THIẾT KẾ CẦU TRỤC LẮP GẦU NGOẠM SỨC NẶNG 10T - KHẨU ĐỘ 16M CẢI TIẾN,  thuyết minh THIẾT KẾ CẦU TRỤC LẮP GẦU NGOẠM SỨC NẶNG 10T - KHẨU ĐỘ 16M, bản vẽ nguyên lý THIẾT KẾ CẦU TRỤC LẮP GẦU NGOẠM SỨC NẶNG 10T - KHẨU ĐỘ 16M

THIẾT KẾ CẦU TRỤC LẮP GẦU NGOẠM SỨC NẶNG 10T - KHẨU ĐỘ 16M,  thuyết minh THIẾT KẾ CẦU TRỤC LẮP GẦU NGOẠM SỨC NẶNG 10T - KHẨU ĐỘ 16M, bản vẽ nguyên lý THIẾT KẾ CẦU TRỤC LẮP GẦU NGOẠM SỨC NẶNG 10T - KHẨU ĐỘ 16M

MỤC LỤC

              Mục lục...................................................................................... 1

        Lời nói đầu....................................................................................... 5

Chương I: Tổng quan về cầu trục............................................................. 6

    1.1. Giới thiệu chung về cầu trục......................................................... 6

    1.2. Các dạng cầu trục đang sử dụng tại Việt Nam.............................. 6

    1.3. Giới thiệu về cầu trục hai dầm...................................................... 8

chươngII: Lựa chọn phương án thiết kế ................................................... 9

    I. Xây dựng và lựa chọn phương án thiết kế cầu trục hai dầm............. 9

    I.1.Phương án dầm chủ.  ..................................................................... 10

        1.Phương án I .................................................................................. 10

        2.Phương án II.................................................................................. 12

        3.Phương án III................................................................................ 13

    II.2.phương án dầm đầu. ..................................................................... 15

        1. Phương án I   ............................................................................... 15

        2. Phương án II................................................................................. 16

        3.Phương án  III............................................................................... 18

        4.Phương án IV................................................................................ 19

ChươngIII: Tính toán thiết kế tổng thể..................................................... 21

    2.1. Tính toán thiết kế tổng thể............................................................ 21

        2.1.1. Đối với dầm chính.................................................................. 21

        2.1.2. Đối với dầm đầu.................................................................... 22

Chương IV: Tính toán thiết kế kết cấu thép............................................. 23

    4.1. Tính toán thiết kế dầm chính........................................................ 23

    4.1.1.Tính toán sơ bộ chọn mặt cắt của dầm chính.............................. 23

        4.1.1.1.Xây dựng giản đồ tính toán.................................................. 23

        4.1.1.2. Tình hình chịu lực của dầm chính. ..................................... 24

        4.1.1.3. Xác định phản lực tại các gối. ............................................ 29

        4.1.1.4. Xác định kích thước và tiết diện của dầm chính. ................ 32

        4.1.1.5.Kiểm tra mặt cắt dầm đã chọn: ........................................... 51

        4.1.1.6.Xác định tiết diện gối tự của dầm chính: ............................. 56

    4.2. Tính toán thiết kế dầm đầu. ......................................................... 58

    4.2.1.Tính toán sơ bộ chọn mặt cắt của dầm đầu. .............................. 58

        4.2.1.1.Xây dựng giản đồ tính toán.   .............................................. 59

        4.2.1.2.Tình hình chịu lực của dầm đầu. ......................................... 59

        4.2.1.3.Xác định phản lực tai các gối. ............................................. 61

        4.2.1.4.Xác định lực quán  ở bánh xe dẫn của cầu........................... 62

        4.2.1.5.Xác định kích thước tiết diện dầm đầu. ............................... 65

        4.2.1.6.Kiểm tra mặt cắt dầm đã chọn: ........................................... 76

    4.3.Tính toán các mối ghép       ........................................................... 78

        4.3.1.Tính mối ghép hàn. ................................................................ 78

ChươngV:Qui trình chế tạo kết cấu thép ............................................. 84

                dầm chủ- dầm đầu của cầu trục

   I.Quy trình chế tạo dầm chính - dầm đầu: ........................................... 85

    1.Phân tích bản vẽ: ............................................................................. 85

        1.1Dầm chủ: .................................................................................... 85

        1.2.Dầm đầu: .................................................................................. 87

    2.Chọn thiết bị gia công và chế tạo phôi: ............................................ 89

    3. làm sạch .......................................................................................... 91

    4. Tạo phôi. ........................................................................................ 91

        4.1.Dầm chính: ................................................................................ 91

        4.2.Dầm đầu.................................................................................... 93

        4.3.Gia công cắt vật liệu................................................................... 94

        4.4. Gia công hàn tạo phôi: ............................................................. 95

    5. Gá hàn: ........................................................................................... 95

        5.1. Gá hàn liên kết dầm chính và dầm đầu..................................... 95

        5.2. Gá hàn liên kết dầm chính với dầm đầu.................................... 96

        5.3.Chế độ hàn................................................................................. 97

        5.3.1 Đường kính que hàn................................................................ 97

        5.3.2. Cường độ dòng điện hàn........................................................ 97

        5.3.3. Điện thế hồ quang.................................................................. 97

        5.3.4. Tốc độ hàn............................................................................. 98

        5.4. Những khuyết tật của mối hàn và biện pháp khắc phục........... 98

        5.4.1. Khuyết tật nứt........................................................................ 98

        5.4.2. Lỗ hơi: ................................................................................... 98

        5.4.3. Lẫn xỉ hàn: ............................................................................ 99

        5.4.4. Hàn chưa thấu: ...................................................................... 99

        5.4.5. Khuyết cạnh: ......................................................................... 99

        5.5 Kiểm tra chất lượng mối hàn: .................................................... 100

        5.5.1. Kiểm tra hình dạng hình học của mối ghép: .......................... 100

        5.5.2. Kiểm tra chất lượng mối ghép hàn không phá hỏng: ............. 100

Chương VI:quy trình lắp dựng cầu trục................................................ 101

    6.1. Quá trình vận chuyển. ................................................................. 101

    6.2. Lắp ráp: ....................................................................................... 101

        6.2.1. Kiểm tra trước khi lắp ráp. ................................................... 102

        6.2.2. Quá trình lắp ráp: ................................................................. 102

        6.22.1. Lắp ráp từng chi tiết thành cụm chi tiết trước khi vận chuyển          102

        6.2.2.2. Lắp đặt tại nơi khách hàng: ................................................ 102

        6.2.2.2.1. Lắp đặt ray : ................................................................... 102

        6.2.2.2.2. Lắp ráp cầu trục: ............................................................. 104

        6.3. Kiểm tra sau lắp ráp ................................................................ 113

    6.4. Thử tải : ....................................................................................... 113

        6.4.1. Thử tải tĩnh: .......................................................................... 114

        6.4.2. Thử tải động: ......................................................................... 114

        6.4.3. Thử nghiệm định kỳ. ............................................................. 114

    Kết luận.............................................................................................. 115

Tài liệu tham khảo................................................................................. 116

LỜI NÓI ĐẦU

        Máy nâng vận chuyển là một trong những phương tiện quan trọng của việc cơ giới hoá các quá trình sản xuất trong các ngành kinh tế quốc dân.Trong khi các nước tiên tiến ngày càng phát triển mạnh mẽ về ngành máy vận chuyển, ngành máy nâng vận chuyển đã trở thành một ngành lớn về chế tạo máy, có tính độc lập.

          Đứng đầu về nhu cầu tăng nhanh trong máy nâng vận chuyển phải kể đến cầu trục và cầu trục tháp.Trong đó cầu trục cũng được sử dụng rộng rãi trong các nhà kho của bến bãi,nhà máy,phân xưởng để di chuyển,nâng hạ hàng hoá,máy móc và những công việc nặng nhọc.Nó còn có ý nghĩa quan trọng về phương tiện giảm nhẹ lao động

nặng nhọc cho công nhân và tiếp tục nâng cao năng suất,đáp ứng nhu cầu kĩ thuật hiện đại trong các ngành kinh tế quốc dân.

          Hiện nay, nước ta cũng có nhiều trung tâm nghiên cứu cũng như các nhà máy đã và đang nghiên cứu,chế tạo các loại cầu trục với các kích thước,tải trọng và chế độ làm việc khác nhau để đáp ứng nhu cầu đa dạng và phong phú của ngành công nghiệp.Vì vậy chế tạo và thiết kế cầu trục cũng phát triển không ngừng.

