T
B
A
S
h
Q
X
H
A
V
A
Z
q
c
GVHD:Nguyễn Danh Chấn
R
max
15 25 33
Hình 7.2: Các vò trí tính toán của cần.
1.4.2. Sơ đồ tính toán:
Sơ đồ tính cần được đưa về dạng sơ đồ một thanh có liên kết tựa như sau:
- Trong mặt phẳng nâng hàng:
Cần là một thanh tổ hợp có 2 điểm liên kết:
+ Đuôi cần có liên kết gối bản lề cố đònh với bộ phận quay (tháp).
+ Một điểm liên kết với xilanh thủy lực thay đổi tầm với, tương đương một liên kết thanh.
Phương của liên kết thanh có phương của xilanh thủy lực.
- Trong mặt phẳng ngang:
Cần là một thanh tổ hợp (dàn) có liên kết tựa là 2 gối bản lề cố đònh ở đuôi cần, còn đầu cần
tự do.
1.5. Tính kết cấu thép của cần với tổ hợp tải trọng IIa:
1.5.1. Sơ đồ tính toán:
Hình 7.3: Sơ đồ tính cần ở tổ hợp II
a
.
7.5.2. Xác đònh vò trí tính toán:
Căn cứ vào biểu đồ sức nâng của cần trục, ta xác đònh ba vò trí tính toán của hệ cần :
SV:Trần Văn Tư MX05 - 5 -
GVHD:Nguyễn Danh Chấn
Thông số
Vò trí
Q (T) R (m)
α
(°)
R
min
40 5 80
R
tb
30 15 60
R
max
15 25 33
Trong đó:
+ Q : Tải trọng nâng bao gồm trọng lượng hàng và thiết bò mang hàng.
+ R : Tầm với.
+ α : Góc nghiêng của cần so với phương ngang.
+ R
max
: Tầm với lớn nhất của cần.
+ R
tb
: Tầm với trung bình của cần.
+ R
min
: Tầm với nhỏ nhất của cần.
7.5.3. Các tải trọng tính toán:
* Trọng lượng bản thân của cần: G
c
(kG)
- Trọng lượng cần G
c
có:
+ Điểm đặt: trung điểm chiều dài của cần.
+ Phương, chiều: có phương thẳng đứng, chiều ngược chiều dương trục Z.
+ Độ lớn: G
c
= 12 (T) =12.10
3
( (Kg).
- Trọng lượng cần G
c
có thể coi là tải trọng phân bố đều trên các mắt dàn. Tải trọng phân bố
q
c
có:
+ Điểm đặt: đặt tại mắt dàn.Ž
+ Phương, chiều: có phương thẳng đứng, chiều ngược chiều dương trục Z.
+ Độ lớn:
326
46
12000
25.1*
===
n
G
q
c
c
(kG)/mắt
Trong đó:
+ G
c
: Trọng lượng bản thân của cần.
+ n : Số mắt dàn.
* Trọng lượng hàng kể cả thiết bò mang hàng: Q(kG).
- Điểm đặt: tập trung tại điểm cố đònh của các ròng rọc trên cần.
- Phương, chiều: có phương thẳng đứng, chiều ngược chiều dương trục Z.
- Độ lơnù:
Q =
II
ψ
.(Q
h
+ G
m
) [10]
Trong đó:
+ Q
h
: Trọng lượng ctác dngj lên caủa hàng.
+ G
m
=1530 Trọng lượng móc.
+
II
ψ
= 1,2 : Hệ số động học khi nâng theo chế độ làm việc trung bình.
Tải trọng
Vò trí
Q
h
(kG) G
m
(kG) Q (kG)
R
min
15000 1600 49530
R
tb
30000 1600 37530
SV:Trần Văn Tư MX05 - 6 -
GVHD:Nguyễn Danh Chấn
R
max
40000 1600 19530
Tải trọng gió ở trạng thái làm việc tác dụng lên cần đặt phan bố đều ở các mắt của dàn:
iig
Fp *
∑
=
ϖ
Pi là áp lực gió tác dụng lên bề mặt chiều gió của cần
ψβ
****
0
cnpP
i
=
Q0=15Kg/m2 cường độ gió ,suất động học ở độ cao 10m
N=1.8 hệ số điều chỉnh có tính đến áp lực gió theo chiều cao
C= 1.4 hệ số khí động học
4.1
=
β
hệ số kể đén tác dụng của áp lực
1
=
ψ
hệ số vượt tải
)/(92.52
2
mkGP
i
=⇒
Cbi
KFF *
=
∑
Fb diện tích bao của kết cấu
Kc=0.5 hệ số đọ kín của kết cấu
2
5.22 mF
i
=⇒
Tải trọng gió tác dụng lên cần trục là
7.119092.52*5.22*
===
iIg
FPW
Tải trọng gó tác dụng lên cần trục trong mặt phẳng nâng hạ cần
β
sin*
g
WW
=
β
góc tạo bởi của cần theo phương ngang
Rmax=25m
0
33
=
β
⇒
w=648.5
Rtb=15m
0
60
=
β
⇒
w=1031
Rmin=5m
0
80
=
β
⇒
w=1172
* Lực căng dây cáp treo hàng: S
h
(kG).
