MỤC LỤC
MỤC LỤC…………………………………………………………………………….….i
LỜI NÓI ĐẦU…………………………………………………………………………...ii
Phần I: TỔNG QUAN
Chương 1: TỔNG QUAN.....................................................................................1
Chương 2: PHÂN TÍCH CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ THIẾT BỊ..............................5
Chương 3: TỔNG QUAN VỀ THANG NÂNG Ô TÔ...........................................11
3.1.Công dụng của thang nâng............................................................................11
3.2.Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động.........................................................11
3.3.Thông số kỹ thuật của thang nâng................................................................14
Phần II: THIẾT KẾ KỸ THUẬT THANG NÂNG Ô TÔ
A. THIẾT KẾ THANG NÂNG
Chương 1: THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG.............................................................15
1.1 Chế độ làm việc của đông cơ.......................................................................16
1.2 Chọn sơ đồ dẫn động...................................................................................16
1.3 Chọn động cơ điện.......................................................................................16
1.4 Chọn loại xích...............................................................................................17
1.5 Xác định kích thước cơ bản của đĩa xích.....................................................17
1.6 Thiết kế trục xích..........................................................................................18
1.7 Tính chọn phanh...........................................................................................20
1.8 Tính chọn khớp nối.......................................................................................21
1.9 Tính chọn ổ đỡ.............................................................................................23
1.10 Tính toán liên kết xích với sàn...................................................................24
1.11 Tính toán thiết bị căng xích.........................................................................26
Chương 2: THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP SÀN NÂNG........................................28
2.1 Chọn hình thức kết cấu................................................................................28
2.2 Chọn vật liệu chế tạo....................................................................................28
2.3 Xác định vị trí tính toán - Các tải trọng và tổ hợp tải trọng tính toán.............29
2.4 Tính toán và kiểm tra bền ............................................................................30
Chương 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP KHUNG ĐỠ........................................37
3.1 Chọn hình thức kết cấu.................................................................................37
3.2 Chọn vật liệu chế tạo.....................................................................................37
3.3 Xác định vị trí tính toán - Các tải trọng và tổ hợp tải trọng tính toán………..37
3.4 Tính toán và kiểm tra bền ............................................................................39
3.5 Tính toán kết và cấu thanh giằng ngang.......................................................42
3.6 Tính toán và kết cấu thanh giăng chéo.........................................................43
3.7 Tính toán và kết cấu dầm đỡ động cơ, hộp giảm tốc...................................43
3.8 Tính toán và kết cấu chân cột......................................................................44
Chương 4: TÍNH TOÁN BỘ HÃM BẢO HIỂM VÀ HẠN CHẾ TỐC ĐỘ............47
4.1 Bộ hãm bảo hiểm..........................................................................................47
4.1.1 Cấu tạo......................................................................................................47
4.1.2 Nguyên lý hoạt động.................................................................................47
4.1.3 Tính toán thiết bị kẹp.................................................................................47
4.1.4 Xác định kích thước nêm..........................................................................51
4.2 Bộ hạn chế tốc độ........................................................................................51
4.2.1 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động.....................................................52
4.2.2 Cáp của cơ cấu khống chế tốc độ............................................................ 52
4.2.3 Xác định kích thước Puly...........................................................................52
4.2.4 Lực nén cần thiết của lò xo và lò xo giữ quả văng................................... 53
4.2.5 Lò xo giữ quả văng....................................................................................54
Chương 5: TÍNH TOÁN DẪN HƯỚNG SÀN VÀ GIẢM CHẤN........................56
A. Dẫn hướng.....................................................................................................56
A5.1 Dẫn hướng sàn..........................................................................................56
A5.2 Tính toán ray dẫn hướng...........................................................................58
B. Bộ giảm chấn
B5.1 Lực tác dụng lên bộ giảm chấn..................................................................63
B5.2 Tính toán bộ giảm chấn lò xo.................................................................... 64
Chương 6 : THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KIỂN THANG NÂNG.............................. 67
6.1 Xác định sơ bộ công suất động cơ điện.......................................................67
6.2 Xác định momen cản tĩnh ............................................................................67
6.3 Xây dựng biểu đồ phụ tải gần đúng cho cơ cấu nâng.................................68
6.4 Xác định công suất của động cơ điện..........................................................69
6.5 Xây dựng đường đặc tính cơ của động cơ điện..........................................70
6.6 Xây dựng biểu đồ phụ tải chính xác............................................................ 72
6.7 Kiểm tra động cơ theo điều kiện phát nóng................................................. 76
6.8 Lựa chọn sơ đồ điều khiển truyền động điện và các phần tử trong mạch...79
6.9 Tính chọn rơle dòng điện cực đại.................................................................80
6.10 Tính chọn rơle nhiệt....................................................................................80
6.11 Tính toán và lựa chọn dây cáp và dây dẫn điện.........................................80
Chương 7 : GIỚI THIỆU CƠ CẤU CỦA AN TOÀN..........................................81
7.1 Công dụng của cơ cấu của an toàn..............................................................81
7.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động.................................................................. 81
B. THIẾT KẾ MÂM QUAY
B1. Thiết kế hệ dẫn động mâm quay..................................................................83
1.1 Chọn sơ đồ dẫn động...................................................................................83
1.2 Xác định kích thước cơ bản của mâm quay.................................................83
1.3 Chọn công suất động cơ điện......................................................................84
1.4 Tính toán và kiểm tra bền bánh dẫn động....................................................87
1.5 Tính toán và kiểm tra bền bánh dẫn hướng.................................................88
1.6 Thiết kế trục đỡ bánh xe dẫn hướng............................................................89
1.7 Tính chọn ổ đỡ bánh xe dẫn hướng.............................................................91
1.8 Tính chọn ổ đỡ mâm quay............................................................................92
B2. Thiết kế kết cấu thép mâm quay..................................................................93
1.1. Xây dựng sơ đồ tính...................................................................................93
1.2. Xác định đặt trưng hình học........................................................................93
1.3. Kiểm tra bền................................................................................................95
B3. Hệ thống điều khiển mâm quay....................................................................97
PHẦN III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Chương 1: TÍNH TOÁN CÁC MỐI LIÊN KẾT HÀN VÀ BULÔNG...................99
A. TÍNH TOÁN CÁC MỐI LIÊN KẾT HÀN VÀ BULÔNG CỦA KHUNG...........99
1. Tính toán các mối liên bulông........................................................................ 99
2. Tính toán các mới liên kết hàn......................................................................101
B.TÍNH TOÁN CÁC MỐI LIÊN KẾT HÀN CẢU SÀN.......................................105
Chương 2: QUY TRÌNH CHẾ TẠO TRỤC XÍCH............................................108
A. GIỚI THIỆU CHUNG.................................................................................. 108
B. QUY TRÌNH CHẾ TẠO TRỤC ĐĨA XÍCH....................................................108
2.1 Xác định dạng sản xuất..............................................................................108
2.2 Phân tích chi tiết chế tạo............................................................................109
2.3 Chuẩn bị sản xuất.......................................................................................111
2.4 Trình tự các nguyên công...........................................................................112
2.5 Tính Lượng Dư Gia Công...........................................................................114
2.6 Chế độ cắt...................................................................................................117
Chương 3: LẮP ĐẶT, SỬ DỤNG, BẢO DƯỠNG THANG NÂNG..................124
A. LẮP ĐẶT THANG NÂNG............................................................................124
3.1 Yêu cầu kỹ thuật và cách lắp ráp các cụm ................................................124
3.2 Trình tự lắp kết cấu thép khung..................................................................124
B. THỬ TẢI VÀ ĐIỀU CHỈNH..........................................................................127
1. Thử không tải................................................................................................127
2. Thử tĩnh.........................................................................................................127
3. Thử tải động..................................................................................................127
C. AN TOÀN KHI LẮP ĐẶT..............................................................................127
D. SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG THANG NÂNG.............................................128
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................130
LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời đại ngày nay, khi nền khoa học công nghệ ngày càng phát triển thì việc xây dựng và phát triển cơ sở hạ tầng là một yêu cầu hàng đầu để thúc đẩy nền kinh tế phát triển. Việc cơ khí hóa trong xây dựng là một yêu cầu cấp bách của tình hình nước ta. Hiện nay, hầu hết các ngành kinh tế quốc dân đều sử dụng ngày càng nhiều Máy xây dựng, đặc biệt là ngành giao thông vận tải, xây dựng và thủy lợi. Máy xây dựng hiện có ở nước ta rất đa dạng về chủng loại, phong phú về mẫu mã của nhiều nước trên thế giới.
Việc tự động hoá trong xây dựng là một việc rất quan trọng, giúp giảm nhẹ cường độ lao động cho người công nhân, tăng năng suất lao động, giảm chi phí thi công, đồng thời chất lượng công trình cũng được nâng lên.
Đề tài “Thiết kế thang nâng ô tô tải trọng Q=4,2Tf phục vụ hệ thống giữ xe” giúp em áp dụng những kiến thức đã học và qua đó rút ra kinh nghiệm quí báu cho bản thân.
Em rất chân thành cảm ơn thầy: Ths…………..…. đã tận tình hướng dẫn em rất nhiều trong quá trình làm luận văn. Luận văn tốt nghiệp là sự tổng hợp nhiều kiến thức mà em đã được học trong những năm học vừa qua, sự chỉ dẫn và truyền đạt của Thầy không những là những kiến thức bổ ích giúp em hoàn thành luận văn, mà còn giúp em rất nhiều trong công việc thiết kế sau này. Đồng thời, em cũng chân thành cảm ơn sự chỉ dẫn, giúp đỡ của các Thầy cô trong bộ môn Máy Xếp Dỡ và Xây Dựng đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành luận văn.
Qua đây, em cũng xin cám ơn các Thầy Cô trong khoa Cơ Khí Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP. Hồ Chí Minh đã chỉ bảo và truyền đạt những kiến thức về các môn học khác nhau giúp cho có em những cơ sở kiến thức để thực hiện Luận văn tốt nghiệp của mình. Tuy nhiên, với kiến thức đã học và trình độ có hạn, kinh nghiệm bản thân chỉ mới bắt đầu chắc chắn không thể tránh nhiều sai sót. Em rất mong được sự chỉ bảo quý báo của các thầy cô.
TPHCM, ngày … tháng … năm 20….
Sinh viên thực hiện
…………………
Chương 1
TỔNG QUAN
* Môi trường và đô thị:
Cùng với công nghiệp hóa, quá trình đô thị hóa ở Việt Nam đang diễn ra tương đối nhanh. Năm 1990 mới có khoảng 623 đô thị lớn nhỏ, trong đó có 4 thành phố trực thuộc trung ương ( Hà Nội , Hải Phòng, thành phố Hồ Chí Minh , Đà nẵng ) 82 thành phố trực thuộc tỉnh , còn lại là 537 thị trấn. Tỷ lệ số dân đô thị trên tổng số dân biến thiên từ năm 1980 đến năm 1999 và dự báo đến năm 2020 tăng 45%. Đô thị hóa làm dòng người di cư chính thức và không chính thức từ nông thôn ra thanh thị , làm tăng sức ép về nhà ở và vệ sinh môi trường đô thị
Tuy rằng trong thời gian qua hạ tầng kỹ thuật đô thị đã được quan tâm đâu tư cải tạo và nâng cấp nhiều. Nhưng cho đến nay hệ thống giao thông, hệ thống cấp thoát nước ở đô thị Việt Nam còn rất thấp kém. Hệ thống giao thông ở các thành phố lớn như Hà Nôi và Thành Phố Hồ Chí Minh đang là bài toán khó giải. Tình trạng kẹt xe xảy ra thường xuyên ở khắp nơi trên địa bàn thành phố. Số lượng xe tăng nhưng lòng đường thì không tăng dẫn đến tình trạng quá tải trong lưu thông. Chính số lượng xe tăng nhanh cung dẫn đến bài toán khó cho việc đậu và giữ xe trong khu vực thành phố .
