intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

CHƯƠNG 7: CƠ CẤU QUAY

Chia sẻ: Đỗ Hồng | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:34

348
lượt xem
111
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đối với các loại máy trục có cần như : cần trục tháp, cần trục chân đế, ô tô cẩu, cần trục bánh lốp, bánh xích. v..v thường có cơ cấu quay dùng để kết hợp cơ cấu nâng nhằm nâng hạ vật trong không gian bao quanh tầm vươn của cần.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: CHƯƠNG 7: CƠ CẤU QUAY

  1. ch¬ng 7 C¬ cÊu quay 7.1. VÊn ®Ò chung §èi víi c¸c lo¹i m¸y trôc cã cÇn nh : cÇn trôc th¸p, cÇn trôc ch©n ®Õ, « t« cÈu, cÇn trôc b¸nh lèp, b¸nh xÝch. v..v thêng cã c¬ cÊu quay dïng ®Ó kÕt hîp c¬ cÊu n©ng nh»m n©ng h¹ vËt trong kh«ng gian bao quanh tÇm v ¬n cña cÇn. C¬ cÊu quay 3 gåm cã hai phÇn chÝnh: 2 - Bé phËn tùa quay ®îc l¾p cè ®Þnh trªn bÖ m¸y lµm nhiÖm vô ®ì, ®iÓm tùa vµ ®Þnh t©m cho phÇn kÕt cÊu ®éng ( bÖ quay) quay. BÖ m¸y cè ®Þnh cã thÓ l¾p cè ®Þnh trªn nÒn hoÆc cã c¸c b¸nh xe di chuyÓn trªn ® êng ray 6 hoÆc c¸c lo¹i ®êng di chuyÓn kh¸c. 5 Bé phËn tùa quay cã thÓ lµ vßng φ3120  (26π , 120 z) 4 tùa quay hay bµn quay n»m trong φ4000 mÆt ph¼ng ngang (h×nh 7-1) hoÆc bé phËn tùa quay kiÓu cét, 1 n»m trong mÆt ph¼ng ®øng (h×nh 7-2). Trªn bÖ m¸y cßn l¾p mét vµnh r¨ng 4 hoÆc vµnh chèt cè ®Þnh vµ ®ång t©m víi bé phËn tùa quay ®Ó b¸nh r¨ng cuèi cña c¬ φ55 cÊu ¨n khíp vµ lµm ®iÓm tùa quay 0 vßng. - C¬ cÊu quay ®îc l¾p trªn bÖ quay 7 (h×nh 7-1). BÖ quay lµ khung kÕt cÊu thÐp l¾p trªn bÖ m¸y; trªn ®ã cã l¾p c¬ cÊu n©ng, th¸p, cÇn, ca bin.v..v. 7.2. Bé phËn tùa quay H×nh 7-1. C¬ cÊu quay: 1- Hép gi¶m tèc KÕt cÊu cña bé phËn tùa quay phô thuéc kÕt cÊu chung cña b¸nh vÝt trôc vÝt, 2- Khíp ma s¸t, 3- Lß xo, 4- Vµnh tõng kiÓu m¸y cÈu. Th«ng th êng r¨ng tùa quay, 5- Vßng ray l¾p trªn bÖ cè ®Þnh, 6- cã hai lo¹i thiÕt bÞ tùa quay: kiÓu B¸nh xe l¨n, 7- BÖ quay cét ( mÆt ph¼ng ®øng) vµ kiÓu ph¼ng ( thêng lµ æ bi lín hoÆc b¸nh xe l¨n) n»m trªn mÆt ph¼ng ngang vµ cßn gäi lµ 164
  2. vßng tùa quay. Vßng tùa quay cã thÓ lµ kiÓu b¸nh tùa hoÆc con l¨n tùa. Lo¹i nµy kh«ng cã kh¶ n¨ng chèng lËt. Vßng tùa quay kiÓu con l¨n hoÆc æ bi lµ lo¹i chèng lËt tèt. §èi víi c¸c cÇn trôc th¸p hiÖn ®¹i th êng sö dông lo¹i vßng tùa l¨n nµy. H 7.2.1. ThiÕt bÞ quay kiÓu cét a a­a' Lµ lo¹i lÊy cét lµm trôc quay. 2 Lo¹i nµy thêng dïng cho cÇn trôc cét. Cã u ®iÓm lµ chiÕm Ýt diÖn e1 tÝch. Ngoµi ra còng dïng cho cÇn G Q+Gxe Q+Gxe trôc th¸p, cÇn trôc c¶ng, cÇn trôc L h næi. Trªn h×nh 7-2 giíi thiÖu lo¹i cÇn hk trôc cét quay 1. CÇn trôc víi cét quay: H Lo¹i nµy cã hÖ thèng tùa quay gåm hai æ trªn vµ æ d íi. æ trªn chÞu lùc ngang HT, æ díi chÞu lùc ngang V HD vµ lùc ®øng V tõ träng lîng c¸c phÇn vµ t¶i träng n©ng. X¸c ®Þnh lùc t¸c dông lªn c¸c gèi tùa theo c«ng thøc: H×nh 7-2. CÇn trôc cét quay V = Q + G + Gxe , N; (7-1) Qa + Ge1 + G xe a HT = HD = H = , N; h (7-2) trong ®ã: Q - träng lîng vËt n©ng, N; G - träng lîng toµn bé cÇn trôc, N; Gxe- träng lîng xe con, N; a, e1 - kho¶ng c¸ch tõ vËt n©ng vµ träng l îng xe con, träng lîng kÕt cÊu thÐp ®Õn trôc quay cña m¸y trôc, m. §é lín cña m« men ma s¸t æ ( m« men c¶n quay cña cÇn trôc cét do lùc c¶n tÜnh) phô thuéc gi¸ trÞ cña c¸c ph¶n lùc ngang cña æ trªn, æ d íi, lùc c¶n ma s¸t æ chÆn ®øng vµ kÕt cÊu cña tõng lo¹i æ (h×nh 7-3) §èi víi æ b¹c cã thÓ tÝnh m« men c¶n: 165
