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

Những lý thuyết cơ bản về cơ cấu nâng

Chia sẻ: Tieu Lac | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

263
lượt xem
104
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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,...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Những lý thuyết cơ bản về cơ cấu nâng

  1. NHỮNG LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ CƠ CẤU NÂNG 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG 2. 2 HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 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, hiề â h hế hiệ ất khô … 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 Cá thiết bị nâng đơn giản. h Các â đ iả 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. Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 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 Mv = S0. = Q. , N.m 2 2 trong đó t đó: S0- là lực căng dây quấn lên tang, N; Q- trọng lượng vật nâng, N; D0- đ ờ kí h t đường kính tang, m. Hình 2-1 - Mô men lực phát động tác dụng lên trục tang là: p g g g Mp = P.R, N.m trong đó: P- là lực phát động ( ay lực dẫn động), N; à ực p á độ g (hay ực dẫ độ g), ; R- là cánh tay đòn của lực P, m. Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 3
  4. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG - Phương trình chuyển động của cơ cấu (đối với trục tang) là: Mv = Mp D0 MV = Q. MP= 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 g y ộ g cấu (đối với trục tang) là: Hình 2-2 Mv = Mp D0 M P = P.R .i 0 (mômen của lực phát động P) ủ M V = Q. 2 (2-2) (2 2) Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 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 - Khả năng tải của cơ cấu loại II tăng lên io lần (tức là cùng một lực P (hoặc mômen M) nhất định thì cơ cấu nâng loại II nâng được vật nâng lớn hơn gấp io lần so với cơ cấu nâng loại I); - Tuy nhiên khi io càng tăng thì độ phức tạp của cơ cấu càng lớn, giá thành tăng cao, độ chính xác giảm, hiệu suất giảm. Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 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: ấ ố Mv = Mp D0 M v = S0 . Hình 2 3 2-3 2 M P = P.R.i 0 Q S0 = S1 = 2 2P.R.i0 Q= (2-3) D0 2 Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 6
  7. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG + So sánh giữa biểu thức (2-2) và (2-3) P .R .i 0 2P.R.i0 Q= (2-2) và Q= (2-3) D0 D0 2 2 D0 D0 Q. 2.Q. P .R = 2 (2 2’) và (2-2’) P.R = 2 (2-3 ) (2 3’) i0 i0 - Khả năng tải của cơ cấu loại III tăng lên 2 lần ( ả ả ủ ấ ầ (mà thực chất là giảm tải tác dụng vào tang xuống 2 lần ). Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 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: Mv = Mp D0 M v = S0 . 2 M P = P.R.i 0 Q S0 =S1 =S2 =S3 = 4 4 P.R.i 0 Q= (2-4) (2 4) D0 Hình 2 4 2-4 2 Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 8
  9. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG + So sánh giữa biểu thức (2-3) và (2-4): 2P.R.i 0 4P.R.i0 Q= (2-3) Q= (2-4) D0 D0 2 2 - Khả năng tải của cơ cấu tăng lên 2 lần. (2-2) (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 2 - Khi 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. - Khi đưa vào cơ cấu nâng một bộ truyền giảm tốc (i0) 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 ế ế ế ấ ố một cách hợp lý. Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 9
  10. 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG 4. Các bộ phận chủ yếu của cơ cấu nâng ế ấ Cơ cấu nâng t ô g t ườ g bao gồ các bộ phận chủ yếu sau đây: â g thông thường gồm p ậ c ủ 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 ); móc ngoạm…); - Dây (cáp hoặc xích); ọ ) - Puli ( ò g rọc). u (ròng ọc) + Thiết bị giữ vật treo và điều chỉnh vận tốc. Ngoài ra còn có thiết bị an toàn, thiết bị điều khiển. Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 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 Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 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 lê t d lên tang. a/ b/ c/ Hình 2 5 Palăng đơn: 2-5. a-bội suất 2; b- bội suất 4 không có puli dẫn hướng; c-bội suất 4 có puli dẫn hướng. Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 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: ợ ụ g g y ụ ợ ạ - 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. Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 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 ằ ấ ỉ ố ố 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: d Hình 2-8: n = 4, m = 1 ⇒ a = 4; Hình 2-9: n = 4, m = 2 ⇒ a , = 2. Hình 2-8 Hình 2-9 Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 14
  15. §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG 4. 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 – S 1 , N Hình 2-10 Qua nghiên cứu lực cản này sinh ra từ hai thành phần: ầ 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 động), N. Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 15
  16. Lực HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG §2. cản và hiệu suất của palăng - Xác định thành phần lực cản W1 S1.(R + δ1) = S2.(R – δ2) Hay: S1.(R + δ1) = (S1 + W1).(R – δ2) O R δ1 Với giả thiết: S2 = S1 + W ≈ S1 + W1 δ2 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 - Xác định thành phần lực cản W2 Hợp lực tác dụng lên trục puli sẽ là: A = S1 + S2 ⇒ A = S1 + S2 − 2S1S2 cos θ 2 2 S 2 = 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 Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 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 ( ) 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⎠ Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 18
  19. §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG - Xác định lực căng ở nhánh ra S2 ⎛ 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 Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 19
  20. §2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG 2.4. Hiệu suất của palăng -Ởt trạng thái tĩnh có: tĩ h ó 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 = ηS1 Q = S1.(1 + η + η2 + η3) ⇒ S3 = ηS2 = η2S1 ⇒ S4 = ηS3 = η3S1 Q S1 = S max = 1 + η + η2 + η3 Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2