thiết thiết kế máy xoắn dây cáp điện 12 - 18

- Đối với máy bên dây cáp điện, do dây cáp có nhữngyêu cầu như bước bện dài, ngắn khác nhau, hướng bệnxoắn trái, xoắn phải khác nhau nên máy thiết kế phải cóbộ phân thay đổi tốc độ và th

LỜI NÓI ĐẦU

Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới các Thầy Cô giáo trường Đại học bách khoa Đà Nẵng đã chỉ dạy em tận tình trong hơn 4 năm học qua.

Em cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô trong khoa

Cơ Khí ngành Chế Tạo Máy trường Đại học Kỹ thuật Đà Nẵng, các Thầy Cô trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng đã nhắc nhở, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho

em trong suốt quá trình học tập và làm đề tài tốt nghiệp

Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo, TS Phạm Đăng Phước trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, đã nhiệt tình chỉ dạy, hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt thời gian làm đề tài tốt nghiệp.

Em cũng xin chân thành cảm ơn Thầy cô giáo bộ môn đã bỏ thời gian quý báu của mình để đọc, nhận xét, duyệt đồ án của em.

Em xin chân thành cảm ơn các kỹ sư, cán bộ kỹ thuật, công nhân Công Ty Cổ Phần Cơ Điện Miền Trung đã chỉ dẫn, cung cấp tài liệu cho em trong quá trình làm tốt đồ án tốt nghiệp.

Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn của mình đến mọi người trong gia đình, các Anh Chị và các bạn đã động viên, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập.

Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn tới các Giáo sư, Tiến sĩ, Phó tiến sĩ là chủ tịch Hội đồng bảo vệ và uỷ viên Hội đồng đã bỏ thời gian quý báu của mình để đọc, nhận xét và tham gia Hội đồng chấm đề án này.

Đà Nẵng ngày tháng

năm 2007

Sinh viên thực hiện

Ngô Thanh Phương

Chương 1:

GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH ĐIỆN VÀ NHU CẦU SỬ

DỤNG DÂY CÁP ĐIỆN.

1 Quá trình phát triển của ngành điện :

Trong quá trình phát triển kinh tế của mỗi đất nước,năng lượng đóng một vai trò rất quan trọng và là ngànhđược coi là phải đi trước một bước để phát triển cácngành khác Điện năng nói riêng đã góp phần rất lớn vàosự phát triển kinh tế, văn hoá, văn minh của nhân loại.Năng lượng điện rất phổ biến ở trên từng mỗi quốcgia, từng tỉnh, huyện cho đến từng mỗi hộ gia đình trênkhắp thế giới Từ dung cụ sinh hoạt gia đình đơn giảnnhư thắp sáng, quạt điện, bàn là cho đến máy móchiện đại đều đa số dùng năng lượng điện năng Vì vậycó thể nói điện năng là nguồn năng lượng rất quantrọng và rất phổ biến

Ở Việt Nam chúng ta do điều kiện lịch sử trong khuvực, nên nền kinh tế phong kiến tồn tại lâu dài và thêmnạn ngoại xâm Nền kinh tế nghèo nàn lạc hậu đi saucác nước phát triển trên thế giới ở rất nhiều lĩnh vực,đặc biệt là ngành công nghiệp Những năm cuối thế kỹXIX và đến đầu thế kỹ XX nước ta còn là một nước nôngnghiệp lạc hậu, công nghiệp mang tính nhỏ lẻî, thủ công.Về điện năng cả nước chỉ xây dựng được hai nhà máynhiệt điện : Nhà máy thứ nhất xây năm 1892 và đến năm

1894 xây thêm một nhà máy nữa ở Hà Nội Các nhà máyđiện này công suất không đáng kể, chỉ sử dung vào cácngành công nghiệp khai thác và chế biến các nguồn tàinguyên phục vụ cho thực dân Pháp Và cho đến nhữngnăm giữa thế kỹ XX nước ta đang trong tình trạng chiếntranh liên miên, điều kiện để phát triển kinh tế rất hạnchế, chỉ xây thêm một số nhà máy nhiệt điện ở miềnBắc có công suất không đáng kể, chỉ phục vụ cho cácngành công nghiệp phục vụ chiến tranh

Sau khi hoà bình lập lại, đất nước ta tập trung vàophát triển kinh tế, khắc phục hậu quả chiến tranh vàphát triển một số ngành công nghiệp nặng Vì vậy nhucầu điện năng ngày một tăng Và dấu móc quan trọngtrong ngành điện lực là đã xây dựng thành công và đem

vào hoạt động nhà máy thuỷ điện hoà bình vào ngày 30

400000 Kw, thuỷ điện Thác Mơ công suất 150000 Kw

Cơ cấu điện năng gồm nhiệt điện và thuỷ điện, có xuhướng tăng dần tỷ trọng thuỷ điện Mạng lưới tải điệnngày càng hoàn thiện quan trong nhất là đường dây tảiđiện Bắc- Nam 500KV vào năm 1994 Và mới đây là đườngdây 500KV nối miền Bắc với Đà Nẵng

Ngày nay do nhu cầu điện tăng nhanh, và do khí hậunước ta có sự phân mùa Mùa đông và xuân mưa nhiều,nhưng mùa hạ và mùa thu ít mưa nên vào hai mùa nàycác hồ thuỷ điện không đủ lượng nước để chạy máy vìthế từ trước đến nay nước ta vẫn đang trong tình trạngthiếu điện năng vào mùa hạ và mùa thu Và đễ giảiquyết vấn đề đó nghành điện lực đã hợp đồng muabán điện với nước láng giềng Trung Quốc vào năm 2005 Nước ta đang tiến hành quá trình công nghiệp hoá hiệnđại hoá, và phấn đấu vào năm 2020 cơ bản trở thànhmột nước công nghiệp phát triển Muốn thưc hiện thắnglợi sự nghiệp chung đó yêu cầu mọi ngành, nghề phảitập trung vào phát triển ngành ngành nghề của mình vàhợp tác giúp đỡ lẫn nhau giữa các ngành nghề đễ sựphát triển mang tính bền vững Nghành điện lực nóiriêng là ngành kinh tế trọng điểm của quốc gia nhiệm vụ

càng nặng nề hơn, phải có biện pháp để đáp ứng đủ vàổn định nguồn điện cho đất nước trong tình hình mới

2 Nhu cầu sử dung :

Trước đây dây tải điện đa số chúng ta phải nhập khẩu

ở nước ngoài Cho đến hiện nay nhu cầu về dây truyềntải điên trong nước vẫn chưa đáp ứng đủ, theo số liệungành điện lực sản xuất trong nước chỉ đáp ứng được3/4 nhu cầu Với chủ trương của Đảng là chổ nào có dânsinh sống là chổ đó phải có nguồn điện, mặt khác dân talại sinh sống rải rác khắp mọi miền của đất nước, vìthế để nguồn điện về được với mọi người dân thì nhucầu về một lượng dây dẫn điện là rất lớn Hiện nay

qua đợt thực tập tốt nghiệp ở Công Ty Cổ Phần Cơ Điện Miền Trung em thấy máy xoắn dây cáp điện hoạt

động rất thường xuyên, và nhu cầu đặt hàng ngày càngnhiều nên em xin được chọn làm đề tài tốt nghiệp Nói chung nhu cầu dây cáp điện phục vụ chủ yếu chongành điện lực, sử dung truyền tải mạng điện cao áp,trung áp, hạ áp, và trong một số ngành công nghiệpnặng Hay các công ty sử dụng điện năng nhiều phải sửdụng dây truyền tải lớn song nhu cầu vẫn rất lớn vìnước ta đang trong giai đoạn xây dựng cơ sở hạ tầng,công nghiệp hoá, hiện đại hoá Mặt khác các ngànhtruyền thông vô tuyến,viễn thông cũng cần một lượngdây truyền tải đáng kễ Vì vậy nhận định trong thời giangần đây và có thể 20-30 năm nữa nhu cầu dây cáp điệncủa chúng ta còn rất lớn và có thể còn phải nhập khẩu

3 Phân tích sản phẩm :

Câu hỏi đặt ra cho sản phẩm dây cáp điện là tại saochúng ta không dùng dây dẫn một lõi lớn mà cần phảibện từng dây nhỏ lại với nhau ?