  3. M = Hf1 rT + Hf1rD + M v ; (7-3) Mv - m« men ma s¸t æ ®øng, do lùc V g©y nªn: r d) c) a) d r' d r1 l l r2 r" k) h) b) e) H×nh 7-3. C¸c lo¹i æ tùa quay trªn vµ díi cña hÖ thèng tùa quay kiÓu cét: a- æ trªn æ trô, b- æ díi æ trô vµ æ bi chÆn, c- æ trªn æ bi tù lùa hai d·y, d- æ trªn æ b¹c, e- æ díi æ bi ®ì vµ æ bi chÆn, h- æ díi æ trît ®ì vµ chÆn, k- æ díi kÕt hîp b¹c ®ì vµ æ bi chÆn. Víi æ l¨n: MV = Vfr1, Nm. (7- 4a) 2 (7-4) §èi víi æ trît cã mÆt ®¸y b»ng: Mv = Vf2 r2, Nm; 3 §èi víi æ trît cã mÆt ®¸y b»ng h×nh vµnh kh¨n: r3 − r3 2 Vf 2 32 02 , Nm; (7-5) Mv= r3 − r0 3 N f1,2 - hÖ sè ma s¸t cña æ ®ì vµ æ ®øng; H α f - hÖ sè ma s¸t l¨n cña æ bi chÆn; D α rT,D - b¸n kÝnh ngçng trôc l¾p æ ®ì trªn vµ díi, m; r1 - b¸n kÝnh ngçng trôc l¾p æ bi chÆn díi, m; N d d1 166
  4. r2 - b¸n kÝnh ngçng trôc æ trît ®¸y b»ng, m; r3 - b¸n kÝnh ngoµi ngçng trôc æ trît díi, m; H×nh 7-4. Lùc c¶n quay khi r0 - b¸n kÝnh trong vµnh kh¨n, m. dïng con l¨n ®ì Vßng tùa quay kiÓu cét lµ lo¹i cã vßng ray trßn vµ c¸c con l¨n tùa g¾n trªn cét h×nh 7-4. Khi sö dông con l¨n ®ì trôc quay, lùc vµ m« men ma s¸t cã thÓ tÝnh: H N= (7-6) 2 cos α M« men ma s¸t sÏ lµ: d 1 D + d H(D + d ) d H (e + f 1 ) = (e + f 1 ) , Nm; Mms= 2 (7-7) 2 cos α d cos α 2d 2 2 trong ®ã: V H D- ®êng kÝnh trôc quay, m; d - ®êng kÝnh con l¨n ®ì, m; e1 h d1- ®êng kÝnh ngçng trôc r cña con l¨n, m; H e - hÖ sè ma s¸t l¨n, mm; G G§ T Q f - hÖ sè ma s¸t trît. ep L Gèi ®ì díi lo¹i nµy thêng lµ b1 hai æ: æ ®ì dïng bi hai d·y tù lùa vµ æ chÆn thêng dïng bi c«n. 2. CÇn trôc víi cét cè ®Þnh HÖ thèng tùa quay cña lo¹i nµy còng cã hai æ trªn vµ d íi, H×nh 7-5. Lùc c¶n quay ë cÇn trôc cét cè ®Þnh chØ kh¸c æ trªn cã phÇn ®ì chÆn v× t¶i träng ®øng ®Æt phÝa trªn (h×nh 7-5). C¸c lùc t¸c dông lªn gèi tùa ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau: V = Q + G + G§T QL + Ge1 − G DT e p H T = HD = H = h 167
  5. (7- R = V2 + H2 8) M« men c¶n do ma s¸t trong hÖ thèng tùa quay: dT Mms= HTf + MHD + Mv 2 MHD - M« men ma s¸t æ díi do lùc ngang HD. M« men nµy phô thuéc vµo kÕt cÊu cña æ ®ì: - æ trît hoÆc æ bi tiªu chuÈn: α α d MHD= HDf D (7- N d1 N 2 9) d - Lo¹i tùa b»ng 4 con l¨n (h×nh 7-6): D + Dl HD (2µ + fd c ) c MHD = (7- D 2 cos α Dl 10) - Lo¹i tùa b»ng nhiÒu con l¨n: 1 + 2∑ cos α D c + D l MHD= 1,25 H D µ (7- 1 + 2 cos 2 α Dl 11) Tùa quay kiÓu cét cè ®Þnh cßn ® îc sö dông ë c¸c cÇn trôc th¸p (h×nh 7-7). ë ®©y cét cè ®Þnh lµ mét khèi chãp côt. Trªn ®Ønh chãp côt H×nh 7-6. Lo¹i tùa 4 con l¨n ®îc l¾p æ bi ®ì chÆn lµm nhiÖm vô chÆn toµn bé träng lîng cña phÇn quay cïng t¶i träng n©ng, ®ång thêi lµ æ ®ì trªn. æ ®ì díi lµ c¸c con l¨n hoÆc c¸c b¸nh xe ch¹y trªn vµnh ray chèng lËt. 1        2         3 H×nh 7-7. Tùa quay 6 kiÓu cét cè ®Þnh vµ c¬ cÊu quay ë cÇn trôc th¸p: 1- §éng c¬, 2- Khíp + phanh, 3- Hép gi¶m tèc b¸nh vÝt trôc vÝt, 4- CÆp b¸nh r¨ng ngoµi, 5- 4 B¸nh r¨ng cuèi, 6- æ ®ì trªn, 7- C¸c con l¨n 7 hoÆc b¸nh xe chèng lËt, 8- Vµnh r¨ng cè 5 8 ®Þnh 168
