các cơ cấu cơ khí máy nâng

các cơ cấu cơ khí máy nâng

Chơng 5 các cơ cấu cơ khí máy nâng 5.1. Nguyên tắc cấu tạo các cơ cấu máy nâng Phơng pháp cơ bản để xây dựng một kết cấu truyền động của máy nâng là phải xác định đợc mục đích chính và những ảnh hởng chính của cơ cấu đó. Trớc tiên cần quyết định về loại truyền động cho loại và kiểu máy nâng nào, năng lợng sử dụng là gì (ví dụ năng lợng điện, lực cơ bắp, chất lỏng, khí nén ), tiếp theo là lựa chọn phơng pháp công tác, loại truyền động và hàng loạt những thông số kỹ thuật khác nh phơng pháp điều chỉnh tốc độ (cơ khí hoặc điện) và mục tiêu kinh tế phải đạt đợc. Phơng pháp cấu tạo còn phụ thuộc vào mục đích của cơ cấu chủ động. Trong máy nâng có thể có bốn cơ cấu cơ khí chủ yếu là: cơ cấu nâng, cơ cấu thay đổi tầm vơn của cần, cơ cấu di chuyển và cơ cấu quay . Trong một cơ cấu bao giờ cũng có ba phần chính: bộ phận công tác, bộ phận truyền động và bộ phận dẫn động; ngoài ra còn có hệ thống điều khiển để điều khiển cho toàn hệ thống các cơ cấu hoạt động. Bộ công tác là chi tiết hay bộ phận máy nhận năng lợng hoặc cơ năng của các bộ phận trớc đó truyền cho để thực hiện mục đích chính, nhiệm vụ chính của cơ cấu, ví dụ bánh xe cơ cấu di chuyển lăn trên đờng ray, bánh răng cuối ăn khớp với vành răng cố định trong cơ cấu quay để quay phần trên của cần trục; hệ thống ròng rọc cáp và móc treo trong cơ cấu nâng để nâng hạ vật.v.v. Bộ phận truyền động là phần trung gian nhận, biến đổi, phân phối và truyền năng l- ợng từ bộ phận dẫn động đến bộ phận công tác. Trong máy nâng chuyển thờng dùng các loại truyền động nh: truyền động cơ khí (bao gồm các khớp nối trục, trục, các cặp bánh răng, ổ đỡ sắp xếp theo một thứ tự nhất định); truyền động điện (bao gồm máy phát điện, đ- ờng dây truyền dẫn, động cơ điện); truyền động thuỷ lực (bao gồm máy bơm, đờng ống dẫn chất lỏng, động cơ thuỷ lực). Truyền động khí nén (bao gồm bộ lọc khí, bơm, bình chứa cao áp, các đờng ống, van phân phối). Bộ phận dẫn động là phần phát ra lực ban đầu, sản sinh ra năng lợng đủ để cung cấp cho bộ công tác thực hiện đợc chức năng công việc. Bộ phận dẫn động gồm các loại động cơ điện, thuỷ lực, đốt trong, khí nén, lực cơ bắp của ngời, súc vật, thiết bị phanh hãm cơ, điện, thuỷ lực, sức gió. Nh vậy, để thực hiện công việc của bộ công tác, ta có thể sử dụng bộ phận dẫn động và truyền động khác nhau. Mỗi loại dẫn động và truyền động có những u nhợc điểm riêng về kĩ thuật, kinh tế và phạm vi ứng dụng. Vì vậy khi lựa chọn sơ đồ dẫn động và truyền động cho một cơ cấu để thiết kế cần quan tâm tới các thông số làm việc nh công suất, tốc độ, đặc tính động lực học, phơng pháp điều khiển, môi trờng sinh thái, khả năng quá tải, khả