Giáo trình Đồ Gá (C5 CÁC CƠ CẤU SINH LỰC )

Chỉång 5

CẠC CÅ CÁÚU SINH LỈÛC
Tu theo ngưn nàng lỉåüng sỉí dủng, cạc cå cáúu sinh lỉûc ca âäư gạ cọ thãø
chia ra: khê nẹn, dáưu ẹp, chán khäng, tỉì, âiãûn tỉì, âiãûn-cå khê, li tám...So våïi cå
cáúu kẻp bàịng tay tuy chụng cọ mäüt säú nhỉåüc âiãøm nhỉ âi hi cạc trang bë phủ
km theo, phỉïc tảp, song chụng cọ nhỉỵng ỉu âiãøm cå bn nhỉ thåìi gian kẻp chàût
gim, gim nhẻ sỉïc lao âäüng ca cäng nhán, lỉûc kẻp â låïn, äøn âënh...
5-1.Cå cáúu sinh lỉûc bàịng khê nẹn .
Khê nẹn âỉåüc sỉí dủng khạ räüng ri trong sn xút cäng nghiãûp. Khê nẹn l
khäng khê sảch âỉåüc mạy nẹn khê nẹn âãún ạp sút 6÷7atm âãø khi âi qua cạc äúng
dáùn âãún âäư gạ cọ ạp sút lm viãûc 3-4 atm. Dng khê nẹn cọ nhỉỵng ỉu âiãøm sau :
- Náng cao nàng suáút lao âäüng, giaím båït thåìi gian kẻp chàût v thạo chi tiãút
(0,5÷1,2) s, so våïi kẻp chàût bàịng tay cọ thãø gim thåìi gian ny tỉì (5÷10) láưn.
- Gim nhẻ sỉïc lao âäüng cuớa cọng nhỏn trong quaù trỗnh keỷp chỷt vaỡ thaùo
chi tiãút. Nãúu nhỉ kẻp bàịng tay, lỉûc tạc dủng tỉì tay cọng nhỏn (70ữ100N) thỗ ồớ caùc
trang bở khờ neùn lỉûc âãø âiãưu khiãøn cạc trang bë (cå cáúu) ny chè khong (10÷15N)
- Lỉûc kẻp â låïn, âãưu v cọ thóứ kióứm tra, õióửu chốnh dóự daỡng trong quaù
trỗnh laỡm viãûc.
- Cọ thãø kẻp chàût cng mäüt lục nhiãưu âiãøm trãn chi tiãút, cọ thãø kẻp chàût
nhiãưu chi tiãút trãn âäư gạ, âiãưu khiãøn thäúng nháút, tỉì xa âãø cọ kh nàng tỉû âäüng hoạ.
Cạc nhỉåüc âiãøm ca khê nẹn l :
- Khê nẹn dng våïi ạp lỉûc tháúp (4÷6) atm. Âäü cỉïng vỉỵng kẻp chàût khäng
låïn, nãn våïi cạc chi tiãút hảng nàûng êt dng.
- Phi cọ thãm cạc trang bở phuỷ: Van, bỗnh loỹc khờ, ọứn õởnh tọỳc âäü v ạp
lỉûc...chiãúm khäng gian nhiãưu.
Hãû thäúng cạc trang bë khờ neùn õổồỹc bọỳ trờ nhổ hỗnh 5-1.
- Bỗnh loỹc khờ 1, khọng khờ neùn tổỡ traỷm tồùi bỗnh loỹc 1 âãø khỉí cạc tảp cháút
v träün dáưu âãø bäi trån.
- Van gim ạp 2, dng âãø gim ạp lỉûc khê nẹn tỉì ngưn vo âãún ạp lỉûc lm
viãûc u cáưu âãø kẻp chàût chi tiãút

- Van mäüt chiãưu 3, cọ tạc dủng bo vãû an ton, âãư phng viãûc cung cáúp khê
nẹn bë giạn âoản hồûc ạp lỉûc khê nẹn âäüt ngäüt bë gim lm thạo lng cå cáúu kẻp.
- Van phán phäúi 4, khäúng chãú khê nẹn vo v thi khi xi lanh.
- Van tiãút lỉu 5, âiãưu tiãút täúc âäü ca dng khê nẹn âi vo xi lanh âãø khäúng
chãú täúc âäü dëch chuøn ca piston.
- Lỉûc kãú 6, chè ạp lỉûc khäng khê nẹn cọ trong xi lanh.

80


- Xi lanh 7, dỉåïi tạc dủng ca khê nẹn lm piston dëch chuøn, âáøy cå cáúu
kẻp âãø thỉûc hiãûn vióỷc keỷp chỷt chi tióỳt gia cọng.