          Em rất vinh dự được bộ môn giao cho đề tài tốt nghiệp với nội dung: “Tính toán thiết kế cầu trục tải nâng 10T, khẩu độ 16m)”.Trong đó nhiệm vụ cụ thể của em là:

• Thiết kế tổng thể
• Thiết kế kết cấu thép cầu trục

        Do thời gian và trình độ còn có hạn nên đề tài này không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong thầy cô cùng các bạn đóng góp ý kiến, phê bình để đề tài được hoàn chỉnh.

          Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của cô giáo Nguyễn Thị Tâm và các thầy cô giáo trong bộ môn Máy Xây Dựng đã giúp em hoàn thành đề tài này!

                                                                        Hà nội ngày...tháng...năm 2012

                                                                                 Sinh viên thực hiện

                                                                                  

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VỀ CẦU TRỤC

1.1.Giới thiệu chung về cầu trục.

  - Cầu trục là loại máy trục có kết cấu giống chiếc cầu có bánh xe lăn trên đường ray chuyên dùng, nên còn gọi là cầu lăn. Nó được sử dụng rất phổ biến trong hầu hết các ngành kinh tế và quốc phòng để nâng - chuyển các vật nặng trong các nhà xưởng và kho; cũng có thể dùng để xếp dỡ hàng. Ngoài ra cầu trục còn dùng để lắp ráp thiết bị công nghiêp, thiết bị thuỷ điện lớn. Cầu trục có thể được trang bị móc câu, cơ cấu nam châm điện, hoặc gầu ngoạm tuỳ theo dạng và tính chất của vật nặng. Theo dạng kết cấu thép của cầu trục, người ta phân loai thành: Cầu trục một dầm và cầu trục hai dầm.

  - Các bộ máy của cầu trục có thể được dẫn động bằng tay hoặc bằng động cơ điện dùng mạng địên công nghiệp. Cầu trục được điều khiển do người lái chuyên nghiệp từ trong ca bin treo ở một đầu cầu lăn. Trường hợp dùng palăng điện làm cơ cấu nâng thì có thể được điều khiển từ mặt nền nhà xưởng qua hộp nút ấn điều khiển. Ở trường hợp này có thể không cần người lái chuyên nghiệp     

  - Các thông số cơ bản của cầ trục là: sức nâng tải Q(T), khẩu độ L(m), chiều cao nâng H(m), vận tốc làm việc của các bộ máy và chế độ làm việc của các bộ máy của cầu trục.

1.2.Các dạng cầu trục đang được sử dụng ở việt nam hiện nay.

     Hiện nay ở việt nam đang sử dụng và chế tạo rất nhiều loại cầu trục với các kích thước, tải trọng và chế độ làm việc khác nhau để phục vụ cho nghành công nghiệp của đất nước .Ta có thể chia cầu trục ra làm các loại sau.

       * Dựa vào tải trọng nâng: Cầu trục được chia ra làm các loại sau.

• Loại nhẹ: có tải nâng từ 1¸5 tấn
• Loại trung bình: có tải nâng từ 5¸16 tấn
• Loại nặng: có tải nâng từ 16 ¸80 tấn
• Rất nặng: có tải nâng lớn hơn 80 tấn

       * Dựa vào chế độ làm việc: Cầu trục chia làm các loại sau.

• Chế độ làm việc nhẹ: Đặc điểm của chế độ này là hệ số sử dụng tải trọng thấp (k­_Q­ ­=0,5) ,cường độ làm việc nhỏ , trung bình CĐ = 15%, số lần mở máy trong một giờ ít(dưới 60 lần)
• Chế độ làm việc trung bình: Đặc điểm của chế độ này là hệ số sử dụng tải trọng (k­_Q­) đạt khoảng 0,75; vận tốc làm việc trung bình; cường độ làm việc CĐ=25%; số lần mở máy trong một giờ đến 120 lần
• Chế độ làm việc nặng: Đặc điểm của chế độ này là hệ số sử dụng tải trọng cao (k­_Q­ ­=1) _­­ , vận tốc làm việc lớn, cường độ làm việc CĐ=40%, số lần mở máy trong một giờ đến 240 lần
• Chế độ làm việc rất nặng: Đặc điểm của chế độ này là hệ số sử dụng tải trọng k­_Q­ luôn luôn bằng 1, vận tốc cao, cường độ CĐ = (40 ¸ 60)% , số lần mở máy trong mộy giờ đến 360 lần

      *  Dựa vào dạng kết cấu thép: Chia làm các loại sau

• Cầu trục một dầm
• Cầu trục hai dầm

      * Dụa vào công dụng: chia ra làm các loại sau 

• Cầu trục công dụng chung
• Cầu trục chuyên môn hoá phục vụ xếp dỡ

1.3. Giới thiệu về cầu trục hai dầm

       Cầu trục hai dầm là loại máy trục kiểu cầu nó có hai dầm chủ hoặc hai dàn chủ liên kết với hai dầm đầu bằng phương pháp hàn hoặc bằng bu lông , trên dầm đầu lắp các cụm bánh xe di chuyển cầu để cho cầu di chuyển dọc theo đường ray chuêyn dùng đặt trên cao dọc nhà xưởng hoặc ở ngoài trời.

       Xe con mang hàng của cầu trục được di chuyển dọc thao đường ray ghép trên hai dầm chủ hoặc dàn chủ, trên xe con có đặt bộ máy nâng - hạ hàng và bộ máy di chuyển xe con

CHƯƠNGII

LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

I. Xây dựng và lựa chọn phương án thiết kế cầu trục hai dầm.   

 Dựa vào yêu cầu của đề tài là tính toán thiết kế cầu trục hai dầm lắp gầu ngoạm có:

                       + Tải trọng nâng: Q =10 tấn

                       + Khẩu độ          : L =16 m

                       + chiều cao nâng: h =9 m

                       + Vận tốc nâng   : V= 10m/ph

                       + Tốc độ di chuyển cầu: V= 40 m/ph

                       +  Chế độ làm việc: 25% 

   Trong đó nhiệm vụ cụ thể của em là:

        - Tổng quan về cầu trục có tải trọng nâng lớn hơn 10(T)lắp gầu ngoạm

        - Lựa chọn phương án thiết kế

        - Tính toán thiết kế tổng thể cầu trục

        - Tính toán thiết kế kết cấu thiép dầm chính ,dầm đầu

        - Tính toán liên kết, mối nối, mặt bích, lan can. . .

        - Quy trình chế tạo kết cấu thép dầm chính, dầm đầu

        - Lắp dựng cầu trục

        - Kiểm, tra thử tải, kết luận

ÞTa đưa ra một số phương án thiết kế cầu trục như sau

I.1.Phương án dầm chủ. 

1.Phương án I: Cầu trục hai dầm chủ dạng dàn

1.1 Cấu tạo:

    Trong đó:

1. Dầm chính
2. Dầm đầu
3. Dầm chạy
4. Giàn chủ
5. Xe con
6. Gầu ngoạm
7. Cơ cấu di chuyển cầu

1.2. Ưu nhược điểm:    

    * Ưu điểm:

           + Trọng lượng kết cấu thép nhẹ

           + Độ cứng ngang tốt

    * Nhược điểm:

           + Chế tạo phức tạp

           + Tốn kém

           + Độ bền mỏi thấp

           + Không có khả năng hàn tự động

2.Phương án II: Cầu trục hai dầm chủ dạng hộp

2.1 Cấu tạo:

                                                       Hình 2.2

   Trong đó:

1. Dầm chính
2. Dầm đầu
3. Dầm chạy
4. Hành lang đi lại
5. Xe con
6. Gầu ngoạm
7. Cơ cấu di chuyển cầu

2.2. Ưu nhược điểm    

    * Ưu điểm:

           + Do có mặt cắt dạng hộp nên độ cứng ngang tốt

           + Có mặt cắt thay đổi theo chiều dài do đó tiết kiệm được vật liệu, giảm nhẹ

              trọng lượng dầm

             + Rễ chế tạo

             + Sử dụng rộng rãi và thuận tiện cho khai thác

             + Sử dụng được các cụm bánh xe tiêu chuẩn

             + Giảm nhẹ trọng lượng dầm                                                     

    * Nhược điểm:

             + Trọng lượng bản thân cầu lớn

 

3.Phương án III: Cầu trục hai dầm chủ tổ hợp chữ I

3.1 Cấu tạo:

       Trong đó:

1. Dầm chính
2. Dầm đầu
3. Dầm chạy
4. Xe con
5. Gầu ngoạm
6. Cơ cấu di chuyển cầu

3.2. Ưu nhược điểm    

    * Ưu điểm:

