Đồ án Tính toán và thiết kế máy ép cọc tĩnh

(m) = 1000 (mm) 3.2. X¸c ®Þnh kÝch th­íc cña m¸y. KÝch th­íc cña m¸y phô thuéc vµo sè l­îng cäc Ðp ®­îc theo thiÕt kÕ vµ chiÒu dµi cña cäc, kÝch th­íc cña c¸c khèi bª t«ng - Trong phÇn nµy ta chän sè l­îng cäc ®ãng ®­îc trong mét ®µi lµ 4 cäc, vµ cäc ®­îc bè trÝ nh­ sau H×nh 3.2 Theo thiÕt kÕ ta chän a=900 3.2.1. TÝnh chiÒu dµi cña m¸y. S¬ ®å bè trÝ dÇm khi ®ãng cäc nh­ sau H×nh 3.3 ChiÒu dµi cña m¸y L = L1+L2+L3 (*) NhËn xÐt Kho¶ng c¸ch L1 vµ L3 ®Ó bè trÝ xÕp t¶i träng (L1 = L3) KÝch th­íc cña L1, L3 ®­îc x¸c ®Þnh theo kÝch th­íc cña t¶i träng dµi, v× khèi ®èi träng dµi ®­îc xÕp ®Çu tiªn vµ sè l­îng khèi ®èi träng dµi ®­îc xÕp ë mçi bªn lµ 2 khèi. S¬ ®å xÕp ®èi träng nh­ sau. H×nh 3.4 (s¬ ®å bè trÝ ®èi träng) Khi xÕp ®èi träng th× cÇn ph¶i cã kho¶ng c¸ch nhÊt ®Þnh L1 = L3 2a a: ChiÒu réng ®èi träng dµi a= 767 (mm) L1=L3 2*767=1534 (mm) Chän L1=L3 =1600 (mm) - X¸c ®Þnh chiÒu dµi m¸y L2=2Lat+n*d Trong ®ã: Lat: Kho¶ng c¸ch an toµn tõ gi¸ ®ãng cäc ®Õn ®èi träng Chän Lat=1000 (mm) d: Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c cäc ®­îc ®ãng Theo thiÕt kÕ d = 900 (mm) n: Sè kho¶ng c¸ch V× sè l­îng cäc ®­îc ®ãng lµ 4 cäc nªn ta cã n = 3 VËy L2=2Lat+n*d = 2*1000 + 3*900 = 4700 (mm) Ta chän L2 = 4800 (mm) Ta thay L1, L2, L3 vµo c«ng thøc (*) ta ®­îc chiÒu dµi cña m¸y L = L1+L2+L3 = 1600 + 4800 +1600 = 8000 (mm) 3.2.2. X¸c ®Þnh chiÒu réng cña m¸y. ChiÒu réng cña m¸y ®­îc x¸c ®Þnh trªn c¬ së kÝch th­íc cña khèi ®èi träng dµi. KÝch th­íc chiÒu dµi cña khèi ®èi träng dµi lµ b = 3400 (mm). VËy ta chän chiÒu réng cña m¸y lµ B = 3400 (mm) VËy kÝch th­íc cña dÇm ®¸y nh­ sau H×nh 3.5 3.2.3. X¸c ®Þnh chiÒu cao cña khung tÜnh vµ khung ®éng. ChiÒu cao cña khung tÜnh vµ khung ®éng phô thuéc vµo chiÒu cao cña cäc vµ hµnh tr×nh xylanh + Hµnh tr×nh xylanh ta chän lµ s = 1600 (mm) + ChiÒu dµi cña cäc lµ L cäc = 8000 (mm) Do ®ã ta chän chiÒu dµi cña khung ®éng lµ Lk® = 7000 (mm), chiÒu dµi cña khung tÜnh lµ Lt = 5550 (mm) VËy ta cã b¶ng kª c¸c th«ng sè tæng thÓ cña m¸y Th«ng sè ChiÒu dµi m¸y ChiÒu réng m¸y ChiÒu cao khung ®éng ChiÒu cao cña khung tÜnh Gi¸ trÞ (mm) 8000 3400 7000 5550 Ch­¬ng IV: tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc 4.1. NhiÖm vô, yªu cÇu thiÕt kÕ. 4.1.1. NhiÖm vô cña hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc (T§TL). Vai trß, nhiÖm vô cña hÖ thèng T§TL lµ truyÒn c«ng suÊt tõ ®éng c¬ ®Õn hÖ xylanh ®Ó sinh c«ng Ðp cäc xuèng nÒn ®Êt, ngoµi ra hÖ thèng cßn dïng ®Ó ®iÒu khiÓn xylanh trong qu¸ tr×nh Ðp cäc cña m¸y. 4.1.2. Yªu cÇu cña hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc. ViÖc thiÕt kÕ, tÝnh to¸n, lùa chän c¸c thiÕt bÞ thuû lùc cña hÖ thèng yªu cÇu cÇn ®¶m b¶o: - §¶m b¶o cho m¸y Ðp ®¹t ®­îc lùc Ðp theo yªu cÇu thiÕt kÕ . QÐp Max=150 (tÊn) - ThiÕt bÞ chän ph¶i ®¶m b¶o ®é tin cËy, ®é bÒn, tuæi thä cao vµ tho¶ m·n ®­îc yªu cÇu kü thuËt. 4.2 - S¬ ®å hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc. 1. Thïng dÇu; 2. BÇu läc; 3. B¬m dÇu; 4. §ång hå ®o ¸p; 5. Van ph©n phèi; 6. Xylanh; 7. Van an toµn H×nh 3.1: S¬ ®å m¹ch thuû lùc Nguyªn lý ho¹t ®éng cña hÖ thèng : B¬m dÇu cung cÊp dÇu cao ¸p ®Õn van ph©n phèi sau ®ã tõ van ph©n phèi ®iÒu khiÓn c¸c xylanh ho¹t ®éng Ðp cäc hoÆc n©ng khung ®éng lªn. §ång hå ®o ¸p cã nhiÖm vô ®o ¸p suÊt cña dÇu cao ¸p. Khi ¸p suÊt cao qu¸ ¸p su¸t cho phÐp th× dÇu sÏ qua van an toµn ®Ó vÒ thïng dÇu. Trªn ®­êng dÇu vÒ ta bè trÝ bÇu läc ®Ó läc dÇu khi vÒ thïng. 4.3. C¸c th«ng sè cña hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc. - Sè l­îng xylanh n=2. - Lùc t¸c dông lªn c¶ 2 xylanh Qmax=75 (tÊn). - Hµnh tr×nh ña xylanh chän L=1,6 (m). - Tèc ®é Ðp VÐp=1(m/ph) = 1/60 (m/s). Tèc ®é Ðp øng víi lùc Ðp Qmax=150 (TÊn). 4.4. TÝnh chän c¸c bé phËn cña hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc. 4.4.1. TÝnh chän xylanh. M« h×nh cña xylanh Ðp cäc Trong ®ã: D : §­êng kÝnh pistong (m). d : §­êng kÝnh c¸n pistong (m). P1, P2: ¸p lùc dÇu c«ng t¸c (KPa). Q1, Q2: L­u l­îng dÇu. Khi pistong chuyÓn ®éng ®Ó Ðp cäc th× lùc ®Èy T ®­îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc T= C«ng thøc (3.36,TL[V]). Trong ®ã : T: Lùc ®Èy pistong (KN) :HiÖu suÊt c¬ khÝ cña xylanh thuû lùc =0,96 – 0,98 Chän = 0,98 Ta cã hÖ sè tØ lÖ gi÷a ®­êng kÝnh pistong D vµ c¸n pistong d ®­îc ký hiÖu lµ = C«ng thøc (3.49,TL[V]). Chän = 1,6 Thay vµo ta cã : T= = D = §Ó xylanh Ðp ®­îc cäc th× ta ph¶i cã lùc t¸c dông lªn mçi xylanh khi Ðp cäc lµ T=75 (tÊn)=750 (KN) ¸p lùc cña dÇu chän s¬ bé P1=16 (MPa)=16 (MN/m2) = 16000 (KN/m2) P2=0,6 (MPa) = 600 (KN/m2). Thay P1,P2, T, vµo ta cã : D0,25(m). Chän D =0,3 (m) VËy ®­êng kÝnh c¸n pistong lµ: d = = 0,19 (m). VËy xylanh thuû lùc ®· chän cã c¸c th«ng sè sau §­êng kÝnh pistong D=30 (cm) = 300 (mm) §­êng kÝnh c¸n pistong d = 19 (cm) = 190 (mm) 4.4.2. TÝnh chän b¬m vµ c«ng suÊt ®éng c¬. * S¬ bé chän c«ng suÊt ®éng c¬. Ta cã c«ng suÊt tiªu thô cña xylanh lùc: N*p=Tp*Vp (KW) Theo c«ng thøc (3.12,TL[V]). Trong ®ã: Tp : Lùc t¸c dông lªn c¸n pistong. (KN) Vp: Tèc ®é dÞch chuyÓn cña c¸n (m/s). Tp=75 (tÊn) =750 (KN). Vp=1(m/ph) =1/60 (m/s). N*==12,5 (KW). VËy c«ng suÊt tiªu thô cña 2 xylanh Np=2*N*p=2*12,5 =25 (KW) C«ng su©t ®éng c¬ chän ph¶i tho¶ m·n Ndm Trong ®ã: Nlv : C«ng su©t lµm viÖc cña hÖ thèng. : HiÖu suÊt truyÒn =0,92 0,95 Ta cã Nlv=Np=25 (KW). Chän =0,92 VËy Ndm =27,17 (KW) Tra b¶ng (2p,TL[VII] ) Chän ®éng c¬ ®iÖn A02- 72 - 4 cã c¸c th«ng sè sau : N®m= 30 ( KW) N®m = 1460 (v/ph) * Chän b¬m dÇu: §Ó chän b¬m dÇu cho hÖ thèng thuû lùc ta chän lùa theo 2 yªu cÇu - L­u l­îng b¬m dÇu cung cÊp ®ñ cho hÖ xylanh. - ¸p lùc dÇu ®¹t ®­îc cña b¬m ®Ó Ðp. + X¸c ®Þnh l­u l­îng yªu cÇu cña b¬m. ¸p dông c«ng thøc (3.42,TL[V]) Vp= Q1= Vp: Tèc ®é dÞch chuyÓn cña c¸n pistong (m/ph) Vp=1 (m/ph) D : §­êng kÝnh pistong (m) D=0,3 (m) : HiÖu suÊt thÓ tÝch cña xylanh chän =1 (®èi víi xylanh míi) Q1= = 0,07 (m3/ph) Q1 : L­u l­îng cña 1 xylanh VËy l­u l­îng cÇn thiÕt cña b¬m Qct=2*Q1=0,14 (m3/ph) L­u l­îng yªu cÇu cña b¬m QB=(1,1- 1,2) Qct QB=1,1*0,14 =0,154 (m3/ph) =154 (lÝt/phót) + X¸c ®Þnh ¸p lùc dÇu ®Ó ®Èy ®­îc hÖ xylanh ¸p dông c«ng thøc (3.36,TL[V]) ta