* Thực trang xây dựng nhà ở Thành phố Hồ Chí Minh:
Ở Thành Phố hiện nay mật độ xây dựng nhà thấp và đơn lẻ quá cao ( trên 80% ) với đủ phong cách kiến trúc. Các ngôi nhà cao từ 5 đến 10 thậm chí 15 tầng bên cạnh nhưng ngôi nhà thấp và xuống cấp. Đã khiến cho diện tích đất dành cho giao thông, hạ tầng đô thị và các công trình xã hội giảm. Với thực trang như trên thì việc xây dựng hệ thống giao thông công cộng như : hệ thống xe điện ngầm, bãi đậu xe ngầm vẫn không thể giải quyết được sự quá tải giao thông. Một bức xúc lớn nhất hiện nay cho đô thị thành phố.
* Tại Việt nam: Việt Nam đang trên đà hội nhập và phát triển, tiến lên thành một nước có nền công nghiệp phát triển cao, công nghệ hiện đại, đời sống vật chất của người dân ngày càng nâng cao. Vì vậy việc phát triển cơ sở hạ tầng trong đó có giao thông là rất quan trọng. Tuy nhiên tại các đô thị lớn của Việt nam sự phát triển không đồng bộ giữa phương tiện và hạ tầng. Sự mất cân bằng đó tất yếu dẫn đến hệ quả mất mỹ quan đô thị, kẹt xe và tai nạn giao thông.Tương lai ở Việt Nam ôtô sẽ không còn là hàng hoá xa xỉ.
Với số lượng phương tiện giao thông ngày càng tăng đặc biệt là ô tô và số lượng bãi đậu, giữ xe còn hạn chế. Theo tính toán của các chuyên gia thuộc Sở giao thông công chính Tp HCM cần hơn 200 hecta diện tích bãi đỗ xe, nhưng trên thực tế chỉ có 10 điểm giữ ô tô rải rác ở các nơi với tổng diện tích không tới 10 hecta. Chuyên gia Sở giao thông công chính Hà Nội cũng cho biết diệt tích bãi giữ ô tô chỉ đáp ứng 35% nhu cầu và theo dự báo con số đăng kí mới xe ôtô tăng từ 3000 xe lên con số 4000 xe.
* Mục tiêu nghiên cứu của Luận Văn:
Khảo sát nhu cầu bãi đỗ xe ở các tầng hầm của các tòa nhà cao tầng ở địa bàn thành phố Hồ Chí Minh. Xây dựng phương án tối ưu cho các bãi giữ xe trên cơ sở ứng dụng khoa học công nghệ và mang lại hiệu quả kinh tế. Tìm hiểu hoạt động các chi tiết, cơ cấu của hệ thống nhằm đưa ra phương án tối ưu nhằm Thiết kế một hệ thống giữ xe hoàn chỉnh phù hợp với không gian cho phép và công nghệ nước ta hiện nay.
Chương 2
PHÂN TÍCH SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ THIẾT BỊ
2.1. Phân tích so sánh phương án và lựa chọn thang nâng.
2.1.1. Phương án 1:
Hệ thống sử sụng cáp để dẫn động.
Hệ thống nâng ở đây là một thang nâng dùng để vận chuyển hàng hóa – ôtô và người ở trong 1 cabin, và chuyển động theo những bộ dẫn hướng cố định thẳng đứng.Các bộ phận chính của thang nâng là:
- Cabin trong đó chứa hàng hóa. Cabin chuyển động trên các dẫn hướng thẳng đứng nhờ có các bộ guốc trượt lắp chặt vào cabin.
- Cáp nâng trên đó có treo cabin được mắc vòng qua puli dẫn cáp của bộ tời nâng. Khi dùng puli dẫn cáp thì sự nâng cabin là do lực ma sát giữa cáp và vành puli dẫn cáp. Trọng lượng của cabin và một phần trọng lượng vật nâng được cân bằng bởi đối trọng treo trên các dây cáp đi ra từ puli dẫn cáp
2.1.2. Phương án 2:
Hệ thống sử sụng bộ truyền xích để dẫn động can bin.
Hệ thống nâng ở đây là một thang nâng dùng để vận chuyển hàng hóa – ôtô và người ở trong 1 cabin, và chuyển động theo những bộ dẫn hướng cố định thẳng đứng. Các bộ phận chính của thang nâng:
- Cơ cấu nâng : Sử dụng moat động cơ để dẫn động cho 4 bộ truyền xích thông qua các khớp nối trục xích và bộ truyền trục vít bánh vít.
- Sàn ( cabin ) là nơi chứa ô tô và hàng hóa. Sàn chuyển động theo 4 ray dẫn hướng .
- Khung đỡ có kết cấu dạng cột kết cấu dàn. Cột của thang nâng được thiết kết độc lập với tình hình chịu lực của tòa nhà.
- Bộ truyền xích được đặt ở 4 góc của thang nâng. Tỷ số truyền của bộ truyền xích bằng 1. Sàn được liên kết với 4 bộ truyền qua 4 nhánh xích.
2.2. Phân tích so sánh phương án và lựa chọn mâm quay.
2.2.1 Phương án 1:
Ở bãi giữ xe trong hệ thống người ta bố trí thêm 1 mâm quay với mục đích thay đổi hướng xe được dẽ dàng hơn.
Mâm quay được cấu tạo bởi các bộ phận chính sau:
- Cơ cấu quay: cơ cấu quay được dẫn động bởi 1 động cơ điện thông qua hộp giảm tốc và bộ truyền bánh răng trụ.
- Phần kết cấu thép của mâm được đặt trên 1 trục định tâm cố định và các con lăn đỡ.
2.2.1 Phương án 2:
Ở bãi giữ xe trong hệ thống người ta bố trí thêm 1 mâm quay với mục đích thay đổi hướng xe được dẽ dàng hơn.
Mâm quay được cấu tạo bởi các bộ phận chính sau:
- Cơ cấu quay: cơ cấu quay được dẫn động bởi 1 động cơ điện thông qua hộp giảm tốc và bộ truyền ma sát.
- Phần kết cấu thép của mâm được đặt trên các con lăn đỡ và các con lăn này có tác dụng định tâm.
2.3. Lựa chọn phương án:
So sánh hai phương án phương án được chọn với thang nâng là phương án 2. Cho cả thang nâng và mâm quay.
Chương 3
TỔNG QUAN VỀ THANG NÂNG Ô TÔ
3.1. Công dụng của thang nâng ô tô.
Thang nâng ô tô được dùng để phục vụ công tác giữu xe tại các tòa nhà cao tầng và các bãi giữ xe mà ở đó có sự vận chuyển xe lên các tầng hoặc dưa xe xuống các tầng hầm.
Nhiệm vụ chính của thang nâng là nâng và vận chuyển xe giữa các tầng hoặc từ đại sảnh xuống các tầng hầm.
Thang nâng được thiết kế để vận chuyển các loại xe ô tô có trọng lượng dưới 2,2 tấn.
Ngoài thang nâng hệ thống còn có một mâm quay để giúp cho việc nhận và trả xe được dễ dàng và thuận lợi.
3.2. Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động.
Thang nâng được cấu tạo bởi phần chính như sau:
+ Phần kết cấu thép.
+ Cơ cấu nâng.
+ Bộ hãm bảo hiểm.
+ Cơ cấu đóng mở giếng thang.
+ Mâm quay.
+ Hệ thống điều khiển.
3.2.1. Kết cấu thép.
a/ Kết cấu thép khung đỡ.
Khung đỡ có kết cấu dang cột rỗng gồm các thanh biên liên kết với nhau bởi các thanh giằng . Khung được liên kết với sàn của tòa nhà.
Các thanh biên là các thanh thép hình chữ I 120x64x4,8.
Các thanh giằng là các thanh thép hình C 100x46x4,5.
b/ Kết cấu sàn nâng.
Sàn có hình dạng hình hộp chữ nhật . Sàn được tạo thành bởi các thanh thép hình chữ C và thép tấm.
1.2.2. Cơ cấu nâng.
+ Phương án được sử dụng để dẫn động cơ cấu nâng là bộ truyền xích. Bộ truyền xích được đặt ở 4 góc của khung nâng. Bộ truyền xích có kích thước nhỏ gọn , khi làm việc không có trượt , hiệu suất khá cao nếu được chăm sóc tốt, lực tác dụng lên trục nhỏ.
- Động cơ điện dẫn động chung . Việc dẫn động chung đảm bảo vận tốc trên các trục truyền ra các đĩa xích được đồng nhất.
- Hộp giảm tốc trục vít bánh vít. Hộp giảm tốc trục vít bánh vít có ưu điểm là : tỷ số truyền lớn , làm việc êm, có khả năng tự hãm . Nhược điểm là hiệu suất thấp , cần dùng vật liệu chế tạo đắt tiền để làm bánh vít.
- Bộ truyền xích đặt ở 4 góc của thang nâng. Bộ truyền xích có tỷ số truyền bằng 1.
1.2.4. Mâm quay.
Mâm quay mằn trong hệ thống phục vụ công tác giữ xe ô tô . công dụng của mâm quay là để thay đổi chiều di chuyển của ô tô trong quá trình đưa xe vào bãi giữ và trả xe. Để thuận tiện trong quá trình nhận và trả xe ta đưa mâm quay vào hệ thống.
- Sơ đồ động học mâm quay.
3.3. Thông số kỹ thuật của thang nâng.
- Chiều cao của thang: 10,5 m
- Chiều rộng thang: 6,2 m
- Công suất động cơ 13kW
+ Tốc độ của động cơ: 690 vòng/phút
- Hộp giảm tốc trục vít bánh vít: P×180
+ Tỷ số truyền: 51
- Khớp nối trục xích: MH2019-61
- Đường kính đĩa xích: 370 mm
- Tải trọng nâng định mức: 2,2 tấn
- Tốc độ nâng: 15 m/phút
- Tốc độ hạ: 15 m/phút
- Chiều cao nâng, hạ: 9 m
3.4. Thông số kỹ thuật của mâm quay.
- Đường kính mâm: 4,5 m
- Tốc độ mâm: 1,5 vòng/ phút.
- Động cơ gắn liền hộp giảm tốc: SK25-80L-BRE10
PHẦN II: THIẾT KẾ KĨ THUẬT
A. THIẾT KẾ THANG NÂNG
Chương 1
TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG THANG
1.1. Chế độ làm việc của động cơ.
- Các thông số cơ bản của cơ cấu:
+ Sức nâng: Q = 4,2T.
+ Tốc độ nâng: vn= 15 m/phút.
+ Chiều cao nâng: H = 9 m.
- Chọn chế độ làm việc của cơ cấu:
1.3 Chọn động cơ điện
Công suất tính khi nâng vật bằng trọng tải xác định theo công thức:(2-78)
N = 11,9 KW
Với: h = hp . h0 = 0,96. 0,92 = 0,88 : hiệu suất cơ cấu.
hp: hiệu suất bộ truyền xích hx = 0,96
h0: hiệu suất của bộ truyền gồm hộp giảm tốc và khớp nối h0 = 0,92
Tương ứng với chế độ làm việc ta chọn mỗi động cơ MTF K311- 6 có công suất 13 KW ( Bảng III .21.[4] )
N = 13KW, n = 690v/ph, cos j = 0,78 ; mđ/c = 195 kg.
