Tham khảo bài thuyết trình 'các thiết bị dừng và điều khiển vận tốc', kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Các thiết bị dừng và điều khiển vận tốc
- CÁC THIẾT BỊ DỪNG VÀ ĐIỀU CHỈNH
Á Ế Ừ À Ề Ỉ
VẬN TỐC
§4 1.
§4-1. Thiết bị giữ vật treo
§4-2. Thiết bị phanh hãm
§4-3. Thiết bị liên hợp dừng và hãm phanh
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 1
- Điều kiện làm việc của cơ cấu nâng đòi hỏi phải có thiết bị
giữ vật treo cũng như điều chỉnh vận tốc nâng hạ một cách
thích hợp. Các cơ cấu khác như cơ cấu di chuyển, cơ cấu
quay, cơ cấu thay đổi tầm với cũng đòi hỏi thiết bị dừng và
pham hãm.
+ Thiết bị dừng là một cơ cấu dùng để giữ vật nâng ở trạng
thái treo. Nó chỉ cho phép trục của cơ cấu quay theo chiều
ấ ề
nâng vật. Thiết bị dừng không phát sinh năng lượng để dừng
mà nó hãm chuyển động theo nguyên lý làm việc. Các thiết bị
ể ế
này thường dùng phổ biến các loại cơ cấu như các loại khoá
dừng, bánh cóc…
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 2
- + Phanh là thiết bị dùng để dừng hẳn chuyển động hoặc
hạn chế tốc độ của cơ cấu. Khác với thiết bị dừng, phanh phải
phát sinh ra năng lượng để khắc phục động năng của máy
ể ắ
hoặc giữ vật ở độ cao nào đấy.
+ Cá yêu cầu chung đối với phanh:
Các ê ầ h ới h h
- Phanh phải có mômen phanh đủ lớn với điều kiện làm
việc cho trước của phanh;
Mph = n.Mx, N.mm
- Ph h có độ nhậy và độ tin cậy cao;
Phanh ó hậ à ti ậ
- Kết cấu phanh đơn giản, dễ chế tạo và đảm bảo độ bền
các phần của phanh;
- Dễ kiểm tra, điều chỉnh và thay thế những chi tiết bị mòn;
- Nhỏ gọn trọng lượng nhỏ, giá thành rẻ, bề mặt làm việc
gọn, nhỏ rẻ
bền lâu.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 3
- §4-1.
§4 1 THIẾT BỊ GIỮ VẬT TREO
1.
1 Khoá dừng ma sát
2. Khoá dừng con lăn
3. Cơ cấu bánh cóc
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 4
- 1. Khoá dừng ma sát
+ Cấu tạo:
+ Nguyên lý làm việc:
g y ý ệ
+ Tính toán:
Hình 4-1. Khoá dừng ma sát.
4 1.
M
P= ,N - lực vòng trên bánh 1
R
- Để giữ bánh 1 đứng yên: lực ma sát cân bằng với lực vòng
F≥P
F = f.N P = N.tgα
f ≥ tgα
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 5
- + Nhận xét:
Thông thường hệ số ma sát f ≤ 0,1 nên góc α khá nhỏ.
Như vậy điểm tiếp xúc A rất gần đường nối tâm OO1. Khi cơ
cấu bị mòn hoặc biến dạng, cam rất dễ bị lật sang bên kia
ị ặ ạ g, ị ậ g
đường OO1. Do đó cơ cấu khoá ma sát làm việc không an
toàn và ít được dùng trong thực tế.
A
A’
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 6
- 2. Khoá dừng con lăn
Thiết bị này chỉ cho phép quay một chiều và thường được
áp dụng trong cơ cấu nâng hạ cần của cần trục hoặc cần của
máy xúc nhằm hạn chế tốc độ quay của tời nâng hạ cần và giữ
cho cần không bị rơi tự do khi có sự cố.
cố
+ Cấu tạo:
1. Vành tang;
2. Trục quay;
3. Con lăn;
4. Trục ép;
5. Lò xo ép.
+ Nguyên lý là việc:
N ê làm iệ
Hình 4-2. Khoá dừng con lăn.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 7
- + Tính toán:
- Áp lực N tác dụng lên con lăn được xác định theo công thức:
Mx là mômen xoắn trên trục đặt cơ cấu hãm;
2.M x f là hệ số ma sát của con lăn trên vành tang;
ệ g;
N=
f .z .D z là số con lăn;
D là đường kính trong của vành 1;
- Tiếp tuyến của hai bề mặt tiếp xúc trên con lăn với vành
tang và con lăn với đĩa tạo nên góc α.