năng tiêu chuẩn hoá và tự động hoá, khả năng lắp đặt, vận hành, an toàn. Các chỉ tiêu kinh tế nh giá thành, chi phí sản xuất, khấu hao, chi phí bảo dỡng sửa chữa.v . .v. 5.2. cơ cấu nâng 5.2.1. Kết cấu chung Theo yêu cầu công nghệ, cơ cấu nâng có thể là một máy nâng độc lập nh tời, pa lăng cố định hay là một bộ phận của máy nâng nh ở cầu trục, cổng trục, cần trục tháp, cần trục nổi .v v. 109 Trong cơ cấu nâng có thể có bộ công tác là dây mềm (cáp, xích) chỉ chịu kéo (hình 5-1) hoặc có bộ công tác là kết cấu cứng nh: thanh răng, vít me, xi lanh thuỷ lực vừa có khả năng chịu kéo khi nâng, vừa chịu nén khi hạ. Đối với máy nâng dây mềm, thông thờng có một tang (hình 5-1), trong trờng hợp dùng gầu ngoạm có hai tang: một tang dùng để nâng hạ gầu và một tang dùng để đóng mở gầu (hình 5-2). Các sơ đồ cơ cấu nâng đợc cấu tạo từ: động cơ, khớp nối, phanh, hộp giảm tốc, tang cuốn cáp, dây cáp, móc treo và ròng rọc đỡ cáp. Tất cả các bộ phận cơ cấu nâng đợc lắp trên một khung hàn và đợc cố định trên sàn bằng bu lông (hình 5-3, hình 5-4) và cũng có thể đợc lắp 4 bánh xe dới khung để di chuyển trên đờng ray. Cáp mắc lên tang có hai cách: kiểu đơn (hình 5-1a), có một đầu cáp đợc cố định trên tang và kiểu kép (hình 5-1b), hai đầu cáp đợc cố định trên hai đầu của tang. Trong kiểu đơn, vật đợc treo trực tiếp vào cáp không qua ròng rọc cân bằng vì vậy vật nâng bị di chuyển ngang trong quá trình nâng hạ. Đối với trờng hợp mắc kép, vật nâng đợc chuyển động thẳng đứng và ít gây ra dao động hay lắc ngang. Khi tải trọng nâng lớn, ngời ta tăng bội suất palăng bằng cách tăng số ròng rọc động và ròng rọc tĩnh đặt phía dới tang. Điều này đã trình bày trong chơng 3. Tang trơn đợc dùng khi dung lợng cáp lớn, cuốn nhiều lớp cáp. 110 Hình 5-1. Sơ đồ cơ cấu nâng: 1- Động cơ, 2- Khớp + phanh, 3- Hộp giảm tốc, 4- Tang, 5- Ròng rọc cố định, 6- Ròng rọc di động, 7- Móc treo, 8- Cáp n v 8 a) 7 5 6 4 1 2 3 n v 8 b) 7 6 5 4 2 3 1 111 H×nh 5-2. C¬ cÊu n©ng gÇu ngo¹m 5 2 1 4 3 a) 2 3 4 1 P [KW] Một chu kỳ làm việc b) t (s) Động cơ đóng mở gầu Tang đóng mở gầu Tang nâng Đóng Nâng P [KW] Mx [Nm] Mx [Nm] Mở Hạ Động cơ nâng Trong trờng hợp tải quá lớn có thể dùng hai tang lắp về hai phía của hộp giảm tốc. Để khống chế chiều cao nâng H và bảo đảm an toàn cho cơ cấu khi nâng hạ, cần phải lắp công tắc hạn chế hành trình hai đầu. Tang cuốn cáp đợc lắp với trục tang, một đầu tựa vào gối đỡ và đầu thứ hai lắp với trục ra của hộp giảm tốc bằng khớp nối. Do sai số khi chế tạo và lắp ráp, trục tang và trục ra của hộp giảm tốc đợc nối bằng khớp nối mềm. Khớp nối mềm có thể là khớp răng, chốt (hình 5-4). Đối với loại máy nâng có tải trọng lớn, ng- ời ta thờng lắp bánh răng