Giáo trình thiết bị nâng chuyển trong sản xuất cơ khí

BỘ CƠNG THƢƠNG
TRƢỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHIỆP NAM ĐỊNH

GIÁO TRÌNH
MƠN HỌC : THIẾT BỊ NÂNG CHUYỂN TRONG SẢN XUẤT CƠ
NGÀNH/NGHỀ: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ
TRÌNH ĐỘ : CAO ĐẲNG

Ban hành kèm theo Quyết định số:
/QĐ-… ngày…….tháng….năm ......... …………...........
của……………………………….

Năm 2018


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép dùng nguyên
bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh
sẽ bị nghiêm cấm.

1


LỜI GIỚI THIỆU

Hiện nay trong sự nghiệp cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, chế tạo máy
là một ngành quan trọng của nền kinh tế quốc dân được sử dụng trong hầu hết các lĩnh
vực công, nông nghiệp, xây dựng, giao thơng, quốc phịng....
Các cán bộ kỹ thuật trong ngành chế tạo máy được đào tạo phải có kiến thức kỹ
thuật cơ bản về công nghệ chế tạo đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để

giải quyết những vấn đề cụ thể trong thực tế sản xuất như chế tạo, lắp ráp, sử dụng,
sửa chữa...
Môn học Thiết bị nâng chuyển trong sản xuất cơ khí có vị trí quan trọng trong
chương trình đào tạo cán bộ kỹ thuật, công nhân kỹ thuật ngành công nghệ kỹ thuật cơ
khí phục vụ các ngành kinh tế như cơng nghiệp, nông nghiệp, giao thông, điện lực ...
Mục tiêu của môn học là tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng có
hiệu quả sản xuất cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất nhằm đạt được các
chỉ tiêu về kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và quy mô sản xuất cụ thể.
Với mục đích đó tài liệu này cung cấp những phần lý thuyết cơ bản nhất trong
lĩnh vực công nghệ chế tạo máy, những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng khi gia cơng
cơ khí, đồng thời giới thiệu các phương pháp gia công thông dụng để tạo ra các dạng
bề mặt của chi tiết cơ khí với các yêu cầu khác nhau về chất lượng gia công.
Trong tài liệu này cũng trình bày một số quy trình cơng nghệ gia cơng các chi
tiết điển hình đã được áp dụng trong thực tế sản xuất.
Trong quá trình biên soạn cuốn sách khơng tránh khỏi những sai sót. Chúng tơi
rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của bạn đọc và các đồng nghiệp. Các ý kiến
đóng góp gửi về: Bộ mơn Cơng nghệ cơ khí, Trường Cao đẳng Công nghiệp Nam
Định.
Nam Định ngày…..........tháng năm 2018

Chủ biên: Bùi Huy Tưởng

2


MỤC LỤC

TRANG
1
2

3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32

33
34

Lời nói đầu
Chương 1 : Mở đầu
1.1. Khái niệm
1.2. Phân loại thiết bị nâng chuyển
1.3. Các thông số cơ bản
1.4. Các chỉ tiêu đặc trưng và chế độ làm việc của thiết bị nâng chuyển
Chương 2: Những lý thuyết cơ bản về cơ cấu nâng
2.1. Sơ đồ cơ cấu nâng
2.2. Hệ ròng rọc – palăng
Chương 3: Bộ phận mang giữ tải, dây và các chi tiết quấn dây
3.1. Khái niệm chung
3.2. Móc
3.3. Một số cơ cấu giữ tải chuyên dùng
3.4. Dây cáp
3.5. Xích
3.6. Các chi tiết quấn cáp và xích
3.7. Kẹp đầu cáp và xích
Chương 4: Các thiết bị dừng và điều chỉnh vận tốc
4.1. Thiết bị giữ vật treo
4.2. Thiết bị phanh hãm
4.3. Thiết bị liên hợp dừng và phanh hãm
Chương 5: Các cơ cấu phối hợp của thiết bị nâng chuyển
5.1. Cơ cấu di chuyển trên đường ray
5.2. Cơ cấu quay
Chương 6: Các thiết bị nâng đơn giản
6.1. Kích
6.2. Tời

6.3. Palăng
Chương 7: Cầu trục và cần trục thông dụng
7.1. Cầu trục
7.2. Cần trục quay tĩnh tại
Chương 8: Máy vận chuyển liên tục
8.1. Khái niệm chung
8.2. Băng tải

3

2
5
5
5
5
6

8
8
10
1512
15
16
18
20
21
22
22

23

23
24
25
27
27
28
29
29
31
32

32
32
33

35
35
36


GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN

Tên mơn học/mơ đun: Thiết bị nâng chuyển trong sản xuất cơ khí
Mã mơn học/mơ đun: C612012310
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun:
- Vị trí: Vị trí: Mơn học được bố trí sau khi học sinh học xong các mơn học
chung và môn học cơ sở, trước các mô đun đào tạo chuyên môn nghề, là môn học
chuyên môn bắt buộc.
- Tính chất: Là mơn học lý thuyết chun mơn bắt buộc.
- Ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun:

