3. Tính động học
3.2. Kiểm nghiệm đai về lực vòng riêng
Để đảm bảo độ an toàn thì lực vòng riêng trên đai phải thỏa mãn điều kiện:
2 m đ t q=F .K / b q .v+ q Trong đó:
q – lực vòng riêng trên đai (N/mm); Ft – lực vòng (N); Kđ – hệ số tải trọng động, tra trong Bảng 3.5; b – chiều rộng đai; qm – khối lượng 1 mét đai có chiều rộng 1 mm (kg/(m, mm)), trị số qm cho trong bảng 4.31; v – vận tốc vòng (m/s); q – lực vòng riêng cho phép (Bảng 3.3).
q = q .C .C .C .Co Z u r o
Với qo – là lực vòng riêng cho phép (N/mm) được xác định bằng thực nghiệm ứng với đai có tỉ số truyền u ≥1 (thỏa mãn do u=2), số răng đồng thời ăn khớp trên bánh đai nhỏ zo= 8 ≥ 6, trị số qo cho trong bảng 4.31; C – hệ số kể đến ảnh hưởng của số Z răng đồng thời ăn khớp (Bảng 3.4); Cu – hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền (Bảng 3.6); Cr– hệ số kể đến ảnh hưởng của chế độ làm việc (Bảng 3.7); Co– hệ số kể đến ảnh hưởng của việc bố trí bộ truyền và phương pháp căng đai (Bảng 3.8).
Bảng 3.3. Trị số khối lượng một mét đai qm và lực vòng riêng cho phép [qo] qm, [qo]
Modun m, mm
2 3 4 5 7 10
qm, kg/(m, mm) 00032 0004 0005 00075 0009 0011
[qo], N/mm 5 10 15/25 (*) 35 45 60
Chú ý: (*) [qo] = 15 N/mm khi đường kính dây bằng 0,35 mm và [qo] = 25 N/mm khi đường kính dây bằng 0,65 mm
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang 49
Z
C – hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đồng thời ăn khớp (Bảng 3.4)
Bảng 3.4. Hệ số kể đến ảnh hưởng của số răng đồng thời ăn khớp
Zo 6 5 4
Cz 1 0,8 0,6
Bảng 3.5. Trị số của hệ số tải trọng động Kđ Đặc tính tải trọng Loại máy
Hệ số Kđ khi dẫn động bằng động cơ nhóm I II Tải trọng tĩnh, tải trọng mở máy đến 120% tải trọng danh nghĩa
Máy phát điện, quạt, máy nén và máy bơm li tâm, băng tải, máy tiện, máy khoan, máy mài
1,0 1,1
Tải trọng dao động nhẹ, tải trọng mở máy đến 150% tải trọng danh nghĩa
Máy bơm và máy nén khí kiểu pittong có 3 xylanh trở lên, xích tải, máy phay, máy tiện rơvônve
1,1 1,25
Tải trọng dao động mạnh, tải trọng mở máy đến 200% tải trọng danh nghĩa
Thiết bị dẫn động quay 2 chiều, máy bào, máy xọc; máy bơm và máy nén khí một trong hai xylanh; vít vận chuyển và máng cào; máy ép kiểu vít và máy ép lệch tâm có vô lăng nặng; máy kéo sợi, máy dệt
1,25 1,5
Tải trọng va đập và rất không ổn định, tải trọng mở máy đến 300% tải trọng danh nghĩa
Máy ép kiểu vít và máy ép lệch tâm có vô lăng nhẹ; máy nghiền đá, máy nghiền quặng; máy cắt tấm, máy búa, máy mài bi, cần trục, máy xúc đất
1,5…1,6 1,7
Chú thích: 1. Động cơ nhóm I gồm: động cơ điện một chiều, động cơ xoay chiều một pha, động cơ không đồng bộ kiều lồng sóc, tuabin nước, tuabin hơi; động cơ nhóm II gồm: động cơ xoay chiều đồng bộ, động cơ xoay chiều không đồng bộ kiều dây quấn, động cơ đốt trong. 2. Trị số bảng ứng với chế độ làm việc 1 ca. Khi làm việc 2 ca: lấy trị số trong bảng tăng thêm 0,1; Khi làm việc 3 ca tăng thêm 0,2.