cuối cùng của hệ truyền động vào cạnh của thành tang và bánh răng ăn khớp với bánh răng này đợc lắp trên trục ra của hộp giảm tốc. Trục tang đợc tựa trên hai gối đỡ hai đầu. Theo kết cấu này thì hộp giảm tốc nhỏ gọn. Trục động cơ nối với trục vào hộp giảm tốc bằng khớp nối có bánh phanh. Phần bánh phanh lắp về phía hộp giảm tốc để bảo đảm an toàn. Trong máy nâng dùng gầu ngoạm phải dùng hai tang cho hai cáp khác nhau và khi vận hành hai tang phải chuyển động độc lập với nhau. Tuy nhiên cần phải có kết cấu thích hợp để có thể điều khiển phối hợp hai tang làm việc khi đóng mở và nâng hạ gầu. Ngời ta cũng có thể dùng sơ đồ 112 Hình 5-3. Hai tang một động cơ 4 7 4 1 2 810 5 6 3 8 một động cơ cho gầu ngoạm hai dây (hình 5-3) để điều khiển hai tang làm việc độc lập, trong trờng hợp này sử dụng kết hợp phanh và ly hợp để thực hiện. 5.2.2. Điều chỉnh tốc độ nâng Trong các loại máy nâng, đặc biệt là máy trục xây dựng và máy trục dùng trong công nghệ lắp ráp, cần phải điều chỉnh đợc tốc độ nâng hạ khi làm việc. ở đây khi có tải nặng thì tốc độ nâng hạ phải chậm và khi không mang tải thì tốc độ hạ móc phải nhanh để rút ngắn thời gian của một chu kỳ vận hành. Hoặc khi cẩu bộ phận máy vào vị trí lắp ráp, cần tốc độ chậm để có thể điều chỉnh chính xác và an toàn. Điều chỉnh tốc độ làm việc của máy nâng có thể bằng cơ khí, bằng điện hoặc kết hợp cả hai phơng pháp trên. Điều chỉnh tốc độ nâng bằng cơ khí là dùng các kết cấu cơ khí nh bánh răng, khớp nối, phanh để thay đổi tốc độ vòng của động cơ. Sơ đồ đơn giản nhất là dùng một động cơ với hộp giảm tốc có hai tốc độ nâng, có hai tỷ số truyền do có các cặp bánh răng khác nhau về số răng. Dùng hai động cơ có công suất và tốc độ quay khác nhau kết hợp hộp giảm tốc phụ có ly hợp (hình 5-5). Cũng có thể dùng hai động cơ liên kết với hộp giảm tốc hành tinh bánh răng thẳng (hình 5-6a) hoặc bánh răng nón (hình 5-6b). Khả năng điều chỉnh tốc độ theo phơng pháp này khá rộng, nhng kết cấu phức tạp và giá thành cao. 5.2.3. ảnh hởng lực động khi nâng, hạ Lực động của vật nâng xuất hiện khi chuyển động không đều. Cáp nâng một mặt chịu tác động của tải trọng nâng, mặt khác chịu tác dụng của lực quán tính do thay đổi tốc độ từ trạng thái tĩnh chuyển sang động và tăng đến tốc độ nâng v n (hình 5-7 biểu đồ v=f(t)). Lực quán tính này chỉ tác dụng trong thời gian đầu t m lúc khởi động máy và chỉ sau ít giây là kết thúc. Trên hình 5-7 là biểu đồ mô tả diễn biến theo thời gian của các đại lợng quãng đờng nâng s, tốc độ nâng v, gia tốc a, mô men động cơ M, công suất động cơ N theo lý thuyết tính toán và 113 Hình 5-6. Sơ đồ cơ cấu nâng hành tinh răng thẳng và răng nón Hình 5-4. Tời điện một tang: 1- Khung, 2- động