Luận văn Quy trình công nghệ xếp dỡ container rỗng trên bãi. tính toán xe nâng container rỗng kiểu khung đứng Q = 8T xếp dỡ tại cảng Tân Thuận

suất cao 15. Xi lanh nâng 16. Van một chiều tiết lưu 17. Xi lanh nghiêng 18. Xi lanh thay đổi độ rộng nâng hàng 19. Bộ phân phối lưu lượng 20. Xi lanh dịch khung chụp 21. Xi lanh thủy lực xoay gù 22. Lọc khí 23. Thùng dầu thủy lực 24. Van thủy lực lái 25. Xi lanh lái 26. Bình tích áp 27. Cung cấp cho hệ thống thắng 28. Mạch điều khiển van chính 29. Van điều khiển nâng 30. Van điều khiển nghiêng 31. Van điều khiển dịch khung chụp 32. Van điều khiển thay đổi độ rộng nâng hàng 33. Van điều khiển xi lanh xoay gù 34. Van xả tích năng 35. Cung cấp cho hệ thống làm mát phanh 1.5.2 Nguyên lý hoạt động: Bơm 16 là hai bơm đồng trục cung cấp dầu thủy lực hoạt động cho cầu lái và hệ thống công tác. Hệ thống công tác của xe nâng gồm: nâng khung, nghiêng khung, thay đổi độ rộng nâng hàng, dịch ngang bàn trượt và đóng mở gù. Đầu tiên, cho động cơ đốt trong hoạt động xe nâng ở trạng thái chưa làm việc, thì động cơ sẽ lai các bơm cùng hoạt động. Bơm 16 sẽ hút dầu từ thùng dầu thủy lực qua fin lọc 17, một đừơng dầu qua các van điều khiển của hệ thống công tác nhưng do ta chưa tác động vào cần điều khiển nên dầu thủy lực xuyên suốt qua các van rồi trở về thùng. Đồng thời lúc đó đường dầu thứ hai cũng từ bơm qua fin lọc, qua van vi sai đến van thủy lực lái, sau đó dầu đi về thùng chứa. * Xe nâng hoạt động đang ở chế độ nâng, hạ khung: Dầu thủy lực từ thùng chứa qua bơm, qua fin lọc rồi đến các cửa chờ: - Khi ta tác động vào cần điều khiển nâng hàng trên mạch điều khiển van chính 28 ở vị trí T của đơn nguyên thủy lực điều khiển nâng 29 thì dầu thủy lực từ cửa chờ đi theo đường dẫn à qua van một chiều tiết lưu 16 đến tác động vào ngăn phía dưới của xi lanh thủy lực nâng 15 làm cho piston chuyển động đi lên, dầu ở ngăn trên xilanh thủy lực nâng này đi về bồn chứa. Lúc đó xe hoạt động ở chế độ nâng. - Ngược lại, khi xe muốn hạ khung xuống thì ta tác động lên cần điều khiển nâng hàng trên mạch điều khiển van chính 28 ở vị trí P của đơn nguyên thủy lực điều khiển nâng 29 thì dưới tác dụng của trọng lượng nâng sẽ đẩy piston đi xuống làm cho dầu thủy lực ở phía ngăn dưới của xi lanh thủy lực nâng 15 đi qua van một chiều tiết lưu 16 đến cửa của đơn nguyên thủy lực điều khiển nâng 29 rồi theo đường dẫn å. Sau đó dầu theo đường dầu hồi đi về bồn chứa. Lúc đó xe hoạt động ở chế độ hạ. * Xe nâng hoạt động đang ở chế độ nghiêng khung: Dầu thủy lực từ thùng chứa qua bơm, qua fin lọc rồi đến các cửa chờ: - Khi ta tác động vào cần đều khiển nghiêng khung trên mạch điều khiển van chính 28 ở vị trí T của đơn nguyên thủy lực điều khiển nghiêng khung 30 thì dầu thủy lực từ cửa chờ đi theo đường dẫn à đến tác động vào ngăn phía trên của hai xi lanh thủy lực nghiêng khung 17 làm cho piston chuyển động đi xuống, dầu ở ngăn dưới của hai xilanh thủy lực nghiêng khung này đi theo đường ống đến cửa của đơn nguyên thủy lực điều khiển nghiêng khung 30 rồi theo đường dẫn ß. Sau đó theo đường dầu hồi trở về bồn chứa. Lúc đó xe hoạt động ở chế độ nghiêng