Mục tiêu của mơn học/mơ đun:
- Về kiến thức:
+ Trình bày được các khái niệm, phân loại, các thông số cơ bản của thiết bị nâng
chuyển.
+ Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các bộ phận cơ bản cũng
như của các thiết bị nâng chuyển đơn giản trong sản xuất cơ khí.
+ Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động của cầu trục, cần trục và máy
vận chuyển liên tục.
+ Hiểu được các phương pháp chiếu vng góc, hình chiếu trục đo để biểu diễn
vật thể.
- Về kỹ năng: Nhận biết, nêu được quy trình vận hành một số thiết bị nâng chuyển
cơ bản trong sản xuất cơ khí.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Cẩn thận tỉ mỷ, rèn luyện tính tư duy, sáng
tạo, tự chủ nghiên cứu học tập trong vấn đề vẽ kỹ thuật.

4


CHƢƠNG 1: MỞ ĐẦU
Mục tiêu: Trình bày được các khái niệm, phân loại, các thông số cơ bản của
thiết bị nâng chuyển.
Nội dung:

1.1- Khái niệm
- Là các loại máy công cụ nhằm thay đổi vị trí của các vật (thiết bị) nhờ một
thiết bị mang trực tiếp (móc…) hoặc gián tiếp (gầu ngoạm, nam châm điện…).
1.2- Phân loại máy nâng chuyển
1.2.1. Máy vận chuyển theo chu kỳ
+ Đặc điểm:
- Hoạt động có tính chất chu kỳ (ln phiên giữa thời kỳ làm việc và thời

kỳ nghỉ) của cơ cấu và máy;
- Phần chủ yếu của máy vận chuyển theo chu kỳ là máy trục;
- Vận chuyển các vật nặng theo hướng thẳng đứng và hướng ngang, trong
đó cơ cấu nâng là cơ cấu chủ yếu.
- Chúng có thể làm việc trong nhà hoặc ngoài trời.
+ Phân loại: được chia thành 3 nhóm lớn:
- Máy trục đơn giản: Là các loại máy có một chuyển động chủ yếu là nâng hạ
(kích, tời, palăng…);
- Máy trục thơng dụng: Là các loại máy
có từ hai chuyển động trở lên (cầu trục, cần
cẩu, cần trục…);
- Máy trục đặc chủng: Là các loại máy đặc biệt
dùng riêng theo yêu cầu nào đó, (thang máy,
máy trục bến cảng…).
1.2.2. Máy vận chuyển liên tục(vclt)
+ Đặc điểm:
- Vật phẩm được di chuyển thành dòng liên tục
và ổn định;
- Có thể bốc dỡ tải ngay trong q trình
vận chuyển.
+ Phân loại:
- Máy VCLT có bộ phận kéo: băng tải, xích tải…
- Máy VCLT khơng có bộ phận kéo: hệ thống đường lăn, ống dẫn…
V
V

1.3. Các thông số cơ bản của máy trục
1.3.1. Tải trọng nâng Q, (N, KN,Kg, T).
5

- Là khối lượng lớn nhất của vật phẩm mà máy có thể nâng được.
Q = Qv + Qm
(N)
(1)
1.3.2. Chiều cao nâng H, (m)
- Là khoảng cách từ mặt sàn làm việc hay đường ray ở chân cầu trục đến
vị trí cao nhất của cơ cấu nâng.
13.3. Vận tốc nâng Vn, (m/min, m/s)
+ Vận tốc nâng Vn: vận tốc của vật nâng khi nâng.
Thông thường Vn=(10  30) m/ph.
+ Vận tốc di chuyển cầu Vc: tốc độ của cầu trục trên đường ray.
Thông thường Vc= (50  100) m/ph.
+ Vận tốc xe: vận tốc của xe di chuyển trên dầm ngang của máy trục.
Thông thường vận tốc xe con Vx=(20  30)m/ph.
1.3.4. Nhịp L (hay khẩu độ của cầu trục), tầm với R (của cơ cấu quay), (m).
- Nhịp L: Là khoảng cách giữa hai đường tâm đường ray của cầu trục hay
khoảng cách tâm của hai bánh xe của cầu trục.
- Tầm với R: là khoảng cách từ đường tâm của móc hàng đến tâm quay
của cần cẩu tính theo phương ngang.
1.3.5. Chế độ làm việc của máy trục
- Là thông số đánh giá mức độ làm việc của máy trục thông qua một số chỉ
tiêu đặc trưng (mà ta sẽ học ngay sau đây). Ngồi ra cịn một vài thông số bổ
xung như:
+ Trọng lượng máy và cơ cấu;
+ Tải nén bánh xe;
+ Kích thước phủ bì...
1.4. Các chỉ tiêu đặc trƣng và chế độ làm việc của máy trục
1.4.1. Các chỉ tiêu đặc trưng
- Chế độ làm việc của máy trục được đánh giá theo chế độ làm việc của cơ cấu

