Tải bản đầy đủ

Tính toán thiết kế hệ thống bãi đỗ xe tự động kiểu quay vòng tầng lập quy trình công nghệ chế tạo chi tiết tiêu biểu


1

TRƯỜNG ĐHGTVT TPHCM
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CƠ KHÍ – BM MXD&XD Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

HƯỚNG DẪN TRÌNH TỰ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ MÔN HỌC KẾT CẤU KIM LOẠI MÁY TRỤC

PHẦN I: HƯỚNG DẪN TRÌNH TỰ CHUNG
A – PHẦN THUYẾT MINH:
1 – Giới thiệu chung về máy trục trong đề tài:
 1.1 – Công dụng, tính năng, phạm vi sử dụng;
 1.2 – Cấu tạo;
 1.3 – Nguyên lý hoạt động;
 1.4 – Đặc điểm làm việc;
 1.5 – Các thông số cơ bản của máy trục.
2 – Thiết kế kỹ thuật:
 2.1 – Lựa chọn vật liệu chế tạo, kẻ bảng thống kê tất cả các thông số về kích thước, cơ
tính và thành phần hóa học của vật liệu chế tạo KCKLMT;

 2.2 – Thành lập bảng tổ hợp tải trọng của máy trục;
 2.3 – Lựa chọn phương pháp tính toán và tính toán các tải trọng trong bảng tổ hợp tải
trọng.
 2.4 – Tính toán kết câú thép theo từng tổ hợp đã lập ra (Sơ đồ tính ⇒ Bđồ nội lực ⇒
Bđồ ứng suất);
3 – Thiết kế công nghệ:
 3.1 – Cấu tạo và tính toán các mối liên kết: hàn, tán đinh, bu lông;
 3.2 – Lập quy trình công nghệ chế tạo KCKLMT;
 3.3 – Lập quy trình thử nghiệm KCKLMT.
B – PHẦN BẢN VẼ:
 B.1 – Bản vẽ tổng thể.
 B.2 – Bản vẽ sơ đồ động học các cơ cấu máy trục.
 B.3 – Bản vẽ KCKLMT.
 B.4 – Bản vẽ sơ đồ siêu âm đường hàn;
 B.5 – Bản vẽ thử nghiệm máy trục sau chế tạo.

PHẦN II: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

§1.2.THÉP DÙNG TRONG KCKL MXD&XD:

1.3.2. Thép dùng làm kết cấu chòu tải trọng động – [13]
Theo qui phạm chia các kết cấu xây dựng và công trình làm 4 nhóm và có hướng dẫn việc
sử dụng các số hiệu thép cho mỗi nhóm. Sau đây là số hiệu thép cho nhóm 1:
Phạm vi sử dụng: Các kết cấu hàn hoặc các cấu kiện của nó làm việc trong điều kiện đặc
biệt nặng hay chòu tác dụng trực tiếp của tải trọng động, tải trọng rung động hoặc tải trọng di
động (dầm cầu trục, dầm của sàn công tác, các cấu kiện của kết cấu bunke, các cầu bốc dỡ chòu
trực tiếp tải trọng động: các bản mắt của dàn, các kết cấu nhòp và gối đỡ của hành lang băng tải,
các cột hàn đặc biệt của hệ thống đường dây điện (ĐDK) vượt qua nhòp lớn và có chiều cao hơn
60 m; các dầm đỡ cầu trục của các công trình thủy công…(bảng 1.2)


2
Bảng 1.2 - Cường độ tiêu chuẩn và cường độ tính toán của một số thép cán, (Bảng 50 -[13])
Cường độ tiêu chuẩn Mpa
(kG/cm
2
)
Cường độ tính toán Mpa
(kG/cm
2


)
Stt
Mác thép ГОСТ hoặc TY
Loại
thép
cán
Chiều
dày
thép
cán
(mm)
Giới hạn
chảy σ
c
Giới hạn
bền σ
b