- Dùng dây một lõi lớn, nếu dây bằng thép thì rấtcứng khả năng dẫn điện của thép kém và nếu dùngngoài trời rất chóng gĩ, vận chuyển và lắp đặt rất khókhăn nên không thể chọn phương án này

- Nếu dùng dây một lõi lớn bằng hợp kim đồng thìlại rất tốn kém, nhưng độ

bền cũng không đảm bảo, vận chuyển khó khăn

- Nếu dùng dây một lõi lớn bằng nhôm cũng khôngbền, nhôm dẻo dễ kéo đứt, và cũng vận chuyển khókhăn

- Một nhược điểm của dây dẫn một lõi nữa là khảnăng dẫn điện kém, kim loại dẫn điện thường nhờ diệntích lớp ngoài của dây, vì thế làm từng sợi nhỏ bện lạivới nhau làm tăng diện tích lớp ngoài kim loại, làm tăngkhả năng dẫn điện

- Dùng phương pháp bện từ các sợi dây nhỏ có những

ưu điểm cơ bản sau :

+ Chúng ta dùng một lõi giữa bằng thép sau đó bệnnhững dây nhỏ bằng nhôm xung quanh vừa đảm bảo độbền do dây thép đảm bảo, vừa đảm bảo khả năng truyềntải điện và khả năng chống ôxy hoá do dây nhôm đảmnhận Như vậy ta đã kết hợp được ưu điểm của haihợp kim loại là thép và nhôm

+ Chúng ta sản xuất từng dây nhôm, thép nhỏ bằngphương pháp kéo nguội nên độ bền từng sợi dây nhỏtăng, dẫn đến độ bền của dây cáp bện tăng

+ Dây cáp bện vừa bền vừa dẻo dễ cuộn tròn nênquá trình vận chuyển rất thuận lợi và quá trình lắp đặtdễ dàng hơn

+ Nhưng nhược điểm là phải có máy bện và máy kéosợi, tốn kém hơn

Như phân tích ở sản phẩm ơ trên nên chọn dây cáp điệnđể truyền tải điện năng

và như vậy tất phải có máy bện dây để đáp ứng nhucầu của ngành điện lực và một số ngành khác

Hình vẽ 1.1: Một số sản phẩm dây cáp điện dùng trong ngành điện lực :

Hình vẽ 1.2: Dây cáp điện thành phẩm.

Một số loại dây cáp điện dùng trong ngành điện lực

Tiết diện

danh định

(mm 2 )

Số sợi / đường kính sợi (N/mm)

Điện trở dđy dẫn (Ω/

Km)

Đường kính tổng (mm)

Trọng lượng gần đúng (Kg/km)

Cường độ tối đa (Amp)

1 Phân tích các loại sản phẩm :

- Dây cáp điện có nhiều loại dùng ở nhiều lĩnh vựckhác nhau, ở đây chúng ta chỉ quan tâm đến sản phẩm dâycáp điện dùng để truyền tải mạng điện cao áo, trung ápvà hạ áp Có tiết diên diện ngang của dây khoảng từ 

10(mm) đến  50(mm)

- Số sợi dây cáp nhỏ ở mỗi lớp tối thiểu là sáu dâytrở lên vì vậy máy thiết kế

phái có kết cấu phù hợp

- Dây cáp điện có thể được bện một lớp hoặc nhiềulớp khác nhau tuỳ theo nhu cầu sử dụng

- Dây cáp có thể có nhiều bước bện khác nhau, và cóthể thay đổi hướng bện

ở mỗi lớp để có thể triệt tiêu được mô men xoắn Tạođược bước bện khít, chắc vừa đảm bảo được độ bềnvừa đảm bảo độ thậm mỹ

2 Phân tích chọn phương án thiết kế máy :

Máy được thiết kế ra phải thoả mãn các yêu cầu kỷthuật mà trước hết là năng suất, độ tin cậy và tuổithọ, giá thành và khối lượng máy Ngoài ra, tuỳ từngtrường hợp cụ thể, còn có thể có các yêu cầu như :

khuôn khổ kích thước nhỏ gọn, chuyển động ổn định,làm việc không ồn, thao tác sử dụng dễ dàng, hình thứcđẹp

2.1) Nội dung của thiết kế máy :

Thiết kế máy nhằm thoả mãn các yêu cầu trên là mộtcông việc phức tạp, mà nội dung chủ yếu bao gồm cácvấn đề sau :

- Xác định nguyên tắc hoạt động và chế độ làm việccủa máy được thiết kế

- Lập sơ đồ chung toàn máy và các bộ phận máy, thoảmãn các yêu cầu cho trước

- Xác định lực, momen tác dụng lên các bộ phận máyvà đặc tính thay đổi của tải trọng theo thời gian

- Chọn loại vật liệu chế tạo các chi tiết máy

- Tiến hành tính toán về động học, động lực học,về khả năng làm việc, tính toán kinh tế v v , địnhdạng, kích thước tất cả các bộ phận và chi tiết máy

- Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết và lắp rápcác bộ phận máy

- Lập thuyết minh và các chỉ dẫn về sử dụng máy.Trong quá trình thiết kế, việc lựa chọn kết cấu phảidựa trên cơ sở đảm bảo tính hợp lý về các mặt kỷthuật, kinh tế Thông thường muốn đạt được một kếtcấu hợp lí, cần phải nghiên cứu, phân tích một sốphương án, đánh giá và so sánh để tìm ra phương án tốtnhất, đáp ứng đầy đủ nhất các yêu cầu đã được dặt ra

2.2) Yêu cầu chung của công việc thiết kế máy :

- Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng Máy mới thiết kếphải có năng suất cao, hiệu suất cao, tốn ít năng lượng,độ chính xác cao, chi phí thấp về lao động vận hànhmáy , đồng thời kích thước, trọng lượng cần cố gắngthật nhỏ gọn

Để đạt được yêu cầu này, cần hoàn thiện sơ đồ kếtcấu máy, chọn hợp lý các thông số ( tốc độ, áp suất,nhiệt độ vv ) và các quan hệ về kết cấu, sử dụng cáchệ thống tự động để điều khiển máy

