Luận văn Tính toán thiết kế,lập quy trình công nghệ chế tạo kết cấu thép và quy trình thử nghiệm cổng trục sức nâng Q = 20 (Tf)

NH CHÍNH QUẢN TRỊ ĐỘI BẢO VỆ 2.2. Thuận lợi và khó khăn của Công Ty: * Thuận lợi: - Đường Nguyễn Văn Linh dài 17,8km hoàn thành thì việc vận chuyển hàng hóa từ Công Ty Tân Thuận đến các tỉnh miền Tây và đồng bằng Sông Cửu Long vô cùng thuận lợi. - Khu chế xuất Tân Thuận phát triển do đó lượng hàng hóa xuất nhập khẩu từ khu chế xuất sang các nước thông qua Công Ty Xếp Dỡ Tân Thuận ngày càng tăng. - Cơ chế quản lý của Việt Nam về xuất nhập khẩu trong những năm gần đây có nhiều tiến bộ, tạo điều kiện thông thoáng cho các doanh nghiệp trong quan hệ buôn bán, lưu thông hàng hóa. - Nước ta chủ trương mở của, tạo điều kiện cho các doanh nghiệp trong nước quan hệ ngoại giao buôn bán và thị trường được mở rộng. - Ngày 28/7/1995 đánh dấu một bước tiến quan trọng, Việt Nam gia nhập hiệp hội ASEAN tạo điệu kiện cho xuất nhập khẩu ngày càng tăng. - Việc gia nhập WTO cùng với luật khuyến khích đầu tư, luật thương mại cơ bản hoàn thành chính thức có hiệu lực. * Khó khăn: - Sự hạn chế trọng tải của cầu Tân Thuận khiến các xe vận chuyển container trọng tải nặng không được phép qua cầu. - Các loại xe tải lưu thông trên hai con đường này phải chịu thời gian cấm tải trong các giờ cao điểm ( 5h/ngày). - Các trạm thu phí giao thông của Sở Giao Thông Công Chánh nằm trên hai con đường Nguyễn Tất Thành và Huỳnh Tấn Phát vốn có lưu lượng xe rất đông thường xuyên gây nên tình trạng ách tắc lưu thông nghiêm trọng. - Chế độ quota của các đơn vị xuất nhập khẩu vẫn còn hạn chế. - Chính sách thuế còn chưa nhất quán và ổn định. - Sự thay đổi quá nhanh các chỉ thị quyết định, nghị định điều tiết cơ chế quản lý xuất nhập khẩu. - Thủ tục hải quan còn gây nhiều khó khăn trong xuất nhập khẩu. 2.3. Chức năng và đặc điểm trong sản xuất kinh doanh: - Chức năng chính của Công Ty Xếp Dỡ Tân Thuận là bốc xếp và bảo quản hàng hóa cho khách hàng, tính theo Tấn Thông Qua (là sản lượng hàng hóa bốc xếp qua tuyến cầu tàu kể cả sang mạn trọng một đơn vị thời gian nhất định ( tháng, quý, năm). - Các mặt hàng chính mà công ty thường xuyên tiếp nhận là: container, sắt thép ( cây, bó, cuộn…), gạo, phân bón, hàng rời … - Sản xuất có tính dây chuyền nên đòi hỏi phải có sự phối hợp nhịp nhàng giữa các đơn vị trong Cảng: công nhân bốc xếp, giao nhận, cơ giới, kho hàng và các đơn vị ngoài cảng có liên quan như: kiểm kiện, hải quan, … 2.4. Cơ sở vật chất của Công ty: * Hệ thống cầu tàu: được chia thành 4 cầu tàu như sau: Cầu tâu Chiều dài (m) Độ sâu (m) Tàu/hàng K12 188 11 Thiết bị, container K12A 132 9,6 Roro, thiết bị, sắt K12B 204 11 Hàng rời qua xà lan K12C 189 11 Container, hàng bao * Hệ thống kho bãi: Được chia thành 4 kho và 4 bãi như sau: Kho Diện Tích () Loại hàng 1 2800 Bách hóa 2 2800 Bách hóa 3 4380 CFS 4 2190 Bách hóa Bãi Diện tích () Tải trọng ( ) Loại hàng C1 22000 6-10 Cont, thiết bị C2 21000 6-10 Cont, thiết bị C3 22000 6-10 Cont, thiết bị C4 17000 6-10 Cont, thiết bị * Hệ thống trang thiết bị cơ giới: Loại thiết