giáo trình động lực học máy trục phần 6 pdf

nguy hiểm khi tốc độ quay của trục có độ cứng nhỏ nhất trùng với tấn số dao
động riêng của hệ:

PD

1

lecững +m}

2z

Tạm,

(4.40)

Trong trường hợp nếu tốc độ quay định mức của trục truyền động lớn hơn
tần số đao động riêng của hệ thì

“

a
|

wr

\

_

ny

I
Ne

khi khởi động hoặc phanh tốc
F=f-(p )

i

\

độ quay của trục sẽ chuyển qua
tốc độ quay tới hạn. Do đó để

ML

} VP

tránh hiện tượng cộng hưởng thì

YN

ø >n

trong

đó

n là tốc

độ

quay của trục.
Ví dụ L: Xác định mơmen

lớn nhất ở trục truyền động cơ
cơ cấu di chuyển xe con của
cần trục KTK-15 khi khởi động.
Hinh 4.8- Đồ thi FŒ) khi phonh.

Các

cơ cếu di chuyển

số liệu:

trọng

lượng

hàng Q@ =147,2&N ; trọng lượng
xe con Œ, = 49,25&kN: động cơ

của cơ cấu đi chuyển có cơng suất N=4.4 kW; n=1210 v/p; mơmen khởi động

lớn nhất 4, =1,5Ä⁄„; mômen đà của động cơ GD) =4.9Nm*! dudng kink
bánh

phanh

[min

Ø2, =200mm;

GD, =3Nm?,

= 3/15 4x 2,4 = 26.4.

0,965x0,965x0,965=0,9,

bánh

hiệu

suất

xe

có

hộp
của

giảm
cơ

đường

cấu
kính

tốc

ba

?=/j?::

cấp
=

D, =350mm.

GD? =20Nm’.
Tỉnh tốn:
1- Xác định lực gia tốc (lực đư)
Mơmen định mức của động cơ:
N

4.4

= 34,73Nm
M py) =9550—n = 9550-——
1210
91


Mômen khởi động lớn nhất:

M, =1,5M,, =1,5.34,73 = S2Nm
Mômen khởi động qui đổi vẻ trục bánh xe đi chuyển:

M,, = M gin = 52.26,4.0,9 =1236Nm
Lực khởi động lớn nhất qui đổi về bán kính bánh xe:

py = 2M 21298 rasan
2

Luc can di chuyén xe con:

W = 0,02(0 + G, ) = 0,02(147200 + 49250) = 3928N
Lực gia tốc:
P,, ae = Pa td ~W = 7063 - 3928 = 3135N

2- Xác định khối lượng các bộ phan chuyển động qui đổi về bán kính
bánh xe.

GD _ 49250 — 420

G,
m, =—++4—+
g
gd.

———
9,81

= SO87kg .

+—981.035”

8

Khối lượng phần chuyển động của cơ cấu:
Gp

22

3

tp

1.2(4943) 204__ - sagake.

m, =p CPtPP,oF |

981.035"

gD,

gD;

Ở đây Ø =1,2 hệ số tính đến khối lượng của trục và bánh răng.

:

Khối lượng hàng

í

3

im, = Q = 147219, =1§000&g.

`8

3- Xác định lực động

9,81

lớn nhất truyền vào cơ cấu khi khởi động theo

công thức(4.23).

_ 2.3135(15000 + 5087)

max =

92°

5498 + 5087 + 15000

+3928 = 8852N .


Pos _ 2.3135(15000 + 5087) +3928
= 8852.
*
"3498 + 5087 + 15000
Hệ số quá tải:

ấu

_ 8852 _

W

3928

225.

4- Xác định mômen lớn nhất truyền lên trục truyền động của cơ cấu di
chuyển khi khởi động:
- Mômen trên trục bánh xe:

DĐ

M=

> = 885227

~1549N

- Mômen ở trục ra của hộp giảm tốc: — MM, =

M
_9_
=
=669N
isn, — 2,4.0965

- Mômen ở trục thứ hai của hộp giảm tốc:

M
= _ 669
~I73N.
lạm,
4.0,965

Ä, =———

`

§ 4.3- DONG LUC HỌC KHI CƠ CẤU QUAY LÀM VIỆC
4.3.1- SU LAC HANG KHI QUAY CAN TRUC
Quá trình khởi động và hãm cơ cấu quay cũng xảy ra tương tự như đối với
cơ cấu di chuyển. Để nghiên cứu quá trình động lực học của cơ cấu quay,

chúng ta cần phải nghiên cứu ảnh hưởng sự dao động của hàng đến tải trọng

Q=meg

Hinh 4.9- Dao động củo hông khi quoy
93


thép cần trục.
động tác dụng lên cơ cấu cũng như kết cấu

mội số giả thiết đơn giản vào
Khi nghiên cứu, chúng ta cũng bổ xung thêm
di chuyển:

các giá thiết đã đưa ra khi nghiên cứu cơ cấu

độ lắc hàng, vì vậy nó ảnh
- Biến dạng ngang của cần rất nhỏ so với biên
hướng không đáng kể đến dao dong của hàng.

hàng sẽ dao động trong mật phẳng
- Khi khởi động và hãm cơ cấu quay,
đầu cần.
tiếp tuyến với vòng tròn quỹ đạo quay của
n đúng, vì thực ra khi quay hàng sẽ
Giả thiết thứ hai không phải thường xuyê
Tuy nhiên giả thiết này vẫn được sử
chuyển động theo một quỹ đạo phức tạp hơn.
lên cơ cấu quay khi khởi động. ching
dụng, vì để xác định lực lớn nhất tác dụng
hàng tức là ảnh hưởng lớn nhất có thể
ta cần xác định sóng đầu tiên dao động của
của sự lắc hàng lên cần trục.

quay cần trục có treo hàng trên
Chúng ta khảo sát trường hợp quay phần
quay một khoảng R (h.49).
cáp, cáp nang 6 puli đầu cần cách trục
sau khoảng thời gian f tính từ khi
Nếu gia tốc góc của cần £ là hàng số thì
0 với phương, thẳng
êng một gốc
bát đầu chuyển động, cáp nâng bị nghi
này khối lượng hàng sẽ chịu tác dụng

đứng ở mật phẳng vng góc với cần. Khi
= m; eR. Phuong trinh vi
quán tính
của trọng lượng hàng Ở = m;8 và lực
đứng đi qua điểm treo hàng ở mặt
phan quay hang xung quanh trỤC thắng
phẳng vuong góc với cần:
(441)

đối với trục này: Jost:
Ở day J,- momen quan tính của hàng
của tất cả các lực đối với trục kể trên:
1- chiều dai treo hang; M ,- téng momen
cosy).
=~-Qlsiny + P,icosy = =m Ug sin yr eR
chuyển động (4.4L) ta nhận được:
Thay cdc gid tri Af, va J. vao phuong trình
94


Nếu góc nghiêng của hàng là nhỏ có thể tinh cosy ~x Ì:sin
trường hợp =15” sai lệch khơng q 0,35 X4) ta có:

dự
dt

+

g8
ye

éR
>y=—

;
Sự

hay

de

°

Ị

~/øw/

(trong

ng,

8v=4

Nghiệm của phương trình vi phan này có dang:
y = Acos f+ Bsin fares.
Ở day:

q—=

cR

T

Các hằng số tích phân A và B được xác định từ điều kiện ban đầu:
Khi

Do dé:

t=0_

dy_

=0,

A+-

dt

0.

=0; A=—;

ov =~-Afsin f+ BB cos fr;
đt

BB=0

ritra

B=0.

Vi vay:

q
q
/=—-cos/fứ+”,

8

q
Ệ RÍI—cos/t).
=-1,(I-eos#)=“

BP

8

(4.42)

Ở đây Ø - tần số góc của dao động:

4.3.2- TẢI TRỌNG ĐỘNG Ở CƠ CẤU QUAY
Hệ thống cần trục khi quay phần quay có hàng có thể đưa về hệ hai khối
lượng: khối lượng cần trục, hàng và khối lượng các phần quay của cơ cấu quy

đổi về trục quay cần trục. Hai khối lượng lượng này nối với nhau bằng liên kết
đàn hồi (hình 3.10)

95

Hinh 4.10- Sơ đồ tính động lục học

co cu quay

ng hợp hàng bị lắc trong
Khi phân tích hệ động học ta tính trong trườ
thời kỳ quá độ khi cơ cấu
mật phẳng vng góc với cần sinh ra trong
g so đồ đều thực hiện chuyển
quay làm việc. Các bộ phan co ban tron
thong sé momen qn tính và
động quay vì vậy khi này ta sử dụng các
tốc độ góc thay cho khối lượng và tốc độ dài.
quay của cơ cấu quay kể cả
Nếu chuyển vị góc ø, của khối lượng phần
J,. cịn Ø¿- chuyển vị góc của
rơto động cơ có mơmen quán tính quy đổi là
tính quy đổi là J, thi dong
khối lượng phần quay của cân trục có mơmen qn
năng của các khối lượng này là:

I2
Thế năng:
96

.
nh2À
).

