1.0,98

Ta có sơ đồ tính toán:

Ketnooi.com

9


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
2

C

1

B 2 RCx

Gvx
Gvy
Qx

1

RBx

RCy
RBy

Qy

Theo sơ đồ trên ta có:
Gv
.sin   363, 6.s in200  124, 4 kG
11

- Gvx 
- Gvy 

Gv
.cos   363, 6.cos 20 0  341, 7 kG
11

0
- Qx  Qtd .sin   20800.s in20  7114 kG

0
- Qy  Qtd .cos   20800.cos 20  19546kG

c- Xác định các phản lực lên gối tựa:
+

�M

C

� RBy 

L2 v
 0 � Qy .Lv  Gvy .
 RBy .b  0
2
Qy .Lv  Gvy .
b

L2 v
112
19546.11  341, 7.
2 
2  75560kG
3

Vì: RBx  RB .cos  ; RBy  RB .sin  ;

�

RBx
 cot ag  � RBx  RBy .cot ag   75560.cot ag 750  20246 kG
RBy

Ketnooi.com

10


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
a2
b2
+ �M B  0 � Q y .a  Gvy .
 RCy .b  Gvy .
0
2
2

� RCy 

a2
b2
82
32
 Gvy .
19546.8  341, 7.
 341, 7.
2

2 
2
2  56280kG
b
3

Qy .a  Gvy .

vì: RCx  RC .cos  ; RCy  RC .sin  ;

�

RCx
 cot ag � RCx  RCy .cot ag  56280.cot ag 30 0  97480kG
RCy

+Xét tại mặt cắt 1-1, cách A về bên phải một khoảng z:
Mx = -(Qy.z + Gvy.z.z/ 2)
z=0

 Mx = 0

z=8  Mx = - 167300 kGm
Q = -(Qy+Gvy.Z)
z=0  Q = - 19546 KG
z=8  Q = - 22280 kG
N=Qx+Gvx.z
z=0  N = 7114kG
z=8 N = 8110 kG
+ Xét tại mặt cắt (2-2); cách C một khoảng z:

Mx = - (Rcy.Z+ Gvy.Z.Z/ 2)
z=0 

Mx=0

z=3 

Mx= - 167300 kGm

Q = (Rcy+Gvy.z)
Z=0  Q = 56280 kG
Z=3  Q = 57305 kG

Ketnooi.com

11


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
N = Rcx-Gvx.Z
Z=0  N = 97480 kG
Z=3  N = 97107 kG .
Ta có biểu đồ nội lực như sau:

2

C

1

B 2 RCx

Gvx
Gvy
Qx

1 RBx

RCy
RBy

Qy

Mx (kGm)
167300
56280
Qy

57305

(kG)

22280
19546

97107
N (kG)

7114

- Tính

theo tổ hợp IIb:

a- Trong mặt phẳng thẳng đứng:
Các lực tác dụng len vòi:
+ Trọng lượng bản thân vòi: Gv = 4 T = 4000 kG
+ Trọng lượng hàng: Q = 16 T = 16000 kG
Ketnooi.com

12


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
Q 16000

+ Lực căng cáp nâng hàng: Sc =
= 16327 kG
a. 1.0,98
+ Lực quán tính khi thay đổi tầm với: Fqt = 0,1.Gv = 400 kG
+ Coi lực quán tính là lực phân bố đều trên chiều dài của vòi:
fqt =

Fqt
Lv



400
 36, 4kG / m

11

b- Ta có sơ đồ tính:

2

C

1

B 2 RCx

Gvx
Gvy
Qx

Qy

1

RBx

RBy

RCy

f qt

Dựa vào sơ đồ tính ta có:
-

Gvx 

Gv
.sin   363, 6.s in200  124, 4 kG
11

-

Gvy 

Gv
.cos   363, 6.cos 200  341, 7 kG
11

-

Qx  Q.sin   16000.s in200  5472kG

-

Qy  Q.cos   16000.cos 200  15035kG

Ketnooi.com

13


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
c- Xác định các phản lực lên gối tựa:

L2 v
Lv 2
+ �M C  0 � Qy .Lv  Gvy .
 f qt .
 RBy .b  0
2
2
� RBy 

Qy .Lv  Gvy .

