Đang tải... (xem toàn văn)
Thắng của tất cả cơ cấu máy trục, chi tiết. Dùng cho sinh viên nghiên cứu, kỹ sư áp dụng trong công việc, giảng viên về máy trục......................................................................................
Chương THIẾT BỊ DỪNG VÀ PHANH §9.1 GIỚI THIỆU CHUNG Trên cấu máy trục, để dừng chuyển động cấu trình làm việc, người ta bố trí cấu thiết bò dừng thiết bò phanh 9.1.1 Thiết bò dừng Thiết bò dừng có tác dụng dừng chuyển động cấu, không cho cấu chuyển động quay theo chiều ngược lại Thiết bò dừng bố trí cấu nâng cần trục, làm việc, dừng chuyển động cấu nâng thời điểm cần thiết, dùng để giữ vật nâng trạng thái treo, không cho trục cấu quay theo chiều ngược lại, ngăn cản không cho vật nâng bò hạ (rơi) xuống Trên máy trục phổ biến dùng hai loại thiết bò dừng: + Thiết bò dừng bánh cóc, + Thiết bò dừng lăn 9.1.2 Thiết bò phanh a) Phân loại phanh: Thiết bò phanh dùng để dừng hẳn chuyển động hạn chế tốc độ chuyển động cấu Trên máy trục sử dụng nhiều loại phanh: – Theo kết cấu phanh có loại: Phanh má, phanh đai, phanh đóa, phanh nón, phanh ly tâm – Theo tác dụng bề mặt làm việc phanh với cấu có: phanh thường đóng phanh thường mở – Theo nguyên tắc điều khiển phanh có: Phanh thủ công (điều khiển tay gạt hay bàn đạp), phanh tự động (điều khiển phanh nhờ nguồn lượng điện từ, thủy lực, khí nén, …) – Theo công dụng phanh có: Phanh dừng phanh hạn chế tốc độ Việc chọn loại phanh phù hợp với điều kiện làm việc cụ thể Có vai trò đònh đến độ an toàn máy làm việc Quy phạm an toàn thiết bò nâng có quy đònh chặt chẽ việc sử dụng loại phanh cho cấu cụ thể Trên cấu, phanh thường đặt trục có mô men xoắn nhỏ (trục động cơ) để mô men phanh hợp lý b) Các yêu cầu chung thiết bò phanh – Phanh phải có mômen phanh đủ lớn ứng với điều kiện làm việc, – Đóng mở phanh nhanh nhạy, độ tin cậy cao, – Kết cấu đơn giản dễ chế tạo, – Dễ kiểm tra, điều chỉnh thay chi tiết bò mòn, – Kết cấu nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, giá thành rẻ §9.2 THIẾT BỊ DỪNG 9.2.1 Thiết bò dừng bánh cóc a) Cấu tạo: Thiết bò dừng bánh cóc gồm có: bánh cóc lắp trục cấu Con cóc lắp trục (chốt) (khớp quay cóc) đặt phần cố đònh cấu b) Đặc điểm làm việc: 127 – Con cóc có luôn ăn khớp với bánh cóc cho phép bánh cóc trục quay theo nâng vật (do bánh cóc kết cấu không đối xứng) Để đảm bảo cho cóc ăn khớp (tỳ) vào bánh cóc dùng lò xo đối trọng tạo lực nén ép cóc vào ăn khớp bánh cóc Khi cần hạ vật nâng (bánh cóc trục quay theo chiều ngược lại) phải nhấc cóc khỏi vò trí ăn khớp với bánh cóc – Bánh cóc thường đặt trục quay nhanh cấu (trục dẫn động) trục có mômen xoắn nhỏ để đảm bảo kích thước nhỏ gọn Tuy nhiên đặc thù loại sơ đồ bố trí kết cấu mà số máy trục, thiết bò hãm bánh cóc bố trí trục trung gian cấu truyền động Thậm chí có đặt trực tiếp trục tang quấn cáp cấu nâng Các thông số bánh cóc tiêu chuẩn hóa – Thiết