Sơ đồ và đặc điểm cấu tạo Tính chất chung của các cơ cấu này là ít quan trọng, thời gian sử dụng ngắn, tốc độ thấp và không có tải động.. Đặc điểm tính toán Tính toán động học Tỷ số t
Trang 1Chương 6
CƠ CẤU NÂNG
Trang 2Khái niệm chung
Là cơ cấu không thể thiếu trong máy nâng.
Có yêu cầu cao về an toàn.
Tùy bộ phận phát động phân ra:
• CCN dẫn động tay
• CCN dẫn động bằng động cơ
Trang 36.1 CCN dẫn động tay
Phát động qua tay quay hoặc bánh kéo
Khi sử dụng sức người thường lấy công suất
N = P.v ≈ 0,1 kW.
Khi sử dụng nhóm công nhân để vận hành,
tổng lực tác động P tính theo: P = F.m.k
với F – lực do 1 người tác động
m – số người tham gia vận hành máy
k – hệ số tính đến sự phân bố không đều lực
Trang 46.1.1 Sơ đồ và đặc điểm
cấu tạo
Tính chất chung của các cơ cấu này là ít quan trọng, thời gian sử dụng ngắn, tốc độ thấp và không có tải động
Đặc điểm cấu tạo chung: đơn giản, gọn nhẹ, giá thành thấp
Vì vậy thường dùng tang trơn, các bộ truyền hở, ổ trượt và ít
sử dụng các nối trục Phanh thường dùng kết hợp với tay quay (TQAT)
Q
a, p
P
R
Trang 56.1.2 Đặc điểm tính toán
Tính toán động học
Tỷ số truyền chung của các bộ truyền Uo xác định từ điều kiện về lực chứ không phải từ yêu cầu về vận tốc
Uo = Tv/(Tp ) = QDo/(2.a.F.m.k.R )
trong đó là hiệu suất chung của cơ cấu.
Đảm bảo an toàn vật không rơi
Các bộ truyền bánh răng để hở tính theo độ bền uốn,
tránh hiện tượng hỏng gây mất an toàn là gẫy răng.
Các bộ phận khác: khi tính toán thiết kế các hệ số tra
bảng theo CĐLV “Quaytay”
Trang 66.2 CCN dẫn động bằng
động cơ
động cơ điện, động cơ đốt trong, động
cơ thủy lực, khí nén, thậm chí còn
dùng cả động cơ hơi nước.
hơn cả.
Trang 76.2.1 Sơ đồ và đặc điểm
cấu tạo
Đây là các cơ cấu quan trọng, năng suất và trọng tải lớn, thời gian sử dụng lâu dài, tốc độ tương đối cao
Đặc điểm cấu tạo chung:
hiệu suất cao, chắc chắn, tin cậy, tuổi thọ cao.
Vì vậy thường dùng tang xẻ rãnh, các bộ truyền kín, ổ lăn và sử dụng các nối trục Phanh đai hoặc phanh TK.
a, p
Q
D o
t
2 3
1
u1, 1
u 2 ,
Trang 86.2.2 Đặc điểm tính toán
Tính toán động học
Tỷ số truyền chung của các bộ truyền Uo xác định từ điều kiện đảm bảo vận tốc nâng cho trước:
u0 = nđc/ntg = nđc .D0/(a.vn)
Đảm bảo an toàn vật không rơi
Các bộ truyền bánh răng che kín tính theo độ bền tiếp
xúc, kiểm nghiêm độ bền uốn và quá tải.
Các bộ phận khác: khi tính toán thiết kế hệ số tra bảng
theo CĐLV yêu cầu.