ấp)"

?¡ =?¿ _-

?

1,


Ở đây c„ - độ cứng quy đối các bộ phận truyền động của cơ cấu quay.

Mômen chủ động của động cơ M tác dụng lên khối lượng có J, sẽ bằng
tổng mômen cản tĩnh M,va mômen dự A#„. Mômen ngoại lực tác dụng
lên

khối lượng phần quay của cần trục có /,:

Mẹ ==M,T—M,.
Phương trình vi phân chuyển động cưỡng bức của các khối lượng sẽ là:
d 2

4, ra +0, - 0.
d 2

0

=M, +My s

(4.43)

(2-9 )ey =-(M
+ M,).
,

ae?

(4.44)

6 đây M,- mômen đo trọng lượng hàng Q bi nghiêng cách trục quay R.

M,=OQRigy.
Thay

(4.45)

tgy

bang géc y nhan duoc tir biéu thic (4.42) vao (4.45) voi gia
thiết góc ự nhỏ, ta nhận được:

M, = ORy = 8

— cos ft) = m, ER? (1~cos fr) = A,(1-cos fr).

g

Nhân phương trình (4.43) với 2,

nhất trừ đi phương trình thứ hai ta có:

d’9,
aS
a

de,
J+J,
Mo ty
det
ag, cul --9,)= 9.)

và (4.44) với J, rồi lấy phương trình thứ

Jo(M, a
+M,,
)+J,(M,
+ M,)
e
Th,e

Đây là phương trình vì phân cho phép xác định biến đạng

tương ứng là mômen xoắn M , cla khau dan hdi.

Kyhiey,

2

Ji tJ

Tem

FJ,
T-ĐLHMT

2

2

2%
_4’9 |
Wo 2%
ag ge}
2

= Bs

e446
(4.46)

(6, -%)

va

(ne )=e3
M,+M,,

M,

tg
4,
Jo

97


mR

My

Và:

Jo

ở9

2

£ (1-cos ft) = A,(1-cos fr)

Thi phương trình (4.46) có đạng:

i gaqta

1,
2

%

1 —cos

1

+ 4, 1 - A, 1 cos ft = D-A, 1 cos ft. (4.47)
ft)=q

Nghiệm toàn phần của phương trình này là:
D

:
g= Acos pt + Bsin pt+ p —

A

1—-cos đ.

pop

ban đầu: vào thời điểm
Các hàng số tích phan được xác định từ điều kiện
của cơ cấu đã tiếp
bất đầu chuyển vị tương đối, có thể cho rằng các bộ phận
n có trị số bằng mơmen
giấp nhau (khơng cịn khe hở) và chịu mơme

ngồi

lực can

A⁄,, tốc độ của cơ cấu bằng khơng.

Khi

=0:

@=——~

VÀ

=

Vì vậy:

Do đó:

Vì vậy:
M

A

Sự

pe

= Leos pt +=;
Ở đây

(cos pt - cossft)+ P (i-cos pt).

P

n tác dụng lên

p và Ø là các tần số góc dao động của hệ. Mơme

khâu đàn hồi:

M, = 0e, =M,cos pt+

98

4
2

i

po

(cos pt — cos ft) + Dew (1-cos pr).
P


Thay các giá trị:

Vào biểu thức trên ta có:
M

_

„

M, = M,coS pt + —đc, (eos pt— cós4)

Jaf — cos BXp* - B°)

Ms)

cull cos pf Ma MiA Medy
Pp

7ñ e3]

4

Hay:
{,

M, = M, cos pt + Ma, MM _

I,

JA

M,

JÁI=eos/8)]p

Sop’ | 1—c0s ft

|

098 pt cospit

M,Â,, | |cos pt 4

.U

Se (| ~cos pt)+

ơ

[- Hng:
p

Sau khi rút gọn và thay các giá trị
£

c

“=

M, = OR?--(l-cos fr).

