Đồ án thiết kế cần trục tàu thủy 3 tấn: Cơ cấu nâng và hộp giảm tốc

Đồ án thiết kế cần trục tàu thủy tải trọng 3 tấn cung cấp đầy đủ bản vẽ, thuyết minh tính toán kết cấu kim loại và lựa chọn cơ cấu nâng hạ chi tiết.

• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
• Đề tài: Thiết kế cần trục tàu thủy tải trọng 3 tấn
• Loại tài liệu: Đồ án

Tóm tắt

I. Tổng quan đồ án thiết kế cần trục tàu thủy tải trọng 3 tấn

Cần trục tàu thủy tải trọng 3 tấn là thiết bị nâng hạ thiết yếu trên các tàu vận tải hàng hóa cỡ vừa. Thiết bị này đảm bảo bốc xếp hàng hóa nhanh chóng tại các bến cảng hoặc khu neo đậu. Đồ án thiết kế đặt ra yêu cầu tính toán toàn diện cho cơ cấu nâng và kết cấu truyền động. Tàu mẹ có chiều dài 90 mét, chiều rộng 13 mét và chiều cao mạn 6 mét. Mỗi khoang hàng bố trí một cần cẩu chuyên dụng. Vận tốc nâng định mức đạt 20 mét trên phút với tải trọng nâng tiêu chuẩn 3 tấn. Chế độ làm việc của thiết bị thuộc nhóm tải nhẹ với cường độ làm việc 25 phần trăm. Số lần mở máy trung bình đạt 120 lần mỗi giờ. Chiều dài cần trục thiết kế là 12 mét, kết hợp chiều cao cột 9 mét tính từ chân cần. Tang quấn cáp có đường kính 260 milimét và chiều dài 600 milimét. Thiết kế cơ cấu đòi hỏi độ tin cậy cơ học cao. Hệ thống phải thích ứng tốt với môi trường biển khắc nghiệt. Tính toán chính xác các thông số động lực học giúp tối ưu hóa hiệu suất vận hành. Thiết bị giảm thiểu chi phí bảo dưỡng và nâng cao mức độ an toàn hàng hải.

1.1. Thông số kỹ thuật ban đầu của tàu và cần trục

Hệ thống cần trục được gắn trực tiếp trên boong tàu hàng chuyên dụng. Tàu có thông số cơ bản gồm chiều dài lớn nhất 90 mét và bề rộng 13 mét. Chiều cao mạn tàu đạt 6 mét tạo sự ổn định tốt trên sóng biển. Tải trọng nâng thiết kế đạt mức 3 tấn với vận tốc nâng ổn định 20 mét trên phút. Cần trục sở hữu chiều dài tay cần 12 mét. Chiều cao cột cần đạt 9 mét để bảo đảm góc nghiêng nâng hạ tối ưu. Tang tời có đường kính 260 milimét và bề rộng tang 600 milimét. Vị trí chân cần cách sàn tời 2,25 mét. Khoảng cách lắp đặt đáp ứng tiêu chuẩn an toàn không gian hầm hàng.

1.2. Phân tích chế độ làm việc và môi trường khai thác

Cần trục tàu thủy làm việc theo chu kỳ gián đoạn với chế độ tải nhẹ. Cường độ làm việc danh định đạt 25 phần trăm tổng thời gian. Hệ số sử dụng tải trọng bình quân đạt mức 0,55 đến 0,75. Tần suất khởi động động cơ tương đối cao với 120 lần mở máy mỗi giờ. Số chu kỳ bốc xếp đạt 20 đến 25 chu kỳ trong một giờ hoạt động. Thiết bị vận hành trong dải nhiệt độ môi trường xung quanh khoảng 25 độ C. Môi trường biển mặn đòi hỏi vật liệu có khả năng chống ăn mòn hóa học cao. Tuổi thọ thiết kế của ổ lăn là 5 năm với 3.500 giờ làm việc. Bộ truyền bánh răng có thời hạn phục vụ 10 năm tương đương 7.000 giờ. Trục truyền động duy trì độ bền trên 15 năm làm việc.

