Báo cáo khoa học: "Thiết kế đai đồng thời thoả mãn hai chỉ tiêu Khả năng kéo và độ bền lâu"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Nguyễn Phương Hà Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

45
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo này trình bày ph-ơng pháp thiết kế đai đồng thời thỏa mãn cả hai chỉ tiêu khả năng kéo và độ bền lâu áp dụng cho đai theo tiêu chuẩn SAE, TCVN, GOST.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Thiết kế đai đồng thời thoả mãn hai chỉ tiêu Khả năng kéo và độ bền lâu"

ThiÕt kÕ ®ai ®ång thêi tho¶ m·n hai chØ tiªu Kh¶ n¨ng kÐo vμ ®é bÒn l©u TS. Tr−¬ng tÊt ®Ých Bé m«n ThiÕt kÕ m¸y Khoa C¬ khÝ - Tr−êng §H GTVT Tãm t¾t: Bμi b¸o nμy tr×nh bμy ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ ®ai ®ång thêi tháa m·n c¶ hai chØ tiªu kh¶ n¨ng kÐo vμ ®é bÒn l©u ¸p dông cho ®ai theo tiªu chuÈn SAE, TCVN, GOST. Summary: This paper describes method design of the belt in common of the adaptation about tension and service l×fe, his aplication for belt of their standards SAE, TCVN, GOST. 1. TÝnh ®ai theo kh¶ n¨ng kÐo 1. ®Æt vÊn ®Ò Ph−¬ng ph¸p nµy dùa trªn c¬ së ®−êng cong tr−ît vµ ®−êng cong hiÖu suÊt ®Ó x¸c Ng−êi ta ®· thiÕt kÕ ®ai theo kh¶ n¨ng ®Þnh kh¶ n¨ng t¶i cña bé truyÒn ®ai. kÐo va ®é bÒn l©u mét c¸ch ®éc lËp ¸p dông VÝ dô: TÝnh to¸n ®ai dÑt. ®èi víi ®ai theo TCVN vµ GOST. Nh−îc ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p nµy lµ sè liÖu dïng cho tÝnh øng suÊt cã Ých cho phÐp thùc tÕ ®−îc to¸n tuæi thä qu¸ Ýt v× vËy kh«ng tÝnh ®−îc tuæi tÝnh theo c«ng thøc: [σp ] = [σp0 ].Ct .Cα .Cv .Cb thä mµ chØ h¹n chÕ sè vßng quay trong mét (1) gi©y. MÆt kh¸c tr−íc ®©y c¸c sè liÖu thùc nghiÖm vÒ ®ai còng chØ cã ®èi víi ®ai theo c¸c DiÖn tÝch tiÕt diÖn cña ®ai ®ñ kh¶ n¨ng tiªu chuÈn GOST vµ TCVN. HiÖn nay trong kÐo kh«ng bÞ tr−ît tr¬n lµ: tiÕn tr×nh héi nhËp quèc tÕ ®ßi hái ph¶i thiÕt kÕ Ft A = b.δ ≥ [σp ] (2) tÝnh to¸n ®ai kh«ng chØ theo TCVN mµ cßn ®èi víi tiªu chuÈn SAE vÒ ®ai cña Mü, óc... Bµi trong ®ã: b¸o nµy muèn ®ãng gãp mét sè ý kiÕn ®Ó gi¶i b: chiÒu réng; δ: chiÒu dµy ®ai. quyÕt vÊn ®Ò ®ã trªn c¬ së cña ph−¬ng ph¸p [σp0 ] : TrÞ sè øng suÊt cã Ých cho phÐp thiÕt kÕ ®ai ®ång thêi tho¶ m·n c¶ hai chØ tiªu kh¶ n¨ng kÐo vµ ®é bÇn l©u. cña ®ai dÑt. Ct: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h−ëng cña chÕ ®é ii. Ph−¬ng ph¸p tÝnh ®ai ®éc lËp víi t¶i träng. hai chØ tiªu kh¶ n¨ng kÐo vμ ®é bÒn Cα: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h−ëng cña gãc l©u «m. §Ó thÊy râ sù kh¸c nhau c¬ b¶n gi÷a hai Cv: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h−ëng cña vËn tèc ph−¬ng ph¸p kÓ trªn, ta nªu l¹i s¬ l−îc ®ai. ph−¬ng ph¸p thiÕt kÕ ®ai theo tõng chØ tiªu Cb: HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h−ëng cña viÖc bè ®éc lËp. trÝ bé truyÒn.