2a + d
Về mặt hình học: cos α =
D−d
α
Về mặt ma sát: tg < tgρ = f hay: α < 2ρ
2
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 8
- - Chiều dài con lăn lấy theo quan hệ:
l = (1÷ 2)d
d là đường kính con lăn, mm;
N là áp lực tác dụng lên con lăn, N;
Hay: l = N /[p] [P] là áp lực cho phép trên một đơn vị
chiều dài con lăn, N/mm;
- Nghiệm bền vành tang 1 và trục quay 2:
N D−d
≤ [σ d ]
Ứng suất dập vành tang 1
Ứ ấ
tại chỗ tiếp xúc với con lăn: σ d = 0,59. .E.
l D.d
N 1
.E. ≤ [σ d ]'
Ứng suất dập trục quay 2
tại chỗ tiếp xúc với con lăn:
ạ p σ d ' = 0,59.
l d
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 9
- 3. Cơ cấu bánh cóc
+ Cấu tạo:
Hình 4-3. Cơ cấu bánh cóc.
+ Nguyên lý làm việc:
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 10
- + Tính toán:
Hình 4-4. Sơ đồ tính toán cơ cấu bánh cóc.
4 4.
Vị trí tương đối của trục bánh cóc (tâm O1), vị trí tâm quay
con cóc O2 và chiều dài con cóc O2A để có góc O1AO2 = 90o.
Khi đó lực tác d
l tá dụng lên bá h cóc và con cóc là nhỏ nhất và
lê bánh ó à ó hỏ hất à
bằng lực vòng P.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 11
- Lực vòng P trên răng bánh cóc
Mx là mômen xoắn trên trục đặt cơ cấu hãm;
ụ ặ ;
2.M x 2.M x m là mô đun răng bánh cóc;
P= =
D Z.m Z là số răng bánh cóc;
D là đường kính vòng chia bánh răng cóc;
→ → → T = P.sinα
Lực P có thể viết: P = N + T
L ó iết
N = P.cosα
Để con cóc ăn khớp được vào răng bánh cóc thì phải đảm
bảo điều kiện:
T ≥ N.f ⇔ P.sinα ≥ P.cosα
hay: tgα ≥ f tức là α ≥ ρ
f là hệ số ma sát g
ệ giữa con cóc và răng bánh cóc;
g ;
ρ là góc ma sát giữa con cóc và răng bánh cóc.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 12
- Răng cóc được kiểm tra sức bền cạnh răng theo điều kiện:
P
q = ≤ [q ]
b
2.Mx 2.Mx b
P= = ψ=
D Z.m m
2.Mx
m≥ - môđun răng bánh cóc, mm
Z.[q] ψ
[ ].
Nếu số răng bánh cóc Z chưa biết mà D biết thì:
2.M x
m≥ - môđun răng bánh cóc, mm
ψ .D.[q]
[
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 13
- Răng bánh cóc còn được kiểm tra theo sức bền uốn:
12M x
σu =
6.P .h
≤ [σ u ] hay σ u = ≤ [σ u ]
b.a 2 2,25.ψ .Z.m 3
b = ψ m là chiều rộng răng bánh cóc;
ψ.m
a = 1,5.m là chiều rộng chân răng bánh cóc;
h = m là chiều cao răng cóc.
Con cóc chịu nén và uốn nên kiểm tra bền theo công thức:
P 6.P .e
σu = + ≤ [σ'u ] - [ ’u] là ứ suất tổng cho phép
[σ’ ứng ất tổ h hé
B.δ B.δ 2
P
Trục con cóc phải kiểm
tra theo sức bền uốn:
d
P.c
σ uc = ≤ [σ uc ]
0,1.d 3 c
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 14
- + Nhận xét:
Cơ cấu bánh cóc có khuyết điểm lớn là dễ gây va đập phát tiếng
ồn. Để khắc phục nhược điểm này người ta đã đưa vào sử dụng
cơ cấu bánh cóc giảm tiếng ồn. Khi bánh cóc vừa mới bắt đầu
quay theo chiều hạ vật vòng đàn hồi sẽ kéo con cóc về vị trí làm
ề ậ ò à ồ é ó ề í à
việc, con cóc tì vào bánh răng cóc và dừng cơ cấu lại.