bò dừng bánh cóc làm việc có tiếng ồn chòu lực va đập lớn Một số thiết bò dừng bánh cóc có kết cấu đặc biệt làm giảm đáng kể độ ồn Vật Hình 9.1 – Thiết bò dừng bánh cóc liệu chế tạo cóc bánh a) Sự làm việc thiết bò; b) Kích thước cóc hãm – Bánh cóc; – cóc thường thép 45 Trục cấu; – Con cóc; – Trục cóc 40X Việc tính toán kiểm tra sức bền cóc bánh cóc thể tài liệu chuyên môn 9.2.2 Thiết bò dừng lăn a) Cấu tạo Hình 9.2 – Thiết bò dừng lăn – Vỏ; – Lõi; – Con lăn; – Tấm đònh vò lăn theo chiều dọc trục (tạo rãnh lăn); – Đònh vò vỏ; – Vành chặn; – Lò xo; – Chốt đẩy; – Đế tựa lăn Thiết bò dừng lăn làm việc dựa tác dụng lực ma sát không gây va đập, góc quay hãm nhỏ, làm việc êm 128 – Kết cấu chung thiết bò gồm vỏ gắn vào phần cố đònh cấu Trong vỏ có lắp lõi lắp với trục cấu then Trên lõi có rãnh đặt lăn b) Đặc điểm làm việc – Khi trục cấu lõi quay theo chiều nâng (ngược chiều kim đồng hồ) lăn phần khe hở rộng vành côn nên trục cấu quay bình thường – Khi trục cấu lõi quay theo chiều hạ (thuận chiều kim đồng hồ), lăn bò đẩy vào phía hẹp dần rãnh côn bò kẹt vỏ lõi 2, có tác dụng hãm lõi làm trục cấu không quay Lò xo chốt đẩy có tác dụng làm trình hãm xẩy nhanh Các chi tiết thiết bò dừng lăn làm từ thép hợp kim có Crôm (Cr) bề mặt đạt ủoọ cửựng HRC 58 ữ 64 Đ9.3 THIET Bề PHANH 9.3.1 Giới thiệu chung phanh má a) Nguyên lý chung phanh má Phanh má có cấu tạo gồm bánh phanh má phanh Khi ép má phanh vào bánh phanh, lực ma sát suất bề mặt tiếp xúc má phanh với bánh phanh gây lên mômen ma sát ( mô men phanh) có tác dụng cản trở làm dừng chuyển động bánh phanh, đồng thời làm dừng chuyển động cấu Hệ tay đòn đóng mở má phanh đa dạng với sơ Hình 9.3 – Nguyên lý chung phanh má đồ hệ tay đòn khác b) Đặc điểm làm việc – Trên phanh thường đóng: + Lực đóng phanh tạo nên đối trọng hay lò xo + Lực mở phanh tạo do: Lực điện từ nam châm điện (phanh điện từ), Con đẩy thủy lực (phanh có cần đẩy thủy lực), Lực tay gạt hay bàn đạp (phanh tay, phanh chân) – Các sơ đồ nguyên lý hệ tay đòn đóng mở má phanh đa dạng tạo nên loại phanh má có kết cấu khác như: phanh má thường đóng kiểu đối trọng, phanh má điện từ hành trình nhỏ, phanh má với đẩy thủy lực – Mômen phanh lực ma sát má phanh với bánh phanh tạo ra, động phần quay cấu chuyển hóa thành nhiệt làm nóng má phanh bánh phanh gây mài mòn Vì tính toán má phanh (cũng bề mặt ma sát phanh khác: phanh đai, phanh đóa, phanh nón …) cần kiểm tra hai điều kiện sau đây: + Áp lực riêng má phanh lên bánh phanh không vượt giá trò cho phép ứng với vật liệu làm má phanh + Nhiệt sinh trình phanh không vượt giá trò cho phép loại vật liệu làm má phanh Điều kiện kiểm tra sau: p.v ≤ [p.v] (9.1) hoặc: f.p.v≤ [f.p.v] (9.2) đó: p – p lực trung bình má phanh lên bánh phanh v – Tốc độ trượt má phanh bánh phanh 129 f – Hệ số ma sát c) Đặc điểm cấu tạo – Bánh phanh thường làm từ thép 45 gang xám – Để tạo mômen phanh