           + Kết cấu đơn giản, tiết kiệm công chế tạo

           + Giá thành chế tạo hạ

    * Nhược điểm:

           + Tính toán kết cấu thép phức tạp

           + Về mặt công nghệ khung, giàn để tăng độ cứng vững không thuận tiện

           + Tải trọng bị hạn chế vì dầm chính là dầm tổ hợp chữ I

          * Kết luận:

   Qua việc phân tích ưu nhược điểm của các phương án đã nêu trên, để phù hợp với yêu cầu của đề tài là Thiết kế cầu trục hai dầm lắp gầu ngoạm với các  thông số sau:

                 - Tải trọng nâng Q = 10(T)

                 ­_­­_­­­­- Khẩu độ L = 16(m)

                 ­_­­_­­­­- chiều cao nâng h = 8(m)

                 ­_­­_­­­­- Tốc độ nâng V_n = 10 (m/ph)

                 ­_­­_­­­­- Tốc độ di chuyển cầu V_dc =40 (m/ph)

                 ­_­­_­­­­- Chế độ làm việc CĐ = 25%

  Þ Ta  chọn phương án 2 làm phương án thiết (Hình vẽ 2.2)

II.2.phương án dầm đầu.

1. Phương ánI.     

1.1. Kết cấu dầm đầu có dạng sau:

1.2. Ưu - nhược điểm.

 * Ưu điểm:

           + Đảm bảo độ cứng vững theo các phương

           + Tải nâng lớn

 * Nhược điểm:

           + Chế tạo phức tạp                       

           + Trong thực tế ít sử dụng

           + Trọng lượng kết cấu thép lớn  

2. Phương án II.

2.1. Kết cấu dầm đầu có dạng sau :

Dầm đầu được chế tạo làm hai phần riêng biệt sau đó liên kết lại bằng mặt bích và bu lông

2.2. Ưu - nhược điểm.

  *Ưu điểm:

          + chịu lực theo các phương tương đối tốt

          + tải nâng lớn

  *Nhược điểm:

          + Chế tạo phức tạp

          + giá thành đắt

          + Trong thực tế ít sử dụng

          + Lắp ráp khó khăn

          + Trọng lượng kết cấu thép lớn

3.Phương án III.

3.1. Kết cấu dầm đầu có dạng sau :

3.2. Ưu - nhược điểm.

       *Ưu điểm:

               + Chịu lực tương đối tốt theo các phương

               + Kết cấu nhẹ

               + Chế tạo đơn giản

               + Giá thành giẻ

               + Có thể chế tạo hàng loạt

               + Sử dụng rộng rãi

       *Nhược điểm:

               + Kết cấu tương đói lớn

               + Gí công đòi hỏi kỹ thuật cao

4.Phương án IV.

4.1. Kết cấu dầm đầu có dạng sau :

4.2. Ưu - nhược điểm.

       *Ưu điểm:

               + Chịu lực tương đối tốt theo các phương

               + Kết cấu nhẹ

               + Chế tạo đơn giản

               + Có thể chế tạo hàng loạt

       *Nhược điểm:

               + Gia công lắp ráp phải chính xác

               + chỉ dùng cho cầu trục khẩu độ ngắn

               + Khó  khăn trong việc lắp giáp, bôi chơn bánh xe di chuyển

         * Kết luận:

   Qua việc phân tích ưu nhược điểm của các phương án đã nêu trên, để phù hợp với yêu cầu của đề tài là Thiết kế cầu trục hai dầm lắp gầu ngoạm với các  thông số sau:

                 - Tải trọng nâng Q = 10(T)

                 ­_­­_­­­­- Khẩu độ L = 16(m)

                 ­_­­_­­­­- chiều cao nâng h = 8(m)

                 ­_­­_­­­­- Tốc độ nâng V_n = 10 (m/ph)

                 ­_­­_­­­­- Tốc độ di chuyển cầu V_dc =40 (m/ph)

                 ­_­­_­­­­- Chế độ làm việc CĐ = 25%

   Trong đó nhiệm vụ cụ thể của em là:

                 - Tổng quan về cầu trục có tải trọng nâng lớn hơn 10(T)lắp gầu ngoạm

                 - Lựa chọn phương án thiết kế

                 - Tính toán thiết kế tổng thể cầu trục

                 - Tính toán thiết kế kết cấu thiép dầm chính ,dầm đầu

                 - Tính toán liên kết, mối nối, mặt bích, lan can. . .

                 - Quy trình chế tạo kết cấu thép dầm chính, dầm đầu

                 - Lắp dựng cầu trục

                 - Kiểm, tra thử tải, kết luận      

  Þ Ta  chọn phương án 3 làm phương án thiết (Hình vẽ 2.6)

CHƯƠNGIII

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TỔNG THỂ

         Kết cấu kim loại của cầu trục là phần chiếm nhiều kim loại nhất trong toàn bộ cầu trục. Vì thế để có khối lượng của cầu trục hợp lý cần phải thiết kế và tính đúng phần kết cấu kim loại của nó .Ngoài vịêc phải bảo đảm độ bền khi làm việc kết cấu kim loại cần phải dễ gia công ,đẹp , có giá thành thấp , bề mặt ngoài của kết cấu cần phải đánh phẳng để dễ đánh gỉ và dễ sơn    

2.1. Tính toán thiết kế tổng thể.

          Ở  trên ta đã xác định được phương án thiết kế kết cấu thép của dầu trục, từ yêu cầu thiết kế là: Thiết kế cầu trục lắp gầu ngọam có khẩu độ L= 16(m), tải trọng nâng Q=10(T), chiều cao nâng h = 9(m), vận tốc nâng V_n= 10(m/ph), vận tốc di chuyển cầu V_dc = 40(m/ph), chế độ làm việc CĐ =40%

   Ta định ra kết cấu thép tổng thể sơ bộ của cầu trục như sau.

2.1.1. Đối với dầm chính.

  * Xác định chiều cao của dầm chính. 

         Chiều cao của dầm chính được xác định theo công thức (8.24,[1]).

                                       H = ()L           ,(1)

           Trong đó:

                  H- chiều cao dầm chính (m)

                  L -Khẩu  độ của cầu trục (m)

                        L = 16(m)

  Thay giá trị vào công thức (1)

                                   Þ H = ().16 = (1.143 ¸ 0.889) m

   Ta chọn:

          H = 0.9 (m) =900 (mm)

  * Trọng lượng kết cấu thép của dầm chủ.

     Dựa vào một số giá cầu có sẵn trong thực tế ,ta sơ bộ chọn trọng lượng kết cấu thép của dầm chính là: G_dc = 37000 N

2.1.2. Đối với dầm đầu.

  * Xác định chiều cao của dầm đầu.

      Để tiện cho việc lắp giáp dầm chính với dầm đầu ,ta sơ bộ chọn chiều cao của dầm đầu bằng 1/2  chiều cao dầm chính H₀ = H = 900 = 450 mm

  * Xác định khoảng cách tâm trục bánh xe di chuyển cầu

      Khoảng cách tâm trục bánh xe di chuyển giá cầu được xác định theo công thức kinh nghiêm, ([3]).

                                       B ³ (-)L   ,(2)

 Trong đó :

                   B- Khoảng cách tâm trục bánh xe di chuyển giá cầu, (m)

                   L- Khẩu độ của cầu trục, (m)

                     L = 16 m

   Thay giá trị L =16 m vào công thức (2) ta có:

                        B ³ (-)16 = (2,3--3,2) , (m)

   Ta chọn:       B = 3,2 (m) = 3200 (mm)

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP

  Kết cấu thép của cầu trục là phần chiếm nhiều kim loại nhất trong toàn bộ cầu trục, vì thế để có khối kượng hợp lý cần phải thiết kế và tính đúng phần kết cấu kim loại của nó.

4.1. Tính toán thiết kế dầm chính.

4.1.1.Tính toán sơ bộ chọn mặt cắt của dầm chính.

4.1.1.1.Xây dựng giản đồ tính toán.

