Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế Bán cổng trục 15 tấn - SV. Bùi Anh Vũ

Tài liệu đồ án tốt nghiệp thiết kế bán cổng trục 15 tấn, gồm thuyết minh tính toán chi tiết cơ cấu nâng, di chuyển và kết cấu dầm chính.

• Tác giả: Bùi Anh Vũ
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thanh Việt
• Trường học: Đại học Đà Nẵng - Trường Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Cơ khí
• Đề tài: Thiết Kế Bán Cổng Trục 15 Tấn
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Đà Nẵng

Tóm tắt

I. Hướng dẫn toàn tập luận văn Thiết kế Bán cổng trục 15 tấn

Luận văn Thiết kế Bán cổng trục 15 tấn là một đề tài phổ biến trong các đồ án tốt nghiệp cơ khí, thể hiện khả năng ứng dụng lý thuyết vào thực tiễn của sinh viên. Tài liệu tham khảo này cung cấp một cái nhìn tổng quan, chi tiết về toàn bộ quá trình từ phân tích, lựa chọn phương án đến tính toán và thiết kế các cụm chi tiết chính của một thiết bị nâng hạ công nghiệp. Mục tiêu chính của đề tài là thiết kế một bán cổng trục có tải trọng nâng 15 tấn, hoạt động hiệu quả trong môi trường nhà xưởng, kho bãi. Việc nghiên cứu tài liệu này giúp người đọc nắm vững các kiến thức về máy nâng chuyển, bao gồm các thông số cơ bản như tải trọng nâng, chiều cao nâng, tốc độ làm việc và khẩu độ. Đặc biệt, tài liệu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đảm bảo ba tiêu chí cốt lõi: tính kinh tế, năng suất cao và an toàn tuyệt đối. Trong bối cảnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa, các thiết bị nâng hạ như bán cổng trục đóng vai trò then chốt trong việc giải phóng sức lao động, tăng hiệu quả sản xuất. Một bản thuyết minh thiết kế cổng trục hoàn chỉnh không chỉ dừng lại ở các bản vẽ kỹ thuật mà còn phải bao gồm các phần tính toán chi tiết, từ tính toán kết cấu thép cho dầm, chân cổng đến lựa chọn các cơ cấu truyền động. Tài liệu này là một nguồn tham khảo giá trị, hệ thống hóa các bước cần thiết để hoàn thành một đồ án thiết kế máy trục, giúp sinh viên và kỹ sư trẻ có định hướng rõ ràng và cơ sở lý luận vững chắc. Việc tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn trong quá trình thiết kế là yếu-tố-sống-còn, đảm-bảo-sự-an-toàn-cho-cả-người-vận-hành-lẫn-thiết-bị.

1.1. Tổng quan về đồ án tốt nghiệp cơ khí ngành thiết bị nâng

Đề tài Thiết kế Bán cổng trục 15 tấn là một lựa chọn tiêu biểu cho đồ án tốt nghiệp cơ khí. Đề tài này đòi hỏi sinh viên phải vận dụng tổng hợp kiến thức từ nhiều môn học như Sức bền vật liệu, Chi tiết máy, Máy nâng chuyển và Công nghệ chế tạo máy. Nội dung chính bao gồm việc giới thiệu tổng quan về các loại thiết bị nâng hạ, phân tích ưu nhược điểm của từng loại để đưa ra lựa chọn thiết kế phù hợp. Tài liệu gốc của sinh viên Bùi Anh Vũ (2019) đã trình bày rõ ràng lý thuyết về máy trục, các thông số cơ bản và phân loại chi tiết các loại cổng trục, cầu trục, bán cổng trục. Việc này tạo nền tảng vững chắc trước khi đi vào phần tính toán chuyên sâu. Một đồ án chất lượng cần thể hiện được sự hiểu biết sâu sắc về nguyên lý làm việc và các yêu cầu kỹ thuật đặc thù của ngành.