7
6
5

4

3

2

1

Traỷm khờ

Hỗnh 5-1: Hóỷ thọỳng truyóửn õọỹng khờ neùn :1-bỗnh loỹc khờ,2-van giaớm
aùp,3-van mọỹt chiãưu,4-van phán phäúi,5-van tiãút lỉu, 6-ạp kãú, 7-xi lanh
Cạc cå cáúu sinh lỉûc bàịng khê nẹn cọ thãø phán loải nhỉ sau:

- Theo dảng xi lanh dáùn lỉûc: Loải xi lanh piston- xi lanh mng.
- Theo så âäư tạc dủng: Loải xi lanh mäüt chiãưu v loải xi lanh hai chiãưu.
- Theo dảng gạ âàût : Loải cäú âënh v loải quay.
5-1-1 Xi lanh piston.
Loải xi lanh piston thỉåìng sỉí dủng trong kãút cáúu cạc âäư gạ cáưn âãún lỉûc keỷp
vaỡ haỡnh trỗnh keỷp lồùn. Coù thóứ chóỳ taỷo xi lanh mäüt chiãưu, xi lanh hai chiãưu cho cạc
âäư gạ cäú âënh (âäư gạ khoan, phay, bo...) v cho âäư gạ quay (âäư gạ tiãûn, mi...).
Lỉûc sinh ra ca cạc loải xi lanh phủ thüc vo âỉåìng kênh piston, ạp suỏỳt khờ neùn
vaỡ haỡnh trỗnh keỷp .
Xi lanh õaợ tióu chøn hoạ, lm råìi bạn ngoi thë trỉåìng hồûc cọ thãø lm
ngay trong trong âäư gạ.
a) Xi lanh mäüt chiãưu, mọỹt piston (hỗnh5-2a,b).
Q
Q

P

P

b)

a)
Hỗnh 5-2

- ọỳi vồùi sồ õọử hỗnh 5-2a: Khi van phán phäúi cho khê nẹn âi vo bưng trại
ca xi lanh, s tảo ra lỉûc kẻp :
π ⋅ (D 2 − d 2 )
Q=
p ⋅η − q
4

Trong âoï: D- Âỉåìng kênh piston (m); d- Âỉåìng kênh cạn piston (mm);

81


p-p sút khê nẹn kG/cm2; q- Lỉûc âãø nẹn l xo (kG); q = k (δ 0 + s ) , δ0- âäü co lục
âáưu ca l xo (mm), s- haỡnh trỗnh caùn (mm), k- hóỷ sọỳ cổùng vổợng cuớa l xo, tỉïc l
lỉûc cáưn thiãút âãø ẹp l xo co lải 1mm, k=0,15÷0,35kG/mm; η- Hiãûu sút ,η=85%
kãø âãún máút maùt vỗ ma saùt giổợa piston vaỡ xi lanh, caùn piston vaỡ voớ.
- ọỳi vồùi sồ õọử hỗnh 5-2b: khi khê nẹn âi vo bưng phi ca xy lanh, s
tảo ra lỉûc kẻp :
π ⋅ D2
Q=
p ⋅η − q
4

b) Loải xi lanh hai chióỳu, mọỹt piston (hỗnh 5-3)
Khờ neùn coù thãø vo bãn trại hồûc bãn phi xi lanh, loải naỡy haỡnh trỗnh
piston daỡi, chuyóứn õọỹng õổồỹc caớ hai phờa.
Q

Q

Tổỡ õổồỡng chờnh

P
a)

b)

Tổỡ õổồỡng chờnh

Hỗnh 5-3
- Khi khờ neùn õi vaỡo buọửng bón traùi, lổỷc keỷp laỡ (hỗnh 3-5a):
D2
Q=
p ⋅η
4

4

d

D

- Khi khê nẹn âi vo bưng bãn phi, lổỷc keỷp laỡ (hỗnh 3-5b) :
(D 2 d 2 )
Q=
⋅ p ⋅η

Q1

Q

Âãø cọ thãø tàng lỉûc kep m
khäng cáưn tàng âỉåìng kênh piston cọ
thãø sỉí dủng loải xi lanh hai hay
nhiãưu piston. Khê nẹn vo bưng bãn
trại cuớa hai piston cuỡng mọỹt luùc laỡm

Hỗnh 5-4 :xi lanh khê nẹn loải hai piston
hai piston xã dëch vãư phêa bón phaới
(hoỷc ngổồỹc laỷi)- hỗnh 5- 4.
Khi piston dởch vóử phêa phi, lỉûc kẻp l :
π ⋅ (2 ⋅ D 2 − d 2 )
Q=
⋅ p ⋅η
4

Khi piston dëch vãö phêa trại, lỉûc kẻp l :
π ⋅ (D 2 − d 2 )
Q=

4

82

⋅ p ⋅η


Trong trổồỡng hồỹp duỡng n piston, thỗ
[n D 2 − (n − 1) ⋅ d 2 ]