cã: Lùc ®Èy pistong (¸p lùc dÇu) T= P1 = + Víi : HÖ sè tû lÖ gi÷a ®­êng kÝnh pistong D vµ c¸n pistong d Chän =1,6 Thay sè T75*104 (N) D=0,3 (m) =1,6 =0,98 P2=0,6 (MPa) =0,6*106 (N/m2) P1 + P1 11,2*106 (N/m2) = 11,2 (MPa) VËy ¸p lùc yªu cÇu cña b¬m: PB 11,2 (MPa) * Chän b¬m C¨n cø vµo ¸p lùc vµ l­u l­îng, dùa theo b¶ng (3.4,TL[V]) ta chän b¬m cã c¸c ®Æc ®iÓm sau: B¬m pistong h­íng trôc cã c¸c th«ng sè: + KiÓu b¬m : 207.25 + L­u l­îng riªng : q = 107 (cm3) + ¸p suÊt danh nghÜa : 16 (MPa ) + ¸p suÊt dÇu lín nhÊt : 20 (MPa) Tèc ®é quay §Þnh møc n®m= 1200 (vg/ph) Lín nhÊt : nmax=2500 (vg/ph) (øng víi ¸p suÊt dÇu Max) Träng l­îng b¬m : 75 (kg) * KiÓm tra b¬m, c«ng suÊt chän. Ta cã b¬m dÇu cã qB =107 (cm3) P®m=16 (MPa) §éng c¬ ®iÖn N®m=30 (KW) n®m=1460 (vg/ph) KiÓm tra ¸p lùc dÇu cña b¬m ®¹t ®­îc khi nB=n®m =1460 (vg/ph) ¸p dông c«ng thøc (3.7,TL[V]) ta cã NB=P*qB*nB P : ¸p lùc cña dÇu P = Thay NB=30 (KW) = 30*103 (W) ; qB=107 (cm3/vg) =107 *10-6 (m3/vg); nB=1460 (vg/ph) = (vg/s) P = = 11,52 * 106 (N/m2) Hay P = 11,52 (MPa) Ta thÊy P = 11,52 > 11,2 (MPa) (lµ ¸p lùc yªu cÇu cña b¬m) VËy c«ng suÊt ®éng c¬ tho¶ m·n * KiÓm tra l­u l­îng cña b¬m: Ta cã l­u l­îng cña dÇu ®¹t ®­îc khi nB=n®m QB = qB* nB = 107*1460 =156220 (cm3/ph) QB =156,22 (l/ph) Ta thÊy QB =156,22 (l/ph) >154 (l/ph) (l­u l­îng yªu cÇu cña b¬m) VËy b¬m dÇu vµ ®éng c¬ ®iÖn ®· chän lµ hîp lý. 4.4.3. Chän van ph©n phèi. Van ph©n phèi lµm nhiÖm vô ph©n chia dßng dÇu cao ¸p vµo c¸c ®­êng èng kh¸c nhau ®Ó ®iÒu khiÓn hÖ xylanh thuû lùc theo c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn. Van ph©n phèi cã nhiÒu lo¹i. theo ®Æc ®iÓm ®iÒu khiÓn: Lo¹i ®iÒu khiÓn b»ng cÇn g¹t, lo¹i ®iÒu khiÓn b»ng nam ch©m ®iÖn, hay ¸p lùc dÇu. §Ó thuËn tiÖn víi m¸y Ðp cäc thuû lùc ta lùa chän van ph©n phèi theo kiÓu ®iÒu khiÓn b»ng cÇn g¹t lo¹i 4 cöa C¨n cø vµo b¶ng (3.8,TL[V] ) ta chän kiÓu van cã ¸p lùc dÇu ®Þnh møc: 16 MPa C¸c th«ng sè cña van - ¸p lùc dÇu vµo van §Þnh møc : 16 (MPa) Cao nhÊt : 17 (MPa) - L­îng tôt ¸p cho phÐp : 0,8 (MPa) - Hµnh tr×nh ®ãng më : 25 (mm) - L­u l­îng dÇu §Þnh møc : 160 (l/phót) Cao nhÊt : 200 (l/phót ) - Lùc ®ãng më van kh«ng lín h¬n 400 (N) 4.4.4. TÝnh to¸n thïng dÇu. Trong hÖ thèng thuû lùc thïng dÇu cã nh÷ng c«ng dông sau - Dù tr÷ toµn bé l­îng dÇu cÇn thiÕt phôc vô cho hÖ thèng. - Gãp phÇn lµm m¸t dÇu Gãp phÇn lµm s¹ch dÇu nhê cã l­íi läc bè trÝ trong thïng t¹o ®iÒu kiÖn cho c¸c chÊt bÈn, m¹t kim lo¹i, bôi chøa trong dÇu l¾ng ®äng. - §æi míi dÇu th«ng qua bæ sung hoÆc thay dÇu trong qu¸ tr×nh ho¹t ®éng cña m¸y. Thïng dÇu ®­îc chÕ t¹o tõ thÐp tÊm ®­îc hµn l¹i, thÓ tÝch thïng dÇu d­îc x¸c ®Þnh ¸p dông c«ng thøc (3.50,TL[V]) ta cã: Vt = (dm3) QB : l­u l­îng cña b¬m (dm3/ph) Z : HÖ sè tû lÖ §èi víi chÕ ®ä lµm viÖc gi¸n ®o¹n Z = 0,33 0,25 §èi víi chÕ ®é lµm viÖc liªn tôc Z = 0,17 M¸y Ðp cäc lµm viÖc ë chÕ ®é gi¸n ®o¹n nªn ta chän Z = 0,28 Ta cã Q B =156,22 (l/ph) =156,22 (dm3/ph) VËy Vt =(dm3/ph) Ta lùa chän thïng dÇu cã thÓ tÝch V = L x H x B = 9 x 8 x 8 =576 (dm3 ) Dµi 9 (dm) Cao 8 (dm) Réng 8 (dm) Gãc ngiªng d¸y thïng = 5 0 4.4.5. Chän èng dÉn vµ cót nèi. * èng dÉn. Trong hÖ thèng thuû lùc èng dÉn lµm nhiÖm vô dÉn dÇu c«ng t¸c tõ bé ph©n nµy sang bé ph©n kh¸c cña hÖ thèng. èng dÉn cã nhiÒu kiÓu, chñng lo¹i kh¸c nhau. C¨n cø vµo kh¶ n¨ng thay ®æi cù ly chuyÒn dÉn ta cã lo¹i èng cøng vµ èng mÒm. Lo¹i èng cøng th­êng ®­îc dïng trong c¸c cù ly truyÒn dÉn dÇu kh«ng thay ®æi trong qu¸ tr×nh ho¹t ®éng. Trong tr­êng hîp ng­îc l¹i ta dïng lo¹i èng mÒm. èng cøng chÕ t¹o b»ng kim lo¹i cßn èng mÒm chÕ t¹o tõ vËt liÖu cao su tæng hîp. TÝnh chän èng dÉn dÇu cao ¸p. Qua thùc tÕ ®o ngoµi hiÖn tr­êng chän èng cã ®­êng kÝnh ngoµi D =45 (mm), ®é dµy thµnh èng 7,5 (mm) lùa chän èng chÞu ¸p lùc tíi 20 MPa Ta kiÓm tra l¹i tr¹ng th¸i ch¶y cña dßng dÇu khÝ khi ë tèc ®é ch¶y lín nhÊt cã thÓ: ¸p dông c«ng thøc (1-1,TL[VI]) ta cã: HÖ sè R©yn«n Re= (*) Trong ®ã: d: §­êng kÝnh èng (cm) d = 45-2*7,5 = 30 (mm) = 3 (cm) v: VËn tèc trung b×nh dßng ch¶y (cm/s) : HÖ sè nhít ®ég häc (cm2/s) Ta cã V= Q: l­u l­îng cña b¬m Q=156,22 (dm3/ph) =156,22*103 (cm3/ph) F: DiÖn tÝch mÆt c¾t cña èng dÇu F= (cm2) Thay Q, F vµo ta ®­îc = (cm/s) Chän dÇu thuû lùc kiÓu H 50 Tra b¶ng (3.1a,TL[V]) tacã: §é nhít ë 323 k (500 c) lµ =49 (mm2/s) = 0,49 (cm2/s) Thay V, d, vµo (*) ta cã: Ta thÊy Re=2256 < 2320 VËy dßng ch¶y trong èng ®· chän tho¶ m·n yªu cÇu * Cót nèi. Cót nèi ®ãng vai trß chuyÓn h­íng truyÒn dÉn dÇu hoÆc ®­îc nèi trung gian gi÷a c¸c ®­êng èng víi nhau. 4.4.6. Chän ®ång hå ®o ¸p. Chän ®ång hå ®o ¸p chØ v¹ch ®Õn 25 (MPa). §ång hå ®o ¸p cã nhiÖm vô th«ng b¸o ¸p lùc ®¹t ®­îc trong ®­êng èng dÉn dÇu. Ch­¬ng V: tÝnh to¸n kÕt cÊu thÐp th¸p tÜnh vµ th¸p ®éng 5.1. ChÕ ®é lµm viÖc vµ ph­¬ng ph¸p tÝnh to¸n kÕt cÊu thÐp. * KÕt cÊu thÐp cña m¸y Ðp cäc ®­îc t¹o thµnh tõ thÐp h×nh. Trong chÕ t¹o ®Ó thuËn tiÖn ta chñ yÕu sö dông s½n c¸c thÐp ®Þnh h×nh ®Ó t¹o lªn vµ ®­îc liªn kÕt b»ng mèi hµn. ChÕ ®é lµm viÖc vµ t×nh h×nh chÞu lùc cña th¸p ®éng vµ tÜnh ®­îc m« t¶ trong h×nh sau. Khi Ðp cäc ë vÞ trÝ A th× c¶ khung ®éng bÞ kÐo xuèng d­íi nh­ h×nh vÏ. Sau ®ã cäc ®­îc ®Æt ë vÞ trÝ B ë hµnh tr×nh tiÕp theo vµ khi Ðp th× ®o¹n tõ B ®Õn cuèi khung lai bÞ kÐo. Cø nh­ vËy th× c¶ khung ®éng sÏ bÞ kÐo. Khung tÜnh th× bÞ kÐo lªn nh­ h×nh vÏ. Do vËy c¶ khung tÜnh vµ khung ®éng ®Òu bÞ kÐo H×nh 5.1 * T¶i träng t¸c dông lªn kÕt cÊu thay ®æi nh­ng kh«ng liªn tôc vµ viÖc x¸c qui luËt thay ®æi t¶i träng lµ khã kh¨n. §Ó ®¬n gi¶n trong tÝnh to¸n ta tÝnh theo ph­¬ng ph¸p øng suÊt cho phÐp, ®iÒu kiÖn bÒn khi xÐt theo ph­¬ng ph¸p nµy lµ: Trong ®ã: : øng suÊt lín nhÊt cho phÐp : øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu = : Giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu n : HÖ sè an toµn n = 1,3 1,7 Ta lùa chän n = 1,5 Trong tÝnh to¸n sau ®©y ta tÝnh to¸n cho kÕt cÊu thÐp cho tõng bé phËn 5.2. TÝnh to¸n th¸p ®éng. 5.2.1. §Æc ®iÓm cÊu t¹o th¸p ®éng vµ lùc t¸c dông. Nh­ h×nh vÏ H×nh 5.2 5.2.2. Lùa chän h×nh thøc kÕt cÊu. Th¸p ®éng cã nhiÖm vô gi÷ cäc vµ dÉn h­íng cho cäc. Ta chän h×nh thøc kÕt cÊu nh­ sau KÕt cÊu mÆt c¾t trªn cña th¸p ®éng Nh­ h×nh vÏ H×nh 