CHƢƠNG 1 : CÁC CHI TIẾT VÀ THIẾT BỊ MÁY NÂNG
1.7. Cơ cấu nâng
1.7.1. Cơ cấu dẫn động bằng tay
Đối với những máy trục tải trọng nhỏ, làm việc không căng thẳng và với vận tốc chậm thƣờng dùng cơ cấu dẫn động bằng tay.
Hình 1.69: Tay quay Hình 1.70: Bánh kéo Hình 1.71: Sơ đồ CCN tay quay
Để dẫn động bằng tay có thể dùng tay quay (hình 1.69) và bánh kéo qua xích hàn (hình 1.70) nếu cơ cấu đặt trên cao.
Trên hình 1.71 là sơ đồ cơ cấu nâng quay tay. Khi thiết kế cơ cấu nâng quay tay cần tiến hành tính tốn theo trình tự sau đây:
1. Chọn dây cáp (hoặc dây xích).
2. Chọn sơ đồ treo vật (đơn giản trên một nhánh dây, hay có palăng, bội suất palăng). Thƣờng đối với các tải trọng dƣới 1 tấn dùng bội suất palăng a = 2.
3. Xác định lực căng dây lớn nhất Smax. 4. Tính và chọn dây, căn cứ vào Smax.
5. Xác định các kích thƣớc cơ bản của ròng rọc, tang hoặc đĩa xích dẫn (tùy thuộc vào đƣờng kính dây, chiều cao nâng…).
6. Xác định momen do vật nâng gây ra trên trục tang Mtg (hoặc Mđ.xích) Mtg max o t D = S 2η Hoăc: Mtg max o p t QD = S 2aη η trong đó: Q – trọng lƣợng vật nâng, N. Do – đƣờng kính tang tính đến tâm cáp, mm. ηp, ηt – hiệu suất của palăng và của tang. 7. Xác định mô men Mp trên trục dẫn (trục tay quay). Gọi P – lực của một công nhân trên tay quay;
80 Mp = θmPl
θ – hệ số tính đến sự làm việc khơng đều, phụ thuộc số ngƣời làm, lấy nhƣ sau:
m 1 2 4
θ 1 0,8 0,7
l – chiều dài (bán kính) tay quay lấy trong khoảng 250 ÷ 350 mm; nếu dùng bánh kéo thì lấy đƣờng kính bánh xe trong khoảng 300 ÷ 1000 mm.
Lực P của mỗi cơng nhân phải lấy thận trọng, tùy thuộc vào tính chất làm việc, theo bảng 7.
Bảng 7: Lực và vận tốc trung bình của tay cơng nhân
Tính chất cơng việc
Trên tay quay Trên bánh kéo Lực, N V ận tốc,
m/s Lực, N V ận tốc, m/s Liên tục (hoặc có nghỉ ngắn)
trong 6 – 8 giờ. 80 ÷ 100 0,9 ÷ 1,2 120 ÷ 160 0,6 ÷ 0,8 Ngắt quãng, có chu kỳ trong 6 -8
giờ nghỉ luôn thời gian ngắn (kéo dài dƣới 5 phút)
150 ÷ 160 0,7 ÷ 0,8 180 ÷ 200 0,5 ÷ 0,6 Thời gian rất ngắn (dật) Dƣới 300 0,3 ÷ 0,4 Dƣới 550 0,1 ÷ 0,2 8. Tính tỷ số truyền cần thiết của bộ truyền động từ trục dẫn (trục quay tay) đến trục tang (hay đĩa xích)
tg(dx) o p o M i = M η
ηo – hiệu suất của bộ truyền, lấy sơ bộ lúc đầu, sau điều chỉnh lại, nếu cần. Chú ý: đây là bƣớc cơ bản trong khi tính cơ cấu, bƣớc này phân biệt sự khác nhau giữa cách tính cơ cấu nâng quay tay và cách tính cơ cấu nâng dẫn động bằng động cơ. Trong cơ cấu nâng quay tay tính tỷ số truyền xuất phát từ quan hệ giữa mômen trên trục tang và mômen trên tay quay: tỷ số truyền phải đạt bao nhiêu để với khả năng nhân lực sẵn có (m.P), có thể tạo ra mơmen thắng đƣợc mơmen do vật nâng gây ra trên trục và thắng các lực cản trong cơ cấu nâng đƣợc vật lên. Ở đây ta không quan tâm đến việc bảo đảm vận tốc cho trƣớc của vật nâng. Kết quả vận tốc nâng vật vn sẽ tính đƣợc, xuất phát từ luật bảo toàn năng lƣợng.
n m m n Q.v = φ .P.η φ .P.η v = v = (m/s) Q tg Ở đây:
81 vtq – vận tốc tay quay m/s
η – hiệu suất của cơ cấu với tải trọng < 3t η = 0,85 ÷ 0,9
9. Theo tỷ số truyền io đã tính đƣợc, chọn loại truyền động và tính bộ truyền động đó. Trong cơ cấu nâng tay quay thƣờng dùng truyền động bánh răng hình trụ để hở hoặc bộ truyền trục vít để hở.
10. Quyết định chỗ đặt phanh, tính mô men phanh, chọn và tính phanh. Nếu dùng tay quay an tồn thì tính tay quay an tồn theo mơmen phanh u cầu.