BÀI GIẢNG CẤU TẠO MÁY TRỤC

BÀI GIẢNG CẤU TẠO MÁY TRỤC Vũ Ngọc Chiến 40 Mục lục Lời nói đầu CHUONG KHA´I NIấ?M CHUNG Vấ` MA´Y TRU?C 1.1 Khái niệm phân loại máy nâng 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Công dụng phân loại 1.2 Các thông số máy nâng 1.2.1 Tải trọng 1.2.2 Các thơng số hình học 1.2.3 Các thơng số động học 1.2.4 Năng suất 1.2.5 Chế độ làm việc 1.2.6 Cấu tạo chung máy nâng Cơ cấu di chuyển Cơ cấu quay Thiết bị công tác Thiết an toàn Hệ thống điều khiển 1.3 Nguồn động lực máy nâng 1.3.1 Định nghĩa phân loại 1.3.2 Các loại dẫn động 1.3.3 Bố trí động máy trục 1.4 Các loại truyền lực máy trục 1.4.1 Công dụng, phân loại thông số 1.4.2 Truyền động đai 10 1.4.3 Truyền động bánh 13 1.4.4 Truyền động xích 16 1.4.5 Truyền động thuỷ lực 17 1.5 Nối trục ly hợp 21 1.5.1 Nối trục chặt 21 1.5.2 Các loại nối trục đàn hồi 22 1.5.3 Nối trục chữ thập 24 1.5.4 Ly hợp ăn khớp 24 1.5.5 Ly hợp ma sát 25 1.6 Bộ phận phanh h•m 26 1.6.1 Khố dừng bánh cóc 26 1.6.2 Khố dừng lăn 27 1.6.3 Phanh má 27 Phanh má 27 Phanh hai má 28 1.6.4 Phanh đai 29 1.6.5 Phanh nón phanh đĩa 30 1.6.6 Phanh điện thuỷ lực 31 1.7 Cơ cấu đảo chiều 33 1.7.1 Tác dụng 33 41 1.7.2 Cấu tạo (hình 1.36) 33 1.7.3 Nguyên lý làm việc 34 CHUONG CA´C CHI TIấ´T CU?A Bễ? PHÂ?N MANG TA?I 35 2.1 Các chi tiết phận mang tải 35 2.1.1 Dây cáp 35 2.1.2 Phân loại 35 2.1.3 Tính chọn đường kính cáp 37 2.1.4 Tuổi thọ dây cáp, tiêu chuẩn loại bỏ cáp 40 2.2 Các thiết bị kẹp cáp, tang cáp, pu ly móc treo tải 41 2.2.1 Thết bị kẹp cáp 41 2.2.2 Tang quấn cáp 44 2.2.3 Puly 45 2.2.4 Các loại móc treo tải 46 2.3 Rịng rọc ( múp) 48 2.3.1 Cơng dụng 48 2.3.2 Cấu tạo 48 2.3.3 Phạm vi sử dụng 49 2.3.4 Những điểm ý sử dụng múp 50 2.4 Palang ( Tổ múp) 50 2.4.1 Cấu tạo 50 2.4.2 Tính lực kéo dây cáp 52 2.4.3 Các ví dụ 55 2.4.4 Các sơ đồ luồn cáp cần trục bánh lốp KC 5363B 57 2.5 Cần dàn không gian nâng hạ cáp 58 2.5.1 Tay cần 58 2.5.2 Tay cần phụ 59 2.6 Tay cần hộp ống lồng nâng hạ pittông xilanh thuỷ lực 61 2.6.1 Cấu tạo nguyên lý.61 2.6.2 Phương pháp thu đẩy cần thuỷ lực 62 2.6.2 Thu đẩy cần cáp kéo 63 2.6.3 Thu đẩy cần thuỷ lực kết hợp khí ( thuỷ cơ) 63 CHUONG CA´C CO C´U CễNG TA´C CU?A MA´Y TRU?C 65 3.1 Cơ cấu nâng hạ tải, nâng hạ cần 65 3.1.1 Cơ cấu nâng cấp tốc độ 65 3.1.2 Cơ cấu nâng nhiều cấp độ 66 3.1.3 Tời nâng vật dẫn động thuỷ lực 67 3.1.4 Các thông số cấu nâng 68 3.2 Cơ cấu nâng hạ cần 68 3.2.1 Cấu tạo chung cấu nâng hạ cần 68 3.2 Cơ cấu di chuyển 70 3.2.1 Cơ cấu di chuyển bánh lốp 70 a Sơ đồ truyền động cấu di chuyển cần trục bánh lốp 70 b Cấu tạo chung cấu di chuyển cần trục bánh lốp 70 3.2.2 Cơ cấu di chuyển bánh xích 73 3.3 Cơ cấu quay 75 42 3.3.1 Mâm quay 75 3.3.2 Thiết bị tựa quay 77 CHUONG Hấ? THễ´NG éIấ`U KHIấ?N MA´Y TRU?C 79 4.1 Giới thiệu chung 79 4.1.1 Hệ thống điều khiển điện 79 4.1.2 Hệ thống điều khiển thuỷ lực 80 4.1.3 Hệ thống điều khiển khí nén 82 4.1.4 Hệ thống điều khiển hỗn hợp 83 4.2 Cabin cần trục 83 4.2.1 Giới thiệu chung 83 Cấu tạo ca bin 84 4.2.2 Các thiết bị cabin 