              Dầm chính đã lựa chọn có kết cấu như sau

Do hai  đầu của dầm chính được hàn cứng với dầm đầu , nên để tiện cho việc tính toán ta coi dầm chính như một dầm giản đơn có hai gối tựa, có khoảng cách tâm hai gối tựa là L(khẩu độ của cầu trục). Dầm chịu lực chủ yếu là của xe con và tải trọng (Q ) của hàng nâng

Hình 4.2

4.1.1.2. Tình hình chịu lực của dầm chính.

1. Tải trọng tĩnh(Q_t):

 - Đó là trong lượng bản thân của dầm chính(Q_dc)

Tải trọng này có phương là phương thẳng đứng ,chiều từ trên hướng xưống dưới và ta coinhư nó phân bố đều trên suốt chiều dài dầm chính

      - Để xét đến ảnh hưởng của lực động trong quá trình làm việc, tải trọng tĩnh trong tính toán(Q) được nhân với hệ số động lực học (Y₁) .

Q = Y₁. Q_dc  ,  N

       Trong đó:

              - Y₁: Hệ số lực động (Y₁=1), ( Bảng6.1,[3] )

              - Q_dc: Trọng lượng dầm chính, Q_dc= 37000 N

                                  Þ Q= 1.37000 = 37000 N

   b. Tải trọng di động(Q_dđ):

       - Tải trọng di động bao gồm: Do áp lực thẳng đứng của các bánh xe của xe lăn khi di chuyển dọc theo kết cấu của kim loại. Tải trọng này sinh ra do trọng lượng của vật nâng và trọng lượng xe lăn

       - Tải trọng này có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống và di chuyển dọc theo dầm chính

  Tải trọng này được xác định theo công thức (5.3,[1])

                                             P= P_x + P,  N

 

  Trong đó:

       - P_x : Áp lực của bánh xe do trọng lượng của xe lăn kể cả bộ phận mang G_0,gây                        ra ,  (N)

       - P: Áp lực của bánh xe do trọng lượng của vật nâng gây ra, N

                                             P = k₂.Q, N

     Với:     

       - Q  : Tải trọng hàng nâng, Q =10T = 100000 N

       - k₂   : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc chế độ làm việc của máy, (k₂ = 1.2)

* Xác định tải trọng tác dụng lên các bánh xe:

  Sơ bộ chọn sơ đồ để xác định tải trọng lên các bánh xe

      Tải trọng lên bánh xe:

          + Khi không có vật nâng: Trọng lượng xe xem như phân bố đều lên các bánh xe, các bánh xe chịu tải trọng ít nhất P_min

                              P_min =  =   = 20000  N   

Hình4.3:Sơ đồ xác định tải trọng lên các bánh

          + Khi có vật nâng: Tải trọng tác dụng lên các bánh xe sẽ không phân bố đều

    - tổng tải trọng tác  dụng lên bánh bị dẫn:

                              P_bd =  Q.  = 100000.  = 50781,25  N

    - tải trọng do trọng lượng vật nâng tác dụng lên bánh A và bánh D là:

                              P_A = P_D = P_bd.  = 50781,25. = 25390,63  N

     - Tổng tải trọng tác dụng lên bánh dẫn :

                              P_d = Q. = 100000. = 49218,74

     - Tải trọng do trọng lượng vật nâng tác dụng lên bánh C và bánh B là:

                              P_C = P_B = P_d.  =49218,74.  = 24609,37  N

     - Tải trọng do trọng lượng xe lăn kể cả bộ phận mang và vật nâng tác dụng lên các bánh xe Avà B,C,D khi có kể đến hệ số điều chỉnh:

        P_A^’ = P_D^’ = k₂.P_A +  = k₂ .P_D +  = 1,2.25390,63 + = 50468,8 N

        P_C^’ = P_B^’ = k₂ .P_C +  = k₂. P_B +  = 1,2.24609,37 +  = 49531,2 N

     - Tải trọng do trọng lượng xe con kể cả bộ phận mang và vật nâng tác dụng lên  các bánh xe A và B,C,D khi không kể đến hệ số điều chỉnh:

        P_A^’’ = P_D^’’ = P_A +  = P_D +  = 25390,63 +  = 45390,63 N

        P_C^’’ = P_B^’’ = P_C +  =  P_B +  = 24609,37 +  = 44609,37                      

   c. Tải trọng quán tính (P):

      - Lực quán tính sinh ra khi khởi động hoặc phanh hãm các cơ cấu di chuyển xe con nâng- hạ hàng và giá cầu. Để xác định được lực quán tính lớn nhất ta tính cho trường hợp phanh gấp

       + Lực quán tính lớn nhất sinh ra khi hãm xe con đang nâng hàng chuyển động dọc cầu

               P_qt^’’ = =  = 6484,4  N

       + Lực quán tính lớn nhất sinh ra khi hãm giá cầu( do trọng lượng xe lăm với vật nâng),(lực này đặt tập trung ở giữa dầm)

               P_qt^’ =  =  = 4500  N

       + Lực quán tính lớn nhất sinh ra khi hãm giá cầu( do trọng lượng của dầm chính)

              P_qt =

  Trong đó :

             q- Tải trọng phân bố đều trên suốt chiều dài dầm chính

                              q = k₁

            G_dc- Trọng lượng dầm chính,  G_dc =37000 N

             L  - Khẩu độ cầu trục,    L = 16000  mm  

             k₁ -  Hệ số điều chỉnh, k₁ =1(tài liệu[1])    

......................................

4. Tạo phôi.

 4.1.Dầm chính:

     - Vật liệu: Thép CT3

        + Thép tấm trơn dài 6000mm, rộng 1500mm, dầyd₁ = 6mm: 6tấm

        + Thép tấm trơn dài 6000mm, rộng 1500mm, dầyd₂ = 8mm: 1tấm

     +Lây dấu vật liệu:

Khi gia công vật liệu tạo phôi bao giờ cũng phải xác định được mặt chuẩn để gia công nhằm hạn chế đến mức tối đa  sự sai lệch về kích thước, hình dáng hình học của phôi được tạo ra.

Phôi chế tạo kết cấu thép cầu trục có đặc điểm:

- Các đường bao của phôi đều là những đường thẳng có phương song song và phương vuông góc với nhau nên mặt chuẩn gia công chế tạo phôi là hai mặt phẳng vuông góc với nhau.

- Việc xác định mặt chuẩn gia công, ta chỉ việc xác định hai đường thăng vuông góc trên bề mặt tấm vật liệu sao cho hợp lý nhất.

          Lấy dấu vật liệu chế tạo phôi:

          Việc lấy dấu chế tạo của bản cánh trên, bản bụng, bản cánh dưới của dầm chính, của dầm đầu trên vật liệu thép CT3 là việc xác định vị trí khoảng cách giao điểm của các đường thẳng song song với hai đường chuẩn .

- Bản bụng dầm chính:

Hình 5.10

- Bản cánh dầm chính.

Được xác định tương tự như tấm 2 của bản bụng.

Bản cánh trên kích thước :

Bản cánh dưới kích thước :Hình 5.12

   Sau khi lấy dấu các bản cánh và bản bụng dầm chính các tấm thép còn lại ta tận dụng dùng làm các tấm tăng cường và dầm đầu.

4.2. Dầm đầu

    + Vật liệu : Thép CT3

          -  Thép tấm trơn dài 6000mm, rộng 1500mm, dầyd₁ = 6mm: Tận dụng thép còn lại sâu khi chế tạo dầm chính

          - Thép tấm trơn dài 6000mm, rộng 1500mm, dầyd₂ = 8mm: 1tấm

     + Lây dấu vật liệu:

-Bản cánh trên và bản cánh dưới dầm đầu.

Hình 5.13

- Bản bụng dầm chính:Hình 5.14

   Sau khi lấy dấu các bản cánh và bản bụng dầm đầu còn lại các tấm thép thừa ta dùng làm các tấm tăng cườmg

4.3. Gia công cắt vật liệu:

          Sử dụng mỏ cắt bằng tay, máy cắt bản tự động (con rùa) để cắt các đường cắt có kích thước ngắn và đường cắt có kích thước ngắn và đường có kích thước lớn.

          Sử dụng máy cắt toạ độ để cắt bằng phương pháp chép hình của những phôi cắt có hình dạng, kích thước giống nhau.

          Chiều dày của tấm vật liệu d=6¸8mm. Chiều rộng cắt là 3mm nên trong quá trình cắt phải trừ đi một lương dư gia công S=1,5mm tính từ tâm mỏ cắt đến đường chuẩn kích thước của phôi chế tạo.

Tiến hành cắt;

Mỏ cắt phải đặt nghiêng một góc 200¸300 về phía ngược hướng cắt. Tốc độ cắt V_C=370¸400m/phút.

4.4. Gia công hàn tạo phôi:

          Để tạo phôi bản cánh trên, bản bụng và bản cánh dưới của dầm chính và dầm đầu phải nối ghép các tấm thép đã gia công cắt ở trên bằng mối ghép hàn giáp mối.

