Cơ cấu di chuyển xe lăn và cầu lăn

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (399.21 KB, 69 trang )

Cơ cấu di chuyển xe lăn và cầu lăn
3.1 Cơ cấu di chuyển xe lăn.
Xe lăn di chuyển trên hai dầm, cơ cấu di chuyển xe lăn lắp trực tiếp trên xe
lăn. Kết cấu cơ cấu di chuyển xe lăn gồm 01 bộ truyền động tạo chuyển động cho
bánh xe.
Xe lăn có kích thớc là 3m x 4m, do các dầm thép liên kết thành khung hộp cứng,
mặt trên phủ tôn chống trơn dày 5 mm làm bề mặt lắp đặt các cơ cấu, bụng xe có
gia cờng để bắt gối và bánh xe di chuyển.
Hình 3-1. Sơ đồ cơ cấu xe lăn
3.1.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu di chuyển xe lăn.
a. Cấu tạo của cơ cấu di chuyển xe lăn.
Cơ cấu di chuyển xe lăn gồm :
- Động cơ điện.
- Hộp giảm tốc.
- Phanh điện thủy lực.
- bánh xe.
b. Nguyên lý hoạt động của cơ cấu di chuyển xe lăn.
Đóng điện cho động cơ di chuyển hoạt động, phanh điện thủy lực mở ra,
động cơ quay truyền chuyển động sang hộp giảm tốc thông qua bộ khớp nối và
bánh xe lắp cố định trên trục quay kéo theo xe lăn chuyển động.
3.1.2 Sơ đồ động học của cơ cấu di chuyển xe lăn.
1. Động cơ điện.
2. Khớp nối.
3. Phanh.
4. Hộp giảm tốc.
5. Bánh xe.
6. Ray vuông P = 45x45
7. Cỡ đờng S = 2000
mm
Hình 3-2. Sơ đồ cơ cấu xe lăn
3.1.3 Tính toán cơ cấu di chuyển xe lăn.

Tải trọng vật nâng Q = 7 (tấn) = 70000 (N)
Trọng lợng bộ phận mang tải và xe lăn (có hàng)
Q
0
= 16 (tấn) = 160000 (N)
Tốc độ di chuyển xe lăn v
x
= 90 m/ph.
Xe lăn chạy trên hai dầm trên xe lăn ngoài cơ cấu di chuyển còn có cơ cấu
nâng.
Động cơ đợc lắp trên xe lăn, 4 bánh xe lắp dới khung xe, trong đó có 2 bánh
chủ động và 2 bánh bị động, do đó hộp giảm tốc phải đặt nghiêng

0
= 75
0

3.1.3.1 Bánh xe và ray xe lăn.
a. Bánh xe.
Trên cơ cấu di chuyển xe lăn là loại bánh xe hình trụ có hai gờ. Tuổi thọ của
bánh xe chủ yếu phụ thuộc và độ rắn bề mặt làm việc của chúng, do đó sử
dụng bánh xe làm bằng thép có bề mặt làm việc đợc nhiệt
luyện đến độ cứng trên bề mặt HRC = 35 - 45.
Hình 3-3. Sơ đồ bánh xe di chuyển xe lăn và ray chuyên dùng
Bánh xe đặt trên trụ quay có hộp trục và ổ bi.
b. Ray.
Đờng ray dẫn hớng th-
ờng dùng loại ray vuông, bề rộng mặt bánh xe phải lớn hơn bề rộng của ray để
tránh tình trạng gây ma sát quá lớn giữa gờ bánh xe với mép ray do hiện tợng
cong vênh đơng hay biến dạng bộ truyền động xe lăn.

Hình 3-4.
a. Sơ đồ cơ cấu ray xe lăn
b. Sơ đồ bố trí bánh xe chạy trên ray
c. Kiểm tra ứng suất tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đờng ray.
Tải trọng do trọng tải vật nâng và tải trọng do xe lăn đợc phân bố trên bốn
bánh xe A, B, C, D.
40000
4
160000
4
Q
K
0
max
===
N
Với sức nâng 7 tấn, tốc độ di chuyển v
x
= 90 m/ph chọn bánh xe có hai gờ,
đờng kính bánh D
bx
= 300 (mm), đờng kính ngõng trục d = 70(mm), bánh xe chạy
trên hai ray vuông chuyên dùng.
Bánh đợc chế tao bằng thép có :
[ ]
tx
0
21max
tx
Rb