85 CHUONG 5.THIấ´T BI? AN TOA`N TRấN MA´Y TRU?C 86 Thiết bị giới hạn chiều cao nâng 86 5.1.1 Công dụng 86 5.1.2 Các loại thiết bị giới hạn chiều cao nâng 86 5.1.3 Cấu tạo thiết bị giới hạn chiều cao nâng kiểu tay đòn 86 5.1.4 Thiết bị giới hạn chiều cao nâng kiểu cáp treo 86 5.1.5 Loại thiết bị giới hạn chiều cao nâng lắp với tời nâng vật 87 5.2 Thiết bị giới hạn góc nghiêng cần ( giới hạn tầm với ) 88 5.2.1 Công dụng 88 5.2.2 Cấu tạo 88 5.3 Cơ cấu chống lật cần 89 5.3.1 Công dụng 89 5.3.2 Phân loại 89 5.3.3 Cấu tạo cấu chống lật cần kiểu chống ống lồng 89 5.3.4 Cấu tạo cấu chống lật cần kiểu chống ống cứng 90 5.3.5 Cấu tạo cấu chống lật cần kiểu cáp neo 90 5.4 Thiết bị giới hạn góc quay cần trục 91 5.4.1 Công dụng 91 5.4.2 Cấu tạo 91 5.5 Thiết bị giới hạn tải trọng nâng ( giới hạn mô men tải trọng) 91 5.5.1 Công dụng 91 5.5.2 Các phận thiết bị giới hạn tải trọng nâng 91 5.5.3 Nguyên tắc làm việc thiết bị 91 5.5.4 Kết cấu phận 92 5.5.6 Giới thiệu sơ đồ thiết bị giới hạn tải trọng nâng dùng cho cần trục thuỷ lực với cần hộp ống lồng 93 5.6 Thiết bị giới hạn mômen tự động 94 Giới thiệu chung 94 Cấu tạo cấu 94 5.7 Thiết bị báo tín hiệu 96 5.7.1 Thiết bị báo tải trọng nâng 96 5.7.2 Thiết bị báo góc nghiêng cần trục 97 5.7.3 Thiết bị đo, báo tải trọng gió thiết bị kẹp ray 97 43 5.7.4 Tín hiệu âm thanh, báo nguy hiểm 99 CHUONG CÂ`N TRU?C TU? HA`NH 100 6.1 Cần trục ơtơ 102 6.1.1 Cấu tạo (Hình vẽ) 102 6.1.2 Sơ đồ truyền động 102 6.1.3 ôtô cần trục ado70.1 103 6.2 Cần trục bánh lốp 107 6.2.1 Cấu tạo chung cần trục bánh lốp 107 6.2.3 Cần trục tự hành bánh lốp KC 5363.(liên xô) 110 6.3 Cần trục bánh xích 121 6.3.1 Cơng dụng cấu tạo 121 6.3.3 Cần trục bánh xích DEK.251 (Liên xơ) 124 6.4 Một số cần trục Nhật Bản 129 6.4.1 Cần trục bánh lốp KATO NK.800 130 6.4.2 Cần trục bánh xích KOBELCO.7150 133 CHUONG CÂ`N TRU?C THA´P 137 7.1 Giới thiệu cần trục tháp 137 7.1.1 Công dụng 137 7.1.2 Phân loại cần trục tháp 138 7.1.3 Các cấu cần trục tháp 139 7.2 Các loại cần trục tháp 142 7.2.1 Cần trục tháp loại tháp quay 142 7.2.2 Cần trục có đầu quay (tháp khơng quay) 145 7.2.3 Cần trục tháp xây nhà cao tầng 147 7.2.4 Cần trục tháp chuyên dùng xây dựng cơng nghiệp 7.2.5 Chuyển cần trục đến vị trí làm việc 153 CHUONG TRANG BI? éIấ?N MA´Y TRU?C 155 8.1 Đại cương thiết bị điền cần trục 155 8.1.1 ắc quy chì 155 a Cấu tạo 155 8.1.2 Máy điện chiều 156 8.1.3 máy điện xoay chiều 160 8.2 Thiết bị điện thường dùng cần trục 167 8.2.1 Thiết bị điện điều khiển, bảo vệ 167 8.3 Một số hệ thống điều khiển cần trục điển hình 174 8.3.1 Những đặc điểm đặc trưng hệ truyền động 174 8.3.2 Trang bị điện cho cần trục 174 8.4 Hệ thống đèn cần trục 178 8.5 Cơ cấu quấn cáp điện với hộp ống lồng 178 44 151 Lời nói đầu Trong nghiệp cơng nghiệp hố đại hố đất nước, nhằm đáp ứng nhu cầu qui mô, chất lượng tiến độ thi cơng cơng trình xây dựng dân dụng công nghiệp, yêu cầu xây dựng cầu đường sân bay bến cảng, bốc xếp, vận chuyển hàng hoá, sản xuất để phát triển đất nước đ• áp dụng nhiều công