5.3 MÆt c¾t phÝa d­íi cña th¸p ®éng : H×nh 5.4 5.2.3. Lùc t¸c dông lªn th¸p ®éng. Lùc t¸cdông lªn th¸p ®éng gåm nh÷ng lùc sau: - Lùc kÐo P ( P= 150 TÊn). - Träng l­îng b¶n th©n kÕt cÊu: Khung tr­ît ®­îc t¹o thµnh tõ khèi nªn träng l­îng b¶n th©n kÕt cÊu ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau GK = Trong ®ã : : Khèi l­îng riªng cña thÐp V: ThÓ tÝch khèi thÐp Do träng l­îng b¶n th©n nhá h¬n rÊt nhiÒu so víi lùc kÐo P cho nªn khi tÝnh to¸n ta bá qua lùc nµy - ¸p lùc giã Pg : Do m¸y lµm viÖc ngoµi trêi nªn th¸p chÞu t¸c dông bëi giã, nªn suÊt hiÖn t¶i träng giã t¸c dông lªn th¸p Do lùc nµy t¸c dông lªn th¸p lµ rÊt cho nªn khi tÝnh to¸n ta còng bá qua lùc nµy 5.2.4. TÝnh chän mÆt c¾t thÐp gãc, b¶n gi»ng. 5.2.4.1. TÝnh chän thÐp gãc. S¬ ®å tÝnh to¸n th¸p ®éng. H×nh 5.5 Chän vËt liÖu chÕ t¹o thÐp gãc lµ thÐp CT3 cã = 240 (MPa) Ta cã : øng suÊt cho phÐp = Trong ®ã : : Lµ øng suÊt cho phÐp . : Giíi h¹n ch¶y cña vËt liÖu. n: HÖ sè an toµn phô thuéc vµo tr­êng hîp tæ t¶i träng vµ chÕ ®é lµm viÖc cña kÕt cÊu (th­êng n= 1,33 1,7). Chän n=1,5 ===160 (MPa). hay = 1600 (KG/cm2) Khung bÞ kÐo ®óng t©m nªn ®Ó ®¶m b¶o c­êng ®é lµm viÖc cña khung khi khung chÞu kÐo th× Thay P=150 (T) = 150000 (KG) vµ vµo ta cã : (cm2) VËy diÖn tÝch mÆt c¾t mét b¶n thÐp gãc lµ : (cm2) Tra b¶ng (3,TL[II] ) ta chän thÐp gãc ®Òu sè hiÖu lµ 14 víi c¸c th«ng sè sau F=24,7 (cm2) a=140 (mm) d=9 (mm) * KiÓm tra l¹i mÆt c¾t ®· chän. Víi thÐp ®· chän th× ta cã khèi l­îng trªn mét mÐt dµi cña thÐp lµ =19,4 (Kg/m) VËy träng lùc b¶n th©n t¸c dông lªn kÕt cÊu lµ G = 4*L®**g (N) Trong ®ã: L®: ChiÒu dµi cña th¸p ®éng L®=7000 (mm) = 7 (m) : Khèi l­îng trªn mét mÐt dµi cña thÐp h×nh g: Gia tèc träng tr­êng LÊy g=10 (m/s2) VËy träng lùc b¶n th©n kÕt cÊu G = 4*7*19,4*10 = 5432 (N) = 543,3 (KG) Ta cã : (KG/cm2) P: Lùc kÐo P = 150 (T) = 15*104 (KG) Ta thÊy VËy mÆt c¾t ®· chän tho¶ m·n 5.2.4.2. TÝnh chän mÆt c¾t b¶n gi»ng bªn. Khi Ðp cäc th× b¶n gi»ng bªn sÏ chÞu uèn do lùc Ðp P=150 (TÊn ) sinh ra H×nh thøc liªn kÕt b¶n gi»ng bªn víi khung ®éng H×nh 5.6 S¬ ®å tÝnh to¸n cña b¶n gi»ng bªn nh­ sau : H×nh 5.7 §©y lµ liªn kÕt siªu tÜnh bËc 3 v× vËy khi tÝnh to¸n lùc ta gi¶i phãng liªn kÕtvµ thay vµo ®ã lµ c¸c lùc ®¬n vÞ Khi tÝnh to¸n ta bá qua chuyÓn vÞ cña dÇm do lùc c¾t vµlùc däc trôc g©y ra S¬ ®å tÝnh to¸n dÇm nh­ sau H×nh 5.8 + BiÓu ®å m« men do m« men ®¬n vÞ X3=1 (T.m) g©y ra lµ H×nh 5.9 M3 = x3*0.45 = 1*0,45 =0,45 (T.m) + BiÓu ®å m« men do lîc ®¬n vÞ X1=1 (T) g©y ra lµ : (M1) H×nh 5.10 M1= x1*0,45 = 1*0,45 = 0,45 (T.m) + BiÓu ®å m« men do lùc P=75 (T) g©y ra lµ : (Mp) H×nh 5.11 Mpmax= 75* (T.m) Ph­¬ng tr×nh chÝnh t¾c Theo c«ng thøc (3-4,TL[III]) ta cã hÖ ph­¬ng tr×nh : (*) Trong ®ã : : ChuyÓn vÞ theo ph­¬ng i do lùc ®¬n vÞ j =1 g©y ra i=13; j = 13 : ChuyÓn vÞ theo ph­¬ng i do lùc P=75 (T) sinh ra Do bá qua ¶nh h­ëng chuyÓn vÞ cña lùc c¾t vµ lùc däc trôc nªn ta cã : Thay vµo hÖ ph­¬ng tr×nh (*) ta cã : (**) Theo c«ng thøc (4-13,TL[III]) ta cã: E: M« ®un ®µn håi cña vËt liÖu J: M« men qu¸n tÝnh Thay vµo hÖ ph­¬ng tr×nh (**) vµ gi¶i ra ta ®­îc c¸c lùc nh­ sau X2=0; X1=-37,5(T); X3=-8,8(T.m) VËy m« men t¸c dông lªn b¶n gi»ng lµ M= Ta cã biÓu ®å lùc t¸c dông vµ m« men t¸c dông lªn b¶n gi»ng nh­ sau: H×nh 5.12 VËy mÆt c¾t nguy hiÓm nhÊt cña dÇm lµ ë gi÷a dÇm víi M« men M vµ lùc c¾t Q M=4,24 (T.m) ; Q=75 (T) Ta cã mÆt c¾t cña b¶n gi»ng cã d¹ng nh­ sau H×nh 5.13 * S¬ bé chän mÆt c¾t b¶n gi»ng theo ®iÒu kiÖn uèn M« men chèng uèn : Wcu= (cm3) Theo ®iÒu kiÖn chèng uèn Víi Mu = 4,24 (T.m) = 424 (T.cm) =1600 (KG/cm2) = 1,6 (T/cm2) Thay vµo ta ®­îc Wcu (cm3) (cm3) Chän h=36 (cm) = 360 (mm) (cm) =12,2 (mm) Ta chän b = 4 (cm) =40 (mm) * KiÓm tra l¹i mÆt c¾t ®· chän. Khi kiÓm tra th× ta kiÓm tra c¶ tr­êng hîp dÇm chÞu c¶ lùc c¾t Q vµ m« men uèn M Theo lý thuyÕt bÒn thø 4 ta cã C«ng thøc (7.20,TL[II]). Víi Wcu = (cm3) Mu = 424 (T.cm) øng suÊt tiÕp tuyÕn do lùc c¾t Q sinh ra: Theo c«ng thøc (7.12,TL[II]) ta cã Víi Q=75 (T) , b= 4 (cm), h= 36 (cm) (T/cm2) VËy ta cã : (T/cm2) Ta thÊy (T/cm2) VËy mÆt c¾t ®¨ chä tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn. 5.2.4.3. TÝnh to¸n liªn kÕt b¶n gi»ng bªn víi thanh thÐp gãc. Liªn kÕt b¶n gi»ng víi thanh thÐp gãc ®­îc liªn kÕt b»ng mèi hµn nh­ sau H×nh 5.14 Trong ®ã : Ln: ChiÒu dµi ®­êng hµn ngang Ld: ChiÒu dµi ®­êng hµn däc M: M« men uèn M=4,24 (T.m)=4,24.107 (N.mm) Ta cã Ln=h=360 (mm) Chän Ld=100 (mm) Theo c«ng thøc (5-14,TL[IV]) ta cã §iÒu kiÖn bÒn cña mèi hµn: Víi K: ChiÒu réng c¹nh hµn (K=15 mm) : øng suÊt cho phÐp cña mèi hµn VËy (N/mm2) Thay K, Ln, Ld, M vµo c«ng thøc kiÓm tra mèi hµn ta cã: (N/mm2) Ta thÊy VËy mèi hµn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn 5.2.4.5. TÝnh b¶n gi»ng sau. a. X¸c ®Þnh lùc c¾t trong thanh. Khi tÝnh b¶n gi»ng sau th× ta tÝnh nh­ cét chÞu nÐn ®óng t©m. Trong thùc tÕ th× th­êng bÞ nÐn lÖch t©m ngÉu nhiªn, do chÕ t¹o kh«ng ®­îc th¼ng, hoÆc do t¶i träng t¸c dông kh«ng hoµn toµn ®óng t©m. V× vËy ngay khi cét hë chÞu lùc ®· bÞ uèn cong, trong thanh sÏ xuÊt hiÖn m« men uèn vµ lùc c¾t. C¸c b¶n gi»ng sÏ chÞu lùc c¾t trªn. Lùc c¾t nµy tÝnh theo c«ng thøc quy ­íc sau ®©y Do cét hë lµm b»ng thÐp CT3 nªn ta cã Lùc c¾t Q=20 Fng Fng: DiÖn tÝch mÆt c¾t nguyªn cña cét hë (cm2) Q: Lùc c¾t (daN) Fng = 24,7*4=98,8 (cm2) Q=20*98,8=1976(daN) =19760 (N) b. Gi¶n ®å tÝnh to¸n H×nh 5.15 Trong ®ã : a: Kho¶ng c¸ch hai ®­êng t©m cña hai b¶n gi»ng liªn kÕt a=1300 (mm) c = 450 (mm) BiÓu ®å m« men t¸c dông lªn b¶n gi»ng H×nh 5.16 T¸ch riªng mét phÇn nh¸nh cét vµ b¶n gi»ng Tõ ®iÒu kiÖn c©n b»ng cña m« men uèn ë tiÕp ®iÓm khung cøng ta cã Ta gi¶ thiÕt b¶n gi»ng ®­îc liªn kÕt cøng víi nh¸nh cét. Do ®ã s¬ ®å tÝnh to¸n ®­îc xem nh­ dÇm hÉng, khÈu ®é lµ c/2. §Çu mót hÉng (t¹i ®iÓm uèn cña b¶n gi»ng) chÞu t¸c dông cña lùc tËp trtrung T VËy t¹i ®iÓm ngµm (chç liªn kÕt b¶n gi»ng víi nh¸nh cét)chÞu lùc c¾t vµ m« men uèn sau T= M= Trong ®ã : Q=19760 (N) T= M= c. Chän mÆt c¾t b¶n gi»ng Dùa vµo T vµ M ta chän s¬ bé mÆt c¾t b¶n gi»ng Chän mÆt c¾t b¶n gi»ng cã d¹ng nh­ sau H×nh 5.17 h: ChiÒu cao b¶n gi»ng b: ChiÒu réng b¶n gi»ng * S¬ bé chän mÆt c¾t theo ®iÒu kiÖn chÞu uèn