cơ, 3- Khớp, 4- Hộp giảm tốc, 5- Bình điện thuỷ lực, 6- Tang, 7- Gối đỡ, 8- Công tắc cuối Hình 5-5. Sơ đồ cơ cấu nâng nhiều tốc độ với ly hợp cơ khí và hôp giảm tốc phụ 1 M M 1 1 M a) b) + - n a) 1 n z n U + ( - 1 z 3 n 3 2 n 2 z 0 ) n z z n M 2 1 1 3 3 2 z U M 1 b) M 1 2 0 n 0 z n 1 1 z M n 2 2 z z 3 3 n 2 z 0 0 n thực tế khảo sát đợc khi nâng của động cơ không đồng bộ theo 3 giai đoạn: thời gian mở máy t m , thời gian làm việc t lv và thời gian phanh dừng máy. Biểu đồ diễn biến thực của các đại lợng đo đợc khi làm việc khác rất nhiều so với lý thuyết, đặc biệt là giai đoạn chuyển động không ổn định (mở máy và phanh) gia tốc không diễn biến đều đặn nh lý thuyết. Trên hình 5-8 là biểu đồ diễn biến của lực trong dây cáp đo đợc ở một cần trục tháp có chiều dài cần là 20m. Diễn biến của lực đo đợc cũng gần giống với lực tính toán nhng với giả thiết là cáp không đàn hồi nghĩa là hệ có một khối lợng. 5.2.4. Tính toán lực và tải trọng của cơ cấu nâng. Trên hình 5-7 biểu diễn một chu kỳ làm việc bao gồm ba pha chuyển động của cơ cấu nâng: mở máy (gia tốc dơng), chuyển động đều và giai đoạn phanh (gia tốc âm). Nh vậy lực quán tính sinh ra chỉ ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối của chu kỳ làm việc. Đối với máy nâng có tốc độ thấp (tốc độ nâng v n < 50 m/ph, tốc độ di chuyển v d < 30m/ph) thì trong thực tế không tính lực và mô men quán tính mà chỉ chọn mô men mở máy của động cơ lớn hơn một ít. Đối với những trờng hợp còn lại cần phải kiểm tra động cơ và phanh theo lực quán tính. Khi tính toán lực quán tính hay mô men quán tính, do nhiều lực hay mô men tác dụng, thờng quy đổi nó về trục động cơ hay vị trí móc nâng. Nguyên tắc quy đổi là bất cứ lực quán tính của chi tiết nào của cơ cấu chủ động đợc quy đổi về móc nâng thì lấy lực quán tính đó nhân với tỷ số truyền tơng ứng cho tới móc nâng kể cả hiệu suất. Mô men quán tính của bất cứ chi tiết nào của cơ cấu đợc quy về trục động cơ thì chia mô men đó cho tỷ số truyền tơng ứng cho tới trục động cơ và có tính cả hiệu suất. 1. Xác định lực và mô men quán tính hệ thực Lực quán tính của một chi tiết máy của cơ cấu có khối lợng chuyển động thẳng trong thời gian mở máy t m (s), với gia tốc a (m/s 2 ) không đổi, đợc tính theo công thức: 114 Hình 5-7. Biểu đồ các thông số cơ bản cho một chu kỳ làm việc của cơ cấo nâng Hình 5-8. Diễn biến lực trong cáp trong thời kỳ khởi động: 1- Đờng cong thực nghiệm, 2- Đờng cong tính theo giả thiết hệ đàn hồi hai khối lợng, 3- Đờng cong tính theo giả thiết hệ đàn hồi một khối lợng P t m t t lv t ph v M a S 1,0 250 750 1000 1250 1270 1570 0,50 0 1,9 1,5 t(s) 1 2 3 P qt = ma = m t V g G , N; (5-1) trong đó: G - trọng lợng của tiết máy hay