  6. 7.2.2. Vßng tùa quay kiÓu æ bi Vßng tùa quay kiÓu æ bi cã cÊu t¹o nh h×nh 7-8; bao gåm hai d·y bi ® îc liªn kÕt kÝn do ®ã ®iÒu kiÖn b«i tr¬n tèt vµ an toµn. Vßng tùa quay kiÓu bi cã thÓ lµ hai d·y bi cÇu, hai d·y bi trô vµ cã thÓ lµ bi trô xÕp chÐo ch÷ thËp. C¸c lo¹i vßng tùa ® îc tiªu L L PhÇn quay PhÇn quay P P α 2 2 α P β P β h t P P t 1 1 α d Dtb Dtb a) b) chuÈn ho¸ vµ chÕ t¹o hµng lo¹t víi nhiÒu kÝch cì kh¸c nhau, th«ng th êng cã ®êng kÝnh ba bèn mÐt. Lo¹i vßng tùa kiÓu bi cã nhiÒu u ®iÓm: KÕt cÊu cã h×nh vµnh khuyªn rçng nªn dÔ l¾p r¸p vµ bè trÝ trªn bÖ ®ì, chiÒu cao nhá nªn gän gµng, kÕt cÊu nh×n chung ®¬n gi¶n vµ cã thÓ bè trÝ vµnh r¨ng ¨n khíp trong ( hØnh 7-8a) hoÆc ¨n khíp ngoµi (h×nh 7-8b). Quü ®¹o chuyÓn ®éng cña lo¹i æ bi nµy ® îc t¹o bëi hai ®êng nèi tõ ®iÓm tiÕp xóc cña bi ®ì trªn, vµ bi gi÷ d íi qua t©m bi vµ gÆp t©m ®øng cña æ bi A, B. Kho¶ng c¸ch cña hai ®iÓm nµy ® îc ký hiÖu b»ng h. Lo¹i vßng tùa quay kiÓu bi nµy cã kh¶ n¨ng truyÒn vµ chÞu ® îc lùc P bÊt kú; lùc nµy gåm cã hai thµnh phÇn P1, P2 vu«ng gãc (híng t©m) vµ song song víi trôc æ bi. §ång thêi mét H×nh 7-8. HÖ thèng tùa quay kiÓu æ bi chÆn phÇn quay ®Æt trong : 1- Bé phËn quay (tùa trªn), 2- Bi ®ì trªn, 3- Vµnh ®ì trªn, 4- D·y bi ®ì díi, 5- Vµnh r¨ng quay, 6- Vµnh ®ì díi m« men lËt M= P. L. L TÝnh PhÇn quay PhÇn quay chän æ bi P P α nµy chñ yÕu α 2 2 P β lµ kiÓm tra ¸p P β h P P t t 1 1 169 α α d Dtb Dtb H×nh 7-9. HÖ thèng tùa quay kiÓu æ bi chÆn phÇn quay ®Æt ngoµi a) b)
  7. suÊt cña bi vµ ®êng ch¹y cña vßng ®ì vµ kiÓm tra biÕn d¹ng côc bé t¹i ®iÓm tiÕp xóc cña bi vµ vµnh ®ì trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc vµ t¶i träng yªu cÇu. Khi tÝnh to¸n s¬ bé ®Ó cÇn cã kÕt qu¶ nhanh th× chØ kiÓm tra ¸p lùc kh«ng ®æi. C¸c bíc tÝnh to¸n ®îc thùc hiÖn: tríc tiªn lµ tÝnh lùc Q max t¸c dông lªn viªn bi; lùc nµy phô thuéc vµo ®é lín P vµ phô thuéc gãc tiÕp xóc α vµ β cña híng lùc P t¸c dông; phô thuéc kho¶ng c¸ch L cña P ®Õn t©m quay cña æ bi vµ cuèi cïng lµ kho¶ng c¸ch h. Khi tÝnh to¸n theo lý thuyÕt, kÕt qu¶ t×m ® îc ngêi ta ®· x©y dùng thµnh ®å thÞ víi gãc tiÕp xóc α=450. §å thÞ nµy ®îc thÓ hiÖn trªn h×nh 7-10 trong ®ã trôc tung lµ hÖ sè k, trôc hoµnh lµ gãc β. C«ng thøc tÝnh Qmax t¸c dông lªn mét viªn bi lµ: P Qmax= k , N; (7- z 12) z - tæng sè viªn bi trong mét d·y, P - tæng ngo¹i lùc t¸c dông lªn æ bi' 20 k - hÖ sè ph©n bè kh«ng ®Òu cña 2 18 lùc t¸c dông, cã thÓ t×m nã theo ®å thÞ 16 1,5 trªn h×nh 7-10. 14 Gãc β cã gi¸ trÞ d¬ng khi lùc P t¸c 12 L1 h= dông phÝa trong lßng æ bi ( h×nh 7-8 ) 10 0,8 vµ cã gi¸ trÞ ©m 9 k 0,6 8 khi lùc P t¸c dông bªn ngoµi vµnh æ bi 7 0,4 (h×nh 7-9 a,b). 0,3 6 Kho¶ng c¸ch h ®îc x¸c ®Þnh: 0,2 5 h =D tbtgα ± t (7- 4 13) Dtb - ®êng kÝnh trung b×nh cña æ 3 bi, t - kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c d·y æ bi. 2 DÊu (+) cho æ bi h×nh 7-8b vµ ­90 ­60 ­30 0 +30 +60 +90 h×nh 7-9b; dÊu (-) cho æ bi h×nh 7-8a β vµ h×nh 7-9a. TÝnh to¸n ®¬n gi¶n nhÊt lµ t×m hÖ sè k 0. HÖ sè nµy tû lÖ thuËn víi ¸p suÊt kh«ng ®æi lín nhÊt gi÷a viªn bi vµ mÆt l¨n. §èi víi bi cÇu l¨n trªn mÆt ph¼ng th×: H×nh 7-10. §å thÞ cña hÖ sè ph©n bè lùc kh«ng ®Òu k cña æ bi chÆn cì lín khi gãc tiÕp 170 xóc α=450
