Tài liệu CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦN CÀO ppt

CHƯƠNG 5 : CƠ CẤU NÂNG HẠ CẦN CÀO
5.1 Giới thiệu về cơ cấu nâng hạ cần cào.
Thay đổi góc nghiêng của cần theo phương thẳng đứng còn gọi là cơ cấu nâng hạ cần.
Ưu điểm
- Trọng lượng của cần nhỏ, từ đây đưa đến trọng lượng của toàn bộ máy giảm.
- Tĩnh cơ động của càn trục cao hơn khi xung quanh địa điểm làm việc của máy có những
kiến trúc cao hơn cần.
Nhược điểm
- Công suất tiêu hao cho thay đổi tầm với lớn hơn.
- Trong quá trình thay đổi tầm với khó đạt được vận tốc đều nên có hiện tượng lắc
- Khó đạt được tầm với nhỏ.
Việc thay đổi góc nghiên cần có thể thực hiện nhờ các cơ cấu truyền động có lien kết
cứng với cần: kiểu thanh răng bánh răng, kiểu vít, kiểu thuỷ lực, kiểu vành răng hình
quạt, kiểu vành răng – thanh truyền, kiểu tay quay – thanh truyền… Các cơ cấu liên két
cứng này cho phép ngăn nhừa sự tự chuyển động của cần dưới tác dụng ủa lực ngang
(gió, lực quán tính, lực phát sinh khi dây cáp nâng vật xiêng với góc thẳng đứng).
Hình 5.1. Sơ đồ các cơ cấu thay đổi tầm với
Cơ cấu nâng cần đơn giản và được dung phổ biến trong các cần trục quay công dụng
chung là các cơ cấu nâng cần liên kết mềm.
Hình 5.2. Các cơ cấu nâng cần có liên kết mềm với cần
Việc kéo rừ ròng rọc di động trên đầu cần có kết cấu đơn giản hơn nhưng đòi hỏi phải
có chiều dài dây cáp lớn. Bộ máy nâng hạ cần gồm có: động cơ, hộp giảm tốc, tang, tời,
palăng cáp va thiết bị phanh. Các ròng rọc di động của palăng cáp đặt trên đầu cần, còn
các ròng rọc cố định đặt trên giá chữ A. Giá chữ A càng cao thì càng có lợi về lực cho
palăng, nhưng lại bất lợi về không gian chiếm chỗ.
Vì các đặc trưng của máy nên chọn cơ cấu nâng có lien kết mềm với cần là hợp lý.
5.2 Sơ đồ cụm động cơ dẫn động.
5.2.1 Phân tích các phương án.
Sơ đồ 1:

1.

Động cơ 2. Hệ thống phanh
3. Hộp giảm tốc 4. Tang nâng
5. Khớp nối răng 6. khớp nối vòng đàn hồi
Hình 5.3. Sơ đồ truyền động theo phương án 1
Dùng sơ đồ này đòi hỏi không gian lắp đặt lớn
Sơ đồ 2
1.Động cơ 2.Hệ thống phanh
3.Hộp giảm tốc 4.khớp nối răng
5.Tang nâng 6. khớp nối vòng đàn hồi
Hình 5.4. Sơ đồ truyền động theo phương án 2
Cơ cấu gồm có: động cơ điện 1, hộp giảm tốc 3, khớp nối vòng đàn hồi 6. Trong đó, nửa
khớp phía bên hộp giảm tốc được sử dụng làm bánh phanh, tang 5, khớp răng đặc biệt 4
nối tang với trục ra của hộp giảm tốc, phanh 2. Ta chọn sơ đồ 2 vì động cơ và tang nằm
một phía nên cho ta kích thước chiều dài của cơ cấu nhỏ gọn, đồng thời đảm bảo việc chế
tạo từng cụm riêng, tháo lắp dễ dàng.
5.2.2 Phương án lựa chọn.
1. Động cơ 2. Khớp nối vòng đàn hồi
3. Hệ thống phanh 4. Hộp giảm tốc
5. Khớp nối răng 6. Tang
Hình 5.5. Sơ đồ phương án lựa chọn
- Do tính chất quan trọng, yêu cầu cao và vị trí đặc biệt của cơ cấu nâng trong máy
trục, vì vậy nó phải được thiết kế đảm bảo độ tin cậy, độ an toàn và ổn định cao,
nó phải được chế tạo nghiêm chỉnh với chất lượng cao.
- Sơ đồ cơ cấu nâng được trình bày trên hình 5.5: bao gồm tang (6) được nối với
hộp giảm tốc (4) qua khớp răng (5), hộp giảm tốc nối với động cơ (1) qua khớp
nối vòng đàn hồi, một nửa khớp dung làm bánh phanh về phía hộp giảm tốc,
phanh (3) là loại phanh lò xo điện 2 má áp trục.
- Với sơ đồ như trên sẽ đảm bảo độ cứng vững, tính bền và giảm thời gian bảo
dưỡng, giảm không gian lắp đặt.
5.3 Tính toán lực nâng.