bị Tổng số (cái) Tải trọng (T) Cẩu bờ 5 40-100 Cần trục bánh lốp, xích 5 5-25 Xe nâng cont (Reach Stacker) 4 40-45 Xe năng hàng 10 2,5-15 Đầu kéo trailer 6 50 Xe ủi, gạt 6 Xe vận tải nhẹ 2 2 RTG 3 40-45 Cổng trục di chuyển trên ray 2 10-20 - Ngoài ra, cảng còn trang bị các loại công cụ bốc dỡ thô sơ cho công nhân tác nghiệp như: cáp, ngàm, móc, ngáo,…. CHƯƠNG 3:GIỚI THIỆU CỔNG TRỤC VÀ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 3.1.Giới thiệu chung về các loại cổng trục - Cổng trục là loại máy trục dạng cầu được sử dụng chủ yếu ở ngoài trời, phục vụ công tác xếp dỡ, lắp đặt hàng. Chúng ta thường gặp cổng trục làm việc và sử dụng nhiều trong các công trường xây dựng, các kho bãi lộ thiên, trong các bến cảng, ga, trong khai thác hầm mỏ, lâm sản… - Tùy thuộc vào kết cấu cầu mà cổng trục chia ra làm hai loại:1 dầm và 2 dầm. + Xe con của cổng trục 1 dầm được cấu tạo với những bộ phận treo dùng ray đơn khi tải trọng nâng từ 5¸10 tấn. + Trường hợp cổng 1 dầm với tải trọng lớn hơn, người ta dùng xe lăn kiểu treo trên hai ray, kiểu công xôn hay không công xôn treo. Ở cổng trục với cầu hai dầm xe lăn tương tự như cầu trục. + Cổng trục 2 dầm: dùng xe con tương tự với cầu trục. Xe con thường tự hành nhờ cơ cấu dẫn động gắn trực tiếp lên nó hoặc dẫn động bằng cáp kéo với bộ tời được cố định trên kết cấu kim lọai. + Cổng trục 2 dầm: xe con có thể di chuyển trên ray,hay xích.Xe con di chuyển trên ray thì dễ chế tạo và giá thành rẻ hơn xe con di chuyển trên xích,nhưng ngược lại nếu xe con di chuyển trên xích thì có thể xác định được chính xác vị trí của xe con. Trường hợp sử dụng cáp kéo xe con có khối lượng nhỏ hơn nhưng không thuận tiện trong sử dụng, bảo dưỡng vì dây cáp mau mòn và dễ trùng. 3.1.1.Ưu điểm của cổng trục: - Kết cấu đơn giản, độ tin cậy và tính ổn định cao trong quá trình làm việc, tải trọng nâng và chiều cao nâng không đổi trong vùng hoạt động của nó. - Tất cả các loại cổng trục, tùy thuộc mục đích sử dụng mà có các thông số cơ bản (chiều cao nâng H, tầm rộng L, tải trọng nâng Q) có thể thay đổi được khi cần thiết. -Ngày nay người ta còn nghiên cứu tăng hiệu quả sử dụng các cổng trục đã có. Việc hiện đại hóa cổng trục cho phép gia tăng tải trọng nâng, nhịp và chiều cao nâng của chúng. Chẳng hạn chỉ cần gia cố các phần nối của xà ngang cổng trục loại K-183 mà tải trọng nâng của nó tăng lên từ 18¸25 tấn - Gần đây ,việc cải tiến cổng trục và việc tăng khả năng mang tải của xà ngang bằng cách tạo ra ứng lực ban đầu của xà ngang,đều tạo bởi các đối trọng thông qua các thanh giằng - Với phương pháp tạo ứng suất ban đầu thì với cổng trục hiện có,người ta có thể tăng tải trọng của nó lên từ 1.5¸2 tấn.Hoặc cùng với tải trọng nâng như vậy,nhịp của nó lớn hơn và khối lượng của nó nhỏ hơn kiểu cũ.