pề

g

;

A td
ey(u+d,)

“Ta sẽ có:

“

|

Stdo

{M [U, + J,)cos pt + (A + J2)
€

+M all `...

g

“

cai mí ye
cos pt — cos Bt

cos pry +

-(Bi py

]

|

Cuối cùng ta nhận được:

M,

J

cos pt)+
=M,+—*—M,,(1dị tủy

+

J, 1
J+J,

°

+
[1+(eiateem
ope£
g

es)

(4.48)

1-(B/ py
99


Trong công thức này số hạng đầu tiên xác định ảnh hưởng của lực cản tĩnh
trong cơ cấu, số hạng thứ hai là ảnh hưởng của mômen dư, số hạng cuối - ảnh
hướng đo sự nghiêng của hàng. Ở số hạng thứ hai có J, nằm ở mẫu số chứng tỏ

rằng để giảm A⁄, có thể tăng mơmen đà của cơ cấu (tương tự như đối với cơ
cấu đi chuyển) bằng cách lắp bánh đà ở trục động cơ.
Khi cos øí = —l và cos/# = ~1, ta sẽ có:

M™ =M,+M

du

2
240, OR? —.
J
(+22)

BU, +4)

(4.49)

§4.4 DONG LUC HỌC CƠ CẤU THAY ĐỔI TẦM VỚI
Ở một số cần trục có cần cân bằng khi thay đổi tầm với bằng cách quay
cần ở mặt phẳng thẳng đứng, hàng được di chuyển theo phương ngang tức là
khơng có sự nâng hàng. Như vậy, cơ cấu thay đổi tầm với chỉ cần khắc phục

phần trọng lượng cần, mà sát ở ổ trục và tải trọng gió. Khi thay đổi tầm với cần
trục có cần khơng cân bằng, hàng di chuyển theo quỹ đạo là đường cong. Vì

hàng đi chuyển cả theo phương đứng và phương ngang, nên cơ cấu thay đổi tầm
với cần phải khắc phục thêm phần trọng lượng hàng, tức là phải tiêu tốn cơng

để nâng hàng do thay đổi độ cao.
Trên hình 4.11 cho sơ đồ tính tốn động lực học cơ cấu thay đổi tầm với.

Các ký hiệu trong sơ đồ: m,- khối lượng quy đổi phần quay của cơ cấu;

m,-

khối lượng của hàng: c,,c; - độ cứng của cáp nâng cần và nâng hàng; sạ,s,, s; toạ độ đầu cần (điểm o) và toa độ khối lượng ¿m, và m;. Tại vị trí khảo sát, cần
nghiêng so với phương ngang một góc 7.
Khi nghiên cứu chúng ta coi cần là tuyệt đối cứng, tức là bỏ qua biến đạng

đọc của nó. Giả thiết này có thể chấp nhận được vì ở hướng dọc độ cứng của cần
lớn hơn nhiều so với cáp. Giả thiết bỏ qua khối lượng của cần chỉ hợp lý đối với
loại cần nhẹ, để giảm sai số đối với loại cần nặng phải tính đến khối lượng của cần
bằng cách đưa về đầu cần một khối lượng qui đổi bằng 1/3 khối lượng toàn cần.
Khoảng cách a từ đầu cần đến đỉnh cột được xác định từ quan hệ hình
100


tam giác;

a=Vi? +P

-2alsiny

(4.50)

Tương quan giữa góc œ và y duoc xác định theo biểu thức:
cos(œ +7) afc!
a

(4.51)

Để đơn giản khi khảo sát ta coi œ =0 tức là cho rằng hướng chuyển động
của đầu cần và hướng trục cáp nâng cần trùng nhau. Sau khi tính tốn, kết quả

cuối cùng sẽ được tính đến điều kiện bố xung cho giả thiết này. Bây giờ chúng ta
sẽ tiến hành lập các phương trình chuyển động của các khối lượng

Động năng của hệ:

# = nh"

Thé nang:

T= (se,
> le + (socosy
a —s2)¢2
SG, .