1. Bản cánh trên:

Chiều dầy vật liệu d₁=8mm.

          Sử dụng que hàn $42, đường kính que hàn d_q =5mm.

          Cường độ dòng điện I_h=180¸250(A).

Phải hàn đính mối ghép trước khi tiến hành hàn, khoảng cách mối hàn đính là 200¸250mm, chiều dài vết hàn đính: 1

Sau khi hàn, kết câú thường bị biến dạng hình học cong vênh không phẳng. Do đó phôi tạo ra không có độ đồng phẳng gây khó khăn khi nối ghép hàn bản cánh với bản bụng tạo dầm chính, dầm chính không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật.

        Để hạn chế đến mức tối đa biến dạng cong vênh thì sử dụng một số biện

pháp làm giảm biến dạng:

- Khi hàn phải tiến hành hàn theo một chiều hoặc hàn từ giữa ra, không được hàn từ hai đầu vào để giảm đến mức thấp nhất độ co ngang của mối ghép.

- Đặt vật kê ngược với chiều bị uốn của mối ghép hàn.

- Sau khi hàn vẫn bị biến dạng cong vênh thì sử dụng phương pháp nắn nguội bằng cách cho phôi chạy qua máy cán nguội.

5. Gá hàn:

5.1. Gá hàn liên kết dầm chính và dầm đầu:

          Để đảm bảo độ chính xác khi chế tạo kết cấu, giảm đến mức thấp nhât sự sai lệch cũng như biến dạng sau khi hàn liên kết bản cánh với bản bụng, bản ngăn với bản cánh trên và bản bụng. Trước khi hàn phải thực hiện bước hàn gá liên kết định vị vị trí của tấm ghép, sau đó tiến hành hàn liên kết chung với nhau.

    *Quy trình hàn liên kết tạo dầm chính và dầm đầu tiến hành thực hiện theo các bước:

+ Chuẩn bị mặt bằng gia công, các dụng cụ đồ gá, chêm cần thiết.

+ Tạo độ vồng cho phép ban đầu của dầm chính: 1/1500 (tạo độ vồng của bản cánh trên với mặt chuẩn gia công)

+ Định vị trí mối ghép của bản ngăn với bản cánh trên, bản bụng với bản cánh trên.

          + Hàn liên kết bản ngăn với bản cánh trên (trước khi hàn phải chọn phương án ga lắp hợp lý, tạo độ vuông góc của các bản ngăn với mặt chuẩn

ngăn với mặt chuẩn gia công).

Tiến hành hàn đính một số điểm đảm bảo vị trí tương đối của kết cấu trong quá trình hàn nối ghép tránh hiện tượng cong vênh sau khi hàn.

+ Hàn liên kết thép góc đều cạnh L50x50 chống phùng của bản bụng, sau đó hàn liên kết bằng mối ghép hàn liên tục suốt chiều dài.

+ Hàn liên kết bản bụng với bản cánh trên và bản ngăn.

+ Gá hàn liên kết các bản cánh dưới với bản bụng.

5.2. Gá hàn liên kết dầm chính với dầm đầu:

          Vật liệu chế tạo dầm  chính là thép CT3, loại thép này cơ tính có thể hàn tốt, vì vậy trong quá trình hàn liên kết không yêu cầu biện pháp công nghệ đặc biệt. Đồng thời cũng không phải nung nóng trước khi hàn và nhiệt luyện sau khi hàn. Trong quá trình hàn chỉ cần tránh sinh ra biến dạng là được.

          Khi hàn liên kết tạo dầm đầu và dầm chính, môi ghép hàn liên kết là mối hàn góc chữ T hàn liên kết một bên.     

5.3.Chế độ hàn.

          Chế độ hàn là tổng hợp các tính chất cơ bản của quá trình hàn để nhận được mối ghép hàn có hình dáng kích thước mong muốn, nó được đặc trưng bởi đường kính que hàn, cường độ dòng điện hàn, tốc độ hàn, điện thế của hồ quang hàn.

5.3.1 Đường kính que hàn:

          Đối với mối ghép hàn liên kết bản cánh với bản bụng của dầm chính và dầm đầu. Đây là mối ghép hàn góc chữ T không vát cạnh.

          Ta sử dụng que hàn đường kính là:

Đối với mối ghép hàn chữ T liên kết bản ngăn với bản bụng của dầm chính và bản ngăn với bản bụng của dầm đầu là mối (hàn leo). Để đảm bảo chất lượng mối hàn ghép thì sư dụng que hàn có

đường kính .

5.3.2. Cường độ dòng điện hàn:

Trong quá trình tiến hành hàn, việc nâng cao dòng điện hàn có thể tăng tốc độ hàn do tăng nhanh tốc độ nong chảy của que hàn làm tăng hiệu suất

hàn:

                 

Trong đó:

      - Hệ số do tính chất que hàn.

   - Đường kính que hàn.

Khi  hàn mối ghép giữa bản ngăn với bản bụng I_h giảm 15¸20%.

Khi hàn mối ghép giữa bản cánh dưới với bản bụng I_h giảm 10¸15%.

5.3.3. Điện thế hồ quang;

              Tròn quá trình hàn hồ quang không nên dài quá, nếu dài quá thì hồ quang cháy không ổn định, độ sâu nóng chảy ít, dễ gây ra khuyết tật cạnh và các khuyết tật khác. Do đó phải sử dụng hồ quang ngắn để hàn, chiều dài hồ quang hàn không được vượt quá đường kính que hàn.

5.3.4. Tốc độ hàn:

          Phải căn cứ vào tình hình cụ thể của mối ghép , yêu cầu chất lượng của mối ghép để điều chỉnh tốc độ hàn, nhằm đảm bảo cho mối hàn chất lượng cao, thấp, rộng, hẹp đều nhau.

5.4. Những khuyết tật của mối hàn và biện pháp khắc phục:

          Mối ghép hàn liên kết trong kết cấu có rất nhiều dạng khuyết tật, thường là: nứt, lỗ hơi, lẫn xỉ hàn, hàn chưa thấu, thành cục, khuyết tật cạnh và kích thước mối hàn không phù hợp với yêu cầu.

5.4.1. Khuyết tật nứt:

          Nứt là một trong những khuyết tật nghiêm trọng nhất của mối hàn. Trong qua trình sử dụng cấu kiện hàn, nếu mối hàn có vết nứt thì vết nứt đó sẽ rộng dần ra khiến cấu kiện bị hỏng, nó gồm: nứt trong va nứt ngoài.

          *Những biện pháp để tránh sinh ra nứt:

1. Chọn vật liệu thép có hàm lượng lưu huỳnh và phôt pho thâp, đồng thời   chọn que hàn có tính chống nứt tương đối tốt.
2. Chọn trình tự hàn chính xác.
3. Giảm tốc độ làm nguội vật hàn.
4. Chọn dòng điện hàn thích hợp, có thể dùng cách hàn nhiều lớp và chú ý đắp đầy rãnh hồ quang.

5.4.2. Lỗ hơi:

          Khi hàn vì có nhiều thể hơi hoà trong kim loại nóng chảy, những thể hơi đó không thoát ra trước lúc vùng nóng chảy nguội do đó tạo thành lỗ hơi. Để phòng tránh sự phát sinh ra lỗ hơi cần chý ý:

- Dung que hàn, que hàn phải được sấy khô và mặt hàn phải lau khô, sạch sẽ.

- Giữ chiều dài hồ quang tương đối ngắn, không vượt qua 4mm.

- Sau khi hàn, không vội gõ xỉ hàn ngay, phải kéo dài thời gian giữ nhiệt cho kim loại mối hàn.

5.4.3. Lẫn xỉ hàn:

          Lẫn xỉ hàn là tạp chất kẹp trong mối hàn, tạp chất này có thể tồn tại trong mối hàn, cũng có thể nằm trên bề mặt mối hàn.

          *Biện pháp tránh sinh ra lẫn xỉ:

- Tăng dòng điện hàn cho thích hợp, khi cần thiết cho rút ngắn hồ quang hàn và tăng thời gian dừng lại của hồ quang.

- Triệt để chấp hành công tác làm sạch chỗ hàn.

- Kịp thời nắm vững tình hình vùng nóng chảy, để điều chỉnh góc độ hàn và phương pháp đưa que hàn.

5.4.4. Hàn chưa thấu:

          Hàn chưa thấu là một khuyết tật nghiêm trọng nhất, nó dẫn đến bị nứt, làm hỏng cấu kiện.