GDr =1,55KGm , Mmax = 510 Nm ,
Mkđ = 47 kGm
1.4 Chọn loại xích:
+ Trong bộ truyền xích thường dùng xích con lăn hoặc xích răng. Trong đó xích ống con lăn được dùng phổ biến hơn. Xích con răng chế tạo phức tạp hơn và giá đắt hơn xích ống con lăn. Chỉ nên dùng xích răng khi vận tốc của bộ truyền trên 10 m/s và có yêu cầu làm việc êm , không ồn.
+ Đối với bộ truyền xích của thang nâng chọn xích ống con lăn một dãy. Loại xích này phù hợp với vận tốc của thang nâng và có tính kinh tế cao.
3.5 Xác định lực kéo căng xích cực đại.
Lực căng cực đại của xích: Smax =10500 N
Sđ : lực kéo đứt xích , N
Smax: lực căng xích cực đại , N
nx = 7: hệ số an toàn của xích
Từ lực kéo đứt xích tra bảng 6-1 chọn xích ống con lăn một dãy với các thông số như bảng.
1.5. Xác định kích thước cơ bản của đĩa xích
* Định số răng của đĩa xích .
Số răng của đĩa xích càng ít thì xích càng bị nhanh mòn va đập của mắt xích vào răng càng tăng và xích làm việc càng ồn. Do đó cần hạn chế số răng nhỏ nhất.Chọn đĩa xích có số răng Z = 30 .
* Chiều dài của dải xích : L = 
dc + 24400 = 3,14*370 + 24400 = 25561,8 mm
* Số mắt xích :
=> X = 555 (mắt xích)
1.7. Tính chọn phanh.
k = 0,75: hệ số an toàn của phanh với chế độ làm việc trung bình.
Q = 42000 : N tải trọng nâng .
D = 0,73 m : đường kính của đĩa xích.
h = 0,88 : hiệu suất của bộ truyền.
i = 54.56 : tỷ số truyền của hộp giảm tốc .
a =1 : bội suất bộ truyền xích.
=> Mphanh = 185,44 Nm
Từ momen phanh chọn phanh má TKT-100 có lò xo đóng phanh và nam châm điện hành trình ngắn.Với các thông số sau:
Theo đó, tra bảng III.38 – [2], ta chọn phanh TKT – 200 có thông số cơ bản như sau:
+ Đường kính bánh phanh: D= 200mm
+ Bề rộng phanh: B= 90mm
+ Mômen phanh M= 4 kGm
+ Khối lượng phanh m= 25Kg
1.8. Tính chọn khớp nối.
+ Khớp nối được chọn là khớp nối trục xích.
+ Khớp nối trục răng dùng để nối các đầu trục có sai lệnh về vị trí tương đối giữa các đầu trục, độ sai lệch tâm hay độ lệch tổng hợp,nhờ khả di động của các chi tiết cứng trong khớp nối trục xích.
Tính toán khớp nối động cơ với hộp giảm tốc, khớp nối này được tính theo momen truyền qua khớp có kể đến ảnh hưởng của chế độ làm việc và mức độ quan trọng của cơ cấu.
Kiểm nghiệm khớp nối trục xích theo điều kiện sau, (1.65)[4] :
Mk = Mđm.k1.k2 (1.17)
Vậy khi đó: Mk = 180.1,3.1,2= 280,8Nm
Tra bảng III [4] ta chọn khớp xích MP60 có các thông số như sau: GD=51kg,GD2 = 0,007Kgm2
Vậy khi đó: Mk = 53,6.1,3.1,2 = 83,6Nm
Tra bảng ta chọn khớp xích MP60 có các thông số như sau, theo bảng III.33[4]:
Momen vo lăng của khớp GD2 = 0,007Kgm2
1.8.1 Kiểm tra khớp
Kiểm tra sự làm việc của khớp nối động cơ với hộp giảm tốc. Mô men lớn nhất mà khớp phải truyền xuất hiện trong hai trường hợp: Khởi động nâng và phanh khi đang nâng.
Tổng mô men truyền qua khớp là
M’k = Mn +M’d = 50,1+92,35 = 142,45 Nm (1.29)
* Trường hợp phanh khi đang nâng.
Tổng mô men để thắng quán tính của toàn bộ hệ thống tính theo(3.4)[3]
Mqt = Mph + Mh Nm (1.30)
Thay các giá trị có momen để thắng lực quán tính trên toàn hệ thống.
Mqt = 198,4 + 53,6 = 252 Nm (1.32)
Mô men truyền qua khớp để thắng quán tính của các chi tiết máy phía động cơ.
Điều kiện kiểm tra M.k1.k2 < Mmax
Với k1 = 1,3 và k2 = 1,2 Lấy theo bảng (9.2)[3]
Ta có M.k1.k2 = 221.1,3.1,2 = 344,76 Nm < Mmax = 450 Nm. Như vậy khớp đã chọn làm việc an toàn.
1.9. Tính chọn ổ đỡ
Ổ đỡ được chọn là ổ đỡ một dãy là ổ rất rẻ, được dùng rộng rãi trong ngành chế tạo máy. Ổ chịu lực hướng tâm .
Sau khi chọn loại ổ , cần chọn cấp chính xác của ổ, cấp chính xác thường dùng là cấp bình thường .
Khi chọn ổ lăn chọn theo khả năng làm việc và tải trọng tĩnh .
Để tính được hệ số khả năng làm việc C của ổ cần phải xác định các yếu tố sau :
- Trị số, chiều và đặc tính tải trọng
- Vận tốc góc của vòng ổ quay và định trước vòng nào của ổ là vòng quay.
- Thời gian phục vụ của ổ .
- Môi trường làm việc : độ ẩm , nhiệt độ…
n = 690 : số vòng quay của ổ
h = 43800 : thời gian phục vụ , giờ
Vậy : C = 130676
Chọn ổ bi đỡ một dãy GOCT8338-57 với số hiệu 412,bảng 14P[5]
1.10. Tính toán liên kết xích với sàn nâng
1.10.1 Xác định lực tác dụng lên liên kết.
Chọn vật liệu chế tạo chốt:
Vật liệu làm chốt là théo 40X tôi cải thiện
Lực tác dụng liên kết chính là lực tác dụng lên mỗi sợi xích .
P = Smax = Sđứt xích = 10500 N
Sơ đồ tính:
Mômen lớn nhất tại tiết diện nguy hiểm: M = 183750.
1.11. Tính toán thiết bị căng xích.
1.11.1 Tính chọn đai ốc.
+Lực kéo trong một vít được xác định theo công thức(3-15)[1]:
P = 840 (kG) (1.41)
Với: b = 1,6: hệ số tính đến lực phân bố không đều giữa các vít.
Chọn sơ đồ trạm kéo căng kiểu vít chịu kéo, với tải trọng lên vít là P, ta lấy ren vít theo hệ mét là M có đường kính trong là d1 = 24mm.
Ứng suất đã tính nhỏ hơn nhiều so với ứng suất cho phép. Số vòng ren vít trong đai ốc theo công thức (3-20)[1].
d = 32mm : đường kính đỉnh ren;
d1 = 30mm : đường kính chân ren;
p = 40 kG/cm2.
Chiều cao cần thiết của đai ốc theo công thức:
H = z.s = 18.2,5 = 45 mm.
Chọn đai ốc chuyên dùng có chiều cao 45mm.
1.11.2. Tính toán lò xo căng xích.
- Chọn vật liệu làm lò xo là thép crôm- vanadi.
Pmax= 10500 N
[ơ] =0,5.1600= 800 N/mm2
=>Thay số ta được: d = 15,8 mm
Theo tiêu chuẩn ta chọn d=20 mm
- Số vòng làm việc của lò xo:
Vậy: n = 1,7 vòng
Chọn n=6 vòng
- Các thông số hình học khác:
Số vòng toàn bộ: n0 = n + 2 =6+2=8vòng
Chiều cao lò xo khi các vòng sít nhau:
Hs = n0.d =8.20=160mm
Chiều cao ban đầu: H0=pn + 2.d=20.6+ 2.20= 316,8mm
- Kiểm tra tính ổn định của lò xo:
H0/D = 1,33<3
Vậy lò xo đang dùng ổn định.
Chương 2
THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP SÀN ĐỠ Ô TÔ
2.1. Chọn hình thức kết cấu.
Hình thức kết cấu: sàn đỡ là nơi tập trung tải trọng từ ô tô, là nơi trực tiếp nhận ô tô từ mặt sàn và đưa xuống tầng hầm. Do tính chất của hệ thống vừa chở người và chở ô tô nên kết cấu đòi hỏi tính bền và độ ổn định cao theo tiêu chuẩn Việt Nam. Kết cấu của sàn đỡ bao gồm các thanh thép hình lên kết với nhau và có kích thước phù hợp về độ an toàn, khoảng không gian cho phép.
2.3. Xác định vị trí tính toán - Các tải trọng và tổ hợp tải trọng tính toán
2.3.1 Các tải trọng và tổ hợp tải trọng tính toán
- Nguyên tắc chung về tính bền thang máy:
- Các chi tiết thang máy chia làm 2 nhóm:
+ Nhóm các chi tiết luôn luôn làm việc trong thời gian thang máy hoạt động.
+ Nhóm các chi tiết chỉ làm việc khi thang máy xảy ra sự cố.
* Khi tính toán các chi tiết ở nhóm thứ nhất thì phải tính đến khả năng làm việc của chúng trong các trường hợp sau:
+ Trường hợp 1: Tải danh nghĩa
+ Trường hợp 2: Khi cabin tập kết lên bộ hãm bảo hiểm và giảm chấn.
+ Trường hợp 3: Thử tải thang máy để đưa vào sử dụng khi khám nghiệm kỹ thuật (vượt tải 150÷200%)
+ Trường hợp 4: Cabin kẹt trên ray dẫn hướng.
2.3.2.Các trường hợp tính toán:
Trường hợp 1:Khi có tải trọng danh nghĩa tác dụng khi thang máy việc.
Theo công thức 1.12[I] và 1.14[I]
Qt= Q.kđ (2.2)
Gt= Gcab. kđ (2.3)
Trong đó:
Qt : Tải trọng định mức Qt=2200 (kg)
Gcab : khối lượng cabin Gcab =2000 (kg)
a: gia tốc chuyển động của cabin a=1,5 (m/s2)
g: gia tốc trọng trường g=9,81(m/s2)
Vậy : Qt = 22000.1,15=25300 N
Gt = 2000.1,15=23000 N
* Trường hợp 2:Khi sàn đỡ tập kết trên bộ hãm bảo hiểm và bộ giảm chấn.(Do hư hỏng bộ truyền , đứt xích …)
Xuất phát từ quy phạm an toàn đòi hỏi sự tăng quá tải của thang máy lên 10% so với tải trọng nâng danh nghĩa. Trị số kđ tăng thêm 20 ÷30%
+ Cabin tập kết lên bộ hãm bảo hiểm được xác định theo công thức 1.15[I] và 1.14[I]
Qt= 1,1.Q.kđ (2.5)
Gt= Gcab. kđ (2.6)
Vậy: P = 33040
Qt = 36180 N
Gt = 29900 N
* Trường hợp 3: Khi sàn đỡ chịu tải trọng lúc khám nghiệm thang nâng để xin cấp phép sử dụng 1.16[I] và 1.14[I]
Qt= Q.kqt (1.9)
Gt= Gsan. Kqt (1.10)
Với : kqt : hệ số quá tải. Kqt=1,5 đối với thang máy dùng xích làm dây kéo.
