Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 1 CHƯƠNG 2- NHỮNG LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ CƠ CẤU NÂNG 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG 2. HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 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 - 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. * Các kiểu loại cơ cấu nâng thường dùng: a/ b/ c/ d/ 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, … 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 Các thiết bị nâng đơn giản. - Cơ cấu nâng dùng bánh răng thanh răng; - Cơ cấu nâng dùng xi lanh thuỷ lực hoặc khí nén; - Cơ cấu nâng dùng vít đai ốc; Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 3 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG - Mô men lực phát động tác dụng lên trục tang là: M p = P.R, N.m trong đó: P- là lực phát động (hay lực dẫn động), N; R- là cánh tay đòn của lực P, m. 1. Sơ đồ cơ cấu nâng loại I - Mô men phụ tải do vật nâng gây ra trên trục tang là: m.N, 2 D .Q 2 D .SM 00 0v == trong đó: S 0 - là lực căng dây quấn lên tang, N; Q- trọng lượng vật nâng, N; D 0 - đường kính tang, m. - Cấu tạo: hình 2-1 Hình 2-1 Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 4 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG - Phương trình chuyển động của cơ cấu (đối với trục tang) là: M v = M p (2-1) 2D P.R 0 Q = 2 D .QM 0 V = R.PM P = Hình 2-2 2 D .QM 0 V = (2-2) 2. Sơ đồ cơ cấu nâng loại II - Cấu tạo: hình 2-2` - Phương trình chuyển động của cơ cấu (đối với trục tang) là: M v = M p 0P i.R.PM = (mômen của lực phát động P) Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 5 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG - Khả năng tải của cơ cấu loại II tăng lên i o 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 i o lần so với cơ cấu nâng loại I); - Tuy nhiên khi i o càng tăng thì độ phức tạp của cơ cấu càng lớn, giá thành tăng cao, độ chính xác giảm, hiệu suất giảm. + So sánh giữa biểu thức (2-1) và (2-2): (2-1) 2 D P.R 0 Q = 2 D 0 0 P.R.i Q = (2-2) (2-1’) P.R 2 D 0 .Q = (2-2’) R.P i 2 D .Q.2 0 0 = và và Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 6 3. Sơ đồ cơ cấu nâng loại III - Cấu tạo: hình 2-3 Hình 2-3 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG - Phương trình chuyển động của cơ cấu (đối với trục tang) là: M v = M p 2 D i.R.P2 0 0 Q = (2-3) 0P i.R.PM = 2 Q SS 2 D .SM 10 0 0v == = Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 7 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG - Khả năng tải của cơ cấu loại III tăng lên 2 lần (mà thực chất là giảm tải tác dụng vào tang xuống 2 lần ). + So sánh giữa biểu thức (2-2) và (2-3) 2 D i.R.P2 0 0 Q = (2-3) 2 D i.R.P 0 0 Q = (2-2) và 0 0 i 2 D .Q.2 R.P = 0 0 i 2 D .Q R.P = (2-3’) (2-2’) và Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 8 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG - Phương trình chuyển động của cơ cấu (đối với trục tang) là: M v = M p 2 D P.R.i4 0 0 Q = (2-4) 4 Q SSSS 3210 ==== 2 D .SM 0 0v = 0P i.R.PM = - Cấu tạo: hình 2-4 Hình 2-4 * Sơ đồ cơ cấu nâng loại IV: Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 9 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG + So sánh giữa biểu thức (2-3) và (2-4): - Khả năng tải của cơ cấu tăng lên 2 lần. 2 D 4P.R.i 0 0 Q = (2-4) 2 D 0 0 P.R.i2 Q = (2-3) - 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 (i 0 ) 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 một cách hợp lý. 0 0 i 2 D R.P .aQ = + Phương trình tổng quát + a: là hệ số giảm tải tác dụng lên tang (2-5) (2-2) (2-3) (2-4) Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp– 10 1. SƠ ĐỒ CƠ CẤU NÂNG Cơ cấu nâng thông thường bao gồm các bộ phận chủ yếu sau 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…); - Dây (cáp hoặc xích); - Puli (ròng rọc). + Thiết bị giữ vật treo và điều chỉnh vận tốc. Ngoài ra còn có thiết bị an toàn, thiết bị điều khiển. 4. Các bộ phận chủ yếu của cơ cấu nâng + Tang quấn (cáp hoặc xích); + Bộ phận mang giữ tải; - Thiết bị nhận vật nâng (như móc, gầu ngoạm…); - Dây (cáp hoặc xích); - Puli (ròng rọc). + Thiết bị giữ vật treo và điều chỉnh vận tốc. [...]... A = S1 + S2 − 2S1S2 cos θ 2 S2 = S1 θ A = 2. S1 sin 2 Hình 2- 12 Ta có mô men ma sát tại ổ trục là: d ρ= 2 Mms = A.f.ρ M ms θ = S1.f d sin 2 θ A = 2. S1 sin 2 Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp 17 2 HỆ RÒNG RỌC - PALĂNG Mms = Mc = W2.R M ms θ = S1.f d sin 2 d θ W2 = S1.f sin ( R 2) θ W2 R = S1.f d sin 2 W = W1 + W2 Ta có: W1 = β′.S1 d θ W2 = S1.f sin R 2 d θ  ′ W = S1  β + f sin  R 2  Bé m«n... δ1) = S2.(R – 2) O Hay: S1.(R + δ1) = (S1 + W1).(R – 2) R δ1 Với giả thiết: S2 = S1 + W ≈ S1 + W1 S1 δ1 + δ 2 δ1 + δ 2 1 ⇒ W1 = S1 = S1 R − 2 R 1 − 2 R δ1 + δ 2 = β'.S1 , N Vì δ . xuống 2 lần ). + So sánh giữa biểu thức (2- 2) và (2- 3) 2 D i.R.P2 0 0 Q = (2- 3) 2 D i.R.P 0 0 Q = (2- 2) và 0 0 i 2 D .Q .2 R.P = 0 0 i 2 D .Q R.P = (2- 3’) (2- 2’). + So sánh giữa biểu thức (2- 1) và (2- 2): (2- 1) 2 D P.R 0 Q = 2 D 0 0 P.R.i Q = (2- 2) (2- 1’) P.R 2 D 0 .Q = (2- 2’) R.P i 2 D .Q .2 0 0 = và và Bé m«n c¬