- Khả năng làm việc: Đoú là khả năng của máy có thểhoàn thành các chức năng đã định, mà vẫn giữ được độbền, không thay đổi kích thước và hình dáng, giữ đượcsự ổn định, có tính bền mòn, chịu được nhiệt và chấnđộng

Để đảm bảo máy đủ khả năng làm việc, cần xác địnhhợp lí hình dạng và kích thước chi tiết máy, chọn vậtliệu thích hợp để chế tạo chúng và sử dụng các biệnpháp tăng bền và chống gỉ

- Độ tin cậy cao Độ tin cậy là tính chất của máy, bộphận máy hoặc chi tiết máy thực hiện chức năng đãđịnh, đồng thời vẫn giữ được các chỉ tiêu về sử dụng (năng suất, công suất, mức độ tiêu thụ năng lương, độchính xác vv ) trong suốt thời gian làm việc đó hoặc trongsuất quá trình thực hiện khối lượng công việc đã quyđịnh

- An toàn trong sử dụng Một số kết cấu làm việc antoàn có nghĩa trong điều kiện sử dụng bình thường kếtcấu đó không gây ra tai nạn nguy hiểm cho người sửdụng, cũng như không gây hư hại cho các thiết bị, nhàcửa và các đối tượng khác xung quanh

- Tính công nghệ và tính kinh tế Đây là một trongnhững yêu cầu cơ bản đối với máy và chi tiết máy Đểthoả mãn yêu cầu về tính công nghệ và tính kinh tế, chitiết máy được thiết kế phải có hình dáng, kết cấu vàvật liệu chế tạo chúng thích hợp với điều kiện sảnsuất cụ thể, đảm bảo kích thươc nhỏ nhất tốn ít vậtliệu Chi tiết máy được chế tạo ít công sức nhất và chiphí chế tạo thấp nhất và kết quả cuối cùng là giáthành tháp nhất

- Những yêu cầu về công nghệ tháo lắp :

+ Lắp, tháo và điều chỉnh tiện lợi

+ Giảm khối lượng các nguyên công lắp bằng tay

+ Giảm thời gian lắp

- Hình dạng cấu tạo của các chi tiết phù hợp vớiphương pháp chế tạo phôi gia công cơ sở và sản lượng chotrước

- Dùng rộng rãi các chi tiết, bộ phận máy đã tiêuchuẩn hoá Bởi vì càng dùng nhiều chi tiết, bộ phận tiêuchuẩn thì giá thành sản phẩm càng giảm, tiết kiệmnguyên vật liệu và đảm bảo thay thế nhanh chóng các chitiết và bộ phận máy khi bị hỏng

- Đảm bảo bôi trơn thường xuyên các chổ ăn khớp, cácmặt tiếp xúc

-bảo đảm khe hở giữa các chi tiết máy

2.3 )Chọn phương án bện :

Dây cáp điện có thể bện một lớp hay nhiều lớp tuỳtheo yêu cầu sử dung, ví dụ khi truyền tải mạng điện 110

- 500 KV ta phải dùnh dây cáp có tiết diện lớn phải bệnnhiều lớp, nhưng với mạng điện trung thế khoảng 500Vthì dùng những loại cáp có tiết diện trung bình và chi qua

3 - 4 lớp bện, còn với mạng điện hạ thế từ 110V - 220Vcó thể chỉ qua một lần bện

- Nếu bện một lớp thì ta có thể chọn thiết kế máytheo phương án bộ phận chứa dây cáp phôi đứng yên, tuynó có chiếm nhiều diện tích nền xưởng hơn song ưuđiểm là công suất động cơ và các chi tiết máy nhỏ, gọntiết kiệm được năng lượng và vật liệu hơn

Có thể thiết kế theo mô hình máy như hình vẽ 2.1

Với mô hình thiết kế như trên tuy chúng ta cũng có thểbện được cáp nhiều lớp song phải qua nhiều lần bện,năng suất không cao Nếu kết hợp bện nhiều lớp cùngmột lúc thì máy có kích thước lớn, cồng kềnh chiếmnhiều diện tích nền xưởng

Vì thế khi thiết kế máy bện cáp nhiều lớp ta nênchọn phương án thiết kế khác

- Thiết kế máy có thể bện được nhiều lớp cáp trongmỗi lần bện Với phương án này ta thiết kế nhữngkhung quay mang những cuộn dây cáp phôi nhỏ và sẽ quaytrong quá trình bện, và qua mỗi khung quay là bện đượcmột lớp cáp Phương án này có ưu điểm bện đượcnhiều lớp cáp trong mỗi lần bện, diện tích chiếm chổ ởnền xương giảm hơn, kích thước máy nhỏ gọn hơn, năngsuất bện tăng Nhưng có nhược điểm là công suất động

cơ lớn để mang được các cuộn cáp phôi quay, nên khôngtiết kiệm được năng lượng

Qua phân tích ưu, nhược điểm của từng phương ánnhư trên và từ nhu cầu của thực tiễn ta có thể chọnmột trong hai phương án trên đễ thiết kế Ở đây với nhucầu dây cáp điện nhiều lớp và năng suất cao nên ta chọnphương án thiết kế máy có các khung mang các cuộn dâycáp phôi cùng quay

Với mô hình thiết kế máy như hình 2.2

Hình vẽ : 2.1.máybện dây cáp 1 lớp

Hình vẽ 2.2.mô hình máy bện cáp hai lớp.

3 Phân tích các chuyển động của máy:

Trước hết ta nghiên cứu quá trình bện dây cáp Nguyênlý bện dây cáp giống như quá trình tạo ren nhiều đầumối trên một bulong, một phần tử trên mỗi tao cáp thựchiện hai chuyển động, chuyển động quay và chuyểnđộng tịng tiến

- Chuyển động quay để thực hiện quá trình bệnvòng

- Chuyển động tịnh tiến để đạt chiều dài bướcbện

+ Vn : vâ tốc chuyển động quay

+ Vt : vận tốc chuyển động tịnh tiến

Tổng hợp chuyển động của hai phương trên ta đượcchuyển động của phần tử trên tao cáp là chuyển động

kiểu xoắn óc Từ phân tích chuyển động tạo hình nhưtrên ta xác định máy thiết kế phải có hai chuyển động,chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến Và giữa haichuyển động này phải có sự phối hợp với nhau để tạonên các bước xoắn theo yêu cầu

Đối với máy thiết kế theo phương án khung mang cuộncáp phôi cùng quay một điểm lưu ý là vận tốc quay khôngđược qua lớn, vì như vậy tạo mô men quán tính lớn, rấtnguy hiểm trong quá trình sản xuất

M qt J  2 m qt2  2

Khối lượng m quay đã lớn, nếu  lớn thì M qt lớn

Hình vẽ 2.3

Chương 3 :

THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY.

