KỸ THUẬT NÂNG - VẬN CHUYỂN CHƯƠNG IV CÁC THIẾT BỊ PHANH HÃM (ARRESTING GEAR AND BRAKES) Chapter IV 1 MỤC ĐÍCH: -They stop the load and hold it when applied to the hoisting motion or bring the relevant mechanisms at rest within specified braking distances as this is the case on traveling and slewing motion Chapter IV 2 PHÂN LOẠI:  Dựa vào cấu tạo phận làm việc (contruction): Phanh má Phanh đai Phanh đóa Phanh nón  } Hợp thành phanh áp trục (có mặt ma sát tách rời hay không tách rời) Dựa vào nguyên tắc hoạt động (operating principle) : Phanh tự động (automatic) Phanh điều khiển.( controlled) Chapter IV PHÂN LOẠI (tt):  Dựa vào chức (the purpose the brake serves): Phanh dừng cấu cuối chuyển động.( stopping brakes) Phanh giới hạn vận tốc, không giữ vật.( regulating brakes) Theo tính chất tác động lực điều khiển phanh (the mode of applying the brakes-operating force):  Phanh thường đóng.( normally -set brakes) Phanh thường mở.( normally-released brakes) Phanh tổng hợp (combination brakes) Chapter IV CƠ CẤU KHÓA DỪNG (Arresting gear)  - - Purpose Arresting gears are the means of sustaining the load which not interfere with the hoisting but prevent it from coming down due to gravity Arresting gear in general fall into two basic kinds which are the ratchet- and- pawl arrangement and Back- stopping roller clutch Chapter IV 3.1 CƠ CẤU BÁNH XE CÓC (Ratchet- and- pawl arrangement)   Nguyên lý làm việc: Chế tạo: Bánh xe: vật liệu gang 18-36, thép (đúc) Con cóc: thép 45↑, 40X Chapter IV 3.1 CƠ CẤU BÁNH XE CÓC (Ratchet- and- pawl arrangement)  Cấu tạo: Tăng cường liên kết (đặt vài cóc (a) Góc 900 => ϕ=b/m lớn có va đập mạnh Có cóc giảm ồn (b) Chapter IV CƠ CẤU BÁNH XE CÓC(tt):  Tính toán Xác đònh modun: m P ≤ [ q ] ⇒ P = [ q ].b b 2M x 2M x P= = Db.c m.Z q=   b = ϕ m } ⇒m= 2M x Z ϕ [ q ] m = 2M x ϕ D.[q ] m > => Kiểm tra [q] m < => Kiểm tra uốn =>σ n = Chapter IV 12M x ≤ [σ ] n 2,25.ϕ Z m CƠ CẤU BÁNH XE CÓC(tt): 2M x 2M x M u = P.h = m = Z m Z a b ( 1,5 m ) ϕ m Wu = = 6 ,25.ϕ m Wu = σu = Chapter IV Mu ≤ [σ u ] Wu PHANH MÁ (Block brakes) Block brakes used in hoisting installation exit in a great number of types -In most case they consist of two blocks arranged at diametrically opposite points of a drum and operated by levers -Braking is effected due to friction setup fitted to lever of braking system on the trolley or bridge Chapter IV 10 PHANH ĐAI (tt):  Kết luận Ưu điểm: Đơn giản, gọn, Mf ↑ = α↑ Thường sử dụng phanh đai đơn giản Nhược điểm: Gây uốn trục Áp lực phân bố không (-> efα ) Mf không ổn đònh (f thay đổi làm Mf thay đổi ) Đai phanh đứt => nguy hiểm => độ tin cậy phanh má => phanh má sử dụng nhiều phanh đai Chapter IV 28 PHANH ÁP TRỤC (Thrust brakes) A salient feature of thrust brakes is that the load require to produce the braking torque is directed along the axis of the brake shaft a   Phanh nón.(Cone brake) Cấu tạo: Trục Bánh nón (lắp trục then) Bánh cóc + mặt côn (lắp lồng không) Con cóc Nguyên tắc làm việc: Chapter IV 29 PHANH ÁP TRỤC (Thrust brakes) tt  Kiểm tra áp lực: Kết luận: v tốc độ thay đổi phụ thuộc D => mòn không [p] lấy ↓ (1÷1,5 kg/cm2 không 2÷ 2.5 kg/cm2 ) p= N K K 4.K = = = ≤ [ ptb ] S S sin α S n π ( D22 − D12 ) Chapter IV 30 PHANH ÁP TRỤC (Thrust brakes) tt  Tính lực đóng phanh: Điều kiện phanh: P= 2.M f D ⇒N= Trên hình vẽ: P = Fms 2.M f f D N= K sin α Fms = N f = P ⇒K= 2.M f f D sin α => Kết luận: K↓ => α↓ (α ⇓ dính côn) =>α = 150 => f ↑ (f = 0,3 ÷0,4) Chapter IV 31 PHANH ÁP TRỤC (Thrust brakes) tt b   Phanh đóa ( disc