Để tăng thêm
độ tin cậy cho
cơ cấu, có thể
bố trí hai con
cóc sao cho các
con cóc không tì
đồng thời vào
bánh răng cóc
mà lệch đi
khoảng 1/3 bước
răng.
răng
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 15
- §4-2.
§4-2 THIẾT BỊ PHANH HÃM
1. Công dụng và phân loại
2. Phanh một má
3. Phanh hai má
4. Phanh đai
4 Ph h đ i
5.
5 Phanh áp trục
6. Phanh ly tâm điều chỉnh tốc độ
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 16
- 1. Công dụng và phân loại
1. 1.
1 1 Công dụng
Trong máy trục, phanh không những được dùng để giữ vật
treo, điều chỉnh vận tốc hạ mà còn được sử dụng phổ biến ở
những cơ cấu khá như cơ cấu di chuyển, cơ cấu quay, cơ cấu
hữ ấ khác h ấ h ể ấ ấ
thay đổi tầm với. Cần chú ý rằng có những loại phanh chỉ điều
chỉnh được vận tốc mà không giữ được vật treo.
1.2. Phân loại
â
Dựa theo kết cấu của phần tử Dựa theo công dụng chia thành:
tiếp xúc, phanh được chia thành: + Phanh dừng;
+ Phanh má (một má và hai má); + Phanh thả.
+ Phanh đai;
+ Phanh côn hoặc phanh đĩa.
ặ p
Dựa theo phương pháp thao tác:
D h h há h á
Dựa theo nguyên lý tác dụng + Phanh tay (chân);
chia phanh thành: + Phanh điện;
+ Kiểu hở (thường mở); + Phanh điện từ;
+ Kiểu kín (thường đóng). + Phanh thuỷ lực.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 17
- 2. Phanh một má
2.1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc
ạ g y ý ệ
+ Sơ đồ cấu tạo
- Để tăng hệ số ma sát
f giữa má phanh và
bánh phanh, trên bề
mặt phanh người ta
tráng một lớp amiăng 1.
1 Bánh phanh;
(hoặc lót cao su). 2. Má phanh;
- Đĩa phanh thường được 3. Tay phanh.
chế tạo bằng thép 45Л,
thép 55H hoặc bằng gang Hình 4-5. Phanh một má.
xám CЧ15-32
- Má phanh thường được chế tạo bằng gang, gỗ hoặc thép.
ế ằ ỗ
+ Nguyên lý hoạt động
- Phanh luôn ở trạng thái đóng:
- Quá trình mở phanh:
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 18
- 2.2. Tính toán lực phanh K
Đây là bài toán cho trước sơ đồ cơ cấu (với các kích thước D,
ây à bà toá c o t ước ( ớ c t ước ,
L, a. c) hệ số ma sát f, mômen phanh Mph (có chiều ngược với
chiều quay n của trục bánh phanh khi đang chịu mômen M).
* Khi Mph ngược chiều kim đồng hồ
- Lực vòng và lực ma sát giữa bánh phanh với má phanh
được xác định theo biểu thức:
á ể ứ
2.M ph F là lực ma sát giữa má
P= =F phanh và bánh phanh
D
F = N.f
Nf
2.M ph
p N là lực ép lên má phanh cần
N= có để tạo ra lực ma sát F
D.f
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 19
- - Phương trình cân bằng mômen tại O là:
KI.L – N a – P c = 0
L N.a P.c
N.a+ P.c
⇒ KI = ( )
L
* Khi Mph cùng chiều kim đồng hồ
ề ồ ồ
- Tương tự ta có:
N.a − P.c
K II = ( )
L
Qua ( ) và ( ) ta nhận thấy:
- Lực phanh phụ thuộc vào trị số và chiều của Mph
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 20
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