nghệ, thiết bị tiên tiến nước giới Để đáp ứng nhu cầu học tập cho học viên nhà trường, qui mô chất lượng đội ngũ công nhân kỹ thuật lĩnh vực khai thác thi công, khai thác kỹ thuật máy thi công Được phê duyệt NN&PTNT chương trình dạy nghề vận hành cần trục, vận hành cầu trục định số 1482/QĐ/BNN TCCB ngày 02 tháng 06 năm 2004 Trường công nhân giới I Trường cao đẳng nghề giới Ninh Bình biên soạn Bài giảng cấu tạo máy trục Thời gian thực mơn học 110 giờ, lý thuyết 97 giờ, thực hành tập kiểm tra 13 Sách cung cấp khái niệm máy, thiết bị nâng, giới thiệu chức năng, kết cấu nguyên lý làm việc, công nghệ chế tạo, lựa chọn khai thác máy, sử dụng máy an toàn hiệu Quá trình biên soạn cố gắng khơng tránh khỏi sai sót Chúng tơi chân thành cảm ơn mong đóng góp ý kiến đồng nghiệp, nhà chuyên môn, bạn đọc, để sách ngày hoàn thiện Biên soạn Vũ Ngọc Chiến 45 Chương khái niệm chung cần trục 1.Khái niệm phân loại máy nâng 1.1 Khái niệm Máy nâng tất loại máy thiết bị dùng để nâng, hạ loại hàng khối hàng rời đ• bao gói Máy nâng dùng để lắp ráp máy móc lắp ráp, vận chuyển cấu kiện xây dựng 1.2 Công dụng phân loại a Công dụng Máy nâng dùng để vận chuyển vật liệu xây dựng lắp ráp cấu kiện xây dựng công nghiệp, dùng để xếp dỡ vận chuyển kho, b•i sản xuất chứa vật liệu, chi tiết cấu kiện xây dựng Máy nâng dùng để lắp ráp xếp dỡ vận chuyển thiết bị, máy móc cơng trường xây dựng nhà máy hay nhà máy thuỷ điện, nhiệt điện, bến cảng nhà ga, nghành chế tạo máy, luyện kim, giao thông khai thác mỏ nhiều lĩnh vực kinh tế quốc dân b Phân loại Theo kết cấu, công dụng, máy nâng dùng xây dựng phân thành nhóm máy nâng đơn giản, thang nâng xây dựng, cần trục * Máy nâng đơn giản gồm: - Kích dùng để nâng vật có trọng lượng lớn chiều cao nâng nhỏ - Tời xây dựng, dùng để nâng kéo vật, phận nâng máy phức tạp - Palăng treo cao để nâng vật Nó phận máy nâng khác Các máy nâng đơn giản thường cấu vận chuyển vật liệu theo phương thẳng đứng (kích tời nâng, palăng), phương ngang theo đường ray hay dẫn hướng (tời kéo) chúng dẫn động tay máy * Thang nâng xây dựng dùng để nâng vật, đặt bàn nâng cabin tựa phận hướng cứng, theo phương thẳng đứng Theo công dụng có: -Thang nâng chở hàng -Thang nâng chở người chở hàng (thang máy thi công) * Cần trục gồm: - Cần trục cố định kiểu cần: dùng để vận chuyển hàng miền diện tích bao cần (cần trục cột buồm) - Cần trục tháp: dùng để vận chuyển vật liệu, lắp ráp cấu kiện xây dựng nhà cao tầng với khoảng không gian phục vụ lớn - Cần trục tự hành: loại cần trục kiểu cần, quay di động vạn năng, loại cần trục có tính động cao, phục vụ miền - Cần trục kiểu cầu gồm cầu trục, cổng trục cần trục cáp Chúng dùng lắp ráp vận chuyển miền phục vụ hình chữ nhật Trên kết cấu thép cần trục đặt cấu đặc trưng cấu nâng, cấu di chuyển cần trục xe con, cấu quay, cấu thay đổi tầm với Nhờ cấu mà cần trục nâng vận chuyển hàng theo quỹ đạo 46 phức tạp không gian Để dẫn động cấu cần trục người ta dùng động đốt trong, động thuỷ lực, động điện chiều xoay chiều Đặc điểm cấu cần trục có chế độ làm việc ngắn hạn, lặp lặp lại chu kỳ tới vật nâng vị trí cần chuyển đến 1.2 Các thông số máy nâng 1.2.1 Tải trọng a Tải trọng nâng danh nghĩa Q Là trọng lượng danh nghĩa mà máy nâng theo thiết kế Q = Qv + Qm ( 1-1 ) - Qv: trọng lượng vật nâng (T) - Qm: trọng lượng phận mang tải (T) * Q: thường tiêu chuẩn hố ví dụ : 0,05; 0,1; ; 3, 2;4,5 .