Luận văn Qui trình công nghệ xếp dỡ container rỗng trên bãi, thiết kế máy nâng kiểu khung đứng xếp dỡ vỏ container tại công ty xếp dỡ Khánh Hội - Cảng Sài Gòn

n) Kh = 1,75 : hệ số an toàn phanh (tra bảng 2.9 [1]) Þ Mh = 2,264. 1,75 = 3,962 (KG.m) Theo bảng III.38[1] ta chọn loại phanh có ký hiệu TKT-200 có chiều rộng má phanh B = 90 mm moment phanh khi chế độ cơ cấu 25% là M = 4 (KG.m) hành trình má phanh E = 0,4 (mm) hành trình cần đẩy nam châm điện d = 2 (mm) Hình : 1.7 Phanh điện từ 1.9. Kiểm tra động cơ điện. Khi chọn động cơ điện cho cần trục phải thỏa mãn 2 yêu cầu: Khi làm việc với thời gian dài với chế độ ngắt đoạn lặp đi lặp lại với cường độ cho trước, động cơ không được nóng quá giới hạn cho phép để không làm hỏng vật liệu cách điện trong động cơ. Công suất động cơ điện phải đủ để đảm bảo mở máy với gia tốc cho trước. Như vậy kiểm nghiệm động cơ điện theo thời gian và gia tốc khi khởi động, tình trạng động khi quá tải, về nhiệt độ yêu cầu chính là kiểm tra về công suất của động cơ. Moment cản tĩnh trên trục động cơ khi nâng hàng (2.32)[1]. Mc = Trong đó: S = 1578,28 (N) : lực trong dây cáp vào tang a = 1: số nhánh kẹp, cáp trên tang Dt = 0,2 (m): đường kính tính toán của tang i = 26: tỉ số truyền chung hc = 0,86 : hiệu suất chung cho bộ truyền cơ cấu Þ Mc = hay Mc = 2,96 (KG.m) Moment định mức của động cơ: Mđc = 975. Thời gian mở máy khi khởi động (1.57[1]: tkđ = (CT -1.57 sách tính toán máy nâng chuyển) Trong đó: (GD2)qđ = 0,5765 (KG.m2) : moment đã tương đương của hệ thống cơ cấu. n = 870 (v/p): số vòng quay của trục động cơ Md : moment dư của động cơ (1.58)[1]. Md = Mkđ.TB - MC Mkđ.TB: moment khởi động trung bình của động cơ (59)[1]. Mkđ.TB = Với: jmax = 1,8 ¸ 2,25 : hiệu số moment mở máy lớn nhất của động cơ đối với loại động cơ rôto dây quấn chọn hệ số jmax = 2,25. jmin = 1,1 : hiệu số moment mở máy nhỏ nhất của động cơ Mđm: moment định mức của động cơ Mc : moment cản tĩnh của cơ cấu trên trục động cơ Þ Mkđ. TB = Þ Moment dư của động cơ: Md = 7,69 – 2,69 = 4,73 (kG.m). Thời gian khởi động cơ cấu nâng: Khi nâng hàng (1.41).[1]: Trong đó : = 1,1 : Hệ số tính tới ảnh hưởng của bộ truyền. GD2 = 0,6765(KG.m2) : Mô men đà của roto – khớp nối = 0,86 : Hiệu suất của cơ cấu Q0 = 3500 (N): trọng lượng vật nâng cùng bộ phận mang hàng: Q0= Q + Qm = 3000 +500 = 3500 (N) n = 870 (v/ph) : Tốc độ quay của trục động cơ. Vn =0,35(m/s) : Tốc độ nâng của cơ cấu MkdTB = 7,69 (kG.m) : Mômen khởi động trung bình của động cơ Mc = 2,96(kG.m) : Mômen cản tĩnh trên trục động cơ Mh = 3,296 (kG.m) : Mômen hãm Thời gian hạ hàng (1.42)[1]: Thời gian hãm cơ cấu khi hạ hàng (1.43)[1]: Ta coi chiều cao nâng hạ hàng trung bình bằng 0,5 ¸0,8 của chiều cao nâng định mức