Điều này có ý nghĩa lớn trong việc giảm giá thành chế tạo,vật liệu được sử dụng có hiệu quả hơn 3.1.2.Nhược điểm của cổng trục: - Khả năng cơ động kém di chuyển với khoảng cách không lớn lắm. - Khó có khả năng làm việc ở nơi chật hẹp… 3.1.3.Tìm hiểu một số dạng cổng trục điển hình - Tùy theo công dụng,tải trọng và tầm rộng kết cấu kim loại của cổng trục có thể chia làm hai loại Loại cổng trục (hoặc cầu trục)1 dầm khi chịu tải trọng nhỏ(Q=1¸5 tấn ) và khẩu độ không lớn lắm(L =5¸15 mét) Theo tài liệu loại cổng trục (hoặc cầu trục)2 dầm dùng khi tải trọng nâng lớn hơn 5 tấn và khẩu độ lớn hơn 8 mét - Theo nhiệm vụ luận văn tốt nghiệp ta phải thiết kế cổng trục sức nâng Q=20 tấn khẩu độ 24.6 mét - Do tải trọng nâng của cổng trục ta thiết kế có tải trọng nâng Q-20 tấn nên ta chọn kết cấu kim loại 2 dầm và cơ cấu nâng là xe lăn nhưng không có ca bin chỉ có bộ điều khiển có nút bấm bằng tay vì với sức nâng tương đối lớn như vậy thì hiện nay khá hiếm - Theo yêu cầu đề tài ,dựa trên thông số về sức nâng Q khẩu độ L và kiểu cổng trục đã chọn bên trên,ta sẽ đi sâu nghiên cứu tìm hiểu loại cổng trục 2 dầm cần thiết kế. - Dựa theo các tài liệu và một số loại cổng trục thực tế có sức nâng và khẩu độ tương đương ,ta chọn phương án thiết kế khả thi nhất để có thể đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật ,thuận lợi về kinh tế ,dễ chế tạo,sử dụng,bảo dưỡng và sửa chữa - Kết cấu kim loại cổng trục(hoặc cầu trục ) 2 dầm có hai loại:loại dầm chính và chân có kết cấu hình hộp,loại dầm chính và chân có kết cấu kiểu giàn và loại kết cấu kiểu dầm giàn kết hợp.Ngoài ra còn dựa vào khoảng cách giữa hai chân cổng so với khẩu độ mà ta có hai loại sau: + Cổng trục 2 dầm không công xon(khoảng cách hoạt động của xe con theo phương ngang gần bằng khẩu độ).Có độ cứng vững cao,tải trọng nâng lớn nên hiện nay được sử dụng rất rộng rãi.Dầm chính và chân có thể chế tạo với dạng hộp,giàn hay sự kết hợp của cả hai dạng hộp và giàn.Ta lựa chọn thiết kế dạng này vì nó làm việc trong nhà xưởng Hình 2.1 Cổng trục hai dầm không công xon + Cổng trục hai dầm công xon(khoảng cách tầm hoạt động của xe con theo phương ngang lớn hơn khẩu độ).Có độ cứng vững kém hơn ,tải trọng nhỏ hơn loại không công xon.tuy nhiên loại này có tầm hoạt động của xe con lớn hơn loại không công xon,chỉ sử dụng khi có yêu cầu mặt bằng nhỏ hẹp mà cần không gian rộng lớn.Dầm chính và chân cũng có thể chế tạo bằng thép tấm với dạng hộp,giàn hay dầm giàn kết hợp Hình 2.2 Cổng trục hai dầm có công xon 3.2 Giới thiệu cổng trục hai dầm sức nâng 20 tấn - Qua một số cổng trục điển hình đã nêu ở trên, để phù hợp với yêu cầu của đề tài, sử dụng xe lăn nâng vật Q=20 tấn mà vẫn đảm bảo về yêu cầu về kỹ thuật, phù hợp với kết cấu ở trên, ta chọn kiểu cổng trục cần thiết kế là loại cổng trục 2 dầm, dạng hộp không công xôn với xe lăn chạy trên ray đặt trên dầm chính.Cổng trục loại này là một trong các loại thiết bị chuyên dụng được sử dụng nhiều trong xưởng sửa chữa của các cảng để phục vụ công tác bốc chuyển hàng và lắp đặt sửa chữa thiết bị.Các cơ cấu của cổng trục được dẫn động bằng nguồn điện lưới đưa trực tiếp vào nhà xưởng,kho hàng.