2\

+ Hi

dt

dt

Phương trình chuyển động của các khối lượng
m,

HH
Ở đây P

d’s

We

d’s

a=.

zm, và m¡;.

)

zm, và m; sẽ là:

+(5,—5,)e, =P3

(4.52)

-(s,cosy—s,}, =-O.

(4.53)

là lực chủ động hoặc lực phanh quy đổi nhưng khơng được tính là

tổng của lực do trọng lượng hàng Q và lực dư #,„ vì hướng của lực P và Q khác
nhau. Vì vậy lực P sẽ gồm lực P„„ và một lực nào đó phụ thuộc vào trọng lượng.
hang và vi trí của hệ (gócøZ ).
Vị trí đầu cần được biểu thị qua s, và s; theo quan hệ sau:
3s, =

Ÿ¡C¡ + Đ;C; COSZ
ce, +,

5

COS Ơ

(4.54)

Loai bộ s, t h phng trình (4.52) và (4.53) ta nhận được:
101


đủ 4
+m, cos” yee, d?s, - (P-Øcosy}ee,
.
đi”
mm(G +eycos”7) dt?
mymi,(e, +c, 008" 7) `

(455)
"

d’s,
dt)

(4.56)

(a +m, cos’ yee, đ”s, (P-Qcosy)e,c, cosy

mmc, +e, 00s’ y) dt?
mym,(c, te,cos' yy)

Tích phân hai lần phương trình (4.55) và (4.56) ta có:

d’s,
dv?

tm, cos’ y)c,c, se
mm,(e, +€; cos” y)

a's, + (m, +m, cos? Nees
dị”

mm,(e,

+e, 008° y)

¬

(P - Ocosy}ee,r
2mm, (c, +c, cos” 7)

+Ct+D,:

s.= (P-Qcosy}c,c,t? S937
©

(457)

con, +Ð..

2m m,(c, +c; cos” y)

_

(4.58)

_

Nghiệm tổng quát của phương trình (4.57) và (4.58) tìm được ở dạng:

.
Pre
5, = A, cos pt +B, sin pt + LP =Qeosy}?

2(m, +m, cos’ 7)

+EL+N,;

(4.59)

sy. = Aycos
pl-+ B, sin pre (P7281
C987 ey` ye_
2(m, +m, cos” y)

(4.60)

————

Trong đó tần số dao động:

p= đàng:

2

mym,(e, +e,008° 7)

Điều. kiện ban đầu:. khi ¿=0

:
toc

s,=0,

is,
sa,

dt

dt

Theo quan hệ hình học trên hình vẽ, khi ¡=0

sự = _8. ,ở đây Ó, là một
Œ

phan lực chủ động cân bằng với trọng lượng hàng Q khi ¢ = 0:

đồn

dt?

— Đụ dụ
=e

mục

ds,
dt

=O;

Q

Qeosy

s,;=-=-—=—

€Œ

CG

+

d's,
dt

— =

.

`

# *s,

=0.

Thay các giá trị ban đầu vào nghiệm tổng quát của phương trình (4.59) và
(4.60) và qua biến đổi ta nhận được:
102


_ (P-Qcosy)m,

m,(¢, +, 608" 7) |:

sẽ

-esz

(m, +m, cos’ y)

H.......ẻ

_ (P= Qe0s7)

3

20m, +m; cos” 7)

, __{

P-

(4.61)

2
Qoos)mym,(e, ©c; cos y)cosy (I~eospi)+

(m, +m, cos’ 7)“ 6C;
(4.62)

P= Øcosz)eosz ¿.9 067,
_
+m, cos” y)
cy
€

Tải trọng của cáp nâng cần #2 và cáp nâng hàng F, sé bang:
C, Cos

Ơ(s, COSY

S OS
F, =e (5, s,)= 67)
Â, +e, cos ¥

~ Sy

(4.63)

2.