khung về phía sau. - Ngược lại, khi ta tác động lên cần đều khiển nghiêng khung trên mạch điều khiển van chính 28 ở vị trí P của đơn nguyên thủy lực điều khiển nghiêng khung 30. Lúc đó, dầu thủy lực từ cửa chờ đi theo đường dẫn æ đến tác động vào ngăn phía dưới của hai xi lanh thủy lực nghiêng khung 17 làm cho piston chuyển động đi lên, dầu ở ngăn trên của hai xi lanh thủy lực nghiêng khung này đi theo đường ống đến cửa của đơn nguyên thủy lực điều khiển nghiêng khung 30 rồi theo đường dẫn å. Sau đó theo đường dầu hồi trở về bồn chứa. Lúc đó xe hoạt động ở chế độ nghiêng khung về phía trước. * Xe nâng hoạt động đang ở chế độ co dãn ngáng (20’ – 40’): Dầu thủy lực từ thùng chứa qua bơm, qua fin lọc rồi đến các cửa chờ: - Khi ta tác động vào cần đều khiển co dãn ngáng trên mạch điều khiển van chính 28 ở vị trí T của đơn nguyên thủy lực điều khiển co dãn ngáng 31 thì dầu thủy lực từ cửa chờ đi theo đường dẫn à đến tác động vào ngăn phía trên của hai xi lanh thủy lực co dãn ngáng 18 làm cho piston chuyển động đi xuống, dầu ở ngăn dưới của hai xi lanh thủy lực nghiêng khung này đi theo đường ống đến cửa của đơn nguyên thủy lực điều khiển nghiêng khung 31 rồi theo đường dẫn ß. Sau đó theo đường dầu hồi trở về bồn chứa. Lúc đó xe hoạt động ở chế độ co ngáng. - Ngược lại, khi ta tác động lên cần đều khiển co dãn ngáng trên mạch điều khiển van chính 28 ở vị trí P của đơn nguyên thủy lực điều khiển co dãn ngáng 31. Lúc đó, dầu thủy lực từ cửa chờ đi theo đường dẫn æ đến tác động vào ngăn phía dưới của hai xi lanh thủy lực co dãn ngáng 18 làm cho piston chuyển động đi lên, dầu ở ngăn trên của hai xi lanh thủy lực co dãn ngáng này đi theo đường ống đến cửa của đơn nguyên thủy lực điều khiển co dãn ngáng 31 rồi theo đường dẫn å. Sau đó theo đường dầu hồi trở về bồn chứa. Lúc đó xe hoạt động ở chế độ dãn ngáng. * Xe nâng hoạt động đang ở chế độ dịch khung chụp: Dầu thủy lực từ thùng chứa qua bơm, qua fin lọc rồi đến các cửa chờ: - Khi ta tác động vào cần đều khiển co dãn ngáng trên mạch điều khiển van chính 28 ở vị trí T của đơn nguyên thủy lực điều khiển dịch khung chụp 32 thì dầu thủy lực từ cửa chờ đi theo đường dẫn à đến tác động vào ngăn phía trên của xi lanh thủy lực dịch khung chụp 20 làm cho piston chuyển động đi xuống, dầu ở ngăn dưới của hai xi lanh thủy lực dịch khung chụp này đi theo đường ống đến cửa của đơn nguyên thủy lực điều khiển dịch khung chụp 32 rồi theo đường dẫn ß. Sau đó theo đường dầu hồi trở về bồn chứa. Lúc đó xe hoạt động ở chế độ dịch khung chụp sang trái. - Ngược lại, khi ta tác động lên cần đều khiển dịch khung chụp trên mạch điều khiển van chính 28 ở vị trí P của đơn nguyên thủy lực điều khiển dịch khung chụp 32. Lúc đó, dầu thủy lực từ cửa chờ đi theo đường dẫn æ đến tác động vào ngăn phía dưới của xi lanh thủy lực dịch khung chụp 20 làm cho piston chuyển động đi lên, dầu ở ngăn trên của xi lanh thủy lực dịch khung chụp này đi theo đường ống đến cửa của đơn nguyên thủy lực điều khiển dịch khung chụp 32 rồi theo đường dẫn å. Sau đó theo đường dầu hồi trở về bồn chứa. Lúc đó xe hoạt động ở chế độ dịch khung chụp sang phải. * Xe