Sơ đồ tính toán :
Hình 5.6. Sơ đồ tính toán lực nâng dàn cào
Lực trong palăng nâng cần lớn nhất sẽ xuất hiện khi tầm với xa nhất ( β=)
Phương trình cân bằng mômen của tất cả các lực đối với trục khớp tựa tâm quay O có
dạng:
B, h : khoảng cách tương ứng với các lực Q
c
, F đến tâm O.
Từ đây ta có lực F cần tìm :
Trong đó b = 12,5 m, h = 10 m
Khối lượng của cần làm việc Q
cần
= 4000 kg.
Khối lượng xích và các tấm cào
Ta có q
b
= 87,5 kg/m
Chiều dài cần l = 24 m
Vậy chiều dài xích trên cần khoảng = 21 = 2.24 = 48 m.
Q
xích +tấm cào
= 48.87,5 = 4200 kg.
Khối lượng tổng của cần, xích và tấm cào
Q
c
= Q
cần
+ Q
xích+tấm cào
=4000 + 4200 = 8200 kg

Tải trọng do gió gây ra.
Hình 5.7. Kích thước dàn cào
(1 – 2 [1])
Trong đó
K
k
= 1,4 – hệ số cản khí động học (trang 8 [1])
q= 250 N/m
2
– áp lực gió ở trạng thái làm việc (bảng 1-2[1])
β
F
0
– diện tích chịu gió của cần, theo hình
F
0
= F.k = (24.0,7).0,4 = 6,8 m
2
k= 0,4 – hệ số điền đầy diện tích mặt cần ( theo trang 8 [1] )
W
c
= 1,4.250.6,8 sin0
0
= 0 N
Vậy lực lớn nhất sẽ xuất hiện trong palăng nâng cần khi β = 0
0
S
cmax
= F = 100553 N
Bội suất palăng nâng cần theo công thức (3 – 36[1])

k = 5,5 – hệ số an toàn tính dây cáp (bảng 2 -2 [1])
S
d
= 147500 N – lực kéo đứt cáp π k – p 6.39(1 + 9 + 19) chọn sơ bộ d
c
= 20 mm.
hiệu suất palăng nâng cần (ước lượng sơ bộ)
5.4 Palăng nâng cần.
Ta chọn hiệu suất a
c
=4, sơ đồ palăng nâng cần như hình vẽ.
Hình 5.8. Hệ thống palăng nâng hạ dàn cào
- Có 2 loại palăng thường dung đó là : palăng đơn và palăng kép
- Loại palăng đơn do chỉ có một nhánh dây chạy trên tang nên mỗi khi cuốn và nhả
cáp có sự di chuyển của dây dọc trục làm khó hạ vật đúng vị trí gây ra tải tác động
lên ổ đỡ thay đổi.
- Loại palăng kép có 2 nhánh dây cuốn lên tang nên nâng hạ cần, áp lực lên các ổ
trục sẽ được phân đều và ít thay đổi.
Do đặc thù của máy rút liệu chọn palăng đơn.
Hiệu suất chung của palăng nâng cần theo công thức (2 – 20 [1])
1 4 1
(1 ) (1 0,98 )0,98
0,95
(1 ) 4(1 0,98)
a
pc
a
λ λ
η
λ