(T) b Tải trọng trọng lượng thân Gồm trọng lượng máy cụm chi tiết kết cấu máy c Tải trọng gió Cần trục làm việc ngồi trời chịu tác động sức gió thay đổi cách ngẫu nhiên tải trọng gió coi tác dụng theo phương ngang, tính theo cơng thức Wg = q.A.?.n.c.? (N/m2) ( 1-2 ) Trong đó: q : áp lực gió (N/m2) A: Diện tích chắn gió (m2) ?: Hệ số lỗ hổng tuỳ theo kết cấu máy có thành kín hay cần không gian n: Hệ số tăng áp lực theo chiều cao c: Hệ số cản khí dộng học ?: Hệ số động lực học kể đến xung động gió, áp lực gió chia làm loại + áp lực gió trung bình trạng thái làm việc lấy 150 N/m2 cần trục làm việc đồng thành phố + áp lực gió lấy lớn 250 N/m2 + áp lực gió trạng thái khơng làm việc phụ thuộc vào tốc độ gió vùng hoạt động cần trục Trên cần trục thường có thiết bị đo gió áp lực gió đạt đến trạng thái khơng làm việc cần trục ngừng hoạt động để đảm bảo an toàn d Tải trọng quán tính Là lực quán tính xuất mở máy phanh cấu e Mômen tải trọng M Là tích số tải trọng nâng Q tầm với R Mơmen tải trọng không đổi thay đổi theo tầm với (KN.m) 1.2.2 Các thơng số hình học a Chiều cao nâng (H) Là chiều cao nâng vật từ điểm thấp (nền) đến điểm cao đạt máy cẩu b Khẩu độ (L) Khoảng cách ray mà cẩu di chuyển c Tầm với (R) 47 Khoảng cách xa mà cần cẩu vươn tới để nâng hàng kể từ tâm quay 1.2.3 Các thông số động học Tốc độ nâng Va (m/ph) Tốc độ di chuyển Vc (m/ph) Tốc độ quay n (vg /ph) Vận tốc phụ thuộc tải trọng nâng tính chất cơng việc vận tốc thường tiêu chuẩn hố 1.2.4 Năng suất Q = Qtb.n (T/h) ( 1-3 ) số chu kỳ làm việc chu kỳ - t0 : Thời gian móc tải - H1/Vn : Thời gian nâng - t1 : Thời gian di chuyển - H2/Vh : Thời gian hạ móc - t2 : Thời gian dỡ tải - t3 : Thời gian đưa móc chỗ móc tải - Qtb : Trọng lượng trung bình vật nâng - H1 : Chiều cao nâng vật - H2 : Chiều cao hạ móc 1.2.5 Chế độ làm việc Là thơng số tổng hợp tính đến điều kiện sử dụng mức độ chịu tải theo thời gian cấu hay máy Từng cấu máy làm việc với chế độ khác Chế độ chung máy lấy theo chế độ cấu nâng Các tiêu chủ yếu a Cường độ làm việc (1-4) T0: thời gian làm việc động chu kỳ hoạt động T: thời gian chu kỳ =?mở máy + ?làm việc + ?dừng b Hệ số làm việc ngày (1-5) c Hệ số sử dụng năm (1-6) d) Hệ số sử dụng tải trọng (1-7) e Số lần mở máy giờ: m f Số chu kỳ làm việc Qck g Nhiệt độ mơi trường xung quanh Trong tính tốn thường sử dụng tiêu chủ yếu: - Hệ số sử dụng tải trọng KQ - Cường độ làm việc độnh CĐ% - Số lần mở máy m * Dựa vào tiêu người ta chia máy trục thành nhóm: 48 + Chế độ nhẹ (Nh) nhóm I: KQ= 0.5, CĐ=15%, m=60, đại diện cho nhóm cấu di chuyển cấu nâng cần trục sửa chữa + Chế độ làm việc trung bình (TB) nhóm II: KQ=0.75, CĐ=25%, m=120, đại diện