nâng hoạt động đang ở chế độ xoay đóng, mở chốt gù: Dầu thủy lực từ thùng chứa qua bơm, qua phin lọc rồi đến các cửa chờ: - Khi ta tác động vào cần đều khiển xoay đóng, mở chốt gù trên mạch điều khiển van chính 28 ở vị trí T của đơn nguyên thủy lực điều khiển xoay đóng, mở chốt gù 33 thì dầu thủy lực từ cửa chờ đi theo đường dẫn à đến tác động vào ngăn phía dưới của hai xi lanh thủy lực xoay đóng, mở chốt gù 21 làm cho piston chuyển động đi lên, dầu ở ngăn trên của hai xilanh thủy lực xoay đóng, mở chốt gù này đi theo đường ống đến cửa của đơn nguyên thủy lực điều khiển xoay đóng, mở chốt gù 33rồi theo đường dẫn ß. Sau đó theo đường dầu hồi trở về bồn chứa. Lúc đó xe hoạt động ở chế độ đóng chốt gù. - Ngược lại, khi ta tác động lên cần đều khiển xoay đóng, mở chốt gù trên mạch điều khiển van chính 28 ở vị trí P của đơn nguyên thủy lực điều khiển xoay đóng, mở chốt gù 33. Lúc đó, dầu thủy lực từ cửa chờ đi theo đường dẫn æ đến tác động vào ngăn phía trên của hai xi lanh thủy lực xoay đóng, mở chốt gù 21 làm cho piston chuyển động đi xuống, dầu ở ngăn dưới của hai xilanh thủy lực xoay đóng, mở chốt gù này đi theo đường ống đến cửa của đơn nguyên thủy lực điều khiển xoay đóng, mở chốt gù 33 rồi theo đường dẫn å. Sau đó theo đường dầu hồi trở về bồn chứa. Lúc đó xe hoạt động ở chế độ mở chốt gù. * Hệ thống lái: Dầu thủy lực từ bơm qua fin lọc đến van vi sai qua van điều khiển XLTL lái: - Khi ta xoay vô lăng sang trái thì cho phép dầu thủy lực qua động cơ thủy lực lái để đổi hướng rồi sau đó theo đường dẫn ã đến tác động vào ngăn dưới của xi lanh thủy lực lái, đẩy piston đi lên. Dầu thủy lực từ ngăn trên theo đường ống đến cửa của đơn nguyên thủy lực điều khiển lái rồi theo đường dẫn â, đến đường dầu hồi và về bồn chứa. Làm xe đổi hướng lái sang trái. - Ngược lại, khi ta xoay vô lăng sang phải thì cho phép dầu thủy lực qua động cơ thủy lực lái để đổi hướng rồi sau đó theo đường dẫn ä đến tác động vào ngăn trên của xi lanh thủy lực lái, đẩy piston đi xuống. Dầu thủy lực từ ngăn dưới theo đường ống đến cửa của đơn nguyên thủy lực điều khiển lái rồi theo đường dẫn æ, đến đường dầu hồi và về bồn chứa. Làm xe đổi hướng lái sang phải. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CÁC CƠ CẤU KHUNG CHỤP CONTAINER 2.1 Tính toán cơ cấu co – dãn ngáng chụp (20’ – 40’): Cơ cấu co, dãn ngáng chụp hoạt động nhờ lực đẩy của hai xylanh thuỷ lực bố trí ngược chiều nhau khi ngáng ở trạng thái không mang hàng. Hai xylanh này hoạt động đồng thời, cùng 1 lực đẩy nhưng đẩy hai phần khác nhau của dầm ngang nằm trong của ngáng nên khi tính toán ta tính cho một xylanh thuỷ lực. * Các số liệu cần thiết để tính toán (Các số liệu được thu thập từ thông số kĩ thuật của xe nâng và lấy theo kinh nghiệm): Trọng lượng toàn bộ xe nâng: W = 37080 (kg) Trọng lượng ngáng chụp: WN = 6172 (kg) Trọng lượng phần dầm đứng + phần dầm ngang phía trong: W2 = 3800 (kg) Áp suất làm việc của bộ phận công tác: P1 =130 bar » 130 (kG/cm2) Chiều dài làm việc của xylanh co – dãn ngáng (hành trình của piston) là: l1 = 3000 (mm) Thời gian thực hiện việc co (dãn) ngáng từ vị trí 20 feet đến vị trí 40 