− −
= = =
− −
0,98
λ
=
: hiệu suất của các ròng rọc trong palăng nâng cần (bảng 1 – 8 [1])
Lực lớn nhất trong dây cáp theo công thức (2-18 [1] )

cmax
max
S
100553
S = 26462
4.0,95
pc
N
αη
= =

Lực kéo đứt dây công thức (2-10 [1] )
S
d
= S
max
.k = 26462.5,5 = 145538
≤
147500 N
Như vậy bội suất nâng và sơ đồ palăng nâng cần dã chọn hợp lý.
5.5 Chọn loại dây và kích thước dây.

- Dây thường dung trong máy trục có 2 loại dây chính đó là xích và cáp.
- Xích có ưu điểm là dễ uốn, có thể làm việc với tang và đĩa xích có đường kính nhỏ nên
bộ truyền có kết cấu gọn nhẹ, đơn giản. Tuy nhiên, nó chỉ làm việc với vận tốc giới hạn
không quá 1 m/s. Nếu vận tốc quá vận tốc giới hạn thì các mắt xích bị mòn nhanh lam 2
tăng khả năng đứt xích. Vì vậy, xích tường ít được sử dụng hơn cáp.
- Dây cáp thép là loại dây được dung trong nhà máy trục nhiều nhất vì nó có khả năng
làm việc với vận tốc cao mà không ồn, uốn được theo mọi phương, chịu dược tải trọng
khác nhau, trọng lượng bản than nhỏ và ít đứt đột ngột. Cáp có nhiều loại như: cáp bện
đơn, cáp bện kép, cáp bện phải, bện hỗn hợp… Trong đó cáp bện kép là loại được dung
chủ yếu trong máy trục. Ta chọn loại cáp loĩ đay theo tiêu chuẩn TOTC 2688-80 làm dây
cho cơ cấu nâng. Đây là loại cáp bện kép có lõi đay thấm dầu, các sợi cáp tiếp xúc đường,
các sợi cáp có đường kính băng nhau.
Hình 5.9. Cấu tạo của cáp thép
- Kích thước dây:
- Dây cáp dung trong máy trục phải có kích thước phù hợp với tải trọng, dây cáp
thường được tính toán và chọn theo lực kéo đứt.
Lực kéo đứt dây, công thức (2-10 [1] )
S
d
= S
max
k = 26462.5,5 = 145541 N
Trong đó : k là hệ số an toàn, được tra theo bảng 2-2[1] ), ứng với chế độ làm việc
trung bình k = 5,5.
- Theo Atlas máy trục ta chọn loại cáp
( )6 19(1 9 19k p
π
− × + +
) có ứng suất giới hạn
bền

b
σ
= 1600 (N/mm
2
), đường kính cáp d
c
= 17,5 (mm).
- Lực kéo đứt S
d
= 147500 N
5.6 Các kích thước cơ bản của tang và ròng rọc.
Đường kính nhỏ nhất cho phép đối tang và ròng rọc xác định theo công thức (2-12
[1] )
. Chọn = 350 mm
Trong đó: e = 18, là hệ số thực nghiệm được xác định theo bảng 2-4 [1] tương ứng
với chế độ tải trung bình.
Chọn đường kính ròng rọc D
r
= 300 mm.
Để giảm chiều dài và đường kính tang, dây cáp cuốn lên tang hai lớp, bề mặt của
tang để trơn không cắt rãnh.
Chiều dài làm việc của dây cáp.
1 = ( l
1
– l
n
).a
c
= ( 14,55 – 3,25 ). 4 = 45,2 m
l

