Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Máy nâng chuyển - Chương 4 cung cấp cho người học những kiến thức về bộ phận cuốn dây và dẫn hướng dây như: Khái niệm chung, tang cuốn cáp, ròng rọc và đĩa xích, palăng. Mời các bạn cùng tham khảo.
Chương BỘ PHẬN CUỐN DÂY VÀ DẪN HƯỚNG DÂY CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Khái niệm chung Tang: phận dây CCN, biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến nâng/hạ vật Ròng rọc: phận dẫn hướng dây Palăng: phận gồm ròng rọc, cố định di động, liên kết với dây, dùng để giảm lực căng dây tăng vận tốc CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.1 Tang cáp Cấu tạo chung Tang thường có dạng ống trụ, hai đầu có moayơ để lắp với trục, chuyển động quay Vật liệu tang: gang thép Bề mặt làm việc nhẵn (tang trơn) cắt rãnh dạng ren trịn có bước lớn đường kính cáp tránh cáp chà xát vào (tang xẻ rãnh) Tang dùng để lớp nhiều lớp cáp chồng lên CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tang trơn d Do gờ dc Khi nhiều lớp cáp, tang cần có gờ chặn Chiều cao gờ tính từ lớp cáp cần tối thiểu 1,5 đường kính cáp tránh cáp tuột khỏi tang L gờ = 1,5.dc CuuDuongThanCong.com t = dc https://fb.com/tailieudientucntt Tang xẻ rãnh I D dc L D Do D1 Do d I t R = 0,55d c t = dc+ D Kích thước rãnh cáp CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Các kích thước d Do gờ dc CuuDuongThanCong.com Chiều dài tối thiểu phần cáp tang L Chiều dày thành tang d L gờ = 1,5.dc Đường kính danh nghĩa Do t = dc https://fb.com/tailieudientucntt Đường kính danh nghĩa Đường kính đo theo tâm lớp cáp Xác định từ điều kiện tăng độ bền lâu cho cáp: D0 ≥ h1.dc với dc – đường kính cáp h1 – hệ số, tra tiêu chuẩn theo CĐLV cấu nâng TCVN 5864-1995 quy định giá trị tối thiểu h1 Lưu ý: với CCN dẫn động đ/cơ, đường kính tang cần tính lại, đảm bảo vận tốc nâng cho trước CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chiều dài cáp Tính từ số vịng cáp lớp (Z) khoảng cách vòng cáp (bước cáp - t): L ≥ Z.t • Bước cáp t ≈ dc với tang trơn; t ≈ 1,1.dc với tang xẻ rãnh • Số vịng cáp lớp tính theo công thức: Z = Z1 + Z2 + Z3 với Z1 = a.H/(p.D0) – số vòng làm việc (H – chiều cao nâng; D0 – đường kính tang; a – bội suất palăng) Z2 = 1,5 – số vòng cáp dự trữ tang Z3 = – số vòng phục vụ cố định cáp lên tang • Khi n lớp cáp tang lấy Z ≈ Z1/n 4-8 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chiều dày thành tang Chiều dày d thường chọn trước theo vật liệu tang: • Thép: d = 0,001.D0 + (mm) Gang: d = 0,002.D0 + (6…10) ≥ 12 (mm) với D0 – đường kính tang, tính mm Kiểm tra tang với kích thước chọn độ bền: • • Với tang ngắn (L/D0 ≤ 3) cần kiểm nghiệm độ bền nén: tang tính ống dày chịu áp suất dây với lực căng Smax xiết lên tang sinh • Khi tang dài (L/D0 > 3) cần tính đến ảnh hưởng uốn xoắn Xem chi tiết… CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Cố định cáp lên tang A-A A A Cáp C¸p Vít chặn Bulông kẹp CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lực