II. Phân tích động lực học thiết kế cần trục tàu thủy tải trọng 3 tấn

Quá trình phân tích động lực học cơ cấu nâng hạ đóng vai trò quyết định đến kích thước toàn bộ hệ dẫn động. Đồ án đòi hỏi tính toán mô men xoắn chính xác trên từng trục truyền động. Lực căng cáp và lực vòng trên tang cuốn tạo ra tải trọng uốn kết hợp xoắn phức tạp. Vận tốc nâng 20 mét trên phút tạo ra quán tính khởi động đáng kể khi đảo chiều hay hãm hàng. Động cơ điện cần có mô men mở máy lớn để đáp ứng 120 lần đóng ngắt mỗi giờ. Tỉ số truyền chung của hệ thống phải được phân bổ khoa học giữa các cấp giảm tốc. Cấp nhanh sử dụng bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng chịu vận tốc vòng cao. Cấp chậm ứng dụng bộ truyền bánh răng nghiêng để triệt tiêu rung động và phân bố đều ứng suất tiếp xúc. Việc phân tích lực ăn khớp giúp xác định phản lực gối đỡ chính xác. Sự sai lệch trong tính toán tải trọng động có thể gây hiện tượng mỏi sớm trên vành răng và gãy then liên kết. Kỹ sư phải kiểm soát chặt chẽ biến dạng đàn hồi của trục nhằm tránh lệch trục khi ăn khớp.

2.1. Phân phối tỉ số truyền và công suất động cơ

Chọn động cơ điện phù hợp là bước nền tảng quyết định hiệu suất hệ thống nâng. Công suất yêu cầu được tính toán từ lực kéo trên cáp và hiệu suất tổng thể của các bộ truyền. Tỉ số truyền chung được chia hợp lý giữa hộp giảm tốc hai cấp và bộ truyền ngoài. Cấp nhanh chịu tải với mô men nhỏ nhưng tốc độ cao. Cấp chậm chịu mô men xoắn lớn với vận tốc thấp hơn. Tỉ số truyền cấp chậm thực tế u đạt 2,91 với số răng bánh nhỏ 32 và bánh lớn 93. Khoảng cách trục cấp chậm xác định bằng 130 milimét. Phân phối tỉ số truyền tối ưu giúp thu gọn kích thước hộp giảm tốc, giảm thiểu vật liệu chế tạo vỏ và đảm bảo độ bôi trơn ngâm dầu hiệu quả.

2.2. Vấn đề ứng suất tiếp xúc và độ bền uốn răng

Bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc phải làm việc dưới tải trọng thay đổi liên tục. Sự ăn khớp tạo ra ứng suất tiếp xúc cực đại trên bề mặt làm việc của răng. Nếu ứng suất tiếp xúc thực tế vượt quá ứng suất cho phép, hiện tượng tróc rỗ bề mặt sẽ xảy ra nhanh chóng. Modun pháp cấp chậm chọn m = 2 mm với góc nghiêng răng sơ bộ 15 độ. Vận tốc vòng đạt 1,43 m/s cùng cấp chính xác chế tạo là 9. Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc cho thấy ứng suất tiếp xúc tính toán đạt 548 MPa, nhỏ hơn giới hạn bền cho phép. Độ chênh lệch dưới 10 phần trăm bảo đảm không thừa bền lãng phí. Ứng suất uốn chân răng cũng được kiểm soát an toàn qua hệ số dạng răng chuẩn xác.

III. Giải pháp tính toán thiết kế cần trục tàu thủy tải trọng 3 tấn

Giải pháp kỹ thuật tập trung vào việc tính toán chi tiết trục truyền động, ổ lăn và kết cấu vỏ hộp giảm tốc. Sơ đồ đặt lực được xây dựng cụ thể cho từng đoạn trục từ trục vào đến trục ra. Vật liệu chế tạo trục là thép hợp kim chất lượng cao có cơ tính ổn định. Đường kính trục được tính toán sơ bộ qua mô men xoắn thuần túy, sau đó kiểm nghiệm chính xác theo điều kiện bền mỏi và uốn xoắn đồng thời. Các gối đỡ sử dụng ổ lăn chuyên dụng chịu lực dọc trục và lực hướng tâm kết hợp. Trục vào sử dụng ổ bi đỡ một dãy mã hiệu 304 có khả năng tải động 12,5 kN. Trục trung gian lắp đặt ổ bi đỡ chặn mã hiệu 46305 với khả năng tải động 21,1 kN. Trục ra chịu lực lớn nhất nên trang bị ổ bi đỡ chặn một dãy cỡ nhẹ hẹp 46209 có tải động 30,4 kN và tải tĩnh 23,6 kN. Vỏ hộp giảm tốc được thiết kế đúc nguyên khối với chiều dày thân 8 milimét và nắp 7 milimét. Các gân tăng cứng dày 7 milimét được bố trí tại vị trí chân bu lông nền nhằm tăng độ cứng vững.