          Để tránh hàn chưa thấu, trong quá trình hàn nên tránh để xảy ra những hiện tượng: hở đầu nối góc và độ vát cạnh quá nhỏ. Dòng điện quá nhỏ, tốc độ hàn quá nhanh, góc độ que hàn hoặc cách đưa que hàn chưa chính xác, chiều dài hồ quang lớn. Khi cần thiết có thể tăng khe hở đầu nối.

5.4.5. Khuyết cạnh:

Ở chỗ giao nhau giữa kim loại của vật hàn với mối hàn có hình rãnh dọc, rãnh đó gọi là khuyết cạnh, nó làm giảm bớt bề dầy của kim loại vật hàn.

Khi cấu kiện chịu tải trọng động thì sẽ sinh ra vết nứt.

Để phòng sinh ra khuyết tật cạnh, phải chọn dòng điện hàn chính xác, lắm thật vững chiều dài hồ quang và cách đưa que hàn.

5.5 Kiểm tra chất lượng mối hàn:

          Để đánh giá chất lượng mối hàn, các định xem mối hàn có phù hợp với cường độ của kết cấu và yêu cầu của việc sử dụng thì việc kiểm tra chất lượng mối hàn là vô cùng quan trọng.

          Có nhiều phơng pháp kiểm tra, mỗi phương pháp có một đặc điểm riêng.

5.5.1. Kiểm tra hình dạng hình học của mối ghép:

          Khi kiểm tra hình dạng hình học của mối ghép, sử dụng phương pháp kiểm tra bằng trực quan và dụng cụ đo chuyên dùng, thước chuyên dụng.

5.5.2. Kiểm tra chất lượng mối ghép hàn không phá hỏng:

          Kiểm tra không phá hỏng dùng để kiểm tra mặt ngoài, dùng phương pháp kiểm tra bằng tia X, tia g.

• Kiểm tra bằng tia X:

Tận dụng đặc điểm của tia X có khả năng xuyên qua các loại vật chất khác nhau, cho nên dùng tia X kiểm tra những khuyết tật trong nội bộ mối hàn.

Khi kiểm tra bằng tia X, để tia X chiếu thẳng vào mối hàn, sau mối hàn đặt một chiếc hộp có đặt phim cảm quang, từ đó phát hiện được những khuyết tật bên trong mối hàn và đưa ra các phương án khắc phục khuyết tật đó.

• Kiểm tra băng tia g:

Lợi dụng năng lượng phóng xạ của các nguyên tố có tính phóng xạ để phóng ra những tia g. Nó có lăng lực xuyên qua rất mạnh dùng để kiểm tra khuyết tật bên trong mối hàn, phương pháp kiểm tra bằng tia g cũng tương tự như  phương pháp kiểm tra bằn tia X.    

CHƯƠNG VI

QUY TRÌNH LẮP DỰNG CẦU TRỤC

       

         Lắp đặt vào vị trí làm việc là giai đoạn cuối cùng của quá trình gia công chế tạo cầu trục .Quá trình lắp đặt được thực hiện qua nhiều nguyên công, nhiều bước với sự hỗ trợ của các máy móc thiết bị (cần trục, máy hàn…).

        Trước khi thực hiện quá trình lắp đặt các chi tiết lắp ghép phải được bôi dầu mỡ chống gỉ như trục bánh xe, bánh xe, ổ bi... Dàn kết cấu thép phải được sơn một lớp chống gỉ. Các bộ phận như động cơ, hộp giảm tốc, phanh, các thiết bị điện… phải được bảo vệ, bảo quản nơi khô ráo, tránh ẩm ướt.

6.1. Quá trình vận chuyển.

         Trước khi vận chuyển đến nơi lắp ráp, để đảm bảo cho quá trình vận chuyển được thuận lợi và đễ dàng thì cầu trục phải được tháo rời hoàn toàn thành từng cụm từng chi tiết riêng biệt sau đó dùng cầu trục (Nếu trong nhà xưởng đã có sẵn) hoặc cần trục, palăng để vận chuyển các cụm và các chi tiết lên xe vận chuyển. Quá trình vận chuyển này phải đảm bảo an toàn, các cụm và các chi tiết này được xếp lên xe sao cho gọn nhất có thể mà không ảnh hưởng đến khả năng làm việc sau này của nó . Khi vận chuyển cầu trục phải lưu ý nẹp buộc sao cho phần kết cấu thép không bị vặn, cong vênh. Động cơ, phanh, hệ thống điện và các thiết bị khác phải được bảo vệ cẩn thận, tránh ẩm ướt va đập. Trong quá trình vận chuyển phải đảm bảo an toàn cho người và các thiết bị vận chuyển, chấp hành các quy định của luật pháp hiện hành về sử dụng phương tiện vận chuyển và cách thức vận chuyển.(VD: Quy định về thời gian hoạt động, tải trọng cho phép và kích thước  bao của  xe đối với các tuyến đường mà xe chạy qua…)

6.2. Lắp ráp:

          Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của thiết bị và đảm bảo an toàn cho cầu trục

trong quá trình làm việc, khi lắp ráp phải tiến hành theo quy định sau:

6.2.1. Kiểm tra trước khi lắp ráp.

        Kiểm tra số lượng bộ phận và chi tiết của thiết bị theo sơ đồ kỹ thuật:

         +Kiểm tra lại các bộ phận như : hộp giảm tốc, động cơ, phanh, khớp nối… Nếu chưa đảm bảo kỹ thuật cần sửa chữa hiệu chỉnh ngay cho phù hợp với thiết kế.

         +Kiểm tra phần kết cấu thép, phát hiện và khắc phục ngay những khuyết tật có thể xảy ra .

         +Kiểm tra lại các mối hàn của dầm, đặc biệt chú ý mối hàn ở giữa dầm chính.

6.2.2. Quá trình lắp ráp:

6.22.1. Lắp ráp từng chi tiết thành cụm chi tiết trước khi vận chuyển .  

        Các chi tiết được lắp thành các cụm theo những quy trình lắp ráp và việc sử dụng các thiết bị phục vụ cho quá trình lắp ráp đã được quy định theo nhưng tiêu chuẩn riêng với từng cụm và từng chi tiết cần lắp ráp. Sau khi lắp ráp các cụm phải đảm bảo các yêu cầu về chế độ lắp ráp đã đề ra  trong  bản vẽ thiết kế. Các cụm chi tiết được lắp ráp trước khi vận chuyển gồm:

        -Dầm chính.

        -Dầm đầu.

        -Hộp giảm tốc, phanh, động cơ điện

        -Lắp các cụm bánh xe di chuyển chủ động và bị động

        -Lắp dựng xe con.

        -Lắp các cụm bánh xe di chuyển vào kết cấu thép dầm đầu.

6.2.2.2. Lắp đặt tại nơi khách hàng:

6.2.2.2.1. Lắp đặt ray :

         Quá trình hoạt động của cầu trục có an toàn hay không nó phụ thuộc rất nhiều vào việc lắp đặt ray. Nó phải được bảo đảm an toàn.

        -Khoảng cách giữa tâm hai ray là L = 16000 mm. Hai ray phải đảm bảo độ song song trên suốt chiều dài làm việc của cầu trục với sai số lắp ghép cho phép là:5 ¸ 10 mm/100000m chiều dài.

        - Độ phẳng của ray trong suốt chiều dài nhà xưởng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình di chuyển của cầu trục. Nếu độ phẳng tốt sẽ ít tiêu hao công suất máy và quá trench làm việc được nhẹ nhàng. Ngược lại nếu ray có độ dốc sẽ xuất hiện lực cản do dốc và nếu độ nhấp nhô lớn thì ảnh hưởng của tải trọng động đến các chi tiết, các bộ phận sẽ tăng, tuổi thọ của chúng sẽ giảm. Các bánh xe sẽ bị mòn  không đều, các bu lông lắp ghép bị nới lỏng. Do đó độ dốc tối đa của ray cho phép là

 1: 25000.

                   - Để lắp đặt ray lên dầm đỡ, ta dùng các tấm kẹp ray. Các tấm kẹp  này được định vị với dầm đỡ ray bằng các cặp bu lông đai ốc. Dầm đỡ ray được đặt trên các vai cột. Các vai cột này được hàn gá trên các cột của nhà xưởng.

