Tài liệu Thiêt kế quy trình hàn dầm cẩu trục

LỜI NÓI ĐẦU Thế kỉ 21 đã mở ra một kỉ nguyên mới cho đất nước ta.Kỉ nguyên công nghiệp hóa hiện đại hóa.Hàng loạt những nhà máy, công xưởng được xây dựng và lắp ráp cùng với các dây chuyền công nghệ máy móc hiện đại được lắp đặt với khối lượng rất lớn.Mặt khác công tác sửa chữa khắc phục những máy móc cũ sau một thời gian dài sử dụng cũng được đẩy nhanh. Tất cả các công việc xây dựng, lắp ráp và sửa chữa đó không thể vắng các máy nâng chuyển.Cầu trục là một thiết bị quan trọng trong các thiết bị nâng đó.Đặc biệt trong các nhà kho, nhà máy cầu trục trở thành thiết bị quan trọng và rất cần thiết. Cầu trục được sử dụng rộng rãi để xếp dỡ hàng hoá trong các nhà kho trong các nhà máy xí nghiệp sữa chữa lắp ráp và chế tạo. Với nhu cầu thực tế đó,các thầy ở bộ môn Hàn của trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên đã đưa thiết kế cầu trục hai dầm 8T vào làm đề tài tốt nghiệp. Sau 4 năm học tại trường, dưới sự dạy dỗ nhiệt huyết và sự cố gắng nỗ lực của bản thân, em đã trang bị cho mình những kiến thức cần thiết để có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp được giao. Đề tài lần này chính là cơ hội để em tổng hợp lại tất cả kiến thức mình đã học và là bước đầu cho em được tiếp xúc với môi trường thiết kế sản xuất thực tế. hiệm vụ thiết kế trong đồ án tốt nghiệp của em là thiết kế quy trình hàn dầm cầu trục tải trọng nâng 8 tấn Sau 15 tuần làm việc nghiêm túc em đã hoàn thành nhiệm vụ thiết kế được giao. Tuy nhiên với khả năng c n hạn chế và gần như chưa có kinh nghiệm về thiết kế nên đồ án tốt nghiệp do em thực hiện chắc chắn c n nhiều thiếu sót. Vậy em kính mong các thầy trong bộ môn xem x t và góp để em có thêm những kiến thức vững vàng hơn nữa trong quá trình làm việc sau khi tốt nghiệp. Trang: 1 Trong quá trình thực hiện, thầy giáo Gvc.Ths. V TH I đã giúp đỡ em rất nhiều cả về mặt kiến thức chuyên ngành cũng như những k năng cần thiết. hờ vậy mà em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời gian và khối lượng công việc một cách tốt nhất mà bộ môn đã giao. Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo V TH I đã tận tình hướng d n, giúp đỡ em trong quá trình học tập và thực hiện đồ án tốt nghiệp. hân dịp tốt nghiệp em cũng muốn gửi lời cảm ơn chân thành của em tới tất các các thầy giáo trong khoa cơ khí đã dạy dỗ, dìu dắt chúng em học tập. Em xin chân thành cảm ơn SI H VI TH C HI K và ghi r họ tên Trang: 2 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ DẦM CẨU TRỤC 1.1 Dầm cầu trục + Khái niệm Cầu trục là một kết cấu dầm hộp hoặc dàn, trên đó đặt xe con với cơ cấu nâng. Dầm cầu có thể chạy trên các đường ray đặt trên cao dọc theo nhà xưởng xe con có thể chạy dọc theo các dầm cầu. + Công dụng Cầu trục được dùng chủ yếu trong các phân xưởng, nhà kho để nâng hạ và vận chuyển hàng hóa với lưu lượng lớn. Cầu trục có thể nâng hạ và vận chuyển hàng theo yêu cầu tại bất cứ điểm nào trong không gian nhà xưởng. 