  8. Q max k0 = ; (7-14) d2 d - ®êng kÝnh cña viªn bi, mm. TÝnh to¸n nµy kh«ng kÓ ®Õn ¶nh h ëng mÆt cong cña vµnh ®ì æ bi trong mÆt c¾t híng t©m. MÆt cong cña vµnh ®ì bi cã kÝch th íc t¬ng ®¬ng víi ®êng kÝnh cña bi. Theo kinh nghiÖm thùc tÕ nÕu ®é cøng bÒ mÆt cña bi vµ mÆt cong cña vµnh ®ì bi lµ HRC = 60 ÷ 65; nghÜa lµ ®é cøng cña vËt liÖu nµo mÒm h¬n cña mét trong hai bé phËn lµ viªn bi hoÆc vµnh ®ì theo Vickese HV = 800, th× gi¸ trÞ: k0 = 100 N/mm2 cho æ bi phÇn lín chÞu t¶i träng tÜnh, ë ®©y Ýt khi quay, ® êng l¨n cña bi cøng vµ cã biÕn d¹ng dÎo. k0 = 60 N/mm2 cho æ bi chÞu t¶i träng tÜnh, Ýt khi quay vµ biÕn d¹ng dÎo. k0 = 35 N/mm2 cho æ bi cã t¶i träng ®éng lín vµ quay thêng xuyªn. k0 = 25 N/mm2 cho æ bi cã vßng quay lín vµ yªu cÇu tuæi thä cao. Khi sö dông vËt liÖu cã ®é cøng nhá h¬n gi¸ trÞ trªn th× tÝnh hÖ sè: k' 0= k0fh 2  HV   ≤1 trong ®ã fh = f   800  f - hÖ sè phô thuéc lo¹i æ bi, vÝ dô: bi cÇu cã f = 1,5. NÕu fh > 1 khi HV < 800 th× chän fh = 1. 7.2.3. ThÝ dô tÝnh to¸n cho vßng tùa quay kiÓu æ bi Mét æ bi hai d·y híng trôc (h×nh 7-8b) dïng cho cÇn trôc c¶ng cã t¶i träng n©ng 3,2t, chiÒu v¬n cña cÇn 20/6 m (h×nh 7-11) vµ sö dông c¬ cÊu quay trªn h×nh 7-13. KÝch thíc æ bi Dtb=2000mm, mçi d·y bi cã 120 viªn, ® êng kÝnh viªn bi d = 39,688mm; kho¶ng c¸c c¸c d·y bi t = 80mm, gãc tiÕp xóc α = 450. 1- Lùc híng trôc P2 = 295000N: Tæng t¶i träng phÇn quay: P2G= 263000N T¶i träng n©ng: Q= 320 000N. 2. Thµnh phÇn lùc híng t©m P1= -35240 N: Lùc ly t©m: Plt=-3700N Lùc qu¸n tÝnh khi lËt (thay ®æi gãc ®é cÇn): Pqt=-280N Lùc c¶n giã: Pgi=-12310N; Lùc ¨n khíp b¸nh r¨ng cuèi: Pbr= -18950N Tæng lùc c¶n híng t©m: P1 = -35240 N 3. M« men lËt trong mÆt ph¼ng v¬n cÇn: Σ M = -964160Nm 171
  9. M« men tõ khèi lîng tõng phÇn cña bé phËn quay: MG=-145950Nm; M« men tõ t¶i träng n©ng: MQ=- 640000Nm M« men tõ lùc ly t©m: Mlt = - 66800Nm; M« men tõ lùc ly t©m khi lËt: Mlt.l =- 23050Nm; 2 M« men tõ lùc c¶n giã khi søc giã 400N/m : Mgi = -88350Nm; 2210 600 3 20000 4 36840 7 6800 8 25000 2600 6 2 5 900 8750 1 6200 8050 H×nh 7-11. Th«ng sè cÇn trôc c¶ng 3,2Tvíi tÇm v¬n 20/6m: 1- Ch©n cæng, 2- HÖ thèng tùa quay, 3- Th¸p quay, 4- CÇn, 5- C¬ cÊu n©ng hµng, 6- C¬ cÊu quay, 7-C¬ cÊu thay ®æi tÇm v¬n b»ng thanh r¨ng b¸nh r¨ng, 8- §èi träng. Σ M = -964160Nm Tæng m« men: 4. Tæng lùc c¶n t¸c dông lªn æ bi: P = P12 + P22 = (P2G n G + P2 Q n Q ψ ) 2 + P12 , 172