CCK
600 =
Trong đó :
K
max
- Tải trọng lớn nhất tác dụng lên bánh xe K
max
= 40000 N
C
1
- Hệ số chú ý đến chế độ làm việc của cơ cấu nâng C
1
= 1,4
C
2
- Hệ số phụ thuộc vào tốc độ di chuyển C
2
= 1+ 0,02 v
v
x
là tốc độ di chuyển của xe lăn m/s, v
x
= 1,5 (m/s)
C
2
= 1 + 0,02. 1,5 = 1,03
R - Bán kính bánh xe. R = 15 (cm)
b
0
- Bề rộng sử dụng của ray b

0
= 4 (cm)
[
tx
] - ứng suất tiếp xúc cho phép.
10603
15.4
03,1.4,1.40000
600
tx
==
(N/cm
2
)
Bánh xe chế tạo bằng thép đúc 55, độ cứng HB = 350 ữ 450, bánh xe trụ
có ứng suất tiếp xúc [
tx
] = 75000 (N/cm)

tx
[
tx
]
3.1.3.2 Lực cản chuyển động của xe lăn di chuyển.
Xe lăn di chuyển phải thắng các lực cản do ma sát, do độ dốc của đờng ray
và do sức cản của gió.
W
t
= W
1

+ W
2
+ W
3
(N)
Lực cản do ma sát.
bx
0
ms
D
)fd2(Q
W
+à
=
(N)
Trong đó :
Q
0
- Trọng tải toàn bộ xe lăn và bộ phận mang tải khi có tải
Q
0
= 160000 N
d - Đờng kính ngõng trục d = 70 mm
f - Hệ số ma sát tại ổ lăn của bánh xe f = 0,02
à - Hệ số ma sát lăn của bánh xe với đờng ray à = 0,1
D
bx
- Đờng kính bánh xe D
bx
= 300 mm

853
300
)70.02,01,0.2.(160000
W
ms
=
+
=
N
Khi kể đến ma sát của hai gờ bánh xe với mép đờng ray
W
1
= k. W
ms

k - Hệ số ma sát gờ bánh xe với mép đờng ray k =2
W
1
= 2. 853 = 1706 N
Lực cản do độ dốc của đờng ray W
2

Độ dốc đờng ray cho phép lắp đặt = 0,2 %
W
2
= Q
0
. = 160000. 0,002 = 320 N
Do đặc thù của cổng trục là làm việc ngoài bến cảng áp lực của dó lớn. áp lực gió
bằng hệ số cản gió nhân với khối lợng cản gió.

W
3
= 100N/tấn = 100. 16 = 1600 N
Tổng cản :
W
t
= W
1
+W
2
+ W
3
= 1706 + 320 +1600 = 3626 N
3.1.3.3 Lựa chọn động cơ cho cơ cấu di chuyển xe lăn.
Công suất động cơ di chuyển xe lăn.
0
x
CĐ
.1000.60
Wv
N

=
(KW)
Trong đó :
W - Tổng lực cản W = 3620 N
v
x
- Tốc độ di chuyển xe lăn v
x

= 90m/ph

0
- Hiệu suất bộ truyền động
0
= 0,85
4,6
85,0.1000.60
90.3626
.1000.60
Wv
N
0
x
CĐ
==

=
KW
Tần số quay của bánh xe dẫn xe lăn.
bx
x
x
D
v
n

=
(v/ph)
Trong đó :

v
x
- Tốc độ di chuyển của xe lăn v
x
= 90 m/ph
D
bx
- Đờng kính của bánh xe D
bx
= 0,3 m
5,95
3,0.14,3
90
D
v
n
bx
x
x
==

=
v/ph
Căn cứ và công suất tính toán lựa chọn động cơ điện có các thông số kỹ thuật :
Động cơ kiểu M T - 31 - 6
Công suất danh nghĩa N = 8,8 KW
Số vòng quay n = 962 v/ph
Mô men cực đại M
mzx
= 31 Nm

Mô men đà (G
i
D
i
2
)
roto
= 10,5 Nm
Trọng lợng m = 2180 N
Tỷ số bộ truyền động.
07,10
5,95
962
n
n
i
x
CĐ
0
===

3.1.3.4 Kiểm tra động cơ theo mô men mở máy.
Trong thời kỳ mở máy động cơ phải khắc phục M
t
do ma sát, ngoài ra phải
khắc phục quán tính các khối lợng chuyển động thẳng M
đ

và quán tính khối lợng
chuyển động quay M

đ
.
Mô men mở máy cơ cấu di chuyển xe lăn.
M
m
= M
t
+ M

đ
+ M

đ
, Nm
Mô men cản tĩnh để khắc phục sức cản của xe lăn M
t
.
00
bx1
t
.i.2
D.W
M

=

Trong đó :
W
1

- Lực cản do ma sát W
1
= 1706 N
D
bx
- Đờng kính của bánh xe D
bx
= 0,3 m
i
0
- Tỷ số bộ truyền động i
0
= 10,07