M« men chèng uèn Wcu ; Wcu= (mm3) Thay =1600 (KG/cm2) =160 (N/mm2) Ta ®­îc Wcu (mm3) (mm3) (mm3) Chän b = 25 (mm) (mm) Ta chän h=360 (mm) * KiÓm tra l¹i mÆt c¾t ®· chän Theo lý thuyÕt bÒn thø 4 ta cã Ta cã : W= c«ng thøc (7.12,TL[II]) VËy Ta thÊy VËy mÆt c¾t ®· chän tho¶ m·n b=25 (mm); h=360 (mm) d. TÝnh to¸n liªn kÕt b¶n gi»ng sau Liªn kÕt gi÷a b¶n gi»ng sau vµ thÐp gãc nh­ sau H×nh 5.18 Trong ®ã: Ln: ChiÒu dµi ®­êng hµn ngang (mm) Ld: ChiÒu dµi ®­êng hµn däc (mm) M: M«men uèn M = 12843900 (N.mm) Ta cã : Ln=h=360 (mm) Chän Ld=140 (mm) Theo c«ng thøc (5-14,TL[IV] ) ta cã §iÒu kiÖn bÒn cña mèi hµn Víi: K: ChiÒu réng mèi hµn (k=15 mm) : øng suÊt cho phÐp cña mèi hµn =96(N/mm2) Thay k, Ln, Ld,M vµo c«ng thøc kiÓm tra mèi hµn ta cã Ta thÊy VËy mèi hµn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn 5.2.4.6. TÝnh b¶n gi»ng tr­íc. Chän b¶n gi»ng tr­íc cã kÝch th­íc : L x B x H = 450 x 25 x 360 Dµi : 450 (mm) Réng : 360(mm) Dµy : 25 (mm) 5.2.5. TÝnh côm tai xylanh d­íi. * TÝnh chèt xylanh Chèt xylanh chñ yÕu chÞu lùc c¾t ®­êng kÝnh chèt xylanh x¸c dÞnh theo c«ng thøc Víi : d: §­êng kÝnh chèt Q: Lùc c¾t t¸c dông lªn chèt Q= 75*104 (N) øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu Chän d = 100 (mm) * Côm tai xylanh d­íi dïng ®Ó liªn kÕt gi÷a th¸p ®éng xµ xylanh thuû lùc. §ång thêi lµm nhiÖm vô dÉn h­íng cho khung ®éng H×nh d¸ng côm tai xylanh d­íi nh­ sau H×nh 5.19 MÆt c¾t t¹i vÞ trÝ liªn kÕt gi÷a tai vµ khung ®éng nh­ sau H×nh 5.20 Khi chÞu lùc th× côm tai xylanh d­íi cã thÎ bÞ c¾t ®øt t¹i vin trÝ liªn kÕt víi khung ®éng §Ó ®¬n gi¶n ta coi s¬ ®å tÝnh to¸n côm tai xylanh d­íi nh­ sau H×nh 5.21 P : Lùc t¸c dông (lùc Ðp cña xylanh ) P=75*104 (N) S¬ ®å lùc vµ m« men t¸c dông nh­ sau H×nh 5.22 MÆt c¾t nguy hiÓm nhÊt t¹i ngµm cã lùc c¾t vµ m« men t¸c dông Lùc c¾t Q=P= 75*104 (N) M« men M=1125*105 (N.mm) * S¬ bé chän mÆt c¾t theo ®iÒu kiÖn chèng uèn mµ Wcu : M« men chèng uèn Thay sè M=1125*105 (N.mm) Ta cã Wcu Mµ Wcu= Chän b = 450 (mm) h 96,8 (mm) Chän h = 200 (mm) * KiÓm tra l¹i mÆt c¾t ®· chän. Khi kiÓm tra l¹i mÆt c¾t ®· chän th× ta kiÓm tra c¶ ®iÒu kiÖn mÆt c¾t chÞu lùc c¾t Q Theo lý thuyÕt bÒn 4 ta cã C«ng thøc (7.20, TL[II]) Ta cã: = 160 (N/mm) C«ng thøc (7.12, TL [II]) M« men chèng uèn Wcu = VËy øng suÊt t­¬ng ®­¬ng Ta thÊy VËy mÆt c¾t ®· chän tho¶ m·n 5.3. TÝnh to¸n kÕt cÊu thÐp cña th¸p tÜnh. 5.3.1. §Æc ®iÓm cÊu t¹o vµ lùc t¸c dông. H×nh 5.23 5.3.2. Lùc t¸c dông lªn th¸p. Lùc t¸c dông lªn th¸p gåm cã - Lùc kÐo ®óng t©m - Träng l­îng b¶n th©n cña kÕt cÊu Gk = : Träng l­îng riªng cña thÐp lµm khung V: ThÓ tÝch khèi thÐp Do träng l­îng b¶n th©n t¸c dông lªn th¸p lµ nhá so víi lùc kÐo P cho nªn khi tÝnh to¸n ta bá qua lùc nµy - ¸p lùc cña giã Pg Do m¸y lµm viÖc ngoµi trêi nªn chÞu ¸p lùc cña giã , nh­ng lùc nµy nhá cho nªn ta bá qua khi tÝnh kÕt cÊu thÐp cña khung 5.3.3. TÝnh chän mÆt c¾t cña thÐp lµm khung vµ b¶n gi»ng. 5.3.3.1. TÝnh chän mÆt c¾t thÐp lµm khung tÜnh. S¬ ®å tÝnh to¸n khung tÜnh nh­ sau H×nh 5.24 ThÐp lµm khung tÜnh lµ thÐp h×nh ch÷ [. VËt liÖu lµm khung lµ thÐp CT3 cã øng suÊt cho phÐp = 1600 (KG/cm2) = 160 (KG/mm2) Do khung chÞu kÐo ®óng t©m nªn ta chän mÆt c¾t theo ®iÒu kiÖn c­êng ®é P: Lùc kÐo P=150 (T) = 150000 (KG) F: DiÖn tÝch mÆt c¾t VËy diÖn tÝch cña mét mÆt c¾t cña thÐp h×nh lµ F1 = Tra b¶ng ( 2, TL[II] ) ta chän thÐp [22 cã c¸c th«ng sè sau + DiÖn thÝch mÆt c¾t F = 26,7 (cm2) + ChiÒu cao h = 220 (mm) + ChiÒu réng b = 82 (mm) + BÒ dµy d = 5,4 (mm) H×nh 5.25 Do chän theo ®iÒu kiÖn c­êng ®én nªn th¸p ®¶m b¶o theo ®iÒu kiÖn chÞu lùc 5.3.3.2. TÝnh chän b¶n gi»ng. §èi víi th¸p tÜnh th× mÆt c¾t ë d­íi (chç quang treo ) gåm cã 4 b¶n gi»ng, cßn ë phÝa trªn th× chØ cã hai phÝa cã b¶n gi»ng lµ phÝa tr­íc vµ sau S¬ ®å liªn kÕt b¶n gi»ng d­íi vµ lùc t¸c dông lªn b¶n gi»ng H×nh 5.26 Khi tÝnh b¶n gi»ng th× ta tÝnh nh­ cét chÞu nÐn ®óng t©m B¶n gi»ng sÏ chÞu lùc c¾t Q. Lùc c¾t nµy tÝnh theo c«ng thøc V× vËt liÖu lµm b»ng thÐp CT3 nªn Q=20.Fng (daN) Fng: DiÖn tÝch mÆt c¾t nguyªn cña cét (cm2) Fng = 4*F = 4 * 26,7 = 106,8 (cm2) S¬ ®å tÝnh to¸n b¶n gi»ng : (t¸ch mét nöa ra ®Ó tÝnh ) H×nh 5.27 BiÓu ®å m« men t¸c dông H×nh 5.28 T¸ch riªng mét phÇn nh¸nh cét vµ b¶n gi»ng Tõ ®iÒu kiÖn c©n b»ng cña m« men uèn ë tiÕp ®iÓm khung cøng ta cã VËy lùc c¾t t¹i ®iÓm uèn cña b¶n gi»ng : a: Kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®­êng t©m cña hai b¶n gi»ng liÒn nhau a=950 (mm) c: Kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®­êng t©m cña nh¸nh c=970 (mm) Ta gi¶ thiÕt b¶n gi»ng ®­îc liªn kÕt cøng víi nh¸nh cét. Do ®ã s¬ ®å tÝnh to¸n ®­îc xem nh­ dÇm hÉng, khÈu ®é lµ ®Çu mót hÉng ( t¹i ®iÓm uèn cña b¶n gi»ng ) chÞu t¸c dông cña lùc tËp trung T VËy t¹i ®iÓm ngµm ( chç liªn kÕt b¶n gi»ng víi nh¸nh cét chÞu) lùc c¾t vµ m« mem uèn sau Lùc c¾t T = = M« men uèn * TÝnh chän mÆt c¾t b¶n gi»ng c¨n cø vµo T vµ M MÆt c¾t b¶n gi»ng cã d¹ng nh­ sau H×nh 5.29 S¬ bé chän mÆt c¾t b¶n gi»ng theo ®iÒu kiÖn c­êng ®é Ta cã Wcu: M« men chèng uèn Wcu = : øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu = 1600 (KG/cm2) = 160 (N/mm2) Thay sè ta ®­îc Wcu Chän b = 20 (mm) h 98 (mm) Chän h=150 (mm) * KiÓm tra l¹i mÆt c¾t ®· chän theo lý thuyÕt bÒn 4 Ta cã Víi b=20 (mm) , h = 150 (mm) th× Wcu = øng suÊt tiÕp Theo cong thøc (7.12, TL[II] ) ta cã: VËy Ta thÊy VËy mÆt c¾t ®· chän tho¶ m·n Ta chän c¸c b¶n gi»ng nh­ sau: + §èi víi b¶n gi»ng tr­íc vµ sau ë cuèi khung tÜnh th× ta lÊy b¶n cã kÝch th­íc nh­ sau 750 x 20 x 150 (mm) + §èi víi b¶n gi»ng ë hai bªn ta lÊy b¶n gi»ng cã kÝch th­íc sau: 450 x 20 x 150 (mm) + §èi víi b¶n gi»ng ë tr­íc vµ sau khung (phÝa trªn ) ta lÊy kÝch th­íc sau : 970 x 20 x 150 (mm) 5.3.3.3. TÝnh liªn kÕt b¶n gi»ng a- §èi víi b¶n gi»ng tr­íc vµ sau ë cuèi khung ( chç hµn quang treo ) th× s¬ ®å liªn kÕt nh­ sau: H×nh 5.30 Mèi hµn chÞu lùc kÐo N vµ m« men uèn M Ta cã : N=Q1 = M = 6407820 (N.mm) ¸p dông c«ng thøc ( 5-16,TL[IV] ) ta cã Thay s = 20 (mm) L=150 (mm) Ta ®­îc ta thÊy VËy mèi hµn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn b- TÝnh liªn kÕt cña b¶n gi»ng tr­íc vµ sau ë phÝa trªn. B¶n gi»ng cã kÝch th­íc: 970 x 20 x 150 (mm) Liªn