feet khoảng t = 6 (s). Vận tốc của phần trọng lượng của cơ cấu (W2) khi thực hiện co (dãn) ngáng là: Gia tốc ở thời điểm tức thời Dt = 1s: Lực đẩy cần thiết để thực hiện việc co (dãn) ngáng: Và lực đẩy cần thiết trên cũng chính là ứng lực cần thiết trên cần piston của xylanh thuỷ lực co, dán ngáng S1 = 1900 (kG) Đường kính trong của xylanh thuỷ lực co, dãn ngáng xác định theo công thức: (8.15) – [1] Trong đó: + Z: số XLTL co, dãn ngáng. Ta tính cho 1 xylanh thuỷ lực nên Z = 1 + p1: áp suất làm việc của cơ cấu. p1 = 130 (kG/cm2) + SDp1: tổn hao áp suất. SDp1 = 0,12´p1 + he = 0,96: hiệu suất cơ khí của xylanh thuỷ lực. + hn = 0,98: hiệu suất của cặp ổ liên kết khớp. Vậy ta chọn theo tiêu chuẩn là D1 = 5 (cm) Căn cứ vào đường kính piston (đường kính trong của xylanh thuỷ lực) DX và hành trình của piston lX ta sẽ chọn được xylanh thuỷ lực (trong bảng tài liệu kĩ thuật) 2.2 Tính toán cơ cấu xoay chốt khoá container (khoá gù): 2.2.1 Tính chọn xylanh thuỷ lực xoay khoá gù: Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý cơ cấu xoay khóa gù Cơ cấu xoay khoá gù có tác dụng xoay để đóng, mở chốt khoá giữa góc liên kết container và ngáng chụp của xe nâng. Xylanh thuỷ lực xoay gù tạo lực đẩy thanh liên kết gù làm xoay trục của khoá gù một góc 900. Dựa vào kích thước chọn sơ bộ của thanh liên kết gù (chiều dài thanh liên kết) và góc xoay gù, ta có thể tìm được hành trình của piston xylanh thuỷ lực xoay gù. Ta thiết lập họa đồ vị trí cho cơ cấu, từ đó xác định được hành trình của piston là: S2 = 10 (cm). Áp lực làm việc của xylanh: p2 = 1 bar » 1 (kG/cm2) Khối lượng phần khoá gù, phần thanh liên kết gù là: m3 = 32 (kg) Thời gian thực hiện việc đóng, mở gù là: t = 1,5 (s) Vận tốc đóng, mở gù là: Gia tốc ở thời điểm tức thời Dt = 1s: Lực đẩy cần thiết để thực hiện việc đóng mở gù: Và lực đẩy cần thiết trên cũng chính là ứng lực cần thiết trên cần piston của xylanh xoay gù S2 = 3,2 (kG) Đường kính trong của xylanh thuỷ lực co, dãn ngáng xác định theo công thức: (8.15) – [1] Trong đó: + Z: số XLTL co, dãn ngáng. Ta tính cho 1 xylanh thuỷ lực nên Z = 1 + p2: áp suất làm việc của cơ cấu. p2 = 1 (kG/cm2) + SDp2: tổn hao áp suất. SDp2 = 0,12´p1 + he = 0,96: hiệu suất cơ khí của xylanh thuỷ lực. + hn = 0,98: hiệu suất của cặp ổ liên kết khớp. Vậy ta chọn theo tiêu chuẩn là DX = 3 (cm) Căn cứ vào đường kính piston (đường kính trong của xylanh thuỷ lực) D2 và hành trình của piston l2 ta sẽ chọn được xylanh thuỷ lực (trong bảng tài liệu kĩ thuật) 2.2.2 Tính chọn các bộ phận của cơ cấu xoay gù: Thanh liên kết gù cấu tạo là tấm thép có một đầu liên kết khớp bản lề với xylanh thuỷ lực xoay gù, một đầu liên kết với trục của khoá gù. Thanh liên kết có tác dụng truyền lực từ xylanh thuỷ lực đến khoá gù để đóng, mở gù. Vì lực truyền không lớn nên thanh liên kết có thể làm bằng thép 35 thường hoá, hoặc có thể làm bằng gang đúc. Khoá gù được chế tạo theo tiêu chuẩn từ loại thép 40X tôi cải thiện nhằm tăng độ cứng chịu được sức nặng của container. Ngoài ra còn có các bulông, tấm đệm, để liên kết các giá đỡ xylanh, khoá gù với khung ngoài của cơ cấu... Ta lựa chọn theo tiêu