DAMH: Thiết kế cầu trục hai dầm kiểu hộp
III.TÍNH TOÁN
Số liệu ban đầu :
Trọng tải Q
0
= 12.5 (tấn) = 125000 (N).
Trọng lượng vật mang =210(kg)
Tầm rộng =20 (m)
Chiều cao nâng:H = 8 (m).
Vận tốc nâng V = 12 (m/ phút)
Chế độ làm việc: CĐ% = 25%.
1. Sơ đồ cơ cấu nâng :
1:Động cơ
2:Khớp nối đàn hồi
3:Phanh
4:Hộp giảm tốc
5:Khớp nối răng
6:Tang
- Do tính chất quan trọng, yêu cầu cao và vò trí đặc biệt của cơ cấu
nâng trong máy trục. Vì vậy nó phải được thiết kế đảm bảo độ tin cậy,
độ an toàn và ổn đònh cao, nó phải được chế tạo nghiêm chỉnh với chất
lượng cao.
- Sơ đồ cơ cấu nâng được trình bày trên hình 1: bao gồm tang (1) được
nối với hộp giảm tốc (3) qua khớp răng (2), hộp giảm tốc nối với động
cơ (6) qua khớp nối răng, một nửa khớp dùng làm bánh phanh về phía
hộp giảm tốc, phanh (5) là loại phanh lo xo điện 2 má thường đóng
2.Chọn loại dây
SVTH:LÊÂ VĂN HẢO
1
DAMH: Thiết kế cầu trục hai dầm kiểu hộp
- Dây thường dùng trong máy trục có 2 loại dây chính đó là xích và

DAMH: Thiết kế cầu trục hai dầm kiểu hộp

- Lực căng lớn nhất ở nhánh dây cuốn vào tang khi nâng vật.
max
*(1 )
*(1 )*
o
a t
Q
s
m
η
η η
−
=
−
Trong đó :
Q
o
= Q + Q
m
:tải danh nghóa (tấn) với Q là tải trọng nâng,Q
m
là trọng lượng
vật mang. Khi tính toan bỏ qua trọng lượng vật mang
m : số dây cuốn lên tang, với tang sử dụng là tang kép m = 2.
t : số ròng rọc đổi hướng, do dây mắc trực tiếp lên tang t = 0.
η
:hiệu suất của ròng rọc, theo bảng 2-5[2] ứng với điều kiện sử dụng ổ
lăn được bôi trơn bằng mỡ trong điều kiện bình thường.

o
S
S
η
=
, (cth:2-21[II]).
trong đó :
S
o
: lực căng tên nhánh dây treo vật đầu tiên,
*
o
o
Q
S
m a
=
a : bội suất của palăng a = 2 do là palăng kép. vậy:
990
3209622
127100
00
.
maxmax
=
××
=
××
==
Sam


= 2000(N/mm
2
), đường kính cáp d
c
= 16.5(mm).
-Lực kéo đứt S
d
=192000N
(xem trang 4)SVTH:LÊÂ VĂN HẢO
4
DAMH: Thiết kế cầu trục hai dầm kiểu hộp
5. Tính tang :
- Tang dùng trong máy trục có hai loại là tang trơn và tang xẻ rãnh
- Tang trơn dùng để quấn nhiều lớp cáp khi chiều cao nâng lớn
- Tang xẻ rãnh dùng quấn một lớp cáp trong cơ cấu nâng dẫn động
bằng điện với chiều cao nâng vật không quá lớn.Ở tang có rãnh thì dây
cáp được quấn theo rãnh nên không bò rối cáp và kẹt cáp, dây cáp ít
mòn vì ít cọ xát vào nhau. Tang có rãnh chia làm hai loại:
+ Tang đơn là tang xẻ rãnh theo một chiều, có một nhánh dây đi vào
tang
+ Tang kép là loại tang xẻ rãnh ở hai nửa khác nhau và khác chiều, có
hai dây đi vào tang.
- Với chiều cao nâng H = 8 (m) ta chọn loại tang xẻ rãnh .
- Các kích thước của tang
+ Đường kính tang: Được xác đònh theo công thức
D

là chiều dài phần tang làm thành bên.
L
3
là chiều dài phần tang không cắt rãnh.
Cụ thể:
+ Chiều dài một nhánh cáp cuốn lên tang khi làm việc với chiều cao
nâng là:
H = 8(m).
l = H
×
a = 8
×
2 = 16(m).
+ Số vòng cáp cuốn lên 1 nhánh.
'
( )
o
t c
l
Z Z
D d
π
= +
+
=1
152
)165.04.0(
16
=+
+