€,c,(s, cosy
— 8, )

(4.64)

F, = ¢,(s, cosy —s, )- ee
¢, +c, cos’ y

Thay giá trị s, và s, vào biểu thức (4.63) và (4.64) ta tìm được:

2
m,P,, Cos’ y

F,=

€ị COSZ

(I~eos p)+

[o- :ọ

a

‡
P.
taf £08 YF (cos pt) + ———
{e, +e, cos” 7)
(m, +m, cos” 7)

(4.65)

€

(£, +c; cos” y}

(m, + m; eos” 7)

1=

S99),

9+0, £2 COSY |
€

(4.66)

Giá trị tải trọng lớn nhất của cáp nâng cần và cáp nâng hàng có tính tới goc a:

Ty

2

2

cosy
cos FO
-| Duane
(m, +m, cos’ y)

2max ~

(c, +¢, cosđ 7)

2m,P,, cos y +

Um, +m, cos vy)


(cÂ, +Â, cos 7)

[2+0,Scour||

e1

cosơ

0+0,£ — cosr\
é

Theo quan hệ hình học trên sơ đồ ta có thể tìm được giá trị ,

cosy

Q,+2 cosa

> (4.67)

(4.68)

theo Q:

(4.69)
103


Từ phương trình (4.67) và (4.68) rõ ràng là #, Tmax
nhất khi z nhỏ nhất và #z lớn nhất. Giá trị nhỏ nhất
cosy =1;

cosa =

,

và F, 2max đạt giá trị lớn
7 sẽ bằng khơng, do đó

VP +r

Khi này nếu tính đến biểu thức (4.69) ta nhận được:

—
me

da

_ 2m,P, AE +i

one + ee

Œ

Wi? Ty
+h

hồm + mạ)

ere

(4.70)

VU +

oy

{c, +¢,)

amy

4 ¢,),
4
Form = 2,8m,Pi, , L4Q(c,+1,4

(42)

sag = (m,

.

+ m,)

7

khi đó

O can truc De-ric có # ~/,

C,+e,

m, +m,

de,

2m,

5 Meshes)
Fagg, = thin
m, +m,
Otc,

(4.73)

Từ các biểu thức trên ta nhận thấy độ cứng của cáp nâng cần và cáp nâng

hàng có ảnh hưởng đến trị số của tải trọng động. Nếu ¢,>>c,
cáp nâng cần sẽ là:

Eu„,= 14/0 eae }
m,

+ my,

“Tải trọng ở cáp nâng hàng:
Frm

= Q+

2m,P. du
fe

m, tm,

Trong truéng hop nguge lai néu c,>>c, thi:

Fax = `.
104

Làm Du, :
m, +m,

thi tai trong ở


SN .—
m, +m,
Do đó để giảm tải trọng động lên cơ cấu thay đổi tầm với và cơ cấu
nâng,
cáp nâng cần nên chọn loại có độ cứng lớn hơn cáp nâng hàng.
Trong các phương trình trên lực chủ động được tính theo biểu thức sau:

Khi khởi động:

P=P,

= Mxinn
=
R

cosy

.

SN

(4.74

Khi phanh:

p= p, = Melt _ 0 C087.
Rn

6 day

M,

va M,

(4.75)

cosa

la momen khởi dong va m6men

phanh;

7,- bdi suất

của palăng nâng cần; R- bán kính tang của cơ cấu nâng cần; 7;- hiệu suất của
cơ cấu nâng cần.

Các khối lượng quy đổi:

1/22

m, = BODE

‘ager?

*

my =9.

;

§

Ví dụ: xác định tải trong lớn nhất của cáp nâng cần và nâng hàng của
cần trục Đe-ric khi khởi động và hãm từ từ theo các số liệu sau: trọng lượng
hàng @ = 147,2£W sức nâng Q=I5T. Palãng nâng cần có bội suất m, =2,
tầm

với L=37,4m, chiều cao cột H=44m. Cáp nâng cần có
mm, diện tích tiết điện ?,=2,51 ew”. Palăng nâng hàng
đường kính cáp đ,=19,5mm, #ˆ, =1,4lem”. Chiều dài
nang can /, = 57,6m, chiéu dai phần còn lại đến tang

đường kính đ, =26
có bội suất ø, =3,
lớn nhất của paling
/, =50m. Chiéu dai

nhỏ nhất của paläng nâng hàng /, = 4m, chiéu dai cáp từ đầu cần đến tang

nang

/, =43,4m.

N=30kW,

Moa!

M

n=570

Động
v/p,

cơ của cơ cấu nâng cần KT 300/607, công suất
GD? =280Nm’,

bội suất mômen
khởi động

, = 2,5. TY số truyền của cơ cấu / =59,6, bán kính tang R=0,4m,
mémen phanh M, =800Nm.
Tính tốn. Cho trước hiệu suất của cơ cấu 7 = 0,8.

