Đồ án tốt nghiệp (2.8)
2.4.2. Thiết kế cánh tay đòn
Trong đồ án, yêu cầu đặt ra thiết kế máy đo mô men xoắn chuẩn 0,25kN.m vì vậy chọn chiều dài của cánh tay đòn lý thuyết là 500mm và cánh tay có thể chịu được tải tối đa là 50Kg. Với chiều dài của cánh tay đòn lý thuyết là 500mm tính toán cho chiều dài của cánh tay đòn thực tế. Đai bao trục có đường kính ngoài là 275mm chiều dài của bề mặt lắp ráp các cánh tay đòn là 134mm nên độ dài từ trọng tâm hình học cho đến bề mặt lắp ráp cánh tay đòn được tính như sau :
Đồ án tốt nghiệp
Đây là tổng chiều dài của cánh tay đòn. Để đảm bảo chiều dài của cánh tay đòn luôn luôn là 500mm, bề mặt tiếp xúc với dây cáp treo tải phải có dạng cung tròn, với đầu cánh tay đòn có bề mặt tiếp xúc với dây cáp treo tải có dạng cung tròn thì khi cánh tay đòn xoay đi 1 góc, dây cáp luôn tiếp xúc với đầu cánh tay đòn tại điểm tiếp tuyến của dây cáp với cung tròn tại đầu cánh tay đòn khiến cho chiều dài tính từ tâm đường tròn đến tiếp điểm (hay phương thẳng đứng của cáp treo, hay trọng lực tác dụng) luôn là 500mm không đổi.
Để sản xuất cánh tay đòn, giải pháp tốt nhất giúp việc gia công chế tạo vừa dễ dàng vừa tiết kiệm chi phí là thiết kế nó làm 2 phần, phần đầu tiên có mặt tiếp xúc với cáp treo tải và phần thứ 2 có mặt để lắp ráp với đai bao trục.
Phần đầu tiên có đường cong với bán kính là 500mm, 5 lỗ ∅20 để giảm trọng lượng của cánh tay đòn. Chiều rộng của cánh tay đòn là 75mm và độ dày là 15mm.
Hình 2.11: Phần đầu của cánh tay đòn.
Đồ án tốt nghiệp
Thêm vào đó chúng ta khoan thêm 3 lỗ 8 để lắp thêm 3 miếng chữ U để hạn ∅ chế dao động của dây cáp treo tải khi cánh tay đòn quay.
Hình 2.12. Miếng chữ U.
Một bên của phần thứ hai được sản xuất để lắp ghép với phần đầu, phía bên còn lại sẽ được kết nối với đai bao trục do vậy độ rộng sẽ là 134mm, có lỗ
8 để lắp bu lông M6, lỗ ren M6. Bu lông M6 được sử dụng để đẩy cánh tay ∅
đòn rời ra khỏi đai bao trục vì khi sử dụng trong thời gian dài, lúc muốn tháo cánh tay đòn ra khỏi hệ thống để thay thế hoặc sửa chữa thì cần lực đẩy của bu lông để làm các chốt định vị được lắp chặt với lỗ trên cả cánh tay đòn và đai bao trục rời ra khỏi 1 trong 2 chi thiết khiến cho việc tháo dỡ trở nên dễ dàng hơn.
Đồ án tốt nghiệp
Hình 2.13: Phần thứ hai của cánh tay đòn
Bản vẽ chi tiết của cánh tay đòn được thể hiện trong phần phụ lục 3 Hai phần của cánh tay đòn được kết nối bởi bu lông M6 được lắp trên thanh chữ L được hàn chặt trên phần kết nối của 2 phần cánh tay đòn.
Hình 2.14: Cánh tay đòn hoàn chỉnh
Để đồng bộ về mặt vật liệu, vật liệu được chọn để sản xuất các cánh tay đòn là thép C45.