Trang 96.2.3 Quá trình mở máy
Quá trình mở máy xét khi nâng vật, giả thiết chuyển động nhanh dần đều trong suốt quá trình mở máy
Khi mở máy nâng vật động cơ cần phát mômen ngoài thắng mômen cản tĩnh do vật nâng sinh ra Tt, cần thắng thêm quán tính của các chi tiết trong hệ thống khi tăng tốc:
Tm = Tt + Tđ = Tt + Tđ1 + Tđ2
Tt – mômen tĩnh do trọng lượng vật nâng sinh ra khi nâng vật
Tđ – mômen do quán tính
Tđ1 – do quán tính các chi tiết chuyển động thẳng (vật nâng, móc)
Tđ2 – do quán tính các chi tiết chuyển động quay (rôto, trục, ổ…)
Trang 10Mômen tĩnh T t
Mômen tĩnh khi nâng (Nm) như đã biết
trong phần sơ đồ cấu tạo cơ cấu nâng:
với Q – trọng lượng vật nâng, N
Do – đường kính tang, m
a – bội suất palăng
Uo – tỉ số truyền của các bộ truyền
– hiệu suất chung của cơ cấu
0
0 2au QD
Tt
Trang 11Mômen do quán tính Tđ1
Khi mở máy nâng vật, vật nâng và móc tạo ra lực quán tính Qqt Lực này đóng vai trò giống như tải Q, nên
mômen do nó gây ra trên trục động cơ được tính theo:
m
n m
qt
t
v g
Q j
m
Q
60
0
0 1
2au
D
Q
m
đc đ
t u a
n
QD
0 2
2 0 1
375
0 0
v
Trang 12Mômen do quán tính Tđ2
Khi mở máy, mômen cản do quán tính của mỗi chi tiết quay tính trên trục của nó theo công thức: Ti = J. i
Do đó, khi chuyển về trục đ/cơ (trục 1), ta được:
Trong đó,
là mômen do quán tính các chi tiết quay lắp trên các
trục 2, 3… tính quy đổi về trục 1
u u
T T
u
T
2 1
3 1
2 1
2
T T
Trang 13Mômen do quán tính Tđ2 (tiếp…)
Do gia tốc góc trên các trục 2,3… khá nhỏ so với trục 1, lại phải chia cho tỉ số truyền u1, u1u2… nên các thành
phần T2/1, T3/1 ,… không đáng kể so với trục 1 Vì vậy, mômen do quán tính các chi tiết quay tính theo:
Trong đó, T i(I) là tổng mômen do quán tính các chi tiết quay lắp trên trục 1, còn k là hệ số tính đến ảnh hưởng của quán tính các chi tiết quay lắp trên các trục khác
) I ( i
Trang 14Mômen do quán tính Tđ2 (tiếp…)
được
g
D G D
g
G
m J
rad/s
, t
.
n t
i i i
i i
i i
2 m
đc m
4 2
60 2
2 2
2
1 1
m
I i i đ
t
D
G k
T k
T
375
2 1
2
Trang 15Cuối cùng…
m
đc I
i i m
đc m
t
n D
G k
t u a
n QD au
QD T
375 375
2
2
2 0 2
2 0 0
0
Công thức này được sử dụng để tính chọn, kiểm tra
khả năng mở máy của động cơ hoặc kiểm tra thời
gian mở máy, gia tốc mở máy có phù hợp hay không
Trang 166.2.4 Quá trình phanh
Quá trình phanh xét khi hạ vật, giả thiết chuyển động chậm dần đều và phanh đặt trên trục 1
Khi hạ vật mômen do phanh tạo ra cần thắng mômen tĩnh do vật nâng sinh ra Tt * và mômen do quán tính của các chi tiết trong hệ thống khi giảm tốc:
Tph = Tt * + Tđ * = Tt * + T*
đ1 + T*
đ2
Tt* – mômen tĩnh do trọng lượng vật nâng sinh ra khi hạ vật
Tđ* – mômen do quán tính khi phanh (phanh khi đang hạ vật)
T *
đ1 – do quán tính các chi tiết chuyển động thẳng (vật nâng, móc…)
T *
đ2 – do quán tính các chi tiết chuyển động quay (rôto, trục, ổ…)
Trang 17Tương tự quá trình mở máy…
Vậy khi đang hạ, để dừng được cơ cấu, phanh cần tạo mômen:
p
I i i p
p
t
n D
G k
t u a
n QD au
QD T
375 375
2
1 2
2 0 2 1
2 0 0
0
Công thức này được sử dụng để tính kiểm tra khả
năng phanh hoặc kiểm tra thời gian phanh, gia tốc
phanh có phù hợp hay không
Trang 18Lưu ý…
về giải thích các công thức
Cần nêu được:
Ý nghĩa và các giả thiết khi lập công thức
Các thành phần chính trong công thức: Tt, Tđ1, Tđ2 –
nêu ý nghĩa, viết công thức tính các thành phần này
Các thông số trong công thức và đơn vị đo: Q – trọng lượng vật nâng (N), Do – đương kính tang (m), v.v…
Sử dụng công thức
next…
m
đc I
i i
m
đc m
t
n D
G k
t u a
n QD au
QD T
: du
Ví
375 375
2
2
2 0 2
2 0
0 0