kÕt b¶n gi»ng víi nh¸nh cét nh­ sau H×nh 5.31 Ln: ChiÒu dµi ®­êng hµn ngang Ln = 150 (mm) Ld: ChiÒu dµi ®­êng hµn däc Ld = 110 (mm) N: Lùc kÐo ®óng t©m N= 10680 (N) M: M« men uèn M = 6407820 (N.mm) Theo c«ng thøc ( 5-15, TL[IV] ) ta cã ®iÒu kiÖn bÒn cña mèi hµn: ': øng suÊt cho phÐp cña mèi hµn Theo nh­ trªn ta tÝnh th× '= 96 (N/mm2) L: Tæng chiÒu dµi ®­êng hµn L = 2*Ld +Ln Thay Ld = 110 (mm) Ln = 150 (mm) = 2*110 +150 =370 (mm) Ta thay L, Ld, Ln, N, M vµo c«ng thøc kiÓm tra ®é bÒn mèi hµn ta cã ( Chän k =15 mm) Ta thÊy VËy mèi hµn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn C¸c b¶n gi»ng ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chÞu lùc vµ ®iÒu kiÖn bÒn cña mèi hµn. 5.3.4. TÝnh côm tai xylanh trªn. * TÝnh chèt xylanh trªn Chèt cña xylanh trªn lÊy b»ng chèt cña xylanh d­íi d = 100 (mm) KÕt cÊu cña tai xylanh trªn H×nh 5.32 §Ó ®¬n gi¶n khi tÝnh côm tai xylanh trªn ta tÝnh nh­ s¬ ®å sau H×nh 5.33 P: Lùc t¸c dông lªn tai xy lanh P = BiÓu ®å m« men vµ lùc t¸c dông H×nh 5.34 Ta cã : Lùc c¾t Q=18,75 (T) M« men MMax = 4218,75 (T.mm) MÆt c¾t nguy hiÓm nhÊt ë gi÷a dÇm Cã Q=37,5 (T) = 37,5 *104 (N) MMax = 4218,75*104 (N.mm) Chän mÆt c¾t d¹ng nh­ sau H×nh 5.35 * S¬ bé chän mÆt c¾ttheo ®iÒu kiÖn chèng uèn Ta cã : Víi: : øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu = 1600 (KG/cm2) = 160 (N/mm2) Wcu: M« men chèng uèn Wcu = Thay M, , vµo biÓu thøc trªn ta cã Chän b = 28 (mm) Chän h = 300 (mm) * KiÓm tra l¹i mÆt c¾t ®· chän. Khi kiÓm tra th× ta kiÓm tra c¶ khi mÆt c¾t chÞu lùc c¾t Q Víi b=28 (mm); h=300 (mm) Th× ta cã Wcu = (mm2) Theo ®iÒu kiÖn bÒn 4 ta cã c«ng thøc ( 7.20, TL[II] ) Trong ®ã: c«ng thøc (7.12, TL[II]) (N/mm2) Ta thÊy VËy mÆt c¾t ®· chän tho¶ m·n 5.3.5. TÝnh quang treo. 5.3.5.1. TÝnh chän mÆt c¾t quang treo. Quang treo dïng ®Ó liªn kÕt khung tÜnh víi dÇm trung gian - Lùc t¸c dông lªn mçi nh¸nh cét cña khung tÜnh lµ P = - Mçi nh¸nh cét cã hai quang treo, nªn lùc t¸c dông lªn mçi quang treo lµ N= K: HÖ sè ®ång ®Òu cña t¶i träng t¸c dông lªn quang treo, do khi nªm th× khung tÜnh cã thÓ bÞ nghiªng K = 1,5 VËy Gi¶n ®å lùc t¸c dông lªn quang treo nh­ sau H×nh 5.36 TÝnh chän mÆt c¾t cña quang treo Theo ®iÒu kiÖn c­êng ®é th× ta cã F: DiÖn tÝch mÆt c¾t cña quang treo (mm2) Mçi quang treo gåm cã hai nh¸nh quang, vËy diÖn tÝch mÆt c¾t mét nh¸nh quang treo lµ: F1= (mm2) MÆt c¾t cña quang treo cã d¹ng nh­ sau H×nh 5.37 F1 Chän b=35 (mm) h 25,1 (mm) Ta chän h=35 (mm) 5.3.5.2. TÝnh to¸n liªn kÕt quang treo. Liªn kÕt gi÷a quang treo vµ khung tÜnh ®­îc liªn kÕt víi nhau b»ng mèi hµn (nh­ h×nh vÏ: H×nh 5.38 Lùc kÐo t¸c dông lªn mét nh¸nh cña quang treo lµ N1 = VËy mèi hµn chÞu lùc kÐo N1=14,1 (T) Liªn kÕt mét nh¸nh cña quang víi khung tÜnh nh­ sau H×nh 5.39 Trong ®ã: Ld: ChiÒu dµi mèi hµn däc Ld=150 (mm) Ln: ChiÒu dµi mèi hµn ngang Ln=35 (mm) Theo c«ng thøc (5-11,TL[IV] ) ta cã ®iÒu kiÖn bÒn cña mèi hµn Trong ®ã: F: Lùc kÐo F =14,1 (T)=14,1*104 (N) k: BÒ réng c¹nh hµn LÊy k=15 (mm) L: Tæng chiÒu dµi ®­êng hµn L=2Ld+Ln=2*150+35 = 335 (mm) : øng suÊt cho phÐp cña måi hµn Thay F, k, L, vµo c«ng thøc trªn ta cã: Ta thÊy VËy mèi hµn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn bÒn 5.3.6. TÝnh ®ßn g¸nh. §ßn g¸nh dïng ®Ó tú vµo ®Çu cäc vµ b¶n gi»ng bªn cña khung ®éng, khi m¸y Ðp cäc ho¹t ®éng ®Ó Ðp cäc xuèng ®Êt. Khi Ðp cäc th× ®ßn g¸nh sÏ chÞu lùc lµ P = 150 (T) do vËy nã sÏ bÞ uèn. §Ó d¶m b¶o cho ®ßn g¸nh chÞu ®­îc t¶i träng lµ P = 150 (T) th× ®ßn g¸nh ph¶i cã mÆt c¾t cÇn thiÕt ®Ó ®¶m b¶o ®­îc yªu cÇu chÞu lùc. H×nh 5.40 S¬ ®å liªn kÕt ®ßn g¸nh víi b¶n gi»ng bªn a- S¬ ®å tÝnh to¸n ®ßn g¸nh H×nh 5.41 V× bÒ réng cña khung ®éng lµ 450 (mm) nªn ta chän ®ßn g¸nh cã chiÒu dµi lµ L = 550 (mm) Khi Ðp cäc th× ®ßn g¸nh chÞu lùc P = 150 (T) b- BiÓu ®å m« men vµ lùc t¸c dông lªn ®ßn g¸nh Khi chÞu lùc th× biÓu ®å m« men vµ lùc c¾t cña ®ßn g¸nh nh­ sau H×nh 5.42 M« men lín nhÊt Mu = 75*=20625 (T.mm) Lùc c¾t lín nhÊt ë gi÷a dÇm Q = 75 (T) c- Chän mÆt c¾t ®ßn g¸nh Chän h×nh d¸ng mÆt c¾t ®ßn g¸nh nh­ sau H×nh 5.43 MÆt c¾t nguy hiÓm nhÊt ë gi÷a dÇm víi Mu max = 20625 (T.mm) = 20625*104 (N.mm) Q = 150 (T) = 150*104 (N) * Chän s¬ bé mÆt c¾t theo ®iÒu kiÖn c­êng ®é Ta cã VËy m« men chèng uèn = (mm3) (mm3) Chän b = 150 (mm) Chän h = 300 (mm) * KiÓm tra l¹i mÆt c¾t ®· chän Khi kiÓm tra l¹i mÆt c¾t ®· chän th× ta kiÓm tra c¶ tr­êng hîp dÇm chÞu lùc c¾t Q = 75 (T) Theo lý thuyÕt bÒn 4 ta cã c«ng thøc (7.20, TL[II]) Víi b = 150 (mm), h = 300 (mm) th× ta cã (mm3) øng suÊt tiÕp Theo c«ng thøc (7.12, TL[II]) ta cã VËy ta cã: Ta thÊy VËy mÆt c¾t ®· chon tho¶ m·n Ch­¬ng VI: TÝnh to¸n thiÕt kÕ dÇm 6.1. TÝnh to¸n thiÕt kÕ dÇm trung gian. 6.1.1. §Æc ®iÓm kÕt cÊu vµ h×nh thøc lùa chän kÕt cÊu. Th¸p tÜnh ®­îc treo trªn côm dÇm trung gian, vµ côm dÇm trung gian l¹i ®­îc treo trªn dÇm ®¸y. Khung tÜnh cã thÓ tr­ît däc theo dÇm trung gian Ta lùa chhän h×nh thøc kÕt cÊu cña dÇm trung gian nh­ sau. H×nh 6.1 DÇm lµm b»ng thÐp CT3, dÇm ®­îc ghÐp b»ng c¸c tÊm thÐp h×nh ch÷ nhËt. chiÒu dµi cña dÇm lµ : L = 3,4 (m) = 3400 (mm) 6.1.2. Lùc t¸c dông lªn dÇm trung gian. Lùc t¸c dông lªn ®µm gåm nh÷ng lùc sau - Lùc kÐo P - Träng l­îng b¶n th©n kÕt cÊu Khi tÝnh to¸n kÕt cÊu thÐp th× ta bá qua träng l­îng b¶n th©n kÕt cÊu 6.1.3. Gi¶n ®å tÝnh to¸n. §Ó ®¬n gi¶n th× ta coi gi¶n ®å tÝnh to¸n dÇm nh­ sau H×nh 6.2 Khi Ðp cäc th× tr­êng hîp bÊt lîi nhÊt lµ Ðp cäc ë gi÷a dÇm trung gian V× vËy s¬ ®å lùc t¸c dông nh­ trªn Trong ®ã: c: Kho¶ng c¸ch t©m hai nh¸nh cét trªn dÇm (t©m hai nh¸nh cét cña khung tÜnh). c = 610 (mm) H×nh 6.3 d: Kho¶ng c¸ch tõ hai gèi ®Õn ®Çu dÇm LÊy d =100 (mm) a: Kho¶ng c¸ch tõ t©m nh¸nh cét ®Õn gèi a = (mm) P: Lùc kÐo t¸c dông lªn dÇm P = TÝnh ph¶n lùc ë hai gèi BiÓu ®å lùc vµ m« men t¸c dông nh­ sau H×nh 6.4 MÆt c¾t nguy hiÓm nhÊt t¹i vÞ trÝ ®Æt lùc cã: M« men uèn lín nhÊt: Mumaz = 1295*37,5 = 48562,5 (T.mm) = 48562,5*104 (N.mm) Lùc c¾t: Q = P = 37,5 (T) = 37,5*104 (N) 6.1.4. TÝnh chän mÆt c¾t dÇm. 6.1.4.1- TÝnh chän s¬ bé mÆt c¾t dÇm MÆt c¾t dÇm cã d¹ng nh­ sau H×nh 6.5 Trong ®ã: h: ChiÒu cao cña dÇm hb: ChiÒu cao cña b¶n bông : ChiÒu dµy cña b¶n bông bc: ChiÒu réng b¶n c¸nh : ChiÒu dµy