[] C¸c trÞ sè cña σp0 vµ c¸c hÖ sè tra ë [4]. kiÖn: σ t ≤ 2.Ψ0 .σ 0 (5) 2. TÝnh ®ai theo ®é bÒn l©u Khi ®ai lµm viÖc øng suÊt sinh ra trong trong ®ã: mçi tiÕt diÖn thay ®æi tuú theo vÞ trÝ cña nã ®èi Ψ0 : hÖ sè kÐo. víi b¸nh ®ai, øng suÊt lín nhÊt khi vµo b¸nh nhá cã trÞ sè lín nhÊt ( σ max ). Sù thay ®æi øng σ 0 : øng suÊt c¨ng ban ®Çu. suÊt σ max vµ sè chu kú lµm viÖc lµm cho ®ai Theo chØ tiªu vÒ ®é bÒn l©u ®Ó cho ®ai bÞ háng do mái. kh«ng bÞ háng do mái ta cã ®iÒu kiÖn: Ph−¬ng tr×nh tuæi thä cña ®ai víi tû sè C σ max ≤ truyÒn i = 1, t¶i träng æn ®Þnh cã d¹ng nh− (6) N1/ m sau: C σ m .3600.U.x.T1 = σ m0 .N0 (3) trong ®ã: N trong ®ã: m: sè mò lÊy tuú thuéc vµo lo¹i ®ai. σ: lµ øng suÊt lín nhÊt trong ®ai. C: hÖ sè lÊy nh− sau: ®ai thang C = 60 – 70 Mpa; ®ai dÑt C = 90 – 100 Mpa. U = V/L: sè vßng ch¹y cña ®ai trong mét gi©y. σ max : øng suÊt lín nhÊt trªn b¸nh dÉn x: sè b¸nh ®ai. khi ®ai vµo b¸nh nhá, ®−îc x¸c ®Þnh theo T1: tuæi thä cña ®ai tÝnh theo giê. c«ng thøc: N0 = 107: sè chu kú c¬ së λ σ max = σ t + σ V + σu (7) λ −1 Tõ ®ã tÝnh ra tuæi thä cña ®ai theo ph−¬ng tr×nh (3). trong ®ã: Tuy vËy, do kh«ng ®ñ hoÆc qu¸ Ýt sè liÖu λ = e fα víi e lµ c¬ sè loga tù nhiªn; f, α thùc nghiÖm ng−êi ta ch−a tÝnh ®−îc T1 mµ chØ lµ hÖ sè ma s¸t vµ gãc «m. b¹n chÕ sè vßng quay trong mét gi©y. V σ V : øng suÊt do lùc ly t©m g©y ra ®−îc U= ≤ Umax (4) L tÝnh theo: σ V = ρm .V 2 Víi Umax = 3 ÷ 5 víi ®ai dÑt cã vËn tèc V ≤ 30 m s . víi ρ m lµ khèi l−îng riªng cña ®ai; V lµ vËn tèc ®ai. L: chiÒu dµi ®ai σ u1 : øng suÊt uèn khi vµo b¸nh ®ai nhá. iii. ThiÕt kÕ ®ai ®ång thêi tho¶ m·n σ t : øng suÊt cã Ých víi Ft lµ lùc vßng, A c¶ hai chØ tiªu kh¶ n¨ng kÐo vμ ®é lµ diÖn tÝch tiÕt diÖn ®ai. bÒn l©u ¸p dông cho c¸c tiªu KÕt hîp c¸c hÖ thøc (6) vµ (7) ta cã ®iÒu chuÈn SAE, TCVN, GOST vÒ ®ai kiÖn: 1. ThiÕt kÕ ®ai víi hai chØ tiªu kh¶ λ −1⎛ C ⎞ ⎜ − σ V − σ u1 ⎟ n¨ng kÐo vµ ®é bÒn l©u σt ≤ (8) λ ⎜N ⎟ 1/ m ⎝C ⎠ Theo chØ tiªu vÒ kh¶ n¨ng kÐo ta cã ®iÒu