lớn, người ta sử dụng loại vật liệu chuyên dùng làm má phanh có hệ số ma sát cao, chòu mài mòn tốt ổn đònh nhiệt độ làm việc tương đối cao Những băng gắn vào má phanh đinh tán đồng cho đầu đinh tán thụt vào so với mặt băng nửa chiều dày băng Hiện người ta thường gắn băng lên má phanh cách dán ép nóng để tăng diện tích tiếp xúc với bánh phanh 9.3.2 Phanh má kiểu đối trọng (Phanh điện từ có hành trình lớn) a) Cấu tạo Trên hình 9.4 sơ đồ kết cấu phanh má kiểu đối trọng b) Nguyên lý hoạt động Phanh má kiểu đối trọng loại phanh thường đóng Khi cấu không làm việc, đối trọng G gây lực kéo R kéo làm phát sinh lực P tác dụng lên tay đòn phanh áp má phanh vào bánh phanh với lực ép N có tác dụng đóng phanh (nên Hình 9.4 – Phanh má kiểu đối trọng gọi phanh thường đóng) – Bánh phanh; – Má phanh; – Tay đòn phanh; – Nam Nam châm điện từ châm điện từ có hành trình lớn; – Đối trọng; – Hạn chế hành mắc song song mạch với động trình điện dẫn động cấu + Khi cấu làm việc, động điện cấp điện để dẫn động cấu Đồng thời, cuộn dây nam châm điện có điện sinh lực điện từ hút tay đòn có gắn đối trọng lên làm cho má phanh mở ra, cấu làm việc bình thường + Khi cấu ngừng làm việc cố điện, nam châm điện ngừng hút tay đòn gắn đối trọng Do trọng lượng đối trọng G làm cho phanh đóng lại: đảm bảo an toàn cho cấu máy + Phanh má kiểu đối trọng: đóng phanh nhờ trọng lượng đối trọng G mở phanh nhờ lực hút nam châm điện từ: với lực hút không lớn song phải có hành trình lớn (phanh điện từ có hành trình lớn) c) Đặc điểm phanh – Phanh má kiểu đối trọng tạo nên mômen phanh lớn song có hệ tay đòn phức tạp, cồng kềnh, kích thước lớn – Khi làm việc, phanh có quán tính lớn, hiệu suất thấp, gây biến dạng tay đòn lớn – Góc ôm má phanh lên bánh phanh thường β = 60 ÷ 1100 – Đường kính bánh phanh D chiều rộng bánh phanh B chọn tùy thuộc vào mômen phanh từ điều kiện kiểm tra áp lực trung bình má phanh lên bánh phanh – Để đảm bảo diện tích tiếp xúc má phanh bánh phanh, chiều rộng bánh phanh thường lấy lớn chiều rộng má phanh B từ ÷ 10mm 130 – Để tính trọng lượng cần thiết đối trọng G (đủ để đóng phanh) lực hút cần thiết nam châm điện (đủ lớn) để đảm bảo mở phanh, ta xét cân phần phanh xuất phát từ lực nén cần thiết N để tạo mômen phanh Mp (9.3) N= f D f hệ số ma sát má phanh bánh phanh – Trọng lượng cần thiết đối trọng: có tính đến hiệu suất hệ thống tay đòn phanh (ηt = 0,9) tính theo (4.9)[1]: M p c.l1 (9.4) G= f D.η t l.l – Lực hút cần thiết nam châm để mở phanh tính theo (4.10).[1]: k M p c.l1 l Pnc = k G = l2 f D.η t l.l (9.5) đây: k = 1,5 – hệ số vượt tải để khác phục quán tính đối trọng – Khi mở phanh, hành trình nam châm điện hp ; đảm bảo cho má phanh mở với khe hở ε Hành trình phanh xác đònh theo công thức (4.11).