Tài liệu Tính toán cần cẩu Derrick tải trọng nâng 3T dùng cho tàu thủy - chương 4: tính toán các cơ cấu chính pptx

CHƯƠNG 4
TÍNH TOÁN CÁC CƠ CẤU CHÍNH
2.1. NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG TÍNH TOÁN
2.1.1. Các Chế Độ Làm Việc
Chế độ làm việc là đặc tính rất quan trọng của máy trục.
Trong mỗi bước tính toán các cơ cấu, cũng như kết cấu kim loại
của máy, đầu phải chý ý đến chế độ làm việc.
Xếp loại cơ cấu làm việc theo chế độ này hay chế độ khác
phải trên cơ sở quan sát sự làm việc của nó trong thời gian nhất
đònh. Khi thiết kế mới, chế độ làm việc của có cấu có thể lấy
theo kinh nghiệm, trên cơ sở quan sát thực tế lâu năm, với nhiều
loại máy trục khác nhau.
Chế độ chung cho máy trục lấy theo chế độ làm việc của
cơ cấu nâng, ở đây ta chọn chế độ làm việc của cần cẩu thiết kế
là chế độ nhẹ.
Đặc điểm:
- Làm việc với tải trọng khác nhau
- Hệ số sử dụng tải trọng đạt khoảng 75%
- Vận tốc làm việc nhẹ
- Cường độ làm việc 25%
- Số lần mở máy 120 lần/giờ
Bảng 2-1. Bảng số liệu về chế độ làm việc của cần cẩu:
Chỉ tiêu Chế độ làm việc
(T)
+ Cường độ làm việc, CĐ%.
+ Hệ số sử dụng trong ngày, k
ng
+ Hệ số sử dụng trong năm, k
n
+ Hệ số sữ dụng theo tải trọng, k
Q

.
+ Số lần mở máy trong một giờ,m.
+ Số chu kỳ làm việc trong một giờ, a
ck
.
+ Nhiệt độ môi trường xung quanh, t
o
C.
25
0,67
0,5
0,55
120
20-25
25
0
Thời gian phục vụ
năm
- Ổ lăn
- Bánh răng
- Trục và các chi tiết
khác
5
10
15
Thời gian làm việc
trong thời hạn
trên,h
- Ổ lăn
- Bánh răng

- Trục và các chi tiết
khác
3.500
7.000
10.000
2.1.2. Chế Độ Tải Trọng Tính Toán
Khi tính toán cơ cấu máy trục người ta phân biệt ba trường
hợp tải trọng tính toán đối với trạng thái làm việc và trạng thái
không làm việc của máy trục như sau:
+ Trường hợp 1: Tải trọng bình thường của trạng thái làm
việc bao gồm trọng lượng danh nghóa của vật nâng và bộ phận
mang, trọng lượng bản thân máy, tải trọng gió ở trạng thái làm
việc của máy, các tải trọng trong quá trình mở máy và hãm cơ
cấu.
Đối với các trường hợp này các chi tiết trong cơ cấu được
tính theo sức bền tónh (theo giới hạn chảy và giới hạn bền) và
theo sức bền mỏi (theo giới hạn mỏi). Các chi tiết không quay
cũng như không chòu ứng suất thay đổi khi quay thì tính theo sức
bền tónh.
+ Trường hợp 2: Tải trọng lớn nhất của trạng thái làm việc
bao gồm tải trọng danh nghóa của vật nâng và bộ phận mang,
trọng lượng bản thân máy, tải trọng động lớn nhất xuất hiện khi
mở máy và phanh đột ngột hoặc khi mất điện, có điện bất ngờ,
tải trọng gió lớn nhất ở trạng thái làm việc và tải trọng do độ
dốc lớn nhất có thể. Các trò sổ tải trọng lớn nhất của trạng thái
làm việc thường hạn chế bởi điều kiện bên ngoài như trò số
mômen phanh lớn nhất, mômen giới hạn của khớp nối.v.v...
Đối với trường hợp này tất cả các chi tiết trong cơ cấu được
tính theo sức bền tónh.
+ Trường hợp 3: Tải trọng lớn nhất của trạng thái không

làm việc của máy đặt ngoài trời bao gồm trọng lượng bản thân,
tải trọng gió lớn nhất trong trạng thái không làm việc và độ dốc
của đường.
Đối với trường hợp này chỉ tính toán cho các chi tiết của bộ
phận hãm gió, các thiết bò phanh hãm.
Tải trọng gió khi tính toán các máy trục làm việc ngoài
trời cần phải tính toán đến tải trọng gió có thể lấy theo bảng
sau:
Bảng 2-2. Áp lực gió lên cần trục ở trạng thái làm việc. N/m
2
Đặc điểm phép
tính
Cần trục cảng và
cần trục nổi
Các cần trục khác
- Tính kết cấu kim
loại, các cơ cấu và
tính đứng vững của
cần trục.
- Tính công suất
động cơ
- Tính sức bền mỏi.
400
250
50
250
150
50
Bảng 2-3: Áp lực gió tác dụng lên cần ở trạng thái không làm
việc

Chiều cao
từ mặt
đất,m
0
 20 20  40 40  60 60  80 80 
100
> 100
p lực 1000 1150 1300 1500 1650 1800
Toàn bộ tải trọng gió được xem là tác dụng ngang và xác
đònh theo công thức:
P
g
= k
k
.q. (F
o
+ F
V
)
Trong đó: + K
k
- hệ số cản khí động học đối với dàn và các
dầm kín k
k
= 1.4; đối với buồng lái, đối trọng, dây cáp cần trục
cáp, dây chằng cần trục cột buồm v.v... k
k
= 1,2.
+ q- áp lực gió tính toán, lấy theo bảng (2-2) và bảng (2-3),
(N/m

2
)
+ F
o
- diện tích chòu gió tính toán các bộ phận của cần trục,
(m
2
)
+ F
v
- diện tích chòu gió của vật nâng, (m
2
)
2.1.3. Ứng Suất Cho Phép
Trong ngành máy nâng chuyển dùng phương pháp tách
thành phần để xác đònh các ứng suất cho phép, trong đó hệ số an
toàn được xác đònh tùy thuộc vào mức độ quan trọng của chi tiết
và chế độ làm việc của cơ cấu.
Tính toán các chi tiết theo sức bền mỏi và sức bền tónh cho
các trường hợp tính 1,2,3 xuất phát từ phương trình cơ bản sau:
 
 



