Tính toán cần cẩu Derrick tải trọng nâng 3T dùng cho tàu thủy - chương 7: thiết kế phanh

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

225
lượt xem 91
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thiết bị phanh trong cơ cấu nâng để dừng hoặc giữ vật trên một độ cao nào đó. Trong ngành máy trục thường sử dụng phanh điện từ (hình 2-7) hoặc phanh đối trọng (ít dùng phanh thủy lực hay phanh hơi). Vì kết cấu chúng nhỏ gọn mà vẫn đảm bảo trong quá trình làm việc. Sơ đồ truyền động của phanh điện tử 1. Bánh phanh 2. Má phanh phải 3. Tay đòn phanh phải 4. Má phanh trái 5. Tay đòn phanh trái 6. Nam châm 7. Phần ứng bộ điện tử 8. Lò xo chính 9. Lò...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tính toán cần cẩu Derrick tải trọng nâng 3T dùng cho tàu thủy - chương 7: thiết kế phanh

1 Chương 7: thiết kế Phanh Thieát bò phanh trong cô caáu naâng ñeå döøng hoaëc giöõ vaät treân moät ñoä cao naøo ñoù. Trong ngaønh maùy truïc thöôøng söû duïng phanh ñieän töø (hình 2-7) hoaëc phanh ñoái troïng (ít duøng phanh thuûy löïc hay phanh hôi). Vì keát caáu chuùng nhoû goïn maø vaãn ñaûm baûo trong quaù trình laøm vieäc. Hình 2.7: Sô ñoà truyeàn ñoäng cuûa phanh ñieän töû 1. Baùnh phanh 6. Nam chaâm 2. Maù phanh phaûi 7. Phaàn öùng boä ñieän töû 3. Tay ñoøn phanh phaûi 8. Loø xo chính 4. Maù phanh traùi 9. Loø xo phuï 5. Tay ñoøn phanh traùi 10. Ñai oác
2 11. Ñai oác ñieàu chænh maù phanh 12. Ñai oác ñieàu chænh haønh trình 13. OÁng bao 14. Thanh ñaåy 15. Caùi haïn cheá haønh trình phanh
3 Khi tính toaùn phanh phaûi ñaûm baûo moâmen phanh caàn thieát keá ñeå cô caáu laøm vieäc an toaøn. Neáu moâmen phanh nhoû quaù phanh seõ laøm vieäc khoâng an toaøn, coøn neáu moâmen phanh lôùn quaù seõ khoâng toát. Vì khi moâmen phanh lôùn thôøi gian phanh seõ nhoû laøm döøng cô caáu ñoät ngoät, gaây ra taûi troïng taùc duïng leân cô caáu lôùn. Ñeå phanh ñöôïc nhoû goïn, ta seõ ñaët phanh ôû truïc thöù nhaát vaø truïc ñoäng cô. Moâmen phanh xaùc ñònh theo coâng thöùc: Mp = kp. Mt.p Vôùi: kp- heä soá döï tröõ cuûa phanh, ôû cheá ñoä laøm vieäc trung bình, kp = 1,75 Mtp – moâmen tónh treân truïc ñoäng cô khi phanh Q0 D0 3600.0, 275.0,83 M t. p    14, 68kgm  146,8 Nm 2ic 2.28 ic- tyû soá truyeàn chung cuûa cô caáu ic = igt. ipl = 14.2 = 28  Mp = 1,75. 146,8 = 256,9 (Nm) Töø keát quaû treân ta choïn phanh hai maù böôùc gaén coù boä ñieän töø kieåu TKT, choïn loaïi TKT 300/200 cô moâmen phanh lôùn nhaát trong khoaûng 180  240Nm. Thôøi gian phanh cuûa cô caáu naâng: j p . tp  M p  M tp