1. 2 Phân loại : Có rất nhiều cách phân loại cẩu trục sau đây là các phân loại sau : 1.2.1Theo công dụng + Cầu trục có công dụng chung và cầu trục chuyên dùng. -Cầu trục công dụng chung là cầu trục dùng để vận chuyển hàng hóa ở trong nhà xưởng, nhà kho -Cầu trục có công dụng riêng la cầu trục dùng để nâng hạ những thiết bị máy móc ở thủy điện có vị trí cố định Theo kết cấu dầm cầu +Cầu trục một dầm và cầu trục hai dầm. -Cầu trục dầm đơn Trang: 3 Hình1.1 - Cầu trục dầm đôi Trang: 4 Hình 1.2 +Cầu trục dựa tường và cầu trục treo. - Cầu trục dựa tường Hình 1.3 - Cầu trục treo Trang: 5 Hình1.4 Theo cách bố trí cơ cấu di chuyển cầu trục +Cầu trục dạng môn ray và cầu trục dạng quay. - Cầu trục dạng môn ray Hình 1.5 - Cầu trục dạng quay dựa tường Trang: 6 Hình 1.6 - Cầu trục dạng quay cột có sẵn Hình 1.7 Trang: 7 1.2.2 Theo cấu tạo ta có: * Dầm định hình: hinh 1.8 - Dầm chữ I: Dùng trog uốn phẳng như sàn nhà, dầm cầu, dầm máy nâng chuyển. - Dầm chữ U: Tiết diện không đối xứng được dùng trong uốn xiên như xà gồ, dầm sườn tường, có 1 má phẳng nên dễ liên kết với các chi tiết khác. + Đặc điểm: Dễ chế tạo iên kết đơn giản Dầm định hình Kích thước hạn chế Tốn k m do δb lớn hơn yêu cầu thiết kế. Để khắc phục dùng dầm dập từ th p bản mỏng. *Dầm tổ hợp hinh 1.9 -Dầm tổ hợp hàn chữ I: được cấu tạo gồm ba bản th p gh p lại bằng đường hàn góc. Hai bản nằm ngang – hai cánh dầm.Bản thẳng đứng – bản bụng. So với dầm đinh tán, ít tốn vật liệu và nhẹ hơn, chi phí cấu tạo ít hơn vì vậy chúng được sử dụng niều hơn. Trang: 8 -Dầm tổ hợp đinh tán: Gồm 1 bản th p đặt đứng làm bản bụng, hai cánh dầm, mỗi cánh gồm hai th p góc chữ và có thể them 1 hoặc hai bản th p nằm ngang gọi là bản đạy. Vì phải kho t lỗ nên tốn công chế tạo và hao phí vật liệu nhưng chịu lực tốt.Chúng được dùng khi chịu tải trọng lớn hoặc chịu tải trọng động. Đặc điểm dầm tổ hợp: Kích thước lớn. Tiết kiệm th p. Tốn công chế tạo. *Kết luận: - ên dùng dầm định hình nếu về cấu tạo cho ph p và đảm bảo cường độ, độ cứng, độ ổn định. - Dùng dầm tỏ hợp khi không thể dùng dầm hình như tải trọng lớn hoặc nhịp lớn. 1.2.3 Theo sơ đồ kết cấu Hinh1.10 *Dầm đơn giản:Tốn vật liệu, chế tạo và dựng lắp đơn giản, chịu lực chính xác, không ảnh hưởng do nhiệt hay lún lệch. Được dùng nhiều trong xây dựng. *Dầm liên tục: Độ cứng lớn, tiết kiệm vật liệu, dựng lắp khó, nội lực thay đổi do nhiệt hay lún lệch. Được dùng khi dầm cần độ cứng lớn. *Dầm mút thừa: Tiết kiệm vật liệu. Hinh1.6 Trang: 9 1.3 nguyên lý hoạt động: Hai đầu của các dầm chính 11 được liên kết cứng với các dầm cuối 4 tạo thành một khung cứng đảm bảo độ cứng theo cả phương đứng và phương ngang. Trên dầm cuối lắp các bánh xe di chuyển 3 chạy trên ray đặt dọc theo sàn nhà xưởng trên các vai cột.Khoảng cách theo phương ngang giưa tâm các ray 2 được gọi là khẩu độ của cầu trục. Xe con 8 chạy dọc theo các đường ray trên dầm chính. Trên xe con dặt cơ cấu nâng 7,cơ cấu di chuyển xe con 12. Tuỳ theo công dụng của cầu trục ma trên xe con co 1 hoặc 2 cơ cấu nâng.Trường hợp co 2 cơ cấu nâng thì cơ cấu 7 được gọi la cơ cấu nâng chính c n cơ cấu nâng phụ 6 có tải trọng nâng nhỏ hơn. Cơ cấu di chuyển 13 được đặt trên kết cấu dầm cầu. guồn điện cung cấp cho động cơ của các cơ cấu đươc lấy tư đường điệnchạy dọc theo nhà xưởng và sàn đúng 10 dùng đẻ phục vụ cho việc kiểm tra bảo trì điện này. Cáp điện 5 đươc treo trên dây 9 để cấp điện cho các động cơ đặt trên xe con. goài ra trên phần kết cấu th p của cầu trục c n co phần sàn đứng với lan can để co thể đi lại được khi kiểm tra bảo trì sửa chữa. 1.4 Các thông số: Dầm chính của cầu trục hai dầm được chế tạo dươí dạng hộp hoặc dàn không gian.Dầm dàn nhẹ hơn dầm hộp, song khó chế tạo và thường chỉ dùng cho cầu trục co tải trọng nâng và khẩu độ lớn.ầm cuối của cầu trục này thường được làm dưới dạng hộp. Được liên kết với dầm chính bầng bulong. Cơ cấu di chuyển cầu trục có thể thực hiện hai phương án: vận động chung và vận động riêng. + Phương án d n động chung động cơ d n động được đặt ở khoảng giữa dầm cầu và truyền chuyển động tới các bánh xe chủ động ở hai bên ray nhờ các trục truyền.trục truyền có thể là trục quay chậm,quay nhanh và quay trung bình. Trang: 10 + Phương án d n động riêng mỗi bánh xe hoặc cụm bánh xe chủ động được trang bị một cơ cấu d n động. Cơ cấu di chuyển d n động riêng gồm hai cơ cấu như nhau d n động cho bánh xe chủ động ở mỗi bên ray riêng biệt.công suất mỗi động cơ thường lấy bằng 60% tổng công suất. 1.5 Ƣu nhƣợc. + hược điểm: có sự xô lệch dầm cầu khi di chuyển do lực cản của hai bên ray không đều. +Ưu điểm: gọn nhẹ,dễ lắp đặt sử dụng và bảo dưỡng mà ngày càng được sử dụng phổ biến. đặc biệt là trong những cầu trục có khẩu độ trên 15m. 1.6 Phạm vi sử dụng: Được sử dụng rộng rãi trong công tác xây dựng.nhưng chủ yếu được dùng để nâng và vận chuyển các vật liệu xây dựng trong các nhà máy sản xuất. Trang: 11 CHƢƠNG II: PHÂN TÍCH DẦM KẾT CẤU 2.1 Hình vẽ kết cấu dầm Hình 2.1 (Hình vẽ kết cấu dầm thiết kế quy trình hàn) Trang: 12 STT Tên g?i V?t li?u Kích thu ? c S? lu?ng Kh?i lu?ng CT38 10x40x890 08 3 CT38 L = 370 69 2 13 Bích d?u d?m CT38 30x370x900 01 80 12 Bích d?u d?m CT38 10x370x900 01 27 ch?n hành trình 11 CT38 04 0,3 09 T?m B?t d?u d?m CT38 10x400x605 02 17 08 T?m b?t d?u d?m CT38 10x270x400 02 9 07 T?m vách tang c? ng CT38 12x130x370 04 5 06 T?m vách tang c? ng CT38 10x370x200 02 6 05 B?t d?u d?m CT38 10x400x368 02 12 04 T?m vách CT38 5x370x890 18 13 03 T?m thành CT38 8x900x22980 02 1324 02 T?m d?nh CT38 10x500x22980 01 919 01 T?m dáy CT38 25x500x22300 01 Ngu?i v? Ph?m Hoàng Ngu?i KT Lê Van Thoài 2230 Ngày CHI TI? T D? M CHÍNH Tru? ng ÐHSPKT Hung Yên Khoa co khí TL V? T LI? U: CT38 SL L? p: 405091 Bảng kê các chi tiết Từ bản vẽ kết cấu : “Dầm cầu trục Q=8t” dầm làm việc chịu tải trọng lớn Ta thấy kết cấu được