  10. thay gi¸ trÞ vµo ®îc: P = (263000.1,1 + 32000.1,3.1,6) 2 + 35240 2 = 357600 N; trong ®ã : nG - hÖ sè träng lîng c¸c bé phËn; nQ- hÖ sè t¶i träng n©ng; ψ - hÖ sè ®éng lùc khi n©ng. Gãc β ®îc tÝnh tõ c«ng thøc: P1 35240 = = 0,09903 tg(900-β) = P2 355860 β=+84021'20'' -Tæng m« men lËt t¸c dông lªn æ bi: M L = M G .n G + M Q .n Q .ψ + M lt + M lt .l + M gi = -145950.1,1 - 640000.1,3.1,6 - 66800 - 23050 - 88350= -1669954Nm M L − 1669954 = = −4,66989m . L= P 357600 h = Dtbtgα + t = 2.1 + 0,08 = 2,08m L 4,66989 = = 2,245 . h 2,08 Tõ gãc β = +84020'20'' cho hÖ sè k =15 (®å thÞ trªn h×nh 7-10). - T¶i träng lín nhÊt lªn mét viªn bi: P 362080 = 15. = 45260, N. Qmax= k z 120 øng suÊt riªng: Q max 45260 = = 28,8 N / mm 2 . øng suÊt riªng cho phÐp cña lo¹i æ bi nµy lµ k0= 2 2 d 39,688 2 35 N/mm , nh vËy æ bi chän ®¹t yªu cÇu nÕu ®é cøng cña r·nh vµnh ®ì bi lµ HRC = 60 ÷ 65 hay HV = 800. 7.2.3. Vßng tùa quay kiÓu b¸nh xe l¨n §èi víi vßng tùa quay kiÓu b¸nh xe l¨n bao giê còng cã mét trô gi÷a ®Ó ®Þnh t©m cho phÇn bÖ quay vµ bÖ cè ®Þnh. PhÇn cè ®Þnh phÝa d íi cã g¾n mét ray trßn lµ ®êng l¨n cho b¸nh xe ®îc thÓ hiÖn trªn h×nh 7-12 hoÆc h×nh 7-13. Còng b»ng c¸ch nµy ngêi ta cã thÓ dïng nhiÒu con l¨n; nh vËy sè ®iÓm tiÕp xóc t¨ng lªn, gi¶m ¸p suÊt tiÕp xóc vµ gi¶m ®îc ®êng kÝnh con l¨n, chiÒu cao cña m¸y thÊp h¬n. 173
  11. Cã thÓ dïng b¸nh xe hoÆc con l¨n kiÓu h×nh c«n, h×nh trô hay h×nh cÇu (h×nh 7- 13). KiÓu h×nh c«n gi¶m ®îc sù chÊt t¶i ngang lªn ngçng trôc trung t©m. Lo¹i b¸nh xe cã thÓ lµ tõng b¸nh hoÆc lµ liªn kÕt thµnh tõng cÆp. Th êng th× c¸c lo¹i tùa quay lo¹i nµy kh«ng cã kh¶ n¨ng chèng lËt; do vËy träng t©m cña toµn m¸y khi cã t¶i (khi lµm viÖc) hoÆc kh«ng cã t¶i ë mäi vÞ trÝ cña cÇn ®Òu ph¶i n»m phÝa trong vµnh ray (giíi h¹n bëi c¸c b¸nh xe hoÆc con l¨n). Ngçng trôc trung t©m khi lµm viÖc chØ chÞu lùc ngang. Trong trêng hîp ®Æc biÖt cã thÓ bè trÝ thªm con l¨n tú ®Ó chèng lËt. §iÒu nµy chØ dïng trong trêng hîp l¾p dùng hoÆc m¸y cã sù cè (h×nh 7-13a). §Ó b¶o ®¶m cho cÇn trôc æn ®Þnh, ph¶i x¸c ®Þnh ® êng kÝnh ray D. §êng kÝnh vßng ray ®îc x¸c ®Þnh theo hai trêng hîp: 1. CÇn trôc æn ®Þnh trong mäi trêng hîp t¶i träng vµ ë mäi vÞ trÝ kh¸c nhau cña cÇn. Träng t©m ë trong vßng ray. Sù æn ®Þnh nµy ® îc tÝnh cho trêng hîp qu¸ t¶i 1,5 lÇn hay 150% t¶i träng n©ng. XÐt cho ®iÒu kiÖn m« men bªn ph¶i vµ bªn tr¸i ®iÓm lËt I-I c©n b»ng nhau (h×nh 7-12a): 1,5Q(L- a) = G (g+a) (7-15) trong ®ã: G - träng lîng phÇn quay cïng víi ®èi träng. L min Q Q g1 L g 3 80 G a a 1 I II KI KII b D 2α KII KI b 2 II I φ4800 174
  12. 2. ¸p lùc b¸nh tríc cã t¶i t¬ng ®¬ng ¸p lùc b¸nh sau khi kh«ng mang t¶i Q - ¸p lùc b¸nh tríc khi cã t¶i (lÊy m« men víi ®iÓm lËt II-II): 1 2KI = [Q(R + a) + G(a - g)] (7- 2a 16) - ¸p lùc b¸nh sau khi kh«ng t¶i (lÊy m« men víi ®iÓm lËt I-I): 1 2KII = [G(a + g)] . 2a (7-17) §Æt 2KI = 2KII vµ ®îc 2Gg = Q(L + a), thay c¸c gi¸ trÞ nµy vµo ph¬ng tr×nh (7-15) : QL a= (7- 2Q + G 18) NÕu gãc t¹o bëi ®êng trôc gi÷a hai b¸nh xe qua t©m ngçng trôc quay lµ 2 α (h×nh 7-12) th×: H×nh 7-12. Vßng tùa quay kiÓu b¸nh xe l¨n: 1- §êng ray trßn ,2- Vµnh r¨ng, 3- Trôc cïng b¸nh xe cuèi ®Ó quay cÇn trôc D QL a= cos α = (7- 2Q + G 2 19) Tõ ®ã ®êng kÝnh cña ray trßn: 2QL D= (7- cos α(2Q + G ) 20) 175