4 Trong ñoù: Jp – moâmen quaùn tính cuûa caùc khoái löôïng quay laép treân truïc ñoäng cô khi phanh Q0 .R02 3600.0,1352 j p   . ji  2 .c  1, 2.0,0885  2 0,83  0,176kgms 2 tc 28 Vôùi: - heä soá tính ñeán caùc khoái löôïng quay naèm xa truïc ñoäng cô laáy töø  = 1,05  1,25 Ji = JR + JKN = 0,0383 + 0,0472 = 0,0855Nms2 JR- Moâmen quaùn tính roâto ñoäng cô ñieän = 0,0383kg.ms2 JKN- moâmen quaùn tính khôùp noái raêng duøng laøm phanh ñóa JKN = 0,0472kgms2 Q0- khoái löôïng vaät naâng vaø boä phaän mang.kg R0 – baùn kính tang ñeán taâm caùp Daáu + öùng vôùi quaù trình vaät, daáu- öùng vôùi quaù trình haït vaät. Thôøi gian phanh khi naâng vaät: J p . 0,176.102,6 t p .n    0, 63s M p  mtp 18, 2  10, 4  .n 3,14.980 Vôùi:     102,6 s 1 30 30 Thôøi gian phanh khi haï vaät: J p . 0,176.102,6 t p .h    2,31s M p  mtp 18, 2  10, 4 Ta choïn ñöôøng kính phanh hai maù böôùc ngaén TKT:
5 Ñöôøng kính ñóa 100 200 300 400 500 600 phanh,mm Moâmen phanh, kg,m 2 7- 25- 110 200 400 18 35 Trong tröôøng hôïp naøy ta choïn ñöôøng kính ñóa phanh D=200mm Ñóa phanh cheá taïo baèng theùp ñuùc 45Ñ. Maù phanh coù taùn baêng chòu ma saùt baèng vaät lieäu abestoâ hoaëc pherrado, coù heä soá ma saùt vaø aùp löïc rieâng cho pheùp theo baûng (2-7) Baûng 2-7: heä soá ma saùt vaø aùp löïc rieâng cho pheùp Aùp löïc rieâng Heä soá ma saùt f cho pheùp, Vaät lieäu loùt beà maët maù [p]N/mm2 phanh Khoâng Phanh Trong Phanh dính khôûi daàu döøng daàu ñoäng Baêng phanh baèng abesto taùc duïng vaøo kim loaïi: 0,35- 0,10- 0,6 0,3 Kieåu A 0,40 0,12 0,6 0,3
6 Kieåu B 0,30- 0,09- 0,6 0,3 Baêng phanh coù cao su 0,35 0,12 0,42- 0,12- 0,48 0,16 Ñöôøng kính nhoû nhaát cuûa ñóa phanh xaùc ñònh theo coâng thöùc: Mp D  1,53 .m [ p]. f Ñeå tính toaùn ñöôøng kính ñóa phanh theo coâng thöùc treân, caàn haï thaáp aùp löïc rieâng cho pheùp cuûa vaät lieäu ma saùt xuoáng 30  50%. Löïc ma saùt giöõa maù phanh vaø ñóa phanh: Mp 2569 Fms    128, 45(kg )  1284,5 N D 20 Löïc neùn cuûa maù phanh leân ñóa: Fms 128, 45 N   389, 24kg  3892, 4 N f 0,33 Khe hôû höôùng kính tröôùc khi ñoùng phanh giöõa maù phanh vaø ñóa phanh, Ñöôøng kính ñóa 100 200 300 400- 600- phanh,mm 500 800 Khe hôû giöõa maù vaø 0,6 0,8 1,0 1,25 1,50 phanh,mm
7 Coâng phaùt dinh khi ñoùng phanh: 2.N . 2.389, 24.0,08 A   64,9kg.cm  6, 49 N .m  0,95 ÔÛ ñaây:  = 0,95- hieäu suaát cuûa caùc caùnh tay ñoøn phanh. Ta choïn boä ñieän töø MO-200Б coù moâmen phanh cuûa boä ñieän töû (BÑT), MBÑT = 70Nm, coâng cuûa boä ñieän töø A = 6,5Nm khi cöôøng ñoä laøm vieäc CÑ = 40%. Caùnh tay ñoøn caàn huùt BÑT 13 = 46mm; ñoä thay ñoåi cuûa caàn hc = 4,7mm moâmen troïng löôïng phaàn öùng BÑT Mö = 92kg, goùc quay  = 5,30. Löïc huùt môû phanh cuûa boä ñieän töø: M BDT 70 Pmp    10,8kg  108 N 13 6,5 Tæ soá truyeàn cuûa heä thoáng phanh N 389, 24 ip    3, 60 Pmp 108 Theo keát caáu chuùng ta coù caùnh tay ñoøn ngaén cuûa phanh: 11 = 200m chieàu daøi lôùn nhaát cuûa caùnh tay ñoøn phanh: 12= 11. ip = 200.1,22 = 244mm theo keát caáu 12 = 300mm. Böôùc phanh môû lôùn nhaát (khe hôû phanh) hc 4,7 l2 300    1,56 vôùi: i1    1,5 2.i1 2.1,5 l1 200 Chieàu cao phanh: Hma = (0,5  0,8) D = (0,5  0,8) 300 = 150  240mm