H = 20 (m) Lấy: HTB = 0,8.20 = 16 (m) Khi đó thời gian chuyển động ổn định là: t0 = Hay t0 = 45,72 (s) Bảng kết quả tính toán Các thông số cần tính Q1 = Q0 Q1 = 0,5 Q0 Q1 = 0,1 Q0 Ký hiệu Đơn vị đo Q1 = 0,35 (T) Q1 =0, 175 (T) Q1 = 0,035 T St KG 157,8 78,9 15,8 MC KG.m 2,96 1,48 0,296 Tnm S 0,357 0,29 0,24 Shc KG 142,56 712,8 14,256 Mht KG.m 3,962 1, 981 0,3962 thm S 0,16 0,19 0,22 h0 0,97 0,85 0,6 Tổng thời gian nâng và hạ hàng trong chu kỳ làm việc của cơ cấu: Stm = 1. (0,357 +0,16) + 5 (0,29 +0,19) + 4 (0,24 + 0,22) Þ Stm = 4,775 (s) Tổng thời gian mở động cơ trong một chu kỳù làm việc: St = 2 (1 +5 +4). T0 + tm = 2.10. 45,72 + 4,775 Þ St = 919 (s) Moment bình phương trung bình (1.43).[1] MTB = Þ MTB = Þ MTB = 1,88 (KG.m) Công suất bình phương trung bình của động cơ (1.62)[1]. NTB = Þ NTB = Như vậy: NTB < Nđc = 4,1 (kW) Þ điều kiện hoạt động cơ của không bị quá nóng vì nhiệt. 1.10. Kiểm tra phanh. Việc kiểm tra này có mục đích giới hạn độ nóng những mặt ma sát không vượt quá trị số cho phép chủ yếu dựa trên quá trình cân bằng nhiệt của phanh. Theo bảng 1.12 [1] đối với chế độ làm việc trung bình lấy đoạn đường phanh cơ cấu nâng hàng. S = Ta xem như tốc độ nâng hạ hàng là như nhau thì thời gian phanh (1.36)[1]: th = Þ th = Gia tốc khi phanh: a = Như vậy trị số gia tốc gần thích ứng với giá trị số giảm tốc cho phép ở bảng 1.15 [1]. Diện tích mặt làm việc của 1 má phanh (1.70)[1]: F = Trong đó: Dn = 0,2 (m) : đường kính bánh phanh. b = 700 : góc bao của 1 má phanh với đĩa. B = 0,09 (m): chiều rộng má phanh. Þ F = Aùp lực giữa bánh và má phanh(1.70)[1]: m = 0,35: hệ số ma sát của amiăng và kim loại (tra bảng 1.23 [1]) Mh = 3,962 (KG.m) : moment hãm của phanh. Þ Theo bảng 1.23 [1] áp lực cho phép [P] = 6 KG/cm2 Vậy Pp < [P] phanh thỏa mãn điều kiện làm việc 1.11. Tính toán trục tang. Khi cơ cấu làm việc lực Sk tác dụng lên tang tại 2 điểm E và F. từ sơ đồ tính ta xác định được độ lớn của lực tác dụng. Phản lực tại 2 gối A và B là RA & RB Xem tang là cân bằng, Su tác dụng sẽ tác dụng trực tiếp đều lên 2 gối đỡ A và B. RA = RB = Mặt khác: S Fy = 0 Û RA + RB + SE + SF = 0 SE + SF = 1578,28 (N)(1) Phương trình moment lấy tại điểm A. SMA = 0 Û 580.RB – 480. SF - 100. SE = 0 Û 480 SF + 100 SE = 457701,2 (2) Từ (1) và (2) Þ SE = 953,54 (N) SF = 624,74 (N) Hình;1.8 Xác định mometn uốn tại E và F MuE = SE .100 = 95354 (N) MuF = SF. 100 = 62474 (N) Xác định moment xoắn(3.53).