×
t =2
×
15
×
22=660(mm)
Trong đó:t là bước rãnh trên tang đươc chon theo tiêu chuẩn trong Atlas
máy trục. Tương ứng với đường kính cáp d
c
= 16.5(mm) ta chọn theo
tiêu chuẩn MH 5365-64 được t = 22
+ Chiều dài phần tang kẹp cáp:
Với phương pháp kẹp cáp thông thường ta cần thêm 3 vòng rãnh cáp để
đảm bảo cho đầu cáp cặp.
L
1
= 3
×
t = 3
×
22 = 66(mm)
+ Chiều dài phần tang làm thành bên:
L
2
= 40(mm)
+ Chiều dài phần tang không cắt rãnh ở giữa tang
L
3
=L
4

1/10 =140(mm)
Vậy chiều dài tang là:
L = L
o
+ 2 L
1
+ 2L
2
+ L
3
= 660 + 2
×
66 + 2
×
40+ 140
L = 1012(mm), chọn L = 1100(mm).
+ Bề dày thành tang tính theo kinh nghiệm:
δ
= 0,02 D
t
+ {(6
÷
10)(mm)}.
δ
= 0,02
×
400 + 8 = 16(mm)
+ Kiểm tra độ bền của tang.
Khi làm việc thành tang bò uốn, nén và xoắn.Với chiều dài của tang
nhỏ hơn 3 lần đường kính của nó thì ứng suất uốn và xoắn không vượt

SVTH:LÊÂ VĂN HẢO
6
DAMH: Thiết kế cầu trục hai dầm kiểu hộp
[ ]
n
σ
là ứng suất nén cho phép tang được chế tạo là gang C 15-32 có
giới hạn bền nén là
bn
σ
= 565 (N/mm
2
), ta có
[ ]
[ ]
2
565
113( )
5 5
bn
n
N
mm
σ
σ
= = =
Với hệ số an toàn là 5
Vậy:
⇒


0.99
p
η
=
là hiệu suất của palăng.
0
η
là hiệu suất của bộ truyền kể cả khớp nối, tra theo bảng 1-9[II]với
giả thiết bộ truyền được chế tạo thành hộp giảm tốc hai cấp bánh răng
trụ răng thẳng ta được
920
0
.
=
η
.
V
n
là vận tốc nâng, V
n
= 12(m/s).
Vậy :
0
* *
t p
η η η η
=
= 0.96
×
0.99

Khối lượng động cơ: m
đc
= 237 (kg).
SVTH:LÊÂ VĂN HẢO
7
DAMH: Thiết kế cầu trục hai dầm kiểu hộp
Đường kính trục ra: d = 65(mm).
(xem trang 75&76)
7. Tính tỷ số truyền.
- Tỷ số truyền chung từ trục động cơ đến trục tang:
dc
o
t
n
i
n
=
, (cth:3-15[2]).
Trong đó:
n
t
là số vòng quay của tang nâng cho trước đảm bảo vận tốc
3,18
)0165.04.0(
212
0
=
+
×
=

= 0.1Q với tỷ lệ thời gian làm
việc tương ứng là 6:2:2.
Sơ đồ gia tải cơ cấu nâng
- Cơ cấu sẽ làm việc với chế độ tải trọng thay đổi tương ứng với trọng
lượng vật nâng Q
1
= Q, Q
2
= 0.5Q, Q
3
= 0.1Q với tỷ lệ thời gian làm
việc tương ứng là6:2:2.
SVTH:LÊÂ VĂN HẢO
8