3.1. Tính toán thiết kế trục và kiểm nghiệm mối ghép then

Tính toán trục bắt đầu bằng việc xác định phản lực tại các gối đỡ trên hai mặt phẳng thẳng đứng và nằm ngang. Biểu đồ mô men uốn và mô men xoắn được vẽ chi tiết để tìm tiết diện nguy hiểm nhất. Đường kính từng đoạn trục được xác định chính xác theo hệ số an toàn mỏi cho phép. Then bằng được lựa chọn để cố định bánh răng và bánh xích trên trục quay. Độ bền dập và độ bền cắt của then được kiểm nghiệm nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn kỹ thuật chế tạo máy. Kết quả tính toán đảm bảo các mối ghép then không bị biến dạng dẻo dưới tác động của mô men mở máy cực đại. Trục hoạt động ổn định, không bị võng quá giới hạn cho phép trong suốt thời gian vận hành trên tàu.

3.2. Lựa chọn ổ lăn và thiết kế kết cấu vỏ hộp

Hệ thống gối đỡ được chọn theo khả năng tải động và tải tĩnh tương đương. Ổ bi đỡ chặn 46209 tại trục ra có đường kính ngõng trục 45 milimét, đường kính ngoài 85 milimét và bề rộng 19 milimét. Khả năng tải tĩnh tính toán Qt đạt 3,69 kN, thấp hơn nhiều so với tải tĩnh cho phép Co = 23,6 kN. Vỏ hộp giảm tốc chế tạo từ gang xám đúc có độ giảm chấn tốt. Chiều dày thân hộp đạt 8 milimét, chiều dày nắp hộp là 7 milimét. Bề rộng mặt bích ghép nắp và thân đạt 35 milimét với chiều dày bích 16 milimét. Hệ thống sử dụng bu lông nền đường kính d1 = 16 milimét và bu lông cạnh ổ d2 = 12 milimét để bảo đảm độ cứng vững toàn khối.

IV. Đánh giá ứng dụng đồ án thiết kế cần trục tàu thủy tải trọng 3 tấn

Đồ án thiết kế hoàn thiện cung cấp cơ sở kỹ thuật thực tiễn cho việc chế tạo và lắp ráp cần trục tàu thủy tải trọng 3 tấn. Toàn bộ thông số động lực học, kích thước hình học của bánh răng và trục đều được tính toán khớp với lý thuyết kỹ thuật cơ khí. Thiết bị đáp ứng tốt các tiêu chuẩn phân cấp tàu thủy quốc gia và quốc tế. Cơ cấu nâng hạ có khả năng vận hành bền bỉ dưới điều kiện rung lắc trên sóng biển. Chiều dài cần 12 mét kết hợp bán kính quay rộng giúp tối ưu hóa năng suất bốc dỡ hàng tại khoang tàu. Các chi tiết tiêu chuẩn như ổ lăn, then và bu lông giúp đơn giản hóa quy trình gia công, bảo trì và thay thế phụ tùng. Giải pháp thiết kế này mang lại hiệu quả kinh tế rõ rệt nhờ tiết kiệm vật liệu chế tạo mà vẫn bảo đảm hệ số an toàn cao. Bản vẽ kết cấu và thuyết minh tính toán là tài liệu chuyên ngành hữu ích cho sinh viên ngành kỹ thuật tàu thủy cũng như các kỹ sư thiết kế cơ khí hàng hải trong thực tế.

4.1. Khả năng ứng dụng thực tiễn trong công nghiệp đóng tàu

Mẫu thiết kế cần trục 3 tấn phù hợp lắp đặt trên các dòng tàu chở hàng khô nội địa và viễn dương cỡ nhỏ. Kết cấu gọn nhẹ của hộp giảm tốc hai cấp giúp tiết kiệm diện tích boong tàu. Thiết bị duy trì năng suất bốc dỡ từ 20 đến 25 chu kỳ mỗi giờ, đáp ứng tốt yêu cầu giải phóng hàng nhanh tại cảng. Vật liệu đúc và thép gia công trục thông dụng giúp giảm chi phí sản xuất tại các nhà máy đóng tàu Việt Nam. Hệ thống điều khiển linh hoạt kết hợp cơ cấu hãm an toàn ngăn ngừa sự cố rơi hàng trên biển. Thiết kế cơ khí chuẩn hóa tạo thuận lợi lớn cho công tác kiểm định hàng hải định kỳ.

