Máy nâng chuyển- Chương 2

Chia sẻ: Le Van Sang | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:23

0
438
lượt xem
278
download

Máy nâng chuyển- Chương 2

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu Môn học: Máy nâng chuyển_ Chương " Những lý thuyết cơ bản về cơ cấu nâng" dành cho các bạn sinh chuyên ngành cơ khí- chế tạo máy tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Máy nâng chuyển- Chương 2

  1. CHƯƠNG 2- NHỮNG LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ CƠ CẤU NÂNG 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG 2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 1
  2. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG Cơ cấu nâng dùng để nâng hạ vật phẩm theo phương thẳng đứng, nó có thể là một bộ phận của máy hoặc là một máy làm việc độc lập * Các kiểu loại cơ cấu nâng thường dùng: - Cơ cấu nâng dùng vít đai ốc; - Cơ cấu nâng dùng bánh răng thanh răng; - Cơ cấu nâng dùng xi lanh thuỷ lực hoặc khí nén; Các kiểu loại trên có nhược điểm lớn là tốc độ nâng thường khá nhỏ, tải trọng nâng không lớn, chiều cao nâng bị hạn chế, hiệu suất không cao, … Chúng đựơc sử dụng trong các máy nâng đơn giản như kích thanh răng, kích trục vít, kích thuỷ lực, kích khí nén. Ta sẽ nghiên cứu cụ thể trong chương 6 Các thiết bị nâng đơn giản. a/ b/ c/ d/ - Cơ cấu nâng dùng tang quấn dây cáp (hoặc xích) Cơ cấu nâng dùng tang quấn dây cáp (hoặc xích) khắc phục được hầu hết những nhược điểm trên nên nó được sử dụng phổ biến trong máy trục và chúng ta chủ yếu nghiên cứu cơ cấu nâng loại này.                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 2
  3. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG 1. Sơ đồ cơ cấu nâng loại I - Cấu tạo: hình 2-1 - Mô men phụ tải do vật nâng gây ra trên trục tang là: D0 D0 M v = S0 . = Q. , N.m 2 2 trong đó: S0- là lực căng dây quấn lên tang, N; Q- trọng lượng vật nâng, N; D0- đường kính tang, m. Hình 2-1 - Mô men lực phát động tác dụng lên trục tang là: Mp = P.R, N.m trong đó: P- là lực phát động (hay lực dẫn động), N; R- là cánh tay đòn của lực P, m.                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 3
  4. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG - Phương trình chuyển động của cơ cấu (đối với trục tang) là: Mv = Mp D0 M V = Q. M P = P.R 2 P.R Q= (2-1) D0 2 2. Sơ đồ cơ cấu nâng loại II - Cấu tạo: hình 2-2` - Phương trình chuyển động của cơ cấu (đối với trục tang) là: Hình 2-2 Mv = M p D0 M P = P.R.i 0 (mômen của lực phát động P) M V = Q. 2 (2-2)                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 4
  5. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG + So sánh giữa biểu thức (2-1) và (2-2): P.R P.R.i 0 Q= (2-1) và Q= (2-2) D0 D0 2 2 D0 D0 2.Q. Q. = P.R (2-1’) và 2 = P .R (2-2’) 2 i0 o - Khả năng tải của cơ cấu loại II tăng lên i lần (tức là cùng một lực P (hoặc mômen M) nhất định thì cơ cấu nâng loại II nâng o o đ   -c v  tnhiên é  n ihơn gấtănglần  đc¸vớiức tcấu nâng loạiuI);       ượ    ậ      B khi c¬  lp i n thì so n hÐcơ ạp của cơ cấ càng Tuy nâng lớ càng ộ ph                       m «n  khÝ uyÖ ki –  t p m 5