8 Chọn Hma = 200mm töông öùng vôùi goùc oâm  = 83036’ Beà roäng maù ñuû ñeå ñaït aùp löïc rieâng cho pheùp: N 389, 24 Bma    6,5cm  65mm p.H ma 3.20 Ta choïn Bmax = 100mm Tính toaùn löïc neùn cuûa loø xo chính: P1xe = Pmp + P1xp + P0 Vôùi: P1xp – löïc caêng tính toaùn cuûa loø xo phuï, P1xp = 2  6 kg P0- löïc caêng loø xo ñeå khaéc phuïc moâmen troïng löôïng phaàn öùng M u 92 P0    20kg  200 N l3 4,6 => P1xe = Pmp + P1xp + P0 = 108 + 6 + 20 = 126kg = 1260N Loø xo cheá taïo töø theùp silic 60Si2A, b = 1600 N/mm2. Giôùi haïn chaûy khi xoaén T = 1000N/mm2, tính toaùn loø xo ôû ñieàu kieän bò neùn toái ña. P1x = P1xe . k3 = 126 . 1,5 = 189kg = 1890N Vôùi: k3 = 1,3  1,6 – heä soá döõ tröõ, tính ñeán vieäc thay ñoåi löïc khi ñieàu chænh. Ñöôøng kính daây loø xo töø ñieàu kieän xoaén: k .P xe . 1,14.189.6 d  1, 6 1  1, 6  0,68cm  6,8mm [ ] 7000
9 Trong ñoù: k- heä soá ñoä cong theo baûng (2-8) vôùi  = 6 ta coù Dtb k = 1,14;  tæ soá giöõa ñöôøng kính trung bình cuûa loø xo vaø d ñöôøng kính daây theùp loø xo, chuùng ta söû duïng  = 6. Baûng 2-8. heä soá k vaø  khi tính toaùn loø xo Ñöôøng kính 0,2-0,4 0,45-1,0 1,1-2,5 2,8-6 7-14 daây loø xo  Dtb 16-8 12-6 10-5 10-4 8-4 d 4  1 1,05-1,1 1,07-1,15 1,085- 1,085- 1,11-1,25 k 4  4 1,19 1,25 ÖÙng suaát cho pheùp trong giôùi haïn chòu löïc cuûa loø xo: [] = (0,7  0,9) T = 0,7 . 1000 = 7000 kg/cm2 = 700N/mm2 Theo baûng ta choïn loø xo coù d = 10mm Ñöôøng kính trung bình cuûa loø xo: Dtb = d. = 10.6 = 60mm Trong phanh hai maù böôùc ngaén chieàu daøi laøm vieäc cuûa loø xo seõ laø: L1v = (0,3  0,6) D = (0,3  0,6) 200 = 60  120mm Choïn L1v = 120mm Khe hôû lôùn nhaát giöõa caùc voøng loø xo vaø vò trí laøm vieäc:   (0,1  0,25)d = (0,3  0,6) 10 = 2mm Böôùc laøm vieäc cuûa loø xo: t = d +  = 10 + 2 = 12mm
10 Llv 120 Soá voøng laøm vieäc cuûa loø xo: zlv    10 t 12 Chieàu daøi loø xo khi neùn heát: Llv = zv.d = 10.10 = 100mm ÔÛ hình beân ta coù theå vieát (hình 2-8) Plv L  ( Llv  Llx )  Plx L Töø ñoù: Llv  Llx 120  100 L    60mm Plv 178 1 1 Plx 189 Chieàu daøi loø xo ôû traïng thaùi töï do: Ltd = Llx + L = 100 + 60 = 160mm Böôùc loø xo khi khoâng chòu taûi: Ltd 160 tlx ,o    16 Z lv 10 Moãi beân loø xo coù 0,75 voøng phuï thuoäc ñöôïc maøi phaúng do vaäy, chieàu daøi töï do ñaày ñuû cuûa loø xo laø: LTD = Ltd + 1,5d = 160 + 1,5.10 = 175mm Chieàu daøi loø xo khi nhaû phanh: Lnh.p = L1v – hc = 120 – 4,7 = 115,3mm Löïc trong loø xo khi Lnh.p = 115,3mm
11 Ltd  Lnh. p 160  115,3 Lnh. p  Plv  178  198,9kg  1989 N Lta  Llv 160  120 ÖÙng suaát lôùn nhaát trong vaät lieäu loø xo laø: 2,55Pnh. p .Dtb .k 2,55.178.6.1,14  max  3  3  3105kg / cm 2  301,5 N / mm 2 d 1,0 Khi Plv = 1780 N thì öùng suaát nhoû nhaát laø:  = 250N/mm2