Thiết kế kết cấu trục 1 tần phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm - Chương 2

TÍNH CÁC CƠ CẤU CHÍNH2.1. CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG 2.1.1. Chọn phương án cho cơ cấu nâng Theo yêu cầu công nghệ, cơ cấu nâng là một bộ phận của cầu trục. Việc chọn phương án cho cơ cấu nâng để thiết kế cần phải đảm bảo các thông làm việc như công suất, tốc độ, đặc tính động lực học, phương pháp điều khiển, môi trường sinh thái, khả năng quá tải, khả năng tiêu chuẩn hóa, khả năng lắp đặt, vận hành, an toàn. Các chỉ tiêu kinh tế như giá thành,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế kết cấu trục 1 tần phục vụ cho việc di chuyển tôn tấm - Chương 2 CHƯƠNG II TÍNH CÁC CƠ CẤU CHÍNH2.1. CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG2.1.1. Chọn phương án cho cơ cấu nâng Theo yêu cầu công nghệ, cơ cấu nâng là một bộ phận của cầu trục. Việc chọnphương án cho cơ cấu nâng để thiết kế cần phải đảm bảo các thông làm việc nhưcông suất, tốc độ, đặc tính động lực học, phương pháp điều khiển, môi trường sinhthái, khả năng quá tải, khả năng tiêu chuẩn hóa, khả năng lắp đặt, vận hành, antoàn. Các chỉ tiêu kinh tế như giá thành, chi phí sản xuất, khấu hao, chi phí bảodưỡng sửa chữa v.v.. Đối với cầu trục thiết kế phương án bố trí cho cơ cấu nâng được chọn có sơđồ như hình 2.1. Với phương án này cơ cấu có kích thước tương đối gọn nhẹ chophép chế tạo từng cụm cơ cấu riêng biệt nên thuận tiện cho việc lắp đặt và đơngiản trong việc chế tạo. 4 3 2 1 1. Động cơ điện. 2. Khớp nối vòng đàn hồi. 3. Phanh. 4. Hộp giảm tốc. 5. Khớp nối. 6. Tang. 5 6 Hình 2.1. Sơ đồ cơ cấu nâng. Đây là loại cơ cấu nâng dây mềm, có một tang, truyền động của cơ cấu làtruyền động riêng, năng lượng sử dụng là năng lượng điện. Kết cấu cơ bản gồmđộng cơ điện 1, khớp nối vòng đàn hồi 2, phanh 3, hộp giảm tốc 4, khớp nối 5,tang cuốn cáp 6, ngoài ra còn có các bộ phạn khác như dây cáp, cặp lệch tâm vàròng rọc đỡ cáp (hình 2.2). Các thông số ban đầu: - Tải trọng nâng: Q = 1T = 10000N. - Chiều cao nâng: H = 5 m. - Tốc độ nâng vật: Vn =10 m/ph. - Chế độ làm việc của cơ cấu: Nhẹ. - Trọng lượng bộ phận mang vật: Cặp lệch tâm và palăng thuận, cặp lệch tâmvà palăng thuận được chọn theo tiêu chuẩn của Liên Xô, (atlat) có khối lượng: Qm  0,25%Q  25 kg = 250 N2.1.2. Tính cơ cấu nâng2.1.2.1. Chọn loại dây Cơ cấu nâng làm việc với động cơ điện, vận tốc cao, nên ta chọn cáp để làmdây cho cơ cấu, vì cáp là loại dây có nhiều ưu điểm hơn so với các loại dây khácnhư xích hàn, xích tấm và là loại dây thông dụng nhất trong ngành máy trục hiệnnay. Trong các kiểu kết cấu của dây cáp thì kết cấu kiểu  K-3 theo tiêu chuẩn củaLiên Xô có tiếp xúc đường giữa các sợi thép ở các lớp kề nhau, làm việc lâu hỏngvà được sử dụng rộng rãi. Vật liệu chế tạo là các sợi thép có giới hạn bền 1200 2100 N/ mm 2 . Vậy ta chọn cáp  K-3 kết cấu 6 x 25 (1+6; 6+12) + 1 lõi, giớihạn bền các sợi thép trong khoảng 1500  1700 N/ mm 2 , để dễ dàng trong việcthay cáp sau này khi bị mòn, đứt.2.1.2.2. palăng giảm lực Trên các cầu lăn dây cáp được cuốn trực tiếp lên tang; cầu lăn phục vụ trongphân xưởng khi cần nâng hạ vật theo chiều thẳng đứng, để tiện lợi trong khi l àmviệc; do đó ta chọn palăng đơn có một nhánh dây chạy lên tang. Tương ứng với tảitrọng cầu trục, theo bảng 2-6, [2- tr.25]. Chọn bội suất palăng a = 2. Palăng gồm một ròng rọc di chuyển, sơ đồ (hình2.2) Lực căng lớn nhất xuất hiện ở nhánh dây cáp cuốn lên tang khi nâng vật đượcxác định theo công thức [2- tr.24]. Q0 S max  k m.a p Trong đó: a = 2 – bội suất palăng. m = 1 – số nhánh cáp cuốn lên tang. k = 1,5 – hệ số tải trọng động. Q0  Q  Qm  10000 + 250 = 10250 N  p - hiệu suất palăng.   (1  a ).t 1  0,98 2 .0,98 p    0,98 21  0,98 a (1   ) Với: t – Số ròng rọc đổi hướng, t = 0  = 0,98 – hiệu suất của ròng rọc đặt trên ổ lăn bôi trơn bình thường. Hình 2.2. sơ đồ palăng. 10250 .1,5  7844 N  S max  1.2.0,982.1.2.3. Kích thước dây Kích thước dây cáp dược chọn dựa vào công thức (2-10) – [tr.18] S đ  S max .k  7844.5  39220 N Trong đó: S đ - lực kéo đứt cáp. k = 5 - hệ số an toàn bền của cáp, lấy theo bảng (2-2) – [tr.19] ứngvới chế độ làm việc nhẹ. Xuất phát từ điều kiện bền theo công thức (2-10), với loại dây đã chọn trên,với giới hạn bền của sợi  b  1600 ...