cho nhóm cần trục phân xưởng khí lắp ráp, cấu quay cần trục xây dựng pa lăng điện + Chế độ nặng (N): KQ = 1, CĐ = 40%, m = 240 Đại diện cầu trục phân xưỏng cơng nghệ, kho + Chế độ nặng (RN) nhóm N: KQ = 1, CĐ = 40-60%, m = 360 Đại diện cầu trục gầu ngoạm nam châm điện 1.2.6 Cấu tạo chung máy nâng Gồm: cấu di chuyển, phận quay, thiết bị công tác, hệ thống điều khiển a Cơ cấu di chuyển Để di chuyển máy trục, tiếp nhận truyền xuống tải trọng, bao gồm tải trọng thân, tải trọng nâng, tải trọng gió, tải trọng động Cơ cấu di chuyển bánh lốp, bánh xích, xe con, patơng b Cơ cấu quay Để quay thiết bị công tác từ vị trí đến vị trí khác để xếp dỡ vận, chuyển, lắp rắp, hàng hoá, vật liệu, thiết bị máy móc Gồm bàn quay, cấu thiết bị động lực, thiết bị công tác c Thiết bị công tác Các cấu nâng hạ cần chính, cần phụ, cấu nâng hạ tải chính, phụ dùng để nâng hạ tải thay đổi tầm với, chiều cao, bán kính vật nâng d Thiết an toàn Các thiết bị an toàn, tự động dừng máy tải máy có cố, điều kiện làm việc khơng đảm bảo an tồn e Hệ thống điều khiển Hệ thống điều khiển toàn trang thiết bị dùng để chuyển đổi chuyển lệnh điều khiển người lái đến thiết bị động lực, truyền cấu công tác để đảm bảo quy trình làm việc theo chức yêu cầu cần trục bảo đảm an toàn 49 Lệnh điều khiển người lái tác động trực tiếp lên thiết bị điều khiển điều khiển từ xa Trên cần trục tự hành sử dụng hệ thống điều khiển sau: + Điều khiển điện + Điều khiển thuỷ lực + Điều khiển khí nén + Điều khiển hỗn hợp ( điện-khí nén; điện –thuỷ lực) 1.3 Nguồn động lực máy nâng 1.3.1 Định nghĩa phân loại a Định nghĩa: Là nguồn lực phát truyền cho phận công tác để thắng tất lực cản b Phân loại Động điện: Sử dụng rộng r•i Sức người: Dùng cho máy nâng đơn giản Động đốt Truyền động thuỷ lực, khí nén 1.3.2 Các loại dẫn động a Dẫn động sức người Chỉ dùng máy nâng đơn giản; + Phục vụ lắp ráp sửa chữa + Chế độ làm việc nhẹ + Tốc độ chậm, khơng có tải trọng động + Có thể sử dụng cấu di chuyển máy trục - Dẫn động thường tay quay (H1-1) Gồm: Hình 1-1: Sơ đồ dẫn động cấu tay quay Tay quay; Phanh; Bộ truyền bánh răng; Tang cáp; Bộ phận mang tải; * Các kích thước: R = 250-300 mm L = 250-300 mm cho người quay = 450-500 mm cho hai người quay H = 800-1000 mm Lực tay quay: P = (80-200) N Vận tốc tay quay: v = 0.6-1.2 m/s b Dẫn động điện 50 Thường sử dụng động điện chiều xoay chiều Sơ đồ dẫn động gồm: Hình 1-2: Sơ đồ dẫn động động điện Động điện; Khớp nối + Phanh; Bộ truyền bánh răng; Cơ cấu cơng tác; Móc; * Động điện chiều Được dùng tương đối phổ biến cần trục tự hành dẫn động trực tiếp cấu cơng tác tời điện ưu điểm động điện hiệu suất cao (tới 80%) gọn nhẹ Chịu tải tương đối tốt thay đổi chiều quay khởi động nhanh, giá thành hạ, làm việc tin cậy, ô nhiễm môi trường - Ưu điểm: + Điều chỉnh vận tốc phạm vi rộng + Có khả tải cao + Dễ tạo đường đặc tính với yêu cầu làm việc máy - Nhược điểm: + Phải có dịng chiều * Động xoay chiều - Ưu điểm: + Được sử dụng rộng r•i + Phù hợp với mạng điện cơng nghiệp + Có thể đảo chiều quay động cơ, gây nhiễm mơi trường - Nhược điểm: + Đường đặc tính làm việc thường cứng c Dẫn động động đốt - Ưu điểm: + Khối lượng không lớn kinh tế + Phạm vi điều khiển vận tốc lớn ? 