  6. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG 3. Sơ đồ cơ cấu nâng loại III - Cấu tạo: hình 2-3 - Phương trình chuyển động của cơ cấu (đối với trục tang) là: M v = Mp D0 M v = S0 . Hình 2-3 2 M P = P.R.i 0 Q S0 = S1 = 2 2P.R .i 0 Q= (2-3) D0 2                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 6
  7. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG + So sánh giữa biểu thức (2-2) và (2-3) P .R .i 0 2P.R .i 0 Q= (2-2) và Q= (2-3) D0 D0 2 2 D0 D0 Q. 2.Q. P .R = 2 (2-2’) và P .R = 2 (2-3’) i0 i0 - Khả năng tải của cơ cấu loại III tăng lên 2 lần (mà thực chất là giảm tải tác dụng vào tang xuống 2 lần ).                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 7
  8. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG * Sơ đồ cơ cấu nâng loại IV: - Cấu tạo: hình 2-4 - Phương trình chuyển động của cơ cấu (đối với trục tang) là: M v = Mp D0 M v = S0 . 2 M P = P.R.i 0 Q S0 = S1 = S2 = S3 = 4 4P.R.i 0 Q= (2-4) D0 Hình 2-4 2                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 8
  9. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG + So sánh giữa biểu thức (2-3) và (2-4): 2P.R.i 0 4P.R.i 0 Q= (2-3) Q= (2-4) D0 D0 2 2 - Khả năng tải của cơ cấu tăng lên 2 lần. (2-2) P .R (2-3) Q = a. i 0 (2-5) + Phương trình tổng quát (2-4) D0 + a: là hệ số giảm tải tác dụng lên tang - Khi 2 a càng tăng thì khả năng tải càng lớn, nhưng số puli (ròng rọc) tăng lên, cơ cấu càng phức tạp, cồng kềnh, tổn thất ma sát càng lớn, độ mòn của dây cũng tăng lên. 0 - Khi đưa vào cơ cấu nâng một bộ truyền giảm tốc (i ) hoặc hệ ròng rọc (có bội suất là a) đều làm cho khả năng tải của cơ cấu tăng lên. Vì thế khi thiết kế cơ cấu nâng phải chọn các trị số    này   ột cách  Bợp «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                      é  lý.      m          h m c¬  l ki –  n hÐ 9
  10. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG 4. Các bộ phận chủ yếu của cơ cấu nâng Cơ cấu nâng thông thường bao gồm các bộ phận chủ yếu sau đây: + Bộ phận dẫn động; + Bộ phận truyền động; + Tang quấn (cáp hoặc xích); + Bộ phận mang giữ tải; - Thiết bị nhận vật nâng (như móc, gầu ngoạm…); - Dây (cáp hoặc xích); - Puli (ròng rọc). + Thiết bị giữ vật treo và điều chỉnh vận tốc. Ngoài ra còn có thiết bị an toàn, thiết bị điều khiển.                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 10
  11. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG a/ b/ c/ Cấu tạo chung tời cáp a/ a/ c/ c/ Tời gầu ngoạm a/ Tời một ĐC b/ Tời hai ĐC làm việc d/ b/ độc lập b/ c/ Tời với HGT hành tinh Cơ cấu nâng nhiều tốc độ a/ Với ly hợp cơ khí c/ Với ĐC và HGT phụ K- khớp nối; B- phanh; T- tang; b/ Với ly hợp điện từ d/ Với 2 ĐC và HGT hành tinh S- đóng mở gầu; H- giữ gầu                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 11
  12. §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG 1. Khái niệm - Hệ ròng rọc (hay còn gọi là palăng): là hệ gồm các puli và dây quấn dùng trong cơ cấu nâng nhằm giảm bớt lực căng dây và mômen tác dụng lên tang. a/ b/ c/ Hình 2-5. Palăng đơn: a-bội suất 2; b- bội suất 4 không có puli dẫn hướng; c-bội suất 4 có puli dẫn hướng.                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 12