P
m
Q
h
S
η
.
=
[10]
Trong đó:
+ Q : Sức nâng đònh mức.
Q = Q
h
+ G
m
- Q
h
: Trọng tải của hàng.
- G
m
: Trọng lượng móc.
+ m = 2 : Bội suất palăng.
+ η
P
: Hiệu suất chung của palăng.
( )
( )
λ
λλ
η
−
−
=
1.
.1
a
ta
p
(2-20) [7]
Trong đó:
+ a = 1 : Bội suất của palăng.
+ t = 4 : Số ròng rọc đổi hướng không tham gia tạo bội suất a.
+ λ = 0,98 : Hiệu suất từng ròng rọc, được chọn theo điều kiện làm việc và loại ổ, chọn
puly có ổ lăn với điều kiện bôi trơn bình thường bằng mỡ, nhiệt độ môi trường bình thường
bảng (2-5) [7].
( )
( )
92,0
98,011
4
98,098,01
≈
−×
×−
=⇒
P
η
Tải trọng
Vò trí
Q (kG) S
h
(kG)
R
min
49530 26068
R
tb
37530 19752
SV:Trần Văn Tư MX05 - 7 -
GVHD:Nguyễn Danh Chấn
R
max
19530 10279
Trong mặt phẳng nâng cần có các lực tác dụng gồm có:
Trọng lượng bản thân cần Gc.
Trọng lượng vật nâng có tính đến hệ số động .
ứng lực trong xi lanh thủy lực nâng cần Sc.
lực căng trong dây cáp nâng vật Sv.
Ta có sơ đồ như sau:
Xác định Sc:
Ta lấy moomen ở chốt đi
cần ta có :
0 1 1.
=−−++=
aScbSvHWgLcGcLQoM
Xác dịnh các phản lực chốt đi cần:
Xác định RH:
Tsin6 + Wg + RH- Sc * cos(c) – Sv* cos(d)=0
Xác định Rv:
⇒
Qo+Gc+Tcos6+Sc*sin(c) + Sv*sin (d)=0
Ta tính được thơng số sau:
SV:Trần Văn Tư MX05 - 8 -
Vò trí
Tay đòn
R
max
(kG) Rtb(kG) Rmin(kG)
a (mm) 2.88 3.76 2.74
b (mm) 8.6 6.37
5.5
Gc (kg) 12000 12000 12000
Wg (kg) 648.5 1031 1172
T 2052 3944 5205
Qo 19530 37530 49530
Sv(kg) 36000 69132 91238
H1(mm) 8.6 13 14.77
c 33-21=12 36 60
d 33-16=17 48 73
a
T
B
X
Sh
Qo
Y
b
L1
A
RV
RH
Gc
H1
Lc
6
1
6
GVHD:Nguyễn Danh Chấn
Trường hợp tổ trọng IIb
Tải trọng ko di động gồm trọng lượng những phần riêng lẻ của kết cáu cần
Tải trọng tạm thời gồm trọng lượng vật Q và bộ phận mang hàng vật Gm
P=Qo=Q+Gm
Chọn sơ bộ Gm=1530
⇒
Rmax=25m , Q=15000Kg ,Qo=15000+1530=16530(kG)
⇒
Rtb=25m , Q=30000Kg ,Qo=30000+1530=31530(kG)
⇒
Rmin=25m , Q=40000Kg ,Qo=45000+1530=41530(kG)
Tải trọng gió tác dụng lên cần trong mặt phẳng nâng hạ cần
β
sin*
g
WW
=
Vò trí
β
W
R
min
80 1172,6
R
tb
37530 1031
R
max
19530 648,5
Lực căng trong cáp treo vật đi vào tang nâng
0
0
**
η
p
h
ia
Q
S
=
a bội số palăng chọn a=2
ip số palang đơn trong hệ thống
0
η
: hiệu suất chung của palang đơn và các puli chuyển hướng ,chọn
95.0
0
=
η
Tải trọng
Vò trí
Qo (kG) S
h
(kG)
R
min
41530 21858
R
tb
31530 16595
R
max
16530 8700
SV:Trần Văn Tư MX05 - 9 -
Lực Gía trị
R
max
(kG) Rtb(kG) Rmin(kG)
Sc(kG) 118034 295384 73165
RH(kG) 149019 283785 61541
RV(kG) 68034 273333 222710
GVHD:Nguyễn Danh Chấn
Lực qn tính ngang do tọng lượng kết cấu xuất hiện khi mở máy hoặc phanh cơ cấu