cản hiệu suất ròng rọc W Khi chưa quay: S2 = S1 Khi quay theo chiều hình vẽ, lực cản W nên S2 > S1 hay S2 = S1 + W n Các loại lực cản chính: • Lực cản độ cứng S1 S2 dây (Wc) • Lực cản ma sát ổ đỡ trục (Wo) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lực cản độ cứng dây b c S1 S2' = S1+W c S1(D0/2+b) = S’2(D0/2-c) S1(D0/2+b) = (S1+Wc)(D0/2-c) Wc = S1(b+c)/(0,5D0- c) = S1.j CuuDuongThanCong.com Do độ cứng nên vào nhả khỏi ròng rọc dây bị lệch so với trường hợp lý tưởng khoảng b c hình vẽ S’2 = S1 + Wc Kết hợp phương trình cân mơmen tính lực cản độ cứng dây Wc = S1.j https://fb.com/tailieudientucntt Lực cản độ ma sát ổ S1 S2'' =S1 +W o Lực tác dụng lên ổ: a S = S + S''2 => S @ 2S1 sin Lực ma sát ổ: F = S.f Tạo mômen cản quay: Tc = F.d/2 CuuDuongThanCong.com Giả sử rịng rọc đường kính D0 lắp ổ trượt có đường kính ngõng d S”2 = S1 + Wo với Wo lực cản ma sát ổ Từ mơmen cản quay Tc tính lực cản ma sát ổ Wo = Tc / 0,5D0 = S1.x x = 2sin(a/2).f.d/D0 https://fb.com/tailieudientucntt Hiệu suất ròng rọc Hiệu suất = cơng suất có ích / cơng suất bỏ * Trường hợp ròng rọc S1 cố định: n S1 Q , S CuuDuongThanCong.com , v0 S ,v C.s có ích Pci = Q.vn C.s bỏ Pbr n= S2.v0 Lực căng dây S1 = Q Vận tốc dây v0 = Hiệu suất h = S1/S2 (là tỷ số lực căng dây , nhánh S1 vàQnhánh nhả S2) https://fb.com/tailieudientucntt Hiệu suất rịng rọc (tiếp ) Hiệu suất = cơng suất có ích / cơng suất bỏ S1 S n ,v * Trường hợp ròng rọc di động: C.s có ích Pci = Q.vn C.s bỏ Pbr = S2.v0 Lực căng dây S1+S2 = Q Vận tốc dây v0 = 2.vn Hiệu suất hdđ > S1/S2 * Trong tính tốn thường lấy: hdđ = h = 0,94 0,98 với ròng rọc cáp; h = 0,94 0,96 với rịng rọc xích (đĩa xích) Q , CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.3 Palăng Khái niệm chung Hệ thống ròng rọc cố định di động, liên kết với dây Tuỳ công dụng, palăng phân làm loại: Palăng lợi lực (hình a) Palăng lợi vận tốc (hình b) S1' Sa S1 S2 Sa Q,v n S1'' S2 S1 P, vP tang Q CuuDuongThanCong.com (b) (a) https://fb.com/tailieudientucntt 4.3.1 Palăng lợi lực Bội suất (a): số lần giảm lực căng dây so với treo vật trực tiếp dây xét trạng thái đứng im (các rịng rọc khơng quay) Có thể xác định bội suất a qua số nhánh dây treo vật Trên hình vẽ palăng có bội suất a = Trong tính tốn, palăng thể dạng khai triển CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tính tốn palăng lợi lực Cho sơ đồ khai triển palăng Xác định lực căng dây lớn Smax=? nằm đâu? Khi nâng hay hạ? Hiệu suất hệ thống hp=? S 1' Sa '' S2 S1 S1 tang (a) Q CuuDuongThanCong.com Phương pháp: dựa vào quan hệ lực căng dây nhánh ròng rọc hiệu suất h = Scuốn/Snhả Từ đó, xét rịng rọc hệ thống palăng https://fb.com/tailieudientucntt Tính tốn (tiếp) Khi nâng vật Các ròng rọc quay theo chiều S'1 hình vẽ Lực căng dây nhánh vào ròng rọc bé Sa Sa-1 S2 S1 S''1 nhánh nhả nên suy Smax = S”1 = Stang Lực căng lớn nằm nhánh vào tang tang Tổng lực căng dây cân với Q: Q = S1 + S2 + + Sa Từ quan hệ hiệu suất ròng rọc: Q S1 = S1 = S1.1 S2 = S1.h = S1.h1 • Smax = S1 / ht = Q.