a) Ưu nhược điểm của đai - Ưu điểm:
+ Có thể truyền động các trục xa nhau + Đơn giản, làm việc êm
+ Có khả năng phòng quá tải và cắt rung động - Nhược điểm:
+ Kích thước bộ truyền lớn, lực tác dụng lên ổ truyền lớn + Tỉ số truyền không ổn định
+ Tuổi thọ thấp b) Vật liệu làm đai
- Hệ số ma sát lớn để lực tác dụng lên ổ nhỏ
- Đủ độ bền mỏi và độ bền mòn để truyền được tải trọng và làm việc trong một thời gian nhất định
- Mô đun đàn hồi tương đối nhỏ để ứng suất uốn sinh ra nhỏ
- Do vậy vật liệu làm đai thường dùng: Sợi vải, sợi tổng hợp, cao su, da động vật,… c) Chọn các thông số bộ truyền
- Do hệ thống chỉ phải di chuyển các xe ô tô nhỏ nên ta chọn một số thông số của bộ truyền đai :
+ Chiều dài trục: 400 (mm)
+ Vận tốc của đai là: V = 0,07 (m/s) + Tải trọng tối đa : 𝑚𝑚𝑎𝑥 = 1 (kg)
Do trục động cơ đã qua giảm tốc gắn trực tiếp với con lăn dẫn động dây đai nên không cần tính toán tỉ số truyền từ trục động cơ sang trục con lăn mà cần phải tính toán và chọn tỉ số truyền của động cơ để tiến hành chọn động cơ, sau đó tiến hành chọn module đai cho phù hợp.
- Công suất động cơ truyền động đai được tính như sau:
t ct
P P =
57 Trong đó:
+ Pct: là công suất cần thiết trên trục động cơ + Pt: là công suất tính toán trên trục máy công tác + : là hiệu suất truyền động hệ thống
- Vì trong quá trình vận chuyển, tải trọng của dây đai không đổi: 𝑃𝑡 = 𝑃𝑙𝑣 Trong đó :
+ Plv là công suất làm việc trên trục máy công tác.
Đai răng làm việc trên nguyên lý truyền động dùng lực ma sát giữa răng và con lăn. Xét tại thời điểm đai đang vận chuyển với khối lượng xe là lớn nhất. Lực tác dụng như sau:
Hình 3. 11: Tính toán bộ truyền đai răng
Trong đó:
+ Pmax: là trọng lượng ứng với khối lượng xe là lớn nhất + Fc: là lực căng đai
+ S : là lực liên kết
- Giả sử khi có tải đai võng xuống một góc ,ta có phương trình:
max c P S.sin 2 S.cos F = = (12) max c P F 2.tan = - Trong quá trình hoạt động chịu tải:
k c ax ms m P . F F F 2.ta . n = = = (13)
58 Trong đó:
+ : là hệ số ma sát giữa pulley và dây đai + Fk: là lực kéo dây đai
+ Fms: là lực ma sát dây đai
- Công suất làm việc trên trục máy công tác:
max lv k P . .v P F .v 2.tan = = (14) Với: + 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 𝑚𝑚𝑎𝑥.g = 1.9,8 = 9,8 (N)
+ Lấy 𝜇 = 0,4 do hệ số ma sát giữa dây đai và con lăn nhỏ
+ Dây đai kích thước nhỏ, tải trọng phải chịu tối đa thấp nên góc võng là không đáng kể. Chọn =max 1
+ Vận tốc mong muốn của bộ truyền đai v = 0,07 (m/s) - Thay vào công thức (14) ta được:
𝑃𝑙𝑣 = 𝑃𝑚𝑎𝑥.𝜇.𝑣 2𝑡𝑎𝑛𝜃 = 9,8.0,4.0,07 2𝑡𝑎𝑛1𝑜 = 7,86 (W) - Hiệu suất hệ dẫn động: 𝜂 = 𝑛𝑜𝑙.𝑛đ (15) Trong đó:
+ 𝑛đ = 0,95 - hiệu suất của 1 bộ truyền đai để hở. + =ol 0,99 - hiệu suất của 1 cặp ổ lăn được che kín - Thay vào công thức (15) ta được:
𝜂 = 𝑛𝑜𝑙.𝑛đ = 0,95.0,99 = 0,94 => 𝑃𝑐𝑡 = 𝑃𝑡
𝜂 = 7,86
0,94 = 8,36 (W)
Để đảm bảo động cơ hoạt động ổn định, an toàn, tránh quá tải gây hỏng hóc, công suất của động cơ phải lớn hơn công suất cần thiết: Pdc Pct