I Nội dung của thiết kế động học máy :

- Động học máy bao gồm các chuyển động và sựphối hợp giữa các chuyển động để tạo hình sảnphẩm theo yêu cầu

- Đối với máy bên dây cáp điện, do dây cáp có nhữngyêu cầu như bước bện dài, ngắn khác nhau, hướng bệnxoắn trái, xoắn phải khác nhau nên máy thiết kế phải cóbộ phân thay đổi tốc độ và thay đổi chiều quay của cáckhung

- Nghiên cứu các nguyên lý truyền chuyển động đểchọn các bộ truyền phù hợp cho từng giai đoạn, từng vị

Vt

trí khác nhau vừa đảm bảo truyền được chuyển động vàmômen xoắn vừa đảm bảo kích thước nhỏ gọn kinh tế

- Để truyền chuyển động từ động cơ đến bộ phậntạo hình của máy tất yếu phải qua các chi tiết truyềnđộng trung gian như bộ truyền đai, bộ truyền xích, hộpgiảm tốc, hộp tốc độ

- Tốc độ quay của các khung của máy bện dây cápthấp, nên ta phải kết hợp chọn tốc độ của động cơ vàchọn loại hộp giảm tốc sao cho kinh tế nhất Vì nếuchọn động cơ có tốc độ quay thấp dẫn đến kích thướcđộng cơ lớn, số đôi cực nhiều tốn kemï, động cơ nhanhphát nóng, còn nếu chọn động cơ có tốc độ cao thì phảibố thí hộp giảm tốc có nhiều cấp giảm dẫn đến kíchthước hộp giảm tốc lớn, không kinh tế

- Để tạo ra dây cáp có nhiều bước khác nhau đáp ứngnhư cầu rộng rải của thị trường ta phải phối hợp giữachuyển động quay và chuyển động tịnh tiến để tạonhiều loại dây cáp có bước bện, hướng bện khác nhau

Hình vẽ 3.1 phối hợp chuyển dộng

Quy tắc phối hợp : n khung.i n t

Với : n khung : tốc độ quay của khung

i : tỷ số truyền từ khung cho đến tang cuốn

n t : số vòng quay của tang cuốn

Từ công thức phối hợp trên để có nhiều bước bện

x

t khác nhau ta có các phương án sau :

+ Thay đổi tốc độ quay n khung của khung, cùng một vậntốc chuyển động tịnh tiến nếu tốc độ quay của khungkhác nhau sẽ cho ra các bước bện khác nhau Phương ánnày ta thấy phải đặt hộp tốc độ trên đường truyền từđộng cơ đến khung quay, như ta đã phân tích trên các khungquay mang các cuộn dây cáp phôi cùng quay nên mômen

nk

nt

quay lớn vì vậy các chi tiết trong hộp tốc độ phải lớndẫn đến hộp tốc độ lớn không kinh tế, vì thế ta khôngnên chọn phương án này

+ Giữ nguyên tốc độ quay n khungcủa khung thay đổi vậntốc chuyển động tịnh tiến của dây, như vậy cùng mộttốc độ quay của khung nếu vận tốc kéo khác nhau cũngsẽ cho những bước bện khác nhau, phương án này ta thayđổi tốc độ quay của tang cuốn, như vậy ta đặt hộp tốcđộ trên đường truyền từ động cơ đến tang cuốn để tạonhiều tốc độ quay khác nhau của tang Tuy ta chưa tínhmômen xoắn của khung và tang nhưng theo kết cấu củamáy thiết kế ta cũng có thể nhận định rằng momen trêntang cuốn sẽ nhỏ hơn rất nhiều so với mômen xoắn trênkhung, nên với phương án này hộp giảm tốc sẽ nhỏ gọnkinh tế hơn

Như vậy qua phân tích ở trên để thay đổi chiều dàibước bện ta chọn phương án thay đổi tốc độ kéo củatang cuốn

Đối với máy bện dây cáp ta thấy giai đoạn đầu khibện ta phải kéo mồi một khoảng và khi các cuộn dâycáp phôi gần hết cần phải thay, ở hai giai đoạn này khungquay yêu cầu quay với tốc độ chậm để dêî quan sát, nênkhung quay cũng phải có thể thay được một số cấp tốcđộ nhất định Tuy nhiên khi thay đổi tốc quay của khungkhông phải thay đổi bước xoắn do ta thay đổi tốc độ quaycủa trục nối chung từ khung đến hộp tốc độ thay đổitốc độ quay của tang

Để thay đổi tốc độ quay của khung quay ta cũng có thểdùng hộp tốc độ hoặc dùng động cơ có thể thay đổiđược một số cấp tốc độ, để máy nhỏ gọn hơn tachọn phương án chọn động cơ điện thay đổi được mộtsố cấp tốc độ

Để tạo ra các bước bện nhiều hơn ở các lớp khácnhau, qua tham khảo máy có sănô, ta nên thiết kế mộthộp tốc độ để thay đổi một số bước xoắn của lớpbện 12 dây nhằm tạo ra nhiều loại cáp phong phú hơn

II Sơ đồ nguyên lý của máy thiết kế :

Hinh vẽ :3.2 Chú giảïi :

1) Động cơ điện 2 )Bộ tryền đaithứ 1

3)Trục trruyền mômen xoắn 4)Hộp giảmtốc thứ 1

5)Bộ truyền đai thứ 2 6)hộp giảm tốcthứ 2

7) hộp tốc độ thứ 1 8) bộ truyền đaithứ 3

9)hộp tốc độ thứ 2 10)bộ truyềnxích

11) hộp giảm tốc thứ 3 12)tang cuốn

13) khung quay 14) cuộn dây cápphôi.

Nguyên lý hoạt động của máy bện dây cáp điện :

Động cơ điện (1) truyền chuyển động quay và mômenxoắn đến trục (3) trục (3) truyền chuyển động chungđến khung quay thứ nhất, thứ hai và đến hai tang kéo Để chuẩn bị cho máy hoạt động ta phải gắn cáccuộn dây tao cáp (14) vào các

khung quay (13) và lòng các dây tao cáp phôi nay qua các lỗcủa đĩa bện Dùng một dây cáp kéo mồi cuộn từ tangđến nối với các dây tao cáp này cho chắc chắn Sau đókhởi động động cơ hoạt động với tốc độ thấp cho đếnkhi điểm nối từ cáp kéo mối đến các dây tao cáp cuốnvào tang được một vòng thi ta tăng tốc độ động cơ vàogiai đoạn sản xuất ổn định Khi quan sát thấy các cuộndây tao cáp sắp hết ta cho tốc độ động cơ chậm lại đểdễ quan sát và thay cuộn khác

Trên đường truyền từ động cơ đến trục công tác phảiqua các bộ truyền trung gian, có rất nhiều loại bộtruyền khác nhau, mỗi bộ truyền có những ưu nhượcđiểm khác nhau Tuỳ theo yêu cầu truyền động với tốcđộ nào, momen, lực, vị trí nào mà ta chon bộ truyềntrung gian cho hợp lý, vừa đảm bảo điều kiện làm việc,vừa đảm bảo kinh tế, nhỏ gọn nhất Sau đây ta xét ưunhược điểm của những bộ truyền trung gian đã chọn.a) Bộ truyền bánh răng :

Ưu điểm : kích thước nhỏ, khẳ năng tải lớn, tỷ số truyềnkhông thay đổi, hiệu suất cao, tuổi thọ cao, làm việc tincậy

Nhược điểm : Chế tạo tương đối phức tạp, đòi hỏi độchíng xác cao, có nhiều tiếng ồn khi vận tốc lớn

b) bộ truyền đai :

Ưu điểm :có khẳ năng truyền chuyển động và cơ nănggiữa các trục ở khá xa nhau, làm việc êm không ồn, giữađược an toàn cho các tiết máy khác khi bị quá tải, kếtcấu đơn giản giá thành hạ