chuẩn của máy mẫu. 2.3 Tính chọn kết cấu thép ngáng chụp: 2.3.1 Vật liệu chế tạo: Kết cấu thép của ngáng nâng được làm từ thép hợp kim, loại thép 35X thường hóa có các tính chất sau: Mo-đun đàn hồi: E = 2,1.106 (KG/cm2) Mo-đun đàn hồi trượt: G = 0,84.106 (KG/cm2) Giới hạn chảy: Giới hạn bền: Độ dãn dài khi đứt: % Trọng lượng riêng: 2.3.2 Ứng suất cho phép: Kết cấu thép ngáng nâng được thiết kế tính toán theo phương pháp ứng suất cho phép trong đó: Ứng suất phát sinh trong kết cấu do tác dụng của tải trọng không được vượt quá trị số ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo kết cấu: Trong đó: : ứng suất tương đương phát sinh trong kết cấu do tác dụng của tải trọng. Theo lý thuyết bền 3 của tài liệu [3]: []: trị số ứng suất cho phép của vật liệu chế tạo kết cấu được tính: Với: n = 1,4 - 1,6: hệ số dự trữ độ bền của vật liệu. 2.3.2 Đặc trưng hình học của tiết diện chịu lực: Hình 2.2: Mắt cắt dầm ngang của ngáng chụp Phần dầm ngang của ngáng chụp bao gồm 3 đoạn dầm đều làm theo dạng tiết diện hình ống lồng, mặt cắt dạnh hình chữ nhật: - Đoạn dầm ngoài (dầm chính): bao gồm 4 đoạn hàn lại với nhau có chiều dài l = 5,5 m và tiết diện cần không thay đổi suốt chiều dài đoạn cần. - Đoạn dầm trong (dầm phụ): bao gồm hai đoạn tiết diện cần không thay đổi trong suốt chiều dài cần. Trong đó, một dầm có tiết diện nhỏ hơn dầm còn lại để có thể lồng vào trong dầm phụ còn lại. Hai đoạn dầm phụ có tiết diên nhỏ hơn đoạn dầm chính để lồng vào trong dầm chính khi thực hiện việc co, dãn ngáng lúc làm việc. - Phần đuôi của đoạn cần phụ có gắn các con lăn để dẫn hướng chuyển động cho đoạn cần phụ chạy trong lòng đoạn cần chính. Các con lăn này lăn trên các thanh thép của đoạn cần chính. - Ta có tiết diện chịu lực của đoạn cần chính và cần phụ được cấu tạo từ thép định hình dạng hộp. Phần dầm đứng cũng được cấu tạo từ thép định hình dạng hộp, bao gồm hai đoạn bố trí ở hai đầu của dầm ngang. Phần dầm đứng một đầu được hàn vuông góc với đầu của dầm ngang phụ, một đầu được hàn với cụm cơ cấu xoay khoá gù. 1. Đặc trưng hình học của dầm ngang phía ngoài (dầm ngang chính): Hình 2.3: Mặt cắt dầm ngoài Diện tích của tiết diện dầm chính: Với: - Mô men quán tính đối với mặt cắt ngang theo phương X: Mặt cắt ngang của tiết diện dầm ngang là hình chữ nhật nên mô men quán tính được tính theo công thức (4.14) – [3]: Với: : Mô men quán tính đối với diện tích : : Mô men quán tính đối với diện tích : Vậy: - Mô men quán tính đối với mặt cắt ngang theo phương Y: Với: : Mô men quán tính đối với diện tích : : Mô men quán tính đối với diện tích : Vậy: 2. Đặc trưng hình học của dầm ngang phía trong (dầm ngang phụ): Diện tích của tiết diện dầm phụ: Với: Hình 2.4: Mặt cắt dầm ngang phụ - Mô men quán tính đối với mặt cắt ngang theo phương X: Với: : Mô men quán tính đối với diện tích : : Mô men quán tính đối với diện tích : Vậy: - Mô men quán tính đối với mặt cắt ngang theo phương Y: Với: : Mô men quán tính đối với diện tích : : Mô men quán tính đối với diện tích : Vậy: 3. Đặc trưng hình học của dầm ngang phía trong cùng (dầm phụ nhỏ nhất): Hình 2.5: Mặt cắt dầm ngang trong cùng Diện