nâng và dựa vào các chỉ tiêu sau đây:
Q tb
1. Hệ số sử dụng tải của cơ cấu:

k sd 

Qdm

Trong đó:
Qtb- Tải trọng làm việc trung bình trong một ca;
Qđm- Tải trọng định mức (tải trọng nâng cho phép lớn nhất).
Với
n
Q (T,kN)
Q tb 

t q
i 1
n

i

t
i 1

i

Q1
t1

i

Q2
Q3

t2

t3
tn

Tck

6

t (s)


2. Hệ số sử dụng thời gian trong ngày:
Kng = Số giờ làm việc trong một ngày đêm / 24 giờ
3. Hệ số sử dụng thời gian trong năm:
Số giờ làm việc trong một năm
Kn

=

365 ngày
4. Cƣờng độ làm việc của cơ cấu:
CĐ% =

t

.100%
Tck

Trong đó:
t: Thời gian chạy máy trong một chu kỳ làm việc (s);
t = t m + tv + tp
Tck: Thời gian làm việc một chu kỳ của máy hoặc cơ cấu (s).
Tck = tm + tv + tp + tn
Trong đó:
tm: thời gian mở máy;
tv: thời gian vận chuyển;
tp: thời gian phanh;
tn: thời gian nghỉ.
Ngoài ra cịn có một số chỉ tiêu bổ xung nhƣ sau:
– Số lần mở máy trong một giờ;
– Số chu kỳ làm việc trong một giờ;
– Nhiệt độ môi trường.
1.4.2. Chế độ làm việc của máy trục
Chế độ làm việc

Hệ số sử dụng thời
gian

Hệ số sử
dụng tải
trọng Ksd

Cường độ
làm việc
CD%

Nhiệt độ
môi
trường toc

Kng

Kn

Nhẹ

0,33

0,25

0,55

15

25

Trung bình

0,67

0,55

0,55

25

25-30

Nặng

0,67

0,75

0,75

25-40

30-40

Rất nặng

1,0

1,0

1,0

40

45-60

Rất nặng liên tục

1,0

1,0

1,0

60 – 80

65

7


CHƢƠNG 2 LÝ THUYẾT CƠ BẢN VỀ CƠ CẤU NÂNG
1. Mục tiêu:
- Phân loại được sơ đồ cơ cấu nâng.
- Trình bày được các bộ phận cơ bản của cơ cấu nâng.
- Trình bày được khái niệm, đặc điểm của hệ ròng rọc và palăng.
2. Nội dung:
2.1. Sơ đồ cơ cấu nâng
2.1.1. Sơ đồ cơ cấu nâng loại I

- Cấu tạo: Hình (2-1)
+ Mơ men phụ tải do vật nâng gây ra trên trục tang là:

M v  S0 .

D0
D
 Q. 0
2

2

Trong đó:
S0- là lực căng dây cuốn lên tang,
(N);
Q- trọng lượng vật nâng, (N);
D0- đường kính tang, (mm).
+ Mơ men lực phát động tác dụng lên
trục tang là:
Mp = P.R (N.m).
Trong đó:
P- Là lực phát động (hay lực dẫn
động), (N);
R- Cánh tay địn của lực P, (mm).
- Phương trình chuyển động của cơ cấu
(đối với trục tang) là:
Mv = Mp

2.1.2. Sơ đồ cơ cấu nâng loại II

- Cấu tạo: Hình (2-2)
- Phương trình chuyển động của cơ cấu (đối với trục tang) là:
Mv = Mp

8


+ So sánh giữa biểu thức (2-1) và (2-2):
Và
- Khả năng tải của cơ cấu loại II tăng lên i0 lần (Tức là cùng một lực P (hoặc

mômen M) dẫn động thì cơ cấu nâng loại II nâng được vật nâng lớn hơn gấp i0
lần so với cơ cấu nâng loại I);
- i0 càng tăng thì độ phức tạp của cơ cấu càng lớn, giá thành tăng cao, độ chính
xác giảm, hiệu suất giảm.
2.1.3. Sơ đồ cơ cấu nâng loại III

- Phương trình chuyển động của cơ cấu (đối với trục tang) là:

+ So sánh giữa biểu thức (2-2) và (2-3)

- Khả năng tải của cơ cấu loại III tăng
lên 2 lần (mà thực chất là giảm tải tác
dụng vào tang xuống hai lần ).
- Phương trình chuyển động của cơ cấu là:
Mv = Mp