b¶n c¸nh chän s¬ bé h = 400 (mm) a- TÝnh chän mÆt c¾t b¶n bông * X¸c ®Þnh chiÒu cao b¶n bông Theo c«ng thøc (3-31, TL[I]) ta cã: hb(mm) * X¸c ®Þnh chiÒu dµy b¶n bông ChiÒu dµy b¶n bông ®­îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn chÞu lùc víi gi¶ thiÕt toµn bé lùc c¾t ®Òu do b¶n bông chÞu; øng suÊt c¾t trªn mÆt c¾t dÇm ph¶i tho¶ m·n c«ng thøc (3-32, TL[I]) Trong ®ã lµ chiÒu dµy b¶n bông Theo kinh nghiÖm ta lÊy VËy chiÒu dµy b¶n bông Q: Lùc c¾t lín nhÊt Q = P = 37,5 (T) = 37,5*104(N) Chän = 40 (mm) b- TÝnh chän mÆt c¾t cña b¶n c¸nh. M« men chèng uèn cÇn thiÕt cña mÆt c¾t VËy m« men chèng uèn nguyªn cña mÆt c¾t Trong ®ã: : Lµ hÖ sè liªn kÕt =1 (liªn kÕt b»ng hµn) VËy M« men qu¸n tÝnh cña dÇm Ta cã: Jd = Jc +Jb Jc: M« men qu¸n tÝnh cña c¸nh dÇm Jb: M« men qu¸n tÝnh cña bông dÇm Jb=2* Jd=60700*104 (mm4) Jc = Jd-Jb = 60700*104-38045*104=22655*104(mm4) MÆt kh¸c M« men qu¸n tÝnh mÆt c¾t hai c¸nh dÇm Jc trong ®ã h0: Kho¶ng c¸ch 2 t©m c¸nh dÇm LÊy h0 Ta cã: Fc=bc* : ChiÒu dµy c¸nh dÇm bc: BÒ réng c¸nh dÇm Chän bc = 175 (mm) Chän = 25 (mm) 6.1.4.2 - KiÓm tra mÆt c¾t ®· chän + Theo ®iÒu kiÖn c­êng ®é Theo c«ng thøc (3-36, TL[I]) ta cã Trong ®ã: h: ChiÒu cao dÇm h = 400 (mm) J: M« men qu¸n tÝnh cña dÇm ®èi víi trôc trung hoµ J = Jb+Jc Jb = 38045*104 (mm4) Jc = 2Fc* J = 38045*104 + 31587,5*104 = 69632,5*104 (mm4) VËy Ta thÊy VËy mÆt c¾t ®· chän tho¶ m·n theo ®iÒu kiÖn chÞu uèn + KiÓm tra theo ®iÌu kiÖn ®é cøng Theo cong thøc (3.1, TL[I]) ta cã Trong ®ã: f: §é vâng lín nhÊt cña dÇm l: KhÈu ®é tÝnh to¸n cña dÇm : §é vâng t­¬ng ®èi cho phÐp Theo tµi liÖu [ II] ta cã Ta chän §é vâng cña dÇm VËy Ta cã: Jx: M« men qu¸n tÝnh cña dÇm Jx = 69632,5*104 (mm4) = 69632,5 (cm4) l = 3200 (mm) = 320 (cm) (kho¶ng c¸ch t©m hai gèi cña dÇm) P = 75(T) (TÝnh ®¬n gi¶n ta dÆt P=75 (T) ë gi÷a dÇm) E: M« ®uyn ®µn håi cña vËt liÖu Tra b¶ng (2,1, TL[II]) ta chän E = 2,1*106 daN/cm2 = 2.1*103 (T/cm2) VËy ta cã Ta thÊy VËy ®iÒu kiÖn ®é cøng ®¶m b¶o VËy mÆt c¾t dÇm ®· chän lµ hîp lý 6.1.5. TÝnh to¸n thiÕt kÕ quang treo Ph¶n lùc ë gèi A vµ B lµ RA = RB = 37,5 (T) Mµ ë gèi A vµ B th× mçi gèi cã hai quang treo, nªn lùc t¸c dông lªn quang treo lµ N= Chän vËt liÖu lµm quang treo lµ thÐp CT3 Theo ®iÒu kiÖn chÞu kÐo ta cã Mçi quang treo l¹i gåm hai nh¸nh quang, vËy diÖn tÝch mÆt c¾t mét nh¸nh quang treo lµ MÆt c¾t quang treo cã d¹ng nh­ sau H×nh 6.6 VËy ta cã b*h 586 (mm2) Chän b = 35 (mm) Chän h= 35 (mm) 6.2. TÝnh to¸n thiÕt kÕ dÇm ®¸y (dÇm ngang). 6.2.1. §Æc ®iÓm kÕt cÊu vµ h×nh thøc lùa chän kÕt cÊu DÇm ®¸y dÆt n»m ngang, dÇm ®¸y liªn kÕt víi dÇm trung gian b»ng quang treo. Khi m¸y Ðp cäc ho¹t ®éng ®Î Ðp cäc xuèng th× dÇm ®¸y bÞ kÐo lªn. Lùc kÐo trªn dÇm ®¸y b»ng ph¶n lùc t¹i hai gèi cña dÇm trung gian. Khi Ðp cäc th× do dÇm ®¸y bÞ kÐo lªn cho nªn khi Ðp cäc th× ta ph¶i ®Æt ®èi träng lµ nh÷ng tÊm bª t«ng len dÇm. Lùc Ðp lµ P=150 (T) cho nªn cÇn dÆt ®èi träng mçi bªn lµ 75 (T) * H×nh thøc kÕt cÊu cña dÇm ®¸y nh­ sau. H×nh 6.7 DÇm ®­îc lµm b»ng thÐp h×nh ch÷ I 6.2.2. Lùc t¸c dông lªn dÇm Lùc t¸c dông lªn dÇm ®¸y gåm cã - Lùc kÐo P () - träng l­îng cña ®èi träng Khi Ðp cäc th× víi lùc Ðp 150 (T) th× mçi bªn cÇn ®Æt ®èi träng nÆng 80 (TÊn) - Träng l­îng b¶n th©n (khi tÝnh to¸n th× ta bá qua träng l­îng b¶n th©n cña kÕt cÊu) 6.2.3. Gi¶n ®å tÝnh to¸n Gi¶n ®å tÝnh to¸n cña dÇm ®¸y nh­ sau H×nh 6.8 Trong ®ã: G: Träng l­îng cña ®èi träng ®Æt lªn mét bªn dÇm a: Kho¶ng c¸ch tõ gèi ( t©m ®èi träng ) ®Õn ®Çu dÇm LÊy a = 767 (mm) b: Kho¶ng c¸ch tõ ®iÓm ®¹t lùc ®Õn gèi c: Kho¶ng c¸ch gi÷a hai ®iÓm ®Æt lùc, b»ng kho¶ng c¸ch cña hai dÇm ngang c = 970 (mm) L: ChiÒu dµi dÇm L=8000 (mm) * TÝnh ph¶n lùc t¹i hai gèi RA=RB= Ta cã biÓu ®å lùc c¾t vµ m« men t¸c dông lªn dÇm nh­ sau: H×nh 6.9 6.2.4. TÝnh chän mÆt c¾t dÇm. a- S¬ bé chän mÆt c¾t dÇm theo ®iÒu kiÖn chèng uèn DÇm chän ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn chèng uèn VËt liÖu lµm kÕt dÇm lµ thÐp CT3 nªn (N/mm2) Mumax=101132,5 (T.mm) = 101132,5*104 (N.mm) VËy ta cã = = 6320 (cm3) Wct: M« men chèng uèn cÇn thiÕt cña mÆt c¾t S¬ bé chän mÆt c¾t nh­ h×nh vÏ H×nh 6.10 b - KiÓm tra mÆt c¾t ®· chän * KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn c­êng ®é mÆt c¾t ®· chän gåm thÐp h×nh ch÷ I65 vµ cã hµn thªm hai tÊm cã chiÒu réng lµ 200 (mm), vµ chiÒu dµy lµ 40 (mm) suèt chiÒu dµi cña dÇm M« men qu¸n tÝnh cña dÇm ®· chän J=JI+2Jc JI: M« men qu¸n tÝnh cña thÐp I65 Tra b¶ng (3,[I]) ta ®­îc JI = 101400 (cm4) Jc: M« men qu¸n tÝnh cña b¶n c¸nh hµn thªm vµo VËy m« men qu¸n tÝnh cña mÆt c¾t J=JI+2Jc=101400 + 2*95327 = 292054 (cm4) Wcu: M« men chèng uèn cña mÆt c¾t h: ChiÒu cao cña mÆt c¾t Ta thÊy Wcu = 8001,4 (cm4) > 6320 (cm3) = Wct VËy mÆt c¾t ®· chän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn c­êng ®é * KiÓm tra theo ®é vâng cho phÐp Theo c«ng thøc (3.1, TL[I]) ta cã f: §é vâng lín nhÊt cña dÇm l: KhÈu ®é tÝnh to¸n cña dÇm (b»ng kho¶ng c¸ch 2 gèi) §Ó ®¬n gi¶n khi tÝnh ®é vâng ta ®Æt lùc P = 75 (T) n»m ë gi÷a dÇm (nh­ h×nh vÏ) H×nh6.11 §é vâng cña dÇm Jx: M« men qu¸n tÝnh cña dÇm Jx = 292054 (cm4) l = 8000 (mm) = 800 (cm) P = 75 (T) E: M« ®uyn ®µn håi cña vËt liÖu Tr b¶ng (2,1,[II]) ta chän E = 2,1*106 daN/cm2 =2,1*103 (T/cm2) VËy ta cã Ta thÊy VËy mÆt c¾t ®· chän th¶o m·n ®iÒu kiÖn ®é vâng Ch­¬ng VII : quy tr×nh l¾p dùng 7.1. C«ng t¸c chuÈn bÞ ®Ó thi c«ng m¸y Ðp cäc tÜnh: - vÒ mÆt b»ng thi c«ng: §Þa h×nh thi c«ng yªu cÇu ph¶i b»ng ph¼ng mÆt b»ng thi c«ng ph¶i ®­îc t¹o tr­íc khi ®­a m¸y ®Õn lµm viÖc ta cã thÓ sö dông m¸y ñi ®Ó t¹o mÆt b»ng - C¸c thiÕt bÞ phô trî +Sö dông cÇn trôc b¸nh lèp KC søc cÈu Q 12tÊn chiÒu cao n©ng H ®¹t ®­îc 12 (m) + D©y c¸p buéc n©ng + M¸y hµn Ta sö dông m¸y hµn hå quang - ChuÈn bÞ cäc Cäc chuÈn bÞ s½n ®­îc t©p kÕt ë b·i, cäc cã chÊt l­îng ®¶m b¶o ®· ®­îc thö t¶i kÝch th­íc phï hîp - ChuÈn bÞ vÒ nh©n lùc: Sè l­îng c«ng nh©n 6 ng­êi : +Thî l¸i cÈu : 1ng­êi +C«ng nh©n buéc c¸p : 1ng­êi +C«ng nh©n n©ng h¹ ®ßn g¸nh: 1ng­êi +C«ng nh©n ®iÒu khiÓn hÖ thèng thuû lùc: 1ng­êi +C«ng nh©n hµn ®iÖn : 1ng­êi + C«ng nh©n c¨n chØnh cäc khi Ðp 1ng­êi -B¶n vÏ s¬ ®å vÞ trÝ cäc ChuÈn bÞ xe ®Ó vËn chuyÓn m¸y Ðp cäc vµ c¸c thiÕt bÞ ®Õn