 

Hình6.1: Sơ đồ cột đỡ ray di chuyển cầu

1.Ray KP-70; 2.Tấm kẹp ray;

3.Dầm đỡ ray; 4.Vai cột;5.Cột nhà xưởng

        Hình 6.2: Sơ đồ lắp ray KP- 70

        Quá trình lắp đặt ray dùng cần trục ô tô cẩu ray lên, ở mỗi bên cho hai người công nhân bắt bu lông định vị ray và một người làm tín hiệu căn chỉnh cho chuẩn. Có các cách hiệu chỉnh ray:

        +Dùng dây đo đường chéo. Các dây này bằng nhau và có lực căng  tương đương nhau.

        + Dùng thiết bị đo( máy thuỷ bình, kinh vĩ) và các thiết bị căn chỉnh độ phẳng chuyên dùng.

6.2.2.2.2. Lắp ráp cầu trục:

         *Bước 1: Chuẩn bị phương tiện:

        - Chuẩn bị mặt bằng vững chắc, bằng phẳng, đủ rộng cho các phương tiện làm  

việc trong quá trình lắp dựng.

        - Chuẩn bị hai giá chữ A, một giá cố định, một giá di động.

        - Chuẩn bị điện năng phục vụ cho máy hàn và các thiết bị có liên quan.

        - Chuẩn bị máy hàn, que hàn, kính hàn.

        - Chuẩn bị dây chằng néo, thước đo, dây tuyô chứa nước căn chỉnh khác.

        - Chuẩn bị cẩu.

        - Kiểm tra lại đường chạy bố trí trên giá chữ A.

        - Tập kết các thiết bị cần lắp ráp.

          Hình 6.3: Sơ đồ đặt hai giá chữ A

        * Bước 2: Lắp dầm đầu lên giá chữ A

        - Đặt hai dầm đầu lên giá chữ A bằng cầu trục (Nừu trong nhà xưởng đã có sẵn cầu trục) hoặc bằng palăng, cần trục ô tô sau đó căn chỉnh dầm đầu. Quá  trình cần ít nhất hai người để điều chỉnh vị trí dầm đầu.

        - Căn chỉnh dầm đầu: Quá trình căn chỉnh cần ít nhất hai người để điều chỉnh dầm đầu và hai người dùng các thiết bị đo.

        + Căn chỉnh khẩu độ: Căn chỉnh sao cho khoảng cách giữa tâm hai bánh xe của hai dầm đầu là :L = 16000 mm.

        + Căn chỉnh thăng bằng: Điều chỉnh cao độ hai dầm đầu hai bên bằng nhau

( H = H^’ ) bằng cách điều chỉnh các vít trên giá chữ A di động. Kiểm tra sự thăng bằng nhờ dây tuy ô có chứa nước.

        + Căn chỉnh độ song song giữa hai dầm đầu.

        - Cố định dầm đầu nhờ các dây chằng néo và gi ữ.

Hình 6.4: Sơ đồ đặt dầm đầu lên giá chữ A

*Bước 3: Lắp dầm chủ lên dầm đầu.

        - Nâng dầm chính lên dầm đầu bằng cầu trục (Nếu trong nhà xưởng đã có sẵn   cầu trục) hoặc dùng palăng, cần trục ô tô.

        - Căn chỉnh dầm chính.

        +Căn chỉnh khoảng cách giữa tâm hai ray di chuyển xe con L =14000mm.

        + Căn chỉnh độ song song giữa hai dầm chính.

        +Căn chỉnh độ vuông góc giữa dầm đầu và dầm chính

        - Hàn đính giữa dầm đầu và dầm chủ:

        - Kiểm tra :

        -Kiểm tra kích thước giữa các ray di chuyển xe con, giữa các bánh xe di chuyển cầu, kiểm tra độ thăng bằng, độ song song..

        - Hàn chuẩn dầm chủ với dầm đầu:

           Trong quá trình lắp dầm chủ với dầm đầu cần ít nhất hai người để điều chỉnh dầm đầu vào vị trí cần lắp ráp, một thợ hàn, ngoài ra còn cần hai người sử dụng các dụng cụ đo. Sau khi lắp ráp các khoảng cách đảm bảo yêu cầu( Khẩu độ 14m, khoảng cách hai ray di chuyển xe con là 1,6m), dầm chủ vuông góc với dầm đầu, hai dầm chủ, hai dầm đầu đảm bảo song song nhau, các dầm phải thăng bằng.

Hình 6.5 : Sơ đồ đặt dầm chính lên dầm đầu

       * Bước 4:Kiểm tra.

        -Kiểm tra kích thước: Khoảng cách giữa tâm các bánh xe di chuyển cầu, khoảng cách tâm hai ray di chuyển xe con, độ thăng bằng..

        -Kiểm tra mối hàn: Chiều cao đường hàn và chất lượng mối hàn.

        *Bước 5: Lắp đặt lan can và cơ cấu di chuyển cầu trục

          Lắp các chi tiết và các thiết bị còn lại.

       *Bước 6:Chuẩn bị đưa cầu trục lên ray nhà xưởng.

          Cầu trục được đặt lên ray nhà xưởng có thể trong giai đoạn nhà xưởng đã thi công hoàn thành (Đã lợp mái) hoặc khi chưa thi công xong (Chưa lợp mái). Ở đây ta xét trong trường hợp khó khăn nhất về không gian lắp dựng đó là nhà xưởng đã thi công xong và phần mái đã hoàn thiện.

          Trọng lượng phần kết cấu nặng nhất mà ta cần phải đặt lên ray là kết cấu thép dầm chủ, dầm đầu,sàn công tác và các cụm bánh xe di chuyển cầu (8,6 tấn). Để đưa cầu trục lên ray nhà xưởng thì phải chuẩn bị các phương tiện và thiết bị phục vụ sau:

          -Chuẩn bị mặt bằng cứng vững, bằng phẳng, thông thoáng cho xe cẩu làm việc. Có đường quay xe khi cần thiết. Chuẩn bị xe cẩu theo yêu cầu.

        - Chuẩn bị dây chằng néo.

        - Chuẩn bị dây an toàn phòng hộ khi leo trèo.

        - Đặt kết cầu trục vào vị trí thuận lợi nhất cho việc lắp đặt. Để tạo khoảng thông thoáng khi nâng cầu trục lên qua đường chạy thì đặt nghiêng cầu truch so cới phương dọc nhà xưởng một góc khoảng 45⁰.

        - Chuẩn bị các công cụ, thiết bị khác phục vụ lắp ráp.

        Quá trình chuẩn bị có thể dùng các xe vận chuyển để tập kết phương tiện, thiết bị. Dùng cần trục đê đặ cầu trục vào vị trí trước khi nâng lên đường chạy(Nên bố trí giá chữ A sao cho cầu trục sau khi lắp ráp thì ở đúng vị trí này. Khi đó thì không cần thực hiện bước này)

        Các dây điều chỉnh vi trí cầu trục được buộc vào hai dầm đầu. Yêu cầu buộc chắc chắn và gọn.

        - Kiểm tra các mối hàn, vị trí sẽ buộc cáp treo.

        -Kiểm tra lại đường chạy.

Hình 6.6. Chuẩn bị cầu trục

Sau khi chuẩn bị phương tiện, thiết bị xong ta tiến hành đưa câu trục lên ray. Trước khi đưa cầu trục lên ray ta phải kiểm tra lại ray, đuờng chạy. Tạo điểm chuẩn và xác định vị trí gá cho kết cấu thép ( 4 bánh xe di chuyển). Quá trình lắp đặt được thực hiện theo trình tự sau:

        - Buộc cáp vào vị trí đã định trước trên dầm chủ tạo thành quang treo. Tại các vị trí góc ngoài của dầm chủ tiếp xúc với cáp có bố trí các thanh thép L10 để tránh hư hỏng, cong vênh kết cấu thép .

        -Dùng cần trục móc cáp vào quang treo rồi kéo thẳng lên sau đó dùng dây chão để điều chỉnh tới vị vị trí dầm chủ vuông góc với ray di chuyển. Yêu cầu khi nâng cầu trục lên thì phải nâng cao vượt quá khỏi đỉnh ray ít nhất 100 mm mới được điều chỉnh vị trí cầu trục. Quá trình điều chỉnh được thực hiện thông qua các dâu chão đã được buộc sẵn trên dầm đầu. Hai bên cầu trục phải phối hợp điều chỉnh nhịp nhàng và đảm bảo an toàncho người và thiết bị. Khi hạ xuống các bánh xe phải tiếp xúc đều trên ray. Căn chỉnh, cố định cầu trục trên ray, lắp phần sàn công tác còn lại và chuẩn bị đưa xe con lên.

