đồ án thiết kế hệ thống tự động trong cơ khí, chương 2 pps

L3 là khoảng cách giữa hai nữa cắt rãnh... Ứng suất cho phép xác định theo giới hạn bền nén với hệ số an toàn k = 5.

Chương 2:

TÍNH CÁC BỘ PHẬN NGOÀI HỘP GIẢM

TỐC

Số liệu ban đầu:

Q = 4 tấn = 40000N

Trọng lượng bộ phận mang Qm = 2100N

Chiều cao nâng H = 12m

Vận tốc nâng vn = 30 m/ph

Cường độ làm việc – trung bình

Sơ đồ của cơ cấu

Chọn lại dây

Palăng giảm lực

Sơ đồ của palăng

Bột suất a = 2

Lực căng lớn nhất xuất hiện ở nhánh dây cuốn lên tang

Theo (2-19)

Smax =  

 o o

o

m

Q









 1

1 = 10632N

Qo = Q + Qm = 40000 + 2100 = 42100N

  = 0,98 – Hiệu suất 1 ròng rọc với đường kính ròng rọc đặt trên ổ lăn, bôi trơn tốt = mỡ (bảng 2-5)

t = 0 vì dây cuốn trực tiếp lên tang, không qua các ròng rọc đổi hướng

m = 2 là số nhánh dây cuốn lên tang

Hiệu suất của palăng xác định theo công thức (2-21)

p =

max max m a s

Q S

Kích thước dây

Kích thước dây cáp được chọn theo công thức (2-10)

Sn= smax.k = 10632 5,5 = 58476N

k = 5,5 (bảng 2-2)

Từ số liệu trên ta chọn đường kính cáp là 11,5mm với lực kéo đứt là

Tính các kích thước cơ bản của tang và ròng rọc

Đường kính nhỏ nhất cho phép đối với tang và ròng rọc xác định theo công thức (2-12)

Dt ≥ dc (e-1) = 276mm

e = 25 (bảng 2-4)

Chọn đường kính tang và ròng rọc giống nhau

Dt = Dr = 280mm

Ròng rọc cân bằng không phải là ròng rọc làm việc, có thể chọn đường kính nhỏ hơn 20% với ròng rọc làm việc

Dc = 0,8Dr = 0,8 280 = 224mm

Lấy Dc = 240mm

Chiều dài toàn bộ của tang xác định theo công thức (2-14) đối với trường hợp palăng kép

L’ = L'o  2 L 1  2 L 2  L 3

Chiều dài 1 nhánh cáp cuốn lên tang

l = H.a = 12.2 = 24m

Số vòng cáp phải cuốn ở 1 nhánh

Z =  t  cZ'o 29

d D l

'

o

Z = 2 – số vòng dự trữ ho sử dụng đến ( 1,5) Vậy chiều dài phần cắt ren của tang

'

o

L = 2Zt = 870mm

Vì ta dùng tang cắt rãnh: t = dc + (2÷3 )(sách

KTNN trang 62) Chọn t = 11,5 + 3,5 = 15mm

L1 là phần tang để cặp đầu cáp, nếu dùng phương pháp cặp thông thường thì phải cắt thêm khoảng 3 vòng rãnh trên tang nữa, do đó

L1 = 3.15 = 45mm

Vì tang đã được cắt rãnh, cáp cuốn 1 lớp, nên không cần phải làm thành bên, tuy nhiên ở hai đầu tang trước khi vào phần cắt rãnh ta để lại 1 khoảng

L2 = 20mm

L3 là khoảng cách giữa hai nữa cắt rãnh

L3 = L4 – 2hmintg  110mm

Dựa vào các kết cấu đã có, có thể lấy sơ bộ:

L4 = 220mm là khoảng cách giữa 2 ròng rọc ở

ổ treo móc

hmin  800mm – khoảng cách nhỏ nhất có thể giữa trục tang với trục ròng rọc ổ treo móc

Tg  0,07, với  là góc cho phép khi dây chạy lên tang bị lệch so với phương thẳng đứng

Vậy chiều dài toàn bộ của tang sẽ bằng:

L’ = 870 = 2,45 + 2,20 + 110 = 1110mm Về dày thành tang xác định theo kinh nghiệm

 = 0,02Dt + (6 ÷ 10)  12mm

Kiểm tra sức bền của tang theo công thức (2-15)

n = k St



 max  48 N/mm2

k – Hệ số  số lớp cuốn lên tang, vì tang cuốn

1 lớp nên lấy k = 1

 - hệ số giảm ứng suất, vì tang làm bằng gang nên lấy  = 0,8

Tang được đúc bằng gang C415-32 là loại vật liệu phổ biến, có giới hạn bền nén là bn = 565N/mm2 Ứng suất cho phép xác định theo giới hạn bền nén với hệ số an toàn k = 5

5

k

bn  



Vậy n < |

Chọn động cơ điện

Công suất tĩnh khi nâng vật bằng trọng tải xác định theo công thức (2-78)

N = Qovn 25 , 67 kW

1000



Hiệu suất của cơ cấu

 = p.t.k. ol 3  br 2  đ

p = 0,99 đã tính ở trên

 t = 0,96 – Hiệu suất của tang (bảng 1-9)

 k = 0,99 – Hiệu suất của nối trục di động

(khớp răng có đầy dầu bôi trơn) (TL (1) p.15)

 ol= 0,99 – Hiệu suất 1 cặp ổ lăn

br = 0,97 – Hiệu suất 1 cặp bánh răng trong hộp giảm tốc

đ= 0,95 – Hiệu suất bộ truyền đai

Từ kết quả trên, chọn động cơ 4A180M4Y3 có công suất 30kW, vận tốc quay 1470vg/ph, hiệu suất

 = 91%

Tỉ số truyền chung.

Tỷ số truyền chung từ trục động có đến trục tang xác định theo công thức (3-15)

io =  22 , 4

t

đc

n n

Số vòng quay của tang để đảm bảo vận tốc nâng cho trước

a v

o

0115 , 0 28 , 0

2 30











Phân phối tỷ số truyền

ut = un.uh

un - Tỉ số truyền của bộ truyền đai, ta chọn uđ

= 2,8 (đai thang thường)

uh – Tỉ số truyền của hộp giảm tốc, uh =

8 8 , 2

4 ,

22 



đ

t

u

u

Chọn hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp

Uh = u1.u2 = 3,30 x 2,42 (chọn theo bảng 3.1 trang 43 sách TTTKHDĐCK1)

Phân phối công suất trên các trục

Công suất trên trục tang quay

Plv = Q v kW

p

n

o 21 , 26

1000

.





P3 = Plv / t = 22,15kW

P2 = P3 / (ol.br) = 23,06kW

P1 = P2 / (ol.nbr) = 24,02kW

n1 = nđc / uđ = 1470 / 2,8 = 525 vg/ph

n2 = n1 / u1 = 525 / 3,3 = 159 vg/ph

n3 = n2 / u2 = 159 / 2,42 = 66 vg/ph

Tính phanh

Để phanh được nhỏ gọn, ta sẽ đặt phanh ở trục thứ nhất, tức là trục động cơ

Mômen phanh xác định theo công thức (3-14)

au

D nQ

t

o

 - Hệ số an toàn phanh, lấy n = 1,75 ứng với cường độ làm việc trung bình

Do – Đường kính tang tính đến tâm dây cáp, Do = 0,28 + 0,0115 = 0,2915