Điều kiện làm việc trong nhà xưởng lớn thoáng gió 3.3 Cấu tạo,nguyên lý hoạt động và chọn phương án thiết kế các cơ cấu của cổng trục sức nâng 20Tf - Cấu tạo tổng thể của cổng trục mô tả trên hình vẽ trên.Cơ cấu nâng và cơ cấu di chuyển xe con được đặt trên một xe con.Xe con được chạy ray hình vuông ray này được đặt trên dầm chính.Cơ cấu di chuyển cổng được đặt ở dưới phần chân di chuyển.Kết cấu thép của cổng trục bao gồm:dầm chính,bộ phận nối hai chân cổng,sàn bảo dưỡng,hộp làm giá bánh xe di chuyển cổng 2.3.1Cơ cấu nâng - Cấu tạo + Động cơ điện:loại xoay chiều ba pha,hiệu điện thế 380V,công suất 16kW.tốcđộ quay trục chính 710 vòng/phút.Trên động cơ bố trí phanh đĩa thường đóng loại điện từ chỉ mở ra khi động cơ hoạt động + Khớp nối :trong cơ cấu nâng sử dụng khớp nối đàn hồi để truyền tốc độ từ trục động cơ sang hộp giảm tốc,và dùng khớp nối răng để truyền moment từ hộp giảm tốc ra ngoài tang quấn cáp + Hộp giảm tốc:hộp giảm tốc bánh răng trụ + Tang nâng là loại tang xẻ rãnh có hai đường cáp đi vào tang + Palăng: Là hệ thống puly trong cơ cấu có tác dụng dẫn cáp vào các puly di động gắn với móc treo,nhằm tạo ra lực kéo tăng lên gấp đôi nhưng lại thiệt về đường đi + Công tắc giới hạn hành trình nâng có tác dụng làm cho cơ cấu nâng ngừng hoạt động khi hàng được nâng tới độ cao cho phép mặc dù người điều khiển vẫn cho hàng được nâng lên hay hạ xuống + Phanh được dùng trong cơ cấu nâng là lọai phanh có độ an tòan cao, bảo đảm khi sử dụng. - Nguyên lý hoạt động : Khi điều khiển cho động cơ làm việc thì điện đi vào động cơ điện của cơ cấu nâng đồng thời dòng điện đi vào phanh đĩa làm phanh mở ra, môment quay được truyền qua hộp giảm tốc bánh răng hành tinh, khớp nối đến làm vành tang quay để quấn hoặc nhả cáp nâng thực hiện thao tác nâng hạ vật.Vận tốc nâng đạt khoảng 3.7 m/phút.Khi cần dừng cơ cấu ở một vị trí bất kỳ thì nhả nút điều khiển, cơ cấu mất điện, phanh tự động đóng lại, cơ cấu được hãm lại một cách chắc chắn. - Chọn sơ đồ động cơ cấu nâng Hình 2.4 Sơ đồ động cơ cấu nâng cổng trục 1-Động cơ;2-Phanh;3-Khớp nối;4-Hộp giảm tốc;5-Bộ truyền hở;6-Bánh xe + Dùng phương án này có nhiều ưu điểm là vì hiện nay có bán cả cụm động cơ đi với hộp giảm tốc , nên việc thiết kế giảm nhẹ đi rất nhiều. Nhiệm vụ của người thiết kế lúc này là kiểm tra lại cho phù hợp với tải trọng nâng, vận tốc nâng… Ngoài ra các phụ tùng thay thế cũng được bán rộng rãi, thuận tiện cho việc thay thế sửa chữa.Khi gặp trường hợp tang nâng bị hỏng hóc hay bị mòn có thể tháo ra dễ dàng + Trong trường mà cần đặt cơ cấu nâng ở nơi chật hẹp mà cần sức nâng lớn người ta bố trí hộp giảm tốc trong lòng tang và cụ thể là hộp giảm tốc hành tinh vi sai.Nhưng chi phí cao sửa chữa khó khăn và cần độ chính xác cao khi lắp đặt.Vì vậy trong không gian tương đối rộng và giá thành không cao ta chọn sơ đồ thông thương như trên 3.3.2.Cơ cấu di chuyển xe con - Cấu tạo + Động cơ điện:loại xoay chiều ba pha,hiệu điện thế 380V,công suất 2.2kW.tốcđộ quay trục chính 885 vòng/phút.Trên động cơ bố trí phanh đĩa thường đóng loại điện từ chỉ mở ra khi động cơ hoạt động + Khớp nối :trong cơ cấu nâng sử dụng khớp nối đàn hồi để truyền tốc độ từ trục động cơ sang hộp giảm tốc,và dùng khớp nối răng để truyền moment từ hộp giảm tốc ra ngoài tang quấn cáp + Hộp giảm tốc:hộp giảm tốc hành tinh vi sai kết