[1]: 1 hp = 2ε (9.6) i m c.l đó: i = – bội suất hệ tay đòn, m = 0,65 ÷ 0,80 – hệ số lợi dụng hành trình để bù trừ độ l.l mòn má phanh 9.3.3 Phanh má điện từ hành trình nhỏ a) Cấu tạo Trên hình (9.5) sơ đồ kết cấu phanh má điện từ hành trình nhỏ gồm phận : + Mô tả cấu tạo (xem hình 9.5 ) Phanh má điện từ hành trình nhỏ loại phanh thường đóng Lực đóng phanh tạo lên đai ốc 10 nén lò xo Một đầu lò xo tì vào ống bao 13 làm kéo tay đòn phanh có gắn má phanh ép vào bánh phanh Đầu lò xo đẩy đai ốc Hình 9.5 – Phanh má điện từ hành trình nhỏ – Baùnh phanh; – Maù phanh; – Tay đòn phanh; – Má phanh; – Tay đòn phanh; – Nam châm; – Tay đòn; – Lò xo chính; – Lò xo phu; 10 – Đai ốc; 11 – Đai ốc; 12 – Đai ốc; 13 – Ống bao; 14– Thanh đẩy; 15 – Hạn chế hành trình 131 10, kéo đẩy 14 sang phía phải, kéo tay đòn phanh số có gắn má phanh ép vào bánh phanh b) Nguyên lý hoạt động – Khi cấu không làm việc, đai ốc 10 lò xo tạo nên lực ép má phanh 2, vào bánh phanh để đóng phanh (gọi phanh thường đóng) – Khi cấu làm việc, nam châm điện hút tay đòn đẩy đẩy 14 sang phía trái Dưới tác dụng lò xo phụ tay đòn phanh má phanh mở Tay đòn phanh má phanh tác dụng trọng lượng nam châm mở hạn chế hành trình 15 chạm vào đế phanh Khi vặn đai ốc 11 sang phải, đẩy 14 dòch dần sang trái ép lò xo qua đai ốc 10 hai má phanh từ từ mở (tương đương với trường hợp nam châm làm việc) – Trường hợp cần sửa chữa thay má phanh tiếp tục vặn đai ốc 11 sang phải để mở má phanh to để tháo (thay) mặt làm việc má phanh – Ở trạng thái làm việc bình thường phanh, đai ốc 11 phải vặn sang trái vò trí cũ – Mômen phanh tạo nên lò xo bò nén, điều chỉnh mômen phanh nhờ đai ốc 10 – Hành trình phanh điều chỉnh đai ốc 12 hạn chế hành trình 15 c) Đặc điểm phanh má điện từ hành trình nhỏ – Phanh má điện từ hành trình nhỏ có hiệu suất cao, đóng mở nhanh nhậy – Nhược điểm phanh tỉ số truyền hệ tay đòn không lớn nên khó tạo mômen phanh lớn, không điều chỉnh tốc độ hút nam châm nên trình phanh xẩy không êm dòu (đóng mở phanh có va đập) – Lực P cần thiết đặt đầu tay đòn phanh để tạo mômen phanh Mp là: M p l1 (9.7) P= f D.η l đây: η – hiệu suất tay đòn, η = 0,95 với khớp xoay có bôi trơn, η = 0,9 với khớp xoay không bôi trơn – Lực đẩy lò xo để tạo mômen phanh (4.12)[1]: Mn Pc = P + Pp + (9.8) a đây: Pp – lực nén lò xo phụ số (Pp = ÷ kG) Mn – mômen trọng lượng phần ứng nam châm điện gây tay đòn – Khi mở phanh, nam châm điện từ làm việc làm lò xo chòu lực nén lớn (4.13).[1]: l Pmax = Pc + 2ε .C (9.9) l1 l đó: 2ε – độ nén lò xo má phanh mở với khe hở ε l1 C – độ cứng lò xo (8) Giá trò Pc Pmax tính theo công thức (9.8) (9.9) thông số cần thiết để tính lò xo – Mô men ứng với khớp xoay tay đòn mà nam châm cần tạo làm việc để mở phanh tính theo công thức (4.14).[1]): l (9.10) Mnc = (P + 2ε c ).a l1 132 Hành trình phanh tính tương tự phanh má kiểu đối trọng (phanh má điện từ hành trình lớn) (4.15).