⋅ p ⋅η
4
π ⋅ n ⋅ (D 2 − d 2 )
Q1 =
⋅ p ⋅η
4

Q=

Xi lanh piston coï thãø sinh ra lỉûc kẻp Q≥5000 kG. Âỉåìng kênh tiãu chøn
ca piston l: D=50, 75, 100,150, 200, 250, 300...mm; âỉåìng kênh cạn piston
d=16...80 mm; haỡnh trỗnh laỡm vióỷc L=10...200mm.
ọỹ nhaùm mỷt trong xi lanh cáưn âảt Ra=0,63÷1,25 âãø gim ma sạt.
- Kãút cáúu xi lanh piston cọ thãø tham kho trong cạc säø tay cå khê.
5-1-2 Xi lanh mng.
Loải xi lanh mng cọ v gäưm hai nỉỵa ụp vo nhau, giỉỵa hai nỉỵa cọ mäüt
mng mng. Váût liãûu ca v lm bàịng gang âục hồûc bàịng thẹp êt cạc bon. Mng
lm bàịng cao su chëu dáưu, li bàịng vi, ngoi ẹp cao su hồûc bàịng kim loải (thẹp
60).
Kãút cáúu xi lanh mng nhỉ hỗnh 5-5a, b
Loaỷi 5-5a laỡ loaỷi taùc duỷng mọỹt chióửu, khi từt nguọửn khờ neùn thỗ maỡng moớng
3 bở loỡ xo 5 âáøy vãư vë trê tỉû do ban âáưu. Mng âỉåüc kẻp giỉỵa hai nàõp cọ âinh äúc
bàõt chàût. ÅÍ tám mng 3 cọ âéa 4 âỉåìng kênh d âåỵ láúy mng v âãø âáøy mng, âéa
ny gàõn liãưn vồùi caùn.
D
d

D
d

2

2

3

4

1

1

4

3

5
d1

d1
Q3

Q

Q

b)

a)
Hỗnh 5-5 Xi lanh maỡng

Loaỷi 5-5b laỡ loaỷi xi lanh mng tạc dủng hai chiãưu, khê nẹn vo bưng trón
õóứ õỏứy maỡng keỷp chỷt. Khi thaùo loớng thỗ khờ nẹn vo bưng dỉåïi âáøy mng tråí vãư
vë trê tỉû do ban âáưu m khäng cọ l xo.
Xi lanh mng cọ thãø gäưm cạc loải : Tạc dủng mäüt chiãưu hồûc hai chiãưu, cäú
âënh hồûc quay trn, mäüt mng, nhiãưu maỡng, maỡng hỗnh phúng, maỡmg hỗnh baùt....
Tờnh lổỷc keỷp :

83


- Theo hỗnh 5 -5 a
Dióỷn tờch laỡm vióỷc cuớa maỡng laỡ hỗnh troỡn õổồỡng kờnh D. Nhổng aùp lổỷc khê
nẹn tạc dủng lãn diãûn têch cọ âỉåìng kênh d (âéa kim loải âåỵ) s truưn ton bäü
lãn cạn v bũng :(hỗnh 5- 6).
2
Q1 =

4

d p

Coỡn aùp lổỷc khờ neùn taùc duỷng lón dióỷn tờch hỗnh vaỡnh khn D-d khäng truưn
ton bäü lãn cạn, m mäüt pháưn tạc dủng lón voớ xi lanh vỗ maỡng bở keỷp giổợa hai v,
cng gáưn v bao nhiãu ạp lỉûc tạc dủng lãn mng vo âéa d cng êt âi báúy nhiãu.
p lỉûc cuớa bỏỳt kỗ hỗnh vaỡnh khn naỡo caùch tỏm laỡ ρ (giỉỵa D v d) diãûn têch
l 2πρdρ s truưn lãn cạn tu theo tè lãû cạnh tay ân

R −ρ
. Do õoù dióỷn tờch hỗnh
Rr

vaỡnh khn giổợa d vaỡ D cọ ạp lỉûc Q2 truưn lãn cạn l :
R
⎛ R 3 r 3 ⎞⎤
R−ρ
2π ⋅ p ⎡⎛ R 2 − r 2 ⎞

⎜
⎟
⎜⎜
⋅ P ⋅ 2π ⋅ ρ ⋅ dρ =
⋅
−
− ⎟⎟⎥
R
Q2 = ∫
⎢⎜
⎟
r

Q2 =

R−r

π ⋅P
3

(R

R − r ⎣⎝

2

+ R ⋅ r − 2r 2

2

⎠

⎝ 3

3 ⎠⎦

)

Váûy täøng lỉûc truưn lãn cạn (kãø c diãûn têch cọ âỉåìng kênh d) laì :

∑Q = Q
π

1

∑ Q = 12 ⋅ P ⋅ (D

2

+ Q2 − q

)

+ D ⋅ d + d2 − q

Trong âọ: q- Lỉûc chäúng lải ca l xo; D- Âỉåìng
kênh cọ êch ca mng; d- Âỉåìng kênh cạn piston; d1ổồỡng kờnh cuớa õộa
-Theo hỗnh 5 - 5b:

2

2
Q=

12

(

)

P D + D⋅d + d − F

R

d

ρ

r

D

F- Lỉûc ma sạt giỉỵa cạn v v.
Chụ : theo cạch tênh åí trãn, ta â b qua lỉûc lm
d
mng biãún dảng.
Mún tàng lỉûc kẻp phi tng õổồỡng kờnh d, tổùc laỡ
Hỗnh 5-6
tng tố sọỳ d/D. Nhỉng tè säú ny lải bë tênh dn häưi ca
mng haỷn chóỳ, do õoù haỡnh trỗnh laỷi giaớm, thổồỡng chố dng d/D≤ 0,8.
Âãø tàng lỉûc Q m khäng tàng âỉåìng kênh D ca xi lanh, ta cọ thãø dng loải

xi lanh nhiãưu mng.
Ỉu âiãøm ca loải xi lanh mng so våïi xi lanh piston :
1-Xi lanh mng nhẻ, kãút cáúu xi lanh âån gin, khäúi lỉåüng gia cäng êt v âäü
chênh xạc kêch thỉåïc tháúp hån nhiãưu so våïi xi lanh piston, do âọ giạ thnh hả.
2- Âäü nhảy cao v khäúi lỉåüng dëch chuøn êt, ma sạt chè cọ giỉỵa cạn v v.