L2 v
L2
112
112
 f qt . v
15035.11  341, 7.
 36, 4.
2
2 
2
2  62753kG
b
3

Vì: RBx  RB .cos  ; RBy  RB .sin  ;

�

RBx
 cot ag  � RBx  RBy .cot ag   62753.cot ag 750  16815kG
RBy

a2
a2
b2
b2
+ �M B  0 � Qy .a  Gvy .
 f qt .
 RCy .b  Gvy .
 f qt .
0
2
2
2
2
� RCy

a 2  b2
a 2  b2
Qy .a  Gvy .
 f qt .
2
2

b

82  32
82  32

15035.8  341, 7.
 36, 4.
2
2  43560kG
RCy 
3

vì: RCx  RC .cos  ; RCy  RC .sin  ;

�

RCx
 cot ag � RCx  RCy .cot ag  43560.cot ag 300  75448kG
RCy

+Xét tại mặt cắt 1-1, cách A về bên phải một khoảng z:
Mx = -(Qy.z + Gvy.z.z/ 2)
z=0

 Mx = 0

z=8  Mx = - 131214 kGm

Ketnooi.com

14


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
Q = -(Qy+Gvy.Z)

z=0  Q = - 15035 KG
z=8  Q = - 17770 kG
N=Qx+Gvx.z
z=0  N = 5472 kG
z=8 N = 6467 kG
+ Xét tại mặt cắt (2-2); cách C một khoảng z:
Mx = - (Rcy.Z+ Gvy.Z.Z/ 2)
z=0 

Mx=0

z=3 

Mx= - 131214 kGm

Q = (Rcy+Gvy.z)
Z=0  Q = 43560 kG
Z=3  Q = 44585 kG
N = Rcx-Gvx.Z
Z=0  N = 75448 kG
Z=3  N = 75075 kG .
Ta có biểu đồ nội lực như sau:

Ketnooi.com

15


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC

2

C

1

B 2 RCx

Gvx
Gvy
Qx

Qy

1

RBx

RCy
RBy

fqt
Mx (kGm)
131214
43560
Qy (kG)

44585
17770
15035

75448
N (kG)

75075

d- Trong mặt phẳng nằm ngang:
- Các lực tác dụng lên vòi:
+ Lực ngang do mã hàng bị nghiêng: T  Q.tg  16000.tg100  2821kG
+Tải trọng gió tác dụng theo phương ngang là tải trọng phân bố đều:
Pgv = pv.Fv
Trong đó:

- pv : là áp lực gió lên vòi.

pv = q0.n.c..

q0: là áp suất động của gió ở độ cao 10m so với mặt đất; ở trạng thái
làm việc lấy q0 = 15 kG/m2.

Ketnooi.com

16


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
n: là hệ số hiệu chỉnh tăng áp phụ thuộc vào độ cao so với mặt đất.
Cần trục làm việc ở độ cao 20 �30 m. Tra bảng 4.5, trang 91, sách KCKLMT. Ta
lấy n = 1,5.
c: là hệ số khí động học của kết cấu. Hệ cần vòi có kết cấu là dầm

hộp. Tra bảng 4.6 trang91, sách KCKLMT. Chọn c =1.4.
: là hệ số quá tải. Tính theo phương pháp ứng suất cho phép lấy
=1.
: là hệ số kể tới tác động của gió. Chọn  = 1.
� pv = q0.n.c.. = 15.1,5.1,4 = 31,5kG/m2.

- Fv : là diện tích chắn gió của vòi. Fv = 15 m2.
Vậy tải trọng gió tác dụng lên vòi là:

Pgv = pv.Fv = 31,5.15 = 472,5 kG.

Lực gió tác dụng lên vòi phân bố đều theo chiều dài của vòi:

� qg 

Pg v
Lv



472,5
 43kG / m
11

+ Lực giằng vòi Rg.
+ Các moment xoắn Mc và Mg tác dụng lên vòi và giằng do lực ngang T gây ra.
Dựa vào sơ đồ tính ta có:

M c  M g  T .a  Rg .b

Gọi độ cứng của cần và giằng vòi lần lượt là C c và Cg ; độ cứng chống xoắn của
vòi và giằng lần lượt là Gc và Gg.

