Chơng 3 Các chi tiết của bộ phận mang tải 3.1. Cáp thép 3.1.1. Các loại cáp Cáp thép là một bộ phận quan trọng trong hầu hết các máy cẩu, thang máy và các loại máy nâng khác. Cáp thép có nhiều u điểm: - Khối lợng riêng nhỏ, giá thành thấp. - Dễ uốn cong, có độ mềm cao, tạo nên sự gọn gàng cho kết cấu máy. - Êm dịu, chuyển động nhẹ nhàng, không gây ồn trong quá trình làm việc. - Sử dụng an toàn, có tuổi thọ cao. Dây cáp chỉ có khả năng chịu kéo, khi bị nén do cuốn lên tang hoặc ròng rọc thì cáp dễ bị hỏng. Dây cáp đợc chế tạo từ các sợi dây thép có thành phần các bon cao và đợc gia công bằng công nghệ kéo nguội, lèn đi lèn lại nhiều lần, do đó giới hạn bền của dây thép có thể đạt tới 2500N/mm 2 . Thông thờng các loại cáp đợc bện bằng các sợi thép có đờng kính từ 0,2 ữ 5mm, có giới hạn bền trung bình 1400 ữ 2000N/mm 2 . Cáp đợc cấu tạo từ các sợi thép có độ bền thấp sẽ mềm hơn, cấu tạo từ các sợi thép có độ bền cao sẽ cứng hơn và khi bị cuốn theo mặt tang hoặc ròng rọc, cáp bị uốn nhiều hơn làm giảm tuổi thọ. Thông thờng hay dùng cáp có sợi thép đạt độ bền từ 1600 ữ 1800N/mm 2 . Có thể tráng kẽm bề mặt sợi thép để chống rỉ nhng loại này có độ bền thấp hơn 10% so với trớc khi tráng. Theo phơng pháp sử dụng, cáp thép có thể chia làm hai loại: 1. Cáp thép động là các loại cáp dùng nâng hạ vật trong các thiết bị nâng, có chuyển động dọc theo chiều trục cáp và bị uốn cong trên tang hoặc ròng rọc. 2. Cáp thép tĩnh là cáp làm việc luôn luôn ở trạng thái kéo tĩnh (neo cột điện ), hoặc tải trọng tác dụng vuông góc với chiều trục của cáp (đờng cáp treo). 3.1.2. Cấu tạo cáp thép Cáp thép đợc bện từ các loại dây thép theo cách: - Bện đơn là loại cáp đơc bện trực tiếp từ những sợi thép nhỏ thành những lớp đồng tâm (hình 3-1) - Bện kép là loại cáp có các sợi thép đầu tiên đợc bện thành những tao, sau đó từ những tao này bện tiếp thành những dây cáp (hình 3-2). Hình 3-1. Cáp bện đơn 33 d - Bện ba là từ các sợi thép bện thành tao, từ các tao bện thành dây cáp, từ các dây cáp nhỏ tiếp tục bện xung quanh lõi mềm thành cáp có đờng kính lớn hơn (hình 3-3). Cáp bện đơn cứng, khó uốn cong trên tang và ròng rọc nên chỉ dùng để neo cột và dùng làm đờng cáp treo vận chuyển trên không; thông thờng đợc chế tạo từ các dây thép có đờng kính lớn hơn 2,5mm. Cáp bện kép (bện đôi và bện ba) mềm hơn, đợc dùng rộng rãi trong máy nâng chuyển, chằng buộc trong vận tải thuỷ. Cáp có lõi mềm (Sợi đay, bông, kim loại mềm, amiăng) làm tăng độ mềm của dây và giữ dầu chống rỉ tốt; khi bị uốn, dầu bị ép chảy qua các kẽ ở giữa các sợi thép, nhờ vậy mà cáp đợc bôi dầu. Đối với các máy trục làm việc trong phân xởng đúc hay ở môi trờng có nhiệt độ cao phải dùng cáp có lõi thép mềm hoặc amiăng. Đối