  13. c) a) b) d) H×nh 7-13. S¬ ®å vßng tùa quay kiÓu b¸nh xe hoÆc con l¨n: a, b- KiÓu h×nh c«n, c- KiÓu h×nh trô, d- KiÓu h×nh cÇu Khi thay ®æi chiÒu dµi v¬n cña cÇn, träng t©m cña phÇn quay sÏ thay ®æi tõ g ®Õn g1 vËy c«ng thøc 7-17 cã thÓ viÕt l¹i: 1 2KII = [G (a + g1 ) ] . (7- 2a 21) Nh vËy ph¬ng tr×nh (7-15), (7-16) gi÷ nguyªn kh«ng thay ®æi. Tõ ®ã ph ¬ng tr×nh 7-18 cã thÓ viÕt l¹i: QL + 2Gg1 a= 5Q + 2G (7-22) §êng kÝnh ray trßn lµ: 2(QL + 2Gg1 ) D= (7- cos α(5Q + 2G ) 23) TÝnh ®êng kÝnh ray trßn theo c«ng thøc 7-23 sÏ lín h¬n theo c«ng thøc (7-20) . hay kho¶ng c¸ch g1 cã gi¸ trÞ lín h¬n g. 7.3. CÊu t¹o chung cña c¬ cÊu quay 176
  14. C¬ cÊu quay lµ bé phËn lµm chuyÓn ®éng phÇn bÖ quay cña m¸y trôc; do ®ã thêng l¾p trªn bÖ quay ®éng nµy. CÊu t¹o chung cña c¬ cÊu quay cã ®éng c¬ vµ hép gi¶m tèc ®Æt ®øng thÓ hiÖn trªn h×nh 7-14, hoÆc ®éng c¬ vµ hép gi¶m tèc ®Æt n»m theo h×nh 7-7 vµ h×nh 7-15. Dï ®Æt ®øng hay n»m th× 1 b¸nh r¨ng cuèi cña c¬ cÊu ( l¾p trªn trôc i i ra cña hép ~1570 gi¶m tèc) 2 465 còng ¨n khíp 3 víi vµnh r¨ng 5  lín, lµm ®iÓm tùa cho b¸nh r¨ng cuèi, ®îc 405 l¾p cè ®Þnh trªn bÖ ®øng yªn (h×nh 7- 6 φ125 I­I 9). Trong mét 8 sè trêng hîp, m = 16 vµnh r¨ng lín z=130 ®îc g¾n trªn 7 bÖ quay vµ quay cïng víi 9 4 bé phËn φ 2000 ®éng; lóc ®ã 986 c¬ cÊu quay ®îc g¾n trªn bÖ cè ®Þnh (h×nh 7-8). KÕt cÊu cña bé truyÒn ®éng cã thÓ lµ b¸nh r¨ng th¼ng (h×nh 7-14) hoÆc b¸nh vÝt trôc vÝt (h×nh 7-15). KÕt cÊu chung th êng dïng mét hép gi¶m tèc kÝn kÕt hîp c¸c cÆp b¸nh r¨ng ¨n khíp ngoµi ë cÊp chËm. Ngoµi ra cã thÓ dïng hép gi¶m tèc b¸nh r¨ng c«n kÕt hîp b¸nh r¨ng th¼ng hoÆc b¸nh vÝt trôc vÝt. B¸nh vÝt trôc vÝt cã tû sè truyÒn lín vµ H×nh 7-14. C¬ cÊu quay kiÓu b¸nh r¨ng th¼ng víi ®éng c¬ ®Æt ®øng: 1- kÝch thíc nhá ®éng c¬ ®iÖn, 2- Phanh vµ khíp nèi, 3- B×nh phanh ®iÖn thuû lùc, 4- gän, cã kh¶ Phanh tay, 5- Hép gi¶m tèc hai cÊp, 6- HÖ thèng b¬m dÇu b«i tr¬n, 7- æ bi n¨ng tù h·m hai d·y híng trôc, 8- Bé phËn b¬m dÇu æ trôc, 9- B¸nh r¨ng cuèi. 177
  15. tèt. Tuy nhiªn lo¹i 1 truyÒn ®éng nµy cã hiÖu suÊt thÊp. ViÖc lùa chän h×nh thøc kÕt cÊu bé truyÒn ®éng phô thuéc vµo kh«ng gian l¾p ®Æt c¬ cÊu vµ ®iÒu kiÖn 2 c«ng nghÖ chÕ t¹o.v..v. 3 Trong mét sè lo¹i cÇn trôc hiÖn ®¹i, ngêi ta sö dông truyÒn ®éng hµnh tinh. ¦u ®iÓm cña lo¹i nµy lµ cã tû sè truyÒn lín, cã thÓ ®iÒu chØnh ®îc tèc 4 ®é, kÝch thíc nhá gän vµ cã hiÖu suÊt cao. Bé truyÒn hµnh 5 tinh ®ßi hái chÕ t¹o chÝnh x¸c, gi¸ thµnh cao. Th«ng thêng b¸nh r¨ng cuèi vµ vµnh r¨ng cè ®Þnh cã biªn d¹ng th©n H×nh 7-15. C¬ cÊu quay b¸nh vÝt trôc vÝt kÕt hîp b¸nh r¨ng th¼ng cã ®éng c¬ ®Æt n»m: 1- §éng c¬ + c¬ cÊu phanh, 2- Hép khai (h×nh 7-8, 7-9); gi¶m tèc b¸nh vÝt trôc vÝt, 3- CÆp b¸nh r¨ng th¼ng, 4- B¸nh nhng còng cã lo¹i lÖch t©m ®iÒu chØnh ¨n khíp b¸nh r¨ng cuèi vµ vµnh r¨ng, 5- cÇn trôc x©y dùng B¸nh r¨ng cuèi (¨n khíp víi vµnh r¨ng chèt). sö dông b¸nh r¨ng chèt ®Ó ®¬n gi¶n trong chÕ t¹o vµ h¹ gi¸ thµnh nh c¸c lo¹i cÇn trôc th¸p MB80, MB88 cña TiÖp Kh¾c cò. Trªn h×nh 7-15 lµ mét thÝ dô vÒ d¹ng b¸nh r¨ng chèt nµy. Lo¹i nµy thêng sö dông bé phËn tùa quay kiÓu h×nh chãp côt ® îc thÓ hiÖn trªn h×nh 7-7. C¸c r¨ng ®îc thay b»ng c¸c chèt trô l¾p trªn c¸c lç trßn ® îc khoan trªn thÐp h×nh uèn theo mét kÝch thíc ®êng kÝnh nh ®êng chia cña r¨ng th©n khai. 7.4. Lùc c¶n vµ c«ng suÊt cña c¬ cÊu quay 178