1.2. Phân tích các thông số kỹ thuật và chế độ làm việc

Các thông số kỹ thuật ban đầu là dữ liệu cốt lõi để bắt đầu quá trình thiết kế. Đối với bán cổng trục 15 tấn, các thông số chính bao gồm: Tải trọng Q = 15 tấn, Chiều cao nâng H = 15m, Vận tốc nâng Vn = 7 m/ph, và các vận tốc di chuyển. Một yếu tố quan trọng khác là xác định chế độ làm việc. Theo tài liệu tham khảo, bán cổng trục này hoạt động ở chế độ 'Trung bình (N)', với các chỉ số như cường độ làm việc CĐ% = 46, hệ số sử dụng theo tải trọng KQ = 0,75 và số lần mở máy trong một giờ là 240 lần. Việc xác định chính xác chế độ làm việc ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn động cơ, tính toán tuổi thọ các chi tiết như bánh răng, ổ lăn và đặc biệt là hệ số an toàn thiết bị nâng.

II. Thách thức khi tính toán kết cấu thép cho bán cổng trục

Phần tính toán kết cấu thép là một trong những chương quan trọng và phức tạp nhất trong luận văn Thiết kế Bán cổng trục 15 tấn. Kết cấu thép, bao gồm dầm chính cổng trục và chân cổng, là bộ khung chịu lực chính của toàn bộ hệ thống. Thách thức lớn nhất là phải đảm bảo kết cấu vừa đủ bền, đủ cứng vững dưới tác dụng của các tải trọng tĩnh và động, vừa phải tối ưu về khối lượng vật liệu để đảm bảo tính kinh tế. Luận văn đã phân tích ba phương án kết cấu dầm: dạng hộp, dạng giàn và dạng chữ I. Phương án kết cấu dầm hộp được lựa chọn vì những ưu điểm như tính toán đơn giản, chế tạo nhanh và bảo dưỡng dễ dàng. Quá trình tính toán yêu cầu xác định chính xác các loại tải trọng tác dụng lên dầm, bao gồm trọng lượng bản thân, tải trọng từ xe con và vật nâng, áp lực gió. Sau đó, tiến hành tính toán sức bền vật liệu, kiểm tra ứng suất uốn, ứng suất cắt và độ võng của dầm. Việc tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4244-86 là bắt buộc để đảm bảo an toàn lao động và độ tin cậy của thiết bị.

2.1. Lựa chọn phương án kết cấu dầm chính và dầm biên tối ưu

Việc lựa chọn kết cấu dầm ảnh hưởng đến độ bền, trọng lượng và chi phí chế tạo. Tài liệu gốc đã so sánh ba phương án: kết cấu dầm hộp, kết cấu giàn và dầm chữ I. Dù kết cấu giàn có ưu điểm về khối lượng nhẹ, nhưng lại phức tạp trong chế tạo và bảo dưỡng. Dầm chữ I chỉ phù hợp với tải trọng nhỏ. Do đó, phương án hai dầm dạng hộp được chọn là giải pháp tối ưu cho bán cổng trục 15 tấn, đảm bảo khả năng chịu tải và đơn giản hóa quy trình công nghệ chế tạo. Dầm chính cổng trục và dầm biên cổng trục được liên kết với nhau tạo thành một khung cứng vững, chịu trách nhiệm nâng đỡ toàn bộ tải trọng và các cơ cấu di chuyển.

2.2. Áp dụng tiêu chuẩn thiết kế TCVN vào tính toán sức bền

Toàn bộ quá trình tính toán kết cấu thép phải dựa trên các tiêu chuẩn thiết kế TCVN, cụ thể là TCVN 4244-86 về Thiết bị nâng. Tiêu chuẩn này quy định rõ ràng về các trường hợp tải trọng, phương pháp tính toán và các hệ số an toàn thiết bị nâng cần thiết. Ví dụ, khi tính bền cho kết cấu, phải xét đến các trường hợp tải trọng làm việc bình thường, tải trọng lớn nhất khi làm việc và tải trọng khi không làm việc (chịu bão). Việc áp dụng đúng tiêu chuẩn không chỉ là yêu cầu bắt buộc mà còn là cơ sở pháp lý để đảm bảo chất lượng và an toàn lao động cho sản phẩm, tránh các sai sót có thể dẫn đến sự cố nghiêm trọng trong vận hành.