Vậy : Qt=33000 N
Gt=30000 N
2.4 Tính toán kiểm tra bền sàn đỡ
2.4.1 Tính toán kết cấu dầm dọc:
* Tính sàn ở trường hợp tải thứ I
Sơ đồ tính bền sàn đỡ theo điều kiện chịu uốn.
* Tính sàn ở trường hợp tải thứ II :
Khi bộ hãm bảo hiểm làm việc thì kết cấu thép của sàn bị kẹp trên các nêm nên sơ đồ tính sàn coi như hình dưới:
Sơ đồ tính bền sàn đỡ theo điều kiện chịu uốn.
* Tính sàn ở trường hợp tải thứ III :
Sơ đồ tính bền sàn đỡ theo điều kiện chịu uốn.
+ Xác định đặc trưng hình học làm sàn :
Thép được chọn sơ bộ làm là thép chữ C20
Với các thông số sau :
h = 200 , b = 76 , d = 5,2 , z = 2,07 , F = 23,4 cm2 , Jx = 1520 cm4 ,
Jy = 113 cm4
2.4.2 Kiểm tra bền:
Thang nâng được tính theo phương pháp ứng suất cho phép. theo phương pháp này thì điều kiện an toàn về bền của kết cấu phải đảm bảo ứng suất do tải trọng sinh ra trong kết cấu không vượt quá trị số ứng suất cho phép.
Momen chống uốn Wx = 372700 mm3
e = 42,6 N/mm2 < [e] = 120 N/mm2
Vậy kết cấu thỏa mãn điều kiện bền.
2.4.4 Tính toán sàn theo điều kiện chịu cắt.
Lực cắt lớn nhất khi xe ô tô nằm ở vị trí đầu và cuối của sàn.Ứng suất tiếp xuất hiện .
* Xác định momen tĩnh của nửa tiết diện.
Vậy : t = 51,2 N/mm2
So sánh thấy sàn thỏa điều kiện bền khi chịu tác dụng của lực cắt.
* Tính dầm ngang của sàn:
Dầm ngang của sàn có hai dầm đặt hai dầu của sàn . Hai dầu của dầm được hàn với dầm dọc . Để tính toán dầm ngang ta tính một dầm chịu 60% tải trọng do xe ô tô gây ra.
+ Sơ đồ tính Dầm theo điều kiện chịu uốn với tải trọng lớn nhất tác dụng lên dầm.
- Trường hợp tải thứ I:
Biểu đồ nội lực dầm ngang của sàn trường hợp tải I như hình dưới.
- Trường hợp tải thứ III:
Biểu đồ nội lực dầm ngang của sàn trường hợp tải III như hình dưới.
+ Xác định đặc trưng hình học làm sàn :
Thép được chọn sơ bộ làm là thép chữ C20
Với các thông số sau :
h = 200 , b = 76 , d = 5,2 , z = 2,07 , F = 23,4 cm2 , Jx = 1520 cm4 ,
Jy = 113 cm4
* Kiểm tra bền:
Thang nâng được tính theo phương pháp ứng suất cho phép . theo phương pháp này thì điều kiện an toàn về bền của kết cấu phải đảm bảo ứng suất do tải trọng sinh ra trong kết cấu không vượt quá trị số ứng suất cho phép.
Momen chống uốn Wx = 3152000 mm3 (3.19)
e = 32,2 N/mm2 < [e] = 120 N/mm2
Vậy kết cấu thỏa mãn điều kiện bền.
Chương 3
TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP KHUNG ĐỠ THANG NÂNG Ô TÔ
3.1.Chọn hình thức kết cấu.
Hình thức kết cấu : Khung là nơi chịu toàn bộ tải trọng của cơ cấu nâng , sàn đỡ và trọng lượng của ô tô. Khung phải có kết cấu phù hợp với yêu cầu không gian cho phép . Khung là một tổ hợp của các thép hình liên kết với nhau. Khung gồm 4 thanh biên lên kết với các thanh giằng ngang.
3.2.Vật liệu chế tạo khung .
- Chọn vật liệu chế tạo các thanh biên là thép hình chữ I 120x64
- Chọn vật liệu chế tạo các thanh giăng là thép hình chữ U100x46 .
3.3.Xác định vị trí tính toán - Các tải trọng và tổ hợp tải trọng tính toán
3.3.1. Các tải trọng và tổ hợp tải trọng tính toán
- Nguyên tắc chung về tính bền thang nâng:
- Các chi tiết thang nâng chia làm 2 nhóm:
Nhóm các chi tiết luôn luôn làm việc trong thời gian thang nâng hoạt động.
Nhóm các chi tiết chỉ làm việc khi thang nâng xảy ra sự cố.
- Khi tính toán các chi tiết ở nhóm thứ nhất thì phải tính đến khả năng làm việc của chúng trong các trường hợp sau:
+ Trường hợp 1: Tải danh nghĩa
+ Trường hợp 2: Khi sàn tập kết lên bộ hãm bảo hiểm và giảm chấn.
+ Trường hợp 3: Thử tải thang nâng để đưa vào sử dụng khi khám nghiệm kỹ thuật (vượt tải 150÷200%)
+ Trường hợp 4: Cabin kẹt trên ray dẫn hướng.
3.3.2. Các trường hợp tính toán:
* Trường hợp 1:Khi có tải trọng danh nghĩa tác dụng khi thang máy việc.
Theo công thức 1.12[I] và 1.14[I]
Qt= Q.kđ (3.2)
Gt= Gcab. kđ (3.3)
Vậy :
Qt = 22000.1,15=25300 N
Gt = 2000.1,15=23000 N
* Trường hợp 2:Khi sàn đỡ tập kết trên bộ hãm bảo hiểm và bộ giảm chấn.(Do hư hỏng bộ truyền , đứt xích …)
Xuất phát từ quy phạm an toàn đòi hỏi sự tăng quá tải của thang máy lên 10% so với tải trọng nâng danh nghĩa. Trị số kđ tăng thêm 20 ÷30%
+ Cabin tập kết lên bộ hãm bảo hiểm được xác định theo công thức 1.15[I] và 1.14[I]
Qt= 1,1.Q.kđ (3.5)
Gt= Gcab. kđ (3.6)
Qt=1,1.Q.kđ = 48400 N
Gt= Gcab. kđ = 40000N
* Trường hợp 3: Khi sàn đỡ chịu tải trọng lúc khám nghiệm thang nâng để xin cấp phép sử dụng 1.16[I] và 1.14[I]
Qt= Q.kqt (1.9)
Gt= Gsan. Kqt (1.10)
Với : kqt : hệ số quá tải. Kqt=1,5 đối với thang máy dùng xích làm dây kéo.
Vậy :
Qt=33000 N
Gt=30000 N
3.5. Tính toán và kết cấu thanh giằng ngang.
Khi tính toán thanh giằng thì thanh giằng được tính dưới tác dụng của lực ngang quy ước .
Đối với thanh làm bằng thép các bon, 7.19[2] :
Q = 20 F = 20.58,8 = 1176N (3.21)
Với:
ech : giới hạn chảy ech =240N/mm2
n : hệ số an toàn n =2÷3
=> e = 96N/mm2
So sánh : e < []. Vậy thép chọn đủ điều kiện bền
3.7. Tính toán và kết cấu dầm đỡ động cơ, hộp giảm tốc.
Dầm đỡ động cơ và hộp giảm tốc được chọn là dầm chữ I-100x55 .
Sơ đồ tính dầm đỡ: Như hình vẽ.
Lực tác dụng lên dầm:
+ Trong lượng của hộp giảm tốc Pgt = 2000 N
+ Trọng lượng của động cơ điện Pdc = 2000 N
Momen uốn tại tiết diện nguy hiểm : Mu = 2122224,2 Nmm.
Momen chống uốn Wx = 58000mm3
e = 36,3 < [e] = 120 N/mm2
Vậy kết cấu thỏa mãn điều kiện bền.
Chương 4
BỘ HÃM BẢO HIỂM VÀ BỘ HẠN CHẾ TỐC ĐỘ
4.1. Bộ hãm bảo hiểm:
Để loại trừ sự rơi cabin khi bị đứt các xích nâng hoặc cabin tăng tốc khi bị hỏng cơ cấu nâng thì theo quy phạm an toàn, cabin cần được trang bị bộ hãm bảo hiểm.
Bộ hãm bảo hiểm cấu tạo gồm 3 bộ phận chính: thiết bị kẹp, cơ cấu điều khiển, bộ phận dẫn động.
4.1.1 Cấu tạo:
Sơ đồ hãm bảo hiểm thang nâng như hình vẽ.
4.1.2. Nguyên lý hoạt động:
Trong cơ cấu trên thì thiết bị kẹp là các nêm 3 chuyển động theo các guốc tựa 4. Khi bộ hãm bảo hiểm làm việc tức là khi sàn vượt quá giá trị cho phép (cụ thể là 78m/phút) thì các nêm 3 được kéo bởi các thanh kéo 2 áp vào các dẫn hướng. Sự kéo nêm tiếp theo xảy ra khi sàn tiếp tục chuyển động do lực ma sát giữa dẫn hướng và nêm (tự kéo).
4.1.3. Tính toán thiết bị kẹp:
Thiết bị kẹp có công dụng giữ chặt sàn trên dẫn hướng khi bị đứt cáp hoặc khi tốc độ cabin vượt quá giá trị cho phép 15%. Sự hãm sàn đang rơi là nhờ lực ma sát giữa má kẹp và ray dẫn hướng. Có nhiều loại : kiểu nêm, kiểu lệch tâm, kiểu con lăn. Ta chọn kiểu nêm để tính toán trong thang nâng thiết kế.
a/ Xác định góc nghiêng của nêm:
Khi hệ thống phanh an toàn hoạt động có 3 quá trình xảy ra:
* Quá trình đóng nêm:
Quá trình từ lúc nêm bắt đầu trượt trên má trượt con lăn cho đến khi nêm tiếp xúc với ray dẫn hướng. Lúc này nêm chịu tác dụng của các lực như hình vẽ.
P : lực kéo của thanh đứng
N1 : phản lực từ má trượt con lăn
F1 : lực ma sát giữa nêm và má trượt con lăn. F1 = f1.N1
f1 : hệ số ma sát giữa nêm và má trượt con lăn, f1 = 0,05 ÷0,1
Gn : trọng lượng nêm
Chiếu các lực lên phương trượt của nêm:
( P – Gn ).cosa > F1
( P – Gn ). cosa > f1.N1 = ( P – Gn ).sina . f1
* Quá trình đóng chặt nêm:
Quá trình xảy ra từ khi má trượt con lăn tì vào nêm tạo thành một khối cùng trượt trên ray dẫn hướng đến lúc dừng lại, lúc này trọng lượng sàn thang nâng áp lên nêm thông qua má trượt con lăn, trong lúc đó lực P không còn tác dụng .
Phương trình chuyển động khi phanh:
V22 – V12 = 2.a.s
Tại thời điểm cơ cấu thắng cơ tác động là lúc vận tốc sàn vượt quá tốc độ định mức 15%.