0
- Hiệu suất bộ truyền
0
= 0,85
89,29
85,0.07,10.2
.3,0.1706
.i.2
D.W
M
00
bx1
t
==

=

Nm
Mô men cản động của khối lợng quán tính các bộ phận tham gia chuyển động tịnh
tiến (khối lợng vật nâng, khối lợng cơ cấu di chuyển) M

đ
0m
2
0
dc
2
bx1
,
d
.t.i.375
n.D.Q
M

=

Trong đó :
t
m
- Thời gian mở máy của động cơ thờng t
m
= 1ữ2 s
Q
1
-Trọng lợng của xe hàng khi không có hàng Q
1
=90000 N

241
85,0.1.)07,10.(375
962)3,0.(90000
.t.i.375
n.D.Q
M
2
2
0m
2
0
dc
2
bx1
,
d
==

=
Nm
Mô men cản động do khối lợng quán tính tham gia chuyển động quay gây ra và đ-
ợc hoán vị về trục động cơ M

đ
.
m
dc1
2
ii
''

d
t.375
n.)DG(
M

=

Trong đó :
n
đc
- Số vòng quay của động cơ.
= 1,2
(G
i
D
2
i
)
1
= (G
i
D
2
i
)
roto
+ (G
i
D
2

i
)
kn
(G
i
D
2
i
)
roto
- Mô men đà do ro to của động cơ (G
i
D
2
i
)
roto
= 10,5 Nm
2
(G
i
D
2
i
)
kn
- Mô men đà do khớp nối của động cơ (G
i
D
2

i
)
kn
= 5,78 Nm
2
(G
i
D
2
i
)
1
= 10,5 + 5,78 = 16,28 Nm
2
50
1.375
962.28,16.2,1
t.375
n.)DG(
M
m
dc1
2
ii
''
d
==

=
Nm

Mô men mở máy :
M
m
= M
t
+ M

đ
+ M

đ
= 29,89 + 241 +50 = 320,89 Nm
Mô men danh nghĩa của động cơ.
87
962
8,8.9550
n
N.9550
M
dc
dc
dn
===
Nm
Mô men mở máy của động cơ.
2
M1,1M)5,28,1(
M
dndn
mdc

+ữ
=
Nm
2,126
2
87.8,2
2
M.9,2
2
M1,1M8,1
M
dndndn
minmdc
===
+
=
Nm
157
2
87.6,3
2
M6,3
2
M1,1M5,2
M
dndndn
maxmdc
===
+
=

Nm
M
mđcmax
> M
mđcmin
> M
mđcdn
3.1.3.5 Phanh cơ cấu di chuyển xe lăn.
Trong cơ cấu di chuyển xe lăn phanh thờng đợc đặt ở trục thứ nhất (trục
động cơ). khi tắt động cơ lực quán tính tiếp tục làm xe lăn di chuyển, còn lực cản
do ma sát sẽ cản trở chuyển động của nó tức là giúp phanh làm việc. Do đó mô
men phanh sẽ đợc tính.
M
p
= -M
t
+ M

đ
+ M

đ
Tính toán kiểm tra cơ cấu di chuyển xe lăn là xác định mô men phanh trong
trờng hợp xe không mang tải.
Xác định thời gian phanh khi không mang tải và khi có tải sau đó tiến hành
kiểm tra quãng đờng phanh.
Có thể lựa chọn thời gian phanh khi xe không mang tải phụ thuộc vào tỷ số
bánh xe đợc trang bị phanh trên tổng số bánh xe trên cơ cấu lăn và hệ số dính bám
giữa ray với bánh xe dẫn, thì gia tốc phanh a
0

p
= 0,75 m/s
2
.
Số bánh xe có trang bị phanh chiếm 50% và hệ số dính bám = 0,2 thì thời
gian phanh khi không có tải
2
75,0.60
90
a60
v
t
0
P
x
0
P
===
s
Trên xe lăn có trang bị phanh trên 2 bánh xe dẫn của trục thứ nhất chiếm
50% tổng số bánh xe của xe lăn.
Mô men phanh
M
p
= - M
t
+ M