hợp bộ truyền cuối + Bánh xe có bốn bánh xe,các bánh nối với nhau bằng trục gắn trên xe các bánh xe,di chuyển trên ray đặt ở dầm chính + Công tắc giới hạn: Trên xe con có 2 công tắc giới hạn; một có tác dụng giảm tốc độ di chuyển xuống 2,5%, một có tác dụng dừng lại khẩn cấp. Hai công tắc này chỉ hoạt động khi xe con chạy đến cuối đầu 2 đường ray. + Bộ giảm chấn: Bộ giảm chấn bằng cao su lắp ở xe con và đầu cuối các dầm. + Phanh được dùng trong cơ cấu di chuyển xe con là, lọai phanh có độ an tòan cao, bảo đảm khi sử dụng. - Nguyên lý hoạt động: Cơ cấu di chuyển xe con được đặt trên khung của xe con và lắp vào hệ thống lái. Khi động cơ điện hoạt động sẽ truyền mo men xoắn qua hộp giảm tốc đến các khớp răng và trục các đăng ,trục của bánh xe và làm cho bánh xe quay nối răng và trục lái. Xe con di chuyển với vận tốc 12.8 m/phút - Chọn sơ đồ cơ cấu di chuyển xe con. Có hai sơ đồ thường dùng hiện nay cho các loại cầu trục, cổng trục hai dầm: a.Sơ đồ thứ nhất: Hình 2.5 Sơ đồ động cơ cấu di chuyển xe lăn dùng bộ truyền động hở. 1-Động cơ;2-Phanh;3-Khớp nối;4-Hộp giảm tốc;5-Bộ truyền hở;6-Bánh xe - Trong sơ đồ này, hai bánh xe chủ động được nối cứng với nhau qua trục truyền và đặt trong hộp trục. Các bánh xe được truyền động từ trục ra của hộp giảm tốc qua bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng.Hộp giảm tốc 4 nối với động cơ điện 1 bằng khớp đàn hồi.Đồng thời trục động cơ cũng được lắp với phanh để hãm cơ cấu di chuyển Làm như vậy các bộ phận của cơ cấu được chế tạo thành từng cụm riêng thuận lợi trong chế tạo, lắp ráp, và sửa chữa. - Dùng phương án này có nhiều ưu điểm là vì hiện nay có bán cả cụm xe lăn, nên việc thiết kế giảm nhẹ đi rất nhiều. Nhiệm vụ của người thiết kế lúc này là kiểm tra lại cho phù hợp với tải trọng nâng, vận tốc nâng, vận tốc di chuyển … Ngoài ra các phụ tùng thay thế cũng được bán rộng rãi, thuận tiện cho việc thay thế sửa chữa. Vì phương án này có những ưu điểm phù hợp với nhu cầu nên ta chọn phương án này. b.Sơ đồ thứ hai: Hình 2.6 Sơ đồ động cơ cấu di chuyển xe lăn dùng bộ truyền động trục vít bánh vít. 1-Động cơ;2-Phanh;3-Khớp nối; 4-Bánh xe;5-Khớp nối; 6-Hộp giảm tốc - Đây là loại sơ đồ xe lăn cũng thường dùng cho các loại cầu trục trong thời gian xe lăn còn khan hiếm. Ưu điểm cơ bản của loại này là kết cấu đơn giản, nhẹ nhàng nên trọng lượng chung xe lăn giảm đi. - Trong sơ đồ này, hai bánh xe chủ động 4 được nối cứng với nhau qua trục truyền và đặt trong hộp trục. Các bánh xe được truyền động từ trục ra của hộp giảm tốc trục vít bánh vít 6 và qua khớp nối vòng đàn hồi 5. Trục vào của hộp giảm tốc nối với động cơ điện 1 bằng khớp nối vòng đàn hồi 2. Nửa khớp nối phía bên hộp giảm tốc được sử dụng làm bánh phanh cho phanh điện từ thủy lực 3. - Như vậy, các bộ phận của cơ cấu được chế tạo thành từng cụm riêng thuận lợi trong việc chế tạo lắp ráp sửa chữa. Bộ truyền được dùng là hộp giảm tốc trục vít - bánh vít có khả năng tự hãm cao nên chỉ cần dùng phanh có môment hãm nhỏ là đủ hoặc không cần dùng phanh, do đó kết cấu xe sẽ nhỏ gọn. 3.3.3 Cơ cấu di chuyển cổng