84


3-Thåìi gian sỉí dủng cao hån. Trong âiãưu kiãûn lm vióỷc bỗnh thổồỡng maỡng
coù thóứ chởu 5.105 ữ 6.105 haỡnh trỗnh laỡm vióỷc, coỡn xi lanh piston caùc giong moỡn
ồớ 1,5.105 haỡnh trỗnh keùp .
Nhổồỹc õióứm cuớa xi lanh maỡng laỡ :
1-Lổỷc keỷp vaỡ thaùo khọng phaới hũng sọỳ, vỗ khi tng haỡnh trỗnh laỡm vióỷc,
tng lổỷc bióỳn daỷng maỡng do õoù lổỷc keỷp giaớm.
2-Haỡnh trỗnh laỡm vióỷc ngừn tuyỡ thuọỹc vaỡo hỗnh daỷng cuớa maỡng, bóử daỡy vaỡ
vỏỷt lióỷu chóỳ taỷo maỡng. Thổồỡng haỡnh trỗnh laỡm vióỷc cuớa caùn piston khäng låïn quạ
1/3 âỉåìng kênh ca mng.
5-2. Cå cáúu sinh lỉûc bàịng dáưu ẹp.
Trong trỉåìng håüp cáưn lỉûc låïn, cå cáúu sinh lỉûc bàịng khê nẹn s ráút cäưng
kãưnh, khäng håüp lê. Do âọ cọ thãø dng cå cáúu sinh lỉûc bàịng dáưu ẹp. Cå cáúu sinh
lỉûc bàịng dáưu ẹp cọ nhỉỵng ỉu âiãøm sau :
1-p lỉûc ca dáưu cao 10 ÷30 láưn so våïi khê nẹn, do âọ våïi cng mäüt lỉûc
kẻp, kêch thỉåïc ca xi lanh dáưu ẹp nh, gn hån nhiãưu so våïi xi lanh khê nẹn. Âäü
cỉïng vỉỵng ca âäư gạ cao hån, cọ thãø náng cao chãú âäü càõt.
2-p lỉûc dáưu låïn cọ thãø truưn lỉûc kẻp trỉûc tiãúp, khäng cáưn qua cå cáúu
trung gian (âãø phọng âải lỉûc kẻp), do âọ kãút cáúu âäư gạ âån gin.
3- Dáưu ẹp trong xi lanh âm bo kh nàng bäi trån, lm gim âäü mn ca
cạc bäü pháûn, náng cao thåìi gian sỉí dủng.
4- Âäư gạ dng dáưu ẹp lm viãûc ãm , khäng äưn.

Hãû thäúng trang bë cáưn thiãút âãø sỉí dủng cå cáúu sinh lỉûc bàịng dáưu ẹp gäưm :
Âäüng cå - båm thu lỉûc, hãû thäúng âỉåìng äúng, cå cáúu âiãưu khiãøn, cạc cå cáúu phủ
khạc...Táút c cạc cå cáúu âọ lm viãûc dỉåïi ạp lỉûc cao, nãn u cáưu chiïnh xạc cao,
kên khêt täút, chãú tảo khọ v giạ thnh cao. Nãúu trãn cạc mạy cọ hãû thäúng båm dáưu,
cọ thãø rụt ra mọỹt nhaùnh duỡng cho õọử gaù thỗ chi phờ cho viãûc dng âäư gạ âåỵ täún
kẹm hån.
Så âäư lm vióỷc cuớa mọỹt cồ cỏỳu dỏửu eùp nhổ hỗnh 5-7.
Bồm dáưu ẹp dng trong âäư gạ thỉåìng l cạc loải båm bạnh ràng, båm
piston, båm cạnh gảt...Nàng sút ca båm âæåüc choün theo cäng thæïc:
Q=

P⋅L
⎛⎜ m 3 ⎞⎟
ph ⎠
1000 ⋅ t ⋅ p ⋅ η1 ⎝

Trong âọ:P-Lỉûc u cáưu ca xi lanh thuyớ lổỷc (N).
L-Haỡnh trỗnh laỡm vióỷc cuớa piston (m).
t- Thồỡi gian cuớa haỡnh trỗnh laỡm vióỷc cuớa piston (phụt).
p- p sút dáưu (N/m2).
η1- Hiãûu sút thãø têch ca hãû thäúng thu lỉûc (do khäng kên khêt).
Cäng sút cho cå cáúu dáùn âäüng ca båm xạc âënh theo cäng thæïc :
85


N=

P⋅Q
(KW )
612 ⋅ η 2

Trong âoï: η2- hiãûu suáút chung cuía båm, η2 =η0ηc ; η0 - hiãûu suáút thãø tờch
cuớa bồm; c -hióỷu suỏỳt cồ khờ cuớa bồm.
4

3
M

1
5

2

Hỗnh 5-7:
Sồ âäư hãû thäúng dáưu ẹp
trong âäư gạ :
1-Båm thu lỉûc
2- Bãø chỉïa dáưu
3- Van phán phäúi
4- Xi lanh thy lỉûc
5-Van trn