trong ®ã: 2. ¸p dông ph−¬ng ph¸p tÝnh ®ai ®ång thêi tho¶ m∙n hai chØ tiªu kh¶ n¨ng kÐo vµ NC : sè chu kú lµm viÖc ®Õn háng. () ®é bÒn l©u ®èi víi c¸c lo¹i ®ai theo tiªu NC = 3600. V .χb .t h (9) chuÈn GOST, TCVN vµ SAE L t h : sè giê lµm viÖc ®Õn háng. §èi víi ®ai theo tiªu chuÈn GOST va TCVN - ®−îc tÝnh theo (10). χ b : sè b¸nh ®ai cã cïng ®−êng kÝnh. §èi víi ®ai theo tiªu chuÈn SAE cña Mü, B»ng thùc nghiÖm x¸c ®Þnh øng xuÊt cã Ých cho phÐp [σ t ] sao cho th¶o m·n ®ång thêi óc … cÇn chó ý mÊy ®iÓm sau ®©y: a. VÒ cÊu t¹o cña ®ai theo tiªu chuÈn c¸c ®iÒu kiÖn (5) vµ (8) ta sÏ ®¹t ®−îc c¸ch SAE tÝnh ®ai ®ång thêi tho¶ m·n c¶ hai chØ tiªu kh¶ n¨ng kÐo vµ ®é bÒn l©u. §iÒu kiÖn ®ã ®−îc Ta lÊy ®ai thang ®Ó xÐt, th× ®ai thang cã 4 viÕt d−íi d¹ng: lo¹i: lo¹i nÆng, lo¹i hÑp, lo¹i nhÑ, vµ lo¹i ®ai σ t = t ≤ [σ t ] F (10) dïng cho thiÕt bÞ tù ®éng. Mçi ®ai ®Òu ®−îc A ghi hai ký hiÖu: mét theo hÖ Anh, mét theo hÖ Víi [σ t ] ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau, ®èi víi mÐt. Mçi lo¹i l¹i cã c¸c kiÓu kh¸c nhau, vÝ dô ®ai dÑt: ®ai thang lo¹i nÆng cã 5 kiÓu ®−îc ghi theo [σ t ] = [σ t0 ].Cb .C α .C V hai hÖ: (11) Kd HÖ Anh: A B C D E trong ®ã: HÖ mÐt: 13C 16C 12C 32C [σ t0 ]; Cb ; Cα ; C V ®· tr×nh bµy ë (1). H×nh H.1 tr×nh bµy c¸c lo¹i ®ai thang: lo¹i K®: hÖ sè t¶i träng ®éng tra theo b¶ng P.1 nÆng H.1a, ®ai thang lo¹i hÑp H.1b. B¶ng P.1 HÖ sè t¶i träng ®éng K® §Æc tÝnh t¶i träng Lo¹i m¸y K® T¶i träng tÜnh. T¶i träng më m¸y M¸y ph¸t ®iÖn, qu¹t, m¸y nÐn vµ m¸y b¬m ly ®Õn 120% so víi t¶i träng danh t©m; m¸y c¾t gät liªn tôc; b¨ng t¶i. 1,0 nghÜa. T¶i träng lµm viÖc cã dao ®éng M¸y b¬m vµ m¸y nÐn khÝ kiÓu pÝtt«ng cã ba xy nhá. T¶i träng më m¸y ®Õn 150% lanh trë lªn; xÝch t¶i, m¸y phay, m¸y tiªn 1,1 so víi t¶i träng danh nghÜa. r¬v«nve. T¶i träng lµm viÖc cã dao ®éng lín. ThiÕt bÞ dÉn ®éng quay hai chiÒu; m¸y b¬m vµ T¶i träng më m¸y ®Õn 220% so víi m¸y nÐn khÝ kiÓu mét hoÆc hai pÝtt«ng; m¸y bµo 1,25 t¶i träng danh nghÜa. vµ m¸y xäc; vÝt vËn chuyÓn vµ m¸ng cµo; m¸ng Ðp vÝt vµ m¸y Ðp lÖch t©m cã v« l¨ng nÆng. T¶i träng cã va ®Ëp vµ thay ®æi M¸y c¾t tÊm, bóa m¸y, m¸y nghiÒn; thang m¸y; nhiÒu. T¶i träng më m¸y ®Õn 300% m¸y xóc, m¸y Ðp kiÓu vÝt vµ m¸y Ðp lÖch t©m cã 1,5 ÷ 1,6 so víi t¶i träng danh nghÜa. v« l¨ng nhÑ. Chó thÝch: 1. §èi víi ®éng c¬ cã m«men më m¸y lín, ®èng më nhiÒu lÇn, c¸c trÞ sè trong b¶ng ®−îc t¨ng thªm 0,15. 2. C¸c trÞ sè trong b¶ng dïng cho chÕ ®é lµm viÖc 1 ca; nÕu lµm viÖc 2 ca cÇn t¨ng thªm 0,15 vµ nÕu lµm viÖc 3 ca cÇn t¨ng thªm 0,35.