Tốc độ V1 phụ thuộc vào sự điều chỉnh và độ nhạy của bộ hạn chế tốc độ và đối với một thang nâng có thể dao động trong khoảng Vmin = k1.v
Tại thời điểm phanh dừng trên ray dẫn hướng V2 = 0
Đoạn đường phanh cho phép : S = (150÷200)mm, chọn S=150 mm
4.1.4. Xác định kích thước nêm:
Để xác định kích thước nêm ta phải xác định lực kẹp của nêm lên ray dẫn hướng đó chính là lực đối của N2
Pkc = N2 = Pk / f2 = 3482025 / 0,25 = 8705506N
Chọn chiều cao làm việc của nêm h = 15 cm
Chiều rộng làm việc của nêm b =5 cm
Ta có : b.h = 5 . 15 = 75 > 72,5 cm2
4.2. Bộ hạn chế tốc độ:
Bộ hạn chế tốc độ dùng để tác động lên phanh an toàn để dừng sàn khi tốc độ hạ sàn vượt quá giá trị cho phép. Giá trị cho phép này lớn hơn tốc độ danh nghĩa ít nhất là 15% vì nếu thấp hơn thì rất dễ xảy ra hiện tượng dừng sàn một cách ngẫu nhiên. Bộ hạn chế tốc độ liên hệ với sàn và quay khi cabin chuyển động nhờ cáp của bộ hạn chế tốc độ. Bộ hạn chế tốc độ được đặt trong buồng máy ở phía trên. Để cáp của nó không bị xoắn và có đủ độ căng để truyền lực ma sát ta sử dụng thiết bị kéo căng cáp được lắp đặt phía dưới hố thang.
4.1.1. Sơ đồcấu tạo và nguyên lý hoạt động:
a/ Cấu tạo: hình 5.5
b/ Nguyên lý hoạt động:
Khi sàn chuyển động sẽ làm cho cáp nối cứng với tay đòn trên sàn trượt theo và dẫn đến puly 2 quay theo làm cho hai quả văng 3 gắn trong puly quay sinh ra lực ly tâm có xu hướng đẩy quả văng quay trong bán kính thích hợp đã được tính toán với tốc độ bình thường của sàn. Khi tốc độ của sàn tăng hơn tốc độ bình thường của nó 15% thì lực ly tâm sinh ra trong các quả văng thắng được lực giữ lò xo , lúc đó bán kính quay của quả văng tăng lên, quả văng tác động vào cần 9 giải phóng con cóc 8. Con cóc 8 dưới sức kéo của lò xo ép vào bánh cóc 7, do bánh cóc 7 được lắp cố định trên trục 10 (không xoay đồng thời với puly mà chỉ xoay được một góc nhỏ) nên khi cóc hãm ép vào bánh cóc làm bánh cóc quay một đoạn nhỏ rồi dừng kéo theo puly 2 cũng dừng theo.
4.2.3. Xác định kích thước Puly :
Đường kính puly được xác định theo công thức:
Dp = e.dc (5.3)
Trong đó:
dc : đường kính cáp, dc = 8 mm
e : hệ số phụ thuộc vào loại thang máy và tốc độ thang máy, e = 30
Vậy: Dp = 30.8= 240 mm
4.2.5. Lò xo giữ quả văng:
- Chọn vật liệu làm lò xo là thép crôm- vanadi.
Theo tiêu chuẩn ta chọn d=1,5 mm
- Đường kính trung bình của lò xo là :D= c.d =12.1,5= 18 mm
Pmax : lực nén lớn nhất lò xo phải chịu. Pmax =3,4 N.
Pmin: lực nén nhỏ nhất tác dụng lên lò xo khi lắp, ta chọn Pmin = 2,57 N
x : chuyển vị làm việc của lò xo khi chịu lực từ Pmin đến Pmax, chọn x =10 mm
G : modun đàn hồi trượt của thép. G = 8.104 MPa
Vậy: n =23,4 vòng. Chọn n=24 vòng
- Các thông số hình học khác:
Số vòng toàn bộ: n0 = n + 2 =24+2=26 vòng
Chiều cao lò xo khi các vòng sít nhau: Hs = n0.d =26.1,5=39 mm
Chiều cao ban đầu: H0=pn + 2.d=3,4.24+ 2.1,5= 84,6mm
- Kiểm tra tính ổn định của lò xo: H0/D = 4,7 >3
Vậy lò xo đang dùng không ổn định, phải lồng lõi sắt.
Chương 5
DẪN HƯỚNG SÀN ĐỠ Ô TÔ
A. DẪN HƯỚNG
Trong quá trình làm việc của thang nâng do tải trọng thường xuyên không đặt đúng tâm của sàn buồng thang nâng nên gây hiện tượng cabin bị nghiêng và khi di chuyển, cabin sẽ lắc lư không cố định làm sàn dễ vướng vào các thiết bị cố định trong giếng thang.
Vì thế, để khắc phục vấn đề này, cần phải có hệ thống dẫn hướng cho buồng thang khi thang nâng hoạt động.
5.1. Dẫn hướng sàn:
Sự chuyển động êm và không ồn của cabin phụ thuộc đáng kể vào độ chính xác và chất lượng lắp đặt ray dẫn hướng trong giếng thang.
+ Dẫn hướng dùng trong thang máy:
Người ta sử dụng gỗ hoặc thép để làm dẫn hướng cho cabin. Dẫn hướng gỗ được sử dụng rộng rãi cho thang máy chở người, chúng thường được chế tạo từ gỗ cây dẻ hay gỗ cây sồi có tiết diện 6060 đến 8080 mm, chiều dài từ 1-1,5 m, được đặt trên các thép hình và nối với nhau bằng mộng. Ưu điểm chính của loại dẫn hướng bằng gỗ là cabin chuyển động không ồn và sự êm dịu khi cabin tập kết trên dẫn hướng khi bộ hãm bảo hiểm phanh đột ngột. Nhược điểm của chúng là giá thành cao, tuổi thọ không cao, có khả năng bị cong vênh và có nguy cơ hỏa hoạn. Vì vậy ngày nay loại dẫn hướng bằng gỗ ít được sử dụng.
5.2. Tính toán ray dẫn hướng
Ta tiến hành tính toán dẫn hướng đối với hai trường hợp: thang nâng làm việc với tải danh nghĩa và khi cabin tập kết trên bộ hãm bảo hiểm. Đối với đa số thang nâng trường hợp quyết định công việc của dẫn hướng là khi cabin tập kết trên bộ hãm bảo hiểm. Đối với trường hợp này hình vẽ dưới đây trình bày sơ đồ tính toán các dẫn hướng trên đó có đặt các lực tác dụng.
5.2.1. Các lực tác dụng lên dẫn hướng:
Pk : lực do nêm tác dụng khung cabin trong trường hợp cabin tập kết lên bộ hãm bảo hiểm, Pk= 217626,5 N
Do có 4 ray dẫn hướng và có 4 bộ hãm bảo hiểm nên lực Pk lúc này khi bộ hãm hoạt động thì lực tác dụng lên mỗi ray:
=> P = 54406,6 N
ì : hệ số ma sát giữa má kẹp và dẫn hướng, ì= 0,25.
Chọn sơ bộ dẫn hướng theo ISO 7465 có số hiệu: T 89/B có các kích thước của mặt cắt ngang như hình vẽ.
Tra bảng ta được các kích thước của thanh T 89/B là:
b= 89 mm, h1= 62 mm, k= 15,88 mm, n= 33,4 mm, f= 11,1 mm, y= 20,7 mm
5.2.2. Tính toán ứng suất nhiệt phụ được gây ra do sự kẹp cứng các dẫn hướng:
Trị số lớn nhất của ứng suất nhiệt et có thể xác định từ giả thiết là ứng lực trong các dẫn hướng khi thay đổi nhiệt độ, không thể lớn hơn lực ma sát giữa chúng và các tấm kẹp dẫn hướng.
F : diện tích mặt cắt ngang của dẫn hướng, F =15,7 cm2 ĩx - là ứng suất trong bu lông do lực xiết bu lông,ĩx =(400÷500)kG
ì1 : hệ số ma sát giữa dẫn hướng và gối đỡ, ì1=0,15-0,2
f : diện tích tiết diện của một bu lông, ta dùng bu lông M16 có diện tích tiết diện là: f = 2cm2
Vậy ta có ứng suất nhiệt phụ được gây ra do sự kẹp cứng các dẫn hướng là:
=> et = 30,5 KN/cm2
Ta thấy et < [e] = 37 KN/cm2
5.2.3. Độ mảnh của dẫn hướng:
Bên cạnh việc tính bền cũng cần kiểm tra độ cứng vững của dẫn hướng.
Trong khi đó độ mảnh cho phép của thanh chịu nén bằng thép là: [y] = 120
Vậy độ mảnh y của thanh dẫn hướng có số hiệu T 89/B nằm trong giới hạn cho phép.
Vì vậy ta chọn thép có kí hiệu T 89/B để làm dẫn hướng cho cabin.
B. BỘ GIẢM CHẤN
Cơ cấu giảm chấn trong thang nâng là một thiết bị an toàn. Cơ cấu được đặt dưới hố giếng thang nâng để cabin và đối trọng đáp lên không làm va đập và gây xóc cho người ở trong cabin. Trong trường hợp cabin chuyển động đi xuống tầng dưới cùng mà bộ hạn chế hành trình không làm việc thì cơ cấu vẫn có tác dụng đỡ được cabin và giữ được an toàn. Ngoài ra cơ cấu còn đảm bảo không cho các chi tiết của thang nâng va chạm với đáy hố giếng, tránh gây hư hỏng.
5.1B. Lực tác dụng lên bộ giảm chấn:
Lực tác dụng lên cơ cấu phải được tính trong trường hợp nguy hiểm nhất tức là khi phanh và bộ hãm bảo hiểm không hoạt động. Khi đó cơ cấu giảm chấn coi như chịu hoàn toàn lực tác dụng do khối lượng của cabin và tải trọng nâng lớn nhất cùng với hệ số tải trọng động do cabin và tải trọng tác dụng lên cơ cấu.
amax : gia tốc rơi tự do , amax=9,81 m/s2
g: gia tốc trọng trường, g= 9,81 m/s2
kn: hệ số xét đến sự phân bố không đều kn =1 (vì chỉ sử dung 1 giảm chấn)
Vậy: P = 8840 kG
5.2B. Tính toán bộ giảm chấn lò xo:
- Chọn vật liệu làm lò xo là thép crôm- vanadi
- Đường kính lò xo:
Pmax= 88400 N
[ơ] =0,5.1600= 800 N/mm2
=> d = 28,6 mm
Theo tiêu chuẩn ta chọn d=30 mm
- Đường kính trung bình của lò xo là :D= c.d =30.6= 180 mm
- Các thông số hình học khác:
Số vòng toàn bộ: n0 = n + 2 =6+2=8 vòng
Chiều cao lò xo khi các vòng sít nhau: Hs = n0.d =8.30=240mm
Chiều cao ban đầu: H0=pn + 2.d=30.6+ 2.30= 316,8mm
- Kiểm tra tính ổn định của lò xo: H0/D = 1,33 < 3
Vậy lò xo đang dùng ổn định.
Chương 6
THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KIỂN CƠ CẤU NÂNG CỦA THANG NÂNG Ô TÔ
6.1. Xác định sơ bộ công suất động cơ điện.
Công suất tính khi nâng vật bằng trọng tải xác định theo công thức:(2-78)
N = 11,9 KN
Tương ứng với chế độ làm việc ta chọn mỗi động cơ MTF K311- 6 có công suất 11 KW ( Bảng III .21.[4] )
N = 13KW, n = 690v/ph, cos j = 0,78 ; mđ/c = 195 kg.
GDr =1,55KGm , Mmax = 510 Nm ,
Mkđ = 47 kGm
6.3. Xây dựng biểu đồ phụ tải gần đúng cho cơ cấu nâng:
H2: khoảng cách di chuyển hàng khi hạ. H2 = H1.
v2: tốc độ hạ hàng phụ thuộc vào đường đặc tính cơ mà động cơ làm việc và momen tĩnh khi hạ. Dựa theo bảng 5[3] ta chọn v2 = 1,06v1 = 0,318 m/s.