(1-h) / [(1-ha)ht] • Hiệu suất palăng: hp = Q / (a.Smax) Sa = Sa-1.h = S1.ha-1 Khi hạ nào? Q = Si = S1 (1+ h+ + ha-1 ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Palăng kép Palăng đơn Palăng kép • Bội suất palăng kép ký hiệu "2a" số nhánh dây treo vật (trên sơ đồ : 2a = 4) • Rịng rọc trung gian khơng quay, đóng vai trị cân nên tính tốn Smax thay palăng đơn với bội suất a' = 2a/2 tải Q' = Q/2 Q D Q D= CuuDuongThanCong.com • Hiệu suất palăng hp=Q' / (a'.Smax) https://fb.com/tailieudientucntt 4.3.2 Palăng lợi vận tốc S1 = S1 S2 = S1.h S1 S2 = S1.1 = S1.h1 Sa = Sa-1.h = S1.ha-1 P = Si = S1 (1+ h+ + ha-1 ) (1) Sa Q, Smax = S1; Sa = Q / h => Q = S1.ha P, vP Từ (1) (2) (3) tìm quan hệ P, Q, Smax CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt (2) (3) Các lưu ý chung palăng Lực căng cáp Palăng kép Số ròng rọc “t” Sơ đồ đặc biệt Bội suất ký hiệu “2a” Rịng rọc cân khơng quay Tính tốn coi palăng đơn với a’ = “2a”/2 Q’=Q/s Chỉ tính số rịng rọc phía tang cáp Trường hợp gặp sơ đồ đặc biệt cần thiết lập công thức để tính lực căng cáp lớn S’1 S1 S S2 Q next… CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Hệ số đường kính với tang rịng rọc (TCVN 5864-1995) Nhóm CĐLV cấu M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 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: Đường kính danh nghĩa tang: D0 h1.dc Đường kính ròng rọc dẫn hướng: D2 h2.dc Đường kính rịng rọc cân bằng: D3 h3.dc Với cần trục tự hành: h1 = 16; h2 = 18; h3 = 14 với CCN tải h1 = 14; h2 = 16; h3 = 12,5 với CCN cần Đường kính rịng rọc ma sát thang máy: D 40.dc (TCVN 6395:1998) Back CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Kiểm tra tang cáp độ bền Với tang ngắn (L/D0 ≤ 3) cần kiểm nghiệm độ bền nén: tang tính ống dày chịu áp suất ngồi 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 [s] = 70…90 MPa với gang; 100…120 MPa với thép Khi tang dài, cần tính đến uốn xoắn: s s n tđ CuuDuongThanCong.com s M tđ u s n s , 75 T Wu Back https://fb.com/tailieudientucntt • Khi hạ vật, rịng rọc quay theo chiều ngược lại Các nhánh cuốn/nhả đổi vai trò cho Lực căng lớn nă,f nhánh xa tang Smax hạ vật S'1 S''1 Sa Sa-1 S2 S1 • Tổng lực căng dây cân với Q: tang Q = S1 + S2 + + Sa • Từ dễ dàng suy ra: S*max = Sa = Q.(1-h) / (1-ha) CuuDuongThanCong.com Q Back https://fb.com/tailieudientucntt ... rịng rọc (TCVN 58 6 4- 1995) Nhóm CĐLV cấu M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 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... = S1.h = S1.h1 • Smax = S1 / ht = Q.(1-h) / [(1-ha)ht] • Hiệu suất palăng: hp = Q / (a.Smax) Sa = Sa-1.h = S1.ha-1 Khi hạ nào? Q = Si = S1 (1+ h+ + ha-1 ) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt... số, tra tiêu chuẩn theo CĐLV cấu nâng TCVN 58 6 4- 1995 quy định giá trị tối thiểu h1 Lưu ý: với CCN dẫn động đ/cơ, đường kính tang cần tính lại, đảm bảo vận tốc nâng cho trước CuuDuongThanCong.com