Bộ bánh xe là thành phần quan trọng của Cầu Trục. Cách bố trí kết cấu kim loại của Cầu Trục liên quan chặt chẽ đến đường kính và loại bánh xe. Bộ bánh xe quyết định trực tiếp đến kết cấu và kích thước tổng thể của Cầu Trục.
Việc sử dụng bánh xe của các cần trục cầu ở Trung Quốc và các nước khác và áp suất bánh xe tối đa cho phép của bộ bánh xe được so sánh, đồng thời so sánh và phân tích kết quả tính toán áp lực bánh xe. Kết quả cho thấy việc lựa chọn các bộ bánh xe có thể được tối ưu hóa cho thiết kế và có tính khả thi tốt, có thể cung cấp tài liệu tham khảo cho các nhà thiết kế tham gia vào ngành Cầu Trục.
Ứng dụng của bộ bánh xe cẩu
Hiện tại, đối với Cầu Trục móc có sức nâng dưới 50 tấn của Trung Quốc, bộ bánh xe chủ đạo vẫn sử dụng bản vẽ của Nhà máy Cầu Trục Đại Liên, với kết cấu dạng hộp góc và các ổ lăn côn được ghép nối.
Bảng 1 cho thấy đường kính bánh xe của các loại xe đẩy có trọng tải khác nhau của cần trục cầu móc nội địa dưới 50t
Trên thị trường Cầu Trục, ngoài dòng Cầu Trục móc xuất xứ Trung Quốc, còn có nhiều sản phẩm quốc tế, như Konecranes, Demag,… Cầu Trục Dầm Đôi chủ yếu sử dụng Palang làm cơ cấu nâng hạ, làm việc. là 2m (M5), và toàn bộ máy có thể đạt đến A5. Loại sản phẩm Cầu Trục Dầm Đôi này đang chiếm lĩnh thị trường nhất định với ưu điểm trọng lượng nhẹ, áp suất bánh xe nhỏ, vận hành ổn định, có triển vọng thị trường rộng lớn. Sản phẩm sử dụng cấu trúc không thể tách rời của dầm cuối và bộ bánh xe, và ổ trục bánh xe là ổ lăn hình cầu.
Bảng 2 cho thấy đường kính bánh xe của mỗi xe đẩy hàng tấn của Konecranes
Qua hai bảng trên có thể thấy, đường kính bánh xe cẩu ở các nước khác nhỏ hơn. So với chiều cao thực tế của dầm cuối nơi đặt bánh xe, mức giảm có thể đạt 100mm, giúp tiết kiệm hiệu quả chiều cao của nhà máy.
Trong thiết kế và lựa chọn các bộ bánh xe, trước tiên phải xác định áp suất bánh xe cho phép đối với các bánh xe có đường kính khác nhau. Qua so sánh số liệu cho thấy áp suất bánh xe cho phép của bộ bánh xe do Trung Quốc sản xuất nhỏ hơn của các nước khác. Các áp suất riêng của bánh xe được thể hiện trong Bảng 3, Bảng 4 và Bảng 5.
《Sách hướng dẫn thiết kế Cầu Trục》 có thể tìm thấy áp suất bánh xe cho phép của bộ bánh xe Cầu Trục móc truyền thống của Trung Quốc. Bảng 3 là phần trích dẫn giá trị áp suất bánh xe cho phép của từng bộ bánh xe có đường kính. Bảng 4 trình bày các giá trị áp suất bánh xe cho phép của từng bộ bánh xe có đường kính của cần trục Demag. Bảng 5 cho thấy áp suất bánh xe cho phép của từng bộ bánh xe có đường kính của cần trục GH ở Tây Ban Nha.
Bảng 3 Tải trọng bánh xe cho phép của bộ bánh xe (số liệu từ Nhà máy cẩu Đại Liên)
Lưu ý: (1) Áp suất cho phép của bánh xe trong bảng là giá trị của bánh xe dưới rãnh tương ứng (trong ngoặc đơn). (2) Các giá trị trong bảng này được tính toán dựa trên vật liệu bánh xe: ZG310-570, HB320.
Bảng 4 Tải trọng bánh xe cho phép của bộ bánh xe (Thông tin sản phẩm Cầu Trục Demag)
Bảng 5 Tải trọng cho phép của bộ bánh xe (Thông tin sản phẩm cần trục GH Tây Ban Nha)
Từ ba bộ số liệu trên, có thể thấy rằng áp suất bánh xe cho phép của các bộ bánh xe cẩu ở các nước khác lớn hơn ở Trung Quốc khoảng 30%.
Phân tích sự khác biệt của lực ép bánh xe cho phép của bộ bánh xe
Theo sổ tay thiết kế Cầu Trục và GB / T3811-2008 《Crane Design Specification》, việc tính toán lực ép bánh xe cho phép của bộ bánh xe là tính toán độ bền tiếp xúc của vệt bánh xe. Công thức tính lực ép bánh xe cho phép của bánh xe (tiếp điểm dòng) là:
PL = kDlC1C2
Ở đâu:
PL - áp suất bánh xe cho phép của bánh xe cần trục trong hoạt động bình thường, tính bằng Newton (N);
k - hằng số ứng suất tiếp xúc cho phép liên quan đến vật liệu làm bánh xe, tính bằng đơn vị gia súc trên milimét vuông (N / mm2);
D —Đường kính của rãnh bánh xe, tính bằng milimét (mm);
l — Chiều rộng tiếp xúc hiệu quả giữa bánh xe và bề mặt đường ray, tính bằng milimét (mm);
C1 —hệ số tốc độ vòng quay;
C2 —Hệ số mức độ làm việc của cơ sở đặt bánh xe.
Từ công thức có thể biết rằng trị số áp suất bánh xe cho phép của bánh xe liên quan đến hằng số ứng suất tiếp xúc cho phép k ở cùng một cấp độ làm việc, cùng tốc độ chạy, cùng đường và cùng đường kính bánh xe.
Vật liệu làm bánh xe cẩu trong nước chủ yếu là thép ZG340-640, độ bền kéo là 640MPa. Từ sổ tay thiết kế có thể tìm thấy k = 5,96. Vật liệu làm bánh xe cẩu của nước ngoài hầu hết là gang dẻo GGG70. Theo sổ tay thiết kế "Khi vật liệu làm bánh xe bằng gang dẻo, giá trị k được chọn là 500N / mm²" nên k = 5,0.
Theo cách này, đối với bánh xe có đường kính 500mm, tốc độ chạy 50m / phút (C1 = 1), mức làm việc M5 (C2 = 1) và đường ăn khớp QU70, áp suất cho phép của bánh xe được tính bằng bánh xe ZG340-640 là: PL = 5,96 × 500 × 70 × 1 × 1 = 208,600N, là 21,28t. Áp suất bánh xe cho phép của bánh xe gang dẻo là: PL = 5 × 500 × 70 × 1 × 1 = 175.000N, là 17,86t.
Các giá trị trong Bảng 3 được lấy từ vật liệu ZG310-570, và giá trị k tương ứng là 5,42, và áp suất bánh xe cho phép được tính theo công thức là 19,36t.
Từ những điều trên, có thể kết luận rằng các giá trị tính toán đều nhỏ hơn giá trị số liệu, và giá trị áp suất bánh xe cho phép của các bộ bánh xe nước ngoài có sự chênh lệch lớn, và sự chênh lệch lớn nhất là giữa gang cầu và gang cầu.
Đặc điểm và phương pháp lựa chọn và tối ưu hóa bộ bánh xe
Giảm đường kính bánh xe có nhiều lợi thế cho hiệu suất của toàn bộ cần trục, chủ yếu như sau:
(1) Hạ độ cao của cần trục. Giá xây dựng nhà xưởng kết cấu thép liên quan mật thiết đến chiều cao của công trình nhà xưởng. Nếu chiều cao tổng thể của cần trục có thể được giảm xuống thông qua thiết kế tối ưu hóa của cần trục, thì chắc chắn sẽ có lợi cho việc tiết kiệm chi phí xây dựng của nhà máy. Đường kính bánh xe giới hạn trực tiếp chiều cao của dầm cuối Cầu Trục. Nếu có thể giảm đường kính bánh xe thì có thể giảm chiều cao chung của cần trục.
(2) Giảm áp lực bánh xe và giảm căng thẳng cho cây trồng. Hiện tại hầu hết các Cầu Trục móc trong nước có sức nâng dưới 50 tấn đều sử dụng bộ 4 bánh. Ví dụ, một Cầu Trục có trọng lượng nâng 50t, nhịp 31,5m thì sử dụng 4 bánh xe có đường kính là p800mm, lực ép bánh xe lớn nhất có thể đạt 440kN. Tuy nhiên, các Cầu Trục có trọng tải và nhịp này thường sử dụng 8 bánh đường kính nhỏ ở nước ngoài. Bằng cách này, áp lực bánh xe được phân tán, để cây chịu lực tốt hơn.
(3) Giảm mô hình của bộ truyền động. Nếu giảm đường kính bánh xe thì mômen truyền động giảm, có thể giảm loại hộp giảm tốc trong bộ phận truyền động và tiết kiệm giá thành bộ phận truyền động.
Bây giờ công ty chúng tôi có thể thiết kế bánh xe theo tình hình thực tế, nếu bạn có bất kỳ câu hỏi, bạn có thể liên hệ với chúng tôi, dịch vụ khách hàng chuyên nghiệp 24 giờ trực tuyến để giải đáp bạn.