vật thể, N; g - gia tốc trọng trờng, m/s 2 ; v - vận tốc dài của vật, m/s. Tơng tự đối với chi tiết quay trong thời gian mở máy t m (s), với gia tốc góc (1/s 2 ) không đổi, đợc tính theo công thức: M qt = J= = m t J m t n 30 J =kGD 2 m t375 n , Nm; (5-2) trong đó: J - mômen quán tính của chi tiết máy, N m s 2 . Mômen quán tính của một số tiết máy cho trong bảng 5-1. n - tốc độ vòng của trục quay, vg/ph. Đối với thanh nghiêng quay xung quanh trục đứng, biết chiều dài thanh L và tạo với trục một góc , đầu dới cùng của thanh cách tâm một khoảng là r o , khối lợng của thanh là m, mômen quán tính là: J = m ++ 3 sinL sinlrr 22 0 2 0 (5-3) Nếu treo ở đỉnh của thanh một tải trọng Q và khối lợng của thanh nhỏ so với tải trọng nâng và bỏ qua, mômen quán tính đợc tính: ( ) ( ) 2 0 2 0 sinLrmsinLr g Q J +=+= (5-4) 2- Xác định lực và mômen quán tính hệ quy dẫn Sau khi lựa chọn đợc sơ đồ nguyên lý của cơ cấu, ngời ta tiến hành tính toán xác định các tải trọng tác dụng lên cơ cấu đó. Đặc điểm của máy trục là làm việc theo thời gian ngắn hạn lặp đi lặp lai và tải tác dụng lớn nhất lên cơ cấu là thời kỳ mở máy hoặc phanh. Trong máy trục các cơ cấu hoạt động đợc là nhờ liên kết với phần kết cấu thép. Ta coi toàn bộ máy là một hệ thống nhiều khối lợng liên kết với nhau nhờ những khâu nối đàn hồi. Ví dụ vật nâng, xe con, bánh xe, động cơ điện và các hộp giảm tốc là các khối l ợng tập trung, còn các bộ phận nh dây cáp, các trục, khớp nối, các thanh dầm là các khâu đàn hồi. Khi coi hệ là đàn hồi sẽ xuất hiện dao động đàn hồi tơng đối giữa các khối lợng với nhau và xuất hiện tải trọng động đàn hồi trong quá trình hoạt động. Sơ đồ tính toán sẽ là hai, ba khối lợng. Lời giải sẽ chính xác nhng khá phức tạp. Trong tính toán các cơ cấu máy nâng, để đơn giản, ngời ta thờng sử dụng sơ đồ một khối lợng có chịu tác động của ngoại lực. Trong sơ đồ không tính đến chuyển vị đàn hồi tơng đối giữa các bộ phận với nhau, không tính đến tải trọng đàn hồi. Cách tính này cho phép xác định quy luật chuyển động của tâm khối lợng và xác định đợc tải trọng động quán tính. Khi khảo sát sơ đồ một khối lợng, các khối lợng tham gia chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay, mô men quán tính của các bộ phận đó đợc thay thế bằng các đại lợng quy dẫn tơng đơng về một vị trí nhất định trên cơ cấu đó. Nguyên tắc quy dẫn là tổng động năng của hệ thực, có tính đến tổn thất, tơng đơng động năng của hệ quy dẫn. 115 a) Mô men quán tính quy dẫn: Trong cơ cấu nâng, khi dùng hệ thống dẫn động từ động cơ qua các cặp bánh răng của hộp giảm tốc đến tang và dây cáp nâng vật, thì mô men quán tính J đợc tính theo mô men quán tính quy dẫn về trục động cơ theo quy tắc: tổng năng