với tang cuốn nhiều lớp cáp cũng nên dùng loại này để lớp cáp trong cùng không bị bẹp. Ngoài ra cần phân biệt chiều bện cáp: bện xuôi và bện chéo. Bện xuôi là chiều bện của tao và các tao bện thành cáp cùng một chiều (hình 3-4a); bện chéo là chiều bện của từng tao và chiều bện các tao thành cáp là ngợc chiều nhau (hình 3-4b). Cáp bện xuôi mềm hơn, dễ uốn và bền lâu hơn cáp bện chéo; nhng có nhợc điểm là dễ bị trợt, độ dãn dài lớn hơn bện chéo khi cùng treo tải trọng. Hình 3-2. Cáp bện kép Hình 3-3. Cáp bện ba Hình 3-4. Chiều bện cáp 3.1.3. Tải trọng tác dụng lên cáp. Cáp động bị uốn khi vắt qua mặt ròng rọc và quấn lên tang. Cáp tĩnh bị uốn khi các bánh xe chở hàng chạy trên dây căng và có tải trọng tác dụng vuông góc với trục của dây. Trạng thái căng của cáp rất phức tạp vì các sợi thép xoắn theo một đờng xoắn ốc trong không gian. Khi chịu tải, các sợi thép đồng thời chịu ứng suất kéo, uốn, dập, xoắn, ứng suất d. v.v Do vậy cha có một công thức tính toán nào phản ảnh đầy đủ tính chất làm việc của cáp. Để khảo sát khả năng chịu tải của cáp, có thể xem xét ba loại ứng suất quan trọng sau đây: 1.ứng suất d: ứng suất này sinh ra trong sợi thép do trong quá trình chế tạo dây và bện cáp. ứng suất d này có khi rất lớn, khó tính chính xác và nếu loại trừ đợc thì tuổi thọ của cáp tăng lên gấp trên 2 lần. Ngời ta loại trừ nó bằng các công nghệ gia công. 34 d d Lõi mềm d c c c a) b) c) 2. ứng suất kéo: Xuất hiện trong dây thép khi có tải trọng tác dụng dọc theo trục.Trong tính toán, cáp đợc coi là một bó sợi thép liên kết lại nhng giữa chúng coi nh không có ma sát. Gọi diện tích tiết diện các sợi thép của cáp là F t (mm 2 ), lực kéo dọc trục là S (N), theo hình 3-5 ta có: ứng suất kéo: k = ct F S F S = (3-1) ở đây : c t F F = , F c - diện tích đờng tròn ngoại tiếp các sợi thép tạo thành dây cáp, mm 2 . Khi n sợi thép đợc bện thành tao, theo hình 3-6 lực tác dụng theo trục của sợi thép lúc đó sẽ là: Hình 3-5. Cáp uốn trên ròng rọc = cos.n S S , N. (3-2) ứng suất kéo sau khi bện: = cosF S t k , N/mm 2 . (3-3) Vậy chỉ khi góc bện của cáp nh nhau thì ứng suất trong sợi cáp mới bằng nhau. Đối với cáp bện xuôi, ứng suất của sợi thép giảm dần từ ngoài vào trong lõi cáp do góc bện cáp giảm *ứng suất uốn ở cáp động: Hình 3-6. Lực trong sợi cáp khi có tải ứng suất uốn trong sợi thép xuất hiện khi cáp bị uốn theo một mặt cong nào đó. Trên hình 3-5 cáp bị uốn theo bề mặt ròng rọc có đờng kính D. Bán kính đờng tâm dây cáp có tâm quay cùng tâm của ròng rọc : 2 dD c + = Xét tại gốc toạ độ tiếp xúc của tang với cáp, đối với dịch chuyển tong sợi thép cho ta phơng trình: 35 D S d S c t S t S S S r h D 21 EI M x y 2 2 == (3-4) ứng suất uốn cực đại: E D2I M maxu = = , N/mm 2 ; (3-5) trong đó: - đờng kính sợi thép, mm; D - đờng kính ròng rọc, mm; E - mô duyn đàn hồi của dây thép, N/mm 2 ; d c - đờng kính cáp, mm; I - mômen quán tính, mm 4 . *ứng suất trong cáp tĩnh ứng suất trong cáp tĩnh đợc xác định trong tr- ờng hợp sợi cáp đợc neo căng, tại một vị trí có bánh xe di chuyển trên cáp và lực tác dụng lên cáp vuông góc với đờng tâm của cáp hình 3-7 ứng suất trong cáp cũng đợc tính gần đúng; ở đây bỏ qua trọng lợng cáp trong quá trình tính. Từ hình 3-7 có thể viết phơng trình vi phân cho phần cáp uốn cong theo phơng y và phơng ngang x : EI y.S EI M x y 2 2 == (3-6) và giải ra tìm đợc nghiệm riêng: Hình 3-7. Bánh xe lăn trên cáp tĩnh y = C 1 X EI S X EI S eCe + 2 (3-7) Dựa vào các điều kiện biên để xác định các hệ số C 1 , C 2 : Khi: x = 0 thì y = y 0 x thì 0y do đó C 1 = y 0 ; C 2 = 0 Từ đó: y = y 0 . S EI x EI S eye ' = (3-8) Toạ độ tác dụng của lực với góc nhỏ: S EI S2 S S EI S2 S S EI tg S EI .yy v h v v ' v === 36 2 h S v y v x S 2 o y b) y S a) S S v v S h S S X v Bán kính đờng cong đợc tính: S.EI S 2 Sy EI M EI vv === (3-9) ứng suất uốn lớn nhất: IS E 4 d S 2 d E 2 d I M c v c v cv max01 = == (3-10) Khi bện các sợi thép thành tao, thì trong cáp xuất hiện ứng suất uốn. Đối với cáp bện chéo ( hình 3-8), sự đan chéo của các lớp sợi thép của lớp trong tạo thành gối tựa hai đầu ngàm của lớp ngoài. Mômen uốn lớn nhất cho dạng ngàm này: = sin16 F 16 F M 00 max ứng suất uốn lớn nhất trong trờng hợp này: Hình 3-8. ứng suất trong cáp bện chéo = = sin F 36,6 M32 2 0 3 max 02 , N/mm 2 . (3-11) Trên hình 3-9 giới thiệu 2 loại ứng suất uốn cáp 6 tao phụ thuộc tỷ số c R d D . Trên đồ thị thể hiện rõ ràng loại cáp bện xuôi không có ứng suất uốn thứ hai. ứng suất cục bộ xuất hiện ở điểm tiếp xúc của dây thép với tang và giữa các sợi thép với nhau. 3.1.4. Độ bền lâu và tuổi thọ của cáp. 1. Độ bền lâu của cáp: đợc xác định bằng tổng số lần cáp bị uốn qua lại trên mặt ròng rọc hay tang một góc 180 0 cho đến khi dây cáp bị phá hỏng do mỏi. Cáp không bị đứt đột ngột mà chỉ bị đứt một số sợi hoặc bị mòn đến độ cần phải thay cáp mới. Hình 3-9. ứng suất trong cáp 37 l = /sin F o A A lớp sợi 1 lớp sợi 2 A A 3 0 2 [daN/mm ] 50 0 20 + 02 01 02 15 01 100 150 2 1 d D R 25 c Có nhiều yếu tố ảnh hởng đến độ bền lâu hay tuổi thọ của cáp: a) ảnh hởng của yếu tố bên ngoài: - Tải trọng kéo trong quá trình làm việc càng lớn thì độ bền lâu càng nhỏ. Khi có số lần uốn Z nh nhau thì cáp bện xuôi có số sợi bị đứt ít hơn cáp bện chéo. Khi bị uốn trên cùng một bán kính cong thì loại tiếp xúc điểm có số lần uốn giới hạn Z nhỏ hơn loại cáp tiếp xúc đờng. - Bán kính uốn cong của cáp càng lớn thì tuổi thọ của cáp càng cao, bởi ứng suất uốn giảm. Trong thực tế , ảnh