Nhược điểm :khuôn khổ kích thước khá lớn, tỷ sốtruyền không ổn định vì có trượt đàn hôiö, lực tác dụnglên trục và ổ lớn do phẳi căng đai, tuổi thọ thấp khi làmviệc với tốc độ cao

c) bộ truyền xích :

Ưu điểm :có khẳ năng truyền chuyển động giữa cáctrục khá xa nhau, kích thước nhỏ gọn hơn bộ truyền đairất nhiều, có thể cùng một lúc truyền chuyển động chonhiều trục khác nhau

Nhược điểm : có nhiều tiếng ồn khi làm việc, vận tốctức thời của xích và đỉa không ổn định, yêu cầu chăm sócthường xuyên, chóng mòn đặc biệt khi làm việc ở nhữngnơi nhiều bụi

III Phân phối tỷ số truyền và tính số vòng quay các trục:

Để tính sô vòng quay các trục và phân phối tỷ sốtruyền, để đơn giản ta chia quá trình tính toán ra làm haiphần :

* phần 1 : tính toán cho đường truyền từ động cơđến các khung quay

* phần 2 : tính toán cho đường truyền từ động cơ chođến tang cuốn dây cáp phôi thành phẩm

III.1) Tính toán phần 1: Đường truyền từ động cơ

đến các khung quay.

1 sơ đồ động để tính toán :

Hình vẽ :3.3

2 Tính toán phân phối tỷ số truyền :

2.1) Nguyên tắc phân phối tỷ số truyền :

- Như phân tích ở trên tốc độ quay của các khung quaykhông được quá lớn, vì sẽ gây momen quán tính lớn, nên

với khung quay mang 18 dây ứng với tốc độ quay lớn nhấtcủa động cơ không đựơc vượt quá tốc độ giới hạnthiết kế, ta chọn tốc độ giới hạn thiết kế của khung 18

- Chọn động cơ biến tần có thể thay đổi được vôcấp tốc độ, nhưng để đơn giản trong điều khiển ta phânthành 10 cấp tốc độ Động cơ có tốc độ tối đa là

- Việc phân phối tỷ số truyền cho các bộ truyền đai,bộ truyền xích thường lấy các giá trị trung bình cho phép,chẳng hạn đối với bộ truyền đai dẹt không bánh căng cóthể chọn i< 5, có bánh căng i < 8, bộ truyền đai thangi<6, với bộ truyền xích có thể chọn i< 5

- Việc phân phối tỷ số truyền i h cho các bộ truyềntrong hộp giảm tốc theo các nguyên tắc cơ bản sau :

+ Đảm bảo khuôn khổ và trọng lương của hộp giảmtốc nhỏ nhất

+Đaøm bảo điều kiện bôi trơn tốt nhất

+ Đảm bảo điều kiện kinh tế nhất

Qua phân tích ở trên ta phải xác định tất cả các tỷ sồtruyền kể từ trục động cơ cho đến các trục công tác

2.2) Phân phối tỷ số truyền :

2.2.1 )Tỷ số truyền của bộ truyền đai thứ nhất :

Các phương án chọn :

- Đây là bộ truyền đai thang nên tỷ số truyền phảithoả mãn yêu cầu i < 6

- Nếu ta chọn i = ( 3  6 ) thì trục số 3 sẽ đượcgiảm tốc nhiều hơn, như vậy trục 3 sẽ quay tốc độchậm và sẽ chịu mộüt momem xoắn lớn Để đảm bảoyêu cầu làm việc thì trục 3 đường kính phải lớn, mặtkhác trục 3 tương đối dài như vậy sẽ rất tốn vật liệu,vận chuyển khó khăn, không kinh tế Nên ta chọn tỷ số

truyền cho bộ truyền đai thứ 1 trong khoảng i < 2 , tachọn i 1 = 1,25

Như vậy tốc độ quay của trục 3 sẽ là :

d dc

25 , 1 1500

1 max 3

2.2.2) Tỷ số truyền của hộp giảm tốc thứ nhất:

Hộp giảm tốc là một cơ cấu gồm các bộ phậntruyền bánh răng hay trục vít, tạo thành một tổ hợpbiệt lập để giảm số vòng quay và truyền công suất từđộng cơ đến máy công tác Ưu điểm cuả hộp giảm tốclà hiệu suất cao, có khả năng truyền những công suấtkhác nhau, tuổi thọ lớn làm việc chắc chắn và sử dụngđơn giản

Ta có : 24

50

1200

1

3 2

ct

t d h

n

n i i

Với bộ truyền đai i < 6 nên 4

( i n - tỷ số truyền cấp nhanh, i c - tỷ số truyền cấpchậm ) một lượng không được lớn quá Có thể chọntheo hệ thức : i n 1  , 2 1 , 3.i c

Ta chọn i n  1 , 25 i c

Kết hợp điều kiện :

2 , 3

, 6 8

c

n

i

i i

Tính số vòng quay các trục :

n n

ph

vg i

n n

ph

vg n

c

II III n

I II I

150 5 , 2 375

375 2

, 3 1200 1200

Để đảo chiều quay của khung ta phải thiết kế bộ đảochiều, có thể dùng bộ truyền xích gắn vào hộp tốcđộ Và dùng ly hợp để thay đổi chiều quay với kết cấunhư bên Khi đoúng ly hợp qua phải thì bộ truyền xích làmviệc, khi đóng sang trái thì bộ truyền bánh răng làm việc

2.2.3) Tỷ số truyền bộ truyền đai thứ hai :

3 30

8 25 , 1

30 50

1500

.

2 2

2 1 1

ct

dc d

h d

i i

n

n i i i

2.2.4)Tỷ số truyền của bộ truyền đai thứ ba :

Ta cũng chọn như bộ truyền đai thứ hai : i d3  3

2.2.5) Tỷ số truyền của hộp giảm tốc thứ hai :

chọn loại hộp giảm tốc như ở khung 1

Vậy tỷ số truyền sẽ là : i h3  8

2.2.6)Phân phối tỷ số truyền cho hộp tốc độ thứ nhất :

Phân tích các phương án chọn hộp tốc độ cho máy :Phạm vi điều chỉnh tỷ số truyền động của hộp tốcđộ máy thiết kế phải nằm trong yêu cầu chung của mọihộp tốc độ là : 2 , 8

5

1



i

Các loại hộp tốc độ có thể thiết kế :

a) Hộp tốc độ dùng bánh răng thay thế : Loại này

dùng bánh răng thay thế để thay đổi tỷ số truyền tronghộp tốc độ Nó có những ưu, nhược điểm sau :

Ưu điểm : - Có thể tạo ra tốc độ với cấp chính xácbất kỳ

- Kết cấu hộp tốc độ đơn giản, kích thước chiềutrục của hộp ngắn

Nhược điểm : - Thời gian để thay đổi tốc độ khá lâu,bằng thời gian tháo lắp các bánh răng thay thế

b) hộp tốc độ dùng cơ cấu then kéo :

Loại hộp này đơn giản nhất, kiểu này gồm một sốbánh răng cố định trên một trục, trên trục kia lắp những

bánh răng lòng không có số lượng bằng số bánh răng cốđịnh Tuỳ theo vị trí then kéo mà một trong những bánhrăng lòng không sẽ được cố định với trục