4.2. Hướng dẫn vận hành và bảo trì hệ thống cơ cấu nâng

Quy trình vận hành cần tuân thủ nghiêm ngặt định mức tải trọng 3 tấn và số chu kỳ mở máy quy định. Nhân viên kỹ thuật cần kiểm tra định kỳ mức dầu bôi trơn trong hộp giảm tốc qua mắt thăm dầu. Việc bôi trơn ổ lăn và kiểm tra độ mòn then cần tiến hành sau mỗi 500 giờ làm việc. Cáp nâng và tang quấn cáp phải được bôi trơn mỡ chuyên dụng chống nước mặn. Khi phát hiện rung động bất thường tại gối trục hoặc tiếng kêu lạ từ bộ truyền bánh răng, hệ thống phải được dừng khẩn cấp để kiểm tra độ đồng tâm và khe hở ăn khớp. Bảo dưỡng đúng kỹ thuật giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị trên 15 năm.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chän ®éng c¬ vµ ph©n phèi tØ sè truyÒn. Ph©n phèi tØ sè truyÒn. TÝnh to¸n c¸c th«ng sè ®éng häc. ThiÕt kÕ c¸c bé truyÒn trong hép gi¶m tèc.

TÝnh to¸n cÊp nhanh – bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng th¼ng. TÝnh to¸n cÊp chËm – bé truyÒn b¸nh r¨ng trô r¨ng nghiªng. TÝnh to¸n bé truyÒn xÝch. Chän lo¹i xÝch.

TÝnh ®êng kÝnh xÝch. KiÓm nghiÖm ®é bÒn tiÕp xóc. X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn trôc. TÝnh to¸n thiÕt kÕ trôc.

X¸c ®Þnh s¬ ®å ®Æt lùc. Chän vËt liÖu chÕ t¹o:. X¸c ®Þnh s¬ bé ®êng kÝnh trôc. X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c gèi ®ì vµ ®iÓm ®Æt lùc.

X¸c ®Þnh ph¶n lùc t¹i c¸c gèi ®ì. TÝnh chÝnh x¸c ®êng kÝnh c¸c ®o¹n trôc. TÝnh vµ kiÓm nghiÖm ®é bÒn cña then. TÝnh to¸n thiÕt kÕ æ l¨n.

Chän æ l¨n ®èi víi trôc I ( trôc vµo ). Chän æ l¨n cho trôc II cña hép gi¶m tèc. Chän æ l¨n cho trôc III cña hép gi¶m tèc:. C¸c th«ng sè c¬ b¶n cña æ l¨n trong hép gi¶m tèc khai triÓn thêng.

X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña vá hép. C¸c kÝnh thíc c¬ b¶n cña vá hép. C¸c chi tiÕt kh¸c.43 Tµi liÖu tham kh¶o. Ph©n tÝch chÕ ®é lµm viÖc Ñaëc ñieåm: - Laøm vieäc vôùi taûi troïng khaùc nhau - Heä soá söû duïng taûi troïng ñaït khoaûng 75% - Vaän toác laøm vieäc nheï - Cöôøng ñoä laøm vieäc 25% - Soá laàn môû maùy 120 laàn/giôø Baûng 1.

Baûng soá lieäu veà cheá ñoä laøm vieäc cuûa caàn truïc: Chæ tieâu Cheá ñoä laøm vieäc (T) + Cöôøng ñoä laøm vieäc, CÑ%. 25 + Heä soá söõ duïng theo taûi troïng, kQ. 0,55 + Soá laàn môû maùy trong moät giôø,m. 120 + Soá chu kyø laøm vieäc trong moät giôø, ack.

20-25 + Nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh, toC. 250 Thôøi gian phuïc vuï - OÅ laên 5 naêm - Baùnh raêng 10 - Truïc vaø caùc chi tieát 15 khaùc Thôøi gian laøm - OÅ laên 3.500 vieäc trong thôøi - Baùnh raêng 7.000 haïn treân,h - Truïc vaø caùc chi tieát 10. C¸c th«ng sè ban ®Çu: Nhieäm vuï thieát keá caàn truïc taøu thuûy troïng taûi 3T. Taøu coù thoâng soá cô baûn laø: + LMax = 90 (m) + BMax = 13 (m) + H = 6.