  16. 7.4.1. Lùc c¶n vµ c«ng suÊt cña c¬ cÊu khi cÇn trôc quay ®Òu Khi tèc ®é quay ®¹t gi¸ trÞ n q(vg/ph) cho tríc th× m« men quay cña ®éng c¬ truyÒn ®Õn chØ cßn ®Ó kh¾c phôc m« men c¶n ma s¸t vµ m« men c¶n giã vµ cã thÓ cã m« men c¶n do ®é dèc cña nÒn hoÆc ® êng ray. M« men c¶n ma s¸t phô thuéc vµo kÕt cÊu vµ kÝch th íc cÇn trôc. PhÇn tiÕp theo tr×nh bµy lo¹i cÇn trôc cã bµn tùa quay (h×nh 7-1). Lùc c¶n cña cÇn trôc cét ®· tr×nh bµy ë phÇn ( 7.2.1). CÇn trôc cã bµn tùa quay: Khi c¬ cÊu quay lµm viÖc, ®éng c¬ ph¶i s¶n ra c¬ n¨ng, m« men th¾ng ® îc toµn bé m« men c¶n tÜnh ®èi víi trôc quay. Toµn bé m« men c¶n quay nµy bao gåm: (7- Mq= MT ± Mα ± Mgi; 24) trong ®ã: MT - m« men c¶n tÜnh do ma s¸t cña hÖ thèng tùa quay g©y nªn, Nm; Mα - m« men c¶n do ®é nghiªng cña nÒn, Nm; Mgi - m« men c¶n do giã, Nm; (+) - khi chiÒu cña lùc c¶n ngîc chiÒu quay; (-) - khi chiÒu cña lùc c¶n cïng chiÒu quay. 1. M« men c¶n tÜnh: Gi¶ sö ta cã b¸n kÝnh cña b¸nh xe R, víi gãc trung t©m α, b¸n kÝnh ngçng trôc r, di chuyÓn trªn vµnh ray cã b¸n kÝnh R 1, lùc tiÕp tuyÕn víi b¸nh xe vµ ray T cã thÓ x¸c ®Þnh : Q+G T= (e + rf ) µ , N; (7- R 25) trong ®ã: e - hÖ sè ma s¸t l¨n (b¶ng 6-1) mm; r - b¸n kÝnh ngçng trôc, mm; f - hÖ sè ma s¸t trît; µ - hÖ sè kÓ ®Õn ma s¸t c¹nh b¸nh xe víi ®êng ray; Q, G - t¶i träng n©ng vµ träng lîng m¸y trôc, N; R- b¸n kÝnh b¸nh xe, mm; M« men cña bÖ quay cña m¸y trôc: MT = TR1 179
  17. Víi gi¶ thiÕt r»ng ngçng trôc chÝnh cña m¸y trôc kh«ng cã mét lùc ngang nµo kh¸c t¸c dông vµ träng t©m cña phÇn bÖ quay (cã t¶i träng hoÆc kh«ng cã t¶i träng Q) lu«n ë trong lßng vµnh ray b¸n kÝnh R 1. Khi träng t©m cña phÇn bÖ quay n»m ngoµi ®êng kÝnh nµy th× m« men lËt do phÇn quay g©y ra sÏ cã lùc t¸c dông lªn ngçng trôc lµ : M cl F=− α , N. (7-26) R 1 cos 2 Trong trêng hîp nµy, m« men c¶n ®èi víi trôc quay cÇn trôc : R1 (e + fr)µ + Ff1r1, Nm Mc = (Q + G + F) R (7-27) R1- b¸n kÝnh vµnh ray di chuyÓn, m; f1- hÖ sè ma s¸t trong æ bi chÝnh cña ngçng trôc; r1- b¸n kÝnh cña ngçng trôc, m. C¸c m« men c¶n cña bµn quay cã liªn quan tíi lùc ¨n khíp ë b¸nh r¨ng cuèi vµ vµnh r¨ng cè ®Þnh trªn bÖ ®ì. NÕu ta gäi M Q lµ m« men cÇn thiÕt ®Ó th¾ng m« men c¶n vµ lµm quay bÖ quay th× lùc ë b¸nh r¨ng cuèi vµ vµnh r¨ng sÏ lµ: MQ Fr = , N. R BR (7-28) M« men c¶n xuÊt hiÖn trªn ngçng trôc do lùc ë b¸nh r¨ng g©y ra: Mng = Frr2fr, Nm; trong ®ã: Fr- lùc ë b¸nh r¨ng khi tiÕp xóc ¨n khíp, N; r2 - b¸n kÝnh vßng chia b¸nh r¨ng, m; fr - hÖ sè ma s¸t gi÷a hai b¸nh r¨ng. Th«ng thêng lùc nµy rÊt nhá vµ thêng bá qua. Trong trêng hîp phÇn bÖ quay ® îc ®Æt trªn c¸c con l¨n cã b¸n kÝnh R, c¸c con l¨n nµy l¾p trªn vµnh khuyªn cã b¸n kÝnh R1. Lùc c¶n xuÊt hiÖn trong trêng hîp nµy: Q+G T' = e µ , N. (7- R 29) M« men cña lùc nµy ®èi víi trôc quay: Mcl = T’R1, Nm. 180