quay.các lực này lấy bắng 0.1 của các tải trọng thẳng đứng tương ứng :
kGG
ng
1200012000*1.0
==
Lực này phân bố đều theo các mắt của dàn ngang cần
kG
Lc
G
q
ng
ng
40
30
1200
==
Lực qn tính ngang do trọng lượng của vật nâng và bộ phận mang cũng xuất hiện
khi mở máy hay phanh cơ cấu quay.Lực này lấy băng 0.1 trọng lượng của vật nâng và
bộ phận mang và đựt tập trung ở điểm nối các ròng rọc đầu cần:
)(1.0 GmQP
ng
+=
Tải trọng
Vò trí
Qo (kG)
ng
P
(kG)
R
min
41530 4153
R
tb
31530 3153
R
max
16530 1653
7.5.4. Tính kết cấu cần trong mặt phẳng nâng hàng:
Vì dàn đối xứng nên ta tính toán cho một bên dàn, còn mặt kia thì tương tự.
a) Tải trọng tác dụng trong mặt phẳng nâng hàng:
- Trong mặt phẳng nâng hàng, cần chòu các tải trọng sau :
+ Trọng lượng hàng cùng thiết bò mang hàng: Q.
+ Lực căng của nhánh cáp cuối cùng của palăng mang hàng: S
h
.
+ Trọng lượng bản thân cần: G
c
.
+tải trọng gió
g
W
+lực do nghiêng cáp treo hàng T=Qo*tag
0
6
- Khi đặt các tải trọng tính toán lên cần trong mặt phẳng nâng hạ (mặt phẳng đứng) ta phải
chia đôi các tải trọng vì ta chỉ tính cho một mặt của dàn. Vậy các tải trọng tác dụng lên một
bên dàn trong mặt phẳng đứng ở các vò trí là:
Tải trọng phân bố lên các mắt dàn do trọng lượng bản thân cu
Trong đó:
+ G
c
= 12000 (kG): Trọng lượng bản thân của cần.
+ n = 23 (mắt) : Số mắt của một bên dàn trong mặt phẳng nâng hàng.
267
232
12000
=
×
=⇒
c
q
(KG/mắt)
Rmax=25m Qo=16530 (kG) T=1737
Rtb=15m Qo=31530 (kG) T=3313
Rmax=5m Qo=41530 (kG) T=4365
b) Xác đònh các phản lực tại các liên kết tựa:
SV:Trần Văn Tư MX05 - 10 -
GVHD:Nguyễn Danh Chấn
Hình 7.4: Sơ đồ xác đònh các phản lực tại các liên kết tựa.
•Tính ứng lực xilanh thay đổi tầm với:
0 1.*6cos.0
0
=−−++⇔=∑
aScbSvHWgLcQTM
bSvHWgLcGcLQoTaSc *1**1*6cos*
−+++=⇒
⇒
Qo+Gc+Tcos6+Sc*sin(c) + Sv*sin (d)=0
- Ta xác đònh tay đòn của các lực dựa vào hoạ đồ vò trí của cần.
SV:Trần Văn Tư MX05 - 11 -
Vò trí
Tay đòn
R
max
(kG) Rtb(kG) Rmin(kG)
a (mm) 2.88 3.76 2.74
b (mm) 8.6 6.37
5.5
Gc (kg) 12000 12000 12000
Wg (kg) 648.5 1031 1173
T 1737 3313 4365
Qo 1650 31530 41530
Sv(kg) 8700*3.5=30450 58082 76503
H1(mm) 8.6 13 14.77
c 33-21=12 36 60
d 33-16=17 48 73
a
T
B
X
Sh
Qo
Y
b
L1
A
RV
RH
Gc
H1
Lc
6
1
6
GVHD:Nguyễn Danh Chấn
Kết Cấu Thép Cần
a
với sơ dồ tính tốn đã nêu
Giả thiết được sủ dụng khi tính tốn dàn:
• Mắt của dàn phải nằm tại giao điểm của các trục thanh và đuoẹc xem là khớp
lý tưởng (tức là có thể quay tự do khơng ma sát)
• Tải trọng chỉ tác dụng tại các mắt của dàn.