11/2" 11/4" 11/4" 21/32" 1/2" 7/16" 11/32" 3/4" 1" 3/4" A B C 13C 16C D 22C 32C E H×nh 1a 1 in 5/8 in 3/8 in 17/32 in 7/8 in 3V in 5/16 5V 9N 15N 8V 25N H×nh 1b chØ tiªu kh¶ n¨ng kÐo vµ ®é bÒn l©u hîp lý b. TÝnh ®ai theo tiªu chuÈn SAE h¬n thiÕt kÕ ®ai theo kh¶ n¨ng kÐo vµ h¹n chÕ Ng−êi ta còng kÕt hîp hai chØ tiªu trªn ®Ó sè vßng quay trong mét gi©y. Do ®ã thiÕt hÕ ®ai ®ång thêi tho¶ m·n hai chØ tiªu ph¶i ®−îc tÝnh ®ai theo tiªu chuÈn SAE. C«ng suÊt cÇn thay thÕ cho c¸ch tÝnh ®éc lËp víi hai chØ tiªu truyÒn tÝnh theo c«ng thøc: (F − F ).V kh¼ n¨ng kÐo vµ ®é bÒn l©u. H= 1 2 (13) 33.000 Do kÕt qu¶ thùc nghiÖm vÒ ®ai theo tiªu C«ng suÊt cho phÐp ®−îc x¸c ®Þnh theo chuÈn GOST vµ TCVN kh¸c víi ®ai theo tiªu c«ng thøc: chuÈn SAE nªn thiÕt kÕ ®ai theo GOST vµ C p .C V .Fα .V TCCN theo ®iÒu kiÖn (10); ®ai theo tiªu chuÈn H= (14) SAE ph¶i tÝnh theo c«ng thøc (13). 16500 trong ®ã: F1, F2: lùc kÐo trªn nh¸nh dÉn vµ nh¸nh bÞ dÉn. Tµi liÖu tham kh¶o C p : hÖ sè hiÖu chØnh b»ng puli. [1]. Joseph Edward Shigley, Charles R. Mischke. Mechanical Engineering Design, Megran Hill book C V : hÖ sè ®iÒu chØnh tèc ®é. Company ,1989. Fα : søc c¨ng ®ai cho phÐp. [2]. Robert matt PE. Machine Elemenis in mechanical design, 1992. V : vËn tèc cña ®ai. [3]. Tr−¬ng TÊt §Ých. Chi tiÕt m¸y. NXB Giao th«ng K s : hÖ sè ®iÒu kiÖn phôc vô. VËn t¶i, 1999. C¸c sè liÖu ®i theo c«ng thøc (12) vµ (13) [4]. NguyÔn Träng HiÖp. Chi tiÕt m¸y. NXB Gi¸o dôc, 1999. tra trong tµi liÖu [1]. [5]. Tr−¬ng TÊt §Ých. X¸c ®Þnh tuæi thä cña mét sè iv. KÕt luËn chi tiÕt xe vËn t¶i trong x©y dùng ë ViÖt Nam. T¹p chÝ Khoa häc vµ C«ng nghÖ, 1992 ThiÕt kÕ ®ai ®ång thêi tho¶ m·n c¶ hai