06-Co cau nang
Download
Report
Transcript 06-Co cau nang
Chương 6
CƠ CẤU NÂNG
Khái 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
6-2
6.1. 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
6-3
6.1.1. Sơ đồ và đặc điểm
cấu tạo
R
P
a, hp
Q
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).
6-4
6.1.2. 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.h) = QDo/(2.a.F.m.k.R.h)
trong đó h 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”
6-5
6.2. CCN dẫn động bằng
động cơ
Sử dụng động cơ để phát động cơ cấu.
Có thể gặp nhiều loại động cơ như
động cơ điện, động cơ đốt trong, động
cơ thủy lực, khí nén, thậm chí còn
dùng cả động cơ hơi nước.
Động cơ điện được sử dụng rộng rãi
hơn cả.
6-6
6.2.1. Sơ đồ và đặc điểm
cấu tạo
3
u2, h2
Do
ht
2
a, hp
u1, h1
1
Q
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.
6-7
6.2.2. 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.p.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.
6-8
6.2.3. 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…)
6-9
Mômen tĩnh Tt
Mômen tĩnh khi nâng (Nm) như đã biết
trong phần sơ đồ cấu tạo cơ cấu nâng:
QD 0
Tt
2au0h
với Q – trọng lượng vật nâng, N
Do – đường kính tang, m
a – bội suất palăng
Uo – tỉ số truyền của các bộ truyền
h – hiệu suất chung của cơ cấu
6-10
Mômen 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:
Tđ1
Qqt D0
2au0 h
Q vn
Qqt m.jm
g 60t m
2
0 đc
2 2
0 m
QD n
Tđ1
375a u t h
v 0 pD0ntg pD0nđc
vn
a
a
au0
6-11
Mômen 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.ei
Do đó, khi chuyển về trục đ/cơ (trục 1), ta được:
Tđ 2 T1 T2 / 1 ...
Trong đó,
T2 / 1
T2
u1
T3
T3/1
...
u1u2
là mômen do quán tính các chi tiết quay lắp trên các
trục 2, 3… tính quy đổi về trục 1.
6-12
Mômen 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:
Tđ 2 k.T1 kTi(I)
Trong đó, STi(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.
6-13
Mômen do quán tính Tđ2 (tiếp…)
Thay thế
1 2pnđc
e1
, rad/s2
tm
60.t m
2
Gi D i
GiD
Ji mi .
g 2
4g
2
i
được
Tđ 2 k.T1
2
i
GD
k
i
2
i I
375t m
6-14
Cuối cùng…
Vậy trong quá trình mở máy, động cơ cần phát
ra mômen Tm = Tt + Tđ = Tt + Tđ1 + Tđ2
2
0 đc
2 2
0 m
QD 0
QD n
Tm
2au0h 375a u t h
G D n
k
i
2
i I đc
375t m
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.
6-15
6.2.4. 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…)
6-16
Tương tự quá trình mở máy…
Vậy khi đang hạ, để dừng được cơ cấu, phanh
cần tạo mômen:
GiD n
QD 0 h
QD n h
Tp
k
2au0 375a u t
375 t p
2
0 1
2 2
0 p
2
i I 1
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.
6-17
Lưu ý…
về giải thích các công thức
GiD n
QD 0
QD n
Ví du : Tm
k
2au0h 375a u t h
375t m
2
0 đc
2 2
0 m
2
i I đc
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…
6-18