Thời gian xe ô tô di chuyển ra khỏi sàn : t01 = t02 = 120s
Thời gian xe ô tô di chuyển vào thang nâng : t01 = t02 = 120s
Xây dựng biểu đồ phụ tải gần đúng của quá trình truyền động điện cơ cấu nâng.
6.5. Xây dựng đường đặc tính cơ của động cơ điện:
Việc xây dựng đường đặc tính cơ tự nhiên n = f(M) rất cần thiết cho quá trình vận hành và điều chỉnh tốc độ quay của động cơ.
Momen tới hạn được xác định theo công thức:
Mth= 2,8.18,3 = 51,2kGm
Tốc độ động cơ được tính theo công thức:
n = n0 . (1-S)
Ứng với giá trị của độ trượt S từ 0 đến 1 ta có bảng số liệu như bảng.
6.6. Xây dựng biểu đồ phụ tải chính xác:
Trong chế độ làm việc của động cơ điện cần phải kể tới quá trình tăng tốc và hãm. Vì thế để lựa chọn động cơ điện thích hợp cần phải xây dựng được biểu đồ phụ tải chính xác. Có như vậy mới đảm bảo động cơ được lực chọn làm việc tốt, không bị quá tải hoặc quá nóng.
Trong hình vẽ:
Mkđ1, Mkđ2, Mkđ3, Mkđ4: momen khởi động trung bình khi động cơ tăng tốc độ.
tkđ1, tkđ2, tkđ3, tkđ4: thời gian khởi động tương ứng.
-Mh1, -Mh2: các momen hãm trung bình.
th1, th2: thời gian hãm tương ứng.
th3, th4: thời gian hãm truyền động điện bằng thiết bị hãm cơ khí, lúc đó momen động cơ bằng 0.
6.7. Kiểm tra động cơ theo điều kiện phát nóng:
Đối với động cơ không đồng bộ, momen quay tỉ lệ với dòng điện rôto, dòng điện rôto lại tỉ lệ với dòng điện stato
Ứng với các momen trên biểu đồ phụ tải chính xác, ta xác định được các hệ số trượt dựa vào đường đặc tính cơ tự nhiên và có bảng số liệu như bảng dưới.
Căn cứ vào giá trị các dòng điện vừa tính, ta có dòng điện bình phương trung bình: Ibptb = 34,6A
Tỉ số làm việc ứng với biểu đồ phụ tải chính xác: TS% = 22%
6.8. Lựa chọn sơ đồ điều khiển truyền động điện và các phần tử trong mạch:
6.8.1. Sơ đồ mạch điều khiển:
Sơ đồ mạch điều khiển như hình vẽ.
6.8.2. Các phần tử trong mạch.
* Mạch động lực:
+ Ap tô mát AT
+ Các cầu chì CC
+ Rơ le dòng RA
+ Rơ le nhiệt RN
* Mạch điều kiển :
+ Các công tác tơ : Công tác tơ nâng(N), hạ (H), Công tác tơ tốc độ cao (C),công tác tơ tốc độ thấp (T), Các công tác tơ gọi tầng và đến tầng (GT, DT)
+ Công tắc cửa thang và công tác bảo hiểm (CT,BH)
+ Bộ chỉnh lưu cầu và các nâm châm điện(CL,NC)
6.8.3. Sơ đồ nguyên lý hoạt động.
Cung cấp nguồn cho hệ bằng áp tô mát AT. Cuộn dây stator của động cơ được nối vào nguồn cấp qua các tiếp điểm của công tác tơ nâng N, hoặc công tác tơ hạ H, và các tiếp điểm của công tác tơ tốc độ cao C hoặc công tắc tơ tốc độ thấp.
Nguồn cấp cho mạch điều khiển lấy từ hai pha cầu chì CC. Cửa tầng hầm và bộ hãm bảo hiểm được trang bị khóa liên động với hãm cuối CT và BH.
Để dừng thang tại sản tầng và tầng hầm dùng hãm cuối HC đặt trong buồng thang. Tác động lên tiếp điểm HC hoặc bằng nam châm .
Điều kiển hoạt động của thang nâng được thực hiện từ hai vị trí: tại của tầng bằng nút bấm gọi tầng và nút bấm đến tầng ( GT, DT).
* Nguyên lý hoạt động:
Giả sử ô tô đi từ sàn hầm lên sảnh tầng.
Khi ô tô đi vào buồng thang do trọng lượng của ô tô tiếp điểm HC1 mở ra.Ấn nút DT2 rơ le tầng TR2 có điện. Các tiếp điểm của TR2 đóng lại cấp nguồn cho cuộn dây của công tắc tơ tốc độ cao C. Các tiếp điểm của công tắc tơ tốc độ cao đóng lại cấp nguồn cho chỉnh lưu CL là nguồn điện 1 chiều cấp cho nam châm NC1 và NC2. Nam châm NC1 sẽ đóng tiếp điểm PK1 cuộn dây công tác tơ N có điện. Cuộn dây stator của động cơ được cấp nguồn qua tiếp điểm C và N. Buồng thang di xuống. Nam châm NC2 sẽ kéo con đội làm cho hãm cuối HC mở ra .
6.9. Tính chọn rơle dòng điện cực đại:
Dòng điện tác động của rơle dòng điện xoay chiều được lựa chọn trong giới hạn, đồng thời cũng phải đảm bảo lớn hơn dòng điện khởi động từ 20% đến 30%.
Dựa theo biểu đồ đường đặc tính cơ của động cơ, ta xác định được dòng điện khởi động Ikđ =100 A.
Chọn dòng điện tác động của rơle dòng điện là I = 110A.
Chọn rơle dòng điện cực đại kiểu PT40/200.
6.10. Tính chọn rơle nhiệt:
Dòng điện tác động:
Itd = ( 1,1 ÷ 1,2)Idm = (1,1 ÷ 1,2).50 = (55 ÷ 60)A
Chọn Itd = 60A
Chọn rơle nhiệt loại TP150.
Chương 7
GIỚI THIỆU CƠ CẤU CỬA AN TOÀN
7.1. Công dụng:
Cơ cấu của an toàn có công dụng đóng mở giếng thang đảm bảo giếng thang được đóng kín khi thang nâng hoạt động.
7.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
* Cấu tạo cơ cấu của an toàn.
Cơ cấu của an toàn được cấu tạo bởi những phần chính như sau:
+ Kết cấu thép của cửa.
+ Cơ cấu di chuyển cửa.
+ Hệ thống điều khiển cửa.
* Nguyên lý hoạt động.
Cơ cấu của an toàn hoạt động cùng với thang nâng đảm bảo giếng thang lúc nào cũng khín khít khi thang nâng hoạt động. Do thang nâng được đặt thấp hơn mặt sàn nên dùng cửa đóng mở có phương song song với mặt sàn.
B. THIẾT KẾ MÂM QUAY
B1. Thiết kế hệ thống dẫn động mâm quay.
1.1 Chọn sơ đồ dẫn động.
+ Sơ đồ dẫn động .
Sơ đồ động học mâm quay như hình vẽ.
1.3 Chọn sơ bộ công suất của động cơ điện.
1.3.1 Xác định lực tác dụng lên mâm quay.
Lực tác dụng lên mâm quay :
+ Ro : Tổng tải trọng tác dụng lên các con lăn .
+ R1 : Tải trọng đứng tác dụng lên con lăn.
+ R2 : Tải trọng ngang tác dụng lên con lăn.
Theo sơ đồ tính :
+ Tải trọng tác dụng lên các con lăn trụ.
Với P tải trọng của ô tô. Giả thiết P1 = 60%P=22000.60%=13200N, P1=40%P=22000.40%=8800N.
G = 1000 kG ( trọng lượng kết cấu thép)
Thay vào có : R2 = 25958,9 N ; R1 = 6041,1 N
Chọn sơ bộ động cơ điện .
Công suất tĩnh được tính theo công thức,3.90[3] .
Mms : momen cản do ma sát.
nq : vận tốc quay của mâm quay.
h : hiệu suất của bộ truyền.
Với: h = h1 . h2.h3 = 0,97. 0,99.0,92 = 0,88 ,hiệu suất cơ cấu.
h1: hiệu suất bộ truyền bánh răng h1 = 0,97
h2: hiệu suất của ổ lăn h2 = 0,99
h3: hiệu suất của bộ truyền gồm hộp giảm tốc và khớp nối h0 = 0,92
Vậy : N = 0,87 kW
Chọn động cơ điện gắn liền với hộp giảm tốc. SK25-80L-BRE10với công suất 0,85 kW, n2 = 68 vòng/ phút(vận tốc trên trục ra hộp giảm tốc).
1.4. Tính toán và kiểm tra bền bánh xe dẫn động.
* Kích thước cơ bản của bánh xe :
* Tải trọng tác dụng lên bánh xe: P = R1 = 5404,25 kG
g: hệ số tính đến sự thay đổi của tải trọng . Do tải trọng của mâm quay cố định nên g = 1 .
k = 1,2 : hệ số tính đến chế độ làm việc của cơ cấu .
Vậy P = 6485,1 N
1.6. Thiết kế trục đỡ bánh xe .
2.6.1. Chọn vật liệu .
Chọn vật liệu chế tạo trục là thép 40X tôi cải thiện .
Với : Độ cứng : 280 HB .
1.6.2.Tính sức bền trục .
Lực tác dụng lên trục :
+ Mômen tại tiết diện nguy hiểm: Mu = 973458,7 Nmm
+ Đường kính trục tại tiết diện nguy hiểm
Do trục đặc nên ta tính trục theo công thức :
=> d > 57,9 mm
Vậy đường kính trục d = 60 mm
1.7. Tính chọn ổ đỡ trục bánh xe.
Ổ đỡ được chọn là ổ đỡ một dãy là ổ rất rẻ , được dùng rộng rãi trong ngành chế tạo máy. Ổ chịu lực hướng tâm .
Sau khi chọn loại ổ , cần chọn cấp chính xác của ổ , cấp chính xác thường dùng là cấp bình thường .
Khi chọn ổ lăn chọn theo khả năng làm việc và tải trọng tĩnh .
Để tính được hệ số khả năng làm việc C của ổ cần phải xác định các yếu tố sau :
- Trị số, chiều và đặc tính tải trọng
- Vận tốc góc của vòng ổ quay và định trước vòng nào của ổ là vòng quay.
- Thời gian phục vụ của ổ .
- Môi trường làm việc : độ ẩm , nhiệt độ…
Vậy : C = 75301,6
Chọn ổ bi đỡ một dãy GOCT8338-57 với số hiệu 312,bảng 14P[5]
1.8. Tính chọn ổ đỡ mâm quay.
Ổ đỡ mâm quay được chọn là ổ đỡ chặn vì ổ đỡ có thể chịu đồng thời lực hướng tâm và lực dọc trục tác động về một phía . Có khả năng làm việc với số vòng quay lớn so với ổ bi đỡ một dãy .Ổ có khả năng hạn chế sự dịch chuyển chiều trục vế một phía .
Khi chọn ổ lăn chọn theo khả năng làm việc và tải trọng tĩnh .
Để tính được hệ số khả năng làm việc C của ổ cần phải xác định các yếu tố sau :
- Trị số , chiều và đặc tính tải trọng
- Vận tốc góc của vòng ổ quay và định trước vòng nào của ổ là vòng quay.
- Thời gian phục vụ của ổ .
