Tài liệu Máy nâng chuyển- Chương 5 pptx

Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
1
Chương 5 - CÁC CƠ CẤU PHỐI HỢP CỦA MÁY TRỤC
Trong máy trục, ngoài cơ cấu nâng tuỳ theo điều kiện
làm việc còn được bố trí một số cơ cấu như cơ cấu di
chuyển, cơ cấu quay, cơ cấu thay đổi tầm với, … Những
cơ cấu này cũng rất phong phú đa dạng, ta chỉ nghiên
cứu một số cơ cấu đặc trưng như:
§1. Cơ cấu di chuyển trên đường ray
§2. Cơ cấu quay
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
2
§1. Cơ cấu di chuyển trên đường ray
1. Đường ray
2. Bánh xe
3. Lực cản chuyển động của cơ cấu di chuyển
4. Điều kiện bám
5. Quá trình mở máy và phanh
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
3
Cơ cấu di chuyển là một bộ phận của máy nâng làm nhiệm
vụ dịch chuyển trên mặt phẳng ngang, mặt dốc của cả máy hay
một bộ phận máy. Dựa theo kết cấu của đường và bộ phận di
chuyển mà người ta phân ra:
- Di chuyển bánh kim loại (chủ yếu chạy trên ray đặt trước);
- Di chuyển bánh lốp;
- Di chuyển bánh xích;
- Di chuyển bằng phao nổi;
- Di chuyển tự bước.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
4

Sự khác biệt về cấu tạo của các cơ cấu di chuyển phụ
thuộc vào:
- Đường ray di chuyển: di chuyển kiểu treo trên ray (thường
là trên hai bánh với dầm định hình chữ I) hoặc di chuyển trên
hai đỉnh ray;
- Cách truyền lực: bánh xe dẫn động hay cáp kéo;
- Cách truyền mômen xoắn lên bánh xe (trực tiếp qua bánh
răng hay qua trục truyền);
- Kết cấu của hệ thống truyền lực: kín hay hở;
- Cách dẫn động: dẫn động chung và dẫn động riêng.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
5
1.1. Đường ray đỡ máy
- Là loại đường ray thường đặt trên nền đất đá, trên tường
hoặc trên các kết cấu kim loại để cho toàn bộ cơ cấu di
chuyển chuyển dịch trên đó. Gồm các tiết diện:
- Hình chữ nhật (hình a)
- Hình vuông (hình b)
- Hình chữ I (hình c, d, e), trong đó hình c là loại I thông
dụng; d, e là loại hình chữ I đặc chủng.
Hình 5-1. Các loại đường ray phân theo tiết diện
a/
b/
c/
d/
e/
f/
1. Đường ray
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
6

- Loại đường ray này thường được bố trí ở khoảng trống
trong không gian nhờ các trụ hoặc treo móc, toàn bộ cơ cấu di
chuyển đề được treo phía dưới đường ray. Loại ray này
thường có các tiết diện chữ I hoặc chữ T.
- Tất cả các loại đường ray dùng trong máy trục đều được
tiêu chuẩn hoá.
Hình 5-2. Đường ray treo máy Hình 5-3. Đường ray đỡ máy
1.2. Đường ray treo máy
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
7
Hình 5-3. Các kiểu đặt ray máy trục:
b, c, e, f, g- đặt tháo được; a, d- đặt không tháo được.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
8
+ Cấu tạo: bánh xe dạng trụ, dạng côn, dạng trụ lồi, …được
chế tạo bằng thép hoặc gang, vành bánh có thể được bọc vải, …
+ Phân loại:
2. Bánh xe
2.1. Cấu tạo và phân loại
- Theo kết cấu:

Loại có gờ;

Loại không có gờ.
- Theo hình dạng:

Loại hình trụ;

Loại hình côn.
- Theo dạng tiếp xúc:


Loại tiếp xúc điểm;

Loại tiếp xúc đường.
- Theo công dụng:

Bánh xe chủ động;

Bánh xe bị động.
- Theo phương pháp chế tạo:

Bánh xe đúc;

Bánh xe rèn dập, cán.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
9
r
b
r
r
b
r
Bánh xe tiếp xúc với ray theo đường
r
1
r
1
r
1
r

1
r
1
r
1
r
1
r
1
r
1
r
1
r
1
r
1
Bánh xe tiếp xúc với ray theo điểm
P
P
P
Bánh xe lắp trên cầu
cân bằng
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
10
- Các kích thước của bánh xe được kiểm nghiệm theo ứng suất
dập xuất hiện trên bề mặt tiếp xúc giữa bánh xe và ray:
[ ]
dd
σ

b.r
P.E
0,418. σ ≤=
- Với bánh xe được kẹp chặt trên trục:
* Đối với loại bánh xe tiếp xúc đường với ray:
[ ]
dd
σ
)
b
r
f.b.r(0,5
P.E
0,342. σ ≤
−
=
- Với bánh xe quay tự do trên trục:
b, r: chiều rộng bề mặt làm việc và bán kiánh bánh xe;
[σ
d
]: ứng suất dập cục bộ cho phép của vật liệu bánh xe;
P: tải trọng tính toán bánh xe.
2.2. Đặc điểm tính toán
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
11
* Đối với bánh xe tiếp xúc điểm với ray:
[ ]
d
3
2

max
d
E.P
m. σ≤
ρ
=σ
* Đối với bánh xe bọc vải và cao su:
[ ]
d
6
d
'
80
n
.
b.d
P
σ≤=σ
′
ρ
max
: bán kính cong tương đương lớn nhất, lấy giá trị lớn
hơn trong hai trị số bán kính tiếp xúc;
m: hệ số phụ thuộc bán kính tương đương:
d: đường kính vành bánh;
b: chiều rộng làm việc của vành bánh;
n: số vòng quay của bánh xe trong một phút;
min
max
r