tích của tiết diện dầm phụ trong cùng: Với: - Mô men quán tính đối với mặt cắt ngang theo phương X: Với: : Mô men quán tính đối với diện tích : : Mô men quán tính đối với diện tích : Vậy: - Mô men quán tính đối với mặt cắt ngang theo phương Y: Với: : Mô men quán tính đối với diện tích : : Mô men quán tính đối với diện tích : Vậy: CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG KHUNG 3.1 Lực cản chuyển động nâng: Máy nâng được thiết kế với sức nâng 8 tấn và chuyên dùng nâng container rỗng nên ta dựa vào các thông số của máy mẫu, dựa vào bảng 16 – tài liệu [1] để có các thông số ban đầu cần thiết để tính toán. 3.1.1 Ứng lực cần thiết trên piston trụ của xy lanh thuỷ lực nâng (kG): (8.2) – [1] Trong đó: Lực cản chuyển động nâng do trọng lượng hàng nâng và nâng bàn nâng cùng với chạc. Lực cản chuyển động nâng do trọng lượng khung động, piston của xy lanh thủy lực nâng, cùng dầm ngang (trục puly xích), puly xích và các nhánh xích nâng hàng. Lực cản chuyển động lăn trên các con lăn chính lăn trên thanh dẫn hướng. Lực cản chuyển động lăn trên các con lăn phụ trên các thanh dẫn hướng của nó. Hình 3.1: Sơ đồ tính cơ cấu nâng khung 1. Tính lực cản . Ta có công thức tính: (8.3) – [1] Trong đó: : Hiệu suất cơ khí của xi lanh thủy lực nâng. : Hiệu suất cơ khí của bộ truyền xích (xích nâng hàng được dẫn hướng qua con lăn lắp trên dầm ngang) Trọng lượng hàng nâng định mức. Trọng lượng bàn nâng và ngáng chụp. Trọng lượng khung động cùng piston trụ (phần chuyển động) của XLTL nâng và dầm ngang (trục) đỡ các con lăn dẫn hướng xích nâng. - Khối lượng phần khung động: : Chiều dài khung động. Theo tài liệu máy nâng ta có thể tính được chiều dài khung động như sau: Trong đó: H – Chiều cao nâng hàng lớn nhất H = 19000 (mm) a1 – Khoảng cách giữa hai con lăn chính lắp trên khung ngoài và khung trong (khoảng cách thẳng đứng) a = a1 = 950 (mm) Dk – Đường kính con lăn chính, Dk = 270 (mm) (a1, Dk được tra trong bảng 16 – tài liệu [1]) Vậy: m: khối lượng khung động, piston trụ, xà ngang của xy lanh TL nâng (nâng cùng hàng) phân bố trên 1 mét chiều cao thiết bị nâng (kg/m) m = 300 (kg/m) (tra bảng 16 – [1]) Ta tính được: GB = 300 ´ 10,72 = 3216 (kG) Do đó: Phản lực phần trên các con lăn chính khung ngoài: RH Phản lực phần trên các con lăn chính khung trong: RB Phản lực trên các con lăn chính trên bàn nâng: RK (8.4) – [1] b, b1: tay đòn đặt các lực QH, QK tương đối so với trụ của nhánh xích nâng phía trước của xích nâng hàng (số liệu trong máy mẫu) b = 122 (cm) b1 = 12 (cm) 2. Lực cản lăn khi con lăn chính chuyển động lăn trên thanh dẫn hướng w: Hệ số cản lăn chung của các con lăn chính: m: Hệ số ma sát cục bộ, tính đến sự lăn của các con lăn trên đường vành trong của ổ: m = 0,015; dk = 0,2 ´ Dk f: Hệ số ma sát lăn (cm) f = 0,04 (cm) - Phản lực phụ gây bởi cặp lực 2F do kẹp lệch tâm của nhánh xích nâng hàng trên vỏ của XLTL nâng tương đối so với trục của piston với tay đòn l2: (8.7) – [1] Trong đó: l2: khoảng cách từ trục xy lanh nâng hàng đến mặt sau xích nâng l2 = 14,5 (cm) S: Lực căng trên nhánh xích nâng hàng (kG) H1 = H + a: chiều cao tính từ khớp bản lề liên kết