hởng này đ- ợc biểu thị thông qua tỉ số D R /d c . Hình dạng và kích thớc của rãnh ròng rọc và tang rất có ảnh hởng tới tuổi thọ của Cáp. Điều này thể hiện trên hình 3-10 qua thực nghiệm của Mullera. Qua đó cho thấy tuổi thọ của cáp không những phụ thuộc hình dạng, kích thớc rãnh ròng rọc mà còn phụ thuộc cách bện cáp. - Góc ôm của cáp lên ròng rọc có ảnh hởng tới tuổi thọ của cáp. Trên hình 3-11 chỉ ra rằng góc ôm 6 0 thì tuổi thọ của cáp lớn nhất. Khi tăng lên, Hình 3-10. ảnh hởng tuổi thọ cáp tuổi thọ của cáp giảm dần cho đến =20 0 và bắt đầu tăng đến 60 0 . Trên 60 0 thì tuổi thọ của cáp không phụ thuộc vào góc ôm nữa. - Vật liệu của ròng rọc và tang càng mềm thì tuổi thọ của cáp càng cao nhng vật liệu mềm sẽ chóng mòn, độ bền kém. - Đổi chiều chuyển động của cáp: cáp bị uốn cong theo nhiều chiều khác nhau sẽ sinh ra ứng suất khác dấu trong sợi thép làm tăng quá trình mỏi. Thí nghiệm cho thấy một lần uốn cong ngợc chiều tơng đơng hai lần uốn cong cùng chiều khi tính Z. Vì vậy cố gắng giảm thiểu số ròng rọc đổi hớng cáp để tránh cáp uốn cong theo các chiều khác nhau. - Mòn và rỉ: độ mòn bên Hình 3-11. Góc ôm ảnh hởng tuổi thọ cáp 38 3 2 8 4. Tuổi thọ (tổng số lần cáp bị uốn) 20 16 12 0 2 0 10 4 10 4 4 10 4 10 4 10 6 0 r = 5 0 m m 1 9 0 4 5 2 r=0,53d c Tuổi thọ (tổng số lần cáp bị uốn) 4 10 . 2 0 4 10 . 6 . 10 4 4 . 10 4 4 10 . 12 10 . 4 10 8 6040 20 100 80 r = 0,5d 6 0 120 ngoài cáp phụ thuộc vào tải trọng kéo, rãnh ròng rọc hoặc tang, tốc độ trợt giữa rãnh ròng rọc hoặc tang. Khi cáp bị rỉ làm tăng ma sát giữa các sợi, làm giảm tiết diện các sợi thép và tăng ứng suất khi làm việc. Vì vậy cần bôi trơn thờng xuyên để nâng cao tuổi thọ cáp. b.ảnh hởng các yếu tố bên trong cáp: -Tính chất cơ lý của vật liệu cáp: các ảnh hởng này chủ yếu đợc thể hiện ở độ bền của sợi thép. Sợi thép có độ bền nhỏ sẽ chóng đứt, song có độ bền lớn sẽ cứng và khả năng chịu mỏi kém. Thực tế cho thấy rằng cáp đợc chế tạo từ các sợi thép có độ bền từ 1600ữ1800N/mm 2 thờng đợc sử dụng nhất. - Phơng pháp bện cáp: do ảnh hởng của các sợi thép tiếp xúc với nhau trong tao và các tao bện thành cáp nên tuổi thọ của cáp cũng khác nhau. Trong cùng điều kiện làm việc, cáp bện xuôi có tuổi thọ cao hơn cáp bện chéo. - Đờng kính cáp và đờng kính sợi cáp: các thí nghiệm đã chứng minh rằng mỗi loại đ- ờng kính cáp có độ bền tối u khi có số lợng sợi cáp nhất định. 2. Tính tuổi thọ của cáp: Tuổi thọ của cáp là độ làm việc bền lâu của cáp trong điều kiện vận hành nhất định. Nếu biết độ bền lâu Z (tổng số lần bị uốn) thì có thể tính tuổi thọ của cáp theo công thức: 654ch kkkZT24.365 Z T = (3-12) Theo Zitkova [16] có thể tính Z nh sau: 1 8d/D CC5,8 920000 Z c k21 = , (3-13) Z - tổng số lần bị