9


+ So sánh giữa biểu thức (2-2) và (2-4):
- Khả năng tải của cơ cấu tăng lên 4 lần.
- Phương trình tổng quát
- a: là hệ số giảm tải tác dụng lên tang
- 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 (i0) hoặc hệ rịng 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.
2.1.4. Các bộ phận chủ yếu của 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 cuốn (cáp hoặc xích);
+ Bộ phận mang giữ tải;
-Thiết bị nhận vật nâng (như móc, gầu ngoạm…);
- Dây (cáp hoặc xích);
- Puli (rịng rọc).
+ Thiết bị giữ vật treo và điều chỉnh vận tốc.
Ngồi ra cịn có thiết bị an tồn, thiết bị điều khiển.
2.2. Hệ ròng rọc – Palăng
2.2.1. Khái niệm

- Hệ ròng rọc (hay còn gọi là Palăng): Là hệ gồm các puli và dây cuốn dùng
trong cơ cấu nâng nhằm giảm bớt lực căng dây và mômen tác dụng lên tang.

Hình 2–5 Palăng đơn
10


a-bội suất 2; b- bội suất 4 khơng có puli dẫn hướng;
c-bội suất 4 có puli dẫn hướng;
2.2.2. Phân loại

- Palăng đơn: chỉ có một đầu dây cuốn lên tang.
- Palăng kép: có hai đầu dây cuốn lên tang

+ Các loại Palăng

Puli được sử dụng trong máy trục được chia thành:
– Puli cố định: Là puli có đường tâm trục cố định (ví dụ puli 1, 3 trên hình
2–6);
– Puli động: Là puli có đường tâm trục di động (ví dụ puli 2 trên hình 2–6);
– Puli dẫn hướng: là puli có tác dụng đổi hướng của dây nhưng khơng làm
giảm tải của dây (ví dụ puli 3 trên hình 2–6);
– Puli cân bằng: Là puli làm nhiệm vụ cân bằng lực và vận tốc hai đầu dây
cáp (ví dụ puli 2,4 trên hình 2–7).
2.2.3. Bội suất của Palăng
v
a
- Vtg: vận tốc đầu dây cuốn lên tang;
a  tg
v ng
- Vng: vận tốc nâng vật.
- n: số đầu dây treo vật
- m: số đầu dây cuốn lên tang
a - Là thông số biểu thị khả năng giảm tải tác dụng lên tang.
Ví dụ:
11



n
m


Hình 2–8: n = 4, m = 1  a = 4
Hình 2–9: n = 4, m = 2  a = 2

Hình 2–9

Hình 2–8

2.2.4. Lực cản và hiệu suất của Palăng
a, Lực cản và hiệu suất của puli
+ Lực cản
- Trạng thái tĩnh thì lực căng S1 = S2
- Trạng thái động thì lực căng S1 ≠ S2
Gọi lực cản puli là W thì:
W = S2-S1 (N)
(2-6)
Qua nghiên cứu lực cản này sinh ra từ hai thành phần:
W = W1+ W2 (N).
(2-7).
Trong đó:
W1: Lực cản do độ cứng của dây (lực cản tĩnh);
W2: Lực cản do ma sát giữa dây và puli gây ra (lực cản động).
 Xác định thành phần lực cản W1
Từ điều kiện cân bằng mô men, ta có:

 Xác định thành phần lực cản W2
Hợp lực tác dụng lên trục puli sẽ là:
12


2
2
A  S1  S2 ; A  S1  S2  2S1S2cosθ ;

A  2.S1 sin


2

Ta có mơ men ma sát tại ổ trục là:

Mms = Mc = W2.R mà M ms  S1.f .d sin
Do vậy : W2  S1.f .
Ta có:

d

sin
R
2


;
2


W2 .R  S1.f .d sin ;
2

W = W1 + W2

+ Hiệu suất của Puli
- Được xác định bằng tỷ số giữa lực căng ở nhánh vào và lực căng ở
nhánh ra.

1
Sv S1


S


.
S

 ; 2
1; 

S r S2

Bảng 2.1 Hiệu suất của puli 

13


Ổ trượt

Bôi trơn không tốt, làm việc ở nhiệt độ cao
Bôi trơn không thường xuyên
Bôi trơn định kỳ thường xuyên
Bôi trơn tự động

0,94
0,95

0,96
0,97

Ổ lăn

Bôi trơn không tốt, làm việc ở nhiệt độ cao
Bôi trơn bằng mỡ tiêu chuẩn, ở nhiệt độ bình
thường

0,97
0,98

b. Hiệu suất của palăng
- Ở trạng thái tĩnh có:
- Ở trạng thái động có:

S1  S2  S3  S4 

S1  S2  S3  S4 

Ta có: S1 + S2 + S3 + S4 = Q

và

Smax 

S0  Smax 

Q
1    2  3 





Q
1  η  η2  ...  ηa 1 .ηt .m





Smax - Lực căng dây lớn nhất tác dụng lên tang;
a- Bội suất của pa lăng;
n- Số đầu dây chịu tải;
14