1
,l
n
: chiều dài của palăng (khoảng cách giữa các trục ròng rọc) tương ứng với tầm với xa
nhất ( góc) và tầm với gần nhất ( góc ), xác định từ sơ đồ hình học cần trục. ( hình 5.6 )
Chiều dài đoạn dây cáp trên một bước cuốn hai lớp (hình 5.10)
Hình 5.10 Sơ đồ cuốn cáp lên tang
+ Chiều dài đoạn dây cáp hai lớp. (hình 5.11)
+ Số bước cuốn cáp
+ Chiều dài cần thiết của đoạn tang có quấn cáp :
Số vòng cáp cố định trên tang để giảm bớt lực kẹp đầu dây cáp, số vòng cáp này không
được sử dụng khi làm việc . Chọn
L
1
= 3.20 = 60 mm
+ Chiều dài phần tang làm thành bên :
L
2
= 50 mm
Chiều dài tang
L = L
0
+L
1
+2.L
2
= 370 + 60 + 2.50 = 530 mm
Hình 5.11. Sơ đồ xác định các kích thước của tang.
+ Bề dày thành tang tính theo kinh nghiệm trang 22[1] :
+ Kiểm tra độ bền của tang.

Khi làm việc thành tang bị uốn, nén và xoắn. Với chiều dài của tang nhỏ hơn 3 lần
đường kính của nó thì ứng suất uốn và xoắn không vượt quá (10
÷
15)% ứng suất nén.
Vì vậy tang kiểm tra sức bền theo điều kiện nén với ứng suất cho phép theo công thức
(2-15) [ 1]
Trong đó :
Là hệ số giảm ứng suất, đối với tang bằng gang
k là hệ số phụ thuộc lớp cáp quấn lên tang, ở đây có 2 lớp cáp quấn lên tang nên k = 1,4.
là ứng suất nén cho phép tang được chế tạo là gang CH 15-32 có giới hạn bền nén là
Khi đó :
Với hệ số an toàn là 5

Vậy tang đủ bền.
Chọn ròng rọc dẫn cáp có d
r
= 300 mm
Hình 5.12. Ròng rọc dẫn hướng cho cáp thép.
5.7 Động cơ điện
Ta phân thành 6 vị trí của cần tương ứng với các góc nghiêng là để tính lực trung bình
bình phương trên palăng năng cần trong quá trình thay đổi tầm với từ L
max
đến L
min
. Ở trên
đã trình bày cách tính cho vị trí góc tương ứng , đối với các vị trí khác cũng tính tương
tự. Kết quả tính cho trong bảng….
Hình 5.13 Sơ đồ tính toán với các vị trí nâng hạ dàn cào
Vận tốc thay đổi chiều dài palăng nâng cần, công thức 3-30[1]
l

1
, l
n
– chiều dài palăng nâng cần ở vị trí đầu cần và vị trí cuối cần
t - thời giant hay đổi tầm với từ vị trí 1 sang vị trí 2
Đối với các vị trí khác cũng tính tương tự, ta có bảng sau:
Bảng 5.1
Vị trí của cần tương ứng với góc nghiêng β
I(0
0
) II(10
0
) III(20
0
) IV(30
0
) V(40
0
) VI(50
0
)
Cánh tay đòn b,m 12,05 12,750 13,26 13,6 13,69 13,175
Chiều dài palăng l,m 14,55 12,61 10,33 7,99 5,6 3,244
Thời gian thay đổi tầm với t,s 0 7,18 8,44 8,67 8,82 8,76
Lực trong palăng Sc, kN với tải trọng 93,6 87,4 80,7 72,77 64,16 56,26
Lực trung bình Stb, kN 90,56 84,08 76,74 68,68 60,21
Khoảng thời gian lực Stb tác động, s 7,81 8,56 8,74 8,79 8,88
Lực trung bình bình phương tác động lên palăng nâng cần trong chu kỳ làm việc có tải,
công thức (3-31) [1]
Hiệu suất chung của cơ cấu nâng cần