lợng của hệ quy dẫn phải bằng tổng năng lợng của hệ thực và đợc tính nh sau: Trờng hợp mở máy: mk 2 k k 2m 2 2 2 1m 2 1 1 n 2 n n 2 2 2 2 2 1 1 2 1 m 2 v m 2 v m 2 v m 2 J 2 J 2 J 2 J ++ + + ++ + = J m - mô men quán tính khi mở máy quy dẫn về trục 1 của động cơ; J 1 , J 2 J n - mô men quán tính các khối lợng quay tơng ứng với các trục 1, 2, 3 n có vận tốc quay 1 , 1 n ; m 1 , m 2 , m k - các khối lợng chuyển động tịnh tiến với vận tốc tơng ứng v 1 , v 2 v k ; 1 , 2 , n , m1 , m2 mk - hiệu suất các bộ truyền từ trục 2 đến trục n và hiệu suất của bộ truyền từ khối lợng m 1 m k . Chia hai vế cho 2 2 1 và gọi n 1 i = là tỷ số truyền ta đợc: 2 1 k mk k 2 1 1 1m 1 n 2 n n 2 2 2 21m ) v ( m ) v ( m i 1 J i 1 JJJ ++ + ++ += (5-5) Tơng tự khi phanh: 2 1 k mkk 2 1 1 1m1 2 n n n 2 2 2 21ph ) v (m ) v (m i J i JJJ ++ + ++ += (5-6) Ví dụ: Tính mô men quán tính quy dẫn về trục động cơ của cơ cấu nâng khi mở máy và phanh trên hình 5-9: Khi mở máy: 2 0 n 1m v 3 2 3 3 2 2 2 21m ) v ( m i 1 J i 1 JJJ + + += Khi phanh: 2 0 n 1mv 2 3 3 3 2 2 2 21ph ) v (m i J i JJJ + + += Vì các thành phần J từ trục hai trở đi là nhỏ do chia cho i 2 , vì vậy để thuận tiện cho việc tính toán thờng chỉ lấy J trên trục 1 và đa thêm vaò công thức hệ số = 1,1 đến 1,2 ; số sau dấu phẩy là phần mô men quán tính cha tính đến. Mặt khác ta thay c t1 n ai2 D v = . Từ đó tính đợc mô men quán tính khi mở máy: += 2 c 2 t 1m )ai4( D g Q JJ (5-7) 116 Khi phanh: += 2 c 2 t 1ph )ai4( D g Q JJ (5-8) trong đó: D t - đờng kính tang nâng; a - bội suất pa lăng; i c - tỷ số truyền chung; - Hiệu suất chung. b ) Mô men vô lăng: Trong tính toán và trong catalo hay lý lịch máy thờng dùng ký hiệu GD 2 - mô men vô lăng hay mô men bánh đà và công thức quy đổi: g4 GD J 2 = (5-9) Từ đó suy ra: 2 m GD = + 2 c 2 t 1 2 i )ai( QD )GD( (5-10) 2 ph GD = 2 c 2 t 1 2 i )ai( QD )GD( + (5-11) 117 Hình 5-9. Sơ đồ cơ cấu nâng: 1- Ròng rọc động, 2 - Móc, 3- Tang, 4- Hộp giảm tốc, 5- Phanh, 6- Khớp, 7- Động cơ, 8- Ròng rọc cân bằng Q 5 6 7 4 3 8 1 2 J 3 3 J 2 2 n 3 3 n M J 1 1 1 n v v n 5.2.5. Xác định công suất cần thiết của cơ cấu nâng Khi nâng có các loại tải trọng tác dụng sau: - Tải trọng của vật nâng Q (N), - Các loại lực cản chuyển động của cơ cấu, - Lực quán tính của các bộ phận cơ cấu, - Lực quán tính của tải trọng nâng. Các loại tải trọng này gây ra mômen cản ở từng pha trong một chu kỳ làm việc của cơ cấu: 1. Khi vật nâng đang chuyển động với tốc độ v n . Lúc này mô men động cơ chỉ cần thắng mô men cản tĩnh của tải trọng nâng và lực cản của bộ truyền đợc thể hiện bằng hiệu suất c , vậy: M= M Q c 1 (5-12) Công suất cần thiết để nâng tải Q chuyển động với vận tốc v n : c n 60.102 Qv N = , KW; (5-13) 