Q
4

Q
4

n
; am


m- Số đầu dây cuốn lên tang;
t- Số Puli dẫn hướng.
ta có:

ηp 

Vậy :

St
Smax
ηp 

; S Q ;
t
n

1  η .η
a

Smax 

Q(1  )
1  a .t .m





t

a(1  η)

p - Hiệu suất của Palăng;

 - Hiệu suất của Puli
Chƣơng 3: Bộ phận mang giữ tải, Dây và Chi tiết cuốn dây
1. Mục tiêu:
- Nắm được đặc điểm, cấu tạo của bộ phận mang giữ tải, dây và các chi tiết quấn
dây.
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của Bộ phận mang giữ tải, dây và các chi
tiết quấn dây.
2. Nội dung
3.1. Khái niệm chung
Bộ phận mang giữ tải (đồ mang) được dùng để treo vật phẩm vào cơ cấu nâng,
gồm:
– Đồ mang vạn năng: Vận chuyển các vật phẩm khác nhau về kích thước, khối
lượng. Điển hình của loại này là móc;
– Đồ mang chuyên dùng: Vận chuyển một số chủng loại vận phẩm nhất định,
giống nhau hoặc về kích thước, hoặc về tính chất. Như: kìm kẹp, vòng treo, gầu
ngoạm, nam châm điện từ…
* Dây:
- Cáp và xích
- Là chi tiết dùng để nâng tải hoặc chằng, néo, buộc, riêng xích cịn được dùng
để truyền chuyển động.
- Có khả năng uốn cong và cuốn được ít nhất trong mặt phẳng để cuốn qua puli
hoặc quấn vào tang.
* Chi tiết cuốn dây:
- Tang và puli;
- Là chi tiết biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến
 Kết luận:
- Trong quá trình làm nâng hạ hệ thống đồ mang, dây cáp hoặc xích chuyển
động tịnh tiến, các chiết tang và puli chuyển động quay quanh trục của nó, ngoài ra
15

cịn có một vài chi tiết vừa chuyển động tịnh tiến vừa chuyển động quay quanh trục
của nó, đó là các puli động và puli cân bằng;
- Trọng lượng của phần tham gia chuyển động tịnh tiến này gọi chung là trọng
lượng đồ mang (Qm).
3.2. Móc
3.2.1. Cấu tạo và phân loại
+ Cấu tạo
- Vật liệu chế tạo móc là thép 20, đạt độ cứng 95 – 135HB;
- Hình dạng và kết cấu như hình vẽ;
- Các loại móc nâng hàng đều được tiêu chuẩn hố nhằm đảm bảo trọng lượng,
kích thước nhỏ nhất với sức bền đều ở hầu hết các tiết diện.

Hình 3.1- Móc đơn
Hình 3.2- Móc kép
+ Phân loại
* Theo hình dáng:
– Móc đơn: chỉ có một ngạnh treo vật;
– Móc kép: có hai ngạnh treo vật.
* Theo phương pháp chế tạo:
– Móc đúc: ít dùng;
– Móc rèn dập: dùng phổ biến hơn cả;
– Móc tấm ghép: gồm những mảnh thép tấm ghép lại bằng đinh tán (dùng khi có
những yêu cầu đặc biệt về chiều dài móc, như ở các thùng chứa kim loại lỏng, hoá
chất lỏng…).
+ Cấu tạo:
- Miệng móc;
- Thân móc.
+ u cầu:

- Kích thước nhỏ gọn nhất;
-Trọng lượng bản thân nhẹ nhất;
- Có sức bền đều ở hầu hết các tiết diện;
- Dễ chế tạo.
16


+ Đặc điểm tính tốn:
a: Miệng móc: a  3 D
4

D: Đường kính vịng trong của móc
D  2dc (mm)
dc - Đường kính cáp
 Thân móc
Ứng suất và kích thước phần cong
Theo lý thuyết thanh cong, ứng suất pháp tổng cộng:

X 

Q Mu Mu 1
1


. .
F F.r F.r K x  r

- σx: ứng suất pháp tổng cộng ở thớ kim loại cách trục trọng tâm ở vị trí x (Mpa);
- Q: lực pháp tuyến đặt tại trọng tâm tiết diện, mang dấu + khi tiết diện chịu kéo,
mang dấu – khi tiết diện chịu nén (N);

- F: diện tích tiết diện (mm2);
- Mu: mômen uốn ở tiết diện khảo sát, mang dấu (+) khi nó có xu hướng là tăng độ
cong, mang dấu (–) khi làm giảm độ cong (N.mm);
- r: bán kính cong của trục trọng tâm tiết diện (mm).
 Tiết diện cuống móc được tính tốn theo sức bền kéo
Q
Trong đó:

 '
.d12
d1: đường kính trong chân ren phần cổ trục (mm);
4
[σ]’: ứng suất cho phép (đã giảm tải) (Mpa).
3. Khung treo móc
- Cáp hoặc xích thường khơng trực tiếp buộc vào móc mà thơng qua kết cấu khung.
Gồm: - khung đơn giản;
- Khung phức tạp;
- Loại khung dài;
- Loại khung ngắn

17


a
b
Khung phức tạp
a- Khung dài; b- khung ngắn

Khung đơn giản

3.3. Một số các cơ cấu giữ tải chuyền dựng
3.3. 1. Kìm cặp
- Dùng để vận chuyển các vật phẩm dạng thỏi, dạng khối (như thỏi thép, hòm,
thùng…);
- Thời gian buộc, chằng giảm, do đó tăng được năng suất và có thể mang vật
phẩm đang ở nhiệt độ cao;
- Cấu tạo (hình vẽ).
- Vật phẩm được giữ bằng lực ma sát:

Fms  2.f.N  Q
N

Q
2.f

3.3.2. Vòng treo
- Dùng để vận chuyển các vật phẩm dạng thanh dài
bằng cách cho vật phẩm chui vào vịng;
- Vịng treo có thể được chế tạo thành vòng nguyên,
hoặc vòng chắp.

3.3.3. Gầu ngoạm
- Gầu ngoạm là loại thùng chứa tự xúc và tự đổ vật phẩm rời như cát, sỏi, than...;
- Không tốn thời gian chất và rỡ tải;
* Theo kết cấu chia gầu ngoạm thành hai loại:
+ Gầu ngoạm hai cánh: dùng để vận chuyển vật phẩm loại nhỏ hạt;
18


+ Gầu ngoạm nhiều cánh: dùng để vận chuyển vật phẩm loại cục lớn.

- Gầu ngoạm là loại thùng chứa tự xúc và tự đổ vật phẩm rời như cát, sỏi, than...;
- Không tốn thời gian chất và rỡ tải;
* Theo kết cấu chia gầu ngoạm thành hai loại:
+ Gầu ngoạm hai cánh: dùng để vận chuyển vật phẩm loại nhỏ hạt;
+ Gầu ngoạm nhiều cánh: dùng để vận chuyển vật phẩm loại cục lớn.
G = 0,8.γ.q (kg)
(3–13)
Trong đó:
q: dung tích gầu, (m3);
γ: khối lượng riêng vật liệu, (kg/m3).
- Gầu ngoạm là loại thùng chứa tự xúc và tự đổ vật phẩm rời như cát, sỏi, than...;
- Không tốn thời gian chất và rỡ tải;
* Theo kết cấu chia gầu ngoạm thành hai loại:
+ Gầu ngoạm hai cánh: dùng để vận chuyển vật phẩm loại nhỏ hạt;
+ Gầu ngoạm nhiều cánh: dùng để vận chuyển vật phẩm loại cục lớn.
* Theo sơ đồ điều chỉnh lại chia thành hai loại:
+ Gầu ngoạm một dây (hình 3–10): có thể treo vào móc cầu trục thơng dụng để
làm việc, năng suất thấp;
+ Gầu ngoạm hai dây
(hình 3–11): phải có cơ cấu trục
gầu ngoạm hay cơ cấu nâng
riêng.
- Gầu ngoạm xúc được vật
liệu nhờ vào trọng lượng bản
thân.
3.3.4. Gầu tự đổ và thùng
rót
 Gầu tự đổ
- Dùng để vận chuyển các vật phẩm dạng lỏng, nhiệt độ cao,...
- Có kết cấu để tháo, đổ, rót vật liệu trong gầu ra ngồi.

- Gồm:
+ Gầu tự đổ miệng (bằng cách thay đổi vị trí trọng
tâm);
+ Gầu tự đổ đáy.
 Thùng rót
- Dùng để vận chuyển các vật phẩm dạng lỏng, nhiệt độ
cao,...
- Có các dạng kết cấu như sau:
3.3.5. Nam châm điện từ
19


- Dùng để vận chuyển các vật liệu rời có từ tính, như sắt thép; - Ưu điểm chất tải, rở
tải nhanh chóng và hình thù vật phẩm khá đa dạng;
- Sử dụng nhiều trong nhà máy luyện kim và bến cảng;
- Đọ an tồn khơng cao;
- Có các dạng kết cấu: chữ nhật, tròn.
3.4. Dây cáp
3.4.1. Cấu tạo và phân loại
 Cấu tạo:
- Là loại dây được chế tạo từ các sợi thép cacbon cao (thép 60, thép 65) có giới
hạn bền được tăng lên rất cao (gấp 2–3 lần);
- Đường kính sợi ds = 0,10,3 mm.
 Phân loại:
- Theo tiết diện có các loại:
+ Hình 6 cạnh
- Các sợi cùng đường kính, bện 1 lần, cùng bước xoắn, giữa các sợi tiếp xúc
đường, sợi này lọt vào khe của các sợi kia.
- Nhược điểm cứng khó uốn, dễ đứt sợi ở góc và cào xước chi tiết cuốn => rất ít
dung