III. Bí quyết tính toán và thiết kế cơ cấu nâng hạ 15 tấn

Cơ cấu nâng hạ là trái tim của bán cổng trục, chịu trách nhiệm thực hiện chức năng chính là nâng và hạ tải. Một bản thuyết minh thiết kế cổng trục chi tiết phải trình bày rõ ràng quá trình tính toán và lựa chọn các bộ phận của cơ cấu nâng hạ. Quá trình này bắt đầu bằng việc chọn loại cáp thép và xác định bội suất palăng để giảm lực căng cáp. Với tải trọng 15 tấn, tài liệu tham khảo đã chọn palăng kép có bội suất a=3. Tiếp theo là tính toán và thiết kế các bộ phận quan trọng như tang cuốn cáp và ròng rọc, đảm bảo đường kính của chúng đủ lớn để không làm hỏng cáp theo thời gian. Việc lựa chọn động cơ điện có công suất phù hợp là cực kỳ quan trọng, dựa trên công suất tĩnh yêu cầu và chế độ làm việc. Tài liệu đã chọn động cơ điện MT51-8 công suất 22 kW. Song song với đó là việc tính toán và chọn hệ thống phanh có mô men hãm đủ lớn để giữ vật an toàn khi mất điện hoặc dừng khẩn cấp, đảm bảo hệ số an toàn thiết bị nâng cao. Cuối cùng, hộp giảm tốc được thiết kế để giảm tốc độ từ động cơ và tăng mô-men xoắn truyền đến tang cuốn, đảm bảo vận tốc nâng hạ đúng theo yêu cầu thiết kế.

3.1. Lựa chọn pa lăng điện 15 tấn và tính toán cáp thép

Để nâng tải trọng lớn như 15 tấn, việc sử dụng pa lăng điện 15 tấn (cụ thể là hệ thống palăng) là bắt buộc. Tài liệu đã chọn palăng kép với bội suất a=3 để giảm lực căng trên mỗi nhánh cáp. Lực căng lớn nhất được tính toán cẩn thận để chọn đường kính cáp phù hợp. Dựa trên tính toán, cáp thép loại TK-P6x19+10 với đường kính 17,5mm đã được chọn, đảm bảo hệ số an toàn bền của cáp n=5,5 theo TCVN 4244-86. Đây là bước nền tảng, vì nếu chọn sai cáp hoặc palăng, toàn bộ cơ cấu nâng hạ sẽ không đảm bảo an toàn.

3.2. Thiết kế tang cuốn hộp giảm tốc và hệ thống phanh hãm

Sau khi có thông số cáp, việc thiết kế tang cuốn và ròng rọc được tiến hành. Đường kính tang được chọn là 450 mm để bảo vệ cáp. Chiều dài tang được tính toán để chứa đủ số vòng cáp cần thiết. Tiếp theo, hộp giảm tốc hai cấp bánh răng trụ được thiết kế với tỉ số truyền chung i=41, phân phối cho cấp nhanh và cấp chậm. Quá trình này bao gồm việc chọn vật liệu, tính toán thông số hình học của bánh răng, và kiểm nghiệm bền. Cuối cùng, hệ thống phanh được chọn là phanh má với con đẩy thủy lực, có mô-men phanh yêu cầu là 784 Nm. Phanh được đặt trên trục động cơ để có kích thước nhỏ gọn và hiệu quả cao nhất.

IV. Phương pháp thiết kế cơ cấu di chuyển xe con và cổng trục

Bên cạnh cơ cấu nâng, các cơ cấu di chuyển quyết định phạm vi hoạt động của bán cổng trục. Luận văn Thiết kế Bán cổng trục 15 tấn đã trình bày chi tiết cách tính toán cho hai cơ cấu chính: cơ cấu di chuyển xe con (chạy dọc dầm chính) và cơ cấu di chuyển cổng trục (chạy dọc đường ray). Việc thiết kế các cơ cấu này bắt đầu bằng việc xác định lực cản di chuyển, phụ thuộc vào trọng lượng toàn bộ, loại ổ lăn và điều kiện đường ray. Từ lực cản, công suất động cơ cần thiết được tính toán. Luận văn đã phân tích và lựa chọn sơ đồ dẫn động chung cho các bánh xe, sử dụng một động cơ điện và truyền động qua hộp giảm tốc và các trục truyền đến các bánh xe di chuyển. Phương án này đảm bảo sự đồng tốc giữa các bánh xe chủ động, tránh hiện tượng trượt hoặc kẹt ray. Các bộ phận như khớp nối, trục truyền và đặc biệt là cụm bánh xe di chuyển được tính toán và kiểm tra bền cẩn thận. Việc thiết kế cơ cấu di chuyển hiệu quả giúp bán cổng trục vận hành êm ái, chính xác và an toàn, góp phần nâng cao năng suất chung của hệ thống.