[1]: l (9.11) h p = 2ε l1 m đó: hệ số lợi dụng hành trình m = 0,8 ÷ 0,85 -Dựa vào giá trò Mnc – công thức (9.10) hp – công thức (9.11) để chọn nam châm điện Ứng dụng: phanh má điện từ hành trình nhỏ Liên Xô chế tạo có kí hiệu TKT tiêu chuẩn hóa, sản xuất hàng loạt dùng phổ biến cấu máy trục (các loại máy trục Liên Xô chế tạo) 9.3.4 Phanh má với đẩy thủy lực a) Cấu tạo Trên hình 9.6 sơ đồ cấu tạo phanh má với cần đẩy điện – thủy lực Phanh má với đẩy thủy lực loại phanh thường đóng Sơ đồ nguyên lý kết cấu phanh với phận để thực đóng mở phanh gồm: đẩy 4, tay truyền lực 5, lò xo 6, đai ốc đẩy thủy lực b) Nguyên lý hoạt động – Khi cấu không làm việc: lò xo bò hãm đai Hình 9.6 – Phanh má với cần đẩy điện – thủy lực ốc (lò xo trạng thái bò 1.Bánh phanh; 2.Má phanh; 3.Tay đòn phanh; 4.Thanh đẩy; 5.Tay nén) Lò xo thông qua đai truyền lực; 6.Lò xo; 7.Con đẩy thủy lực; 8.Thiết bò hạn chế hành trình; ốc qua kéo, kéo đầu 9.Đai ốc lò xo trái tay truyền lực xuống, làm xuất lực P đầu tay đòn phanh 3, ép má phanh vào bánh phanh (phanh thường đóng) – Khi cấu làm việc: Con đẩy thủy lực hoạt động qua cần đẩy đầu trái tay truyền lực lên, lò xo bò ép lại Qua đẩy 4, tay đòn phanh má phanh bên phải mở thiết bò hạn chế hành trình chạm vào đế phanh tay đòn phanh má phanh bên trái mở Các đai ốc đẩy hạn chế hành trình dùng để điều chỉnh khe hở má phanh bánh phanh (ε) để má phanh mở hai bên Lực P cần thiết đặt đầu tay đòn phanh để tạo mômen phanh Mp laø: M c l1 P= (9.12) f D.η l Xét cân tay truyền lực phanh trạng thái đóng (cơ cấu không làm việc), cách lấy mômen ứng với điểm A , ta xác đònh lực lò xo cần thiết để đóng phanh: M p l1 a + b.tgα (9.13) P1 = P = (a + btgα ) c f D.η.c.l Lực đẩy đẩy thủy lực Pt để thắng lực lò xo trình mở phanh: 133 Pt = P1 M p l1 c (a + btgα ) = d f D.η.c.l (9.14) Hành trình cần thiết đẩy thủy lực xác đònh tương tự với loại phanh đối trọng: hp = 2.ε l.d η.m.l (a + btgα ) (9.15) đó: hệ số lợi dụng hành trình m = 0,8 – 0,85 c) Con đẩy thủy lực Con đẩy thủy lực (hình 9.7) gồm động điện có công suất nhỏ, vỏ có đặt bơm ly tâm lắp với trục động Piston với cần đẩy chuyển động xi lanh – Khi cấu làm việc, cấp điện vào động điện động hoạt động làm quay bơm ly tâm làm cho dầu phía piston chuyển dần xuống phía piston nâng piston cần đẩy lên – Khi tắt động điện, bơm ly tâm dừng tác dụng ngoại lực lên cần đẩy trọng lượng thân piston mà hạ xuống, dầu từ phía chảy lên khoang d) Đặc điểm phanh má với đẩy thủy lực – Phanh má với đẩy thủy lực khắc phục nhược điểm phanh má điện từ Con đẩy thủy lực điều chỉnh tốc độ chuyển động làm trình phanh xảy êm dòu không bò giật (va đập) – Con đẩy thủy lực có độ tin cậy cao dễ sử dụng, song đòi hỏi chế tạo xác, phớt chắn dầu tốt đảm bảo độ kín khít để không bò chảy dầu Độ lệch cho phép cần đẩy so với phương thẳng đứng làm việc không 150 – Phanh má với đẩy thủy lực ngày sử dụng rộng rãi cấu máy trục (ký hiệu phanh má đẩy thủy lực Liên Xô: TKTΓ…) Hình 9.7 – Con đẩy thủy lực – Động điện; – Cánh bơm