Giới hạn
chảy σ
c

Giới hạn
bền σ
b

01
18CП ГОСТ 23570 –79
Tấm 4-20 235(2400) 370(3800) 230(2350) 360(3650)
02
18ГПC ГОСТ 23570 –79
Tấm 21-30 225(2300) 370(3800) 220(2250) 360(3650)
03
18ГCП ГОСТ 23570 –79
Tấm 31-40 235(2400) 390(4000) 230(2350) 380(3850)
04
BC
T
3ПC ГОСТ 380 - 71
Tấm 21-40 225(2300) 370(3800) 215(2200) 350(3550)
05
BC
T
3ГПC ГОСТ 380 - 71
Tấm 21-40 225(2300) 370(3800) 215(2200) 350(3550)
06
BC
T
3CП ГОСТ 380 – 71
Ống 10 225(2300) 370(3800) 215(2200) 350(3550)
07
BC
T
TПC ГОСТ 14367-79
Tấm 10-40 295(3000) 430(4400) 280(2850) 410(4200)
09
09Г2C ГОСТ 19281-73
Hình 4-9 345(3500) 490(5000) 330(3350) 465(4750)
10
09Г2C ГОСТ 19281-73
Hình 10-20 325(3300) 470(4800) 310(3150) 450(4600)
11
09Г2C ГОСТ 19281-73
Ống 21-32 305(3100) 460(4700) 290(2950) 440(4500)
12
10 Г2C1 ГОСТ 19281-73
Tấm 4 355(3600) 490(5000) 340(3450) 465(4750)
13
10 Г2C1 ГОСТ 19281-73
Tấm 5-9 345(3500) 490(5000) 330(3350) 465(4750)
14
10 Г2C1 ГОСТ 19281-73
Hình 10-20 335(3400) 480(4900) 320(3250) 455(4650)
15
10 Г2C1 ГОСТ 19281-73
Hình 21-32 325(3300) 470(4800) 310(3150) 450(4600)
16
10 Г2C1 ГОСТ 19281-73
Hình 33-60 325(3300) 450(4600) 310(3150) 430(4400)
17
10 Г2C1 ГОСТ 19281-73
Hình 61-100 295(3000) 430(4400) 280(2850) 410(4200)
18
15XCHД ГОСТ 19281-73
Tấm 4-32 350(3560) 500(5110) 333(3389) 475(4842)
19
14 Г2AФ TY-14-1-1217-75
Tấm 4-50 390(4000) 540(5500) 370(3750) 515(5250)
20
15 Г2AФДПC ГОСТ 19282-73
Tấm 4-32 390(4000) 540(5500) 355(3600) 490(5000)
21
10XCH ГОСТ 19282-73
Tấm 4-32 390(4000) 530(5400) 355(3600) 480(4900)
22
16 Г2AФ ГОСТ 19282-73
Tấm 4-32 440(4500) 590(6000) 400(4100) 535(5400)
23
16 Г2AФ ГОСТ 19282-73
Tấm 33-50 410(4200) 570(5800) 375(3800) 520(5300)
24
18 Г2AФПC ГОСТ 19282-73
Tấm 4-32 440(4500) 590(6000) 400(4100) 535(5400)

§2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KẾT CẤU THÉP.
2.2.1. Tính toán kết cấu kim loại theo phương pháp ứng suất cho phép [PPƯSCP], [07], [03].
a) Điều kiện độ bền. σ ≤ [σ] = σ
o
/n (2.1)
*) Điều kiện giới hạn về độ ổn đònh khi tính theo phương pháp ứng suất cho phép, [07]:
σ ≤ [σ
ôđ
] = ϕ.[σ] (2.2)
*) Điều kiện giới hạn về độ bền mỏi khi tính theo phương pháp ứng suất cho phép, [07]:
σ ≤[σ
rk
] = γ.[σ] (2.3)
Bảng 2.1.Tải trọng tính toán của kết cấu kim loại
tính theo phương pháp ứng suất cho phép (B.1.33).[03].
Các trường hợp tải trọng
I II III
[σ] = σ
rk
/n
I
[σ] = σ
c
/n
II

[σ]=
σ
c
/n
III

Tổ hợp tải trọng
Loại tải trọng
I
a
3
I
b
II
a
II
b
III
1-Trọng lượng bản thân G (kể cả trọng lượng xe con)
có kể tới k
đ
, k
đ
’.
G k
đ
’.G G k
đ
.G G
2-Trọng lượng hàng (kể cả công cụ mang hàng) có
kể đến hệ số động Ψ và hệ số va đập k
đ
, k
đ
’.
Ψ
I
Q

k
đ
’.Q

Ψ
II
Q k
đ
.Q

3-Các lực quán tính theo phương ngang của cần trục
(khi tăng tốc hoặc hãm phanh) P
q

P
qt
dc

max
qtdc
P


4-Góc nghiêng của hàng so với phương thẳng đứng
(đối với cần trục có cần).