+ Hình trịn
- Dùng các sợi cùng đường kính, bện cùng 1 chiều xoắn, nhưng giữa các
lớp có bước xoắn khác nhau, giữa các sợi có tiếp xúc điểm nhưng laị có khe hở
(khoảng trống) khá lớn.
- Ưu điểm mềm hơn, dễ uốn nhưng dễ tự lỏng các sợi thép;
- Được sử dụng ở các cơ cấu chỉ cuốn quanh tang, khơng có palăng hoặc dùng
để buộc
- Dùng các sợi có đường kính khác nhau, bện 1
lần có buốc xoắn như nhau, giữa các sợi có tiếp xúc
đường, khoảng trống giữa các sợi và các lớp rất ít;
+ Hình cánh hoa: - Cáp được bện qua ít nhất 2 bước.
Đầu tiên dùng sợi thép bện thành các dánh, sau
đó các dánh bền thành sợi cáp có tiết diện như hình cánh
hoa quanh lõi sợi đay hoặc sợi thép;

Cáp hình cánh hoa




Lõi đay có tác dụng dễ uốn vừa có tác dụng chứa được chất bơi trơn
cáp;
Lõi thép làm tăng độ bền cho cáp. Theo chiều bện cáp được phân thành:

20


+ Cáp bện xuôi: Chiều bện của sợi thép trong dánh cùng chiều với chiều bện của
dánh. Loại này tiếp xúc đường, mềm, dễ uốn, bề mặt có độ bóng cao, nhưng dễ tự lỏng
ra, chỉ dùng ở cơ cấu nâng khơng có palăng.

+ Cáp bện chéo: Chiều bện của sợi thép trong dánh ngược chiều với chiều bện của
dánh. Loại này có ưu điểm là lực đàn hồi theo hai hướng ngược chiều nhau ít bị vặn,
khó tự lỏng ra, tuy nhược điểm là khá cứng, khó uốn, độ bóng bề mặt khơng cao,
chóng mịn (vì tiếp xúc điểm). Loại chiều bện này được dùng nhiều nhất trong các cơ
cấu nâng cỡ lớn và trung bình.

+ Cáp bện hỗn hợp: Hai dánh cáp kề nhau có chiều bện ngược nhau. Loại này ít
dùng trong máy trục
3.5. Xich
3.5.1.Xích hàn
+ Cấu tạo
Xích hàn gồm những mắt xích hình ơvan, được chế tạo từ thép tròn uốn cong
rồi hàn lại. Vật liệu chế tạo xích hàn thường là thép ít cacbon như CT34, CT38...

+ Phân loại
* Theo kết cấu
- Xích mắt dài: L  5d, loại này ít dùng;
- Xích mắt ngắn: L ≤ 5d, loại này được dùng nhiều
* Theo độ chính xác chế tạo:
- Xích quy cách thơ: độ chính xác chế tạo thấp, ít dùng;
- Xích quy cách tinh: độ chính xác chế tạo cao, dùng nhiều.
3.5.2. Xích bản lề
Cấu tạo xích bản lề
- Xích bản lề được chế tạo từ nhiều dãy các má xích (tấm) nối với nhau bằng trục bản
lề.
- Vật liệu chế tạo má xích (tấm) bản lề thường là thép 40, 45, 50, 40X, 40XH, 30XH3;
- Vật liệu chế tạo trục bản lề thường là thép 15, 20, 15X, 12XH3, 20XH3A, 20XH4A,
30XH3;
- Xích bản lề được tiêu chuẩn hố. Xích phải làm việc ở nơi ít bụi và ln lau dầu. Tốc
độ di chuyển của xích nhỏ hơn 25m/s.;

21


- Xích bản lề chỉ uốn được trong mặt phẳng vng góc với trục bản lề.

3.6. Các chi tiết cuốn cáp
3.6.1. Puli cáp
- Puli cáp là chi tiết dạng đĩa, có rãnh với đường kính danh nghĩa D0,
- Được đúc bằng gang xám (CЧ15–32, CЧ12–28), hoặc bằng thép (thép CT2,
CT3), rãnh được gia công cơ.
- D0 được quy định để cáp không bị uốn quá
mức cho phép.
D0 ≥ (16–30)dk
(mm) (3–17)
Với dk - đường kính cáp, (mm)

3.6.2. Tang cuốn cáp
+ Cấu tạo
- Tang là chi tiết dùng trong cơ
cấu nâng biến chuyển động quay
thành chuyển động tịnh tiến nâng hạ
vật;
- Tang được đúc từ gang xám
CЧ15–32 hay thép đúc 15, 20, CT3,
CT5, hoặc có thể hàn từ thép tấm;
- Tang hình trụ được dùng phổ
biến nhất.
+ Phân loại
* Tang hình trụ bề mặt tang có thể trơn hoặc rãnh xoắn nhằm làm giảm áp suất
giữa cáp và tang đồng thời giảm ma sát giữa cáp với nhau;