• Trọng lượng bản thân của dàn khơng đáng kể so với tải trọng tác dụng lên dàn.
Từ các giả thiết trên ta thấy các thanh trong dàn hỉ chịu lực kéo hoặc nén nghĩa là chỉ
chịu lực doc trục chứ khơng chịu monen uốn.
II.5.53. Xác đònh nội lực các thanh trong dàn cu ả tổ hợp II a:
• Mắt 1:
SV:Trần Văn Tư MX05 - 12 -
Lực Gía trị
R
max
(kG) Rtb(kG) Rtb(kG)
Sc(kG) 107598 55762 57245
RH(kG) 133536 82599 49360
RV(kG) 61021 92743 184824
c
q
X
Y
N36
N31
N34
3
7
N32
N13
N12
HA
RV
q
X
Y
N
q
c
N23
N24
21
3
7
GVHD:Nguyễn Danh Chấn
ΣX = N
13
.cosb
+ N
12
.cosc + H
A
= 0
ΣY = N
13
.sinb
+ N
12
sinc + R
V
– q
c
= 0
Ở tầm với R
max
: b = 33
o
, c = 16
o
,
R
v
= 68034 (N), H
A
=149019 (N).
=> N
12
= 83736 (kG)
N
13
= 82121(kG)
Ở tầm với R
tb
: b = 60
o
, c = 43
o
,
R
v
=273333 (N), H
A
=283785 (N).
=> N
12
= 373707 (kG)
N
13
= 20945 (kG)
Ở tầm với R
min
: b = 80
o
, c = 63
o
,
R
v
= 61541 (N), H
A
= 222710 (N).
=> N
12
= 919527 (kG)
N
13
=-769784(kG)
• Mắt 2:
ΣY = N
23
.sin37
o
– q
c
.sina = 0
ΣX = -N
21
+ N
24
+ N
23
.cos37
o
– q
c
.cosa = 0
Ở tầm với R
max
=> N
23
= 295(kG)
N
24
= 87773(kG)
Ở tầm với R
tb
=> N
23
= 270(kG)
N
24
= 373773(kG)
Ở tầm với R
min
:
N
23
= 93(kG)
N
24
= 919773(kG)
• Mắt 3:
ΣY =- N
34
.sin37
o
+ N
32
.sin45
o
– q
c
.sina = 0
ΣX = -N
31
+ N
36
+ N
34
sin53- N
32
sin69
o
– q
c
.cosa = 0
Ở tầm với R
max
:
=> N
34
= 595(kG)
N
36
= 82098 (kG)
Ở tầm với R
tb
:
=> N
34
= 222(kG)
N
36
= 21467 (kG)
Ở tầm với R
min
:
N
34
= 467(kG)
N
36
= -769400 (kG)
• Mắt 5:
SV:Trần Văn Tư MX05 - 13 -
c
q
X
Y
4
9
N45
N43
N42
N
4
6
N63
N67
N68
N64
q
GVHD:Nguyễn Danh Chấn
ΣY =
08105456
=−−
SCNqSINaN
ΣX =
0579cos54
=−+−
qCOSaNN
Ở tầm với R
max
:
=> N
56
=1596(kG)
N
57
=84621(kG)
Ở tầm với R
tb
:
=> N
56
=60180(kG)
N
57
=372499(kG)
Ở tầm với R
min
:
=> N
56
=149922(kG)
N
57
=914640(kG)
• Mắt 4:
ΣY =
0cos244520434946
=−−+−
aqNNCOSNCOSN
ΣX =
0sin20sin4349sin46
=−−
aqNN
Ở tầm với R
max
:
=> N
46
= 580 (kG)
N
45
= 90685 (kG)
Ở tầm với R
tb
=> N
46
= 3841 (kG)
N
45
= 374284(kG)
Ở tầm với R
min
N
46
= 961(kG)
N
45
= 922791 (kG)
• Mắt 6:
ΣY =
045675064
=−−−
qSINaCOSNCOSN
ΣX =
0326445_63
6768
=−−+−
qCOSaSINNSINNNN
Ở tầm với R
max
:
=> N
67
=-18695(kG)
N
68
=86659(kG)
Ở tầm với R
tb
=> N
67
=-90904(kG)
N
68
=90604(kG)
Ở tầm với R
min
=> N
67
=-213695(kG)
N
68
=-916785(kG)
SV:Trần Văn Tư MX05 - 14 -
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét