LỜI NÓI ĐẦU
Trong sự phát triển của Việt Nam hiện nay, ngành Máy thuỷ khí càng ngày càng chiếm
một vai trò to lớn và quan trọng. Xuất hiện hầu hết trong các sản phẩm của ngành công
nghiệp cũng như các ngành khác, tối quan trọng trong giao thông vận tải, vận chuyển,
bốc dỡ hàng hoá, xây dựng cũng như nhiều ngành khác, ngành máy thuỷ khí luôn tự
khẳng định tầm quan trọng lớn lao của mình đối với sự phát triển kinh tế. Công nghệ
truyền động và điều khiển hê thống thuỷ lực đã và đang có nhiều bước tiến mạnh mẽ.
Với khả năng tự động hóa cao, hoạt động an toàn, các máy móc thiết bị thủy lực có mặt
rộng rãi ở mọi lĩnh vực trong nền kinh tế : xây dựng, giao thông, quốc phòng,…. Trong
đó, bàn nâng xe máy là một phần nhỏ nhưng cũng có những ý nghĩa quan trọng đối với
một nền kinh tế đang phát triển mà phương tiện lưu thông của con người chủ yếu còn
là xe máy. Việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo một sản phẩm bàn nâng tối ưu về nhiều
mặt còn cần thực hiện để đáp ứng nhu cầu của đời sống xã hội. Việc thực hiện đồ án
Máy thuỷ lực thể tích về đề tài này cũng nhằm đáp ứng các yêu cầu đặt ra của thực tế
hiện nay. Những phần sau đây,đồ án Máy thể tích sẽ trình bày trinh tự thiết kế, tính
toán, lựa chọn các phần tử của bàn nâng xe máy. Mặc dù những người thực hiện đã rất
cố gắng nỗ lực tuy nhiên do hạn chế về mặt kiến thức cũng như chưa có nhiều kinh
nghiệm thực tế về chuyên môn nên đồ án không thể tránh khỏi những thiếu sót về mặt
nội dung cũng như trong cách trình bày nên rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến
của các thầy, côgiáo, các bạn và những người quan tâm tới đồ án này để đồ án thêm
hoàn thiện và mang tính thực tiễn cao hơn.
Với tình cảm chân thành chúng em xin gửi lời cảm ơn tới thầy Trần Xuân Bộ cùng các
thầy cô trong bộ môn Máy & Tự động thủy khí- Đại học Bách khoa Hà Nội đã tận tâm
giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này.
Kính chúc thầy cô mạnh khỏe !
!"#$#$%&"'
SVTH
Trần Ngọc Dược, Nguyễn Văn Nam
Nguyễn Văn Huyên,Phạm Văn Chung
1
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
DANH MỤC HÌNH VẼ (
DANH MỤC BẢNG BIỂU (
Chương 1 . GIỚI THIỆU "
")")*+!(,-!./0 "
")%)123-!./0 %
")4)56786 4
")')95786 '
Chương 2 : KẾT CẤU CHUNG CỦA BÀN NÂNG XE MÁY :
%)");<=>?!-!./0 :
%)%)@>6+9!778-! :
%)4)@>6+9!6+78-!#
%)')!AB236!78-!./0 C
%):)1DE>!-9.87 "&
%):)")1DE>!-9.87 ""
%):)%)FGH(78I!DE>! "4
%):)4. FE>!DJKD6EKH "'
Chương 3 : TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT CỦA BÀN NÂNG ":
4)");<=>? "#
4)")"L8EK =0A.9! ?!6M0N-A 0NA-! "C
4)")%!O 8?AOE* 8OHOE* 86M!8!96P %&
4)")48Q22! 9R0 -63D 8Q2!2 %%
4)")'19-S.8 8-S.8 86M!8!O6! 2EK %:
4)%)2 <?< 8HDT778-! %#
4)%)". 2<?<.8 %U
4)%)%. H->0!(6!>?Q2->0 4&
4)%)4)6EV!9! 4"
ii
8!%
4)%)'$2<?<J!O 44
4)%):$H(8(W!SG 4X
Chương 4 : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO'"
')"$1A?YZ '"
')%$1H0 '"
')4$[GW!!+ '4
KẾT LUẬN '#
TÀI LIỆU THAM KHẢO 'X
ii
8!4
DANH MỤC HÌNH VẼ
G")")!6NOE>! %
G")%)!6N0 %
G")4)!6,?-\!>$ 4
G")')!6,?-\!6+$ 4
G%)");<=>?-!./0 :
G%)%)@>6!+9!778-! #
G%)4)@>6+9!6+78-! C
G%)')63! C
G%):)@>6DO5!A.8(*6D]2-SA!82
6088Q2 ""
G%)#)@>6DO5!A.8(*6D]2-S3!82
6088Q2 "% G%)X)@>6DO5!A.8
(*6D]2-SOE*!826088Q2 "'
G%)C)@>6DO5!A.8(*6D]2-SA!82
6088Q2 6WD]282>0N] ":
G4)");<=>?! "#
G4)%)L8EK "#
G4)4)=0A.9! "X
G4)');!6M0NA "X
G4):)=00 "C
G4)#)NA-! "C
G4)X)^D->0(J!O "U
G4)C);!6M0NA "C
G4)U)8?AOE* %&
G4)"&)8OHOE* %&
G4)"")86M!8!96P %&
G4)"%)8Q22! %"
G4)"4)8-S982 %"
G4)"')63D %"
G4)":)8Q2!2 %%
G4)"#)19-S.8 %%
ii
8!'
G4)"X)8-S.8 %%
G4)"C)86M!8!O6! %4
G4)"U)12EK %4
G4)%&)=00 %4
G4)%");<=]>-->0-_! %#
G4)%%);<=!786!>6+;1`$U&$@'$a %X
G4)%4);2b!!c8!96M(606N 4%
G4)%')@>65 44
G4)%:)1(86EKH '&
G')")!AW!SDW '4
G')%)!AW!D80N6 '4
G')4)!AW!+(0QD ''
G')')!AW!+/ ''
G'):)!AW!?28d':
G')#)@bDe09!.8 ':
ii
8!:
DANH MỤC BẢNG BIỂU
b!4)")1f?E*A078->0-_! %#
b!4)%);E*6!>6+ %X
b!4)4)1?E*78->0 4&
b!4)')g!?<H(8 4U
ii
8!#
Chương 1
GIỚI THIỆU
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BÀN NÂNG XE MÁY
Cùng với sự tiến bộ của khoa học công nghệ là sự phát triển nhanh chóng cả về số
lượng và chất lượng của các phương tiện giao thông nói chung và những phương tiện
giao thông đường bộ nói riêng. Việt Nam là một nước đang trên đà phát triển, việc tiếp
cận công nghệ đã khiến đất nước có sự thay đổi rõ rệt về mọi lĩnh vực khác nhau.
Trong đó kể đến là sự tăng nhanh một cách chóng mặt của các phương tiện giao thông
đường bộ, đặc biệt là xe máy. Theo thống kê năm 2014 của bộ Giao Thông Vận Tải thì
cả nước đã có tới 39 triệu xe máy các loại, vượt dự kiến là đến năm 2020 cả nước có
khoảng 36 triệu xe máy các loại. Số lượng xe máy lớn nên yêu cầu cho việc sửa chữa
và bảo dưỡng cũng tăng cao. Đáp ứng cho nhu cầu ấy, bàn nâng xe máy đã được thiết
kế và sản xuất ra nhằm mục đích làm cho việc sửa chữa và bảo dưỡng các loại xe được
nhanh hơn và góp phần tiết kiệm thời gian và chi phí. Vì vậy có thể nói rằng bàn nâng
xe máy đóng góp một phần vai trò quan trọng trong việc sửa chữa xe máy và làm cho
công việc sửa chữa, bảo dưỡng xe máy dần đi vào quá trình tự động, từ đó giúp tiết
kiệm thời gian không cần thiết và nâng cao chất lượng công việc làm tăng các giá trị
thặng dư cho xã hội. Trong đồ án máy thủy lực thể tích này, bàn nâng xe máy sẽ được
xem xét cụ thể về kết cấu và tác dụng của nó trong đời sống.
1.2. CÁC LOẠI BÀN NÂNG XE MÁY
Bàn nâng xe máy nói chung có thể được chia theo nhiều tiêu chí khác nhau nhưng
chủ yếu được chia làm 2 loại dựa theo tiêu chí:
• Theo vị trí đặt bàn nâng xe được chia ra làm:
- Bàn nâng âm: bàn nâng đặt chìm xuống dưới mặt sàn
- Bàn nâng dương: bàn nâng đặt trên mặt sàn
• Theo cách hoạt động bàn nâng chia làm:
- Bàn nâng hoạt động bằng thủy lực
- Bàn nâng hoạt động bằng điện- thủy lực
ii
8!X
Bàn nâng dương: Bàn nâng được đặt trên mặt nền, dễ dàng di chuyển, được
dùng trong các khu dịch vụ sửa chữa xe máy có không gian rộng. Bàn nâng
dương thường được thiết kế có thêm tấm lên xuống để đưa xe lên và xuống khỏi
bàn nâng trong quá trình sửa chữa, bảo dưỡng.
G")"!6NOE>!
Bàn nâng âm: Bàn nâng được đặt âm dưới mặt nền của xưởng, thường được đặt
ở những vị trí cố định tính toán trước. Khi hạ xuống kín khít với mặt nền nên
không cần kết cấu để đưa xe lên xuống bàn nâng. Bàn nâng loại này thường bố
trí trong các xưởng hạn chế về không gian, khi bàn nâng hạ, không gian làm
việc được giải phóng khá nhiều.
G")%!6N0
ii
8!C
Bàn nâng điều khiển bằng cơ - thủy lực: là loại bàn nâng dùng lực của người
sinh ra lực dẫn truyền cho hệ thống thủy lực hoạt động, như trong Hình 1.3.
G")4!6,?-\!>$7
!6,?-\!6+$7Bàn nâng xe máy điện thuỷ lực sử
dụng điện điều khiển hệ thống thuỷ lực để nâng hạ xe máy. Nó có rất nhiều ưu
điểm, đáp ứng tốt các yêu cầu làm việc, tạo thuận lợi cho thợ sửa chữa, bảo
dưỡng.
")'!./06,?-\!6+$7
Trong đó, bàn nâng điều khiển bằng điện- thủy lực chiếm tỉ lệ nhiều nhất bởi tính
năng đơn giản và tiện dụng của nó.
1.3. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỒ ÁN MÁY THỂ TÍCH
Trong đồ án máy thể tích này, bàn nâng xe máy điều khiển bằng điện – thủy lực sẽ
được nghiên cứu, thiết kế và tìm hiểu một vài quy trình chế tạo. Các hệ thống và
nguyên lý làm việc của chúng sẽ được nghiên cứu và nói đến một cách đầy đủ cũng
như các phương án thiết kế khác nhau sẽ được đưa ra để nhằm tối ưu hóa đối tượng
thiết kế. Sau
ii
8!U
đây, chúng ta nói tổng quát về bàn nâng xe máy điều khiển bằng điện- thủy lực bao
gồm các hệ thống sau:
+ Hệ thống cơ khí: đảm bảo chức năng liên kết các phần tử và chịu lực.
+ Hệ thống điện là nguồn cấp năng lượng điện cho mô-tơ quay để bơm bơm dầu
vào hệ thống thủy lực.
+ Hệ thống thủy lực đảm nhiệm chức năng nâng và hạ hệ thống tùy theo giai đoạn
làm việc của bàn nâng.
Các phần tiếp theo ta sẽ đi sâu vào việc phân tích từng chi tiết cụ thể của bàn nâng xe
máy.
1.4. BỐ CỤC CỦA ĐỒ ÁN MÁY THỂ TÍCH
Trong các phần sau, đồ án máy thuỷ lực thể tích sẽ đi sâu vào nghiên cứu, tính toán,
thiết kế và lựa chọn từng phần tử cụ thể cho bàn nâng xe máy cần thiết kế. Cụ thể là
trong chương 2(Giới thiệu thiết kế chung của bàn nâng xe máy) sẽ trình bày cơ bản về
các phần kết cấu cơ khí chung, sơ đồ hệ thống thuỷ lực bàn nâng, hệ thống điện điều
khiển và các phương án bố trí xy lanh thuỷ lực. Với phần kết cấu cơ khí chung, kết cấu
chung nhất của bàn nâng xe máy cần thiết kế sẽ được đưa ra cùng các phần tử kết cấu
cơ bản. Tiếp theo là sơ đồ hệ thống thuỷ lực bàn nâng nêu rõ các phần tử thuỷ lực và
cách bố trí, sơ đồ thuỷ lực cho ta hiểu rõ nguyên lý hoạt động của hệ thống.Hệ thống
điện điều khiển trình bày sơ đồ hệ thống điện của bàn nâng. Phần cuối trình bày các
phương án bố trí xy lanh thuỷ lực sẽ đi sâu phân tích, tính toán và lựa chọn ra phương
án tối ưu để bố trí xy lanh thuỷ lực cho phù hợp nhất. Với chương 3 (Tính toán, thiết kế
các chi tiết của bàn nâng)các chi tiết cơ khí cơ bản được trình bày rõ về kết cấu cũng
như kích thước chế tạo; Các phần tử thuỷ lực của bàn nâng như xy lanh, bơm nguồn,
động cơ điện, thùng dầu, đường ống, các van trong hệ thống, cũng được tính chọn.
Chương 4 (Quy trình chế tạo chi tiết hệ thống công nghệ) nêu lên quy trình chế tạo ống
xy lanh, cũng như đưa ra kết quả, thảo luận sau khi hoàn thành đồ án môn học.
ii
8!"&
Chương 2
KẾT CẤU CHUNG CỦA BÀN NÂNG XE MÁY
2.1- KẾT CẤU CƠ KHÍ CHUNG CỦA BÀN NÂNG
Bàn nâng xe máy có mục đích nâng xe máy lên một độ cao thích hợp để phù hợp
cho công tác sửa chữa và bảo dưỡng. Theo yêu cầu thiết kế bàn nâng với tải trọng là
300kg, kích thước thiết bị 2000600200(mm) nên bàn nâng được thiết kế gồm 1 xylanh
thuỷ lực nhưHình 2.1:
4
'
:
#
X
C
U
"&
"%
""
"4
"'
":
"#
"X
"C
"
%
8h
%&&&
%&&
-h
G%)");<=>?-!8hi(P82=j-hi(P=D=
ii
8!""
1f
1- L8EK
2- =0A.9!
3- ;!6M0NA
4- =00
5- NA-!
6- !O
7- 8?AOE*
8- 8OHOE*
9- 86M!8!96P
10- 8Q22!
11- 8-S982
12- 63D
13- 8Q2!2
14- 8
15- 19-S.8
16- 8-S.8
17- 86M!8!O6!
18- 12EK
2.2- SƠ ĐỒ HỆ THỐNG THỦY LỰC CỦA BÀN NÂNG
Hệ thống thuỷ lực của bàn nâng được thiết kế như Hình 2.2. Hệ thống bao gồm: Thùng
dầu (1), bơm ( 2), động cơ điện (3), van một chiều (4), van 2/2 điều khiển bẳng điện từ
có lò xo hồi vị (5), xy lanh (6).
M
"
2
'
#
:
4
1f
1- J!O
2- >0
3- !>6+
4- 8",
5- 8%k%6,?-\!
6+I lm.2(P
6- 8
G%)%@>6!+9!
!AB0(+
- Khi ta cấp điện cho động cơ điện (3), động cơ điện (3) hoạt động dẫn động momen
xoắn cho bơm bánh răng (2) quay và cấp dầu trực tiếp vào xylanh (6), làm cho xylanh
(6) chuyển động đi lên trên.
ii
8!"%
- Khi muốn xylanh (6) đi xuống ta dừng cấp điện cho động cơ (3), đồng thời cấp điện
vào cuộn điện từ của van (5). Van (5) chuyển sang vị trí mới, nối thông đường dầu về
thùng dầu (1) qua nó. Sức nặng của tải sẽ làm cho dầu đi qua van (5) và hồi về thùng
dầu. Dầu không chảy ngược lại về bơm vì có van 1 chiều số (4).
2.3- HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN
Thiết bị nâng xe máy điện – thuỷ lực dùng hệ thống điều khiển điện. Nó sử dụng điện
điều khiển các chuyển động nâng, hạ, dừng bàn nâng thuỷ lực, phục vụ cho việc sửa
chữa xe máy được thuận lợi. Hệ thống điện đồng thời cung cấp điện cho động cơ hoạt
động kéo bơm của hệ thống thuỷ lực, cấp năng lượng cho thiết bị hoạt động.
Hệ thống điện trong thiết bị làm 2 nhiệm vụ chính như sau:
+ Điều khiển van phân phối
+ Cung cấp điện cho động cơ dẫn động bơm
- Điện được sử dụng cho thiết bị là nguồn 220V- 50Hz
- Các phần tử điện cần sử dụng :
1- Công tắc (số lượng: 2) 2- Động cơ (số lượng: 1) 3- Cuộn cảm (số lượng: 1)
M
Xuông
Cuôn cam
Motor
L
1
Lên
N
G%)4@>6+9!6+78-!
ST1
ST2
G%)'63!
ii
8!"4
2.4. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BÀN NÂNG XE MÁY
Khi xe máy có nhu cầu sửa chửa và bảo dưỡng, xe máy được đưa lên mặt trên của
bàn nâng. Quy trình hoạt động của bàn nâng được chia làm 3 trường hợp:
Trường hợp nâng lên: Công nhân dùng chân nhấn lên bàn đạp (11) làm công tắc
đóng để cấp điện cho động cơ trong bộ nguồn dầu(5) quay. Động cơ dùng điện
năng xoay chiều một pha với tốc độ vòng quay 1400 v/phdẫn truyền momen
xoắn cho bơmnằm trong bộ nguồn dầu (5) quay. Bơm quay sẽ cấp dầu qua van
một chiều để đưa thẳng vào xylanh (13). Trong trường hợp nâng thì van 2/2
trong bộ nguồn dầu (5) đang ở trạng thái đóng do chưa được cấp điện. Cần
piston được đẩy đi lên, do cần piston được bắt vào thanh ngang nên sẽ làm cho
thanh chéo nâng (9) & (12) quay quanh trục ngang cố định (8); Đồng thời 2 cặp
con trượt (17) trượt trong rãnhtrượt để thu hẹp khoảng cách giữa 2 trục ngang
làm cho mặt trên bàn nâng (4) và xe máy đi lên.
Trường hợp giữ tải: Khi nâng tải đến một chiều cao thích hợp, công nhân ngừng
tác động lên bàn đạp (11), công tắc được ngắt. Lúc đó động cơ ngừng hoạt
động, bơm ngừng cấp dầu vào xylanh. Do có van một chiều và van 2/2 ở vị trí
đóng nên dầu không chảy ngược lại được. Xylanh được giữ nguyên ở vị trí nâng
mong muốn. Sau đó ta có thể dùng chốt an toàn để giữ vị trí mong muốn này
nhằm tránh trường hợp xảy ra sự cố làm bàn nâng bị sập.
Trường hợp hạ xuống: Sau khi quá trình sửa chữa và bảo dưỡng được hoàn tất
ta sẽ tiến hành hạ bàn nâng xuống. Quá trình này bắt đầu được thực hiện khi
công nhân rút chốt an toàn và đạp vào bàn đạp (11) để đóng công tắc nối với
van 2/2, cấp điện cho cuộn cảm của van phân phối 2/2. Van được chuyển vào vị
trí mở. Do đó áp lực của tải, dầu sẽ được thông qua van 2/2 về thùng mà không
quay ngược trở lại bơm vì có van 1 chiều. Quá trình hạ xuống các thanh và con
trượt sẽ chuyển động ngược lại với quá trình nâng như đã nói ở trên.
2.5- PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ XYLANH THUỶ LỰC
%):)"$1DE>!-9.8
Vị trí đặt của xylanh có ảnh hưởng lớn đến khả năng làm việc của bàn nâng. Nó
quyết định trực tiếp đến kích cỡ, tính kinh tế, chiều cao nâng và tính thẩm mỹ của bàn
nâng cần thiết kế. Lựa chọn vị trí tối ưu cho xylanh thủy lực trong hệ thống là rất quan
trọng và cũng rất cơ bản cần phải hoàn thành.
ii
8!"'
Trước hết, ta tiến hành xác định tải trọng mà xylanh cần nâng khi làm việc, và sau đó
phân tích các vị trí tối ưu của xylanh trong hệ thống cần thiết kế.
Tổng khối lượng của bàn nâng và tải:
=
&
+
max
(2.1)
Trong đó:
&
: Khối lượng mặt bàn, sàn nâng.
0
có giá trị:
0
= 35 (kg)
max
: Khối lượng lớn nhất mà bàn nâng phải nâng được,
max
= 300 (kg)
Do đó: =
&
+
max
= 35 + 300 = 350 (kg)
Giả sử rằng tải trọng phân bố đều, trọng tâm của tải trùng với trọng tâm của bàn nâng
thì khi đó lực phân bố đều lên cả 4 đầu của thanh chéo bên. Tùy theo vị trí đặt của đầu
xylanh mà lực tác dụng lên xylanh sẽ khác nhau. Hơn nữa, ở mỗi vị trí nâng, xylanh sẽ
chịu tải trọng khác nhau do góc nâng thay đổi. Vì vậy, ta tiến hành tính thử tại các vị trí
khác nhau của xylanh nhằm chọn ra vị trí đặt tối ưu để có lợi về lực, hành trình và có
sự phù hợp về kích thước xylanh so với bàn nâng cần thiết kế.
Có thể có các phương án bố trí xylanh thuỷ lực với bàn nâng như sau:
- Bố trí xy lanh thẳng đứng: Không phù hợp vì không gọn và chiều cao nâng nhỏ
nhất của bàn nâng không phù hợp để đưa xe lên.
- Bố trí xylanh nằm nghiêng:
Phương án 1: Đầu cần piston nằm trên giao điểm của 2 thanh chéo.
Phương án 2: Đầu cần piston nằm ngang giao điểm của 2 thanh chéo.
Phương án 3: Đầu cần piston nằm dưới giao điểm của 2 thanh chéo.
Phương án 4: Đầu cần piston nằn trên giao điểm của 2 thanh chéo và đế
xylanh được gá ở vị trí cao hơn thanh đỡ ngang
%):)%$FGH(78I!DE>!
a) FE>!"
Lực tác dụng lên mỗi đểm C, D, O và lực do xy lanh thủy lực tác dụng lên thanh BD
như trong Hình 2.5:
Viết phương trình cân bằng mô men cho điểm B:
0sin.cos.cos.
2
cos.
4
=−−+= no
.
pno
pnq
F
n
F
(2.2)
ii
8!":
Vì:
β
β
sin
cos
p
.
p
p
p
=
=
(2.3)
nên:
0sinsincoscoscos
2
cos
4
=−−+
βαβααα
opopq
F
F
(2.4)
1f
08.g!?9EK!78-!(./
0
Fg!H!O5!A-!
p`!78.8
p
.
`!78.8<ADE>!.
p
`!78.8<ADE>!
l32-i8Q2(DE>!!8!
l32-i.8(DE>!!8!
a 1 160!096P(O
6!
ii
8!"#
A
B
C
D
P
4
P
4
P
2
α
α =
β = 36,3º
Fx
F
Fy
β
G%):@>6DO5!A.8(*6D]2-SA!8260%
8Q2
Từ phương trình (2.3), lực do xy lanh tác dụng lên thanh BD là:
βαβα
αα
sinsincoscos
cos
2
cos
4
oo
q
F
F
p
+
+
=
(2.5)
Khi mặt sàn nâng được nâng lên vị trí cao nhất, tương ứng với = 37,06, =59,46 thì:
oo
q
F
F
p
230035,2297
46,59sin.06,37sin.73,046,59cos.06,37cos.73,0
06,37cos.
2
16.1
.
2
3350
06,37cos
.16,1.
4
3350
sinsincoscos
cos
2
cos
4
≈=
+
+
=
+
+
=
βαβα
αα
Khi mặt sàn nâng được hạ xuống vị trí thấp nhất, tương ứng với = 4,3, =10,4, thì:
oo
q
F
F
p
267027,2669
4,10sin3,4sin73,04,10cos3,4cos73,0
3,4cos
2
16,1
2
3350
3,4cos16,1
4
3350
sinsincoscos
cos
2
cos
4
≈=
+
+
=
+
+
=
βαβα
αα
Do đó, lực tác dụng lớn nhất lên xy lanh thủy lực trong trường hợp này là:
Fmax = 2670N
-hFE>!%
08.
o
G%)#@>6DO5!A.8(*6D]23!8260%8
Q2
Lực tác dụng lên mỗi đểm C, D, O và lực do xy lanh thủy lực tác dụng lên thanh BD
như trong Hình 2.6
Viết phương trình cân bằng mô men cho điểm B:
0sincoscos
2
cos
4
=−−+=
αααα
o
.
po
pq
F
F
(2.6)
Vì:
β
β
sin
cos
p
.
p
p
p
=
=
(2.7)
Nên:
0sinsincoscoscos
2
cos
4
=−−+
βαβααα
opopq
F
F
(2.8)
Từ phương trình (2.7), lực do xy lanh tác dụng lên thanh BD là:
βαβα
αα
sinsincoscos
cos
2
cos
4
oo
q
F
F
p
+
+
=
(2.9)
- Khi mặt sàn nâng được nâng lên vị trí cao nhất, tương ứng với = 36,3, =36,3, thì:
N84.2899
3.36sin54.03.36cos54.0
3.36cos
2
16.1
2
3350
3.36cos16.1
4
3350
sinsincoscos
cos
2
cos
4
0202
00
=
+
+
=
+
+
=
βαβα
αα
oo
q
F
F
p
- Khi mặt sàn nâng được hạ xuống vị trí thấp nhất, tương ứng với ==4,3, thì:
A
B
C
D
o
=
Fx
F
Fy
Gmax
N3588
3.4sin54.03.4cos54.0
3.4cos
2
16.1
2
3350
3.4cos16.1
4
3350
sinsincoscos
cos
2
cos
4
0202
00
=
+
+
=
+
+
=
βαβα
αα
oo
q
F
F
p
Do đó, lực tác dụng lớn nhất lên xy lanh thủy lực trong trường hợp này là:Fmax= 3588N
hFE>!4
Lực tác dụng lên mỗi đểm C, D, O và lực do xy lanh thủy lực tác dụng lên thanh BD
như trong Hình 2.7
G%)X@>6DO5!A.8(*6D]2-SOE*!8260%
8Q2
Viết phương trình cân bằng mô men cho điểm B:
0sincoscos
2
cos
4
=−−+=
αααα
o
.
po
pq
F
F
(2.10)
Vì:
β
β
sin
cos
p
.
p
p
p
=
=
(2.11)
Nên:
0sinsincoscoscos
2
cos
4
=−−+
βαβααα
opopq
F
F
(2.12)
Từ phương trình (2.7), lực do xy lanh tác dụng lên thanh BD là:
βαβα
αα
sinsincoscos
cos
2
cos
4
oo
q
F
F
p
+
+
=
(2.13)
Khi mặt sàn nâng được nâng lên vị trí cao nhất, tương ứng với = 36,63, =36,63, thì:
oo
q
F
F
p
53.2887
63.36sin54.063.36cos54.0
63.36cos
2
16.1
2
3350
63.36cos16.1
4
3350
sinsincoscos
cos
2
cos
4
0202
00
=
+
+
=
+
+
=
βαβα
αα
Khi mặt sàn nâng được hạ xuống vị trí thấp nhất, tương ứng với = 4,63, =4,45, thì:
oo
q
F
F
p
3587
45,4sin63,4sin54,045,4cos63,4cos54,0
63,4cos
2
16,1
2
3350
63,4cos16,1
4
3350
sinsincoscos
cos
2
cos
4
0000
00
=
+
+
=
+
+
=
βαβα
αα
Do đó, lực tác dụng lớn nhất lên xy lanh thủy lực trong trường hợp này là:
Fmax= 3587 N
OhFE>!'
Lực tác dụng lên mỗi đểm C, D, O và lực do xy lanh thủy lực tác dụng lên thanh BD
như trong Hình 2.8
G%)C@>6DO5!A.8(*6D]2-SA!8260%
8Q2 6WD]282>0N])
Viết phương trình cân bằng mô men cho điểm B:
0sincoscos
2
cos
4
=−−+=
αααα
opopq
F
F
.
(2.14)
Vì:
β
β
sin
cos
p
.
p
p
p
=
=
(2.15)
Nên:
0sinsincoscoscos
2
cos
4
=−−+
βαβααα
opopq
F
F
(2.16)
Từ phương trình (2.10), lực do xy lanh tác dụng lên thanh BD là:
βαβα
αα
sinsincoscos
cos
2
cos
4
oo
q
F
F
p
+
+
=
(2.17)
Khi mặt sàn nâng được nâng lên vị trí cao nhất, tương ứng với = 33, =57,19, thì:
oo
q
F
F
p
3308
19,57sin33sin54,019,57cos33cos54,0
33cos
2
16,1
2
3350
33cos16,1
4
3350
sinsincoscos
cos
2
cos
4
0000
00
=
+
+
=
+
+
=
βαβα
αα
Khi mặt sàn nâng được hạ xuống vị trí thấp nhất, tương ứng với = 4,72, =10,55, thì:
oo
q
F
F
p
3604
55,10sin72,4sin54,055,10cos72,4cos54,0
72,4cos
2
16,1
2
3350
72,4cos16,1
4
3350
sinsincoscos
cos
2
cos
4
0000
00
=
+
+
=
+
+
=
βαβα
αα
Do đó, lực tác dụng lớn nhất lên xy lanh thủy lực trong trường hợp này là:
p
08.
= 3604N
%):)4$FE>!DJKD6EKH
So sánh các phương án thiết kế, có thể thấy Phương án 2, 3 và 4 đều yêu cầu lực
lớn hơn, đồng thời trongPhương án thứ 2 hệ thống không có lợi về hành trình xy lanh,
cũng không có lợi về lực; Phương án 3 chiều dài xylanh cũng cần lớn để đảm bảo chiều
cao nâng của hệ thống; Phương án 4 thì mặc dù có lợi về hành trình xylanh, tuy nhiên
lực nâng cần lớn nên đường kính xylanh sẽ phải tăng lên. Vì vậy, để đảm bảo tất cả các
yêu cầu về hành trình nâng, tính thẩm mĩ, tính kinh tế,… Phương án 1 sẽ được lựa
chọn để tiến hành tính toán và thiết kế trong đồ án môn học.
520
58 20
2
Chương 3
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÁC CHI TIẾT CỦA BÀN NÂNG
3.1 KẾT CẤU CƠ KHÍ
Các chi tiết cơ khí của bàn nâng bao gồm:ray trượt (1), tấm lên xuống (2), khung
đỡ mặt trên (3), mặt trên bàn nâng (4), bộ nguồn dầu (5), thanh kê dưới (6), thanh dọc
dưới (7), thanh đỡ ngang cố định (8), thanh chéo trong (9), tao bắt chốt an toàn (10),
bàn đạp (12), thanh chéo ngoài (13), chốt bắt xylanh (14), tai bắt xylanh (15), thanh đỡ
ngang di động (16), con trượt (17)
4
'
:
#
X
C
U
"&
"%
""
"4
"'
":
"#
"X
"C
"
%
.
G4)";<=>?!
a) L8EKr<]9"h
G4)%L8EK
+ Vật liệu chế tạo: Được chế tạo bằng thép CT3 có hình chữ U để tạo rãnh cho con lăn
có thể trượt ở trong.
+ Số lượng: 1
b) =0A.9!r1<]9%h
'4&
:&
':s.4&00
4X&
%&
t:
4&
G4)4=0A.9!
+ Số lượng: 2
+ Vật liệu chế tạo: Chế tạo bằng thép tấm và được làm nhám bề mặt
c) ;!6M0NAr1<]94h
"XX&
::%
4&
t:
:C
"'%
%"&
4&
4&
G4)';!6M0N-A
+ Số lượng: 1
+ Vật liệu: Thép CT3
d) =00r1<]9'h
:'
#:
G4):=00
u@9EK!"
uZ+QD14
e) NA-!r1<]9:h
"XX&
::%
"%
L%
%
""%
"4%
LU
G4)#NA-!
+ Số lượng: 1
+ Vật liệu chế tạo: Chế tạo bằng thép tấm và được làm nhám bề mặt