uốn trên tang hoặc ròng rọc của cáp; k - ứng suất kéo của sợi thép, N/mm 2 ; C 1 - hệ số phụ thuộc độ bền của sợi thép và kết cấu của cáp. Ví dụ: đối với cáp thờng loại 114 sợi thì lấy C 1 =1,08 (cho thép có độ bền 1300N/mm 2 ); C 1 =1 (cho thép có ứng suất 1600N/mm 2 ); C 1 =0,95 (cho thép có ứng suất 1800N/mm 2 ). C 2 - hệ số phụ thuộc đờng kính cáp. Lấy C 2 =1 (cho cáp có = 18ữ19 mm); Đờng kính cáp nhỏ hơn lấy C 2 =0,85 ữ 1; đờng kính lớn hơn thì giá trị C 2 càng lớn ví dụ: cáp có = 35 thì C 2 = 1,16. D - đờng kính tang hoặc ròng rọc, mm; d c - đờng kính cáp, mm; k 4 , k 5 , k 6 - hệ số sử dụng thời gian trong năm, ngày, ca; Z c - tổng số lần bị uốn trong một chu kì; T h - tổng số chu kì làm việc trong một giờ. 39 3.1.5. Tính toán cáp. Để tính chọn cáp phải dựa vào ứng suất cho phép của cáp. Tuy nhiên cha có công thức tính toán sức bền cáp nào phản ánh đầy đủ các trạng thái ứng suất của cáp khi làm việc; đặc biệt là ứng suất mỏi khi cáp tiếp xúc với ròng rọc hoặc tang. Khảo sát khả năng làm việc của cáp cho thấy tải trọng kéo và độ uốn cong trên mặt tang hoặc ròng rọc là những yếu tố quan trọng nhất. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5864-1995 đã quy định cách tính chọn cáp thép cho máy nâng. Theo tiêu chuẩn này cáp thép phải đợc chọn, tính toán và bố trí phù hợp với đặc tính và công dụng của chúng và phải tính đến chế độ làm việc của thiết bị nâng đã đợc phân loại theo TCVN 5862-1995. 1. Tính chọn cáp: Cáp đợc chọn phải đạt đợc tải trọng kéo đứt đạt giá trị tối thiểu F 0 : F 0 = S max n p , (3-14) trong đó : S max - lực căng cáp lớn nhất trong dây cáp, N. Lực này đợc xác định bởi các nhân tố sau: + tải lớn nhất cho phép vận hành đối với thiết bị nâng Q 0 , N; + trọng lợng của bộ phận mang tải và bộ ròng rọc động Q v , N; + bội suất palăng a; + hiệu suất của ròng rọc ; + Trọng lợng phần cáp treo tải đợc tính đến Q c , N (nếu độ dài của cáp l> 5m). Từ các giá trị trên có thể tính: S max = p m r a r r a Q )1( )1(Q = , (3-15) Q = Q 0 + Q v + Q c - tải trọng nâng, N; r - hiệu suất ròng rọc; a - bội suất palăng; m - số ròng rọc đổi hớng, không tham gia tạo bội suất pa lăng a. p - hiệu suất chung palăng. n p - hệ số an toàn. Chọn hệ số an toàn cho cáp phải phù hợp với nhóm chế độ làm việc của cơ cấu đã đợc phân loại theo TCVN 5862-1995, theo bảng 3-1 Bảng 3-1. Giá trị hệ số an toàn n p đối với cấp động Nhóm chế độ làm việc M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 n p 3,15 3,35 3,55 4,0 4,5 5,6 7,1 9,0 40 Đối với cơ cấu vận chuyển ngời, hệ số sử dụng tối thiểu phải bằng 9,0. Trong điều kiện sử dụng nguy hiểm nh vận chuyển kim loại lỏng thì nhóm chế độ làm việc lấy không dới M5 và với nhóm lớn hơn M5 thì n p đợc lấy tăng lên 