  13. §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG 2. Phân loại - Palăng lực và palăng vận tốc; - Palăng đơn (hình 2-5, 2-6): chỉ có một đầu dây quấn lên tang; - Palăng kép (hình 2-7): có hai đầu dây quấn lên tang; Hình 2-6 Hình 2-7 Puli được sử dụng trong máy trục được chia thành các loại: - Puli cố định và puli động; - Puli dẫn hướng và puli cân bằng; puli giảm tải; - Puli cáp và puli xích; - Puli đúc và puli hàn; - Puli dùng ổ trượt và puli dùng ổ lăn.                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 13
  14. §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG 3. Bội suất của palăng - Palăng được đặc trưng bằng bội suất a. Đó là tỉ số giữa vận tốc đầu dây quấn lên tang và vận tốc nâng vật. v tg - vtg: vận tốc đầu dây quấn lên tang; a= v ng - vng: vận tốc nâng vật, n - n: số đầu dây treo vật; a= - m: số đầu dây quấn lên tang. m - Là thông số biểu thị khả năng giảm tải tác dụng lên tang. Ví dụ: Hình 2-8: n = 4, m = 1 ⇒ a = 4; Hình 2-9: n = 4, m = 2 ⇒ a = 2. Hình 2-8 Hình 2-9                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 14
  15. §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG 4. Lực cản và hiệu suất của palăng 2.4. Lực cản và hiệu suất của puli - Trạng thái tĩnh thì lực căng S1 = S2 - Trạng thái động thì lực căng S1 ≠ S2 Gọi lực cản puli là W thì: W = S2 – S1, N Hình 2-10 Qua nghiên cứu lực cản này sinh ra từ hai thành phần: W = W1 + W2, N trong đó: W1: lực cản do độ cứng của dây (lực cản tĩnh), N; W2: lực cản do ma sát giữa dây và puli gây ra (lực cản động), N.                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 15
  16. Lực cảnRÒNGuRỌất - ủa palăng §2. HỆ và hiệ su C c PALĂNG O R δ1 δ2 Với giả thiết: S2 = S1 + W ≈ S1 + W1 S1 S2 Hình 2-11 δ1 + δ 2 δ1 + δ 2 1 ⇒ W1 = S1. = S1. . R − δ2 R 1 − δ2 R δ1 + δ 2 Vì δ
  17. §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG Hợp lực tác dụng lên trục puli sẽ là: A = S1 + S2 ⇒ A = S1 + S2 − 2S1S2 cos θ 2 2 S2 = S1 θ A = 2.S1. sin 2 Ta có mô men ma sát tại ổ trục là: Hình 2-12 Mms = A.f.ρ d θ ρ= A = 2.S1. sin 2 2 θ M ms = S1.f .d. sin 2                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 17
  18. §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG Mms = Mc = W2.R θ M ms = S1.f .d sin 2 θ d θ W2 .R = S1.f .d sin W2 = S1.f . sin (( i ) 2 R 2 Ta có: W = W1 + W2 W1 = β′.S1 d θ W2 = S1.f . sin R 2  ′ d θ W = S1  β + f . sin   R 2                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 18
  19. §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG  d θ  d θ W = S1  β′ + f . sin  S2 = S1.1 + β′ + f . sin   R 2  R 2 β W = S2 − S1 S2 = β.S1 - Hiệu suất của puli: là tỷ số giữa lực căng ở nhánh vào (cũng là lực căng ở trạng thái tĩnh) và lực căng ở nhánh ra (cũng là lực căng có cản của puli) S v S1 1 η= = = Sr S 2 β                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 19
  20. §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG 2.4. Hiệu suất của palăng - Ở trạng thái tĩnh có: Q S1 = S2 = S3 = S4 = 4 - Ở trạng thái động có: Q S1 ≠ S2 ≠ S3 ≠ S4 ≠ 4 Tuy nhiên ta có: S1 + S2 + S3 + S4 = Q Sv S2 S3 S4 η= = = = Hình 2-13 Sr S1 S2 S3 ⇒ S2 = η S1 Q = S1.(1 + η + η 2 + η 3) ⇒ S3 = η S2 = η 2S1 ⇒ S4 = η S3 = η 3S1 Q S1 = S max = 1 + η + η2 + η3                      é  «n  khÝ uyÖ n  m   c¸ t p                    B m c¬  l ki –  n hÐ 20
Đồng bộ tài khoản