r
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
12
* Tải trọng tính toán bánh xe P:
P
max
: tải trọng lớn nhất có thể xuất hiện trên bánh xe trong trường
hợp bất lợi nhất;
k: hệ số phụ thuộc vật liệu và chế độ làm việc của, MPa;
D: đường kính bánh xe, mm;
b: chiều rộng làm việc của ray, mm;
f
o
: hệ số của tổng số vòng quay;
γ : hệ số tính toán đến sự thay đổi của tải trọng;
K
b
: hệ số tính toán đến chế độ làm việc của cơ cấu;
P = γ.K
b
.P
max
, N
với
P
max
= k.D.b.f
o
, N
( )

3
3
o
GQ1
1
1.
2
1






+
+=γ
Q: tải trọng nâng thực, N;
G
o
: trọng lượng của máy trục, N
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
13
2.3. Hiện tượng gặm nhấm đường ray
Đó là hiện tượng ray bị mòn lỗ chỗ không đều do ma sát
giữa thành bánh xe và đường ray. Đây là hiện tượng hỏng rất
phổ biến của đường ray. Nguyên nhân phát sinh rất phức tạp,
nhưng chủ yếu do:
- Ray không song song;
- Bánh xe không đồng đều vê tốc độ (không đồng tốc);
- Kích thước bánh xe không bằng nhau.

Nói chung hiện tượng này rất khó khắc phục triệt để, song
có thể làm giảm bằng cách chế tạo bánh xe có kết cấu mặt
trong của thành bánh lớn hơn chiều rộng ray, hoặc dùng con
lăn phụ kẹp lăn mặt trong của đường ray.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
14
W = W
t
+ W
đ
3.1. Lực cản tĩnh W
t

+ Đối với cơ cấu di chuyển đặt trên hai ray lực cản tĩnh xác
định theo hệ thức:
3. Lực cản chuyển động cơ cấu di chuyển
Lực cản chuyển động bao gồm lực cản tĩnh và lực cản động:
W
1
: lực cản do ma sát lăn và ma sát ổ trục, N;
k
t
: hệ số kể đến ma sát thành bánh xe với ray, k1 phụ thuộc vào
loại bánh xe, loại ổ và tỉ số khoảng cách bánh xe và khoảng cách
trục k
t
= (1,2 ÷ 1,3);
W
2
: lực cản do độ dốc của ray, N;

W
3
: lực cản do gió gây ra, N;
Các lực cản W
2
và W
3
chỉ xuất hiện hoặc máy trục làm việc ngoài
trời, lấy dầu + khi W
2
và W
3
ngược chiều chuyển động, lấy dấu –
khi W
2
và W
3
cùng chiều chuyển động.
W
t
= kt.W
1
± W
2
± W
3
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
15
a. Tính lực cản W
1

bx
x1
D
)d.f(2
).G (Q W
+µ
+=
Q: trọng lượng vật nâng, N;
G
x
: trọng lượng cơ cấu di chuyển (xe lăn hoặc cầu lăn), N;
µ: hệ số ma sát lăn, µ phụ thuộc vào đường kính bánh xe
và loại ray, µ = 0,3 ÷ 1,4mm
f: hệ số ma sát trượt trong ổ, phụ thuộc và loại ổ:
f = 0,015 ÷ 0,10
d: đường kính ngõng ổ trục lắp ổ, mm;
D
bx
: đường kính bánh xe, mm.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
16
b. Tính lực cản W
2
α: hệ số ảnh hưởng độ dốc của đường ray, α = 0,001 ÷ 0,002
k
k
: hệ số cản khí động học,
- đối với dàn và các dầm kín k
k
= 1,6;

- đối với buồng lái, đối trọng, dây chằng k
k
= 1,2;
- đối với xe con k
k
= 1,4;
q: áp lực gió tính toán, Pa;
F
x
: diện tích chịu gió của cơ cấu di chuyển, m
2
;
F
v
: diện tích chịu gió của vật nâng, m
2
.
c. Tính lực cản W
3
W
2
= α.(Q + G
x
)
W
3
= k
k
.q.(F
x

+ F
v
)
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
17
W
1
, W
2
, W
3
: xem phần trên với chú ý:
 Tính toán W
1
khi µ = 0,3 ÷ 0,5mm, f = 0,03 ÷ 0,07;
 Tính toán W
2
với α = 0,002;
 Xem W
3
= 0 nếu máy trục phục vụ trong nhà;
W
4
: lực cản do ma sát thành bánh xe vào ray;
W
5
: lực cản do trượt ngang khi xe bị xiên lệch so với đường
ray, được tính trên đoạn ray thẳng và trên đoạn đường cong
phân biệt;
W

6
: lực cản do trượt hình học của bánh xe hình côn.
3.2. Đối với cơ cấu di chuyển đặt trên một ray, lực cản tĩnh
xác định theo hệ thức:
W
t
= W
1
± W
2
± W
3
+ W
4
+W
5
+ W
6
, N
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
18
a. Tính lực cản W
4
f
1
= 0,17: hệ số ma sát khi bánh
xe trượt trên đường ray;
h: khoảng cách từ điểm tiếp xúc
thành bánh xe với ray đến điểm lăn
của bánh xe, h = AK, mm;

r: bán kính trung bình của bánh
xe, h/r = 0,4 ÷ 0,7.
r
h
.f).G (Q W
2
1x4
+=
Tính lực ma sát thành
bánh xe vào ray