Lỉûc sinh ra åí cạn piston ca xi lanh thu lỉûc tênh theo cäng thỉïc :
Lỉûc kẹo :
Lỉûc âáøy:

π 2
D − d 2 ⋅ p ⋅ η (kG) .
4
π 2

P = D ⋅p⋅η
(kG) .
4
P=

(

)

Trong âọ: D-âỉåìng kênh piston (m) ; d- âỉåìng kênh cạn piston (m); p- ạp
sút dáưu trong hãû thäúng thu lỉûc (kG/m2) ; η- hiãûu sút ca xi lanh thu lỉûc.
Khi tênh toạn cn cáưn kiãøm nghiãûm âäü bãưn (hồûc tênh) chiãưu dy thnh xi
lanh thu lỉûc, tênh toạn äúng dáùn, van tiãút lỉu , cạc cå cáúu thu lỉûc khạc.
5-3. Cå cáúu sinh lỉûc khê nẹn -dáưu ẹp.
Âàûc âiãøm :
- Kh nàng sinh lỉûc låïn hån cå cáúu sinh lỉûc bàịng khi nẹn hồûc bàịng dáưu ẹp
riãng biãût, cọ thãø tảo ra dáưu cọ ạp sút cao âảt 9,6-10,6 Mpa, gáúp 4 âãún 8 láưn cå
cáúu sinh lỉûc dáưu ẹp v 30 âãún 40 láưn cå cáúu sinh lỉûc khê nẹn .
- Do ạp lỉûc tảo ra ráút cao, khäng nhỉỵng dng lm cå cáúu phọng âải lỉûc m
cn lm âån gin kãút cáúu ca âäư gạ v náng cao hiãûu sút truưn âäüng.
- Cọ thãø chãú tảo riãng thnh mäüt cå cáúu tàng lỉûc âãø làõp trong âäư gạ hồûc
cọ thãø làõp trãn bn mạy tảo cå häüi thỉûc hiãûn viãûc täø håüp hoạ âäư gaù.
Hó thọỳng sinh lổỷc khờ neùn- dỏửu eùp nhổ hỗnh 5-8.
Khäng khê nẹn cọ ạp lỉûc p1 âi vo bưng bãn trại ca xi lanh tỉì A âáøy
piston sang phi, cạn piston dëch chuøn v nẹn dáưu lm cho ạp lỉûc dáưu tàng âãún
ạp lỉûc p2. Dáưu ẹp cọ ạp lỉûc p2 chảy vo xi lanh dáưu kẻp chàût cọ âỉåìng kênh D1 (xi
lanh dáưu mäüt chiãưu), cúi cng âáøy cå cáúu keûp âãø keûp chàût chi tiãút. Âãø bäø sung

86

tọứn hao dỏửu eùp, ngổồỡi ta duỡng thóm bỗnh dỏửu phủ 2. Khi dáưu bë nẹn, thäng qua
van mäüt chiãưu tỉû âäüng âọng kên lải âãư phng dáưu chy ngỉåüc vaỡo bỗnh dỏửu phuỷ.
2
D1

1

p2

d

D

p1

A
Hỗnh 5-8: Hóỷ thọỳng sinh lổỷc khờ neùn - dỏửu eùp
1-Xi lanh, 2-Bỗnh bọứ sung dỏửu.
Tố sọỳ truưn lỉûc ip=p2/p1 l chè säú quan trng ca hãû thäúng sinh lỉûc. Giạ trë
ca nọ cọ thãø dng cäng thỉïc sau âáy âãø xạc âënh: Dỉûa vo âiãưu kiãûn cán bàịng
ca piston trong xi lanh 1, ta cọ :
π
π 2
2
4

⋅ D ⋅ p1 =

4

⋅ d ⋅ p2

2

⎛D⎞
⇒ p 2 = ⎜ ⎟ ⋅ p1
⎝d⎠

Váûy:

p
⎛D⎞
ip = 2 = ⎜ ⎟
p1 ⎝ d ⎠

2

Trong âọ: D-âỉåìng kênh ca xi lanh.
d- âỉåìng kênh ca cạn piston (âỉåìng kênh ca xi lanh tàng lỉûc ).
p1-ạp lỉûc lm viãûc ca khê nẹn; p2-ạp lỉûc lm viãûc ca dáưu ẹp.
Ráút r l khi D/d cng tàng, hãû säú tàng lỉûc ip cng tàng. Nhỉng theo sồ õọử
hỗnh 5-8, nóỳu nhổ õổồỡng kờnh cuớa xi lanh coù trở sọỳ nhỏỳt õởnh, thỗ vióỷc giaớm õổồỡng
kờnh cuớa cạn piston khäng cọ thãø quạ nh, nãúu khäng sỉû nh hỉåíng ca âäü cỉïng
vỉỵng v âäü bãưn âãún cạn piston ráút låïn. Thỉåìng ngỉåìi ta láúy D/d=3÷5.
5-4. Cå cáúu sinh lỉûc bàịng cå khê- âiãûn.
Cå cáúu sinh lỉûc loải ny gäưm: âäüng cå âiãûn 1, häüp gim täúc 2, tåïi cạc cå
cáúu kẻp nhỉ vêt - âai äúc, cạc cồ cỏỳu phọỳi hồỹp (hỗnh 5- 9).
Lổỷc sinh ra õổồỹc xạc âënh theo cäng thỉïc :
N ⋅η ⋅ i