Trong đó :
: hiệu suất palăng nâng cần.
: hiệu suất tang và bộ cơ truyền cơ cấu nâng cần.
: hiệu suất bản lề của cần.
Công suất trung bình bình phương yêu cầu đối với động cơ diiện trong chu kì làm việc,
theo công thức (3-32) [1] :
Thời gian một chu kỳ với số chu kỳ trung bình trong 1h là a
ck
= 35
Cường độ thực tế làm việc tối đa của động cơ khi cần trục làm việc với các tàm với từ lớn
nhất đến nhỏ nhất :
t
lv
= 2.26,8 s: thời gian thay đổi tầm với từ lớn nhất đến nhỏ nhất và ngược lại.
Công suất tính toán với động cơ điện với cường độ 60% là cường độ công suất gần nhất
theo câtlo, công thức (2-77)[1]
Ta chọn động cơ MTKF 412 - 6 có các đặc tính sau : cường độ 60% công suất động cơ
N
đc
= 27 kW, số vòng quay n
đc
= 950 vg/ph, mômen vô lăng rôto GD
2
= Nm
2
. Hệ số
mômen giới hạn với CĐ 25% .
Kiểm tra khả năng quá tải tức thời.
Số vòng quay cần có của tang nâng cần
Tỷ số truyền của bộ truyền trung gian

Mômen do tổng lực lớn nhất tác dụng lên palăng nâng cần
Công suất và số vòng quay của động cơ đã chọn khi CĐ 25% theo catalog
N
dc
= 36 kW, n
dc
= 920 vong/ph, mômen danh nghĩa của động cơ Nm
Mômen lớn nhất động cơ có thể phát ra khi quá tải :
Vậy
Kiểm tra thời gian mở máy với lực S
cmax
. Mômen mở máy trung bình của động cơ, công
thức (2-75) [1] :
Mômen vô lăng trên trục I, trục động cơ :
Với - mômen vô lăng của khớp nối cùng với bánh phanh
300
φ
Thời gian mở máy, công thức (3-27)[1] :
Vậy thời gian mở máy với tổng lực cũng nằm trong giới hạn cho phép ( 5
÷
6 s ). Động
cơ điện đã chọn là hợp lý.
5.8 Phanh
Trong máy trục phanh được chia làm 2 nhóm :
Nhóm I gồm : các loại khoá dừng bánh cóc, khoá dừng ma sát dùng để giữ vật ở trạng
thái treo
Nhóm II gồm các loại phanh : phanh dừng, phanh thả, phanh má, phanh đai…
Trong cơ cấu nâng để an toàn người ta thường dùng phanh má thường đóng, để chọn
phanh ta dựa vào mômen phanh
Để kích thước phanh và cơ cấu nhỏ gọn, ta đặt phanh ở vị trí trục thứ nhất, tức là trục

động cơ. Mômen phanh tính theo công thức (3 -35)[1]
Trong đó :
k là hệ số an toàn. Với chế độ làm việc trung bình theo bảng 3-2[1] ta chọn k=1,75
Đường kính tang kể đến tâm cáp
Bộisuất palăng, tỷ số truyền cơ cấu nâng
Vậy
Kiểm tra thời gian phanh theo công thức (3-29) cho vị trí nguy hiểm nhất, phanh khi cần
đang hạ xuống vị trí thấp nhất.
Trong đó :
Vậy thời gian phanh tổng lực lớn nhất ở vị trí nguy hiểm nhất nằm trong giới hạn cho
phép (4-5 s).
Kiểm tra khả năng giữ cần dưới tác dụng của gió khi cần ở vị trí góc nghiêng lớn nhất tức
vị trí nguy hiểm nhất.
Lực trong palăng nâng cần ở trường hợp này gồm 2 thành phần
a. Lực do trọng lượng bản thân cần và xích cào
Trong đó b = 13,175 m bảng 5-1
b. Lực do tải trọnh gió ở trạng thái không làm việc gây ra. Áp lực gió đối với cần
dài L
c
= 24 m đặt nghiêng một góc có thể lấy trung bình 100N/m
2
(bảng 1-3)[1].
Tải trong gió lên cần khi cần đặt đứng, từ công thức (1-2)[1]
Trong đó
- hệ số cản khí động học (trang8[1])
q = 1000 N/m
2
– áp lực gió ở trạng thái không làm việc (bảng 1-3[1])
diện tích chịu gió của cần.
đã tính ở phần bội suất palăng.

