Tài liệu Máy nâng chuyển- Chương 3 ppt

Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
1
CHƯƠNG 3 - BỘ PHẬN MANG GIỮ TẢI
DÂY VÀ CÁC CHI TIẾT QUẤN DÂY
§1. Khái niệm chung
§2. Móc
§4. Dây cáp
§5. Xích
§6. Các chi tiết quấn cáp và xích
§3. Một số cơ cấu giữ tải chuyên dùng
§7. Kẹp đầu cáp và xích
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
2
§1. KHÁI NIỆM CHUNG
- Dây:
+ Loại dây: chủ yếu dùng dây cáp và xích (xích hàn và xích
con lăn)
+ Mục đích: dùng để nâng tải hoặc chằng, néo, buộc, riêng
xích còn được dùng để truyền chuyển động.
+ Yêu cầu: chúng phải có khả năng uốn cong và quấn được ít
nhất trong mặt phẳng để quấn qua puli hoặc quấn vào tang.
+ Đồ mang vạn năng: vận chuyển các vật phẩm khác nhau về
kích thước, khối lượng. Điển hình của loại này là móc treo;
+ Đồ mang chuyên dùng: vận chuyển một số chủng loại vật
phẩm nhất định, giống nhau hoặc về kích thước, hoặc về tính
chất, như: kìm kẹp, vòng treo, gầu ngoạm, nam châm điện từ…
- Bộ phận mang giữ tải (đồ mang): được dùng để treo vật
phẩm vào cơ cấu nâng, gồm hai loại:
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
3
§1. KHÁI NIỆM CHUNG

- Chi tiết quấn dây:
+ Chủ yếu dùng tang và puli.
+ Mục đích: biến chuyển động quay của tang thành chuyển
động tịnh tiến của bộ phận mang vật;

Kết luận:
- Trong khi nâng hạ vật phẩm, tang và các puli dẫn hướng,
puli cân bằng chuyển động quanh trục cố định;
- Hệ thống đồ mang, puli động, dây cáp hoặc xích vừa
chuyển động tịnh tiến vừa chuyển động quay quanh trục của
nó.
- Các yêu cầu cơ bản đối với thiết bị mang vật:
+ Đảm bảo an toàn cho người và hàng hoá;
+ Thời gian xếp dỡ ngắn, tốn ít sức lao động của công nhân;
+ Trọng lượng cơ cấu nhỏ gọn;
+ Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
4
§2. MÓC
+ Cấu tạo
- Vật liệu chế tạo móc là thép 20, đạt độ cứng 95 ÷ 135HB;
các loại thép nhiều cacbon, gang và đúc không được phép
dùng vì nó có khả năng gẫy đột ngột.
- Các loại móc nâng hàng
đều được tiêu chuẩn hoá
nhằm đảm bảo trọng lượng,
kích thước nhỏ nhất với sức
bền đều ở hầu hết các tiết
diện.
1. Cấu tạo và phân loại

Hình 3-1. Móc đơn
a/ b/ c/
- Hình dạng và kết cấu như hình vẽ;
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
5
* 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…).
* Theo hình dáng:
- Móc đơn: chỉ có một ngạnh treo vật;
- Móc kép: có hai ngạnh treo vật.
§2. MÓC
Hình 3-2. Móc kép
+ Phân loại
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
6
§2. MÓC
2. Móc đơn và sơ lược về đặc điểm tính toán móc đơn
+ Yêu cầu:
- Kích thước nhỏ gọn nhất;
- Trọng lượng bản thân nhẹ nhất;
- Có sức bền đều ở hầu hết các tiết
diện;
- Đơn giản, dễ chế tạo.
+ Cấu tạo:

Gồm: miệng móc; thân móc và cuống móc.
+ Đặc điểm tính toán:

D: Đường kính vòng trong của móc
D = 2d
c
, mm
d
c
- đường kính cáp, mm

a: Miệng móc
D.
4
3
a =
Hình 3-3. Cấu tạo móc
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
7
rx
1
.
K
1
.
F.r
M
F.r
M
F

Q
uu
X
+
++=σ
MPa
Theo lý thuyết thanh cong, ứng suất pháp tổng cộng:
§2. MÓC
Hình 3-4. Sơ đồ
tính toán móc đơn

Thân móc
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
8
- σ
x
: 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, mm
2
;
- M
u
: 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.
- K: hệ số tính toán xét đến hình dạng tiết diện và độ cong.
§2. MÓC