XLTL nâng với khung ngoài (cm) H1 = H +a = 19 + 0,95 = 19,95 (m) = 1995 (cm) (8.8) – [1] - Phản lực phụ tác dụng lên các con lăn khung ngoài : (8.9) – [1] Trong đó: h: khoảng cách từ trục con lăn dưới khung động đến trục con lăn dẫn hướng xích nâng trên thanh ngang (trục puly xích) hoặc là thanh ngang trên khung động Từ đó, ta tính được lực cản lăn (kG): Khi nâng hàng, lực cản lớn nhất phát sinh do phản lực trên các con lăn phụ của bàn nâng và cả các con lăn phụ trên khung ngoài, khung trong, khi máy nâng làm việc đứng trên mặt nền có độ nghiêng theo phương ngang là b = 3o. 3. Lực cản lăn các con lăn phụ lăn trên thanh dẫn hướng của nó khi nâng hàng : (8.10) – [1] - XK: phản lực trên các con lăn phụ của bàn nâng (kG) (8.11) – [1] - XH: phản lực trên các con lăn phụ của khung ngoài (8.12) – [1] Trong đó: - c: khoảng cách theo chiều cao giữa con lăn dưới bàn nâng và con lăn trên ở khung ngoài c = 0,5 ´ H – a = 0,5 ´ 19 – 0,95 = 8,55 (m) = 855 (cm) - m1: khoảng cách từ trục con lăn chính dưới khung động đến đầu mút tự do (thấp nhất) của khung động. Chọn sơ bộ: m1 = 15 (cm) Hệ số cản lăn chung của các con lăn phụ (8.14) – [1] : Đường kính con lăn phụ (đường kính ngoài) . Chọn : Đường kính con lăn phụ (đường kính trong): . Chọn : Hệ số ma sát trượt. - XB: Phản lực trên các con lăn phụ của khung trong: Từ đó, ta tính được lực cản: Vậy, từ các kết quả trên ta tính được ứng lực SX: 3.2 Tính chọn xylanh thuỷ lực nâng: * Xác định đường kính piston trụ của XLTL nâng: Đường kính piston trụ của xy lanh thuỷ lực nâng xác định theo công thức: (8.15) – [1] Trong đó: + SX: Ứng lực cần thiết cho xy lanh thuỷ lực nâng: SX = 34378,31 (kG) + Z: số XLTL co, dãn ngáng. Có 2 xylanh thuỷ lực nên: Z = 2 + pX: áp suất làm việc của cơ cấu. pX = 210 (kG/cm2) + SDpX: tổn hao áp suất. SDpX = 0,12´pX + he = 0,96: hiệu suất cơ khí của xylanh thuỷ lực. + hn = 0,98: hiệu suất của cặp ổ liên kết khớp. Tra theo bảng 52 – tài liệu [5] theo tiêu chuẩn ta có: DX = 13 (cm) * Hành trình của piston trụ: hX = 0,5´H = 0,5´19 = 9,5 (m) = 950 (cm) Căn cứ vào đường kính DX, và hành trình hX của piston trụ nâng, ta chọn xylanh thuỷ lực phù hợp với yêu cầu 3.3 Tính chọn bơm thuỷ lực: Căn cứ vào tốc độ nâng hàng của máy nâng là: Vn = 15 (m/phút) Đường kính xylanh (mm): DX = 130 (mm) Trong các loại máy xếp dỡ thông thường ta thường sử dụng loại bơm bánh răng hoặc bơm thủy lực piston rôto hướng trục (đối với loại xe nâng này, người ta dùng bơm piston rôto hướng trục loại đĩa nghiêng) với các thông số cơ bản: - Lưu lượng làm việc của bơm: QB = 400 – 500 (lít/phút). - Tốc độ quay của bơm: n = 1500 – 2000 (vòng/phút). - Hiệu suất tổng: 0,6 – 0,85. Ta chọn bơm bánh răng vì có nhiều ưu điểm như: kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, chắc chắn, làm việc tin cậy, tuổi thọ cao, kích thước nhỏ gọn và có thể chịu quá tải trong một thời gian ngắn. Lưu lượng của chất lỏng (lít/phút): (8.16) – [1] Với: i = 2: bội suất pa lăng xích D = 13 cm: V=15 (m/phút) = 150 (dm/phút): Tốc độ nâng hàng định mức Vậy ta chọn bơm bánh răng với các thông số trên đã thoả mãn điều kiện. Công suất cần thiết (tính