[5]: MXE = 9,55.106 . = 9,55.106. Mô men xoắn do hàng gây ra : Mô men xoắn tại E : MxF = MxE – Mxh = 559357 – 157828 = 401529 (N.mm) Xác định đường kính ngõng trục tại 2 tiết diện E- E và F –F Tại tiết diện E –E Moment tại tiết diện này: MtdE-E = = 493713 (N.mm) Đường kính tại tiết diện này(7.3)[5]. DE.E Trong đó: [s]: ứng suất uốn cho phép. Ta chọn vật liệu chế tạo trục tang là thép 45 có giơi hạn bền sb = 610 (N/mm2), giới hạn chảy sch = 430 (N/mm2 ) và giới hạn mỏi s’-1 = 250 (N/mm2) [s] = [n] = 1,6: hệ số an toàn (tra bảng 18 sách tính toán máy nâng chuyển) k’ = 2: hộ số tập trung ứng suất Þ dE-F ³ Tại tiết diện F –F Mtd F-F = Þ dF-F ³ Vì trên trục có làm rãnh then nên đường kính trục được chọn phải thỏa mãn các điều kiện tập hợp ứng suất. Vậy để tiện chế tạo và lắp ráp ta chọn chung đường kính trục khi đã làm rãnh then tại 2 tiết diện E và F là d = 40 (mm). Tính chính xác trục: Ưùng suất uốn lớn nhất tại tiết diện này: su = = = 14,9 (N/mm2) Số giờ làm việc tổng cộng: T = 24.365.A.kn .kng Trong đó: A = 15 (năm): tổng bền tính toán Kn = 0,5: hệ số sử dụng trong năm Kng = 0,67 : hệ số sử dụng trong ngày ® (Tra bảng 1.1 [3]) Þ T = 24.3 56.0,5.0,67.15 = 44019(h) Số chu kỳ làm việc tổng cộng: Z0 = T. ack . at = 44019.20.1 = 880380 = 8,8.105 Trong đó: ack = 20 : số chu kỳ làm việc trong 1 giờ at = 1 : số lần ga tải trong 1 chu kỳ ® (Tra bảng 1.1 [3]) Tổng số chu kỳ này làm việc này này phân bố ra số chu kỳ làm việc Z1, Z2, Z3 tương ứng với các tải trọng Q1, Q2, Q3 : Q1= Q; Q2 = 0,5Q; Q3 = 0,1Q theo tỉ lệ 3:1:1. Z1 = .Z0 = .8,8.105 = 5,28.105 Z2 = .Z0 = .8,8.105 = 1,76.105 Z3 = .Z0 = .8,8.105 = 1,76.105 Số chu kỳ làm việc tương đương Ztd = Z1. = 5,28.105 . 18 + 1,76.105 (0,5)8 + 1,76.105(0,1)8 = 5,3.105 Hệ số chế độ làm viêc: Giới hạn mỏi tính toán: (1.11).[3] s-1 = s’-1 .kc = 250.1,44 = 360 (N/mm2) s’-1 = 250 (N/mm2) : giới hạn mỏi tính toán Hệ số an toàn đối với trục khi chịu uốn và xoắn (7.5)[5]. [n] = 1,5 ¸ 2,5 : hệ số an toàn thấp nhất cho phép Vì trục quay nên ứng suất trên trục thay đổi theo một chu kỳ đối xứng nên: sx = smax = - smin = ; sn = 0. à ns = (7.6).[5] Mà : a = m = Vậy : nt = (7.7).[5] -1 : giới hạn mỏi khi xoắn: -1 = 0,45 [s]b = 0,45. 610 = 274,5 (N/mm) -1 = 0,25 [s]b = 0,25. 610 = 152,5 (N/mm) à sa = = 54,42 (N/mm2). Mà W0 = 11790(mm3)(tra bảng 7.3b.[5] Mx = 401529(N.mm) a = m = W = 5510 (mm3) (Tra bảng 7.3b [5]) Vật liệu chế tạo trục là thép cacbon trung bình nên lấy ys = 0,1; yt = 0,05. Hệ số tăng bền của trục b = 1,6; Theo Bảng 7.4 [5], chọn hệ số kích thước es = 0,85 và et = 0,73. Theo bảng 7.8 [5], ta chọn hệ số tập trung ứng suất tại rảnh then Ks =1,71 và Kt = 1,3. Như vậy, các tỉ số : Trị số tại chỗ lắp bằng độ dôi giữa trục và các chi tiết khác khi áp suất bề mặt P ³ 30 (N/mm2). Theo bảng 7.10 [5], ta chọn trị số: = 2,7 = 1 + 0,6 ( – 1) = 2,02 Từ đó ta có: ns = = 3,4 (N/mm2) nt = = 7,7 (N/mm2) n = = 3,11 (N/mm2)` Vậy : n ³ [n] = 1,5 ÷ 2,5 Trục dư bền. Tính then: Để cố định tang theo phương tiếp tuến hay để