Ưu điểm : - Kích thước chiều trục rất gọn, vì cácbánh răng lắp rất sát nhau

- Có thể dùng bánh răng nghiêng

nhược điểm :- Do phải phay một rảnh sâu trên trục đểđặt then kéo nên sức bền của trục giảm nhiều

- Do toàn bộ các bánh trong hộp đều ăn khớp kể cảcác bánh răng không truyền momen xoắn nên các bánh răng

bị mòn nhanh, hiệu suất giảm

- Vì chiều rộng bánh răng không thể tăng tuỳ ý nên cácbánh răng của cơ cấu xếp thành hai khối tháp ngượcnhau vì vậy ta không dùng bánh răng có đường kính lớn ,kết cấu võ hộp không gọn, không chắc chắn

c) hộp tốc độ dùng cơ cấu mêan :

Mê an là một cơ cấu hai trục gồm nhiều khối bánhrăng hai bậc giồng nhau lòng không Tuỳ theo vị trí củabánh đệm mà mô men xoắn được truyền qua ít, nhiềubánh theo con đường zích zắc Loại này có những ưuđiểm, nhược điểm sau

Ưu điểm : - Kích thước chiều trục nhỏ

d) Hộp tốc độ dùng bánh răng di trượt :

Loại này dùng các bánh răng di trượt dọc trục để thayđổi tỷ số truyền loại này rất phổ biến trong máy cắtkim loại truyền thống và các máy móc cơ khi vì nó cónhững ưu điểm, nhược điểm sau :

Ưu điểm : - Hiệu suất cao

- Có thể truyền được công suất và tốc độ tương đốicao

- Độ cứng vững tốt

- Dễ bôi trơn và bảo quản

Nhược điểm : - kết cấu không được nhỏ gọn lắm

- chế tạonhiều bánh răng với kích thước khác nhaunên phức tạp

Đối với máy bện dây cáp điện cần thay đổi bốncấp tốc độ ta chọn hộp giảm tốc dùng bánh răng ditrượt để thiết kế

Các bước thiết kế hộp tốc độ :

2 3 2

Tính số răng của các bánh răng trong bộ truyền

2 1

, 4 4

5

2 2 2

2

i 

2 3 3 18 7

, 11 7

11 58 ,

3.17

1

min min

1 1





k f

g Z

rang k

E g f

f Z

rang k

E g f

g Z

rang k

E g f

f Z

rang k

E g f

g Z

rang k

E g f

f Z

rang k

E g f

g Z

rang k

E g f

f Z

18 54 3

1

; 36 54 3

2

21 54 18

7

; 33 54 18

11

24 54 9

4

; 30 54 9

5

27 54 2

1

; 27 54 2

1

4 4

4 '

4 4

4

4 4

3 3

3 '

3 3

3

3 3

2 2

2 '

2 2

2

2 2

1 1

1 '

1 1

1

1 1

i i n n

ph

vg i

i i n n

ph

vg i

i i n n

ph

vg i

i i n n

d I

ct

d h h t ct

d h h t ct

d h h t ct

100 3

1 18

60 8

1 1200

1

1

1

6 , 78 3

1 21

33 8

1 1200

1

1

1

5 , 62 3

1 24

30 8

1 1200 1

1 1

50 3

1 27

27 8

1 1200 1

1 1

3 4 2 4

3 3 2 3 3

3 3 2 3 2

3 3 2 3 1

Kết cấu của hộp tốc độ :

Hình vẽ 3.5

III.2) Tính toàn phần hai: Phân phối tỷ số truyền

từ động cơ đến tang cuốn cáp thành

phẩm :

1 Sơ đồ động của đường truyền :

Hình vẽ 3.6

2.Phân phối tỷ số truyền :

2.1) Tỷ số truyền của hộp tốc độ thứ hai :

Các số liệu cho trước:

 Thiết kế động học và xác định tỷ số truyền

Nhiệm vụ của hộp tốc độ là đảm bảo chuổi sốvòng quay n của trục chính với công bội  và phạm vi

điều chỉnh Rn đã cho Để đảm bảo yêu cầu trên, ta cầnbiết mối quan hệ động học giữa các nhóm truyền độngcủa trục chính, giữa các tỷ số truyền trong từng nhómtruyền động, cũng như sự phối hợp giữa chúng vớinhau.

Trong truyền động phân cấp, số vòng quay của trụcchính thường được thực hiện với sự thay đổi tỷ sốtruyền của các nhóm truyền động giữa hai trục và sựphối hợp giữa chúng với nhau Để xác định tỷ số truyềntrong các nhóm truyền động của hộp tốc độ, người tadùng hai phương pháp: phương pháp giải tích và phươngpháp độ thị Ở đây ta dùng phương pháp đồ thị

Để xác định tỷ số truyền bằng phương pháp đồ thịgiải, người ta dùng hai loại sơ đồ gọi là lưới kết cấu vàlưới đồ thị vòng quay

Lưới kết cấu của hộp tốc độ: là sơ đồ biểu diễncông thức kết cấu và phương trình điều chỉnh Trên lướikết cấu mỗi đường nằm ngang biểu diễn số trục củahộp tốc độ, các điểm trên đường nằm ngang sẽ biểudiễn số cấp tốc độ của trục chính, các đoạn thẳngnối các điểm tương ứng trên các trục biểu diển các tỷsố truyền giữa các trục đó Để biểu diễn chuổi n theocấp số nhân ta vẽ lưới kết cấu theo toạ độ logarit đốixứng

Đồ thi lưới vòng quay: chuyển từ lưới kết cấu biểudiễn đối xứng sang biểu diễn các tỷ số truyền thật Taquy ước điểm trên của trục nằm ngang chỉ số vòng quaycụ thể Các đường thẳng (các tia) nối các điểm tươngứng giữa các trục biểu diễn trị số tỷ số truyền củatừng cặp bánh răng ( hay các cặp truyền động khác) , tianghiêng trái biểu thị i< 1, tia nghiêng phải biểu thị 1> 1, tiathẳng đứng biểu thị i= 1

 Phương án không gian (PAKG).

Để đảm bảo việc thay đổi số vòng quay, hộp tốcđộ máy công cụ có thể là hộp tốc độ vô cấp hay làhộp tốc độ phân cấp Dựa vào chuổi số vòng quay nhưtrên và phạm vi sử dụng, ở đây ta thiết kế hộp tốc độphân cấp dùng bánh răng di trượt

Chọn phương án không gian hợp lý

Với số cấp tốc độ Zv = 18, ta có các PAKG sau:

Zv = 18 = 3  3  2 = 3  2  3 = 2  3  3 Một số tiêu chuẩn để so sánh:

- Số trục ít nhất.