105

)


cơ điện:
1- Xác định lực P khi khởi động và hãm động
Mômen định mức:
30
M ,,dm = 9550—— = 503Nm
570

Mômen khởi động lớn nhất:
=2,5.503 = 1258 Nar,

M,
1.ực khởi động:

2
_ gypsy,
15000981
„—1258/996208
0,7

0,4

Luc phanh:

=P, =

800.59,6.2 147200 _ gerigy,
0,4.0,8

07

hợp khởi động.
Vì P, < P„ nên chúng ta chỉ tính cho trường

2- Xác định độ cứng của cáp nâng cần.

Đệ cứng quy đổi của cả hai phần cáp khi

định theo công thức:

được xác

= 720600 Jin = 720,6KN fin

—

`

"“=.

E=12.107N/em”

57,6+

b+?

F = 16.107 Nf em?:
3- Xác định độ cứng của cáp nâng hàng khi

EF,n,
...........
.16107141,
1.
"“..
434
2 i+ 1,
4+.
3

Ay

hàng:
.4- Xác định khối lượng, qui đổi của cơ cấu và

m, =
m=
.

106

280.

r2

80 59,62 = 760400kg
4.9.81.0,4-

147200 = 15000kg
9,81


3- Xác định tải trọng lớn nhất của cơ cấu nâng cần theo công thức (4.72):
Imax

2
_ 2,8.15000.89693
+ 1,4.147200(720600+ 1.4.3660000) = 316330N

76040 + 15000

a oe an
Hệ số động:

720600 + 3660000

Tà
316330
a
=

1,53.

Q, — 147200.1,4

6-Xác định tải trọng lớn nhất của cơ cấu nâng hàng theo công thức (4.73):
_ 2.15000.89693 + 147200(720600 + 1,4.3660000) _

2max =

_

Hệ số động:

ann

76040 + 15000

ake,

720600 + 3660000

-

= 225950N .

đụ, „229950 _ ,
Q

147200

107


Chương5

ĐỘNG LỰC HỌC KẾT CẤU THÉP CẦN TRỤC
§5.1- SƠ ĐỒ TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC
KẾT CẤU THÉP CÂN TRỤC

Khi các cơ cấu làm việc, tác dụng động lực từ động cơ hoặc phanh qua hệ

thống truyền động truyền lên kết

íu thép. Để tính tốn, tác dụng động lực có

thể định trước ở dạng đồ thị hoặc giải tích và được xác định trên cơ sở nghiên

cứu sự làm việc của cần trục trong điều kiện khai thác. Ngoài ra cũng có thế
quy định trước quy luật chuyển động

của bộ phận dẫn động

của cơ cấu.

Trường hợp này đặc biệt thuận tiện nếu đao động đàn hồi của hệ thống ảnh
hưởng lớn đến quy luật chuyển động của cơ cấu. Ví dụ khi khảo sát động lực
học kết cấu thép trong thời gian làm việc của cơ cấu nâng, tác động ngoài
được định trước ở đạng quy luật chuyển động của tang và tang được coi là

bộ phận dẫn động của hệ.

Khi khảo sát động lực học kết cấu thép trong thời gian làm việc của cơ cấu
di chuyển cũng cần phải định trước quy luật tác động của lực chủ động. Trong

trường hợp này nếu coi quy luật chuyển động của cần trục là khơng đổi, khơng
tính đến ảnh hưởng sự treo mềm hàng trên cáp sẽ cho kết quả kém chính xác.

Truyền động của mỗi cơ cấu bao gồm một số bộ truyền cứng và mềm. Bộ
truyền cứng là hệ các khối lượng (khớp trục, bánh rang...) nối với nhau bằng
khâu đàn hồi (trục) có độ cứng lớn. Bộ truyền mềm là b truyền bằng cáp. Độ
cứng của trục lớn hơn nhiều so với độ cứng của cáp và kết cấu thép. Vì vậy việc

bỏ qua sự đàn hồi của bộ truyền cứng sẽ khơng làm giảm độ chính xác khi tính
kết cấu thép, kết luận này đã được chứng minh bằng thực nghiệm khi nghiên
cứu sự làm việc của cơ cấu nâng, cơ cấu di chuyển và cơ cấu quay của cần trục.
108