truyền moment đến trục quay ta chọn loại then phù hợp với đường kính trục dT =40(mm). Tra bảng 7.23[5] ta chọn loại then bằng có kích thước sau: b = 12 (mm) : Chiều rộng rãnh then. h = 8 (mm) : Chiều cao then. t = 4,5 (mm) : Chiều sâu của rãnh then trên trục. t1 = 3,6 (mm) : Chiều sâu của rãnh then trên trục. k = 4,4. Đường kính then: DT = 0,8. lmayô = 0,8. (1,5.40) = 48 (mm). Kiểm nghiệm sức bền dập(7.11).[5]: sd = £ [s]d sd = = 76 (N.mm2) Với [s]d = 150 (N.mm2). Ứng suất dập cho phép. à sd £ [s]d Kiểm nghiệm sức bền cắt(7.12).[5]: tc = £ [t]c tc = = 34,85 (N.mm2) Với [t]c = 120 (N.mm2). Ứng suất dập cho phép. à tc = £ [t]c (Tra bảng 7.21.[5]). Theo kết quả tính toán trên then được chọn đảm bảo được sức bền về lực cắt và uốn. Chọn ổ đỡ: Chọn ổ trục cho hai gối A và B, ta có phản lực tại hai điểm này : RA = RB = 1578(N) Theo công thức (8.6)[5]. Q = (kv.R + m.A).kn.kt (daN) Trong đó: kt = 1 : Hệ số tải trọng tĩnh (Tra bảng 8 -3 [5]) kn = 1 : Nhiệt độ làm việc dưới 1000C(Tra bảng 8 -4 [5]) kv = 1 : Hệ số xét đến vòng nào của ổ là vòng quay(Tra bảng 8-5[5]) m = 1,5 : Hệ số truyền tải (Tra bảng 8 -2 [5]) Ta có A = 0 do lực dọc không đáng kể. Q = kv.R.kn.kt = 78,914(daN) Hệ số khả năng làm việc của ổ (8.1)[5]: C = Q.(n.h)0,3 h = 10500 (giờ) số giờ làm việc trong 5 năm. ntg = 70 (v/ph) số vòng quay của tang. C = 78,914.(70.10500)0,3 Chọn (n.h)0,3 theo bảng 8-7[5]: C = 4539,8 Tra bảng 15P [5] ta chọn ổ bi đỡ 2 dãy loại ГOCT 5720 – 51 Cỡ nhẹ, có ký hiệu N01207, thông số cơ bản: d = 35 (mm) ; b = 17 ( mm) ; D = 72 (mm) Chương 2 : TÍNH KẾT CẤU THÉP MÁY VẬN THĂNG 2.1. Giới thiệu chung: Kết cấu thép hiện vẫn là loại kết cấu chủ yếu dùng trong xây dựng hiện đại: dân dụng công nghiệp, cầu, công trình thuỷ công, đóng tàu,... Kết cấu thép hiện tại cũng đang là kết cấu phổ biến dùng làm giá đỡ cho kết cấu của các loại máy xếp dỡ và xây dựng. Trên các máy xếp dỡ và xây dựng, khối lượng kết cấu thép chiếm một tỉ trọng rất lớn trong khối lượng toàn bộ của máy. Định nghĩa kết cấu thép: các thanh thép định hình hoặc các tấm thép liên kết với nhau ( bằng liên kết hàn, liên kết đinh tán hay liên kết bu lông) tạo nên những kết cấu cơ bản, sau đó các kết cấu cơ bản lại được liên kết với nhau tạo thành một kết cấu chịu lực hoàn chỉnh gọi là kết cấu thép. 2.2. Đặc điểm kết cấu thép: 2.2.1. Ưu điểm: - Khả năng chịu lực lớn, độ tin cậy cao: kết cấu thép có khả năng chịu lực lớn do vật liệu thép có cường độ lớn. Độ tin cậy cao do cấu trúc thuần nhất của vật liệu, sự làm việc đàn hồi và dẻo của vật liệu gần sát với các giả thiết tính toán. Sự làm việc thực tế của kết cấu thép phù hợp với lí thuyết tính toán. - Trọng lượng nhẹ: kết cấu thép nhẹ nhất so với các kết cấu chịu lực khác như bê tông cốt thép, gạch, đá, gỗ... - Tính công nghiệp hoá cao: do sự sản xuất vật liệu được thực hiện hoàn toàn trong nhà máy. - Tính cơ động trong vận chuyển lắp ráp: do trọng lượng nhẹ nên việc vận chuyển và lắp ráp kết cấu thép dễ dàng và nhanh chóng. - Tính kín: vật liệu và liên kết kết cấu thép có tính kín khong thấm nước, không thấm dầu, không thấm khí nên thích hợp nhất trong các công trình bể chứa chất lỏng, chất khí. - Tính dễ liên kết: kết cấu thép dễ dàng liên kết bằng các mối liên kết như: liên kết hàn, khi cần tháo rời thì dùng liên kết bu lông, thuận tiện chế tạo, vận chuyển láp ráp. 2.2.2. Nhược điểm: - Dễ bị gỉ: trong môi trường không khí ẩm, nhất là trong các môi trường xâm thực, kết cấu thép bị ăn mòn hoá học và điện hoá nhanh chóng. Do vậy tránh dùng thép ở nơi ẩm ướt, luôn có lớp bảo vệ cho thép. - Chịu lửa kém: ở nhiệt độ 5000C đến 6000C thép chuyển sang dẻo, mất khả năng chịu lực. - Giá thành thép cao hơn các vật liệu khác. 2.2.3. Phương hướng phát triển kết cấu thép: - Tìm ra và hoàn thiện phương pháp tính toán mới. -Nghiên cứu cải tiến và sáng tạo ra hình thức kết cấu mới. - Sử dụng rộng rãi liên kết hàn đặc biệt là hàn tự động. - Sử dụng kim loại nhẹ ( hợp kim nhôm) hoặc thép có cường độ cao. - Sử dụng kĩ thuật mới. - Qui cách hóa, tiêu chuẩn hóa và điển hình hóa kết cấu. 2.2.4. Các phương pháp tính toán kết cấu thép: Mục đích của việc tính toán kết cấu thép là đảm bảo cho kết cấu không bị vượt quá trạng thái giới hạn khiến cho không thể sử dụng được nữa, trong khi vẫn đảm bảo ít tốn kém nhất về vật liệu cũng như công chế tạo, dựng lắp. Các phương pháp tính toán kết cấu thép thường dùng: - Tính kết cấu thép theo phương pháp ứng suất cho phép. - Tính kết cấu thép theo phương pháp trạng thái giới hạn. - Tính kết cấu thép theo độ bền mỏi. 2.3. Các giai đoạn tính kết cấu thép: - Bước 1: căn cứ vào nhiệm vụ thư đề ra tức là căn cứ vào nhu cầu của sản xuất. - Bước 2: căn cứ vào nhiệm vụ thư, khảo sát địa điểm làm việc của thiết bị cần thiết kế để xác định các thông số cần thiết phục vụ cho việc thiết kế, đó cũng chính là những thông số của thiết bị để thoả mãn các yêu cầu làm việc đề ra. - Bước 3: căn cứ vào các thiết bị nâng chuyển đã có sẵn, căn cứ vào bước 2 đã khảo sát, lập các phương án khả thi. Phân tích và tính toán các phương án để tìm ra phương án tối ưu nhất. - Bước 4: căn cứ vào bước 2 và 3 để chỉ ra các thông số cơ bản của thiết bị sẽ thiết kế. Đồng thời giả thiết trước các thông số chưa biết như: mặt cắt, đặc trưng hình học của mặt cắt, khối lượng các cấu kiện, vật liệu chế tạo, các chế độ tốc độ và gia tốc, các thông số này có thể dựa vào cần trục mẫu hay các bảng tra... để xác định. - Bước 5: kết thúc bước 4 ta