Q = 716200
(N)
n ⋅ rtb ⋅ tg(α + ϕ )
Trong âoï: N- cäng sút âäüng cå âiãûn (CP).
n- säú vng quay ca õọỹng cồ trong mọỹt phuùt .
rtb-baùn kờnh trung bỗnh cuớa ren (cm)
87


α-gọc náng ca ren (âäü).
ϕ- gọc ma sạt åí mäúi liãn kãút ren (âäü).
i- t säú truưn ca häüp gim tọỳc.
- hióỷu suỏỳt họỹp giaớm tọỳc.
1

3

4

5

Chi tióỳt


2

Hỗnh 5-9: Cồ cỏỳu sinh lỉûc cå khê -âiãûn
5-5. Cå cáúu sinh lỉûc bàịng âiãûn tỉì
5-5-1 Ngun tàõc lm viãûc :
Chuøn âäüng bàịng âiãûn tỉì ráút hay dng âãø kẻp chàût chi tiãút mng phúng, vỗ

trong truồỡng hồỹp naỡy caùc caùch keỷp khaùc õóửu lm chi tiãút biãún dảng v kẻp khäng
chàût. Cọ thãø dng tỉì vénh cỉíu hồûc âiãûn tỉì. Nhỉng tỉì vénh cỉíu êt dng vê lỉûc kẻp
cọ hản v sau mäüt thồỡi gian tổỡ trổồỡng yóỳu õi vỗ nhióỷt õọỹ thay õọứi hoỷc vỗ xung
lổỷc. Coỡn õióỷn tổỡ duỡng nhióửu hồn, nháút l trãn bn mạy mi, cng cọ khi dng c
trãn mạy khoan, phay âãø gia cäng cạc chi tiãút hỗnh daùng phổùc taỷp.
Sồ õọử cuớa khọỳi õióỷn tổỡ nhổ hỗnh 5- 10.
N

S

N

S

N

7
3
5
4
6
2
1

S

N

S

N

S

1- voớ
2- loợi tổỡ
3- tỏỳm dỏựn tổỡ
4- loợi
5-lồùp caùch tổỡ
6- cuọỹn dỏy
7- chi tióỳt

Hỗnh 5-1 : Sồ õọử khäúi âiãûn tỉì
Gäưm cün dáy 6 cún quanh li 2, låïp cạch tỉì 5 ngàn cạch våïi li 4 våïi
táúm dáùn tỉì 3 âãø âải âa säú âỉåìng sỉïc sau khi thäng qua chi tiãút cọ thãø vãư táúm dáùn

88


tỉì 3, chỉï khäng tỉì li 4 qua táúm dáùn tỉì 3 chuøn vãư v 1 lm tỉì thäng úu âi.
Khi dng âiãûn mäüt chiãưu qua cün dáy 6, chi tiãút 7 s âỉåüc hụt chàût xúng táúm
dáùn tỉì 3.
Sỉû phán bäú li tu thüc theo kãút cáúu chi tiãút (phỏn bọỳ hỗnh bỏửu duỷc, phỏn
bọỳ ngang, phỏn bọỳ doỹc, phỏn bọỳ hỗnh sao...).
Chuù yù : ióỷn tổỡ phaới duỡng âiãûn mäüt chiãưu. Cháút cạch tỉì thỉåìng dng âäưng ,
nhäm hoỷc hồỹp kim babờt.
5-5-2. Trỗnh tổỷ tờnh toaùn
1- Xaùc õởnh lỉûc hụt ca bn tỉì âãø giỉỵ chàût
chi tiãút dỉåïi taùc duỷng cuớa lổỷc cừt (hỗnh 5-11):
F = T f = K ⋅ Px

T=

K
⋅ Px
f

Px

Trong âoï: f - hãû säú ma sạt giỉỵa chi tiãút gia
F=Tf
cäng v bn tỉì (f=0,1÷0,15); K- hãû säú an ton;
T
Px- lỉûc càõt (lỉûc vng khi maỡi õo bũng N).
Hỗnh 5-11
2- Xaùc õởnh sọỳ cỷp caùc cổỷc: bũng 2n, tuyỡ
theo kờch thổồùc vaỡ hỗnh daùng chi tióỳt (vồùi baỡn tổỡ chióửu daỡi 300ữ900, thỗ bổồùc
phỏn bọỳ caùc cổỷc n lỏỳy tổỡ 35ữ50mm).
Cuợng coù thóứ xaùc âënh bàịng phỉång phạp tênh toạn âãø khong cạch giỉỵa hai
cỉûc bàịng hai láưn bãư dy ca li tỉì, khi âọ lỉûc sinh ra åí mäùi càûp cỉûc l :
T′ =

T
2⋅n

(N)

3- Tênh diãûn têch màût càõt ca cỉûc tỉì (Q).
Q=

25 × T ′ × 10 6

(cm2)
2
B

Trong âoï : Q-diãûn têch cỉûc tỉì (cm2).
T ′ - lỉûc hụt ca mäùi càûp tỉì (N);
B-cỉåìng âäü cm ỉïng tỉì ca váût liãûu li, tra theo bng 5-1.
4- Xạc âënh tỉì tråí chung theo cäng thỉïc :
S=

n
li
1
=∑
µ ⋅ Q′ i =1 µ i ⋅ Q′i

Trong âọ : l1, l2,...,li..., ln - chiãưu di ca mäùi âoản tênh tỉì tråí (cm).
µ i - hãû säú dáùn tỉì ca váût liãûu trãn âoản thỉï i, tra theo bng 5-1.
Qi' - diãûn têch ca màût càõt âoản thỉï i (cm2).