Moãi khoang boá trí moät caàn caåu hình (1-12) Kích thöôùc cô baûn cuûa derrick (chieàu daøi caàn, chieàu cao coät vaø vò trí chaân caàn.) phuï thuoäc vaøo kích thöôùc taøu, caùch boá trí haàm haøng, kích thöôùc haàm haøng caùch boá trí haøm haøng treân taøu, coâng duïng taøu. döïa vaøo naêng suaát xeáp dôõ haøng hoaù ta xaùc ñònh toác ñoä naâng, vaän toác quay caàn truïc, vaän toác trung bình thay ñoåi taàm vôùi. Döïa vaøo maãu ta xaùc ñònh ñöôïc caùc thoâng soá cô baûn nhö sau: - Taûi troïng naâng ñònh möùc: Q = 3T - Toác ñoä naâng: vn = 20 (m/ph) - Chieàu daøi caàn: Lc = 12(m) - Ñöôøng kính tang: 260 mm - Lực vòng tang: 3 - Chieàu daøi tang: 600mm - Ñöôøng kính tôøi: 260 mm - Khoaûng caùch töø chaân caàn ñeán mieäng haàm haøng phuï thuoäc vaøo kích thöôùc caùc tôøi, choïn baèng 3. - Chieàu cao chaân caàn tính töø saøn tôøi: h = 2,25 (m) - Chieàu cao coät tính töø chaân caàn ñeán ñieåm treo daây naâng caàn, döïa vaøo tyû soá h/l ñoái vôùi caàn nheï h/l = 0.0 ta choïn chieàu cao coät laø: 9 (m) - Caàn caàu vaø caùc thieát bò cuûa caàn caåu laøm vieäc vôùi cheá ñoä nheï.

Choïn phöông aùn cho cô caáu naâng: Vieäc choïn phöông aùn cho cô caáu naâng phaûi ñaûm baûo moät soá yeâu caàu sau: - Laép raùp söûa chöõa deã daøng - Ñaûm baûo ñoä beàn vaø coù khaû naêng thay theá deã daøng khi bò hoûng hoùc. - Chaéc chaén vöõng vaøng khi laøm vieäc - Kích thöôùc goïn, troïng löôïng nheï 4 Choïn sô ñoà cho cô caáu naâng nhö hình veõ (2-1) laép cho cô caáu truïc quay. Tính choïn ñoäng cô ñieän Ñeå choïn ñoäng cô ñieän cho cô caáu naâng phaûi thoûa maõn ñieàu kieän sau: - Trong quaù trình laøm vieäc ñoäng cô khoâng phaùt noùng quaù nhieät ñoä cho pheùp, ñeå khoâng laøm hö vaät lieäu caùch ñieän trong cô caáu naâng. - Coù khaû naêng quaù taûi ñoät ngoät trong thôøi gian ngaén.

- Coù moâmen môû maùy ñuû lôùn ñeå thaéng moâmen caûn ban ñaàu cuûa phuï taûi khi khôûi ñoäng. Ñoái vôùi cô caáu naâng coâng suaát ñöôïc choïn theo coâng thöùc tónh khi naâng vaät baèng taûi troïng danh nghóa (2,5 taán). Coâng thöùc tónh khi naâng vaät baèng taûi troïng danh nghóa, ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: Trong ñoù: Q- taûi troïng naâng vaät, Q = 30000 (N) Vn- vaän toác naâng vaät Vn = 20 (m/phuùt) 5 - hieäu suaát cuûa cô caáu naâng ñöôïc tính theo coâng thöùc  = p.o + p = 0,96 hieäu suaát palaêng + t = 0,96 hieäu suaát cuûa tang + o = 0,90 hieäu suaát cuûa boä truyeàn coù keå caû khôùp noái xuaát phaùt töø caùc soá lieäu. Vôùi giaû thuyeát boä truyeàn ñöôïc cheá taïo thaønh hoäp giaûm toác hai caáp baùnh raêng truï.