25% so với giá trị trong bảng; giá trị tối đa là 9,0. Đối với cáp tĩnh đợc cố định hai đầu và cáp không cuốn trên tang, giá trị n p tối thiểu đợc quy định trong bảng 3-2. Bảng 3-2. Giá trị n p đối với cáp tĩnh Nhóm chế độ làm việc M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 n p 2,5 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,0 Khi tính lực căng cáp lớn nhất phải căn cứ vào tải trọng tĩnh và tải trọng do gió mạnh nhất cũng nh các điều kiện xung lực khác gây nên. 2. Điều kiện thay cáp: Cáp hỏng chủ yếu do mỏi, cho nên nó không xẩy ra tức thời mà phát triển dần dần. Thời gian phá hỏng thờng kéo dài, đặc biệt là cáp làm việc trong chế độ nhẹ. Quá trình phá hỏng cáp là quá trình đứt dần từ ngoài vào trong. Do đó trên cơ sở nghiên cứu và kinh nghiệm sử dụng mà ngời ta đã quy định số sợi đứt cho phép trên một b- ớc bện, cha đến giới hạn đó cáp vẫn làm việc an toàn. TCVN 4244-86 quy định việc kiểm tra, bảo dỡng, và thay thế cáp. Số sợi bị đứt cho phép của một số cáp cho trong bảng 3-3. Bảng 3-3. Số sợi thép đứt cho phép trên một bớc bện Hệ số an toàn bền n p Kết cấu cáp 6 x19= 144 6 x 37 =222 Bện xuôi Bện chéo Bện xuôi Bện chéo 6 6 ữ 7 7 6 7 8 12 14 16 11 13 17 12 16 30 Nếu số sợi đứt cha đến giới hạn cho phép nhng lớp sợi ngoài cùng đã mòn đến 40% thì vẫn phải thay cáp. 3.1.6. Cố định đầu cáp Kết cấu cố định cáp và bố trí cáp trên thiết bị nâng phải loại trừ đợc khả năng cáp bật khỏi tang hoặc ròng rọc và cáp bị ma sát 41 d (20-25)d với các phần kết cấu của thiết bị hoặc cáp khác. Việc cố định đầu cáp phải thoả mãn yêu cầu: chắc chắn, giữ đợc tải trọng bằng tải Hình 3-12. Vòng lót trọng tác dụng khi thử tải tĩnh đối với thiết bị nâng, dễ kiểm tra, dễ tháo lắp thay thế, kết cấu đơn giản dễ chế tạo, tại chỗ cố định cáp trên tang không bị uốn đột ngột. TCVN 5864-1995 cho phép sử dụng các kết cấu vòng lót, bu lông chữ U, ống côn, khoá chêm, các tấm đệm và bu lông cố định đầu cáp trong máy nâng. - Vòng lót đợc dùng để đỡ cáp khi treo vòng qua chốt. Vòng lót có tác dụng tránh cho cáp khỏi bị uốn đột ngột, giảm ứng suất tiếp xúc và cáp không bị chà xát lên chốt khi làm việc. Vòng cáp đợc chế tạo bằng rèn hoặc dập. Cáp đợc tết bằng cách tháo Hình 3-13. Bu lông chữ U tung đầu cáp và đan các sợi thép vào thân cáp phía không bị tháo và dùng sợi thép quấn ngoài một đoạn l =20d c , hình 3-12. - Bu lông chữ U cũng đợc dùng để kẹp cáp. Tấm đệm phía đai ốc có rãnh hình thang hoặc tròn để ép cáp (hình 3-13). Tấm đệm đặt về phía nhánh cáp làm việc để giảm biến dạng của cáp khi vặn ép bu lông. Số lợng bu lông sử dụng tuỳ thuộc đờng kính cáp và không nhỏ hơn 3, chọn theo bảng 3-4 Bảng 3-4. Số lợng bulông chữ U dùng kẹp cáp Đờng kính cáp, mm 11 đến 18 19 