ly tâm; – Piston; – Xilanh; – Cần đẩy; – Vỏ bơm 9.3.5 Phanh đai 134 a) Tính toán chung phanh đai –Cấu tạo: Phanh đai gồm: bánh phanh lắp trục cấu, đai thép (đai phanh) (bản) thép mỏng bao quanh vành phanh với góc ôm α Một đầu đai phanh gắn với giá quay Một đầu đai phanh gắn với thiết bò (tay đòn) đóng mở phanh – Lực phanh tạo nhờ ma sát đai phanh bánh phanh lực đóng phanh lực lò xo, đối trọng sức người (tay, chân) – Lực mở phanh lực hút nam châm điện, lực dẫn động thủy lực, khí nén Để tăng ma sát đai má phanh người ta gắn lên đai thép lớp lót vật liệu dùng chế tạo phanh là: gỗ, da amiăng – Nguyên lý hoạt động: Xét trình làm việc đai phanh bánh phanh Theo công thức Ơle có lực căng đai phanh điểm có góc ôm β là: S = Smin.efα (9.16) Mômen phanh tạo bánh phanh D lực ma sát: Mp = (Smax – Smin) (9.17) – Giá trò lực căng cần thiết đầu đai phanh để tạo nên momen phanh Mp M p e fα S max = (9.18) D e fε − 2M p S = (9.19) fα D e −1 Áp lực riêng đai lên bánh phanh điểm có góc ôm β S dβ dN 2S (9.20) = = p= dF D dβ B Hình 9.8 – Sơ đồ lực tác dụng đai lên bánh phanh D.B : B – Chiều rộng đai phanh, theo (9.20) ta coù: 2S 2.S p max = max ; p = ; (9.21) D.B D.B b) Phanh đai tổng hợp Hình 9.9 – Phanh đai tổng hợp – Cấu tạo: Bánh phanh; Đai phanh; Tay đòn phanh Trên hình 9.9 sơ đồ cấu tạo phanh đai tổng hợp – Nguyên lý hoạt động: Phanh đai tổng hợp có đối trọng loại phanh thường đóng Khi cấu không làm việc, trọng lượng đối trọng G thông qua tay đòn ép đai phanh vào bánh phanh để đóng phanh Khi cấu làm việc, lực hút nam châm điện Pn thắng trọng lượng đối trọng làm nâng tay đòn phanh, thực việc mở phanh – Đặc điểm phanh đai tổng hợp Tính mômen phanh Mp cho hai chiều quay bánh phanh (khi nâng hạ) cách xét cân lấy mômen lực ứng với điểm O Với lực: G – trọng lượng đối trọng, 135 Gn Gt η – trọng lượng mâm hút nam châm điện, – trọng lượng tay đòn phanh – hiệu suất hệ tay đòn, η = 0,9 ÷ 0,95 S = ta tính được: – hạ: (Gt b + G n c + G.d ).η a1 + a e fα – naâng: (G b + G n c + G d )η S = fα a1 e + a Vậy mômen phanh ứng với chiều quay là: D D e fα − hạ fα Mp = (e − 1) S = (Gt b + G n c + G.d ).η fα 2 a1 + a e D e fα − = Mp (Gt b + G n c + G.d ).η fα a1 e + a Nhö giá trò mômen phanh theo hai chiều quay khác Cụ thể là: M a1 e fα + a p = M pnâng a1 + a e fα naâng (9.22) (9.23) (9.24) (9.25) (9.26) Khi a1 > a2 ta có Mphạ > Mphnâng Trường hợp tốt dùng cho cấu nâng với chiều quay hình 9.9 vì: với cấu nâng, hạ hàng yêu cầu mô men phanh lớn nâng Hành trình dòch chuyển hai đầu phanh phanh phanh từ trạng thái đóng sang trạng thái mở là: ∆1 + ∆ = (R + ε ).α − R.α = ε α (9.27) ∆ ∆ Mặt khác theo quan hệ hình học = neân: a1 a a1 a2 ∆ = ε α ; ∆ = ε α (9.28) a1 + a a1 + a Phanh đai có mômen ổn đònh phanh đai tổng hợp có: a1 = a2 = a mà mômen phanh theo hai chiều quay nhau, hành trình dòch chuyển hai đầu đai phanh đóng mở D e fα − (9.29) Mp = (Gt b + G n c + G.d ).