Tổng lực tác dụng lên palăng nâng cần ở trạng thái không làm việc sẽ bằng
Mômen tĩnh tác dụng lên phanh lúc này tính theo :
Hệ số an toàn phanh giữ cần sẽ bằng
Vậy mômen phanh đã tính trên M
ph
= 412,5 Nm là hợp lý
Chọn phanh má có càn đẩy điện – thuỷ lực KTTT – 300M. Theo tiêu chuẩn
BHNNJITMAIII phanh này có đặc tính kỹ thuật sau:
Mômen phanh M
ph
= 800 Nm;
Đường kính bánh phanh D
ph
=300 mm;
Loại con đội thuỷ lực TTM-50;
Lực đẩy của con đội thuỷ lực T=500N;
Hành trình của con đội h
c
=50mm;
Khối lượng phanh G
ph
= 92 kg;
Hình 5.14 Phanh má điện – thuỷ lực
5.9 Bộ truyền.
Bộ truyền ở đây được thực hiện dưới dạng hộp dưới dạng hộp giảm tốc bánh răng trụ hai
cấp các thông số cần đảm bảo là:
Tỉ số truyền i
c
= 14,6
Số vòng quay trục vào n

1
=950vg/ph
Chế độ làm việc trung bình
Từ các yêu cầu trên ta chọn hộp giảm tốc PM – 500 phương án VI, có các đặc tính sau:
Tổng khoảng cách truc A=A
n
+A
c
= 200+300=500 mm
Tỷ số truyền :I = 15,7.
Kiểu lắp : theo sơ đồ động , trục ra và trục vào quay về một phía;
Đầu trục ra : làm liền với khớp răng;
Công suất truyền được với cường độ 25%, số vòng quay của trục vào 1000 vg/ph, N =31
kW
Mua sẵn hộp giảm tốc này trên thị trường thì sai số truyền là.
14,6 15,7
7%
15,7
δ
−
= =
Trong phạm vi chấp nhận được.
5.10. Các cơ cấu khác.
5.10.1. Khớp nối trục động cơ với hộp giảm tốc.
Ta sử dụng khớp nối vòng đàn hồi loại khớp nối di động có thể làm việc khi hai trục
không đồng trục tuyệt đối.
Nối trục đàn hồi gồm hai nửa nối trục lắp cố địng với hai trục và nhờ bộ phận đàn hồi để
ghép hai nửa nối trục với nhau. Ngoài khả năng bù được các sai lệch của trục nhờ biến
dạng của các chi tiết đàn hồi, nối trục đàn hồi còn có thể:
- Giảm va đập và chấn động.

- Đề phòng được cộng hưởng do động xoắn gây nên.
Dưới đây là hình vẽ của khớp nối vòng đàn hồi.
Với nối trục vòng đàn hồi thì để nối hai nửa nối trục ta không dung bulông mà dung chốt
có bọc các ống đàn hồi bằng cao su.Chốt có một đầu dạng côn lắp vào một nửa nối trục,
nửa đầu còn lại hình trụ. Số lượng chốt có thể từ 4 đến 10, vật liệu chốt có độ bền không
nhỏ hơn thép 45. Vật liệu hai nửa nối có thể là gang xám hay thép.
Trong nối trục vòng đàn hồi thì nửa khớp nối lắp trên trục hộp giảm tốc được sử dụng
làm puli phanh.
Chọn đường kính của khớp nối:
Ta chọn sơ bộ đường kính của khớp nối là :300mm, với đường kính trục d= 65 mm
Mômen lớn nhất khớp truyền được M
max
= 1100Nm , (G
i
2
i
D
) = 20,4 Nm
2
,
+ Khi mở máy
Mômen lớn nhất mà khớp phải truyền với hệ số quá tải lớn nhất 2,67:
M
max
= 2,67.374=1000Nm.
Phần dư để thắng quán tính của cả hệ thống
M
d
= M
max

