Bài giảng Máy nâng chuyển - Chương 4: Bộ phận cuốn dây và dẫn hướng dây

Nội dung text: Bài giảng Máy nâng chuyển - Chương 4: Bộ phận cuốn dây và dẫn hướng dây

1. 4.2. Ròng rọc và đĩa xích Cấu tạo 60° Với ròng rọc cáp, đường kính danh nghĩa D0 đo theo tâm cáp, xác định từ b điều kiện tăng độ bền lâu cho cáp: D0 ≥ h2.dc với ròng rọc thường h D0 ≥ h3.dc với ròng rọc cân bằng với dc – đường kính cáp h2, h3 – hệ số, tra trong tiêu chuẩn 0 D D theo CĐLV của CCN. Các kích thước khác theo kết cấu: R=0,6dc h=(1,5-2,0)dc b=(2-2,25)dc
2. 4.2. Ròng rọc và đĩa xích Cấu tạo (tiếp ) Với ròng rọc cho xích hàn, d đường kính danh nghĩa D0 xác định theo đường kính dây thép làm xích (d), bước xích (t) và số răng (số hốc) trên đĩa xích (z): 0 D t 2 d 2 D 0= ( ) + ( ) sin(90/z) cos(90/z) z – số hốc, min = 5-6
3. Lực cản và hiệu suất ròng rọc ◼ Khi chưa quay: S2 = S1 W ◼ Khi quay theo chiều trên hình vẽ, do lực cản W nên S2 > S1 hay S = S + W n 2 1 ◼ Các loại lực cản chính: • Lực cản do độ cứng dây (Wc) S 1 S 2 • Lực cản do ma sát trong ổ đỡ trục (Wo)
4. Lực cản do độ cứng dây ◼ Do độ cứng nên khi cuốn vào và khi nhả khỏi ròng rọc dây bị lệch so với trường hợp lý tưởng các khoảng b b c và c như trên hình vẽ ◼ S’ = S + Wc S ' 2 1 1 S2= S1+ Wc ◼ Kết hợp phương trình S1(D0/2+b) = S’2(D0/2-c) cân bằng mômen tính được lực cản do độ S1(D0/2+b) = (S1+Wc)(D0/2-c) cứng dây W = S .j Wc = S1(b+c)/(0,5D0- c) = S1.j c 1
5. Lực cản do độ ma sát trong ổ ◼ Giả sử ròng rọc đường kính D0 lắp trên ổ trượt có đường kính ngõng d. ◼ S”2 = S1 + Wo với Wo là lực cản do ma sát trong '' S1 ổ. S2 =S1 +Wo Lực tác dụng lên ổ: ◼ Từ mômen cản quay Tc a tính được lực cản do ma S = S + S'' => S @2S .sin 1 2 1 2 sát trong ổ Lực ma sát trong ổ: F = S.f Wo = Tc / 0,5D0 = S1.x Tạo mômen cản quay: Tc = F.d/2 x = 2sin(a/2).f.d/D0
6. Hiệu suất ròng rọc ◼ Hiệu suất = công suất có ích / công suất bỏ ra * Trường hợp ròng rọc S1 cố định: S 2 ,v0 n C.s. có ích Pci = Q.vn n C.s. bỏ ra Pbr = S2.v0 Lực căng dây S1 = Q S1 Vận tốc dây v0 = vn Hiệu suất h = S1/S2 S ,v (là tỷ số giữa lực căng dây trên Q, vn 2 0 Q, v nhánh cuốn S1 và nhánhn nhả S2)
7. Hiệu suất ròng rọc (tiếp ) ◼ Hiệu suất = công suất có ích / công suất bỏ ra S * Trường hợp ròng rọc 1 S , 2 v0 di động: n C.s. có ích Pci = Q.vn n C.s. bỏ ra Pbr = S2.v0 Lực căng dây S +S = Q S1 1 2 Vận tốc dây v0 = 2.vn Hiệu suất hdđ > S1/S2 Q, v S 2 ,v0 * Trong tính toán thường lấy: n Q, vn hdđ = h = 0,94 0,98 với ròng rọc cáp; h = 0,94 0,96 với ròng rọc xích (đĩa xích)
8. 4.3. Palăng Khái niệm chung ◼ Hệ thống ròng rọc cố định và di động, liên kết với nhau bằng dây. ◼ Tuỳ công dụng, palăng được phân làm 2 loại: ◼ Palăng lợi lực (hình a) ◼ Palăng lợi vận tốc (hình b) S' 1 S1 S2 Sa '' Q,v n Sa S2 S1 S1 P, vP tang (b) (a) Q
9. 4.3.1. Palăng lợi lực ◼ Bội suất (a): số lần giảm lực căng dây so với khi treo vật trực tiếp trên 1 dây xét ở trạng thái đứng im (các ròng rọc không quay). ◼ Có thể xác định bội suất a qua số nhánh dây treo vật. ◼ Trên hình vẽ là palăng có bội suất a = 4. ◼ Trong tính toán, palăng được thể hiện dưới dạng khai triển