* Khi khảo sát tại tiết diện A – A: thay F = F
1
, Q > 0
MPa,
2
a
.K.F
e.Q
11
1
1
=σ
MPa,
2
a
h.K.F
e.Q
11
2
2






+
−
=σ
và

(thớ trong)
(thớ ngoài)
Muốn cho |σ
1
| ≈ |σ
2
| thì e
2
≈ 3.e
1
A – A
b2
a/2
e
1
h
b1
e
2
r
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
9
§2. MÓC
Trọng lượng vật nâng truyền vào
móc qua hai lực:
α
=
cos.2
Q
Q

1
và Q
2
= Q.tgα
và
(thớ trong)
(thớ ngoài)
MPa,
2
a
e
.
K.F.2
tg.Q
3
22
3
α
=σ
MPa,
h
2
a
e
.
K.F.2
tg.Q
2
4
22

4
+
α−
=σ
- Tại tiết diện này, ngoài ứng suất
pháp còn có ứng suất tiếp do lực cắt
Q/2 gây ra:
MPa,
F.2
Q
2
=τ
* Khi khảo sát tại tiết diện B – B:
thay F = F
2
, K = K
2
h
b
3
b
4
r
a/2
e
3
e
4
B – B
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp

10
§2. MÓC
- Ứng suất tương đương tại thớ trong cùng:
- Ứng suất tương đương tại thớ ngoài cùng:
MPa,.3
22
3
τ+σ
σ
tđ3
=
MPa,.3
22
4
τ+σ
σ
tđ3
=

Cuống móc được tính toán theo sức bền kéo
[ ]
'
4
d.
Q
2
1
σ≤
π
=σ

trong đó:
d
1
: đường kính trong chân
ren phần cổ trục, mm;
[σ]’: ứng suất cho phép (đã
giảm thấp), MPa.
Ngoài ra còn phải tính toán chiều dài phần cắt ren của cuống
móc, kiểm nghiệm độ bền của ren khi tải trọng Q > 10 tấn.
d
1
l
1
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
11
§2. MÓC
- Cáp hoặc xích thường không trực tiếp buộc vào móc mà
thông qua kết cấu khung.
Gồm: + Khung đơn giản;
+ Khung phức tạp;
+ Loại khung dài;
+ Loại khung ngắn.
3. Khung treo móc
Hình 3-5. Khung đơn giản
Hình 3-6. a- khung dài; b- khung ngắn
a, b,
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
12
§2. MÓC
Khung dài Khung ngắn

Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
13
§2. MÓC
Một số cách treo vật nâng
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
14
§3. MỘT SỐ CƠ CẤU GIỮ TẢI CHUYÊN DÙNG
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;
Hình 3-7. Kìm cặp
Kìm ôm
Kìm ma sát
Phân loại
- Kìm cặp đối xứng;
- Kìm cặp không đối xứng;
- Kìm cặp lệch tâm
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
15
- Vật phẩm được giữ
bằng lực ma sát tiếp xúc:
f.2

Q
N
Q 2.f.N F
ms
=⇒
==
Hình 3-8. Sơ đồ tính toán kìm ma sát
§3. MỘT SỐ CƠ CẤU GIỮ TẢI CHUYÊN DÙNG
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
16
a/
b/
Hình 3-9. Vòng treo
a- vòng nguyên; b-vòng chắp
§3. MỘT SỐ CƠ CẤU GIỮ TẢI CHUYÊN DÙNG
- Dùng để vận chuyển các vật phẩm dạng thanh dài bằng cách cho vật phẩm
chui vào vòng hoặc treo bằng cáp; thường vật nâng có trọng lượng lớn trên 25 tấn;
- Vòng treo thường chế tạo từ thép 20, dạng vòng nguyên hoặc vòng chắp.
- Ưu điểm: gọn, nhẹ hơn móc treo có cùng tải trọng nâng song không được tiện
lợi trong sử dụng do luôn phải dùng dây treo luồn qua nó.
2. Vòng treo
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
17
§3. MỘT SỐ CƠ CẤU GIỮ TẢI CHUYÊN DÙNG
* 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.
* Gầu ngoạm xúc được vật liệu nhờ trọng lượng bản thân.
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 dỡ tải;
* Theo sơ đồ điều chỉnh lại chia thành hai loại:
+ Gầu ngoạm một dây (hình 3-10): có thể treo vào móc cầu
trục thông 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 truyền động bằng máy (dẫn động riêng).
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
18
G = ψ.γ.V (tấn)
trong đó: ψ là hệ số đầy gầu;
V: dung tích gầu, m
3
;
γ: khối lượng riêng vật liệu, tấn/m
3
.
§3. MỘT SỐ CƠ CẤU GIỮ TẢI CHUYÊN DÙNG
Hình 3-10. Gầu ngoạm 1 dây
Hình 3-11. Gầu ngoạm 2 dây
Hình 3-12. Gầu
ngoạm có dẫn
động riêng.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
19
§3. MỘT SỐ CƠ CẤU GIỮ TẢI CHUYÊN DÙNG
* Những thông số hình học
cơ bản của gầu có thể biểu thị
như hàm số của V:

Hình 3-13. Sơ đồ xác định các
thông số cơ bản của gầu
ngoạm hai dây.
+ Chiều dài của cánh gầu:
B = 1,1. , m;
3
V
+ Bán kính đường cong của cánh gầu:
r ≈ 1,25. , m;
3
V
+ Chiều dài của thanh dằng:
l = 1,9. , m;
3
V
+ Góc mở của cánh gầu: γ = 60
o
;
+ Khoảng cách mở lớn nhất:
L = 1,95.r, m;
+ Góc mở lớn nhất: 2β = 160
o
.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
20
4.1. 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 ngoài.
- Gồm:
+ Gầu tự đổ miệng (bằng cách thay đổi vị trí trọng tâm);

+ Gầu tự đổ đáy.
4. Gầu tự đổ và thùng rót
§3. MỘT SỐ CƠ CẤU GIỮ TẢI CHUYÊN DÙNG
Hình 3-14. Gầu tự đổ miệng
Hình 3-15. Gầu tự đổ đáy
A’
A
O
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
21
4.2. Thùng rót
- Dùng để vận chuyển các vật phẩm dạng lỏng, nhiệt độ cao,...
- Có các dạng kết cấu như sau:
§3. MỘT SỐ CƠ CẤU GIỮ TẢI CHUYÊN DÙNG
Hình 3-16. Thùng rót đứng
cỡ nhỏ (khoảng 5 tấn)
Hình 3-17. Thùng rót nằm ngang
(cỡ dưới 5 tấn)
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
22
5. Nam châm điện từ
- Dùng để vận chuyển các vật liệu rời có từ tính như sắt thép phế;
- Ưu điểm: chất tải, dỡ tải nhanh chóng và hình thù vật phẩm khá
đa dạng;
- Sử dụng nhiều trong nhà máy luyện kim và bến cảng;
- Độ an toàn không cao;
- Có các dạng kết cấu: chữ nhật, tròn.
§3. MỘT SỐ CƠ CẤU GIỮ TẢI CHUYÊN DÙNG
Hình 3-18. Nam châm mâm chữ nhật
Hình 3-19. Nam châm mâm tròn

Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
23
§4. DÂY CÁP
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 d
s
= 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
quấn => rất ít dùng.
Hình 3-20. Cáp hình 6 cạnh
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
24
- Ưu điểm mềm hơn so với loại
6 cạnh, dễ uốn nhưng dễ tự lỏng
các sợi thép;

- Được sử dụng ở các cơ cấu
chỉ quấn quanh tang, không có
palăng hoặc dùng để buộc
Hình 3-21. Cáp hình tròn
tiếp xúc điểm
 Dùng các sợi cùng đường kính, bện cùng một
chiều xoắn, nhưng giữa các lớp có bước xoắn khác nhau,
giữa các sợi có tiếp xúc điểm nhưng lại có khe hở
(khoảng trống) khá lớn;
+ Hình tròn
§4. DÂY CÁP
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
25
 Dùng các sợi có đường kính khác nhau, bện 1 lần có
bước xoắn như nhau, giữa các sợi có tiếp xúc đường, khoảng
trống giữa các sợi và các lớp rất ít;
Hình 3-22. Cáp tròn tiếp xúc đường
Hình 3-23. Cáp tròn có vỏ bọc
§4. DÂY CÁP
- Ưu điểm có độ bền cao, độ bóng bề mặt khá tốt, nhưng
cứng khó uốn, ít dùng trong cơ cấu nâng, thường dùng để
chằng néo hoặc dùng làm đường trượt hoặc ˝dây ray”. Để
tránh hỏng bề mặt cáp, ở vỏ ngoài được bọc 1 lớp cao su bảo
vệ.