- Môi trường làm việc : độ ẩm , nhiệt độ…
A : hệ số nhiệt độ. Kn = 1
Kt : hệ số tải trọng động. Kt= 1
=> Q = 648,51 (daN)
Vậy : C = 9428,33
Chọn ổ bi đỡ chặn một dãy GOCT8338-57 với số hiệu 8115,bảng 19P[5]
B2. Thiết kế kết cấu thép mâm quay
1.1. Sơ đồ tính mâm quay.
* Tải trọng tác dụng lên mâm :
P1,P2 : tải trọng của ô tô.
q : trọng lượng kết cấu thép.
1.2. Xác định đặc trưng hình học tại tiết diện nguy hiểm.
* Xác định đặc trưng hình học tại tiết diện nguy hiểm 1.
Mặt cắt có 2 trục x và y đối xứng nên x và y đồng thời là trục quán tính chính trung tâm .
Vậy Jy = 130032 + 936618,7 = 106650,7cm4
* Xác định đặc trưng hình học tại tiết diện nguy hiểm 2.
Mặt cắt có 2 trục x và y đối xứng nên x và y đồng thời là trục quán tính chính trung tâm .
Vậy Jy = 130032 + 936618,7 = 106650,7cm4
B3. Hệ thống điều khiển mâm quay.
1.1 Sơ đồ mạch điều khiển.
Sơ đồ mạch điều khiển như hình vẽ dưới.
1.2. Các phần tử trong mạch.
* Mạch động lực:
+ Ap tô mát AT
+ Các cầu chì CC
+ Rơ le dòng RA
+ Rơ le nhiệt RN
+ Phanh điên từ thướng đóng F
+ Động cơ điện xoay chiều 3 pha roto lồng sóc.
* Mạch điều kiển :
+ Công tắc tơ K
+ Công tắc tơ điều khiển động cơ quay trái T
+ Công tắc tơ điều khiển động cơ quay phải P
+ Cầu chì CC4
+ Công tắc liên động T , P
Chương 1
TÍNH TOÁN CÁC MỐI LIÊN KẾT HÀN VÀ BULÔNG
A. TÍNH TOÁN CÁC MỐI LIÊN KẾT HÀN VÀ BULÔNG CỦA KHUNG
1. Tính toán liên kết bulông .
Bulong để liên kết các thanh giằng với các thanh biên phải chống tác dụng của của lực kéo nén do các thanh này tác dụng. Liên kết bulong được lắp có khe hở. Khi vặn đai ốc, bulông bị xiết chặt tạo ra lực ép lên các tấm ghép. Giữa các bề mặt tiếp xúc của các tấm ghép sinh ra lực ma sát Fms giữ các tấm ghép không bị trượt khi chịu tác dụng của ngoại lực.
2. Tính toán liên kết hàn.
a/ Thép cơ bản có:
- Ký hiệu : CT3
- Giới hạn chảy : sc = 2400-2800 kG/cm2;
- Giới hạn bền : sb = 3800-4200kG/cm2;
: sb = Rbc = cường độ tức thời tiêu chuẩn.
b/ Lựa chọn que hàn:
1 - Theo TCVN 5575 : 1991:
Que hàn được sử dụng có cơ tính và thành phần hóa học tương đương với que hàn Ý60 (theo ĐỊ 9467 – 75 của Liên xô). Tương đương với que hàn này có que hàn LB52 của Nhật Bản hoặc E7018 – G theo Tiêu chuẩn của Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ AWS (American Welding Society).
Bảng 55 trang 112 – [18]: Cường độ tiêu chuẩn và cường độ tính toán của kim loại đường hàn trong liên kết hàn với đường hàn góc đối với que hàn Ý60:
- Cường độ tiêu chuẩn:
Rtc,g= 590 MPa = 6000 kG/cm2
- Cường độ tính toán:
Rg = 240 MPa = 2450 kG/cm2
2 - Theo AWS cơ tính của que hàn E7016 – G (tương đương với que hàn LB52 của Nhật Bản):
- Cường độ tiêu chuẩn (giới hạn bền kéo):
Rtc,g = 550 MPa = 5600 kG/cm2
- Cường độ tiêu chuẩn (giới hạn chảy):
Rch = 460 MPa = 4690 kG/cm2
3 - Lựa chọn que hàn LB52 của Nhật Bản cho kết cấu này, que hàn có chất lượng tốt và dễ kiếm trên thị trường.
* Kích thước mối hàn:
- Chiều dày tấm biên: db = 8,6 mm
- Chiều dày tấm thành: dt = 7,3 mm
- Các kích thước gia công mép mối hàn tuân theo hình vẽ.
- Chiều cao đường hàn hh = 5 mm.
Trong trường hợp phía trong khó hàn, có thể chọn đường hàn phía trong có chiều cao hh = 4 mm, phía ngoài hh = 6 mm.
* Kiểm tra liên kết hàn các bảng mã:
Các bảng mã được hàn với thanh biên chính có nhiệm vụ liên kết với các thanh giằng ngang và thanh giăng chéo.
Mối hàn ở dây là mối hàn chồng hay mối hàn góc.
Kích thước của bảng mã:
a/ Thép cơ bản có:
- Ký hiệu : CT3
- Giới hạn chảy : sc = 2400-2800 kG/cm2;
- Giới hạn bền : sb = 3800-4200kG/cm2;
: sb = Rbc = cường độ tức thời tiêu chuẩn.
b/ Lựa chọn que hàn:
1 - Theo TCVN 5575 : 1991:
Que hàn được sử dụng có cơ tính và thành phần hóa học tương đương với que hàn Ý60 (theo ĐỊ 9467 – 75 của Liên xô). Tương đương với que hàn này có que hàn LB52 của Nhật Bản hoặc E7018 – G theo Tiêu chuẩn của Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ AWS (American Welding Society).
Bảng 55 trang 112 – [18]: Cường độ tiêu chuẩn và cường độ tính toán của kim loại đường hàn trong liên kết hàn với đường hàn góc đối với que hàn Ý60:
- Cường độ tiêu chuẩn:
Rtc,g = 590 MPa = 6000 kG/cm2
- Cường độ tính toán:
Rg = 240 MPa = 2450 kG/cm2
2 - Theo AWS cơ tính của que hàn E7016 – G (tương đương với que hàn LB52 của Nhật Bản):
- Cường độ tiêu chuẩn (giới hạn bền kéo):
Rtc,g = 550 MPa = 5600 kG/cm2
- Cường độ tiêu chuẩn (giới hạn chảy):
Rch = 460 MPa = 4690 kG/cm2
3 - Lựa chọn que hàn LB52 của Nhật Bản cho kết cấu này, que hàn có chất lượng tốt và dễ kiếm trên thị trường.
* Kích thước mối hàn:
- Chiều dày tấm biên: db = 10 mm
- Chiều dày tấm thành: dt = 7,3 mm
- Các kích thước gia công mép mối hàn tuân theo hình vẽ.
- Chiều cao đường hàn hh = 8 mm.
Trong trường hợp phía trong khó hàn, có thể chọn đường hàn phía trong có chiều cao hh = 6 mm, phía ngoài hh = 8 mm.
B. TÍNH CÁC MỐI LIÊN KẾT HÀN CỦA SÀN
a/ Thép cơ bản có:
- Ký hiệu : CT3
- Giới hạn chảy : sc = 2400-2800 kG/cm2;
- Giới hạn bền : sb = 3800-4200kG/cm2;
: sb = Rbc = cường độ tức thời tiêu chuẩn.
b/ Lựa chọn que hàn:
1 - Theo TCVN 5575 : 1991:
Que hàn được sử dụng có cơ tính và thành phần hóa học tương đương với que hàn Ý60 (theo ĐỊ 9467 – 75 của Liên xô). Tương đương với que hàn này có que hàn LB52 của Nhật Bản hoặc E7018 – G theo Tiêu chuẩn của Hiệp hội Hàn Hoa Kỳ AWS (American Welding Society).
Bảng 55 trang 112 – [18]: Cường độ tiêu chuẩn và cường độ tính toán của kim loại đường hàn trong liên kết hàn với đường hàn góc đối với que hàn Ý60:
- Cường độ tiêu chuẩn:
Rtc,g = 590 MPa = 6000 kG/cm2
- Cường độ tính toán:
Rg = 240 MPa = 2450 kG/cm2
2 - Theo AWS cơ tính của que hàn E7016 – G (tương đương với que hàn LB52 của Nhật Bản):
- Cường độ tiêu chuẩn (giới hạn bền kéo):
Rtc,g = 550 MPa = 5600 kG/cm2
- Cường độ tiêu chuẩn (giới hạn chảy):
Rch = 460 MPa = 4690 kG/cm2
3 - Lựa chọn que hàn LB52 của Nhật Bản cho kết cấu này, que hàn có chất lượng tốt và dễ kiếm trên thị trường.
* Kích thước mối hàn:
- Chiều dày tấm biên: db = 5,2 mm
- Chiều dày tấm thành: dt = 5,2 mm
- Các kích thước gia công mép mối hàn tuân theo hình vẽ.
- Chiều cao đường hàn hh = 4 mm.
Trong trường hợp phía trong khó hàn, có thể chọn đường hàn phía trong có chiều cao hh = 3 mm, phía ngoài hh = 4 mm.
Chương 2
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO TRỤC ĐĨA XÍCH
A. GIỚI THIỆU CHUNG
Ngày nay cùng với sự phát triển của nền kinh tế, nhiều máy móc hiện đại được nhập vào nước ta để phục vụ nhu cầu sản xuất. Trong quá trình sử dụng và khai thác do một số nguyên nhân khách quan và chủ quan các chi tiết máy sẽ bị hao mòn, thậm chí bị hư hỏng.
Trước đây đối với máy móc thiết bị ngoại nhập, khi một chi tiết bị hỏng thường thì trong nước không có chi tiết để thay thế,đa số là phải nhập từ nước ngoài về do trình độ công nghệ chế tạo trong nước chưa cao, chưa đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật. Việc này sẽ rất tốn kém, thiệt hại cho nền kinh tế.
B. QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO TRỤC ĐĨA XÍCH.
2.1. Xác định dạng sản xuất:
Mục đích là xác định hình thái tổ chức sản xuất từ đó cải thiện tính công nghệ của chi tiết. Chọn phương án chế tạo phôi, chọn thiết bị công nghệ hợp lý cho việc gia công chi tiết.
2.2. Phân tích chi tiết chế tạo:
1. Công dụng của chi tiết:
Trục xích là trục chủ động. Trục dùng trong bộ truyền xích. Trục truyền momen xoắn từ hộp giảm tốc đến bộ truyền xích.
Cấu tạo chi tiết:
Trục tang là chi tiết có dạng hình trụ tròn, đường kính trục lớn nhất là 80 mm và chiều dài là 810 mm.
2. Yêu cầu kỹ thuật:
- Khi chế tạo trục xích cần đảm bảo các điều kiện sau:
- Kích thước đường kính các cổ lắp ghép phải đạt độ chính xác 7 – 10.
- Độ chính xác về hình dáng hình học như độ côn, độ ô van nằm trong khoảng 0.25 – 0,5 dung sai đường kính cổ trục.
- Đảm bảo dung sai chiều dài mỗi bậc trục trong khoảng 0,05 – 0,2 mm.
- Độ đảo của các cổ trục lắp ghép không vượt quá 0,01 – 0,03 mm.
- Độ nhám của các cổ trục lắp ghép Rz = 1,25 – 1,16, các mặt đầu Rz = 40 – 20, bề mặt không lắp ghép Rz = 80 – 40.