5- Xạc âënh täøng tỉì thäng (Gi thiãút hao phê 30%) :
Φ = 0,7 ⋅ B ⋅ Q

Baíng 5-1 Trë säú cỉåìng âäü cm ỉìng tỉì B v hãû säú dáùn tỉì µ

89


Cỉåìng
âäü tỉì

trỉåìng
20
30
40
50
100
150
200
250

Hãû säú dáùn tỉì µ

Cỉåìng âäü cm ỉïng tỉì B
(Gauss)
Thẹp 10
Khäng
Gang
12-28
khê
5900
6400
6850
7250
8500
9500
10250
10800

14400
15200

15700
16000
17000
17700
18200
18500

Gang

Thẹp 10

12-28

20
30
40
50
100
150
200
250

300
225
185
155
145
70
50
43

740
530
435
350
245
140
90
75

Khäng
khê

1

6- Tênh säú ampe-vng ca cün dáy :
Iω =

Φ ⋅S
0,4 ⋅ π

Trong âọ: I- Cỉåìng âäü dng âiãûn (A).
ω-Säú vng ca cün dáy.
Φ- Täøng tỉì thäng (Φ=B⋅Q).
7-Xạc âënh âỉåìng kênh dáy dáùn ca cün dáy :
d=

4I
π⋅q

(mm)
⎡
⎣

Trong âọ : q- máût âäü dng âiãûn cho phẹp ⎢q = (3 ÷ 5) ⋅

A ⎤
mm 2 ⎥⎦

8- Kiãøm tra cuäün dáy phạt nhiãût :
Cho phẹp trãn cün dáûy cäng sút phạt nhiótỷ, bỗnh quỏn 1 Watt phỏn bọỳ
trón 10cm2 cuớa bóử màût lm lảnh.
l
S

Tênh âiãûn tråí R ca cün dáy: R = ; tổỡ R vaỡ õióỷn aùp V tỗm cỉåìng âäü
dng âiãûn I v cäng sút W l cọ thãø kiãøm nghiãûm váún âãư phạt nhiãût ca cün
dáy.
Chi tiãút gia cäng trãn bn tỉì trỉåìng thỉåìng nhiãùm tỉì, viãûc khỉí tỉì cọ thãø
thỉûc hiãûn trong trỉåìng tỉì thay âäøi.
Cå cáúu sinh lỉûc bàịng âiãûn tỉì, so våïi cạc cå cáúu sinh lỉûc khạc, cọ nhỉỵng ỉu
âiãøm sau : Lỉûc tạc dủng nhanh, khäng lm hng bãư màût kẻp chàût ca chi tiãút åí
nhỉỵng ngun cäng cúi, lỉûc kẻp phán bäú âãưu trãn màût tiãúp xục, cọ thãø kẻp chàût
nhiãưu chi tiãút nh cng mäüt lục, sỉí dủng thûn tiãûn, khäng cáưn nhiãưu cạc trang bë
phủ (nháút l âäúi våïi âäư gạ tỉì ).
Nhỉåüc âiãøm cå bn ca âiãûn tỉì l : Lỉûc kẻp khäng låïn so våïi cạc cå cáúu cå

90

khê khạc, khäng kẻp âỉåüc cạc chi tiãút bàịng váût liãûu khäng dáùn tỉì, cọ kh nàng
gáy ra sỉû cäú khi ngưn nàng lỉåüng cung cáúp cho cạc cün dáûy âiãûn tỉì bë máút âiãûn
âäüt ngäüt.
5-6.Cå cáúu sinh lỉûc bàịng lỉûc li tám.
Cå cáúu sinh lỉûc dỉûa vo lỉûc li tỏm cuớa nhổợng khọỳi nỷng khi quay sinh ra.
ặu õióứm ca no: Khäng cáưn mäüt ngưn âäüng lỉûc bãn ngoi, tỉû nọ sinh ra
lỉûc kẻp, gn, nhanh, cọ kh nàng tổỷ õọỹng hoaù quaù trỗnh keỷp chỷt vaỡ thaùo chi tiãút.
Nhỉåüc âiãøm ca nọ l khäng âiãưu chènh âỉåüc lỉûc kẻp cho cạc chãú âäü càõt khạc
nhau, cho cạc chi tióỳt khaùc nhau.
4

2

1
3

5



Hỗnh 5- 12: cồ cỏỳu sinh lổỷc bũng lổỷc li tỏm
Hỗnh 5-12 laỡ mọỹt cồ cỏỳu keỷp chỷt bàịng lỉûc li tám làõp åí âi trủc chênh 3.
Lỉûc li tám P xạc âënh theo cäng thỉïc :
P = m ⋅ R ⋅ ω2
P = 0,01 ⋅ n 2 ⋅