10. Tính toán palăng lợi lực ◼ Cho sơ đồ khai triển palăng. Xác định lực căng ' S1 dây lớn nhất Smax=? nằm ở đâu? Khi nâng hay hạ? Hiệu suất của cả hệ thống h =? '' p Sa S2 S1 S 1 ◼ Phương pháp: dựa vào các quan hệ lực căng dây trên các nhánh của ròng rọc tang và hiệu suất h = Scuốn/Snhả (a) ◼Từ đó, xét lần lượt từng Q ròng rọc trong hệ thống palăng
11. Tính toán (tiếp) Khi nâng vật ' ◼ Các ròng rọc quay theo chiều như S1 hình vẽ. Lực căng dây trên nhánh cuốn vào ròng rọc bé hơn trên '' nhánh nhả ra nên suy ra Smax = Sa Sa-1 S2 S1 S1 S”1 = Stang. Lực căng lớn nhất nằm ở nhánh cuốn vào tang. ◼ Tổng lực căng dây cân bằng với Q: tang Q = S1 + S2 + + Sa ◼ Từ quan hệ hiệu suất ròng rọc: Q S1 = S1 = S1.1 1 t a t S2 = S1.h = S1.h • Smax = S1 / h = Q.(1-h) / [(1-h )h ] a-1 • Hiệu suất palăng: hp = Q / (a.Smax) Sa = Sa-1.h = S1.h a-1 Khi hạ thì thế nào? Q = Si = S1. (1+ h+ + h )
12. Palăng kép • Bội suất palăng kép ký hiệu là "2a" và bằng số Palăng đơn Palăng kép nhánh dây treo vật (trên sơ đồ : 2a = 4) • Ròng rọc trung gian không quay, chỉ đóng vai trò cân bằng nên trong tính toán Smax có thể thay thế bằng palăng đơn với bội suất a' = 2a/2 và tải Q' = Q/2. Q D Q D= 0 • Hiệu suất của palăng hp=Q' / (a'.Smax).
13. 4.3.2. Palăng lợi vận tốc S1 = S1 = S1.1 1 S2 = S1.h = S1.h a-1 S1 S2 Sa Sa = Sa-1.h = S1.h a-1 P = Si = S1. (1+ h+ + h ) (1) Q, v n Smax = S1; (2) a Sa = Q / h => Q = S1.h (3) P, v P Từ (1) (2) (3) tìm được quan hệ giữa P, Q, Smax
14. Các lưu ý chung về palăng Lực căng cáp Bội suất ký hiệu là “2a”. Ròng rọc cân bằng không quay. Palăng kép Tính toán coi như palăng đơn với a’ = “2a”/2 và Q’=Q/s Chỉ tính số ròng rọc Số ròng rọc “t” phía tang cuốn cáp S’1 Trường hợp gặp sơ S1 S2 Sơ đồ đặc biệt đồ đặc biệt cần thiết lập công thức để tính lực căng cáp lớn nhất. S Q next
15. Hệ số đường kính với tang và ròng rọc (TCVN 5864-1995) Nhóm CĐLV M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 của cơ cấu h1 11,2 12,5 14,0 16,0 18,0 20,0 22,4 25,0 h2 12,5 14,0 16,0 18,0 20,0 22,4 25,0 28,0 h3 11,2 12,5 12,5 14,0 14,0 16,0 16,8 18,0 GHI CHÚ: 1. Đường kính danh nghĩa của tang: D0 h1.dc 2. Đường kính của ròng rọc dẫn hướng: D2 h2.dc 3. Đường kính của ròng rọc cân bằng: D3 h3.dc 4. Với cần trục tự hành: h1 = 16; h2 = 18; h3 = 14 với CCN tải h1 = 14; h2 = 16; h3 = 12,5 với CCN cần 5. Đường kính ròng rọc ma sát trong thang máy: D 40.dc (TCVN 6395:1998)  Back
16. Kiểm tra tang cuốn cáp về độ bền ◼ Với tang ngắn (L/D0 ≤ 3) chỉ cần kiểm nghiệm độ bền nén: tang được tính như ống dày chịu áp suất ngoài do dây với lực căng Smax xiết lên tang sinh ra: sn = k.Smax/(t.d) ≤ [s] k = 1; 1,28; 1,37; 1,45; 1,52; 1,53 tùy số lớp cáp từ 1 6 [s] = 70 90 MPa với gang; 100 120 MPa với thép. ◼ Khi tang dài, cần tính đến uốn và xoắn: 2 2 s n = s tđ +s n s  M 2 + 0,75T 2 s = u tđ  Wu Back
17. • Khi hạ vật, các ròng rọc Smax khi hạ vật quay theo chiều ngược lại. Các nhánh cuốn/nhả đổi ' vai trò cho nhau. Lực căng S1 lớn nhất sẽ nằm trên nhánh xa tang nhất. Sa Sa-1 S2 S1 S''1 • Tổng lực căng dây vẫn cân bằng với Q: tang Q = S1 + S2 + + Sa • Từ đó dễ dàng suy ra: Q * a S max = Sa = Q.(1-h) / (1-h )  Back