2.4. Trình tự các nguyên công:
* Nguyên công 1:
Chọn mặt 2 làm chuẩn thô để khỏa các mặt đầu 1,5 và khoan hai lỗ tâm, thực hiện trước một đầu sau đó trở đầu lại để gia công phần còn lại.
Bước 1: Tiện thô mặt 1,11.
Bước 2: Tiện tinh mặt 1,11.
Bước 3: Khoan lỗ tâm ở cả hai mặt.
* Nguyên công 2:
Chọn 2 lỗ tâm ở hai mặt 1,8 làm chuẩn tinh để gia công các mặt 2,3,4,5,6,7,8,9,10.
Bước 1: Tiện thô các mặt 3. Đổi đầu tiện thô mặt 7,9.
Bước 2: Tiện tinh các mặt 3. Đổi đầu tiện tinh mặt 7,9.
Bước 3: Vát mép các mặt 2,4,8,10.
* Nguyên công 5
Chọn hai lỗ tâm ở hai mặt đầu làm chuẩn tinh để gia công lỗ
Bước 1: Khoan lỗ có đường kính 5 mm.
Bước 2: Khoan lỗ tạo ren có đường kính 8 mm.
2.5. Trình tự tiến thành các nguyên công:
* Nguyên công 1: Tiện hai mặt và khoan hai lỗ tâm.
- Sơ đồ gá:
- Chọn máy : Căn cứ vào sổ tay CNCT ta chọn máy tiện T5418.
+ Đồ gá: mâm cặp 3 chấu, mũi chống tâm.
+ Dụng cụ cắt: 2 dao tiện tinh và thô.
+ Dụng cụ kiểm tra: Thước cặp.
* Nguyên công 3: Chọn hai lỗ tâm làm chuẩn tinh các mặt 2,4.
- Sơ đồ gá:
- Chọn máy : Căn cứ vào sổ tay CNCT ta chọn máy mài tròn ngoài tiến dao ngang 3164A có các thông số:
+ Công suất động cơ 13 KW
+ Giới hạn chạy dao 20y400mm/ph.
+ Giới hạn số vòng quay của trục chính 30y180( v/ph).
+ Tốc độ quay của bàn máy 0,1y5 ( mm/ph ).
- Đồ gá: hai mũi chống tâm, luynet.
- Dụng cụ cắt: Đá mài 300 x 200 x 76 – 23 A 32.
* Nguyên công 5: Chọn hai lỗ tâm ở hai mặt đầu làm chuẩn tinh khoan lỗ.
2.7. Chế độ cắt
* Nguyên công I: Tiện mặt đầu, khoan lỗ tâm.
Bước 1: Tiện thô mặt 1,5
- Chiều sâu cắt t = 2mm.
- Lượng chạy dao trong bảng ( 5.11)[7]. Căn cứ vào đường kính chi tiết, chiều sâu ta chọn:
S = 0,8 mm/vòng
Số vòng quay trục chính là : n = 433,6 vg/ph
Bước 2: Tiện tinh mặt 1,5
- Chiều sâu cắt t = 0,5mm.
- Lượng chạy dao S = 0,12mm/v, theo bảng (8.19).[7]
Bước 3: khoan 2 lỗ tâm
- Chiều sâu cắt t = 15mm
- Lượng chạy dao: khi khoan lỗ thông thường ta chọn lượng chạy dao lớn nhất cho phép theo độ bền mũi khoan. Tra bảng (5.25)[7] ta được S = 0,45 mm/vòng.
Số vòng quay trục chính là: n = 255 vg/ph
* Nguyên công II:
Bước 1: Tiện thô các mặt 2,3,4
- Chiều sâu cắt t = 4,2 mm
- Lượng chạy dao S = 0,7 mm/vòng, bảng 5-111 [7 ].
- Số vòng quay trục chính là: n = 412,78 vg/ph
Bước 2: Tiện tinh 2,3,4
- Chiều sâu cắt t = 0,47 mm.
- Lượng chạy dao S = 0,25 mm.
Bước 3: Vát mép 1’,2’,3’,4’,5’,6’.
* Nguyên công III: Mài
Bước 1: Mài thô
- Chiều sâu mài t = 0,2 mm
- Vận tốc đá mài Vđm = 30m/ph, bảng (5-55)[7 ].
- Số vòng quay của chi tiết Vct = 40v/ph, bảng (5-203)[7 ].
- Lượng chạy dao ngang S = 0,84mm/ph, bảng (5-203) [7 ].
- Đường kính đá mài Dđm = 125 mm.
Công suất cắt N = 6,3 KW tra bảng (5.205)[7]
Bước 2: Mài tinh
- Chiều sâu mài t = 0,06 mm
- Vận tốc đá mài Vđm = 40 m/ph, bảng (5-55)[6 ].
- Số vòng quay của chi tiết Vct = 30v/ph, bảng (5-203)[7 ].
- Lượng chạy dao ngang S = 0,72mm/ph, bảng (5-203) [7 ].
- Đường kính đá mài Dđm = 160 mm.
Công suất cắt N = 5 kW tra bảng (5.205)[7]
* Nguyên công V: khoan lỗ tạo ren.
Bước 1: khoan mồi.
- Chiều sâu phay t = 15 mm
- Vận tốc phay Vđm = 24m/ph, bảng (5-55)[7 ].
- Số vòng quay của chi tiết Vct = 255v/ph, bảng (5-203)[7 ].
- Lượng chạy dao đứng S = 1,4mm/ph, bảng (5-203) [7 ].
Bước 2: khoan lỗ tạo ren..
- Chiều sâu phay t = 15 mm
- Vận tốc phay Vđm = 24m/ph, bảng (5-55)[7 ].
- Số vòng quay của chi tiết Vct = 600v/ph, bảng (5-203)[7 ].
- Lượng chạy dao đứng S = 1,4mm/ph, bảng (5-203) [7 ].
Chương 3
LẮP ĐẶT, SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG THANG NÂNG Ô TÔ
3.1. Yêu cầu kỹ thuật và cách lắp ráp các cụm:
Lắp ráp thang nâng có ý nghĩa rất quan trọng và ảnh hưởng rất lớn đến mức độ an toàn của thang nâng trong quá trình làm việc và sử dụng sau này. Chính vì vậy mà việc lắp ráp thang nâng cần phải tuân thủ theo đúng yêu cầu kỹ thuật ngay từ khi làm công tác chuẩn bị đến khi lắp ráp cũng như trong quá trình thử và điều chỉnh lần cuối trước khi đưa vào sử dụng.
Lắp ráp thang nâng được thực hiện tuần tự theo hai phần chính:
Lắp các phần cố định như:
+ Kết cấu thép khung đỡ.
+ Lắp cơ cấu nâng.
+ Lắp ray dẫn hướng.
+ Bộ hãm bảo hiểm
Lắp các phần di chuyển như: sàn và các thiết bị an toàn thiết bị điện.
3.2. Trình tự lắp các cụm của thang nâng.
3.2.1 Trình tự lắp kết cấu thép khung:
+ Các thanh biên của khung được lắp trước , các thanh biên này dược dựng vuông góc với mặt sàn của tòa nhà .
+ Sau khi dựng các thanh biên dùng cáp và nêm tiến hành điều chỉnh sao cho các thanh biên đạt được các kích thước theo bản ve cũng như đô vuông góc với sàn nhà.
+ Liên kết các thanh biên với sàn nhà bằng các bu lông đã tính toán.
+ Lắp các thanh giằng chéo và thanh giằng ngang vào các thanh biên.
+ Liên kết các thanh biên và các thanh giằng bằng kiên kết bu lông.
3.2.3. Lắp ray dẫn hướng.
Ray dẫn hướng có ảnh hưởng rất lớn đến điều kiện làm việc và mức độ an tòan của thang nâng. Nếu dẫn hướng bị lắp lệch hoặc cong vênh sẽ ảnh hưởng đến chuyển động của sàn, gây va đập, ảnh hưởng đến hành khách và làm giảm tuổi thọ của các thiết bị. Do đó khi lắp ráp ray thang nâng phải kiểm tra ngay từ đầu, kiểm tra chất lượng ray cũng như vị trí tương quan giữa các phần cố định và các phần di chuyển.
3.2.4. Lắp thiết bị giảm chấn.
Bộ phận giảm chấn này cũng cần được lắp đặt đúng vị trí. Khi lắp đặt cần chú ý đến các yêu cầu kỹ thuật như sau:
Bộ giảm chấn phải được lắp đặt đồng phẳng với thiết bị dẫn hướng. Tâm của bộ giảm chấn và mặt phẳng qua trục thiết bị dẫn hướng không lệch quá 10mm.
Sau khi lắp đặt bộ giảm chấn cần kiểm tra chúng bằng các dụng cụ
chuyên dùng.
B. THỬ TẢI VÀ ĐIỀU CHỈNH
Thang nâng cũng như các loại máy khác, sau khi lắp ráp xong cũng cần phải tiến hành thử và điều chỉnh trước khi đưa vào làm việc để đảm bảo nó làm việc an toàn, đúng như các yêu cầu kỹ thuật khi thiết kế.
1. Thử không tải:
Cần kiểm tra hoạt động của các bộ phận sau:
- Bộ dẫn động.
- Bộ điều khiển, các đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu.
- Các bộ phận an toàn.
3. Thử tải động:
Nhằm kiểm tra độ tin cậy của thang nâng có tải và kiểm tra hoạt động của bộ hãm bảo hiểm, bộ hạn chế tốc độ, bộ giảm chấn bằng cách chất tải vượt tải trọng danh nghĩa 1,1 lần và cho cabin đi lên xuống 3 lần.
D. SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG THANG NÂNG
Lập bảng hướng dẫn sử dụng thang nâng gắn ở các cửa tầng và cả ở trong buồng thang. Người sử dụng thang nâng cần tuyệt đối tuân thủ theo đúng theo các quy định này.
Khi cơ cấu phanh an tòan của bộ hãm bảo hiểm làm việc thì cần kiểm tra xem bộ phận nào của thang nâng bị sự cố và nhanh chóng dùng tay quay để quay cho buồng thang đi lên tầng gần nhất để người có thể thoát ra khỏi cabin.
Do thang nâng có sử dụng dầu để bôi trơn các dẫn hướng nên cần phải định kỳ làm vệ sinh giếng thang để đề phòng hoả hoạn và phải châm dầu bôi trơn vào các hũ dầu bôi trơn ray mỗi 3 hay 6 hoặc 9 tháng tuỳ theo mức độ sử dụng thang nâng.
CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. TS. Nguyễn Danh Sơn.
THANG MÁY.
Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh.
[2]. Ths. Nguyễn Hữu Quảng – Ths. Phạm Văn Giám.
Hiệu Đính: TS. Nguyễn Hồng Ngân
KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC.
Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải T. P Hồ Chí Minh.
[3]. Huỳnh Văn Hoàng – Đào Trọng Thường.
TÍNH TOÁN MÁY TRỤC
Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật.
[4]. Phạm Đức.
TÍNH TOÁN MÁY NÂNG CHUYỂN.
Trường Đại Học Hàng Hải.
[5]. Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lâm.
THIẾT KẾT CHI TIẾT MÁY.
Nhà Xuất Bản Giáo Dục.
[6]. Trịnh Chất – Lê Văn Uyển.
TÍNH TOÁN HỆ DẪN ĐỘNG CƠ KHÍ
Nhà Xuất Bản Giáo Dục.
[7]. Trịnh Chất – Lê Văn Uyển.
SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY. TẬP 1,2,3.
Nhà Xuất Bản Giáo Dục.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ LUẬN VĂN"