4.1. Tính toán động học và động lực học cho cơ cấu di chuyển xe con

Xe con mang cơ cấu nâng hạ di chuyển ngang trên dầm chính. Phương án thiết kế được chọn là sơ đồ trục truyền chậm, với bánh xe nằm ở hai phía hộp giảm tốc. Sơ đồ này nhỏ gọn, truyền động đơn giản và dễ bố trí. Quá trình tính toán bao gồm xác định lực cản di chuyển, từ đó tính mô-men và công suất cần thiết để lựa chọn động cơ phù hợp. Cơ cấu di chuyển xe con phải đảm bảo khởi động và hãm êm để tránh gây dao động lắc cho tải, ảnh hưởng đến độ an toàn và chính xác khi định vị vật nâng.

4.2. Nguyên lý thiết kế cơ cấu di chuyển cổng trục trên ray

Cơ cấu di chuyển toàn bộ bán cổng trục trên hệ thống ray dưới đất và trên cao là một hệ thống phức tạp hơn. Luận văn chọn phương án dẫn động chung với cơ cấu cân bằng, giúp tăng độ ổn định và cải thiện điều kiện làm việc. Cơ cấu di chuyển cổng trục yêu cầu tính toán đồng bộ cho cả hai chân cổng (một chân chạy ray dưới đất, một chân chạy ray trên cao). Việc tính toán lực cản, chọn động cơ điện, hộp giảm tốc và bánh xe di chuyển phải đảm bảo toàn bộ kết cấu di chuyển đồng tốc, không bị lệch hoặc xiên gây kẹt ray, vốn là một sự cố nguy hiểm. An toàn lao động trong di chuyển là ưu tiên hàng đầu.

V. Quy trình chế tạo và vai trò của bản vẽ CAD cổng trục

Từ những tính toán lý thuyết, bước tiếp theo là hiện thực hóa thiết kế thông qua quy trình công nghệ chế tạo và các bản vẽ kỹ thuật chi tiết. Một bộ bản vẽ CAD cổng trục đầy đủ là kết quả cuối cùng của quá trình thiết kế, đóng vai trò là ngôn ngữ giao tiếp giữa kỹ sư thiết kế và xưởng sản xuất. Các bản vẽ này, được thực hiện bằng phần mềm như AutoCAD hoặc mô hình hóa 3D bằng SolidWorks, phải thể hiện chính xác hình dạng, kích thước, dung sai, vật liệu và các yêu cầu kỹ thuật của từng chi tiết. Luận văn đã minh họa quy trình công nghệ chế tạo cho một chi tiết điển hình là trục, bao gồm các bước từ chọn phôi, các nguyên công gia công cơ khí (tiện, phay, mài) đến kiểm tra chất lượng. Việc lập quy trình công nghệ hợp lý giúp tối ưu hóa thời gian sản xuất, giảm chi phí và đảm bảo chất lượng sản phẩm. Ngoài ra, phần hướng dẫn sử dụng và các quy tắc an toàn lao động trong vận hành là nội dung không thể thiếu, đảm bảo thiết bị được khai thác hiệu quả và bền bỉ.

5.1. Tầm quan trọng của bản vẽ AutoCAD và mô hình 3D SolidWorks

Trong thiết kế cơ khí hiện đại, bản vẽ CAD cổng trục là tài liệu kỹ thuật cốt lõi. Sử dụng AutoCAD cho các bản vẽ 2D (bản vẽ lắp, bản vẽ chi tiết) và SolidWorks cho mô hình 3D cho phép kỹ sư trực quan hóa thiết kế, kiểm tra sự va chạm giữa các bộ phận, và thực hiện các phân tích mô phỏng sức bền cơ bản. Một bộ bản vẽ chi tiết, rõ ràng và đúng tiêu chuẩn là nền tảng để quy trình công nghệ chế tạo diễn ra chính xác, giảm thiểu sai sót trong quá trình sản xuất và lắp ráp bán cổng trục 15 tấn.

