Tài liệu Máy nâng chuyển_ Chương 2 docx

Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 1 CHƯƠNG 2- NHỮNG LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ CƠ CẤU NÂNG § 1. Sơ đồ cơ cấu nâng 1.1. Sơ đồ cơ cấu nâng loại I + Mô men phụ tải do vật nâng gây ra trên trục tang là: 2 D Q. 2 D .SM 00 0v == Trong đó: S 0 - là lực căng dây cuốn lên tang, (N); Q- trọng lượng vật nâng, (N); D 0 - đường kính tang, (mm). - Cấu tạo: Hình (2-1) Hình (2-1) Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 2 § 1. Sơ đồ cơ cấu nâng + Mô men lực phát động tác dụng lên trục tang là: M p = P.R (N.m). Trong đó: P- Là lực phát động (hay lực dẫn động), (N); R- Cánh tay đòn của lực P, (mm). Hình (2-1) - Phương trình chuyển động của cơ cấu (đối với trục tang) là: M v = M p (2-1) 2 D .QM 0 V = 0 D Q 2P.R = P.RM P = Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 3 § 1- SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG 1.2. Sơ đồ cơ cấu nâng loại II - Cấu tạo: Hình (2-2) - Phương trình chuyển động của cơ cấu (đối với trục tang) là: M v = M p 0 D Q 0 2P.R.i = (2-2) 2 D .QM 0 V = 0P i.R.PM = - Mômem của lực phát động P Hình (2-2) Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 4 1.2. Sơ đồ cơ cấu nâng loại II + So sánh giữa biểu thức (2-1) và (2-2): - Khả năng tải của cơ cấu loại II tăng lên i 0 lần (Tức là cùng một lực P (hoặc mômen M) dẫn động thì cơ cấu nâng loại II nâng được vật nâng lớn hơn gấp i 0 lần so với cơ cấu nâng loại I); - i 0 càng tăng thì độ phức tạp của cơ cấu càng lớn, giá thành tăng cao, độ chính xác giảm, hiệu suất giảm. (2-1) 0 D Q 2P.R = 0 D Q 0 2P.R.i = (2-2) Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 5 1.3. Sơ đồ cơ cấu nâng loại III - Cấu tạo: Hình (2-3) - Phương trình chuyển động của cơ cấu (đối với trục tang) là: M v = M p Hình (2-3) ( ) 0 0 D i.R.P22 Q = (2-3) 0P i.R.PM = 2 Q SS 2 D .SM 10 0 0v == = Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 6 1.3. Sơ đồ cơ cấu nâng loại III + So sánh giữa biểu thức (2-2) và (2-3) - Khả năng tải của cơ cấu loại III tăng lên 2 lần (mà thực chất là giảm tải tác dụng vào tang xuống hai lần ). ( ) 0 0 D i.R.P22 Q = (2-3) 0 0 D i.R.P2 Q = (2-2) Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 7 § 1- SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG + Sơ đồ cơ cấu nâng tổng quát: - Phương trình chuyển động của cơ cấu là: M v = M p (2-4) ( ) 0 0 D 2P.R.i4 = Q 0P i.R.PM = 4 Q SSSS 3210 ==== 2 D .SM 0 0v = Hình (2-4) Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 8 § 1- SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG ( ) 0 0 D 2P.R.i4 Q = (2-4) + So sánh giữa biểu thức (2-2) và (2-4): - Khả năng tải của cơ cấu tăng lên 4 lần. 0 D 02P.R.i = Q (2-2) - Khi a càng tăng thì khả năng tải càng lớn, nhưng số puli (ròng rọc) tăng lên, cơ cấu càng phức tạp, cồng kềnh, tổn thất ma sát càng lớn, độ mòn của dây cũng tăng lên. - Khi đưa vào cơ cấu nâng một bộ truyền giảm tốc (i 0 ) hoặc hệ ròng rọc (có bội suất là a) đều làm cho khả năng tải của cơ cấu tăng lên. Vì thế khi thiết kế cơ cấu nâng phải chọn các trị số này một cách hợp lý. (2-5) (2-4) - Phương trình tổng quát - a: là hệ số giảm tải tác dụng lên tang 0 0 i 2 D R.P .aQ = (2-2) Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 9 § 1- SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG 1.4. Các bộ phận chủ yếu của cơ cấu nâng Cơ cấu nâng thông thường bao gồm các bộ phận chủ yếu sau đây: + Bộ phận dẫn động; + Bộ phận truyền động; + Tang cuốn (cáp hoặc xích); + Bộ phận mang giữ tải; -Thiết bị nhận vật nâng (như móc, gầu ngoạm…); - Dây (cáp hoặc xích); - Puli (ròng rọc). + Thiết bị giữ vật treo và điều chỉnh vận tốc. Ngoài ra còn có thiết bị an toàn, thiết bị điều khiển. + Tang cuốn (cáp hoặc xích); + Bộ phận mang giữ tải; -Thiết bị nhận vật nâng (như móc, gầu ngoạm…); - Dây (cáp hoặc xích); - Puli (ròng rọc). + Thiết bị giữ vật treo và điều chỉnh vận tốc. Ngoài ra còn có thiết bị an toàn, thiết bị điều khiển. Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 10 §2 Hệ ròng rọc - Palăng 2.1. Khái niệm - Hệ ròng rọc (hay còn gọi là Palăng): Là hệ gồm các puli và dây cuốn dùng trong cơ cấu nâng nhằm giảm bớt lực căng dây và mômen tác dụng lên tang. Hình 2–5 Palăng đơn a-bội suất 2; b- bội suất 4 không có puli dẫn hướng; c-bội suất 4 có puli dẫn hướng; ca b [...]... S2 2 A = S1 + S2 − 2S1S2 cosθ 2 Hình 2 12 S2 = S1 θ A = 2. S1 sin 2 Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 18 2. 4 Lực cản và hiệu suất của palăng Ta có mô men ma sát tại ổ trục là: Mms = A.f.ρ θ A = 2. S11sin 2. S 2 θ M ms = S1.f d sin ms 1 2 Hình 2 12 Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 19 2. 4 Lực cản và hiệu suất của palăng Mms = Mc = W2.R M ms θ = S1.f d sin 2 θ W2 R = S1.f d sin 2 d θ W2 = S1.f sin R 2. .. có: Q S1 = S2 = S3 = S4 = 4 - Ở trạng thái động có: Q S1 ≠ S2 ≠ S3 ≠ S4 ≠ 4 Ta có: S1 + S2 + S3 + S4 = Q Sv S2 S3 S4 η= = = = Sr S1 S2 S3 ⇒ S2 = η S1 Hình 2 14 Q = S1.(1 + η + η 2 + η 3) ⇒ S3 = η S2 = η 2S1 ⇒ S4 = η S3 = η 3S1 S1 = S max Q = 1 + η + η 2 + η3 Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 23 2. 4 Lực cản và hiệu suất của palăng S1 = S max Q = 1 + η + η 2 + η3 S1 = η.S0 S0 = Smax Q = 2 3 1+ η + η... thÐp ( ) 20 2. 4 Lực cản và hiệu suất của palăng Ta có: W = W 1 + W2 d θ W2 = S1.f sin R 2 W1 = β′S1 d θ  ′ W = S1  β + f sin  R 2  d θ  S2 = S1 1 + β′ + f sin  R 2  W = S2 – S1 S2 = β.S1 β Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 21 2. 4 Lực cản và hiệu suất của palăng + Hiệu suất của Puli - Được xác định bằng tỷ số giữa lực căng ở nhánh vào và lực căng ở nhánh ra S S η= v Sr = 1 S2 S2 = β.S1.. .2. 2 Phân loại - Palăng đơn: chỉ có một đầu dây cuốn lên tang - Palăng kép: có hai đầu dây cuốn lên tang Hình 2 6 Hình 2 7 Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 11 2 - Hệ ròng rọc - Palăng + Các loại Palăng Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 12 2 .2 Phân loại Hình 2 6 Hình 2 7 Puli được sử dụng trong máy trục được chia thành: – Puli cố định: Là puli có... luyÖn kim – c¸n thÐp Hình 2 9 15 2. 4 Lực cản và hiệu suất của palăng a, Lực cản và hiệu suất của puli + Lực cản - Trạng thái tĩnh thì lực căng S 1 = S2 - Trạng thái động thì lực căng S1 ≠ S2 Gọi lực cản puli là W thì: W = S2-S1 (N) Hình 2 10 (2- 6) Qua nghiên cứu lực cản này sinh ra từ hai thành phần : W = W 1+ W 2 (N) (2- 7) Trong đó: W1: Lực cản do độ cứng của dây (lực cản tĩnh); W2: Lực cản do ma sát giữa... cuốn lên tang và vận tốc nâng vật a= v tg v ng - Vtg: vận tốc đầu dây cuốn lên tang; - Vng: vận tốc nâng vật n a= m - n: số đầu dây treo vật - m: số đầu dây cuốn lên tang a - Là thông số biểu thị khả năng giảm tải tác dụng lên tang Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp Hình 2 8 14 2. 3 Bội suất của palăng n a= m Ví dụ: Hình 2 8: n = 4, m = 1 ⇒ a = 4 Hình 2 9: n = 4, m = 2 ⇒ a = 2 Hình 2 8 Bé m«n c¬ khÝ luyÖn... thÐp 16 2. 4 Lực cản và hiệu suất của palăng  Xác định thành phần lực cản W1 Từ điều kiện cân bằng mô men, ta có: S1.(R + c) = S2.(R – b) W2 = 0 S2 ≈ S1 + W1 S1.(R + c) = (S1 + W1).(R – b) c+b c+b 1 W1 = S1 = S1 R −b R 1− b R b . S 1 21 SSA += cosθS2SSSA 21 2 2 2 1 −+= 2 sinS.2A 1 θ = S 2 = S 1 Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 19 2. 4. Lực cản và hiệu suất của palăng Hình 2 12 Ta có mô men. NÂNG ( ) 0 0 D 2P.R.i4 Q = (2- 4) + So sánh giữa biểu thức (2- 2) và (2- 4): - Khả năng tải của cơ cấu tăng lên 4 lần. 0 D 02P.R.i = Q (2- 2) - Khi a càng