chế tạo từ 13 chi tiết khác nhau. Được lắp gh p với nhau bằng phương pháp hàn nóng chảy các lien kết hàn góc,giáp mối . Do kết cấu được làm việc trong môi trường chịu tải trọng động lớn. Do đó yêu cầu đối với các mối hàn giữa các chi tiết với nhau phải có độ bền, độ cứng cao,không có khuyết tật để đảm bảo điều kiện làm việc của kết cấu, đ i hỏi các mối hàn không được nứt nóng khi hàn không được nứt nguội sau khi hàn và trong quá trình làm việc. Mỗi một chi tiết trong kết cấu có hình dạng và kích thước khác nhau có chức năng và nhiệm vụ khác nhau. 2.2 Phân tích kết cấu 2.2.1 Chi tiết số 1: Tấm đáy : số lượng 01 Trang: 13 Được chế tạo từ th p tấm CT 38 Chi tiết số 1 có hình dạng và kích thước như hình vẽ: Chế tạo từ th p tấm gồm 4 mảnh nối lại với nhau bằng liên kết hàn giáp mối do chi tiết dài kích thước khổ tôn bị hạn chế Chi tiết số 1 được gh p lắp với chi tiết số 3,4,5,6,10,12,13 bằng liên kết hàn góc chữ T và liên kết với chi tiết số 7,8,9,11bằng liên kết hàn chồng Hình 2.2 Tấm Đáy 2.2.2 Chi tiết số 2: Tấm đỉnh : số lượng 01 Được chế tạo từ th p tấm Ct 38 Chi tiết số 2 có hình dạng và kích thước như hình vẽ Chế tạo từ thép tấm gồm 4 mảnh nối lại với nhau bằng liên kết hàn giáp mối do chi tiết dài kích thước khổ tôn bị hạn chế Chi tiết số 2 được lắp gh p với chi tiết số 3,4 bằng liên kết hàn góc T, số 5 bằng liên kết hàn chồng Hình 2.3 Tấm đỉnh 2.2.3 Chi tiết số 3: Tấm thành : số lượng 02 Được chế tạo từ thép tấm Ct 38 Chi tiết số 3 có hình dạng và kích thước như hình vẽ: Chế tạo từ thép tấm gồm 4 mảnh nối lại với nhau bằng liên kết hàn giáp mối do chi tiết dài kích thước khổ tôn bị hạn chế Chi tiết số 3 lắp gh p với chi tiết số 1 số 4 số 5 bằng liên kết hàn giáp mối yêu cầu các mối hàn nối tấm thành không trùng với các mối hàn nối tấm đáy,tấm đỉnh .Tấm thành được hàn vơi chi tiết số 1, 2,4 bằng liên kết hàn góc yêu cầu các mối hàn phải đảm bảo kích thước ,không có khuyết tật Trang: 14 Hình 2.4 Tấm Thành 2.2.4 Chi tiết số 4: Tấm vách : số lượng 18 Được chế tạo từ th p tấm Ct 38 Chi tiết số 4 được chế tạo từ th p tấm Chi tiết số 4 có hình dạng và kích thước như hình vẽ. Hình 2.5 Tấm vách Chi tiết số 4 lắp gh p với chi tiết số 3 bằng liên kết hàn góc với chi tiết số 1 bằng liên kết hàn chồng và liên kết hàn góc, các mối hàn không có khuyết tật đảm bảo kích thước thiết kế 2.2.5Chi tiết số 5: Tấm bịt đầu dầm : số lượng 02 Được chế tạo từ th p tấm CT 38 Chi tiết số 5 có hình dạng và kích thước như hình vẽ. Trang: 15 Hình 2.6 Tấm bịt đầu dầm Chi tiết số 5 lắp gh p với chi tiết số 3 bằng liên kết hàn góc với chi tiết số 1 bằng liên kết hàn chồng và liên kết hàn góc các mối hàn không có khuyết tật đảm bảo kích thước thiết kế 2.2.6 Chi tiết số 6: Tấm vách lửng : số lượng 02 Được chế tạo từ th p tấm Ct 38 Chi tiết số 6 có hình dạng và kích thước như hình vẽ. Hình 2.7 Tấm vách lửng Chi tiết số 6 được chế tạo từ th p tấm và được lắp gh p với chi tiêt số 8 số 3 