đã có đối tượng nghiên cứu tương đối đầy đủ các thông số, các thông số khai thác tạm coi là đã thoả mãn; các thông số về kết cấu thép chỉ là giả thiết. Dựa vào dữ liệu ở các bước trên để xây dựng bảng tổ hợp tải trọng đầy đủ cho máy trục đang thiết kế, sau đó căn cứ vào bảng tổ hợp tải trọng và các thông số ở trên tiến hành tính toán các tải trọng có mặt trong từng tổ hợp tải trọng có trong bảng. - Bước 6: khi đã có tải trọng cũng như kết cấu, ta hoàn toàn có thể lập được sơ đồ tính của cấu kiện bằng cách: đặt các tải trọng lên máy trục theo từng tổ hợp tải tính toán rồi tách riêng rẽ từng cấu kiện ra khỏi cần trục, xây dựng sơ đồ tính cho cấu kiện đó, sau đó kiểm tra kết cấu theo các phương pháp tính. Nếu kết quả không thõa mãn ta cần quay lại giả thiết lại kết cấu hoặc lựa chọn lại chủng loại thiết bị. 2.4. Thép dùng trong kết cấu kim loại máy vận thăng: Do hoàn cảnh lịch sử và sự phát triển, nước ta đã quen dùng tiêu chuẩn của Nga ( GOST). Máy vận thăng sức nâng 0,3 tấn, chiều cao nâng 20m được làm từ thép cácbon trung bình, loại thép CT3 có các đặc trưng cơ tính như sau: + Modun đàn hồi khi kéo: E = 2,1.106 kG/cm2 + Modun đàn hồi trượt: G = 0,81.106 kG/cm2 + Giới hạn chảy: + Giới hạn bền : + Độ dai va đập: ak = 50-100 J/cm2 + Khối lượng riêng: + Độ giãn dài khi đứt: + Độ bền cơ học đảm bảo + Tính dẻo cao + Tính hàn tốt 2.5. Hình dáng chung: Trong quá trình tính toán thiết kế máy vận thăng, kết cấu cột tháp của máy vận thăng là phần quan trọng nhất và là thành phần chịu lực nhiều nhất nên khi thiết kế cần phải đảm bảo các điều kiện sau: + Kết cấu đủ bền và ổn định. + Hình dáng, tiết diện phân bố hợp lí, đảm bảo tính kinh tế và khối lượng của toàn bộ kết cấu máy. Do máy vận thăng phần lớn làm việc ngoài trời và chiều cao nâng tương đối lớn nên rất cần thiết phải tính toán thiết kế hình dáng kết cấu hợp lí để giảm bớt trọng lượng, giảm momen mất cân bằng do trọng lượng bản thân, giảm diện tích chắn gió, ổn định cao khi hoạt động, do đó việc chọn kết cấu dàn cho kết cấu cột tháp là hợp lí nhất. Trong kết cấu kim loại máy trục chủ yếu sử dụng các dàn không gian có tiết diện ngang của dàn là hình tam giác hay hình chữ nhật. Dàn tam giác có độ cứng chống xoắn nhỏ, khó bố trí các thiết bị trên dàn, dùng làm cần của cần trục, ít khi dùng làm cầu. Dàn hình chữ nhật có độ cứng chống uốn theo hai phương và độ cứng chống xoắn khá lớn, dễ bố trí các thiết bị trên đó và được sử dụng rộng rãi. Ưu nhược điểm của dàn: + Ưu điểm: dễ chế tạo, đơn giản, dễ bảo quản + Nhược điểm: độ bền mỏi thấp, công chế tạo cao do khó sử dụng phương pháp hàn tự động. Máy vận thăng có kết cấu bao gồm 1 cột thẳng đứng làm nhiệm vụ dẫn hướng cho bàn nâng được nâng lên nhờ các tời