G
⋅R
g

Trong âọ: P- Lỉûc li tám (N); R- Khong cạch tỉì tám quay âãún trng tám
ca khäúi nàûng (m); ω- Täúc âäü gọc ca khäúi nàûng âäúi våïi tám quay (Rad/s); n- Säú
vng quay trong mäüt phụt ca âäư gạ; g- Gia täúc trng trỉåìng (m/s2).
V 2 âỉåüc làõp chàût åí âi trủc chênh 3, khi v 2 quay theo truỷc chờnh thỗ
vión bi 1 (3ữ6 vión) nhồỡ lổỷc li tám m vàn ra v âáøy miãúng chàõn 4 vãư phêa sau,
miãúng chàõn 4 bàõt chàût våïi ân rụt 5, ân 5 lưn qua läù trủc chênh v näúi liãưn vồùi
cồ cỏỳu keỷp. Khi truỷc chờnh dổỡng laỷi thỗ caùc viãn bi 1 lải tủt vo tám läù, l xo âáøy
miãúng 4 v ân rụt 5 vãư phêa trỉåïc âãø thạo lng chi tiãút.
Lỉûc kẻp trong trỉåìng håüp ny âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc :
Q=

0,01 ⋅ G ⋅ R ⋅ n 2 ⋅ K
(N)
g ⋅ [tg(α + ϕ ) + tgϕ 1 ]

Trong âọ: G- trng lỉåüng ca mäüt viãn bi (N); K- säú viãn bi; R- baïn

91


kênh âỉåìng trn phán bäú bi (m); α- gọc chãm ca viãn bi (âäü); ϕ v ϕ1- Gọc ma
sạt (ϕ=ϕ1= 50 43’).
5-7. Cå cáúu sinh lỉûc bàịng chán khäng.
Ngun lê lm viãûc ca truưn âäüng bàịng chán khäng l dỉûa vo ạp sút
khê quøn âãø kẻp chàût chi tiãút. Khi âọ giỉỵa màût tiãúp xục ca phäi v âäư gạ tảo ra
mäüt khong kên chán khäng.
Âäư gạ chán khäng âỉåüc ỉïng dủng âãø gia cäng tinh cạc chi tiãút kẹm cổùng
vổợng, dóự bióỳn daỷng dổồùi taùc duỷng cuớa lổỷc keỷp.
Hỗnh 5-13 l så âäư sỉí dủng xi lanh khê nẹn (a) v båm chán khäng (b).
Lỉûc kẻp chàût phäi âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc :

W = F ⋅ P ⋅ K (N).
Trong âọ:
F- diãûn têch màût tiãúp xục (bët kên) (m2).
P=1-Pâ, Pâ-ạp sút cn lải trong khong chán khäng cuớa õọử gaù (N/m2).
Põ=(0,1ữ0,15)ì!05(N/m2).
K- hóỷ sọỳ õaùnh giaù mổùc kờn mêt ca hãû thäúng chán khäng (K=0,8÷0,85).
Âãøí kẻp chàût âãưu chi tiãút, trãn màût phàóng ca phiãún gạ thỉåìng bäú trờ caùc
haỡng lọự nhoớ, sọỳ lổồỹng lọự nhióửu (hỗnh 5-13b).
Vỏỷt liãûu âm bo âäü kên khong chán khäng thìng lm bũng cao su B-14.
1

1

2

2
3

3

4

4

5
a/

b/

Hỗnh 5 - 13 : Cồ cỏỳu sinh lỉûc bàịng chán khäng

a-Dng xi lanh khê nẹn : 1- Chi tiãút cáưn kẻp,2-Âäư gạ, 3-Xi lanh
chán khäng,4-Xi lanh khê nẹn,5-Van phán phäúi.
b-Dng båm chán khäng: 1-Chi tiãút cáưn kẻp, 2-Âäư gạ, 3-Van,4Båm chán khäng.

92


5-8. Cå cáúu sinh lỉûc v âënh tám bàịng cháút do.
Dng sỉïc càng ca cháút do âãø âënh tám v kẻp chàût chi tiãút gia cäng l
mäüt thnh tỉûu trong ké thût âäư gạ ráút cọ hiãûu qu. Nọ cọ âäü chênh xạc âënh tám
ráút cao (cọ thãø âảt tåïi 0,001ữ0,03mm) coù thóứ trióỷt tióu hoaỡn toaỡn khe hồớ giổợa chi
tiãút v chi tiãút âënh vë âäưng thåìi kẻp chàût våïi lỉûc kẻp chàût khạ låïn.
Ỉu âiãøm ca âäư gạ dng cháút do l : kãút cáúu nh , gn, thao tạc nhanh v
âäü chênh xạc âënh tám cao, lỉûc kẻp phán bäú ráút âãưu (âãún 80% chiãưu di ca baỷc
moớng)
Hỗnh 5-14 laỡ mọỹt õọử gaù duỡng chỏỳt deớo õóứ âënh tám bàòng màût trong chi tiãút.
Khi vàûn vêt 1, âáưu vêt s chiãưm vo khäúi cháút do 3 lm nọ càng ra v ẹp äúng bảc
mng 2 bao bc xung quanh khäúi cháút do sạt vo màût läù âënh vë ca chi tiãút
khiãún chi tiãút âỉåüc âënh tám v keỷp chỷt.
D
1
2
3

Hỗnh 5-14: Tổỷ õởnh tỏm bũng chỏỳt deớo

_z_

93

94