Hình 6.7: Sơ đồ dựng cầu trục lên nhà xưởng

 

  -Đặt xe con lên giá cầu: Dùng một cần trục đưa xe con lên , yêu cầu xe con vượt qua lan can không dưới 300 mm. Khi cẩu xe con lên yêu cầu xe con luôn luôn nằm ngang, Vị trí các bánh xe đúng vào vị trí các ray di chuyển xe con.

        -Lắp đặt ca bin.

         -Lắp đặt thiết bị điện.

         +Lắp đặt hệ thống điện cho cơ cấu di chuyển cầu trục.

         +Lắp đặt hệ thống điện cơ cấu di chuyển xe con .

Hình 6.8. Lắp đặt xe con

•Chọn cẩu cần thiết cho quá trình lắp dựng:

        +Trọng lượng toàn bộ cấu kiện mà ta cần nâng lên ở đây là 8,6 tấn.

        +Chiều cao từ mặt bằng nhà xưởng tới đỉnh ray di chuyển cầu h= 8m( Theo số liệu thực tế một số nhà xưởng hiện nay).

        +Khẩu độ của cầu trục L=14m, chiều rộng mặt cắt giữa cầu trục B ≈ 3m

        +Kích thước bao của cầu trục (cao) theo thiết kế lấy h₂ ≈1m.

        +Khoảng cách giữa hai mép ngoài của hai dầm chủ lấy tròn là B’=2m

        + Góc cáp buộc so với phương ngang một góc 45⁰

Để thuận tiện cho quá trình lắp đặt, cơ động khi sử dụng ta chọn cẩu để nâng cầu trục là loại cẩu ống lồng có chân chống.  Xét trường hợp bất lợi là khi đã nâng cầu trục vượt qua đỉnh ray 0,2 m và bắt đầu căn chỉnh, ta có sơ đồ tính :

Hình 6.9. Sơ đồ chọn cẩu

Theo như sơ đồ tính trên ta có:

        Trong đó:

        +h₁: Chiều cao từ đỉnh cần đến móc câu phụ thuộc vào từng loại cẩu, lấy h₁=2m.

        +h₂: Chiều cao quang treo, h₂=0,5B’tg45⁰=0,5.2.1=1m

        +a: Độ hở giữa cầu trục và cần, lấy a=0,5m

        Vậy:

        Hay

        Tổng chiều cao cần nâng: H=h+0,2+1+h₂+h₁=8+0,2+1+1+2=12,2m

        Vậy tầm của cần trục là:R=H.tgỏ =12,2.0,5=6,1m

        Như vậy để nâng cầu trục lên cần xe cẩu phải thảo mãn điều kiện:Với chiều cao nâng 12,2m ứng với tầm với 6,1m nâng được tải 8,4 tấn.

        Với cẩu TADANO TR-250M thì ở tầm với 6,5m thì có thể nâng được tải trọng 9 tấn với chiều dài cần 20,5m khi góc cẩu là 45⁰. Như vậy loại cẩu này có thể đẩm bảo yêu cầu cho việc lắp dựng cầu trục.

 6.3. Kiểm tra sau lắp ráp

        Trước khi cho chạy thử cần kiểm tra theo qauy định sau:

        -Kiểm tra toàn bộ cầu trục, các mốc hạn vị cầu, xe con.

        -Kiểm tra độ đồng tâm của trục động cơ, kiểm tra các bu lông móng... 

        -Kiểm tra sự hoạt động của các công tắc tơ hạn chế hành trình.

        -Kiểm tra tất cả các thiết bị điện.

        -Hiệu chỉnh rơ le nhiệt không vượt quá 29% dòng điên.

        *Khi kiểm tra song phải báo cáo với ban nghiệm thu mới được phép đóng điện cho cầu trục làm việc.

        *Trước khi cho chạy thử theo quy định bên nghiệm thu cần kiểm tra lại:

        + Mức dầu trong hộp giảm tốc, lượng mỡ trong ổ bi.

       +Trạng thái tiếp xúc của các công tắc điện.

        + Kiểm tra thông suốt mạch điện.

        +Kiểm tra sự hoạt động của phanh, để điều chình phanh cho phù hợp.

        +Kiểm tra lại tất cả thiết bị an toàn của cầu trục.

          +Kiểm tra lại tất cả chất lượng của mối hàn.

       + Kiểm tra các mối hàn.         

  6.4. Thử tải :

        Việc thử nghiệm để nghiệm thu được tiến hành trên nhà xưởng được gọi là thử nghiệm kiểm tra và việc thử nghiệm này nằm trong một trình tự thử nghiệm gọi là thử nghiệm sơ bộ và thử nghiệm định kỳ nhằm đánh giá chất  lượng của cầu trục khi đưa vào sử dụng phục vụ sản xuất trong xưởng.

  6.4.1. Thử tải tĩnh:

        Đối với các loại cầu trục cũng giống như đối với máy xếp dỡ trên cảng biển, sông thì tiến hành thử nghiệm tĩnh với tải trọng lớn hơn tải trọng     định mức 25%. Việc thử nghiệm được tiến hành thử nghiệm tại vị trí bất lợi nhất của cầu trục, độ cao nâng hàng là 100-200 mm. Trong thử nghiệm tĩnh, máy trục được thử nghiệm trong vòng 10 phút. Nếu sau 10 phút mà độ cao của tải trọng không thay đổi và sau khi xem xét kỹ các chi tiết và các cụm chi tiết  và đặc biệt là phần kết cấu thép mà không thấy biến dạng hay xuất hiên các vết nứt là đạt yêu cầu kỹ thuật. Mục đích của thử nghiệm tĩnh là độ bền chung của máy trục, độ bền của từng chi tiết chính và đặc biệt đối với cầu trục là độ ổn định của cơ cấu nâng khi làm việc.

  6.4.2. Thử tải động:

        Được thử nghiệm với máy xếp dỡ với độ vượt tải hơn 10% trong khi đó thực hiện nâng hạ hàng. Quá trình thư này nhằm kiểm tra tất cả các cơ cấu cua cầu trục, của cột đỡ và đường chạy:

        +Cho cầu trục di chuyển khi tải trọng trên móc câu là 110% tải danh nghĩa. Tiến hành nâng hạ 3 lần theo hai chiều lên xuống nếu tải không trôi thì đạt yêu cầu.

        + Cũng mang tải như trên, cho xe con di chuyển dọc dầm chính và cầu trục di chuyển dọc nhà xưởng. Nếu hệ thống làm việc ổn định, êm, nhẹ nhàng là đạt yêu cầu.

        Sau khi thử xong đảm bảo an toàn mới đưa cầu trục vào làm việc.

6.4.3. Thử nghiệm định kỳ.

        Thử nghiệm định kỳ được tiến hành sau một chu kỳ làm việc của cầu trục.

KẾT LUẬN

Trong thời gian qua, dưới sự hướng dẫn chu đáo và tận tình của các thầy cô giáo và sự nỗ lực của bản thân, em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao.

Tuy nhiên, do thời gian và trình độ còn hạn chế nên quá trình thiết kế chỉ mới dừng ở mức nghiên cứu, học tập, còn ít tính khả thi trong thực tế. Bởi vậy em mong được sự góp ý, phê bình của thầy cô trong bộ môn, và những người có kinh nghiệm trong nghành để đề tài của em được hoàn chỉnh hơn .

Cuối cùng em xin trân thành cảm ơn sự hướng dẫn chu đáo và tận tình của cô giáo Nguyễn Thị Tâm và các thầy cô giáo trong bộ môn đã giúp em trong quá trình thực hiện đề tài!

 

                                                        Hà Nội , ngày 04 tháng 05 năm 2012

                                                                   Sinh viên thực hiện: 

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

      [1] . Huỳnh Văn Hoàng, Đào Trọng Thường :

                           Tính toán máy trục

                           NXB KHKT- Hà Nội 1975.

      [2]. Vũ Đình Lai, Nguyễn Xuân Lựa, Bùi Đình Nghi

                   Sức bền vật liệu

                   NXB GTVT – Hà Nội 2000

      [3]. Nguyễn Văn Hợp, Phạm Thị Nghĩa:

                           Kết cấu thép MXD&XD

                           NXB GTVT-Hà Nội 1996

      [4]. Nguyễn Văn Hợp, Phạm Thị Nghĩa, Lê Thiện Thành:

                           Máy trục vận chuyển

                           NXB GTVT – Hà Nội 2000.

      [5]. ATLAS Máy Trục ( Bản tiếng Nga)

         NXB Moc…-1970

        [6]. ATLAS Máy Trục  ( Bản tiếng Việt)

                    NXB Đại Học Xây Dựng