– M
n
= 841 – 401 = 440 Nm,
M
n
– mômen tĩnh khi nâng vật.
93600.0,3175.1
401
2. 2.14,6.0,74
n c
n
S D m
M Nm
i
η
= = =
Một phần momen M
d
này tiêu hao trong việc thắng quán tính các chi tiết máy quay bên
phía động cơ, phần còn lại truyền qua khớp.
Mômen volăng nửa khớp phía động cơ lấy bằng 40% momen vô lăng của cả khớp
2
i k
(GiD ) = 0,4 20,4 = 8,16 Nmm2
Mômen vô lăng tương đương của vật nâng (có vận tốc v) chuyển về trục động cơ
2 2 2
( ) ( ) ( )
i i I i i roto i i
G D G D G D= +
∑ ∑

khớp
= 30 + 8,16 = 38,16Nmm
2
Mômen vô lăng tương đương của vật nâng (có vận tốc v) chuyển về trục động cơ
2
2
2
2 2
12
(G iDi)td = 0,1 Q0 0,1 131250 3,7
715
n
do
v
Nmm
n
= × × =
Tổng mômen vôlăng của cả hệ thống.
2
( ) ( ) ( ) 1,1 (30 20,4) 3,7 59,14
i i i i t i i td
G D G D G D Nm
β
= + = × + + =
∑ ∑
Phần mômen vô lăng của phần cơ cấu từ nửa khớp phái bên hộp giảm tốc về sau kể cả vật
nâng
2 2 2
( ) ( ) ( ) 59,14 38,16 21
i i i i i i dc

G D G D G D Nm= − = − =
∑ ∑
Phần mômen dư truyền qua khớp
( )
21
440 148 ,
( ) 59,14
i i
d d
i i
G D
M M Nm
M G D
= = =
∑
∑
Tổng mômen truyền qua khớp
M
k
=M
n
+M
d
= 402+148 = 550Nm,
+ Khi phanh hãm vật đang nâng, mômen đặt trên phanh M
ph
= 500 Nm
Tổng mômen để thắng lực quán tính của cả hệ thống (từ phương trình 3-4[1]
M
qt

=M
ph
+M
t
=500+302=802Nm
M
t
=M
h
=302 Nm (tính ở phần trước)
Phần momen truyền qua khớp để thắng các tiết máy quay phía trên động cơ, xuất phát từ
thời gian phanh theo công thức 3-6[1]
2
2
2 2 2 2
( )
1,1(30 20,4) 715 131250 0,4165 715 0,87
375( ) 375( ) 375 802 375 802 2 39,1
i I dc
n
dc
I
ph
ph t ph t
G D n
Q D n
t
M M M M a i
ο ο
β

η
+ × × × ×
= + = +
+ + × × × ×
∑
=
0,149s
Mômen truyền qua khớp để thắng lực quán tính
( )
38,16 715
488
375 375 0,149
i I dc
dc
k qt
ph
G D n
M M Nm
t
×
= = = =
×
∑
Kiểm tra điều kiện an toàn của khốp nối
1 2
488 1,3 1,2 716,8 1000
max
M k k Nm M Nm
× = × × = =
p

Trong đó
1 2
1,3, 1,2) k k
= =
là các hệ số tính đến mức độ quan trọng của cô cấu và điều
kiện làm việc của khớp nối vòng đàn hồi.
5.10.2.Cặp cáp trên tang.
Ở đầu cáp ta dung 3 tấm cặp tương ứng với
17,5
c
d mm
=
, vít cấy M 20
Lực tính toán đối với cặp cáp, công thức (2-15)[1],
0,15 4
93600
14210
max
fa
S
S N
e e
ο
π
∗
= = =
Trong đó:
93600
max
S N