nâng. Cột có kết cấu dàn không gian 4 mặt được đặt cố định và nối cứng với bệ đỡ. Trên bệ đỡ có các đối trọng đễ đảm bảo cho cột làm việc ổn định. Trên đỉnh cột có bố trí các puly chuyển hướng của cơ cấu nâng máy vận thăng. Cột của máy vận thăng có kết cấu là một dàn không gian tiết diện không đổi, tiết diện ngang là một tứ giác. Các thanh biên được làm bằng thép góc, các thanh giằng ngang và giằng chéo cũng sử dụng thép góc Chọn tiết diện thanh căn cứ vào điều kiện bền và ổn định của các thanh: + Ở các thanh chịu kéo thì hình dạng tiết diện không ảnh hưởng đến độ bền của chúng, hình dạng tiết diện đó chọn theo kết cấu thực tế đảm bảo cho sự liên kết của các thanh chịu kéo này với các cấu kiện khác của dàn theo nguyên tắc đã được tiêu chuẩn hóa về hình dạng được sử dụng trong dàn. + Ở các thanh chịu nén của dàn, ngoài việc bảo đảm sự phù hợp về kết cấu theo chỉ định thiết kế thì hình dạng của tiết diện còn phải chú ý đến điều kiện ổn định của thanh để chống sự uốn dọc làm mất ổn định của thanh. + Cột gồm các đoạn ngắn ghép lại với nhau, mỗi đoạn dài 2m giao điểm của các thanh trong dàn gọi là mắt. Khoảng cách giữa các mắt thuộc cùng một đường biên gọi là đốt. Thanh tạo thành chu vi phía trên gọi là thanh biên trên, ở phía dưới gọi là thanh biên dưới. Ngoài ra còn có các thanh giằng chéo và giằng ngang. 2.6. Các thông số cơ bản của máy vận thăng: - Trọng lượng vật nâng : Q = 0,3 Tf - Vận tốc nâng : Vn= 21 m/ph - Chiều cao nâng : H = 20 m - Chiều cao của máy vận thăng: L = 22 m - Khối lượng máy vận thăng : Qb = 1.41 Tf 2.7. Kích thước kết cấu: Hình : 2.1 Hình dáng chung của dàn Do cột của máy vận thăng gồm các đoạn ngắn ghép lại với nhau, mỗi đoạn dài 2 m và được ghép lại với nhau bằng bulông. Ta chọn tiết diện của thanh biên và các thanh giằng đều là thép góc đều cạnh. Các kiểu liên kết thanh giằng ứng với từng mặt của dàn không gian được cho trên hình vẽ. Dàn không gian có kích thước: cao 22 m, bề rộng 0,38m ( theo công thức kinh nghiệm), khoảng cách của các khoang là 0,5 m. Chọn kết cấu cột máy vận thăng là cột mắt lưới có tiết diện phức hợp gồm 4 thanh biên liên kết với nhau bằng các thanh giằng. Với loại cột mắt lưới này thì khi thay đổi khoảng cách giữa các thanh biên hoặc tiết diện của thanh biên có thể tăng độ cứng của cột lên rất nhiều. Hình :2.1 Bố trí chung mặt cắt ngang 2.8. Các trường hợp tải trọng: Khi máy trục làm việc nó chịu nhiều loại tải trọng khác nhau tác dụng lên kết cấu: tải trọng cố định, tải trọng không di động, tải trọng quán tính theo phương thẳng đứng hay nằm ngang, tải trọng gió, tải trọng do lắc động hàng trên cáp,….Khi tính thiết kế kết cấu kim loại máy trục của cần trục người ta tính toán theo 3 trường hợp sau: 2.8.1. Trường hợp tải trọng I: Các tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên máy trục ở trạng thái làm việc bình thường. Dùng để tính toán kết cấu kim loại theo độ bền lâu. Các tải trọng thay đổi được tính quy đổi thành tải trọng tương đương. 