2.5 lần + Cơ động không phụ thuộc vào nguồn điện - Nhược điểm: + Không đảo chiều động cơ, phải có đảo chiều cồng kềnh, phức tạp + Khơng có khả tải d Dẫn động thuỷ lực - Ưu điểm: + Có khả điều chỉnh vơ cấp, êm + Khả tải lớn 51 + Khối lượng kích thước nhỏ gọn + Dễ tự động hố điều khiển + Độ tin cậy tuổi thọ cao - Nhược điểm + Giá thành cao, đòi hỏi chế tạo xác + Khó khắc phục rị rỉ 1.3.3 Bố trí động máy trục a Bố trí động ( phương án dẫn động chung) Thường động điezen máy sở làm thiết bị động lực, dùng cấu truyền lực ly hợp, hộp số, khớp nối, trục truyền, phanh, đai xích… để truyền lực cho cấu cơng tác Cách bố trí có cấu tạo phức tạp, hiệu suất thấp, khó điều khiển, sửa chữa động hỏng tất phải ngừng hoạt động Với cách bố trí cịn dùng loại cần trục cỡ nhỏ b Bố trí tổ hợp nhiều động ( phương án dẫn động riêng ) Phương án sử dụng phổ biến cần trục tự hành đại có sức nâng lớn Thiết bị động lực không động điezen mà tổ hợp thiết bị động lực với tổ hợp phổ biến sau: * Tổ hợp “động điezen –máy phát ” động điezen máy sở quay máy phát điện xoay chiều chiều, cung cấp điện cho động điện riêng biệt cấu công tác * Tổ hợp “động điezen –bơm thuỷ lực ” động điezen quay bơm thuỷ lực để truyền động thành lượng dòng chất lỏng có áp lực cao, thơng qua hệ thống điều khiển thuỷ lực truyền lượng dòng chất lỏng để dẫn động cấu công tác, phương án có nhiều ưu điểm ngày sử dụng rộng r•i 1.4 Các loại truyền lực máy trục 1.4.1 Công dụng, phân loại thông số a Công dụng phân loại Hệ thống dẫn động bao gồm thiết bị động lực, truyền động hệ thống điều khiển đưa cấu máy phận công tác vào hoạt động Bộ truyền có nhiệm vụ truyền chuyển động từ động tới cấu phận công tác cho phép biến đổi tốc độ, lực mơmen, biến đổi dạng qui luật chuyển động - Theo nguyên lý làm việc, chi tiết truyền lực khí chia làm loại + Truyền động ma sát: trực tiếp bánh ma sát gián tiếp nhờ đai truyền + Truyền động ăn khớp: trực tiếp bánh gián tiếp nhờ xích b Các thơng số - Cơng suất dẫn trục N1 trục bị dẫn N2 (Kw) - Hiệu suất truyền động: (1-8) - Tốc độ quay trục dẫn n1 trục bị dẫn n2 (vòng /phút) - Tỷ số truyền i = n1/n2 - i > 1: truyền giảm tốc 52 - i = 1: truyền đồng tốc - i < 1: truyền tăng tốc - Mô men xoắn trục (N/mm) (1-9) - N : công suất trục động (kw) - n : tốc độ quay (vòng /phút ) Mô men xoắn trục bị dẫn M2 xác định theo mômen xoắn trục dẫn M1 M2 = M1 i.n (2-3) 1.4.2 Truyền động đai a Cấu tạo Bánh đai dẫn bị dẫn lắp cố định hai trục nhờ ma sát đai bánh đai trục dẫn quay kéo theo trục bị dẫn quay Hình 1- 3: Sơ đồ truyền động đai Bánh dẫn; Đai; Bánh bị dẫn; b Đai Theo hình dáng tiết diện, đai có loại sau: - Đai tròn, đai dẹt, đai thang, đai cưa - Vật liệu đai: da, vải vải cao su… Khi sử dụng khơng để đai dính dầu tránh nơi có độ ẩm cao c Các thơng số Khoảng cách trục bánh đai : Đối với đai phẳng: amin = 2.