- Tang rãnh: + rãnh nơng dùng phổ biến;
+ rãnh sâu ít dùng.
- Tang 1 lớp và tang nhiều lớp

22


Chƣơng 4: Các thiết bị dừng và điều chỉnh vận tốc
1. Mục tiêu:
- Nắm được đặc điểm, cấu tạo của các thiết bị dừng và điều chỉnh vận tốc.
- Trình bày được nguyên lý hoạt động của các thiết bị dừng và điều chỉnh vận
tốc.
2. Nội dung:
4.1. Thiết bị giữ vật treo
4.1.1. Khoá dừng ma sát
+ Cấu tạo, nguyên lý làm việc
- Theo hình 4.1
+ Đặc điểm tính tốn
- Lực vòng tương ứng khi hạ là:

P

M
R

- Bánh 1 đứng yên, khi lực ma sát cân bằng với lực vòng:
F = P hay f.N = P
Mặt khác: P = N.tgα  tgα = f
+ Kết luận
- Hệ số ma sát f ≤ 0,1 nên α khá nhỏ;

- Sử dụng đối với thiết bị có tải nâng nhỏ;
- Cơ cấu khố ma sát làm việc khơng an tồn
4.1.2. Khố dừng con lăn
+ Cấu tạo
1- Vành tang; 2- Đĩa đa giác; 3- Con lăn; 4- Chốt
đẩy; 5- Lò xo
+ Nguyên lý làm việc
- Khi trục cơ cấu quay theo chiều nâng (ngược
chiều kim đồng hồ), đĩa 2 quay theo và các con lăn luôn ở khe rộng của rãnh côn nên
trục cơ cấu quay bình thường.
- Khi quay theo chiều hạ, các con lăn bị đẩy vào khe hẹp của rãnh côn và bị kẹp
giữa vành 1 và đĩa 2 làm trục không quay được nữa.
Lị xo 5 và chốt 4 có tác dụng làm quá trình hãm xảy ra nhanh hơn.
4.1.3. Cơ cấu bánh cóc
+ Cấu tạo:
- Vật liệu chế tạo bánh răng cóc thường là GX12–28,
GX15–32, C35, C45, vật liệu làm con cóc thường là thép 45,
45Cr, vật liệu làm trục con cóc và bánh cóc thường là thép
35, 45.
- Chiều của răng cóc cùng với chiều nâng vật.
23


+ Nguyên lý hoạt động

Gồm bánh cóc ăn khớp với con cóc. Lị xo cóc đảm bảo sự ăn khớp giữa 2 khâu
này. Bánh cóc chỉ được quay một chiều do dạng răng khơng đối xứng của nó. Vị
trí trục lắp con cóc nên bố trí sao cho phương lực vịng lớn nhất từ bánh cóc tác
dụng lên con cóc đi qua tâm của trục. Bánh cóc có thể lắp trên bất cứ trục nào
của cơ cấu nâng. Tuy vậy để kích thước cơ cấu cóc khơng lớn thì nên lắp trên

trục nhanh. Trong trường hợp lắp bánh cóc trên trục tang thì độ an tồn cao,
nhưng kích thước của cơ cấu cóc lớn. Để đảm bảo cho con cóc vào ăn khớp với
răng bánh cóc dễ dàng thì góc trước của răng phải đảm bảo điều kiện.

r

c

4.2. Thiết bị phanh hãm
+ Công dụng
- Dùng để giữ vật treo, điều chỉnh vận tốc nâng, hạ mà còn được sử dụng phổ biến
ở những cơ cấu khác như cơ cấu di chuyển, cơ cấu quay, cơ cấu thay đổi tầm với.
+ Phân loại
* Dựa theo kết cấu của phần tử tiếp xúc gồm:
+ Phanh má (1 má và 2 má);
+ Phanh đai;
+ Phanh côn hoặc phanh đĩa.
* Dựa vào phương pháp thao tác phanh được chia thành:
+ Phanh tay;
l
a
+ Phanh điện;
O
K
+ Phanh điện từ;
3
+ Phanh thuỷ lực.
2
4.2.I. Phanh một má
1

Mph
Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc
n
+ Sơ đồ cấu tạo
1) Bánh phanh.
2) Má phanh.
3) Tay phanh.
+ Nguyên lý hoạt động
- Phanh ln ở trạng thái mở:
- Q trình mở phanh:
+ Phanh một má đơn giản dễ chế tạo, dễ sử dụng;
+ Gây ra lực hướng tâm bánh phanh lớn, dễ làm cong trục và phá vỡ ổ trục
bánh phanh;
+ Sử dụng với tải nâng nhỏ.
4.2.2. Phanh hai má
4.2.2.1. Phanh hai má hành trình dài
+ Sơ đồ cấu tạo

24