đ
+ M

đ
Tức là :
00
bx
'
0
0
P
dc1
2
ii
0
P
2
0
0dc
2
bx1
P
i.2
DW
t.375
n)DG(
t.i.375
.n.D.Q
M

+

=
bx
1
'
0
D
)fd2(Q
W
+à
=
Q
1
- Trọng lợng xe lăn khi không có hàng Q
1
= 90000 N
480
300
)70.02,01,0.2(90000
D
)fd2(Q
W
bx
1
'
0
+
=
+à

=
N
Mô men phanh :
104
85,0).07,10.(2
3,0.480
2.375
962).28,16.(2,1
2.)07,10.(375
962.85,0.)3,0.(90000
M
2
2
P
=+=
Nm
Chọn phanh có [M
p
] = 300 Nm > [M
p tt
] = 104 Nm
Kiểu phanh điện thủy lực TKG - 200
Mô men phanh 300 mm
Đờng kính bánh phanh 200 mm
Khối lợng phanh 34,2 kg
Kiểm tra thời gian phanh khi xe lăn mang trọng tải vật nâng.
)MM.(375
n)DG(
i).MM.(375
.n.D).QQ(

t
'
tP
dc1
2
ii
2
0
'
tP
0dc
2
bx1
P
+

+
+
+
=
15
85,0.07,10.2
3,0.853
.i.2
D.W
M
00
bxms
'
t

==

=
Nm
3
)15104.(375
962.28,16.2,1
)07,10).(15104.(375
85,0.962.)3,0).(9000070000(
t
2
2
P
=
+
+
+
+
=
s
Gia tốc phanh xe lăn khi mang tải vật nâng.
5,0
3.60
90
t.60
v
a
P
x
P

===
m/s
2
Kiểm tra quãng đờng phanh khi biết tốc độ xe lăn và thời gian phanh khi có
hàng.
Quãng đờng phanh S
p
khi phanh một nửa số bánh xe.
62,1
5000
90
5000
)ph/m(v
S
2
2
x
P
==
m
mà
2
t.v
S
Px
P
=
v
x
- Tốc độ di chuyển xe lăn m/s, v

x
= 1,5 m/s
t
p
- Thời gian phanh khi xe có tải, t
p
= 3 s
25,2
2
3.5,1
2
t.v
S
Px
P
===
m
Chọn khớp nối :
Hình 3-5. Khớp nối trục
Kiểu : Khớp nối trục đàn hồi ;Mô men xoắn 8700 Ncm.
M
xđh
> M
mđc max
> M
p max
8700 Nm > 157 Nm > 104 Nm
3.1.3.6 Các thông số kỹ thuật của cơ cấu di chuyển xe lăn.
(Bảng 3-1)
Tốc độ di chuyển xe lăn m/ph 90 m/ph

Đờng kính bánh xe mm 300 mm
Động cơ
Công suất
Tốc độ
Kiểu MT-31-6
Kw
v/ph
8,8 kw
962 v/ph
Hộp giảm tốc
Kiểu
Tỷ số truyền
Bánh răng trụ
10,07
Phanh
Mô men phanh
Đờng kính bánh phanh
TKG-200
300 Nm
200 mm
3.2 Cơ cấu di chuyển cầu lăn.
Hình 3-6. Sơ đồ cơ cấu di chuyển cầu lăn 7 tấn
Cơ cấu di chuyển cổng trục gồm 4 cụm chân bánh xe, trong đó có hai cụm
chủ động và hai cụm bị động. Các cụm di chuyển liên kết với chân cổng trục
thông qua các khớp bản lề nhằm tạo cho bánh xe luôn tiếp xúc với đờng ray. Trên
4 cụm bánh xe chân cổng trục đợc lắp 02 bộ kẹp ray để giữ cổng trục khỏi bị trôi
do gió giật và 02 thiết bị neo giữ cẩu khi có gió bão.
3.2.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu di chuyển cầu lăn.
a. Cấu tạo (cụm chủ động)
1. Động cơ điện