(D1+D2) Đối với đai thang: a = 0,55.(D1+D2) + h a max = 2.D1+D2) Trong : D1, D2 đường kính bánh đai -Tỉ số truyền đai (2-3) - Trong đó: ? Hệ số trượt - L: khoảng cách trục d Các loại truyền động đai *Truyền động thường (Hình 1- 4) Hai trục song song Hai bánh đai quay chiều 53 Hình 1- 4: Sơ đồ truyền động đai thường 1, Bánh đai dẫn bị dẫn; Dây đai ; * Truyền động chéo ( Hình 1- ) Hình 1-5 : Sơ đồ dẫn động đai chéo 1, Bánh đai dẫn bị dẫn; Dây đai - Hai trục song song - Vòng đai bắt chéo quay ngược chiều * Truyển động nửa chéo - Hai trục chéo (góc chéo thường 900) vòng đai nửa chéo, làm việc chiều Hình 1-6: Sơ đồ truyền động đai nửa chéo 1, Bánh đai dẫn bị dẫn; Dây đai * Truyền động góc - Hai trục cắt (?=900) - Có bánh đổi hướng 54 Hình 1-7: Sơ đồ truyền động góc 1, Bánh đai; Bánh đổi hướng; e ưu nhược điểm phạm vi sử dụng: * Ưu điểm: - Có khả truyền cơng suất trục xa - Làm việc êm, khơng ồn đai có tính đàn hồi - Giữ an toàn cho chi tiết máy tải - Giá thành hạ, kết cấu đơn giản, dễ bảo quản * Nhược điểm: - Tỷ số truyền không ổn định - Khuân khổ kích thước lớn - Lực tác động lên trục ổ đỡ lớn phải căng đai - Tuổi thọ thấp làm việc với tốc độ cao Phạm vi sử dụng: - Truyền động đai truyền cơng suất (0,3?50kw) - Vận tốc đai (5?30) m/s - Khoảng cách hai trục lớn 15m, trường hợp đặc biệt lên tới 40m 1.4.3 Truyền động bánh a Truyền động bánh trụ Đặc điểm: Truyền chuyển động hai trục song song Truyền động bánh trụ có loại Truyền động bánh ăn khớp ngồi Bộ truyền bị dẫn quay ngược chiều trục dẫn Truyền động bánh ăn khớp trong, truyền trục dẫn bị dẫn quay chiều Hình 1-8: Sơ đồ truyền bánh răng: a) ăn khớp b) ăn khớp 1, Bánh trụ; * Tỷ số truyền cặp bánh Cơ cấu bánh đơn giản cặp bánh tỷ số truyền động 55 (1-12) Trong i12: tỷ số truyền trục dẫn I bị dẫn II nơơ1, n2: Số vòng quay phút trục dẫn bị dẫn Z1, Z2ơ: Số bánh nhỏ bánh lớn *Tỷ số truyền hệ bánh thường (hình vẽ) Hệ thống gồm cặp bánh : (Z1-Z2), (Z’2-Z3), (Z’3-Z4), (Z’4-Z5) Truyền động nối tiếp từ trục dẫn I đến trục dẫn V qua trục trung gian II, III IV Tỷ số truyền: i15= i12.i23 i34.i45 Tổng quát cho hệ bánh có K trục: i1k= i12.i23….i.(k-1).k (1-13) b Truyền động bánh côn (nón ) Hình 1-9 Sơ đồ truyền động bánh nón 1,2 Bánh cơn; * Đặc điểm : Truyền chuyển động trục cắt Bánh côn chế tạo với dạng + Răng thẳng + Răng nghiêng + Răng cong c Truyền động bánh vít –trục vít Cấu tạo gồm: 56 Hình 1-10: Sơ đồ chuyển động bánh vít trục vít Bánh vít ; Trục vít * Đặc điểm Truyền động chiều (trục vít trục dẫn) Bộ truyền trục vít đạt tỷ số truyền lớn (tới200) xây dựng dùng tỷ số truyền từ ? 