brake) Là phanh nón α = 900 Mục đích: K↓ tăng cặp mặt tiếp xúc P K = N sin 90 = N = f Áp suất bề mặt: p= K = S K π ( D12 − D22 ) ≤ [ p] Chapter IV 32 PHANH ÁP TRỤC (Thrust brakes) tt  Với Mf cho trước: giảm K phanh nhiều đóa Có z cặp mặt => Momen mặt: M0 = Lực vòng: P=  Mf Z 2.M 2.M f = D Z D P 2.M f = f Z D f => Lực đóng phanh: Kết luận: K↓ Z lần so với có cặp tiếp xúc K= Chapter IV 33 PHANH ÁP TRỤC (Thrust brakes) tt   Tổng kết: Nhược điểm so với má đai: Kết cấu phức tạp Bề mặt mòn không   Ít dùng ngành chế tạo cần trục Sử dụng dạng phanh áp trục tự động Chapter IV 34 PHANH ÁP TRỤC (Thrust brakes) tt    Brakes for lowering loads also referred to as weightoperated or load brakes are widely employed in hand – operated hoists and some power –driven installation The purpose they serve is to stop and hold the load suspended by applying a torque which is proportional to the weight of the load hoisted The braking torque is set automatically by the torque from load Chapter IV 35 PHANH ÁP TRỤC (Thrust brakes) tt Phanh áp trục tự động có mặt ma sát không tách rời (Load brakes operating at a constant friction surface drag both in lowering and hoisting) c Bánh côn liền khối với trục vít Bánh cóc khoét mặt côn bên Con cóc Tay quay Lực đóng phanh: lực dọc trục trục vít tác dụng trọng lượng vật nâng = > Q = const => mặt phanh khép kín nâng hạ (mặt ma sát không tách rời)  Chapter IV 36 PHANH ÁP TRỤC (Thrust brakes) tt    Nâng: tác dụng Q (1) ép (2) thành khối quay theo chiều nâng hệ thống quay cóc không cản trở chuyển động Dừng: ngừng ngay, cóc không cho phép cấu quay theo chiều hạ Hạ vật: quay theo chiều hạ Mquay thắng Mf dư bề mặt côn => mặt làm việc bò mài mòn => dùng cấu quay tay Chapter IV 37 PHANH ÁP TRỤC (Thrust brakes) tt      Tính toán: Phanh dùng vật để tạo momen phanh => thiết kế phanh đủ điều kiện => tìm góc nghiêng bánh nón  Momen phanh cần thiết:  M  M p = k M tv = k bv η  i  Từ điều kiện góc nón α (bài phanh nón).M = M ⇒ sin α = Dn f i  p f K Dbv k η   Mf = Dr f   sin α M bv  Dn f  ⇒ Mf = 2.M bv sin α Dbv   K = Pbv =  Dbv   Góc α lớn góc ma sát mặt nón để trách dính Chapter IV 38 PHANH ÁP TRỤC (Thrust brakes) tt  Lực đóng phanh K lực vòng bánh vít Pbv , mà  Q.Dtg  i Pbv thay đổi -> Mbv thay đổi → Q thay đổi  M bv =     η   => Lực đóng phanh K Mf tỉ lệ thuận Q => Tính chất tự điều chỉnh phanh => α lấy ↓ hệ số an toàn α lấy thấp (1,2) Khi hạ vật momen hạ phải thắng momen cho M h = M f − M tv = ( α − 1) M tv Chapter IV 39 PHANH ÁP TRỤC (Thrust brakes) tt Phanh áp trục tự động có mặt ma sát tách rời (Load brakes operating at a reduced friction surface in lowering.) c Đóa lắp cố đònh trục Bánh cóc quay tự Con cóc Bánh có mặt bích đặt lồng đoạn ren Vít điều chỉnh Phạm vi sử dụng: cấu nâng dẫn động T M  Cấu tạo: chiều ren chọn cho tác dụng momen trọng lượng vật qua truyền bánh bánh phải dòch chuyển theo chiều ren bên trái ép chặt bánh cóc (2) đóa (1) Chapter IV 40 PHANH ÁP TRỤC (Thrust brakes) tt  Nguyên tắc làm việc: Nâng: trục quay theo chiều nâng cóc không cản trở chuyển động Dừng: tác dụng trọng vật => 1+2+4 khối liên kết chặt ma sát => cóc cản trở chuyển động bánh cóc => vật dừng (treo) Hạ: trục quay: w6 => bánh nằm yên trục: w4 =0 => Nó theo chiều đoạn ren tách khỏi bánh cóc => K => Vật rơi tự do: w4 ↑ (lúc đầu w4 < w6 ) => Rơi có gia tốc : w4 > w6 => bánh theo ren trái => ép vào bánh cóc => cấu dừng w4 = =>(6) quay => trình lặp lại Tóm lại: hạ vật loạt trình rơ tự dừng => đcc Chapter IV 41  ANY QUESTIONS ?  ………  THANK YOU Chapter IV 42