η fα a1+ e ( ) εα (9.30) Loại phanh thích hợp cho cấu di chuyển cấu quay, không thích hợp cho cấu nâng c) Phanh đai đơn giản – Cấu tạo: Phanh đai đơn giản phanh đai tổng hợp có a2 = Sơ đồ nguyên lý cấu tạo phanh đai đơn giản hình (9.10) – Đặc điểm làm việc phanh Bằng cách tính tương tự với phanh đai tổng hợp ta có: D e fα − Mphaï = (9.31) (Gt b + G n c + G.d ).η a1 ∆1 = ∆ = M pha M pnâng 136 = e fα >1 (9.32) Như phanh đai đơn giản luôn có Mphạ > Mpnâng thích hợp dùng cho cấu nâng với chiều quay hình 9.10 Hành trình đầu đai phanh: ∆1 = ε.α (9.33) d) Phanh đai vi sai – Cấu tạo Sơ đồ nguyên lý cấu tạo phanh đai vi sai hình (9.11) – Đặc điểm làm việc Bằng cách tính tương tự phanh đai tổng hợp ta có: e fα − D Mphạ = (9.34) (Gt b + G n c + G.d )η ; fα a1 − a e Mpnaâng = e fα − D (Gt b + Gn c + G.d ).η ; fα a1.e − a2 (9.35) Từ biểu thức ta thấy: -Nếu [a1/a2] ≈ efα tạo mô men phanh vô lớn xảy tượng tự hãm Do tạo mômen phanh lớn với lực đóng phanh nhỏ mà phanh đai vi sai không dùng tời dẫn động máy mà dùng cho tời tay đóng mở phanh tay Phanh đai vi sai cho tỉ số: M pha a1e fα − a = >1 (9.36) M pnang a1 − a e fα Vì phanh đai vi sai không thích hợp cho cấu cần mômen phanh theo hai chiều Hành trình đầu đai phanh đóng mở phanh xác đònh từ hệ phương trình: ∆1 − ∆ = ε α ; Suy ra: ∆1 ∆ a = a a1 ; (9.37) ∆1 = ε.α a − a2 a2 ∆2 = ε.α ; (9.37’) a − a2 Hình 9.10 – Phanh đai đơn giản e) So sánh phanh đai với phanh má – Ưu điểm: Hình 9.11 – Phanh đai vi sai Phanh đai sử dụng rộng rãi kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, tạo mô men phanh lớn cách tăng góc ôm α – Nhược điểm: Trên máy xếp dỡ chủ yếu sử dụng loại phanh đai đơn giản Tuy nhiên, số loại cần trục, phanh má sử dụng nhiều so với phanh đai phanh đai có nhược điểm sau: 137 – Phanh đai gây uốn trục phanh, áp lực đai lên lên bánh phanh phân bố theo hàm efα độ mòn phanh theo quy luật – Phanh đai có mômen phanh không ổn đònh, thay đổi nhỏ hệ số ma sát f dẫn tới thay đổi lớn trò số mômen phanh – Đai phanh bò đứt, độ tin cậy sử dụng phanh đai so với phanh má 9.3.6 Phanh dọc trục a) Giới thiệu chung – Khái niệm Phanh dọc trục loại phanh mà lực tác dụng để tạo mômen phanh lực dọc trục Lực tác dụng dọc trục tạo lò xo, đối trọng sức người gây thông qua hệ thống tay đòn, hệ truyền động đóng mở phanh nhờ thủy lực hay khí nén – Phân loại phanh dọc trục Dựa theo bề mặt ma sát tạo mômen phanh, phanh dọc trục chia thành loại: – Phanh nón: Bề mặt ma sát tạo mômen phanh mặt nón – Phanh đóa: Bề mặt ma sát tạo mômen phanh mặt đóa Loại bao gồm: phanh đóa mặt ma sát (phanh đóa) phanh đóa nhiều mặt ma sát (phanh nhiều đóa) Hình 9.12 – Phanh dọc trục a) Phanh nón (1 – Đóa có mặt nón – đóa không quay; – Đóa có mặt nón – đóa quay; – Trục) b) Phanh đóa c) Phanh nhiều đóa (4 – Đóa quay với trục; – Đóa không quay; – Then bằng; – Rãnh trượt dẫn hướng); – Bệ (vỏ) máy b) Phanh nón – Cấu tạo: (xem hình 9.12a): Những chi tiết cấu thành phanh nón bao gồm (hình 9.12a): đóa có mặt nón bên lắp lỏng trục, chi tiết giữ cố đònh (không quay) Đóa có mặt nón lắp trục cấu nhờ then hoa Bề mặt ma sát để tạo mô men phanh mặt nón đóa đóa 2 – Nguyên tắc hoạt động phanh nón Việc đóng hay mở phanh nhờ cua kẹp vào rãnh may-ơ đóa có mặt nón (đóa di động) để dòch chuyển đóa di chuyển dọc theo trục Khi đóa di động đến áp vào mặt đóa có mặt nón (đóa không quay) gây lên mômen ma sát bề mặt tiếp xúc tạo mômen phanh có tác dụng dừng đóa quay trục cấu – Đặc điểm làm việc phanh nón: 138 Lực vòng vòng tròn trung bình mặt nón phanh xác đònh theo công thức: 2M p (9.38) P= D Khi phanh làm việc, lực vòng P cân với lực ma sát F, tổng áp lực pháp tuyến N mặt nón ( mặt tiếp xúc) viết: F P ΣN= = (9.39) f f đây: f – hệ số ma sát bề mặt phanh (mặt nón) Tổng áp lực pháp tuyến ΣN lực dọc trục K tác dụng vào đóa di động đóng phanh (F = f.ΣN) P.sinβ 2M p sinβ K = N.sinβ = = (9.40) f f D – Đường kính trung bình bề mặt ma sát Ta thấy: muốn lực điều khiển với lực đóng phanh K nhỏ góc β phải nhỏ, không nên chọn β nhỏ 150 để tránh tượng bò kẹt đóa phanh (đóa 2) mở phanh Thông thường chọn β = 20 ÷ 250 Áp suất bề mặt làm việc (mặt nón) (4.46).[2]: N K (9.41) p= = ≤ [ p] S c S c sinβ Sc – dieän tích tiếp xúc mặt nón (cm2) [p] – áp suất cho phép phanh nón, [p] = (1,0 ÷ 2,5) kG/cm2 c) Phanh đóa Trên hình 9.12b hình 9.12c sơ đồ nguyên lý phanh đóa – Phanh đóa (hình 9.12b) – Cấu tạo phanh đóa có cặp đóa ma sát: Phanh đóa coi trường hợp đặc biệt phanh nón góc đỉnh nón β = 900, vận dụng công thức (9.40) (9.41) để tính lực điều khiển K (lực dọc trục) áp suất bề mặt phanh sau: K P K = N sin900 = N = ; p= ≤ [ p] S f đây: S – diện tích mặt làm việc phanh: S = π ( D12 − D22 ) – Phanh nhiều đóa (hình 9.12c) – Cấu tạo phanh đóa có nhiều cặp đóa ma sát : Để tăng mômen phanh Mp giảm nhẹ lực đóng phanh K người ta dùng phanh nhiều đóa (hình 9.12c) Hệ thống đóa phanh làm việc đồng thời tác dụng lực dọc trục K (lực đóng phanh) 139 This document was created with Win2PDF available at http://www.win2pdf.com The unregistered version of Win2PDF is for evaluation or non-commercial use only This page will not be added after purchasing Win2PDF ... e fα + a p = M pnâng a1 + a e fα naâng (9.22) (9.23) (9.24) (9.25) (9.26) Khi a1 > a2 ta có Mphạ > Mphnâng Trường hợp tốt dùng cho cấu nâng với chiều quay hình 9.9 vì: với cấu nâng, hạ hàng yêu... chòu lực va đập lớn Một số thiết bò dừng bánh cóc có kết cấu đặc biệt làm giảm đáng kể độ ồn Vật Hình 9.1 – Thiết bò dừng bánh cóc liệu chế tạo cóc bánh a) Sự làm việc thiết bò; b) Kích thước cóc... Để tính trọng lượng cần thiết đối trọng G (đủ để đóng phanh) lực hút cần thiết nam châm điện (đủ lớn) để đảm bảo mở phanh, ta xét cân phần phanh xuất phát từ lực nén cần thiết N để tạo mômen phanh