Choïn ñoäng cô ñieän Trong ngaønh maùy naâng vaän chuyeån thöôøng duøng nhieàu loaïi ñoäng cô ñieän xoay chieàu vaø moät chieàu, caû hai ñoäng cô ñieän chuyeân duøng vaø ñoäng cô ñieän coâng duïng chung. Loaïi ñoäng cô ñieän chuyeân duøng vôùi doøng ñieän moät chieàu coù ba loaïi: kích thích noái tieáp, kích thích song song vaø kích thích hoãn hôïp. Caùc loaïi ñoäng cô ñieän naøy laøm vieäc phuø hôïp vôùi ñieàu kieän laøm vieäc cuûa maùy truïc, nhöng ít ñöôïc söû duïng vì trong thöïc teá khoâng coù saün doøng ñieän moät chieàu. Ñoäng cô ñieän chuyeân duøng vôùi doøng ñieän xoay chieàu coù hai loaïi: ñoäng cô ñieän loaïi roâto daây quaán vaø ñoäng cô ñieän roâto loàng soùc coù ñöôøng ñaëc tính cöùng, toác ñoä ñoäng cô thay ñoåi raát ít khi phuï taûi thay ñoåi vaø ñöôïc söû duïng phoå bieán hôn caû.

Qua vieäc phaân tích treân ta choïn ñoäng cô ñieän chuyeân duøng doøng ñieän xoay chieàu laøm vieäc ôû cheá ñoä trung bình, coù thoâng soá kyõ thuaät baûng (2-4) sau: Baûng 2: thoâng soá kyõ thuaät cuûa ñoäng cô 6 Kieåu Coân Vaän cos Moâmen Troïng ñoäng cô g toác baùnh ñaø löôïng suaát (v/ph) cuûa roto GD2 (kg) KW (kgm2) ÑK-72-6 14 980 0,83 1,4 2,2 2,3 280 5. Kieåm tra ñoäng cô Ñoäng cô ñaõ choïn coù coâng suaát danh nghóa nhoû hôn coâng suaát tính toaùn. Neân phaûi kieåm tra veà nhieät töùc laø trong quaù trình laøm vieäc nhieät ñoä ñoäng cô khoâng quaù nhieät ñoä ñoát noùng cho pheùp (25oC). Ñeå thoûa maõn ñieàu kieän naøy trong quaù trình laøm vieäc vôùi cheá ñoä ngaén haïn laëp laïi lieân tuïc, coâng suaát bình phöông trung bình do ñoäng cô phaùt ra khoâng vöôït quaù coâng suaát danh nghóa cuûa noù vôùi cöôøng ñoä laøm vieäc, CÑ 25%.

Coâng suaát trung bình bình phöông cuûa ñoäng cô ñieän trong chu kyø laøm vieäc coù tính caû caùc thôøi kyø môû maùy, KW: Trong ñoù: Mtb: moâmen bình phöông trung bình tính theo coâng thöùc: Vôùi: + tm : toång thôøi gian môû maùy trong caùc thôøi kyø laøm vieäc vôùi taûi troïng khaùc nhau (s) + Mt: Moâmen caûn tónh töông öùng vôùi taûi troïng nhaát ñònh trong thôøi gian chuyeån ñoäng oån ñònh vôùi taûi troïng ñoù, Nm. 7 + tv: thôøi gian chuyeån ñoäng vôùi vaän toác v oån ñònh khi laøm vieäc vôùi töøng taûi troïng,s. + t: Toaøn boä thôøi gian ñoäng cô laøm vieäc trong moät chu kyø bao goàm thôøi gian laøm vieäc trong thôøi kyø chuyeån ñoäng oån ñònh vaø khoâng oån ñònh, s. + Mm: Moâmen môû maùy cuûa ñoäng cô ñieän, Nm Theo ñoäng cô ñaõ choïn treân, coù moâmen môû maùy ñöôïc xaùc ñònh: Trong ñoù: MnMax = (1,8  2,5) Mdn: Moâmen môû maùy lôùn nhaát MnMin = 1,1 Mdn: Moâmen môû maùy nhoû nhaát M dn: Moâmen danh nghóa cuûa ñoäng cô ñöôïc xaùc ñònh Suy ra: MnMax = 2,0.