- Số bánh răng chịu Mxmax trên trục ra ít nhất

- Chiều dài sơ bộ nhỏ nhất

- Kết cấu trục ra đơn giản

Dựa vào các tiêu chuẩn trên ta có các chỉ tiêu để sosánh:

Tính tổng số bánh răng của hộp theo công thức

Sz  

i i

p

1

Với pi là số bánh răng di trượt trong một nhómTheo tính toán, có SZmin khi p1 = p1 = = pi = e, với e là

cơ số nêpe (e= 2,6, ) Do ta nên chọn pI = 2,3,4

Với PAKG Zv = 18 =3  3  2 , ta có:

SZ = 2.(3 + 3 + 2) = 16 Với PAKG Zv = 16 = 3  2  3 , ta có:

SZ = 2.(3 +2+ 3) = 16 Với PAKG Zv = 16 = 4  2  2 , ta có:

SZ = 2.(2 + 3 + 3) = 16 Tính tổng số trục của PAKG theo công thức:

Str = (x + 1)Với x=3 ta có : Str= 4

Tính chiều dài sơ bộ của hộp tốc độ theo công thức:

L b f.b: là chiều rộng của bánh răng, b = (6  10).m =(0,15  0,3).A

m: moduyl của bánh răng

A: khoảng cách trục

f: khoảng hở để lắp miếng gạt Xác định theocác trị số kinh nghiệm

f = 8 12 mm, dùng để lắp các miếng gạt,

f = 2 3 mm, dùng để bảo vệ,

f = 4 6 mm, dùng để thoát dao xọc răng

f = 10  20 mm, Khoảng cách đến vách hộp

 L = 17b + 16f

Số lượng bánh răng chịu mômen xoắn Mxmax ở trụccuối cùng

Trục cuối cùng là trục chính, vì trục này có chuyểnquay thực hiện số vòng quay từ n1 đến n18 nên khi tínhsức bền dựa vào trị số nmin(n1) sẽ có Nxmax Do đó kíchthước trục lớn Các bánh lắp trên trục có kích thước lớn,

vì vậy tránh bố trí nhiều chi tiết trên trục cuối cùng(trục chính)

Từ các chỉ tiêu trên, ta lập bảng so sánh PAKG:

Yếu tố so sánh Phương án

3  3  2 3  2  3 2  3  3Tổng số bánh

Như ta đã biết với một phương án bố trí không gianđã có, ta có nhiều phương án thay đổi thứ tự khác nhau.Với số nhóm truyền x = 3, và PAKG Zv = 3  3  2, ta sẽ có3! = 1.2.3 = 6 phương thay đổi thứ tư Với 6 PATT đượcthể hiện bằng 6 lưới kết cấu, và từ đó ta sẽ đánh giáđể chọn một lưới kết cấu thích hợp nhất Để chọnđược lưới kết cấu thích hợp nhất ta dựa vào phươngpháp kiểm nghiệm giới hạn tỷ số truyền

Ta đã biết phạm vi điều chỉnh tỷ số truyền củamột nhóm truyền động là:

x ) 1 p ( 1

p min

max i

i

i i

4 1

 Xây dựng lưới kết cấu

Từ PATT trên ta có công thức kết cấu là Zv = 3[1]3[3]

 2[9]

Hình vẽ 3.7

 Xây dựng lưới đô thị vòng quay

* Đối với nhóm Pa : i1: i2: i3 = 

1 : 1 :

1 i

; 1 i 1

Chọn 6 2 5 4 4

1 i

; 1 i i

 Lưới đồ thị vòng quay:

Hình vẽ 3.8

 Xác định số răng của các bánh răng

Sử dụng phương pháp tính chính xác khi chưa biếtkhoảng cánh trục A

Nhóm truyền I có 3 tỷ số truyền i1,i2 và i3

18 11

7 57 , 1

1 12 , 1

1 1

1 1 1

1 4

4

g

f i



12 7

5 4 , 1

1 12 , 1

1 1

2 2 2

2 3

3

g

f i



9 5

4 25 , 1

1 12 , 1

1 1

3 3 3

3 2

2

g

f i

Trong nhóm truyền động này, có i1= imin , i3 = imax Tỷsố truyền i1 là tia nghiêng trái có độ nghiêng lớn nhất, nênbánh răng có số răng nhỏ nhất là bánh chủ động Do đó tadùng công thức Eminc để xác định Emin.

2 , 1 36 7

) 11 7 ( 17

) (

1

1 1 min

f k

g f Z

7

.

1 1

f K E Z

44 72 18

11

.

1 1

1 '





f g

g K E Z

30 72 12

5

.

2 2

f K E Z

42 72 12

7

.

1 1

1 '





f g

f K E

32 72 9

4

.

3 3

f K E Z

40 9

5

.

3 3

3 '





f g

f K E Z

Nhóm truyền II: có 3 tỷ số truyền, i4 , i5 , i6

18 11

7 12 , 1

1 1

4 4 4

4 4

4

g

f i



15 8

7 12 , 1

1 1

5 5 5

5

g

f i



9 4

5 12 ,

6

6 2

) 11 7 ( 17

) (

1

1 1 min

f k

g f Z

Chọn E = 1  Z = E.k = 1.90 =90 nằm trong tổngsố răng cho phép trong hộp tốc độ là : Z 17  120

Tính số răng của bánh chủ động và bánh bị độngtương ứng:

35 90 18

7

.

4 4

f K E Z

55 90 18

11

.

4 4

4 4





f g

g K E Z

42 90 15

7

.

5 5

f K E Z

48 90 15

8

.

5 5

5 '





f g

g K E Z

50 90 9

5

.

6 6

f K E Z

40 90 9

4

.

6 6

6 '





f g

g K E Z

Nhóm truyền III: có 2 tỷ số truyền i7 và i8

Trong nhóm truyền động này, có i7 là tỷ số truyềnnghiêng trái có độ nghiêng lớn nhất, nên bánh răng có sốrăng nhỏ nhất là bánh chủ động Do đó ta dùng công thức

Eminc để xác định Emin

3 2

1 1

7 7 7

7 6

g

f i

12 5

7

8 8 8

8 3

.

) (

7

7 7 min

k f

g f Z

1 60

7 7

f EK

40 3

2 60

' 7 ' 7

' 7





g f

f EK

35 12

7 60

8 8

f EK

25 12

5 60

' 8 ' 8

' 8 '





g f

f EK

Z Z

 Tính các số vòng quay trục ra của hộp tốc độ :

' 7

7 ' 4

4 ' 1

1 0 7 4 1 3

Z

Z Z

Z Z

Z n i i i n

40

20 55

35 44

28 1200

n

(v/ph)

' '

7 4

4 2

2 0 7 4 2 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

35 42

30 1200

n

(v/ph)

' '

7 4

4 3

3 0 7 4 3 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

35 40

32 1200

n

(v/ph)

' ' 7

7 5

5 ' 1

1 0 7 5 1 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

42 44

28 1200

n

(v/ph)

' ' 7

7 5

5 ' 2

2 0 7 5 2 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

42 42

30 1200

' ' 7

7 5

5 ' 3

3 0 7 5 3 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

42 40

32 1200

' '

7 6

6 1

1 0 7 6 1 0 7

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

50 44

28 1200

n

(v/ph)

' '

7 6

6 2

2 0 7 6 2 0 8

Z

Z Z

Z Z

Z n i.