trục - Cấu tạo + Mỗi cơ cấu di chuyển gồm có: động cơ loại xoay chiều ba pha sử dụng hiệu điện thế 380V công suất P=2.2KW, số vòng quay n= 1000 vòng/phút + Hộp giảm tốc bánh răng hành tinh . Ơû đầu ra của hộp giảm tốc lắp bánh răng chủ động,bánh răng chủ động này ăn khớp với một bánh răng bị động được lắp trên đầu trục bánh xe chủ động. Mỗi bánh xe được đỡ trên 2 gối đỡ. Các gối đỡ liên kết vào giá bánh xe bằng bulông. Mỗi cặp bánh xe được liên kết với nhau bởi cầu vai được lắp dưới chân cổng. + Khớp nối: khớp nối xích. Cữ chặn hành trình di chuyển cầu trục:các cữ chặn được bố trí để hạn chế hành trình di chuyển cầu trục.Đảm bảo an toàn nếu cổng trục di chuyển tới giới hạn thì sẽ dừng lại cho dù người điều khiển vẫn cho cổng di chuyển + Bộ giảm chấn: Bộ giảm chấn bằng cao su lắp ở xe con và đầu cuối các của hành trình di chuyển cổng + Phanh được dùng trong cơ cấu di chuyển cổng là lọai phanh có độ an tòan cao, bảo đảm khi sử dụng. - Nguyên lý hoạt động: Cơ cấu di chuyển cổng được lắp bởi 4 cặp bánh xe và trục bánh xe thông qua động cơ, hộp giảm tốc và bộ truyền cuối là cặp bánh răng ăn khớp ngoài.Khi khởi động cơ cấu di chuyển cổng làm động cơ quay sẽ dẫn động hộp giảm tốc truyền moment cho bánh răng chủ động của bộ truyền cuối;do bánh răng này ăn khớp với bánh răng bị động khác gắn trên bánh chủ động;làm bánh chủ động quay.Cổng trục sẽ di chuyển.Vận tốc di chuyển của cổng trục là 15m/phút. - Chọn sơ đồ động cơ cấu di chuyển cổng trục Có hai sơ đồ cho hệ thống di chuyển cổng trục mà ta thường gặp a.Sơ đồ thứ nhất: Hình 2.7Sơ đồ dẫn động chung 1:Động cơ,2:Phanh,3:Khớp nối,4:Hộp giảm tốc,5:Trục truyền,6:Bánh xe - Sơ đồ này có ưu điểm:tiết kiệm được chi phí khi dùng một động cơ,hai bánh xe quay cùng tốc độ đảm bảo bảo cho việc di chuyển dễ dàngnhưng có nếu cổng trục có khẩu độ lớn thì việc truyền chuyển động khó khăn do gây ra xoắn trục,lắp đặt đòi hỏi độ chính xác cao và phải cân bằng động,đồng thời làm hạn khoảng không gian làm việc bên dưới cổng trục b.Sơ đồ thứ hai: Hình 2.8 Sơ đồ dẫn động riêng 1:Động cơ,2:Phanh,3:Khớp nối,4:Hộp giảm tốc,5:Bánh xe,6:Bộ truyền cuối - Sơ đồ thứ hai được dùng phổ biến hơn tuy phải dùng tới hai động cơ,phải đảm bảo phân bố tải đều và hai động cơ quay cùng tốc độ.Nhưng giữa hai bánh xe không có liên kết cơ khí ít làm cho kết cấu gon nhẹ không gây cản trở đặc biệt là đảm bảo khả năng truyền động tốt và êm hơn Từ đó ta chọn sơ đồ hai là sơ đồ truyền động riêng 3.4 Giới thiệu và phương án thiết kế kết cấu thép cổng trục sức nâng 20Tf - Kết cấu kim loại của máy trục là phần chiếm nhiều kim loại nhất trong toàn bộ máy trục ( gần 79% khối lượng chung, 21% còn lại là các bộ phận khác). - Kết cấu kim loại quyết định đáng kể đến khối lượng, giá thành, độ tin cậy vận hành của máy trục trục. Nó làm việc trong điều kiện tác động phức tạp của các loại tải trọng khác nhau của môi trường xung quanh và phải thỏa mãn các yêu cầu về tính bền và ổn định của máy trục cũng như yêu cầu về mặc kinh tế (giá thành thấp). Vì thế, để kết cấu kim loại hợp lý phải thiết kế và tính đúng phần kết