5.2. Các quy định về an toàn lao động trong vận hành thiết bị

Thiết kế và chế tạo chỉ là một phần, việc đảm bảo an toàn lao động trong quá trình vận hành mới là yếu tố quyết định sự thành công của sản phẩm. Luận văn đã dành một chương riêng để hướng dẫn sử dụng và nêu các kỹ thuật an toàn. Điều này bao gồm việc trang bị các thiết bị an toàn như công tắc hạn chế hành trình, phanh hãm, thiết bị chống quá tải. Đồng thời, phải xây dựng nội quy vận hành rõ ràng, yêu cầu người vận hành phải được đào tạo và tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc để phòng tránh tai nạn. An toàn là trên hết đối với các thiết bị nâng hạ có tải trọng lớn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN 1. Giới thiệu chung Ngày nay với sự phát triển không ngừng của khoa hoc kỹ thuật nhiều máy móc hiện đại xuất hiện và được đưa vào sản xuất nhằm để tăng năng suất và giảm sức lao động của con người do đó thiết bị nâng chuyển cũng được đưa vào sử dụng nhiều hơn trong các ngành công nghiệp, nó giúp giảm sức lao động của con người trong quá trình vận chuyển, có thể nâng và di chuyển những vật liệu, chi tiết có khối lượng lớn mà không tốn nhiều sức lao động, tăng năng suất. Hiện nay, hầu hết trong các ngành công nghiệp đều sử dụng thiết bị nâng chuyển. Công nghiệp xây dựng trước kia rất ít cần trục, ngày nay thậm chí khi xây dựng nhà nhỏ cũng không thể thiếu cần trục, chưa nói gì đến việc xây dựng toà nhà cao tầng và kỹ thuật xây lắp từng khối lớn, trong thời kỳ hội nhập lại càng chú trọng và không ngừng cải tiến kỹ thuật để đáp ứng được yêu cầu của ngành công nghiệp xây dựng.

Trong ngành công nghiệp mỏ thì cần có các loại thang tải, xe kíp băng tải v. Trong ngành luyện kim có những cần trục nặng phục vụ kho chứa quặng và nhiên liệu. Máy nâng vận chuyển phục vụ nhà ở, những nhà công cộng, các cửa hiệu lớn và các ga tàu điện ngầm như thang máy, trong đó có thang điện cao tốc cho các nhà cao tầng, buồng chở người và thang điện liên tục. Trong các siêu thị người ta dùng rất nhiều các cầu thang cuốn.

Trong nhà máy hay phân xưởng cơ khí thì người ta trang bị nhiều máy nâng chuyển di động như cần trục, cầu trục, cổng trục, bán cổng trục. dùng điện hay khí nén, thuỷ lực năng suất cao để di chuyển các chi tiết máy hoặc máy v. Ngành máy nâng và vận chuyển hiện đại đang thực hiện rộng rãi việc cơ giới hoá quá trình vận chuyển trong các ngành công nghiệp và kinh tế quốc dân. Sự phát triển của kỹ thuật nâng - vận chuyển phải theo cải tiến các máy móc, tinh xảo hơn, giảm nhẹ trọng lượng, giảm giá thành, nâng cao chất lượng sử dụng, tăng mức sản xuất, đơn giản hoá và tự động hoá việc điều khiển và chế tạo những máy mới nhiều hiệu quả để thoả mãn yêu cầu ngày một tăng của nền kinh tế quốc dân.2 Các thông số cơ bản của máy trục ❖ Tải trọng nâng Q: - Tải trọng nâng là đặc tính cơ bản của máy trục, bằng T hay N.

Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thanh Việt 3 Thiết kế bán cổng trục 15 tấn - Tải trọng nâng gồm trọng lượng của vật cộng với trọng lượng của cơ cấu móc hàng. Tải trọng nâng có giới hạn rất lớn từ vài chục T đến hàng chục ngàn N. Trong thực tế sử dụng để thuận tiện người ta dùng đơn vị khối lượng : Kg, tấn.

❖ Chiều cao nâng H(m). Chiều cao nâng là khoảng cách từ mặt sàn, bãi làm việc của máy trục đến tâm thiết bị mang vật ở vị trí cao nhất. ❖ Tốc độ làm việc V(m/ph hay m/s): + Vận tốc nâng Vn: vận tốc của vật nâng hàng theo phương thẳng đứng. + Vận tộc di chuyển cầu Vc: tốc độ di chuyển cầu trên ray.