=
F=0,15 –hệ số ma sát mặt tang và cáp
4
α π
=
-góc ôm các vòng cáp dự trữ trên tang, tương đương với
2Z
ο
=
Lực kéo các vít cấy:

14210
47366
2 2 0,15
S
P N
f
ο
= = =
×
Lự uốn các vít cấy:
47366 0,15 7105P p f N
ο
= × = × =
Ưng suất tổng cộng trên than vít cấy
2 2
3 3
1,3 1,3 16773 2516 26.5
80,3 /
16.75

0,1 0,1 3 16,75
3
4
4
t
p l
p
N mm
d
Zd
Z
ο ο
σ
π π
∑
× × ×
= + = + =
× ×
× ×
×
Trong đó:
16,75d mm
ο
=
- đường kính trong của vít cấy
26,5I mm
ο
=
Vít cấy làm bằng thép CT3 có ứng suất cho phép là
2

[ ] 75 85 / n mm
σ
= ÷

5.10.3 Cặp cáp cố định hai đầu cáp trong pa lăng.
Cặp cáp trên trục cần có một vòng lót (hình 5.15 chi tiết1), để bảo vệ cho cáp tránh áp
suất dập lớn và khỏi bj chà sát vào tục. Vòng lout là một vòng khép có tiếp diện hình
máng. Dây cáp vònh qua vòng lót, nằm trong rãnh, một đầu nối với than cáp bằng các
cặp bulông vòng U ( hình 5.15 chi tiết 2).
Số bulông cặp được lấy dựa theo bảng sau:
Bảng 5-2
D
c
(mm) 11-18 19-24 25-31 32-34 35-37 38-44
Số tấm
cặp
3 4 5 6 7 8
Với d
c
= 17,5 mm ta dùng 3 tấm cặp cáp
Bước của cặp bulông và chiều dài của đầu cáp tự do khoong nhỏ hơn sáu làn đường kính
cáp
t
tấm cặp
≥
6
×
17,5=105 mm
ta chọn t
tấm cặp

=110 mm
Hình 5.16. Cặp đầu cáp
5.10.4 Trục tang
Vì ta sử dụng palăng đơn nên vị trí của lực căng dây trên tang sẽ thay đổi va lực trên trục
tang đạt giá trị lớn nhất với tầm với của máy đạt giá trị lớn nhất.
Trị số của lực này bằng
R = S
cmax
=93600 N
Hình 5.17 Kết cấu bộ phận tang.
Sơ đồ tính trục tang:
Hình 5.18 Sơ đồ tính trục tang
Tải trọng tác dụng lên may ơ bên trái (điểm D) :
R
D
=93600
324
59230
512
N× =
Tải trọnh lên may ơ bên phải ( điểm C ):
R
C
=R – R
D
=93600-59230 = 34370 N
Phản lực tại tổ A:
2
2 2
3 3

1,3 1,3 16773 2516 26.5
( . . . ). 6 1 80,3 / 9(1+9+19 ,
16.75
0,1 0,1 3 16,75
3
4
4
r a
t
p l
p
Q X V F Y F K K N mm
d
Zd
Z
ο ο
σ σ
σ
π π
∑
× × ×
= + = = + = + =
× ×
× ×
×
Phản lực lên tổ B:
93600 50284 43216
C A
R R R N
= − = − =

Mômen uốn tại D:
50284 73 3670732
D
M Nmm
= × =
Mômen uốn tại C:
M
c
= 43216
×
54 = 233664Nmm
Vật liệu làm tang bằng thép 45, Ứng suất uốn cho phép có thể xác định theo công thức
(1-12)[1]
2
1
250
[ ] 75 /
[ ] 1,6 2
N mm
n k
σ
σ
−
= = =
×
Với [n], k tra theo bảng (1-5) và (1-8) [1]
Tại điểm D trục phải có đường kính