2. Mở máy khi nâng tải. Phơng trình chuyển động của cơ cấu trong thời kỳ mở máy: M m = M Q + M qt1 + M qt2 (5-14) trong đó: M m - mômen cản mở máy khi nâng vật đợc đa về trục động cơ, Nm. Mô men này chính là bằng mo men mở máy của động cơ phát ra. M Q -mômen cản tĩnh của vật nâng đa về trục động cơ, Nm : c t Q ai2 QD M = (5-15) M qt1 - mô men cản do quán tính của vật nâng ( chuyển động tịnh tiến) quy về trục động cơ, Nm: M qt1 c n m 22 1 2 t tia375 nQD = (5-16) Bảng 5-1. Tính mô men quán tính một số chi tiết máy điển hình Sơ đồ J [Nms 2 ] Sơ đồ J [Nms 2 ] 12 3 1 3 2 rr rr 3 m J = 2 r 3 m J = 118 r r 1 2 r [...]... thiết kế 5.2.6 Thứ tự tính toán cơ cấu nâng sau: Khi tính toán một cơ cấu nâng hay khi sử dụng chúng cần biết trớc các thông số cơ bản - Tải trọng nâng Q, N; - Chiều cao nâng H, m; hay dung lợng cáp biết trớc; - Tốc độ nâng vật vn, m/ph; - Chế độ làm việc của cơ cấu nâng Từ các số liệu đã biết tiến hành tính toán theo thứ tự: 1 Trớc tiên dựa vào không gian, hình thức kết cấu và những điều kiện cụ thể... làm việc của cơ cấu nâng cần Thứ tự tính toán khi dẫn động bằng máy: 1 Lựa chọn sơ đồ cơ cấu nâng cần Phần này liên quan tới kiểu cần, các yêu cầu liên quan tới tải trọng nâng trong quá trình thay đổi tầm vơn Nếu cơ cấu nâng kiểu cáp cần chọn trớc sơ đồ pa lăng cáp nâng cần 133 2 Xác định bội suất pa lăng theo công thức: ac = Sc max k Sd pl trong đó Sđ là lực kéo đứt cáp tính đợc ở cơ cấu nâng vật (... b) c) d) e) Hình 5- 12 Sơ đồ cơ cấu nâng hạ cần : a- Nâng hạ cần bằng thanh răng bánh răng, b- Nâng hạ cần bằng tay quay thanh truyền, c- Nâng hạ cần bằng cáp , d- Nâng hạ cần bằng xi lanh thuỷ lực, 123 e- Nâng hạ cần bằng vít đai ốc bằng cách thay đổi góc độ nghiêng của cần 2 Dùng thanh răng bánh răng hay vít đai ốc (hình 5- 12a, e) Cơ cấu thanh răng, bánh răng có kết cấu đơn giản, trọng lợng nhẹ,... chọn theo mô men tơng đơng với chế độ làm việc 40% và: Mdn Mtđ Động cơ đợc chọn cần kiểm tra lại theo đờng cong MII: Mdn M I Im ax (5-63) trong đó: - hệ số quá tải cho phép của động cơ 5.3.4 Thứ tự tính toán cơ cấu nâng cần Khi tính toán cơ cấu nâng cần, thờng đã biết trớc các thông số cơ bản: - Tải trọng nâng và đồ mang vật ở các tầm vơn tơng ứng Q, N; - Trọng lợng của cần, N; - Vận tốc quay cần... khi thay đổi tầm vơn Đối với một số loại máy trục có cần để nâng vật nh cần trục tháp, cần trục cảng, ô tô cẩu cần phải thay đổi đợc khoảng cách vật nâng từ vị trí xa nhất của cần đến tâm của trụ quay trong quá trình làm việc Có nh thế mới nâng hạ vật nâng ở bất cứ vị trí nào trong không gian bao quanh cần Lmin L max H 122 trục khi kết hợp các cơ cấu nâng, cơ cấu quay và thay đổi tầm vơn Có hai loại... vơn, yêu cầu vật