136,43 = 150,07 (Nm) Vaäy moâmen môû maùy laø : 8 Ñeå tính moâmen môû maùy trung bình bình phöông caàn xaùc ñònh ñöôïc sô ñoà söû duïng taûi troïng theo thôøi gian. Trong quaù trình tính toaùn ta söû duïng ñoà thò gia taûi trung bình caùc cô caáu maùy truïc ôû cheá ñoä laøm vieäc nheï theo hình (2-4). Theo sô ñoà naøy cô caáu naâng seõ laøm vieäc vôùi caùc taûi troïng: Q1 = Q; Q3 = 0,2Q; Q2 = 0,75Q vaø tyû leä thôøi gian laøm vieäc öùng vôùi caùc taûi troïng naøy laø 2:3:5. Ñeå tính toaùn phaûi xaùc ñònh moät soá thoâng soá sau: - Troïng löôïng vaät naâng vaø boä phaän mang vaät: Qmax = k.3000 = 3600 (kg) - Löïc caêng daây caùp ñònh möùc khi naâng vaät: - Hieäu suaát cô caáu naâng khoâng tính ñeán hieäu suaát palaêng khi laøm vieäc vôùi taûi troïng ñònh möùc.

0,90 = 0,86 Khi laøm vieäc vaät naâng vôùi taûi troïng khaùc, hieäu suaát naøy ñöôïc xaùc ñònh theo ñoà thò. 9 Ñoà thò quan heä giöõa hieäu suaát vaø taûi troïng nhö trong hình 2-6. - Moâmen treân truïc ñoäng cô khi naâng: (Nm) - Löïc caêng caùp khi haï vaät: Vôùi: m- soá nhaùnh caùp cuoán leân tang. - Moâmen treân truïc ñoäng cô khi haï vaät: - Thôøi gian môû maùy khi naâng vaät, theo coâng thöùc: Trong ñoù:  = 1,1  1,3: heä soá quy ñoåi moâmen quaùn tính baùnh ñaø caùc chi tieát khaùc veà truïc ñoäng cô coù theå laáy gaàn ñuùng.

23 = 29,9 (Nm2) Mm = 211,47: moâmen môû maùy cuûa ñoäng cô n1 = 980 (voøng): soá voøng quay treân truïc ñoäng cô Qmax = 3600 (kg) : troïng löôïng vaät naâng vaø boä phaän mang vaät D0 = 0,275(m): ñöôøng kính tang tính ñeán lôùp caùp thöù nhaát. a = 2: boäi suaát palaêng i = 14: Tæ soá cuûa cô caáu  = 0,83: Hieäu suaát cuûa cô caáu 10 - Gia toác môû maùy khi naâng vaät: - Thôøi gian môû maùy khi haï vaät: - Thôøi gian chuyeån ñoäng oån ñònh Vôùi taûi troïng Q2 = 0,75Q; Q3 = 0,2Q; cuõng tính toaùn töông töï nhö treân vaø ñöôïc thoáng keâ theo baûng (2-5): Baûng 3. Thoâng soá cho tröôøng hôïp taûi troïng khaùc nhau Thoâng soá caàn Q1 = Q Q2 = 0,75Q Q3 = 0,2Q tính toaùn Q0(N) 36000 27000 7200 Sn(N) 1913,3 1435 3826  (hình) 0,83 0,88 0,62 Mn (Nm) 21.85 20 4,4 Sh (N) 17461,8 9276,5 2473,75 Mh (Nm) 147,49 110,62 29,5 tnm (s) 0,47 0,45 0,40 11 thm (s) 0,77 0,75 0,71 Mm (Nm) 211,46 211,46 211,46 Coâng suaát trung bình bình phöông:  NTB < Ndn Töø keát quaû tính toaùn cho pheùp ta keát luaän ñoäng cô ñaõ choïn hoaøn toaøn thoûa maõn yeâu caàu laøm vieäc. Tæ soá truyeàn Tæ soá truyeàn chung töø truïc ñoäng cô ñeán truïc tang ñöôïc xaùc ñònh: Trong ñoù: ntg- soá voøng quay cuûa tang Vn: vaän toác naâng 20 (m/ph) a : boäi suaát palaêng Nñc: soá voøng quay cuûa ñoäng cô, nñc = 980 v/ph D0 = Dtg + dc = 260 + 15 = 275 (mm) Neân Vieäc phaân phoái tyû soá truyeàn theo baûng (2-6) Baûng 4.

Baûng phaân phoái tyû soá truyeàn cho hoäp giaûm toác 12 Truïc I II III Thoâng soá I = 14 4 3.