7 6

6 3

3 0 7 6 3 0 9

Z

Z.Z

Z.Z

Z.ni

50 40

32 1200

' '

8 4

4 1

1 0 8 4 1 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

35 44

28 1200

ph)

' '

8 4

4 2

2 0 8 4 2 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

35 42

30 1200

ph)

' '

8 4

4 3

3 0 8 4 3 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

35 40

32 1200

ph)

' '

8 5

5 1

1 0 8 5 1 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

42 44

28 1200

ph)

' '

8 5

5 2

2 0 8 5 2 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

42 42

30 1200

n

(v/ph)

' '

8 5

5 3

3 0 8 5 3 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

42 40

32 1200

n

(v/ph)

' '

8 6

6 1

1 0 8 6 1 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

50 44

28 1200

ph)

' '

8 6

6 2

2 0 8 6 2 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

50 42

30 1200

n

(v/ph)

' '

8 6

6 3

3 0 8 6 3 0

Z.Z

Z.Z

Z.ni

50 40

32 1200

Để phân phối tỷ số truyền cho các bộ phận còn lại

ta phải phối hợp giữa chuyển động quay của khung vàchuyển động tịnh tiến của bộ phân kéo dây

Bước bện nhỏ nhất : tmin  60mm ta chọn bước bệnnày để phối hợp tốc độ chuyển động của khung là

Một phút khung quay 50 vòng  một phút dây phảichuyển động một khoảng l=3000(mm) thì sẽ tao ra đượcbước bện t  60mm Hay nói cách khác vân tốc chuyểnđộng tịnh tiến của dây là : V = 3000(mm/ph) và khung quayvới tốc độ 50 (vg/ph) sẽ tạo ra được bướcbện là

tg

2000 14 , 3

3000

min

Đường truyền từ hộp tốc độ đến tang qua bộtruyền xích và bộ truyền bánh răng nón hoặc bộ truyềntrụcvít, bánh vít để đổi phương chuyển động

Quy tắc phối hợp :n tg.i Br.i Brn.i ĩ n h

48 , 0

243



tg

h ĩ Brn

n i i i

Từ đây phân phối tỷ số truyền cho các bộ truyền

2.2)Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng :

Đường kính bánh răng lớn chính bằng đường kính tang,bằng 2000(mm)

Chọn mô đun bánh răng m =5 (mm) rang

Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng là : 10

50 , 625

10

25 , 506 ĩ  

Brn i

Tỷ số truyền của bộ truyền xích i < 8

Ta chọn tỷ số truyền của bộ truyền xích : i = 1,25

2.4)Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng nón :

Tỷ số truyền của bộ truyền bánh răng nón :

5 , 40 25

Chọn trục vít có hai mối ren :

Số răng trên bánh vít : Z Bv i Bv.Z Tv  40 , 5 2  81rang

Vậy ta đã phân phối xong tỷ số truyền cho đườngtruyền thứ hai, ta có kết cấu của cụm máy thứ hai nhưsau

Hình vẽ 3.10

Chọn phương án điều khiển hộp tốc độ :

Yêu cầu với hệ thống điều khiển :

- Độ an toàn của cơ cấu điều khiển Nên bố trí taygạt tập trung vào một khu vực thuận tiện cho việc thaotác của công nhân Tránh các bộ phận điều khiển như vôlăng, tay gạt quay trong thời gian công tác.vv

- Điều khiển phải nhanh

- Các cơ cấu điều khiển bằng tay phải nhẹ nhàngthuật tiện

- Dễ nhớ khi điều khiển

- Đảm bảo chính xác, tin cậy của hệ thống điềukhiển

Qua tham khảo các cơ cấu điều khiển thông dụng, ta cóthể chọn phương án điều khiển cơ khí dùng tay gạt kếthợp vơi cơ cấu cam

3. Tính số vòng quay của tang và vận tốc chuyển

động tịnh tiến của dây.

Như vậy tốc độ từ động cơ truyền qua hộp tốcđộ và ở trục ra sẽ tạo ra 18 cấp tốc độ khác nhau

 Khung 18 dây :

Tính số vòng quay của tang theo công thức :

25 , 506

.

h tv

D

V   6 , 28

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

tg

h tg

tg

h tg

tg

h tg

tg

h tg

tg

h tg

tg

h tg

tg

h tg

tg

h tg

65 , 6 28 , 6 06

, 1 25 , 506

7 , 535 25

, 506

53 , 5 28 , 6 88

, 0 25 , 506

3 , 447 25

, 506

21 , 5 28 , 6 83

, 0 25 , 506

420 25

, 506

65 , 4 28 , 6 74

, 0 25 , 506

375 25

, 506

14 , 4 28 , 6 66

, 0 25 , 506

1 , 334 25

, 506

77 , 3 28 , 6 60

, 0 25 , 506

5 , 305 25

, 506

39 , 3 28 , 6 54

, 0 25 , 506

7 , 272 25

, 506

3 28 , 6 48

, 0 25 , 506

243 25

, 506

8 8

8 8

7 7

7 7

6 6

6 6

5 5

5 5

4 4

4 4

3 3

3 3

2 2

2 2

1 1

1 1

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

ph m n

V ph vg n

n

tg

h tg

tg

h tg

tg

h tg

tg

h tg

tg

h tg

tg

h tg

tg

h tg

tg

h tg

tg

h tg

tg

h tg

85 , 20 28 , 6 32

, 3 25 , 506

1680 25

, 506

59 , 18 28 , 6 96

, 2 25 , 506

1500 25

, 506

58 , 16 28 , 6 64

, 2 25 , 506

4 , 1336 25

, 506

57 , 14 28 , 6 32

, 2 25 , 506

1176 25

, 506

13 28 , 6 07

, 2 25 , 506

1050 25

, 506

60 , 11 28 , 6 85

, 1 25 , 506

5 , 935 25

, 506

61 , 10 28 , 6 69

, 1 25 , 506

3 , 855 25

, 506

42 , 9 28 , 6 50

, 1 25 , 506

6 , 763 25

, 506

54 , 7 28 , 6 20

, 1 25 , 506

3 , 680 25

, 506

41 , 7 28 , 6 18

, 1 25 , 506

600 25

, 506

18 18

18 18

17 17

17 17

16 16

16 16

15 15

15 15

14 14

14 14

13 13

13 13

12 12

12 12

11 11

11 11

10 10

10 10

9 9

9 9

Tính bước bện của lớp bện 18 dây

m V

t

vg

mm vg

m V

t

vg

mm vg

m V

t

vg

mm vg

m V

t

vg

mm vg

m V

t

vg

mm vg

m V

t

vg

mm vg

m V

t

6,1101106

,050

53,550

2,1041042

,050

21,550

93093

,050

65,450

8,820828

,050

14,450

4,750754

,050

77,3530

8,670678

,050

39,350

6006

,050

350

7 7

6 6

5 5

4 4

3 3

2 2

1 1

m V

t

vg

mm vg

m V

t

vg

mm vg

m V

t

vg

mm vg

m V

t

vg

mm vg

m V

t

vg

mm vg

m V

t

vg

mm vg

m V

t

vg

mm vg

m V

t

vg

mm vg

m V

t

vg

mm vg

m V

t

vg

mm vg

m V

t

418418

,050

85,2050

8,3713718

,050

59,1850

6,3313316

,050

58,1650

4,2912914

,050

57,1450

26026

,050

1350

232232

,050

60,1150

2,2122122

,050

61,1050

4,1881884

,050

42,950

8,1501508

,050

54,7500

2,1481482

,050

41,750

133133

,050

65,650

18 18

17 17

16 16

15 15

14 14

13 13

12 12

11 11

1 10

9 9 8 8