đến 24 25 đến 31 32 đến 34 35 đến 37 38 đến 41 Số bulông kẹp cáp 3 4 5 6 7 8 -ống côn là thiết bị cố định đầu cáp tốt nhất. Xỏ đầu cáp qua lỗ nhỏ của ống côn, tháo tung đầu cáp, cắt bỏ lõi và bẻ gập đầu cáp, rút cáp để đầu cáp nằm trong ống côn và đổ chì vào ống côn (hình 3-14). - Khoá chêm: Cách cố định đầu cáp tiện lợi nhất là dùng khoá chêm. Cách cố định này có Hình 3-14. ống côn thể tháo lắp rất dễ dàng và nhanh chóng, không cần các dụng cụ chuyên môn. Các chi tiết cố định đầu cáp trên đã đợc tiêu chuẩn hoá. Khi dùng có thể tính toán hoặc chọn theo tiêu chuẩn (hình 3-15a). Loại khoá chêm này thích hợp nhất cho loại cáp nhiều tao bởi vì cáp đ- ợc giữ chủ yếu bằng ma sát. Khi tính toán cần phù hợp những điều kiện sau (hình 3-15b): S 1 = S - 2F 1 f 42 [...]... cấu này, xích hàn có các mắt xích chẵn nằm trong mặt phẳng tựa còn a) c) b) các mắt xích lẻ nằm trong mặt phẳng thẳng đứng Hình 3-21 Dạng rãnh ròng rọc xích của rãnh đĩa xích Nh vậy ròng rọc xích có hình đa giác đều, mỗi cạnh của đa giác đều bằng chi u dài của mắt xích Nhờ có kết cấu nh vậy mà khi làm việc xích không bị trợt, mặt khác các mắt xích nằm ngang tựa trên mặt phẳng của các hốc nên chúng không... lực (tải trọng) căng cáp trên nhánh mang tải ngợc chi u nâng; R - bán kính ròng rọc tính đến tâm cáp; - hệ số phụ thuộc đờng kính ròng rọc, cáp tính chất đàn hồi và cấu tạo của cáp đồng thời phụ thuộc góc ôm của cáp trên ròng rọc Lực tĩnh tác dụng lên ổ trục của ròng rọc là: 2r Q+W2 R F R 2r a b R-b Q R+a Q+W1 Q S a) b) Hình 3-28 Sơ đồ tính lực cản của ròng rọc S = 2Qcos 2 S2 Dới tác dụng của lực... khí của ròng rọc xích hàn chủ động = 0,93 ữ 0,94 3.3.3 Đĩa xích bản lề Đĩa xích làm việc với xích bản lề đợc chế tạo từ thép 45, 45, 50, 50, 45, 50và đã đợc tiêu chuẩn hoá, TCVN 1785-76 ữ TCVN 1789-76 Hình dạng đĩa xích giống nh một bánh răng và các đáy của khe răng có dạng hình vòng cung giống nh chốt xích Khi ăn khớp, các răng của đĩa xích nằm giữa các má xích và các chốt xích nằm trên đáy của khe... 1,5 24 6 4 30 ữ 31,5 17 82 54 12 1,5 27 6 4 3.4.2 Lực cản của ròng rọc cáp Độ cứng của cáp và ma sát trong ổ trục là những nhân tố ảnh hởng đến hiệu suất của ròng rọc Khi cuốn qua ròng rọc, cáp có độ cong quá độ làm cho các sợi thép và các tao cọ xát vào nhau gây lực ma sát làm cản trở thay đổi độ cong của cáp Để tính lực cản W 1 do độ cứng của cáp ta có phơng trình cân bằng (hình 3-28a): 53 Q (a+... hơn hiệu suất của ròng rọc cố định 3.4.3 Palăng, bội suất và hiệu suất palăng cáp (hình 3-30, 3-31) 1 Palăng, bội suấtpa lăng: Khi nâng tải trọng Q lên một chi u cao H với tốc độ nâng vn, phải cuốn lên tang chi u dài cáp L với vận tốc v Theo định luật bảo toàn năng lợng: QH = SL Hay Qvn = Sv Từ đó có