u
C – hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền (Bảng 3.6)
Bảng 3.6. Hệ số kể đến ảnh hưởng của tỉ số truyền
u 1 12 16 18 22 24 ≥3
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang 50
r
C – hệ số kể đến ảnh hưởng của chế độ làm việc (Bảng 3.7)
Bảng 3.7.Hệ số kể đến ảnh hưởng của chế độ làm việc
Tĩnh Dao động nhẹ Dao động mạnh Va đập
1 ÷ 0,85 0,9 ÷ 0,80 0,8 ÷ 0,70 0,7 ÷ 0,60
o
C – hệ số kể đến ảnh hưởng của việc bố trí bộ truyền (Bảng 3.8)
Bảng 3.8. Hệ số kể đến ảnh hưởng của việc bố trí bộ truyền và phương pháp căng đai Kiểu truyền động
Góc nghiêng của đường tâm bộ truyền đối với đường nằm ngang
Từ 0 đến 60° Từ 60° đến 80° Từ 80 đến 90°
Tự căng (căng đai tự động) 1 1 1
Truyền động thường 1 0,9 0,8
Truyền động chéo 0,9 0,8 0,7
Truyền động nừa chéo 0,8 0,7 0,6
• Xác định giá trị các đại lượng: - Ft =182, 25(N) đã tính ở trên;
- Kđ = 1 do đặc tính tải trọng tĩnh, tải trọng mở máy đến 120% tải trọng danh nghĩa; - qm = 0,004 (kg/(m, mm)) với mođun m= 3 (mm);
- v = 17,97 (m/s) đã tính ở trên; - b = 18 (mm) thông số đầu vào; - qo
= 10 (N/mm) với mođun m= 3 (mm);
- CZ= 1 vì số răng đồng thời ăn khớp trên bánh đai trục khuỷu zo= 8 ≥ 6 nên không ảnh hưởng tới lực vòng riêng cho phép trên đai;
- Cu= 1,125 với u= 2;
- Cr= 1 vì bộ truyền chịu tải trọng tĩnh; - Co= 1 vì bộ truyền căng đai tự động.
• Lực vòng riêng trên đai:
2 2
t đ m
q=F .K / b+q .v =182, 25.1 / 18+0, 004.17,97 =11, 42 (N/mm)
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trang 51
q = q .C .C .C .Co Z u r o =10.1.1,125.1.1 11, 25= (N/mm)
Kiểm nghiệm đai về lực vòng riêng sau khi đã tính toán thông số về q – lực vòng riêng và q – lực vòng riêng cho phép trên đai ta có nhận xét: Lực vòng riêng có giá trị lớn hơn không đáng kể lực vòng riêng cho phép trên đai (11,44 > 11,25) – con số chênh lệch rất bé so với giá trị của chúng, tuy vậy nếu ta chỉ nhìn nhận vấn đề máy móc theo công thức thì điều này có nghĩa đai không thỏa mãn điều kiện kiểm nghiệm về lực vòng riêng. Tuy nhiên, khi nhìn nhận vấn đề bao quát bằng việc xét tới một vài yếu tố quan trọng khác như điều kiện làm việc của bộ truyền đai chỉ là dẫn động một phần công suất từ trục khuỷu tới trục cam nhằm điều khiển cơ cấu phân phối khí hoạt động theo đúng chu trình làm việc của động cơ và dẫn động trục trung gian thì ta thấy bộ truyền đai nói chung hay đai nói riêng phải làm việc với tải trọng không lớn; bộ truyền làm việc với mức tải lớn nhất có thể sẽ giúp tăng hiệu suất làm việc lên mức cao nhất nên con số rất bé mà lực vòng riêng lớn hơn lực vòng riêng cho phép ta có thể bỏ qua, có nghĩa là đai thỏa mãn điều kiện kiểm nghiệm về lực vòng riêng.