+ Vận tốc xe Vx : vận tốc của xe di chuyển trên dầm chính. ❖ Khẩu độ L(m): Đây là thông số biểu thị phạm vi hoạt động của máy trục, khẩu độ L của cầu trục hay cổng trục là khoảng cách theo phương ngang giữa đường trục của hai đường ray mà trên đó máy di chuyển. ➢ Chế độ làm việc của máy nâng: Máy nâng làm việc theo chế độ ngắn hạn, lặp đi lặp lại. Bộ phận làm việc và bộ phận nâng hạ di chuyển theo chu kỳ.

Ngoài thời kỳ làm việc có thời kỳ dừng máy, tức là động cơ tắt. Thời gian dừng dùng thiết bị nâng để móc hay tháo vật để chuẩn bị cho các thời kỳ tiếp theo. Ngoài ra mỗi quá trình chuyển động qua lại có thể phân ra các thời kỳ chuyển động không ổn định, như trong thời kỳ mở máy, phanh và thời kỳ ổn định. + Chế độ làm việc nhẹ: Đặc điểm của chế độ nhẹ là hệ số sử dụng cơ cấu theo trọng tải thấp, kq0,5, cường độ làm việc của động cơ nhỏ, trung bình khoảng 15%.

Số lần mở máy trong một giờ ít (dưới 60 lần) và có nhiều quãng nghỉ lâu. Trong nhóm này có cơ cấu nâng và cơ cấu di chuyển của các cần trục phục vụ công tác sửa chữa, cần trục đặt trong không gian máy, cơ cấu di chuyển các cần trục xây dựng và cần trục cảng v. + Chế độ làm việc trung bình: Đặc điểm là các cơ cấu làm việc với các trọng tải nâng khác nhau, hệ số sử dụng cơ cấu theo tải trọng đạt khoảng 0,75, tốc độ làm việc trung bình, cường độ làm việc khoảng 25%, số lần mở máy trong một giờ đến 120 lần. Trong nhóm máy này có các cơ cấu nâng và di chuyển cần trục trong các phân xưởng cơ khí và lắp ráp.

Cơ cấu quay của cần trục xây dựng. + Chế độ làm việc nặng: Đặc điểm của chế độ nặng là hệ số sử dụng cơ cấu theo tải trọng cao, kQ=1, tốc Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thanh Việt 4 Thiết kế bán cổng trục 15 tấn độ làm việc lớn, cường độ làm việc khoảng 40%, số lần mở máy trong 1 giờ đến 240. Trong nhóm này có tất cả các cơ cấu của cần trục làm việc phục vụ dây chuyền công nghệ, ở kho các nhà máy sản xuất hàng loạt lớn, cơ cấu nâng của một số cần trục xây dựng.

+ Chế độ làm việc rất nặng: Đặc điểm là các cơ cấu thường xuyên làm việc với tải trọng danh nghĩa kQ=1, tốc độ làm việc cao, cường độ làm việc trong khoảng 40-60%, số lần mở máy trong 1 giờ là 300 lần. Thuộc nhóm máy này có tất cả các cơ cấu của cần trục làm việc trong ngành luyện kim. Khi tính toán cơ cấu máy trục, người ta phân biệt ra ba trường hợp tải trọng đối với trạng thái làm việc và trạng thái không làm việc của máy trục như sau: Trường hợp 1: Tải trọng bình thường của trạng thái làm việc phát sinh khi máy làm việc ở điều kiện bình thường. Máy nâng làm việc với tải trọng nâng danh nghĩa, áp lực gió trung bình ở trạng thái làm việc, mở máy và phanh êm dịu, đường cần trục ở trạng thái bình thường.

Trường hợp này dùng để tính bền các chi tiết theo mỏi, theo tuổi thọ, độ mòn, tính công suất động cơ và kiểm tra phát nhiệt cho thiết bị điện. Khi tính bền mỏi và độ mòn có thể không tính áp lực gió. Trường hợp 2: Tải trọng lớn nhất của trạng thái làm việc bao gồm các lực cản tĩnh cực đại, tải trọng động cực đại khi mở máy và phanh đột ngột, áp lực gió lớn nhất ở trạng thái làm việc, đường cần trục ở trạng thái xấu, góc dốc lớn. Đối với trường hợp này tất cả các chi tiết trong cơ cấu và kết cấu kim loại được tính theo sức bền tĩnh.