thể viết: Q L v = = =a S H vn (3-41) S H.i S(1) S S(2) H v H S L= L= H Gọi tỷ số này là bội suất pa lăng... điểm trong cùng của tang: tr = 2p D2 n D2 D2 ng tr ứng suất điểm ngoài cùng của tang: ng = 2p D2 + D2 ng tr D2 D2 ng tr (3-66) , (3-67) trong đó: Dng= 2R - đờng kính của tang tính đến chân ra; Dtr - đờng kính trong của tang; p - áp suất nén của cáp lên thành tang; = D ng D tr 2 - chi u dày thành tang Từ hai công thức trên ta thấy ứng suất nén ở điểm trong là lớn nhất Ta gọi là chi u dày thành... chuẩn hoá Các thông số chính của xích là bớc xích t, chi u dày và số lợng má xích, đờng kính chốt d Hình 3-19 Xích bản lề 46 Tính toán xích chủ yếu theo chịu kéo và giả thiết lực phân bố đều trên các mắt xích Từ đó tính các má xích theo chịu kéo, dập và chốt chịu uốn Nhng trong thực tế lực kéo không phân bố đều và cũng không cân theo trục xích Vì vậy quy định tính chọn xích theo sức bền tổng hợp Tải trọng... lực cản của ròng rọc khi kéo cáp có tải: W = W1+W2 = ( + )Q Trong máy nâng có ròng rọc cố định và ròng rọc di động Hiệu suất của ròng rọc cố định là tỉ số giữa công có ích ở nhánh cuốn S1H và công của nhánh nhả S2H (hình 3-29a) 54 c = S1H S1 1 = = S2 H S1 + W 1 + + (3-39) Hiệu suất của ròng rọc di động (hình 3-29b): d = QH Q S ( + 1) 1 + c = = 2 c = S2 2H 2S2 2S2 2 (3-40) Nh vậy hiệu suất của ròng... (3-30) trong đó : t d b z = 8 ữ 12-số răng của đĩa xích 50 D2 D1 15 t- chi u dài bớc xích, mm; b1 Cấu tạo đĩa xích đã đợc tiêu chuẩn hoá và cũng có thể lựa chọn các kích thớc theo cách sau đây: Hình 3-24 Hình dạng đĩa xích D1= D +1,2d, mm; r = ( 0,53 ữ 0,55)d ; DR= D - 0,2t ; D2= D - d ; R=t-r; R = t, b = 0,9 - chi u dày thân răng, b1= l - 0,16 t Hiệu suất của đĩa xích: = 0,94 cho loại đờng kính lớn;... các cần trục tự hành đợc thiết kế chế tạo để làm nhiều công việc khác nhau, quy định một giá trị chung cho từng hệ số đờng kính không phụ thuộc nhóm chế độ làm việc của cơ cấu Đờng kính danh nghĩa tối thiểu của tang và ròng rọc cũng đợc tính theo các công thức trên và giá trị hệ số đờng kính cho trong bảng 3-12 Bảng 3-12 Hệ số đờng kính tang h1, ròng rọc dẫn hớng h2 và ròng rọc cân bằng h3 Tên bộ phận . Chơng 3 Các chi tiết của bộ phận mang tải 3.1. Cáp thép 3.1.1. Các loại cáp Cáp thép là một bộ phận quan trọng trong hầu hết các máy cẩu, thang máy và các loại máy nâng khác định bởi các nhân tố sau: + tải lớn nhất cho phép vận hành đối với thiết bị nâng Q 0 , N; + trọng lợng của bộ phận mang tải và bộ ròng rọc động Q v , N; + bội suất palăng a; + hiệu suất của ròng. phân biệt chi u bện cáp: bện xuôi và bện chéo. Bện xuôi là chi u bện của tao và các tao bện thành cáp cùng một chi u (hình 3-4a); bện chéo là chi u bện của từng tao và chi u bện các tao thành