cấu kim loại của máy. Ngoài việc bảo đảm độ bền khi làm việc, kết cấu kim loại cần dễ gia công, đẹp, giá thành thấp, diện tích chịu gió nhỏ, bề mặt ngoài của kết cấu cần phải phẳng để dễ dàng trong việc sơn và bảo quản. - Kết cấu kim loại của dầm cầu có hai loại chính : kiểu tiết diện hình hộp và kiểu khung giàn. - Ngoài ra người ta còn dùng kết cấu từ các thép ống có đường kính khác nhau và có loại dùng dầm có dạng phức tạp. a. Kết cấu kiểu hình hộp. Là loại sử dụng thép tấm hay prôfin uốn hàn lại với nhau. *Ưu điểm: - Loại dầm kiểu này có ưu điểm là dễ chế tạo, có khả năng sử dụng một khối lượng lớn sự tự động hóa và cơ khí hóa khi lắp ráp, sử dụng các phương pháp công nghệ tiên tiến về hàn và cắt. Cấu trúc hộp cho phép sử dụng các tấm mỏng từ 3¸5 ly, giảm diện tích sơn phủ gần hai lần so với cấu kết giàn có cùng thông số kỹ thuật, số danh mục prôfin và tên gọi các chi tiết ít hơn kiểu giàn. Loại dầm hộp có độ cứng theo phương thẳng đứng và phương nằm ngang và đồng thời dưới tác dụng của momen uốn và xoắn, chịu bền mỏi tốt hơn kiểu giàn. *Nhược điểm: - Nếu cùng thông số kỹ thuật như nhau thì kiểu hộp nặng nề hơn so với kiểu khung giàn và khi làm việc ngoài trời thì dầm kiểu hộp cản gió nhiều hơn. b.Kết cấu kim loại kiểu khung giàn. Loại này sử dụng thép cán, thép định hình, thanh hay ống. * Ưu điểm: - Kết cấu kiểu khung giàn nhẹ hơn kết cấu kiểu hộp với cùng thông số kỹ thuật. Kim loại sử dụng hợp lý hơn. - Khi làm việc ngoài trời thì loại này cản gió ít hơn. Kết cấu khung giàn được sử dụng rộng rãi trong ngành máy trục. * Nhược điểm: - Độ cứng vững kém hơn kiểu hộp, về mặt công nghệ chế tạo không thuận tiện, phức tạp do mất công nhiều về lấy dấu nắn sửa. Do phải cắt nhiều đoạn phôi nên gây ra phí tổn về kim loại lớn. Kết cấu kiểu giàn chứa một số lớn các phần tử và các cụm chi tiết, nhiều chi tiết nhỏ (các bản nối, các tấm liên kết, các tấm ốp…). Mặt khác không thể dùng phương pháp hàn tự động vì các mối hàn ngắn, lại phân bố trong các mặt phẳng khác nhau do đó đòi hỏi thợ phải có tay nghề cao. Sự hiện diện của các khe rãnh, các góc kẹt làm khó khăn cho việc sơn và bảo quản, làm giảm khả năng chịu mòn, bền mỏi của cấu kết. - Ngày nay, với khả năng của ngành công nghệ gia công áp lực ngày càng phát triển, người ta sử dụng các dạng profin dập hình để chế tạo kết cấu kim loại cho máy trục. Dạng này cứng vững hơn, kim loại sử dụng hợp lý hơn. Qua phân tích những ưu, nhược điểm của các kiểu kết cấu kim loại, mỗi loại kết cấu đều có các thuận lợi và không thuận lợi khác nhau. c.Dạng kết cấu thép của cổng trục sức nâng 20 tấn Để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật cũng như về các mặt chẳng hạn như: giá thành thấp mà vẫn bảo đảm yêu cầu về kỹ thuật, tận dụng được vật liệu có sẵn, ta chọn kết cấu kim loại của cổng trục là loại hai dầm, dạng dầm hộp, với xe lăn di chuyển trên đường chạy đặt trên dầm chính, ở hai đầu dầm có giằng dầm nhằm đáp ứng yêu cầu của cổng trục trục đã đặt ra: khẩu độ 24.6m, chiều cao nâng 7.929 m và tải trọng nâng 20 tấn. * Dầm chính: - Dầm chính là một bộ phận chí