bằng liên kết hàn góc chữ T yêu cầu các mối hàn không có khuyết tật đảm bảo kích thước thiết kế 2.2.7Chi tiết số 7: Tấm vách lửng : số lượng 04 Trang: 16 Được chế tạo từ th p tấm CT38 Chi tiết số 7 có hình dạng và kích thước như hình vẽ. Hình 2.8 Tấm vách lửng Chi tiết số 7 lắp gh p với chi tiết số 2 bằng liên kết hàn chồng góc ngoài,liên kết với chi tiết số 9,8 bằng liên kết hàn góc chữ T va mối hàn chi tiết số 8 la 120 độ yêu cầu các mối hàn không có khuyết tật đảm bảo kích thước thiết kế 2.2.8Chi tiết số 8: Tấm Bích đở dầm: số lượng 02 Được chế tạo từ th p tấm CT 38 Chi tiết số 8 có hình dạng và kích thước như hình vẽ. Hình 2.9 Tấm Bích đở dầm Trang: 17 Chi tiết số 8 được chế tạo tù th p tấm va lắp gh p với chi tiết số 9,5,3 bằng liên kết góc chữ T, gh p với chi tiết số 9 bằng liên kết góc ngoài yêu cầu các mối hàn không có khuyết tật đảm bảo kích thước thiết kế 2.2.9 Chi tiết số 9: Tấm Bích đở dầm: số lượng 02 Được chế tạo từ th p tấm CT 38 Số lượng là :02 Chi tiết số 9 có hình dạng và kích thước như hình vẽ. Hình 2.10 Tấm Bích đở dầm Chi tiết số 9 được chế tạo tù th p tấm va lắp gh p với chi tiết số 1 số 8,7 bằng liên kết hàn chữ T, yêu cầu các mối hàn không có khuyết tật đảm bảo kích thước thiết kế 2.2.12Chi tiết số 12: Tấm bịt đầu dầm: số lượng 01 Được chế tạo từ th p tấm CT 38 Chi tiết số 12có hình dạng và kích thước như hình vẽ. Trang: 18 Hình 2.11 Tấm bịt đầu dầm Chi tiết số 12 được chế tạo tù th p tấm va lắp gh p với chi tiết số 1 số 2,số 3 bằng liên kết hàn chữ T yêu cầu các mối hàn không có khuyết tật đảm bảo kích thước thiết kế 2.2.13Chi tiết số 13: Tấm bịt đầu dầm: số lượng 01 Được chế tạo từ th p tấm CT 38 Chi tiết số 13 có hình dạng và kích thước như hình vẽ. Hình 2.12 Tấm bịt đầu dầm Trang: 19 Chi tiết số,13 được chế tạo tù th p tấm va lắp gh p với chi tiết số 1 số 2,số 3 bằng liên kết hàn chữ T yêu cầu các mối hàn không có khuyết tật đảm bảo kích thước thiết kế CHƢƠNG III: PHÂN TÍCH CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO DẦM VÀ QUY TRÌNH CHẾ TẠO CÁC CHI TIẾT CỦA DẦM 3.1 Phân tích chọn vật liệu chế tạo dầm - Kết cấu hàn là tổ hợp của nhiều chi tiết mà trong đó mỗi chi tiết có chức năng và điều kiện làm việc không giống nhau. Do đó phải căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật của từng chi tiết để lựa chọn vật liệu chế tạo cơ bản sao cho hợp l . Vừa phải đảm bảo chất lượng năng suất và giá thành chế tạo kết cấu. ói cách khác là vật liệu phải đảm bảo đồng thời 2 chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật. - Mặc dù các chi tiết có kích thước và hình dạng khác nhau song đều được chế tạo từ vật liệu kim loại th p tấm . Qua gia công cơ khí đảm bảo kích thước yêu cầu sau đó đem lắp gh p với nhau bằng liên kết hàn giáp mối góc chữ T tạo ra kết cấu Dầm yêu cầu nhìn chung Dầm co kích thước tương đối lớn khôi lượng lắp gh p hàn nhiều mặt khác dầm làm việc chủ yếu chịu theo thiết kế kết cấu Trang: 20