2.8.2. Trường hợp tải trọng II: Các tải trọng lớn nhất phát sinh khi máy trục làm việc ở chế độ chịu tải nặng nề. Dùng để tính toán kết cấu kim loại theo điều kiện bền và điều kiện ổn định. 2.8.3. Trường hợp tải trọng III: Máy trục không làm việc nhưng chịu tác dụng của các tải trọng phát sinh lớn nhất ví dụ: trọng lượng bản thân, trọng lượng gió (bão), trường hợp này dùng để kiểm tra kết cấu theo độ, bền độ ổn định. Ở trạng thái làm việc của cần trục người ta tổ hợp các tải trọng tác dụng lên máy trục và chia ra thành các tổ hợp tải trọng sau: Tổ hợp Ia, IIa: tương ứng với trạng thái cần trục làm việc, cần trục đứng yên chỉ có một cơ cấu nâng làm việc, tính toán khi khởi động (hoặc hãm) cơ cấu nâng hàng, khởi động một cách từ từ tính cho Ia; khởi động (hãm) một cách đột ngột tính cho tổ hợp IIa. Tổ hợp Ib, IIb: máy trục di chuyển có mang hàng đồng thời lại có thêm một cơ cấu khác đang hoạt động (di chuyển xe con, di chuyển xe tời, quay, thay đổi tầm với), tiến hành khởi động (hoặc hãm) cơ cấu đó một cách từ từ tính cho tổ hợp Ib; độ ngột IIb. 2.9 Bảng tổ hợp tải trọng: Do máy vận thăng thường làm việc ở chế độ nhẹ và trung bình nên ta không cần kiểm tra kết cấu theo độ bền mỏi mà chỉ cần kiểm tra về bền và ổn định. Các dạng tải trọng Tổ hợp tải trọng IIa IIb IIc IId IIIa IIIb Trọng lượng bản thân cần trục 1,1G 1,1G 1,1G 1,1G 1,1G 1,5G Trọng lượng hàng kể cả bàn nâng n2Q n2Q n2Q n2Q - - Tải trọng quán tính khi nâng hoặc hạ + + + - - - Aùp lực gió n5PgII n5PgII n5PgII n5PgII n5PgIII n5PgIII Tải trọng lắp ráp và vận chuyển - - - - - + * Chú thích bảng tổ hợp tải trọng: 1. Trạng thái máy trục làm việc, kí hiệu II. Trạng thái máy trục không làm việc, kí hiệu IIIa. Trạng thái không làm việc đang tiến hành lắp ráp, kí hiệu IIIb. 2. Các tổ hợp tải trọng qui ước dùng cho các bộ phận của kết cấu thép như sau: IIa, IIb, IIc cho các thanh biên của cột tháp; IId cho các thanh bụng của cột tháp. 3. Dấu “+ “ chỉ tải trọng có để ý đến; dấu “- “ chỉ tải trọng không cần để ý đến. 4. Chiều của áp lực gió Pg lấy tương tự như chiều của lực ngang sinh ra do cần trục bị nghiêng. 2.10. Tính toán các tải trọng: 2.10.1. Trọng lượng bản thân kết cấu thép: G Dựa vào các máy mẫu và Atlat hướng dẫn , ta có trọng lượng máy vận thăng G = 1.41 tấn. Trọng lượng bản thân được phân bố dọc theo chiều cao của máy vận thăng. Trọng lượng của máy vận thăng khi tính đến hệ số vượt tải của trọng lượng bản thân kết cấu: G = 1,1Gb = 1,1.1.41 = 1.551