2. Phanh
3. Khớp nối.
4. Hộp giảm tốc.
5. Cặp bánh răng hở
6. Đờng ray.
7. Bánh xe di chuyển
Hình 3-7. Sơ đồ cơ cấu dẫn động cầu lăn
c. Nguyên lý làm việc.
Đóng điện cho cơ cấu di chuyển cầu lăn hoạt động, phanh thủy lực mở ra
động cơ quay, thông qua bộ khớp nối chuyển động quay đợc truyền sang hộp
giảm tốc, trục ra của hộp giảm tốc quay kéo theo bánh răng và vành răng quay.
Cổng trục sẽ di chuyển sang phải và sang trái tùy ngời điều khiển.
3.2.2 Tính toán cơ cấu di chuyển cầu lăn.
Sức nâng Q = 7 tấn = 70000 N
Trọng lợng xe lăn khi không mang tải Q
1
= 9 tấn = 90000N
Trọng lợng cổng trục khi di chuyển Q
2
= 126 tấn = 1260000 N
Tốc độ di chuyển của cổng trục v
c
= 20 m/ph
Khẩu độ ray L = 40 m
Chế độ làm việc CĐ = 40 %
3.2.2.1 Bánh xe và ray cầu lăn.
a. Bánh xe.
Chọn bánh xe hình trụ có ha gờ, vật liệu làm bánh xe là thép đã đợc nhiệt
luyện đạt độ cứng bề mặt HRC = 35 ữ 40
b. Ray.

Ray dùng cho cơ cấu di chuyển cầu lăn là ray vuông chuyên dùng
Cổng trục sức
nâng 7 tấn, tốc độ di chuyển v
c
=20 m/ph, CĐ = 40%, lựa chọn bánh xe có 2 gờ
với các thông số :
Hình 3-5. Bộ bánh xe di chuyển cầu lăn.
- Đờng kính bánh xe D = 500mm.
- Đờng kính gờ bánh xe D
1
= 550 mm
- Bề rộng bánh xe B
r
= 60 mm
- Đờng kính ngõng trục d = 100 mm
c. Kiểm tra ứng suất tiếp xúc giữu bánh xe với mặt đờng ray.
Đối với bánh xe hình trụ, ray phẳng.
Bánh xe đợc chế tạo bằng thép.
][
Rb
C.C.K
600
tx
0
21max
tx
=
Trong đó :
K
max

- Tải trọng lớn nhất tác dụng lên bánh xe, N
C
1
- Hệ số ảnh hởng đến chế độ làm việc của cơ cấu.
Chế độ làm việc nặng C
1
=1,4
C
2
- Hệ số phụ thuộc vào tốc độ di chuyển C
2
= 1 + 0,02 v
c
v
c
vận tốc di chuyển của cầu lăn, m/s C
2
= 1+ 0,02.0,33 = 1,006
R - Bán kính bánh xe, cm
b
0
- Bề rộng sử dụng của đờng ray, cm
[
tx
] - ứng suất tiếp xúc cho phép
Tải trọng lớn nhất tác dụng lên 01 bánh xe.
315000
4
1260000
4

Q
K
2
max
===
N
ứng suất tiếp xúc giữu bánh xe với mặt đờng ray.
32630
25.6
006,1.4,1.315000
600
Rb
C.C.K
600
0
21max
tx
===
N/cm
2
Với ứng suất tiếp xúc cho phép của bánh xe, thép đúc 55, độ cứng
HB = 350 ữ 450, [
tx
] = 75000 N/cm
2

tx
[
tx
]

3.2.2.2 Sức cản chuyển động của cơ cấu di chuyển cầu lăn.
Đặc tính của cổng trục là làm việc ở bến cảng, do đó suất hiện những sức cản
chủ yếu. Sức cản tĩnh suất hiện trong suốt thời kỳ chuyển động bao gồm : Thành
phần sức cản do ma sát W
1
, thành phần sức cản do độ dốc của đờng ray W
2
, sức
cản do gió W
3
.
Tổng cản tĩnh.
W
t
= W
1
+ W
2
+ W
3
Thành phần sức cản do ma sát W
1
.
bx
2
ms
D
)fd2(Q
W
+à

=
N
Trong đó :
Q
2
- Trọng lợng toàn bộ cổng trục khi di chuyển. N
à - Hệ số ma sát lăn à = 0,1
f Hệ số ma sát lăn tại bánh xe f = 0,02
D
bx
- Đờng kính bánh xe. mm
d - Đờng kính ngõng trục. mm
5544
)100.02,01,0.2(1260000
=
+
=
500
W
ms
N
W
1
= k W
ms

k Hệ số tính đến ma sát tại vành xe và ray k = 3,2
W
1
= 3,2. 5544 = 17741 N

Thành phần sức cản do độ dốc của ray W
2
.
W
2
= . Q
2

Với = 0,3 %
W
2
= 0,003. 1260000 = 3780 N
Thành phần sức cản do gió.
W
3
= 100N/tấn = 100. 126 = 12600 N
Tổng cản tĩnh.
W
t
= W
1
+ W
2
+ W
3
= 17741 + 3780 + 12600 = 34121 N
3.2.2.3 Lực chọn động cơ.
Công suất động cơ điện cho cơ cấu di chuyển cầu lăn.

=

.1000.60
v.W
N
ct
CĐ
KW
Trong đó :
W
t
Tổng sức cản tĩnh. N
v
c
Tốc độ di chuyển cầu lăn. m/ph
- Hiệu suất bộ truyền động.
Công suất cần thiết của động cơ.
4,13
85,0.1000.60
20.34121
.1000.60
v.W
N
ct
CĐ
==

=
KW
Với chế độ làm việc nặng và công suất tính toán, lựa chọn động cơ điện cho cầu
lăn với các đặc tính kỹ thuật.
Công suất danh nghĩa của động cơ N

đc
= 17,5 KW
Tốc độ động cơ n = 728 v/ph
Mô men đà (G
i
D
i
2
)
roto
= 44 Nm
2
Khối lợng của động cơ. m = 435 kg
Do cơ cấu di chuyển cổng trục cơ 4 cụm chân (2 cụm chủ động, 2 cụm bị
động) với công suất danh nghĩa 17,5 KW, chọn 2 động cơ cho cơ cấu di chuyển
cổng trục, mỗi động cơ có công suất 8,8 KW.
3.2.2.4 Tỷ số bộ truyền động.
Tần số quay bánh xe dẫn cầu lăn.
74,12
5,0.14,3
20
D.
v
n
bx
c
bx
==

=

v/ph
Tỷ số bộ truyền động của cơ cấu di chuyển cầu lăn.
57
74,12
728
n
n
i
bx
dc
0
===
Tỷ số truyền của hộp giảm tốc i
HGT
= 48,57
Tỷ số của bộ truyền hở.
17,1
57,48
57
i
i
i
HGT
0
h
===

3.2.2.5 Kiểm tra động cơ điện theo mô men mở máy.
Mô men mở máy của cầu lăn.
M

m
= M
t
+ M

đ
+ M

đ
Nm
Mô men cản tĩnh khắc phục sức cản cầu lăn.
00
bxms
t
.i
D. W
M

=
Nm
Trong đó :
W
ms
Lực cản do ma sát W
ms
= 5544 N
D
bx
- Đờng kính bánh xe D
bx

= 0,5 m
i
0
Tỷ số bộ truyền động i
0
= 57

0
Hiệu suất bộ truyền động
0
= 0,85
2,57
85,0.57
5,0.5544
M
t
==
Nm
Mô men cản động của khối lợng quán tính các bộ truyền tham gia chuyển
động tịnh tiến.

=
.t.i.375
n.D.Q
M
m
2
0
dc
2

bx2
'
d
Nm
Thời gian mở máy t
m
thờng lấy t
m
= 1 ữ 5 s
221
85,0.1.)57.(375
728.)5,0.(1260000
.t.i.375
n.D.Q
M
2
2
m
2
0
dc
2
bx2
'
d
==

=
Nm
Gia tốc thời kỳ mở máy cầu lăn.

max
c
m
a.60
v
t =

33,0
1.60
20
t.60
v
a
c
max
===
m/s
2
Mô men cản động do khối lợng quán tính tham gia chuyển động quay gây ra và đ-
ợc hoán vị về trục động cơ.
m
dc1
2
ii
''
d
t.375
n.)GD(
M

=

(G
i
D
2
i
)
1
= (G
i
D
2
i
)
kn
+ (G
i
D
2
i
)
roto
(G
i
D
2
i
)
roto

Mô men đà do rô to của động cơ (G
i
D
2
i
)
roto
= 44 Nm
2
(G
i
D
2
i
)
kn
Mô men đà do khớp nối của động cơ (G
i
D
2
i
)
kn
= 5,78 Nm
2
(G
i
D
2
i

)
1
= 5,78 + 44 = 49,78 Nm
2

= 1,2
116
1.375
728.78,49.2,1
t.375
n.)GD(
M
m
dc1
2
ii
''
d
==

=
Nm
Mô men mở máy .
M
m
= M
t
+ M

đ

+ M

đ
=57,2 + 211 + 116 = 394 Nm
Mô men danh nghĩa của động cơ.
115
728
8,8.9550
n
N.9550
M
dc
dc
dn
===
Nm
Mô men mở máy của động cơ.
2
M1,1M)5,28,1(
M
dndn
mdc
+ữ
=
167
2
M9,2
2
M1,1M8,1
M

dndndn
minmdc
==
+
=
Nm
207
2
M6,3
2
M1,1M5,2
M
dndndn
maxmdc
==
+
=
Nm
3.2.2.6 Phanh cơ cấu di chuyển cầu lăn.
Trong cơ cấu di chuyển cầu lăn số bánh xe dẫn động chiếm 50% tổng số
bánh xe cầu lăn, với hệ số bám dính giữa bánh xe dẫn với mặt đờng ray = 0,2, gia
tốc phanh a
0
p
= 0,75 m/s
Thời gian phanh của cơ cấu di chuyển cầu lăn.
44,0
75,0.60
20
a.60

v
t
0
p
c
0
p
===
s
Phanh đợc lắp trong trục động cơ và mô men phanh đợc tính cho trờng hợp
cầu lăn không mang.

00
bx
'
o
0
p
dc1
2
ii
0
p
2
0
0dc
2
bx2
p
.i.2

D.W
t.375
n.)DG(
t.i.375
.n.D.Q
M

+

=
c
2t
'
0
Q
Q.W
W =
N
32325
700001260000
1260000.34121
Q
Q.W
W
c
2t
'
0

=
+
==
N
Mô men phanh.
459
85,0.57.2
5,0.32325
44,0.375
728.78,49.2,1
44,0.)57.(375
75,0.728.)5,0.(1260000
M
2
2
p
=+=

Nm
M
p
=459 Nm
Chọn phanh điện thuỷ lực cho mỗi động cơ di chuyển cầu lăn.
kiểu phanh TKG 200
Mô men phanh 300 Nm
Đờng kính bánh phanh 200 mm
Khối lợng phanh 34 kg
Kiểm tra thời gian phanh cơ cấu di chuyển cầu lăn khi có tải.
)MM.(375
n.)DG(

)MM.(i.375
.n.D).QQ(
t
'
tp
dc1
2
ii
'
tp
2
0
0dc
2
bx2
p
+

+
+
+
=
29
85,0.57.2
5,0.5544
.i.2
D. W
M
00
bxms

'
t
==

=
Nm
Thời gian phanh khi có tải
56,0
)29459.(375
728).78,49(2,1
)29459.()57.(375
85,0.728.)5,0).(700001260000(
t
2
2
p
=
+
+
+
+
=
s
t
p
=0,56 s
Gia tốc phanh khi có tải.
6,0
56,0.60
20

t.60
v
a
p
c
p
===
m/s
2
Kiểm tra quãng đờng phanh cầu lăn khi phanh 50 % số bánh xe di chuyển.
08,0
5000
20
5000
)ph/m.(v
s
2
2
c
p
==
m
mà
2
t.v
s
pc
p
=
v

c
Tốc độ di chuyển cầu lăn m/s v
c
= 0,33 m/s
092,0
2
56,0.33,0
2
t.v
s
pc
p
===
m
Chọn khớp nối.
Kiểu khớp nối trục đàn hồi
Mô men xoắn max 8700 N/cm
3.2.2.7 Tính cặp bánh răng hở.
Công suất động cơ N
đc
= 8,8 Kw
Tốc độ vòng quay n
đc
= 728 v/ph
Tỷ số truyền của HGT i
HGT
= 48,17
Tỷ số bộ truyền hở i
h
= 1,17

Hiệu suất HGT
0
= 0,85
Thời gian làm việc tối đa T = 6500 (h)
Tốc độ trục nhanh (cặp bánh răng hở)
1,15
17,48
728
i
n
n
HGT
dc
1
===
(v/ph)
Tốc độ trục chậm (cặp bánh răng hở)
9,12
17,1
1,15
i
n
n
h
1
2
===
(v/ph)
a. Chọn vật liệu
Bánh nhỏ (trục nhanh)

Thép 40X tôi cải thiện HB = 260 ữ 280 ;
b
= 950 Mpa;
ch
= 700 MPa
Bánh lớn (trục chậm)
Thép 40X tôi cải thiện HB = 230 ữ 260 ;
b
= 850 Mpa;
ch
= 550 MPa
b. Xác định ứng suất cho phép
Bảng (6 - 2) [2] với thép 40X, tôi cải thiện độ rắn trong khoảng
HB = 180 ữ 350 thì
0
Hlim
= 2.HB + 70 MPa ; S
H
= 1,1; S
F
= 1,75;

0
Flim
= 1,8.HB;
Chän b¸ng r¨ng nhá HB
1
= 260; b¸nh r¨ng lín HB
2
= 250 Mpa

+ øng suÊt tiÕp xóc cho phÐp [σ
H
]
N
HO
= 30.HB
2,4
; [σ
H
] =
H
HL
0
limH
s
K.σ
B¸nh nhá :
[σ
H
]
1
=
H
1HL
0
1limH
s
K.σ
0
1limH

σ
= 2.HB
1
+ 70 = 2.260 + 70 = 590 MPa
N
HO1
= 30.
4,2
1
HB
= 30.260
2,4
= 1,8.10
7

Do N
HO1
< N
HE1
nªn K
HL1
= 1
[σ
H
]
1
=
4,536
1.1
1.590

=
Mpa
B¸nh lín :
[σ
H
]
2
=
H
2HL
0
2limH
s
K.
σ
0
2limH
σ
= 2.HB
2
+ 70 = 2.250 + 70 = 570 MPa
N
HO2
= 30.
4,2
2
HB
= 30.250
2,4
= 1,7.10

7

Do N
HO2
< N
HE2
nªn K
HL2
= 1
[σ
H
]
2
=
2,518
1.1
1.570
=
Mpa
Víi cÊp chËm r¨ng th¼ng [σ
H
] = [σ
H
]
2
= 518,2 Mpa
+ øng suÊt uèn cho phÐp
[
F
] =

F
FLFC
0
limF
s
K.K.
N
FO
< N
FE
nên K
HL1
= 1; K
HL2
= 1
Bộ truyền quay một chiều K
FC
= 1;
0
limF

= 1,8.HB
Bánh nhỏ :

0
1limF

= 1,8.HB
1
= 1,8.260 = 468 MPa

[
F
]
1
=
4,267
75.1
1.1.468
=
Mpa
Bánh lớn :
0
2limF

= 1,8.HB
2
= 1,8.250 = 450 MPa
[
F
]
2
=
1,257
75.1
1.1.450
=
Mpa
+ ứng suất quá tải cho phép
[
Hmax

] = 2,8.
ch2
= 2,8.550 = 1540 MPa
[
F1max
] = 0,8.
ch1
= 0,8.700 = 560 MPa
[
F2max
] = 0,8.
ch2
= 0,8.550 = 440 Mpa
c. Xác định các thông số ăn khớp
+ Môđun ăn khớp
Do bộ truyền bánh răng để hở nên m đợc xác định
3
Fbd
2
1
FF1
][.z
Y.K.T
.4,1m

(mm)
Trong đó
T

1
: Mômen xoắn
T
1
=
6,115439
728
8,8
.10.55,9
n
N
10.55,9
6
dc
6
==
Nmm
Chọn
ba
= 0,2 ;
bd
= 0,5.
ba
.(u+1) = 0,5.0,2.(1,17+1) = 0,217
Tra bảng (6 - 7) K
F

= 1,180
Chọn z

1
= 40; z
2
= u.z
1
= 1,17.40 = 47;
z
v
=

3
cos
z
z
v1
=
40
1
40
cos
z
3
1
==

tra bảng (6-18) Y
F1
= 3,7
z
v2

=
47
1
47
cos
z
3
2
==

tra bảng (6-18) Y
F2
= 3,65
Chọn [
F
] = [
F1
] = 267,4 MPa
Y
F
= Y
F1
= 3,7
53,2
4,267.2,0.40
7,3.18,1.6,115439
.4,1m
3
2
=

(mm)
Tiêu chuẩn hóa chọn m = 3
+Xác định khoảng cách trục
a

=
5,130
2
)4740(3
2
)zz.(m
21
=
+
=
+
mm
Chọn a

= 135 mm cần dịch chỉnh để tăng khoảng cách trục a

= 130,5 đến
135 mm
Hệ số dịch

chỉnh tâm
y =
)zz(5,0
m
a

21
2
+

y =
5,1)4740(5,0
3
135
=+
Ky =
24,17
4740
5,1.1000
z
y.1000
t
=
+
=
Tra bảng (6-10a) đợc Kx = 1,97
Hệ số dịch chỉnh
y =
17,0
1000
)4740(97,1
1000
z.Kx
t
=
+

=
Tổng dịch chỉnh
x
t
= y + y = 1,5 + 0,17 = 1,67
Hệ số dịch chỉnh bánh 1
x
1
= 0,5.[x
t
-
]
z
y).zz(
t
12

= 0,77
Hệ số dịch chỉnh bánh 2
x
2
= x
t
x
1
= 1,67 0,77 = 0,9
Góc ăn khớp
cos
t