α
I

α
II

5-p lực gió lên kết cấu
 
P
gII
P
gII
P
gIII


3
Bảng 2.2.Trò số an toàn n dùng cho kết cấu kim loại (B.5.20-[09]).
Trường hợp tính toán
I II III
Kết cấu tính toán
n
I
n
II
n
III
Tất cả kết cấu, thiết bò – trừ các kết cấu, thiết bò vận chuyển
kim loại lỏng.
1,4 1,4 1,3
Các kết cấu, thiết bò vận chuyển kim loại lỏng. 1,6 1,6

b) Điều kiện độ cứng.
2.2.2.Tính toán kết cấu kim loại theo phương pháp trạng thái giới hạn [PP.TTGH], [07], [03].
a) Đònh nghóa :
b) Tính kết cấu thép theo trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGHI): N ≤ Φ (2.8)
Σσ
i
n
i
≤ R.k
y
(2.13)
Bảng 2.3.Các tải trọng tính toán khi tính theo trạng thái giới hạn thứ nhất (B.1.54 – [03])
Trường hợp tải trọng
I II III
Tổ hợp tải trọng
Loại tải trọng
I
a

I
b
II
a
II
b
**
III
1 - Trọng lượng bản thân G (kể cả trọng lượng xe
con) có kể tới k
đ
, k
đ
’.
n
1.
G n
1.
k
đ
’.G n
1.
G n
1.
k
đ
.G n
1.
G
2 - Trọng lượng hàng (kể cả công cụ mang hàng)
có kể đến hệ số động Ψ và hệ số va đập k
đ
, k
đ
’.
Ψ
I
Q

k
đ
’.Q

n
2.
Ψ
II
Q n
2.
k
đ
.Q

3 - Các lực quán tính theo phương ngang của cần
trục (khi tăng tốc hoặc hãm phanh) P
q

P
qt
dc

n
3.

max
qtdc
P


4 - Góc nghiêng của hàng so với phương thẳng
đứng (đối với cần trục có cần).

α
I

n
4.
α
II

5 - p lực gió lên kết cấu
 
P
gII
P
gII
n
5.
P
gIII

c) Tính kết cấu thép theo trạng thái giới hạn thứ hai (TTGHII):

§4.1.CÁC TRƯỜNG HP TẢI TRỌNG VÀ TỔ HP TẢI TRỌNG.
4.1.1.Các trường hợp tính toán tải trọng, [09], [03].
1) Trường hợp thứ nhất (I) :
2) Trường hợp thứ hai (II) :
3) Trường hợp thứ ba (III) :
4.1.2.Tổ hợp tải trọng, [09], [03].
§4.2.TÍNH TOÁN CÁC TẢI TRỌNG.
4.2.1.Trọng lượng bản thân kết cấu G
4.2.2. Trọng lượng hàng Q:
1) Khi tính kết cấu thép theo độ bền lâu (Tổ hợp I
a
, I
b
) :
2) Khi tính kết cấu thép theo độ bền và ổn đònh (tổ hợp II
a
, II
b
, III

):
4.2.3. Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu thép P
g
:
1) Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu thép ở trạng thái làm việc ( P
g
I
và P
g
II
):
2) Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu thép ở trạng thái không làm việc (P
g
III
) (2.150).[01]:
4.2.4.Tải trọng do quán tính và sự lắc động hàng treo trên cáp:
1) Tải trọng quán tính khi nâng, hạ hàng.
2) Tải trọng quán tính khi di chuyển.
a)Tải trọng phát sinh khi cần trục di chuyển trên đường không bằng phẳng:
b)Tải trọng quán tính khi cần trục di chuyển có gia tốc:
3) Góc nghiêng của cáp treo hàng (do sự lắc động của hàng treo trên dây cáp – hình 4.5):
4) Tải trọng quán tính khi có chuyển động quay.
5) Tải trọng quán tính do thay đổi tầm với.
4.2.5.Tải trọng do va đập vào bộ giảm chấn, (tr.80).[01]:
4.2.6.Tải trọng do lắp ráp:
4.2.7.Tải trọng vận chuyển:
4.2.8.Các tải trọng khác:


4
PHẦN III: NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT KHI TÍNH TOÁN KẾT CẤU DẦM

§5.1.CHỌN KÍCH THƯỚC DẦM TỔ HP:
(Phần này được ứng dụng tính toán cho tất cả các kết cấu dầm của máy trục nói chung)
5.1.1 – Giới thiệu chung về kết cấu dầm.
a) Dầm hình :
b) Dầm tổ hợp :
5.1.2 – Xác đònh các kích thước dầm tổ hợp.
a) Xác đònh chiều cao của dầm tổ hợp h.
b) Xác đònh kích thước thành dầm (h
t
, δ
t
)
c) Xác đònh kích thước tấm biên (bản cánh dầm): δ
b
, B.
d) Trình tự chọn tiết diện dầm tổ hợp:
e) Kiểm tra bền dầm tổ hợp :
§5.2.ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU DẦM:

(Phần này được ứng dụng tính toán cho tất cả các kết cấu dầm của máy trục nói chung)
5.2.1 – Kết cấu gân tăng cứng.
a) Gân tăng cứng dầm 1 thành:
b) Gân tăng cứng dầm 2 thành:
5.2.2 – Dầm tổ hợp có tiết diện thay đổi.
a) Dầm là kết cấu chòu uốn dưới tác dụng của tải trọng tập trung và phân bố.
b) Các phương pháp thay đổi tiết diện dầm theo chiều dài dầm:
5.2.3 – Liên kết giữa tấm biên và tấm thành dầm tổ hợp :
a) Đối với dầm 1 thành :
b) Đối với dầm 2 thành :
c) Điều kiện công nghệ hàn :
5.2.4 – Cấu tạo và tính toán mối nối dầm:
1) Mối nối phân xưởng :
2) Mối nối lắp ráp :
3) Cấu tạo các mối nối :
a) Mối nối dầm thép hình :
b) Mối nối dầm tổ hợp 1 thành:
c) Mối nối dầm tổ hợp 2 thành;
§5.3 – ĐẶC ĐIỂM TÍNH TOÁN KẾT CẤU DẦM CHỊU TẢI TRỌNG CỤC BỘ CỦA ÁP LỰC BÁNH XE
(Phần này được ứng dụng chủ yếu cho máy trục kiểu cầu như: cầu trục, cổng trục, cầu chuyển tải, v.v…)
5.3.1. Dầm 1 thành có ray xe con đặt ở tấm biên trên:
1) Ứng suất cục bộ dập mép thành dầm σ
cb
;
2) Ứng suất nén thành dầm σ
y
:
3) Sự ảnh hưởng của ray đặt trên trục thành dầm.
4) Yêu cầu liên kết hàn giữa tấm biên và tấm thành:
5) Đối với kết cấu dầm cần trục ở chế độ làm việc nặng và rất nặng:
6) Các biện pháp về kết cấu làm giảm ứng suất cục bộ dập mép trên thành dầm σ
cb
(hình 5.23)
a) Tăng mômen quán tính tấm biên trên:
b) Nối tấm biên trên với tấm nghiêng hoặc tấm góc:
c) Rút ngắn khoảng cách giữa các gân tăng cứng a:
d) Ở các dầm 1 thành:
5.3.2. Dầm tổ hợp 2 thành có ray đặt biên trên giữa 2 thành dầm :
1) Đối với ray :
2) Đối với tấm biên bên trên :
3) Đối với 2 thành dầm :
4) Đối với vách ngăn dầm.
a) Xác đònh khoảng cách 2 vách ngăn liền nhau
b) Tính toán vách ngăn :
5.3.3. Dầøm 1 thành có xe con di chuyển ở bản cánh dưới của dầm:
1) Phân tố ở vò trí tiếp giáp giữa bản thành (bản bụng) và bản cánh (tấm biên) dưới:
2) Phân tố ở ngoài đầu mút của bản cánh dưới:
3) Ứùng suất tương đương tại các phân tố do uốn chung và uốn cục bộ:


5
§5.4. ỔN ĐỊNH CỦA DẦM CHỊU UỐN
(Phần này được ứng dụng tính toán cho tất cả các kết cấu dầm của máy trục nói chung)
5.4.1. Giới thiệu chung.
1) Hiện tượng mất ổn đònh tổng thể:
2) Hiện tượng mất ổn đònh cục bộ:
5.4.2 – Ổn đònh tổng thể của dầm chòu uốn.
5.4.3 – Ổn đònh cục bộ các phần tử của dầm.
A. n đònh cục bộ của tấm thành.
1) Phương pháp bố trí gân tăng cứng thành dầm:
a) Gân tăng cứng dầm 1 thành:
b) Gân tăng cứng dầm 2 thành :
c) Các gân tăng cứng thành dầm sẽ chia tấm thành dầm thành các khoang nhỏ.
d) Mô men quán tính cần thiết cặp gân dọc trên tấm biên chòu nén của dầm có tiết diện hộp.
e) Ở chỗ gối đỡ của dầm, nhất thiết phải có gân tăng cứng.
2) Kiểm tra ổn đònh cục bộ của bản thành dầm.
a) Ổn đònh cục bộ dưới tác dụng của ứng suất tiếp τ do lực cắt ngang Q gây ra :
b) Ổn đònh cục bộ dưới tác dụng của ứng suất pháp σ do mômen uốn M gây ra.
c) Ổn đònh cục bộ của tấm khi chòu tác dụng đồng thời của ứsuất tiếp τ và ứsuất pháp σ
d) Ổn đònh cục bộ của tấm thành khi chòu tải trọng cục bộ P đặt ở mép trên thành dầm – (Riêng
phần này được ứng dụng chủ yếu cho máy trục kiểu cầu như: cầu trục, cổng trục, cầu chuyển tải, v.v…)
B. n đònh cục bộ của tấm biên :
1) Tấm biên của dầm 1 thành:
2) Tấm biên dầm 2 thành:

PHẦN IV: NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT KHI TÍNH TOÁN KẾT CẤU DÀN

§6.1.ĐẶC ĐIỂM VÀ CƠ SỞ KẾT CẤU DÀN.
(Phần này được ứng dụng tính toán cho tất cả các kết cấu dàn của máy trục nói chung).
6.1.1 – Đặc điểm kết cấu dàn,
6.1.2 – Phân loại dàn.
1) Theo công dụng ta có các loại:
2) Theo cấu tạo của các thanh trong dàn chia ra:
3) Theo hình dáng bên ngoài có các loại dàn:
4) Theo kết cấu hệ thanh bụng có các loại dàn:
6.1.3 – Chọn tiết diện các thanh của dàn nhẹ;
6.1.4 – Kết cấu mắt dàn.
6.1.5 – Kết cấu của dàn nhẹ.
a) Ta tiến hành chọn tiết diện xuất phát từ những yêu cầu theo những chỉ dẫn sau đây:
b) Những nguyên tắc và thứ tự khi thiết kế dàn:
1 – Xác đònh các kích thước của dàn và của các thanh
2 – Tính toán và bố trí các thanh biên của dàn
3 – Tính toán hệ thanh bụng
4 – Xác đònh bằng tính toán các đường hàn hoặc số lượng đinh tán và bố trí chúng
5 – Tính toán bản mã:
6 – Các chỗ nối của thanh biên trong dàn
7 – Nếu tiết diện của các thanh trong dàn bao gồm một số thanh,
6.1.6 – Những kết cấu chính của dàn dùng trong máy trục
1) Kết cấu dàn không gian có 3 mặt.
2) Kết cấu dàn không gian có 4 mặt.
3) Hệ thống thanh bụng của dàn.
4) Những nguyên tắc kết cấu mắt dàn.
§6.2.NHỮNG TÍNH TOÁN CƠ BẢN VỀ KẾT CẤU DÀN.
(Phần này được ứng dụng tính toán cho tất cả các kết cấu dàn của máy trục nói chung).
6.2.1 – Thanh chòu kéo đúng tâm.
1) Điều kiện độ bền cần thỏa mãn (3.38).[03], (3.39).[03], (3.40).[03]:
2) Điều kiện độ cứng cần thỏa mãn:
6.2.2 – Thanh chòu nén đúng tâm.

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×