c«ng tr×nh 7.2. Qui tr×nh l¾p dùng: Sau khi chuÈn bÞ xong, m¸y ®· ®­îc ®­a ®Õn c«ng tr×nh ta tiÕn hµnh l¾p dùng m¸y theo c¸c b­íc nh­ sau: B­íc 1: L¾p dùng dÇm ®¸y. Dùa theo b¶n vÏ s¬ ®å bè trÝ cäc ta tiÕn hµnh ®Æt dÇm ®¸y sao cho dµn Ðp Ðp ®­îc nhiÒu vÞ trÝ Sau khi x¸c ®Þnh vÞ trÝ ®Æt dÇm ®¸y ta tiÕn hµnh ®Æt dÇm ®¸y nh­ sau : + Buéc c¸p vµo dÇm ®¸y, ngoÆc c¸p vµo mãc c©u cÈu trôc + N©ng dÇm ®Õn vÞ trÝ x¸c ®Þnh, c¨n chØnh kª dÇm sao cho b»ng ph¼ng sau khi c¨n chØnh dÇm xong ta h¹ dÇm vµ th¸o c¸p H×nh 7.1 +Yªu cÇu trong qu¸ tr×nh lµ viÖc cÇn tiÕn hµnh cÈn thËn an toµn B­íc 2: cÈu ®Æt dÇm trung gian Sau khi ®Æt xong dÇm ®¸y ta tiÕn hµnh ®Æt dÇm trung gian + Buéc c¸p vµo dÇm trung gian, ngoÆc mãc c©u cÇn trôc + N©ng dÇm ®Õn vÞ trÝ x¸c ®Þnh + H¹ dÇm xá thanh cµi + Chªm chÆt dÇm trung gian víi dÇm ®¸y H×nh 7.2 B­íc 3: CÈu t¶i träng ®Æt lªn dÇm trung gian + Buéc c¸p vµo chç buéc trªn khèi bª t«ng, ngoÆc c¸p vµo mãc c©u + N©ng t¶i ®Õn ®Æt xuèng dÇm trung gian + Bè trÝ t¶i sao cho c©n ®èi 2 bªn + yªu cÇu trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cÇn tiÕn hµnh cÈn thËn an toµn H×nh 7.3 B­íc 4: Sau khi t¶i ®­îc chÊt lªn ta tiÕn hµnh l¾p dùng dµn Ðp + Buéc c¸p vµo dµn Ðp, ngoÆc c¸p vµo mãc c©u + N©ng tõ tõ dµn Ðp nh­ h×nh vÏ cÈu dµn dÕn bÖ dµn + X¸c ®Þnh ®óng vÞ trÝ, h¹ tõ tõ dµn Ðp xuèng c¨n chØnh dµn Ðp cho c©n th¼ng + Xá thanh cµi vµ tiÕn hµnh cè ®Þnh dµn Ðp b»ng chªm C¸c b­íc trªn ®­îc thÓ hiÖn trong c¸c h×nh sau. H×nh 7.4 H×nh 7.5 H×nh 7.6 H×nh 7.7 B­íc 5 : Nèi èng dÉn dÇu + CÈu côm hÖ thèng thuû lùc ®Õn vÞ trÝ x¸c ®Þnh ®»ng sau dµn Ðp t¹i vÞ trÝ ®Ó ng­êi ®iÒu khiÓn dÔ quan s¸t + TiÕn hµnh nèi èng dÉn dµu + yªu cÇu c¸c nót nèi vÆn ch¾c ch¾n, ®­êng dÇu kh«ng bÞ gËp Sau khi nèi ®­êng dÇu xong (c«ng t¸c cung cÊp nguån ®iÖn cho ®éng c¬ ®iÖn hoµn tÊt) ta tiÕn hµnh thi c«ng Ðp cäc 7.3. Quy tr×nh thi c«ng Ðp cäc: C¸c b­íc thi c«ng Ðp cäc ®­îc thùc hiÖn nh­ sau: B­íc1: L¾p ghÐp cäc + Buéc c¸p vµo cäc c¸ch ®Çu cäc 1/3 chiÒu dµi cäc + Buéc c¸p vµo mãc c©u vµ tiÕn hµnh n©ng cäc yªu cÇu n©ng tõ tõ + H¹ cäc vµo ®­êng dÉn + §iÒu chØnh cäc cho th¼ng ®øng H×nh 7.8 H×nh 7.9 B­íc 2: L¾p ®ßn g¸nh vµ tiÕn hµnh Ðp cäc - Sau khi ghÐp cäc xong ta l¾p ®ßn g¸nh + N©ng khung tr­ît lªn + Cµi ®ßn g¸nh d­íi b¶n tú - TiÕn hµnh Ðp + §iÒu khiÓn hÖ thuû lùc ®Ó h¹ khung tr­ît Ðp cäc + Sau khi hÕt hµnh tr×nh piston ta ®iÒu khiÓn van ph©n phèi ®Ó n©ng khung tr­ît lªn cµi l¹i ®ßn g¸nh sau ®ã tiÕp tôc h¹ khung Ðp cäc B­íc 3: Nèi cäc + CÈu cäc tiÕn hµnh nh­ b­íc 1 + §iÒu chØnh cäc th¼nh ®øng + TiÕn hµnh hµn nèi cäc sau khi hµn nãi cäc xong ta tiÕn hµnh hµn Ðp cäc nh­ c¸c b­íc trªn B­íc 4: Thay ®æi vÞ trÝ Ðp cäc Cäc Ðp xong 1 vÞ trÝ ta tiÕn hµnh dÞch chuyÓn ®Õn vÞ trÝ míi * NÕu di chuyÓn ®Ó ®ãng cäc däc theo chiÒu dµi cña dÇm ®¸y + Buéc c¸p vµo dµn Ðp, ngoÆc c¸p vµo mãc c©u cÇn trôc, cÇn trôc cã nhiÖm vô gi÷ æn ®Þnh dµn Ðp + Th¸o chªm gi÷a dÇm trung gian vµ dÇm ®¸y, rót thanh xá ra vµ di chuyÓn c¶ phÇn trªn däc theo dÇm ®¸y ®Õn vÞ trÝ míi * NÕu thay di chuyÓn ®Ó ®ãng cäc theo ph­¬ng ngang (däc theo dÇm trung gian) +Buéc c¸p vµo dµn Ðp, ngoÆc c¸p vµo mãc c©u cÇn trôc +Th¸o chªm gi÷a dÇm trung gian vµ dµn Ðp +CÈu dÞch chuyÓn c¶ côm dµn Ðp ®Õn vÞ trÝ míi (däc theo dÇm trung gian) +TiÕn hµnh ®Þnh vÞ nh­ b­íc trªn * Thay ®æi vÞ trÝ Ðp kh¸c kh«ng cïng trong mét ®µi Ðp + CÈu h¹ dµn Ðp + CÈu h¹ ®èi träng + CÈu côm dÇm bÖ ®Õn vÞ trÝ míi tiÕn hµnh l¾p dùng nh­ c¸c b­íc trªn Ch­¬ng VIII: TÝnh gi¸ thµnh chÕ t¹o §Ó ®¶m b¶o tÝnh kinh tÕ trong qu¸ tr×nh thhiÕt kÕ th× em xin tr×nh bµy thªm phÇn tÝnh to¸n gi¸ thµnh chÕ t¹o. PhÇn nµy kh«ng cã trong yªu cÇu thiÕt kÕ 8.1. TÝnh to¸n gi¸ thµnh chÕ t¹o kÕt cÊu thÐp cña m¸y. 8.1.1. TÝnh to¸n gi¸ thµnh chÕ t¹o khung ®éng Khung ®éng ®­îc chÕ t¹o tõ c¸c thÐp gãc ®Òu c¹nh vµ ®­îc liªn kÕt víi nhau b»ng c¸c b¶n gi»ng. C¸c b¶n gi»ng ®­îc liªn kÕt víi thÐp gãc b»ng hµn KÕt cÊu cña khung ®éng H×nh 8.1 8.1.1.1. TÝnh to¸n gi¸ thµnh cña c¸c b¶n thÐp h×nh chÕ t¹o khung c¸c b¶n thÐp gãc ®Òu c¹nh cã kÝch th­íc nh­ sau H×nh 8.2 §Ó chÕ t¹o th¸p ®éng th× cÇn 4 b¶n thÐp gãc ®Òu c¹nh sè hiÖu 14 Tra b¶ng (3, TL[II]) ta cã: Khèi l­îng riªng trªn mét mÐt dµi cña thÐp Khèi l­îng cña c¸c b¶n thÐp m1 = 4*7*19,4 = 543,2 (kg) Gi¸ thµnh thÐp b¶n lµ 15000 (®/kg) Gi¸ thµnh thÐp h×nh lµ 17000 (®/kg) Thµnh tiÒn: T1 = 17000*543,2 = 9234400 (®) 8.1.1.2. TÝnh to¸n gi¸ thµnh c¸c b¶n gi»ng. + Sè b¶n gi»ng tr­íc cã 3 b¶n cã kÝch th­íc nh­ sau H×nh 8.3 + Sè b¶n gi»ng sau gåm cã 6 b¶n cã kÝch th­íc nh­ sau H×nh 8.4 + Sè b¶n gi»ng bªn cã 12 b¶n cã kÝch th­íc nh­ sau H×nh 8.5 VËy khèi l­îng thÐp chÕ t¹o b¶n gi»ng m2 = mt + ms + mb (Kg) Trong ®ã: mt: Khèi l­îng b¶n gi»ng tr­íc ms: Khèi l­îng b¶n gi»ng sau mb: Khèi l­îng b¶n gi»ng bªn träng l­îng riªng cña thÐp VËy khèi l­îng b¶n gi»ng tr­íc mt =3*0,45*0,36*0,025*7,8*103 = 94,77 (kg) Khèi l­îng b¶n gi»ng sau ms = 6*0,45*0,36*0,025*7,8*103 = 189,54 (kg) Khèi l­îng b¶n gi»ng bªn mb = 12*0,45*0,36*0,04*7,8*103 = 606,5 (kg) Tæng khèi l­îng c¸c b¶n gi¨ng liªn kÕt khung ®éng lµ m2 = mt + ms + mb = 94,77 +189,54 + 606,5 = 890,81 (kg) Thµnh tiÒn T2 = 15000*890,81 = 13362150 (®) 8.1.1.3. TÝnh gi¸ thµnh que hµn ®Ó chÕ t¹o khung ®éng Khi hµn ta dïng que hµn KOBE gi¸ 16000 (®/kg), 1kg ®­îc 17 que hµn vµ mçi que hµn khi hµn th× hµn ®­îc trung b×nh lµ 200 (mm) + TÝnh tæng chiÒu dµi ®­êng hµn víi b¶n gi»ng tr­íc S¬ ®å liªn kÕt H×nh 8.6 Tæng chiÒu dµi ®­êng hµn L1 = (360+25)*2*2*3 = 4620 (mm) + TÝnh tæng chiÒu dµi ®­êng hµn ®èi víi b¶n sau S¬ ®å liªn kÕt H×nh 8.7 Trong ®ã: Ln: ChiÒu dµi ®­êng hµn ngang Ln = 360 (mm) Ld: ChiÒu dµi ®­êng hµn däc Ld = 140 (mm) Sè b¶n gi»ng sau lµ 6 b¶n gi»ng VËy tæng chiÒu dµi ®­êng hµn ®èi víi b¶n gi»ng sau lµ L2 = 6*[(Ln + 2Ld)*2] = 6*[(360 + 140*2)*2] = 7680 (mm) + TÝnh tæng chiÒu dµi ®­êng hµn ®èi víi b¶n gi»ng bªn S¬ ®å liªn kÕt H×nh 8.8 Ln: ChiÒu dµi ®­êng hµn ngang Ln = 360 (mm) Ld: ChiÒu dµi ®­êng hµn däc Ld = 100 (mm) Sè b¶n gi»ng bªn lµ 12 b¶n gi»ng Tæng chiÒu dµi ®­êng hµn ®èi víi b¶n gi»ng bªn lµ: L3 = 12*[2Ld + Ln)*2] = 12*[(2*100 + 360)*2] = 13440 (mm) VËy tæng chiÒu dµi ®­êng hµn cña c¸c b¶n gi»ng víi thÐp gãc lµ L = L1 + L2 + L3 = 