� Rg 

Mc 

( a.b.Cc  Gg  Gc ).T

C
b 2 .Cc  (Gg  Gc )(1  c )
Cg

T .a  b.Rg

Gg
1
Gc

Ketnooi.com

17


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC

Mg 

Gg
Gc

.M c 

2- Tại tầm với trung bình Rtb – Tính theo tổ hợp IIa:
a- Các thông số:
 = 750

a=8m

 = -70

b=3m

 = 500

Lv = 11 m

b- Các lực tác dụng lên vòi:

C
B

Gvx
Gvy
Qx

RBx

RCx
RCy

RBy

Qy

- Trọng lượng bản thân: Gv = 4 T = 4000 kG
Coi trọng lượng bản thân vòi là phân bố đều trên suốt chiều dài của
vòi. Và được phân tích thành 2 thành phần Gvx và Gvy. Ta có:
Gvx 2  Gvy 2 

4000
 364kG
11

- Trọng lượng hàng tương đương: Qtd =  II .Q = 1,3.16000 = 208000 kG
Với  II  1,3 (Tra bảng 4.3; trang 264; sách KCKLMT) chế độ làm việc Trung
Bình.

- Lực căng cáp nâng hàng theo hướng cuốn cáp là:
Ketnooi.com

18


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
Qtd 20800

Sc =
= 21225 kG
a. 1.0,98

Ta có sơ đồ tính toán:
2

C

1

B 2 RCx

Gvx
Gvy
Qx

1

RBx

RCy
RBy

Qy

Theo sơ đồ trên ta có:
- Gvx 

Gv
.sin   363, 6.s in500  279kG
11

- Gvy 

Gv
.cos   363, 6.cos 500  234 kG
11

0
- Qx  Qtd .sin   20800.s in50  15934 kG
0
- Qy  Qtd .cos   20800.cos 50  13370 kG

c- Xác định các phản lực lên gối tựa:
+

�M

� RBy

C

L2 v
 0 � Qy .Lv  Gvy .
 RBy .b  0
2

L2 v
112
Qy .Lv  Gvy .
13370.11  234.
2
2  53742kG



b
3

Ketnooi.com

19


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
Vì: RBx  RB .cos  ; RBy  RB .sin  ;

�

RBx
 cot ag  � RBx  RBy .cot ag   53742.cot ag 750  14400kG
RBy

a2
b2
+ �M B  0 � Q y .a  Gvy .
 RCy .b  Gvy .
0
2
2
� RCy

a2
b2

82
32
Qy .a  Gvy .
 Gvy .
13370.8  234.
 234.
2
2
2
2  37800kG


b
3

vì: RCx  RC .cos  ; RCy  RC .sin  ;
�

RCx
 cot ag � RCx  RCy .cot ag  37800.cot ag (7) 0  307856kG
RCy

+Xét tại mặt cắt 1-1, cách A về bên phải một khoảng z:
Mx = -(Qy.z + Gvy.z.z/ 2)
z=0

 Mx = 0

z=8  Mx = - 114453 kGm
Q = -(Qy+Gvy.Z)

z=0  Q = - 13370 KG
z=8  Q = - 15242kG
N=Qx+Gvx.z
z=0  N = 15934 kG
z=8 N = 18166 kG
+ Xét tại mặt cắt (2-2); cách C một khoảng z:
Mx = - (Rcy.Z+ Gvy.Z.Z/ 2)
z=0 

Ketnooi.com

Mx=0

20


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
z=3 

Mx= 114453 kGm

Q = (Rcy+Gvy.z)
Z=0  Q = 37800 kG
Z=3  Q = 38502 kG
N = Rcx-Gvx.Z
Z=0  N = -307856 kG
Z=3  N = - 308693 kG .
Ta có biểu đồ nội lực như sau:

2

C

1

B 2 RCx

Gvx
Gvy
Qx

1

RBx

RCy
RBy

Qy

Mx (kGm)
114453
37800
Qy (kG)

38502
15242
13370

308693

N (kG)

15934

- Tính theo tổ hợp IIb:
a- Trong mặt phẳng thẳng đứng:
Ketnooi.com

21


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
Các lực tác dụng lên vòi:
+ Trọng lượng bản thân vòi: Gv = 4 T = 4000 kG
+ Trọng lượng hàng: Q = 16 T = 16000 kG
+ Lực căng cáp nâng hàng: Sc =

Q 16000

= 16327 kG
a. 1.0,98

+ Lực quán tínhtiếp tuyến khi thay đổi tầm với:
Fqt = 0,1.Gv = 400 kG
+ Coi lực quán tính là lực phân bố đều trên chiều dài của vòi:
fqt =

Fqt
Lv



400
 36, 4kG / m
11

Ta có sơ đồ tính:

2

C

1

B 2 RCx

Gvx
Gvy
Qx

Qy

1

RBx

RCy
RBy

f qt

Dựa vào sơ đồ tính ta có:
-

Gvx 

Gv
.sin   363, 6.s in500  279kG
11

-

Gvy 

Gv
.cos   363, 6.cos 500  234kG
11

-

Qx  Q.sin   16000.s in500  12258kG

Ketnooi.com

22


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
-

Qy  Q.cos   16000.cos 500  10285kG

* Xác định các phản lực lên gối tựa:
+

�M

� RBy 

C

L2 v
Lv 2
 0 � Qy .Lv  Gvy .
 f qt .
 RBy .b  0
2
2

Qy .Lv  Gvy .

L2 v
L2
112
112
 f qt . v
10285.11  234.
 36, 4.
2
2 

2
2  43165kG
b
3

Vì: RBx  RB .cos  ; RBy  RB .sin  ;

�

RBx
 cot ag  � RBx  RBy .cot ag   43165.cot ag 750  11566kG
RBy

a2
a2
b2
b2
 f qt .
 RCy .b  Gvy .
 f qt .
0
+ �M B  0 � Qy .a  Gvy .
2
2
2
2
� RCy

RCy

a 2  b2
a 2  b2
Qy .a  Gvy .
 f qt .
2
2

b

82  32
82  32
10285.8  234.
 36, 4.
2
2

 29905kG
3

Ketnooi.com

23


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
vì: RCx  RC .cos  ; RCy  RC .sin  ;

�

RCx

 cot ag
RCy

� RCx  RCy .cot ag  29905.cot ag (7) 0  243557kG
+Xét tại mặt cắt 1-1, cách A về bên phải một khoảng z:
Mx = -(Qy.z + Gvy.z.z/ 2)
z=0

 Mx = 0

z=8  Mx = - 90768 kGm
Q = -(Qy+Gvy.Z)
z=0  Q = - 10285 KG
z=8  Q = - 12157 kG
N=Qx+Gvx.z
z=0  N = 12258 kG
z=8 N = 14490 kG
+ Xét tại mặt cắt (2-2); cách C một khoảng z:
Mx = - (Rcy.Z+ Gvy.Z.Z/ 2)
z=0 

Mx=0

z=3 

Mx= - 90768 kGm

Q = (Rcy+Gvy.z)
Z=0  Q = 29905 kG
Z=3  Q = 30607 kG

N = Rcx-Gvx.Z

Ketnooi.com

24


Đồ án môn học: KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC
Z=0  N = -243557 kG
Z=3  N = -244394 kG .
Ta có biểu đồ nội lực như sau:

2

C

1

B 2 RCx

Gvx
Gvy
Qx

Qy

1 RBx

RCy
RBy

fqt
Mx (kGm)
90768
29905
Qy (kG)

30607
12157

243557

10285

N (kG)
12258

3- tính toán vòi tại tầm với nhỏ nhất
- Tính theo tổ hợp IIa:
a- Các thông số:
 = 750

a=8m

 = 610

b=3m

 = 850

Lv = 11 m

b- Các lực tác dụng lên vòi:

Ketnooi.com

25