nâng phải chuyển động ngang), ngời ta đã liên kết pa lăng nâng cần vàpa lăng nâng vật hoặc liên kết tang nâng cần và nâng vật với nhau (hình 5-13) 5.3.3 Tính toán cơ cấu nâng cần 1 Cấu trúc cần Đối với cần trục không cân bằng, thỉnh thoảng mới thay đổi góc độ cần, thờng sử dụng phơng pháp vít đai ốc (hình 5-14) Lực lớn nhất xuất hiện trong thân vít khi nâng cần có cả vật nâng đợc xác định... dùng một xe con, có cơ cấu nâng trên đó, di chuyển trên cần nằm ngang cố định (hình 5-10) Cơ cấu thay đổi tầm vơn ở máy trục có cần nằm ngang chủ yếu là cơ cấu làm di chuyển xe con qua lại hai đầu cần Phơng pháp này có thể dùng cáp kéo (có tời cố định, cáp cuốn nhả hai chiều) hoặc xe con chạy độc lập Thực chất thì đây là một tời kéo và cách tính toán đã đợc trình bày ở phần cơ cấu di chuyển Hình 5-10... hộp giảm tốc gt; t n - thời gian mở máy khi nâng vật, s; m n1 - tốc độ vòng của trục 1 (trùng với tốc độ của trục động cơ) , vg/ph; = 1,1 ữ 1,2 - hệ số kể đến ảnh hởng quán tính của các tiết máy quay trên các trục sau trục 1; 2 (G i D i ) I - tổng momen vô lăng của các tiết máy quay trên trục 1, Nm 2 Mô men vô lăng của các tiết máy tiêu chuẩn cho trong bảng 5-2 Thay các giá trị vào công thức 5 -14 ta... vận tốc trung bình trong quá trình thay đổi chiều dài palăng nâng cần Lựa chọn hiệu suất pa lăng Sau đó tính công suất động cơ 5 Tính tỷ số truyền của cơ cấu: Từ công suất động cơ đã chọn, tìm đợc các thông số cơ bản của động cơ trong catalo Từ đó biết tốc động quay của động cơ điện n đc Xác định tốc độ quay của tang theo vận tốc palăng cáp nâng cần: n tg = 60v pa a D tg Tỷ số truyền chung đợc tính theo... hoặc thiết kế mới theo số liệu trên 6 Kiểm tra động cơ về nhiệt và mô men quá tải 7 Tính mô men phanh và chọn phanh theo các thông số đã biết 8 Tính các bộ phận còn lại của cơ cấu nh đã trình bày ở phần cơ cấu nâng vật Trong trờng hợp dẫn động bằng tay, cách làm cũng tơng tự nhng tỷ số truyền không tính từ công thức động học nh trờng hợp dẫn động máy mà tính theo công thức mô men 134 . độ nâng hạ khi làm việc. ở đây khi có tải nặng thì tốc độ nâng hạ phải chậm và khi không mang tải thì tốc độ hạ móc phải nhanh để rút ngắn thời gian của một chu kỳ vận hành. Hoặc khi cẩu bộ phận. M G ; 4. Mô men quán tính ly tâm khi quay M H ; 5. Mô men của lực quán tính khi lật M Z ; 6. Mô men cản do gió khi làm việc M gi ; 7. Mô men cản do gió lớn nhất khi không làm việc M gik . Lực. Diễn biến lực trong cáp trong thời kỳ khởi động: 1- Đờng cong thực nghiệm, 2- Đờng cong tính theo giả thiết hệ đàn hồi hai khối lợng, 3- Đờng cong tính theo giả thiết hệ đàn hồi một khối lợng P t m t t lv t ph v M a S 1,0 250 750 1000 1250 1270 1570 0,50 0 1,9 1,5 t(s) 1 2 3