bằng mã lực) để dẫn động bơm thủy lực: (8.20) – [1] Với: ηe = 0,96: Hiệu suất cơ khí của bơm ηtt = 0,90: Hiệu suất thể tích của bơm p: Áp suất công tác trong hệ thống thủy lực (kG/cm2). p = 210 (kG/cm2) 3.4 Tính toán kiểm tra cụm con lăn: Con lăn chính lăn trên bản cánh của khung, con lăn phụ lăn trên bản thành của khung. Tiếp xúc giữa con lăn và khung là tiếp xúc đường với chiều rộng bằng chiều rộng của con lăn. Con lăn được chế tạo bằng thép Mn 50Г (theo tiêu chuẩn ГOCT 500-58) để chống mài mòn tốt. Ứng suất tiếp xúc phụ thuộc vào trạng thái bề mặt làm việc của các chi tiết. Thép Mn 50G có 3.4.1 Tính toán con lăn chính: Con lăn chính chịu áp lực P gây ra ứng suất tiếp xúc, vòng ngoài của con lăn chính được kiểm tra theo ứng suất tiếp xúc. Tiếp xúc con lăn với thanh dẫn hướng là tiếp xúc đường nên ta kiểm tra con lăn theo công thức (8.22) – [1]: P1 = R = 11053,3 (kG): áp lực tác dụng lên con lăn chính. b = 65 (mm): chiều rộng con lăn R: bán kính con lăn chính. f: hệ số ma sát của con lăn trượt trên bề mặt đường dẫn hướng, chọn f = 1 Từ đó suy ra: Vậy con lăn chính đủ bền. 3.4.2 Tính toán con lăn phụ: Con lăn phụ chịu áp lực: P2 = XH = 8710,97 (kG) Đường kính con lăn phụ: Bán kính con lăn phụ: Tương tự ứng suất của con lăn phụ: Trong đó: b2 = 50 (mm): chiều dày con lăn phụ. Từ đó suy ra: Vậy con lăn phụ đủ bền. 3.4.3 Tính toán ổ đỡ con lăn chính: Con lăn được lắp trên trục, giữa con lăn chính và trục là ổ đỡ. Do tải trọng tác dụng vào con lăn luôn thay đổi vì vậy để tính con lăn ta phải dựa vào tải trọng tương đương: Với: a = 95 (cm). b1 = 12 (cm). l1 = 17,5 (cm) b = 122 (cm). Q = 8000 (kG): trọng lượng hàng nâng. GK = 6172 (kG): trọng lượng khung chụp Nên: Tải trọng tác dụng lên con lăn khi có hàng: Tải trọng tác dụng lên con lăn khi không có hàng: Từ đó ta xác định được: Hệ số khả năng làm việc của ổ lăn: Chọn số giờ làm việc của ổ lăn: h = 2000 (giờ). Số vòng quay của con lăn: n = 40 (vg/ph). Vậy hệ số khả năng làm việc của ổ là: C = 174808,72 Tra bảng 18P tài liệu [4] chọn loại ổ đũa côn đỡ chặn theo tiêu chẩn với số hiệu 2007118 ứng với hệ số khả năng làm việc C = 182000 (daN) với đường kính trong d = 90 (mm) và đường kính ngoài D = 140 (mm). Ký hiệu d D B C 2007118 90 140 30 182000 3.4.4 Tính ổ đỡ con lăn phụ: Kết cấu con lăn phụ gồm: trục con lăn phụ, bạc đỡ và ống chốt mà không có ổ đỡ nên ta không cần đi tính chọn ổ đỡ con lăn phụ. 3.5 Tính chọn xích nâng và puly xích: a. Xích nâng (loại thiết bị được tiêu chuẩn hóa) Tính chọn xích nâng căn cứ vào lực kéo căng trong xích (tương tự như tính chọn cáp). Ta có công thức trang 13 – [1]: Trong đó: Smax: lực căng lớn nhất trên một nhánh xích. Smax = 7365,96 (kG) Sđ: tải trọng phá hỏng xích n: hệ số an toàn. n = 4,5 – 6,5 Theo bảng III.11 – [6]: ta chọn xích có Sđ như sau: Xích loại II có số hiệu GOCT 191 – 63 (con lăn dẫn hướng), đinh tán đặt trên vòng đệm, Sđ = 50000 (kG) Bước xích t = 80 (mm), chiều rộng b = 60 (mm) Khối lượng trên 1m chiều dài: 23 (kg) b. Puly dẫn hướng xích nâng: - Lực tác dụng lên puly: P = 2´Smax = 2´7365,96 = 14731,92 (kG) - Đường kính puly được xác định lả: Dpuly = (10 –