4620 + 7680 + 13440 = 25740 (mm) Sè l­îng que hµn cÇn dïng: nq = Khèi l­îng que hµn mq = (kg) Thµnh tiÒn T3 = 7,6*16000 = 121600 (®) VËy gi¸ thµnh chÕ t¹o kÕt cÊu thÐp cña khung ®éng Tk® = T1 + T2 + T3 = 9234400 + 13362150 + 121600 = 22718150 (®) 8.1.2. TÝnh to¸n gi¸ thµnh chÕ t¹o khung tÜnh. KÕt cÊu cña khung tÜnh H×nh 8.9 (KÕt cÊu khung tÜnh) Khung tÜnh ®­îc chÕ t¹o tõ c¸c thÐp h×nh [22 vµ c¸c thÐp b¶n 8.1.2.1. TÝnh gi¸ thµnh thÐp [22 ®Ó chÕ t¹o khung tÜnh Sè b¶n thÐp h×nh dïng lµ 4 b¶n [22 cã chiÒu dµi 5000 (mm) Tra b¶ng (3, TL[II]) ta ®­îc Khèi l­îng trªn mét mÐt dµi cña thÐp = 21 (kg/m) V¹y khèi l­îng thÐp h×nh m1 = 4*21*5 = 420 (kg) Thµnh tiÒn T1 = 17000*420 = 7140000 (®) 8.1.2.2. TÝnh gi¸ thµnh thÐp b¶n ®Ó hµn vµo thÐp [22. Ta cÇn 4 thÐp b¶n cã kÝch th­íc nh­ sau H×nh 8.10 ThÓ tÝch cña b¶n thÐp V = 5*0,22*0,005 = 0,0055 (m3) Khèi l­îng 4 b¶n thÐp lµ m2 = 4*V* = 4*0,0055*7,8*103 = 171,6 (kg) Thµnh tiÒn T2 = 15000*171,6 = 2574000 (®) : Tû träng cña thÐp = 7,8*103 (kg/m3) 8.1.2.3. TÝnh to¸n gi¸ thµnh c¸c b¶n gi»ng Sè b¶n gi»ng liªn kÕt víi th¸p tÜnh lµ + 8 b¶n cã kÝch th­íc 970 X 150 X 20 H×nh 8.11 + 2 b¶n gi»ng cã kÝch th­íc 750 X 150 X 20 H×nh 8.12 + 2 b¶n gi»ng cã kÝch th­íc 450 X 150 X 20 H×nh 8.13 VËy khèi l­îng c¸c b¶n gi»ng m3 = 7,8*103 [ 8*0,97*0,15*0,02 + 2*0,75*0,15*0,02 + 2*0,45*0,15*0,02] = 238 (kg) Thµnh tiÒn T3 = 238 *12000 = 2856000 (®) 8.1.2.4. TÝnh to¸n gi¸ thµnh chÕ t¹o côm tai xy lanh trªn Côm tai xylanh trªn gåm cã 4 b¶n cã kÝch th­íc nh­ sau H×nh 8.14 (côm tai xy lanh trªn) Khèi l­îng côm tai xy lanh trªn m4 = 4*0,45*0,3*0,028*7,8*103 = 118 (kg) Thµnh tiÒn T4 = m4*15000 = 118 *15000 = 1770000 (®) 8.1.2.5. TÝnh gi¸ thµnh que hµn TÝnh gÇn ®óng th× sè b¶n gi»ng cÇn thiÕt lµ 14 b¶n gi»ng cã ®­êng hµn nh­ sau H×nh 8.15 (s¬ ®å ®­êng hµn cña b¶n gi»ng) Ln: ChiÒu dµi ®­êng hµn ngang Ln = 150 (mm) Ld: ChiÒu dµi ®­êng hµn däc Ld = 110 (mm) Tæng chiÒu dµi ®­êng hµn cña c¸c b¶n gi»ng L1 = 14 *2*(2Ld + Ln) = 14 *2*(2*110 +150) = 10360 (mm) VËy sè l­îng que hµn cÇn dïng nq = (que) Khèi l­îng que hµn mq = (kg) Thµnh tiÒn T5 = 3*16000 = 48000 (®) 8.1.2.6. TÝnh to¸n gi¸ thµnh chÕ t¹o quang treo Trªn dÇm trung gian gåm cã 8 quang treo cã kÝch th­íc nh­ sau H×nh 8.16 (quang treo) VËy khèi l­îng quang treo m6 = (0,035*0,035*0,7)*2*8*7,8*103 = 107 (kg) Thµnh tiÒn T6 = 107*15000 = 1605000 (®) VËy tæng gi¸ thµnh chÕ t¹o th¸p tÜnh Ttt = = 7140000 + 2574000 + 2856000 + 1770000 + 48000 + 1605000 Ttt = 15993000 (®) 8.1.3. TÝnh to¸n gi¸ thµnh chÕ t¹o dÇm trung gian KÕt cÊu dÇm trung gian H×nh 8.17 8.1.3.1. TÝnh to¸n gi¸ thµnh kÕt cÊu thÐp chÕ t¹o dÇm trung gian TÝnh to¸n gi¸ thµnh chÕ t¹o mét dÇm trung gian * ThÐp ®Ó chÕ t¹o b¶n c¸nh cña dÇm nh­ sau H×nh 8.18 Khèi l­îng thÐp chÕ t¹o c¸nh dÇm trung gian (®èi víi mét dÇm) m1 = 2*3,4*0,175*0,025*7,8*103 = 339 (kg) Thµnh tiÒn T1 = 339*15000 = 5085000 (®) * TÝnh gi¸ thµnh chÐ t¹o b¶n bông cña mét dÇm ThÐp ®Ó chÕ t¹o b¶n bông cã kÝch th­íc nh­ sau H×nh 8.19 Khèi l­îng thÐp chÕ t¹o b¶n bông cña mét dÇm m2 = 2*0,04*3,4*0,35*7,8*103 = 408 (kg) Thµnh tiÒn T2 = 408*15000 = 6120000 (®) 8.1.3.2. TÝnh to¸n gi¸ thµnh que hµn Tæng sè chiÒu dµi ®­êng hµn khi chÕ t¹o mét dÇm trung gian lµ L = 4*3400 = 13600 (mm) Sè que hµn cÇn dïng nq = (que) Khèi l­îng que hµn (kg) Thµnh tiÒn T3 = 4*16000 = 64000 (®) VËy gi¸ thµnh chÕ t¹o dÇm trung gian ( hai dÇm) lµ Tn = 2*(T1 + T2 + T3) = 2*(5085000 + 6120000 + 6400) =22422800 (®) 8.1.4. TÝnh to¸n gi¸ thµnh chÕ t¹o dÇm ®¸y. KÕt cÊu cña dÇm ®¸y H×nh 8.20 (kÕt cÊu dÇm ®¸y) DÇm ®¸y ®­îc t¹o thµnh tõ thÐp h×nh I65 vµ c¸ thÐp b¶n ®­îc hµn vµo c¸nh dÇm nh­ h×nh vÏ H×nh 8.21 (kÕt cÊu mÆt c¾t dÇm ®¸y) 8.1.4.1. Gi¸ thµnh thÐp chÕ t¹o dÇm * Khèi l­îng thÐp I65 ®Ó chÕ t¹o mät bªn dÇm m1 = 8* : Khèi l­îng mét mÐt dµi thÐp I65 Tra b¶ng (3, Tl[I]) ta ®­îc = G: Träng l­îng mét mÐt dµi cña thÐp lµm dÇm G = 120 (KG) = 1200 (N) g: Gia tèc träng tr­êng g = 10 (m/s2) (kg/m) VËy m1 = 8*120 = 960 (kg) Thµnh tiÒn T1 = 960*17000 = 16320000 (®) * Khèi l­îng thÐp hµn vµo b¶n c¸nh dÇm ThÐp hµn vµo c¸nh dÇm cã kÝch th­íc nh­ sau H×nh 8.22 VËy khèi l­îng thÐp hµn vµo c¸nh dÇm (tÝnh cho mét dÇm) m2 = 2*8*0,2*0,04*7,8*103 = 998,4 (kg) Thµnh tiÒn T2 = m2*15000 = 998,4*15000 = 14976000 (®) VËy gi¸ thµnh thÐp chÕ t¹o côm dÇm ®¸y lµ T* = 2(T1 +T2) =2(16320000 + 14976000) = 62592000 (®) 8.1.4.2. Gi¸ thµnh que hµn chÕ t¹o dÇm Tæng chiÒu dµi ®­êng hµn L = 2*4*8000 = 64000 (mm) Sè l­îng que hµn cÇn dïng (que hµn) Khèi l­îng que hµn cÇn dïng (kg) Thµnh tiÒn T** = 18,8*16000 = 300800 (®) VËy gi¸ thµnh chÕ t¹o dÇm ®¸y T® = T* + T** = 62592000 + 300800 = 62892800 (®) Ta cã b¶ng kª gi¸ thµnh kÕt cÊu thÐp chÕ t¹o m¸y Tªn Th¸p tÜnh Th¸p ®éng DÇm trung gian DÇm ®¸y Gi¸ thµnh (VN§) 15993000 22718150 22422800 62892800 VËy tæng gi¸ thµnh chÕ t¹o kÕt cÊu thÐp cña m¸y T = 124062750 (®) 8.2. TÝnh to¸n gi¸ thµnh cña bé nguån thuû lùc. Bé thuû lùc gåm cã xylanh thuû lùc, b¬m, van ph©n phèi , ®ång hå ®o ¸p, van an toµn, èng dÉn dÇu, bÇu läc, thïng dÇu, ®éng c¬ ®iÖn Trong ®ã gi¸ thµnh cña xylanh lµ 50000000 (®) Gi¸ thµnh c¸c b«n phËn cßn l¹i lµ 20000000 (®) Tæng gi¸ thµnh bé thuû lùc lµ 70000000 (®) VËy tæng gi¸ thµnh chÕ t¹o m¸y Ðp cäc ch­a tÝnh s¬n vµ c«ng thî, m¸y mãc lµ: T = 124062750 + 70000000 = 194026750 (®) (Mét tr¨m chÝn t­ triÖu, kh«ng tr¨m hai s¸u ngh×n, b¶y tr¨m n¨m m­¬i ®ång) Tµi liÖu tham kh¶o [I]. NguyÔn V¨n Hîp, Ph¹m ThÞ NghÜa: KÕt cÊu thÐp M¸y X©y Dùng-XÕp Dì [II]. Vò §×nh Lai, NguyÔn Xu©n Lùu, Bïi §×nh Nghi: Søc bÒn vËt liÖu Nhµ xuÊt b¶n giao th«ng vËn t¶i - Hµ Néi 1999 [III]. Lª V¨n Quý: C¬ häc kÕt cÊu Tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i-Hµ Néi [IV]. NguyÔn Träng HiÖp: Chi tiÕt m¸y NXB Gi¸o Dôc [V]. Vò Thanh B×nh - NguyÔn §¨ng §iÖm: TruyÒn ®éng m¸y x©y dùng vµ xÕp dì NXB Giao Th«ng VËn T¶i [VI]. T.S Phïng V¨n Kh­¬ng , TH.S Ph¹m V¨n VÜnh: Thuû lùc vµ m¸y thuû lùc Tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i [VII]. NguyÔn Träng HiÖp, NguyÔn V¨n LÉm. ThiÕt kÕ chi tiÕt m¸y - NXB Gi¸o Dôc. +++++++++++++++++++++=++++++++++yyyy+++++++++++++CÈu dÞch chuyÓn c¶ côm ®Õn vÞ trÝ míi CÈu dÞch chuyÓn c¶ côm ®Õn vÞ trÝ míi