  18. T¬ng tù cã thÓ cÇn tÝnh thªm m« men cña lùc ¨n khíp b¸nh r¨ng vµ vµnh r¨ng. 2. M« men c¶n do ®é dèc cña ray hay ®é nghiªng cña nÒn. Trªn h×nh 7-16 lµ s¬ ®å tÝnh lùc c¶n quay do giã vµ ®é dèc nÒn. H×nh 7-16a m« t¶ m¸y ®ang cÈu hµng vµ ®øng trªn nÒn cã ®é dèc vµ giã thæi ë h íng bÊt lîi cho c¬ cÊu quay lµm viÖc. H×nh 7-16b lµ quü ®¹o chuyÓn ®éng cña träng t©m m¸y . T¹i thêi ®iÓm bÊt kú c¸ch gèc to¹ ®é mét qu·ng x; tung ®é cña t©m m¸y y trªn ® êng cong ®îc tÝnh theo c«ng thøc: y = R 0 (1 − cos β) sin α x Hay khi thay β b»ng th×: r0 y α' α P' y x 3/2 π π 2π π R .cosβ P" R(1­cosβ) x 0 0 P 0 R P β L q1 q  F sinβ LG 0 1 q  F 1 H×nh 7-16. a- M¸y lµm viÖc trªn mÆt nghiªng vµ chÞu giã, b- Quü ®¹o chuyÓn ®éng cña träng t©m phÇn quay khi m¸y lµm viÖc. x y = R 0 sin α − R 0 sin α cos ; R0 §¹o hµm gi¸ trÞ nµy x¸c ®Þnh ®îc tg α' lµ gãc nghiªng cña ®êng cong: dy = sin α sin β = tgα' . dx 181
  19. Suy ra thµnh phÇn: P' = P sin arctg(sin α sin β) . V× gãc nhá nªn gi¸ trÞ sin ≈ tg, VËy: P' = P sin α sin β M«men c¶n quay cña cÇn cÈu do ®é nghiªng cña nÒn α vµ phô thuéc gãc quay β: M α = [G 0 R 0 + Q c L] sin α sin β . ë ®©y: R0, L - kho¶ng c¸ch tõ trôc quay ®Õn träng t©m cña phÇn quay vµ vËt n©ng. π 3 ; β = π ; cã nghÜa lµ sin β = 1 : Gi¸ trÞ lín cña nã ®¹t ®îc khi β = 2 2 M α max = [G 0 R 0 + Q c L] sin α ; Qc- t¶i träng n©ng cïng bé phËn mang vËt, N; L - tÇm víi cña cÇn ®Õn trôc quay, m; G0- tæng träng lîng bÖ quay kÓ c¶ ®èi träng vµ cÇn, N; R0- kho¶ng c¸ch tõ träng t©m bÖ quay ®Õn trôc quay cña cÇn trôc, m; α - gãc nghiªng cña nÒn cho phÐp cÇn trôc lµm viÖc theo thiÕt kÕ; β - gãc quay cña cÇn trôc. 3. M« men c¶n quay do giã Khi lµm viÖc ngoµi trêi cÇn x¸c ®Þnh thªm m« men c¶n do giã. M«men c¶n do giã g©y ra phô thuéc vµo h×nh d¸ng, diÖn tÝch bÒ mÆt ch¾n giã cña phÇn quay cÈu vµ vËt n©ng. Gi¸ trÞ cña nã thay ®æi v× khi phÇn quay lµm viÖc, h×nh chiÕu cña bÒ mÆt híng giã lªn mÆt ch¾n giã víi h íng thæi cña giã thay ®æi vµ c¸nh tay ®ßn t©m bÒ mÆt híng giã so víi trôc quay còng thay ®æi. Tõ h×nh 7-16a ta cã thÓ viÕt: M gi = k w q1 (F0 L sin β + ∑ Fi L i sin 2 β) π Gi¸ trÞ lín nhÊt mµ momen ®¹t ®îc khi β = 2 M gi. max = k w q1 (F0 L + ∑ Fi Li ) (7- 31) trong ®ã: q1- cêng ®é giã (N/m2); Tra theo b¶ng ë ch¬ng 1; Fo - diÖn tÝch chÞu giã cña vËt n©ng, m2; L - chiÒu v¬n tõ t¶i n©ng ®Õn t©m quay, m; 182
  20. kw- hÖ sè tÝnh ®Õn h×nh d¹ng cña bé phËn chÞu giã; Li - kho¶ng c¸ch tõ träng t©m cña c¸c bé phËn m¸y chÞu giã ®Õn trôc quay, m; Fi - diÖn tÝch chÞu giã cña c¸c phÇn, m2. C«ng suÊt cÇn thiÕt ®Ó th¾ng lùc c¶n tÜnh khi ®¹t tèc ®é quay cÇn trôc n q ®Òu: Mqn q Nt = , kw. (7- 9550ηc 32) 7.4.2. Lùc c¶n vµ c«ng suÊt cña ®éng c¬ khi më m¸y Khi x¸c ®Þnh c«ng suÊt ®éng c¬ cho c¬ cÊu n©ng kh«ng nh÷ng cÇn x¸c ®Þnh lùc c¶n ma s¸t, c¶n do giã mµ cÇn x¸c ®Þnh m« men qu¸n tÝnh cña bé phËn quay khi khëi ®éng ( tÝnh cho trêng hîp quy tÊt c¶ vÒ trôc ®éng c¬): Mk® = Mt + Mqt1 + Mqt2 (7-33) M« men c¶n tÜnh ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Mq (7- Mt = iηc 34) Gi¶ thiÕt r»ng trong thêi gian khëi ®éng gia tèc kh«ng thay ®æi vµ m« men qu¸n tÝnh ®îc tÝnh theo c«ng thøc: ω (7- Mqt= J , Nm; tm 35) M« men qu¸n tÝnh cña vËt n©ng vµ c¸c bé phËn trªn phÇn quay ®èi víi trôc quay cña cÇn trôc: Q 2 G i 2 (GD 2 ) q J= L + ρi = ; g g 4 Gi- träng lîng c¸c bé phËn trªn phÇn quay cña cÇn trôc, N; ρI - b¸n kÝnh qu¸n tÝnh cña c¸c bé phËn ®ã ®Õn trôc quay, m; L - chiÒu dµi cÇn, m. 183
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2