60, dùng phổ biển hộp giảm tốc Bộ truyền trục vít có khả tự h•m, làm việc êm khơng ồn Tỷ số truyền i (1-14) Trong đó: n1 n2 số vịng quay trục vít bánh vít (vịng/phút) Z1, Z2: số mối ren trục vít số bánh vít d Truyền động bánh thang Đặc điểm: Đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến ngược lại Hình 1-11: Sơ đồ truyền bánh răng- Bánh răng; Thanh răng; e Truyền động hành tinh Ngoài truyền bánh thường, máy trục dùng truyền bánh hành tinh, có bánh có tâm quay di động, bánh trung tâm ăn khớp ngoài, bánh trung tâm ăn khớp trong, cần H bánh vệ tinh lắp cần H Các bánh trung tâm có tâm quay cố định, bánh vệ tinh quay quanh tâm chúng, tâm chúng lại quay quanh tâm bánh trung tâm Hình 1-12: Sơ đồ truyền hành tinh 1, Bánh trung tâm; Bánh vệ tinh; H cần; * Đặc điểm: Truyền động hành tinh có khả động học rộng r•i, có kích thước gọn, khối lượng nhỏ, tỷ số truyền lớn (có thể tới hàng nghìn) Với truyền địi hỏi chế tạo lắp ráp xác 57 Tỷ số truyền: Khi bánh cố định (?3 = 0) bánh bánh dẫn, cần H bị dẫn (1-15) g Ưu nhược điểm phạm vi sử dụng truyền động bánh *Ưu điểm: so với truyền động khí khác Kích thước nhỏ gọn Khả chịu tải lớn Hiệu suất cao Tuổi thọ cao Làm việc tin cậy Tỷ số truyền ổn định Làm việc tốt phạm vi công suất, tốc độ tỷ số truyền rộng * Nhược điểm: Địi hỏi chế tạo xác Có nhiều tiếng ồn vận tốc lớn Chịu va đập * Phạm vi sử dụng Truyền động bánh thực truyền chuyển động thay đổi dạng chuyển động nhờ ăn khớp bánh Được dùng phổ biến thiết bị máy móc đặc biệt máy trục 1.4.4 Truyền động xích a Cấu tạo Hình 1-13 Sơ đồ truyền động xích 1,3 Bánh xích; Xích; Chốt xích; Má ngồi; ống lồng; Má trong; Con lăn; Trong máy trục sử dụng xích ống lăn gồm: Các chốt lắp chặt với má má lắp chặt với ống ống lắp lỏng với chốt 4, chúng xoay tự (tạo thành lề) phía ngồi ống lồng, lăn 8, lăn xoay tự Lắp xích vào đĩa lăn trực tiếp ăn khớp với đĩa Nhờ có lăn mà phần ma sát trượt đĩa thay ma sát lăn ống tỳ vào Tải trọng phân bố suốt chiều dài ống b Phân loại Được chia làm loại sau: - Loại r•y - Loại r•y - Loại nhiều r•y 58 c ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng * ưu điểm: - Truyền chuyển động trục cách tương đối xa - Khuôn khổ kích thước nhỏ so với truyền động đai - Không bị trượt - Hiệu suất cao - Lực tác dụng lên trục nhỏ so với truyền động đai * Nhược điểm: - Chế tạo, lắp ráp, bảo dưỡng phức tạp - Chóng mịn, làm việc ồn, giá thành tương đối cao * Phạm vi sử dụng Dùng nhiều máy nâng máy trục, vận tốc không lớn 1,5 m/s 1.4.5 Truyền động thuỷ lực Hiện người ta thường dùng hai dạng truyền động thuỷ lực (TĐTL) truyền động thuỷ tĩnh truyền động thuỷ động: Truyền động thuỷ động biến đổi chất áp lực dòng chất lỏng dòng chất lỏng chuyển động với vận tốc cao; ngược lại truyền động thuỷ tĩnh thay đổi lưu lượng dòng áp lực gần không đổi a Truyền động thuỷ tĩnh Dựa vào tính chất khơng nén chất lỏng để truyền áp lực Hình 1-14: Sơ đồ nguyên lý truyền động thuỷ tĩnh: 1.Phần tạo áp lực; Phần biến đổi áp lực chất lỏng thành chuyển động phận công tác; Phần điều khiển lượng dòng chất lỏng ; áp lực tạo nên lực mômen để thắng lực cản tác động đến phận công tác thiết bị giúp cho thiết bị thực chức Để thực truyền động thuỷ tĩnh, phận ghép với ống chịu áp lực Tuỳ theo chức phận công tác chúng nối với theo sơ đồ mạch khác Thơng thường có sơ đồ mạch sơ đồ mạch kín mạch hở Sự khác chất lỏng sau qua phận biến đổi thành trở thùng chứa chất lỏng (mạch hở) trở lại ống hút phận tạo áp lực (mạch kín) 59