Trường hợp 3: Tải trọng lớn nhất của trạng thái không làm việc của máy. Tải trọng bao gồm trọng lượng bản thân máy, tải trọng gió lớn nhất ở trạng thái không làm việc và tải trọng do độ dốc hoặc nghiêng mặt đường gây ra. Đối với trường hợp này cần kiểm tra độ bền, ổn định toàn bộ máy và các bộ phận của nó. Đặc biệt kiểm tra các chi tiết của bộ phận kẹp ray, các thiết bị phanh hãm và các chi tiết, bộ phân của cơ cấu thay đổi tầm.

Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thanh Việt 5 Thiết kế bán cổng trục 15 tấn Hình 1. Đồ thị tải trọng trung bình các cơ cấu máy trục ở chế độ làm việc trung bình ❖ Các chỉ tiêu đặc trưng đánh giá mức độ làm việc của máy trục: [10] 1.Hệ số sử dụng của cơ cấu :[trang 5,(10)] Q Ksd = tb Qđm Qtb: tải trọng trung bình làm việc trong một ca, N. Qđm: tải trọng định mức (tải trọng nâng cho phép lớn nhất): n  t .Q i i Với Qtb = i =1 Tck 2.

Hệ số sử dụng thời gian trong ngày: Kng = Số giờ làm việc trong 1 ngày đêm/24 giờ 3. Hệ số sử dụng thời gian trong một năm: Kn = Số ngày làm việc trong một năm/365 ngày 4. Cường độ làm việc của cơ cấu: [10] 𝑡 CĐ = .100% 𝑇𝑐𝑘 Trong đó: t là thời gian chạy máy trong một chu kỳ làm việc t = t m + t v + t p Tck là thời gian làm việc một chu kỳ của máy hoặc cơ cấu Tck = tm + tv + t p + tn t là tổng thời gian mở máy, s. m  t là tổng thời gian vận chuyển, s.

v  t là tổng thời gian phanh, s. p Sinh viên thực hiện: Bùi Anh Vũ Hướng dẫn: ThS. Nguyễn Thanh Việt 6 Thiết kế bán cổng trục 15 tấn  t là tổng thời gian nghỉ, s. n Thời gian chu kỳ Tck của máy trục thường không quá 10 phút.

Ngoài ra còn có một số chỉ tiêu bổ sung như: - Số lần mở máy trong một giờ. - Số chu kỳ làm việc trong một giờ. Nhiệt độ môi trường. Giới thiệu các loại thiết bị nâng chuyển.

Khái niệm: Máy nâng chuyển là các loại máy công tác dùng để thay đổi vị trí của đối tượng công tác nhờ thiết bị mang vật trực tiếp như móc treo hoặc thiết bị mang vật gián tiếp như gầu ngoạm, nam châm điện, băng, gầu v.Máy nâng: ❖ Đặc điểm: Các cơ cấu máy nâng làm việc ngắn hạn, lặp đi lặp lại và có thời gian dừng. Máy nâng chỉ có một chuyển động nâng hạ gọi là máy và thiết bị nâng đơn giản. Loại có từ hai chuyển động trở lên gọi là cần trục. Vận chuyển các vật theo hướng thẳng đứng và một số chuyển động khác trong mặt phẳng ngang, trong đó có cơ cấu nâng là cơ cấu chủ yếu.

Chúng có thể làm việc trong nhà hoặc ngoài trời. ❖ Phân loại: Theo cấu tạo và nguyên lý làm việc, ta chia máy nâng thành các loại: 1. Cổng trục: Cổng trục là một loại cần trục kiểu cầu có dầm cầu đặt trên các chân cổng với các bánh xe di chuyển trên ray đặt ở dưới đất. Được dùng để bốc dỡ, vận chuyển hàng thể khối, vật liệu rời trong các nhà kho, bến cảng hoặc các nhà ga đường sắt.

Cổng trục dùng để lắp ráp được dùng nhiều trong lắp ráp thiết bị trong nhiều lĩnh vực.