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
* 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
còn 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.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
2
§1. Khái niệm chung
* 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 còn 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 (Q
m
).
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
3
§2 Móc
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 hoá nhằm
đảm bảo trọng lượng, kích thước nhỏ nhất với sức bền đều
ở hầu hết các tiết diện.
Hình 3.1- Móc đơn
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
4
1. Cấu tạo và phân loại
+ 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…).
Hình 3.2- Móc kép
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
5
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;
- Dễ chế tạo.
+ Cấu tạo:
- Miệng móc;
- Thân móc.

D: Đường kính vòng trong của móc
D ≥ 2d
c
(mm)
d
c
- Đường kính cáp
Hình 3-3 - Cấu tạo móc

a: Miệng móc
D
4
3
a =
+ Đặc điểm tính toán:

Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
6
+ Đặc điểm tính toán
Hình 3.4 – Sơ đồ
tính toán móc đơn

Thân móc
-
Ứng suất và kích thước phần cong
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:
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
7

+ Đặc điểm tính toán
- 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).

Tiết diện 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
tải) (Mpa).
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
8
3. Khung treo 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.
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
9
§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;
-
Cấu tạo (hình vẽ).
Hình 3-7. Kìm cặp
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp

10
1. Kìm cặp
Hình 3-8. Sơ đồ tính toán kìm ma sát
- Vật phẩm được giữ
bằng lực ma sát:
Q 2.f.N F
ms
==
2.f
Q
N =
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
11
2. Vòng treo
-
Dùng để vận chuyển các vật phẩm dạng thanh dài bằng
cách cho vật phẩm chui vào vòng;
-
Vòng treo có thể được chế tạo thành vòng nguyên, hoặc
vòng chắp.
a,
b,
Hình 3-9. Vòng treo
a- Vòng nguyên; b-vòng chắp
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
12
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;
+ 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 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 xúc được vật liệu nhờ vào trọng lượng bản thân.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
13
3. Gầu ngoạm
G = 0,8.γ.q (kg) (3–13)
Trong đó:
q: dung tích gầu, (m
3
);
γ: khối lượng riêng vật liệu, (kg/m
3
).
Hình 3-10. Gầu ngoạm 1 dây
Hình 3-11. Gầu ngoạm 2 dây
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
14
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 ngoài.
- Gồm:
+ Gầu tự đổ miệng (bằng cách thay đổi vị trí trọng tâm);
+ Gầu tự đổ đáy.
Hình 3-12. Gầu tự đổ miệng
Hình 3-13. Gầu tự đổ đáy
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
15
4. Gầu tự đổ và thùng rót

Thùng rót
- Dùng để vận chuyển các vật phẩm dạng lỏng, nhiệt độ cao,
- Có các dạng kết cấu như sau:
Hình 3-14. Thùng rót dứng
Hình 3-15. Thùng rót nằm ngang
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
16
5. Nam châm điện từ
- 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 toàn không cao;
- Có các dạng kết cấu: chữ nhật, tròn.
Hình 3-16. Nam châm mâm chữ nhật
Hình 3-17. Nam châm mâm tròn
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
17
§ 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 cuốn
=> rất ít dùng
Hình 3-18. Cáp 6 cạnh
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
18
1. Cấu tạo và phân loại
Hình 3-19. Cáp hình tròn
+ Hình tròn
- 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, không có palăng
hoặc dùng để buộc
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
19
1. Cấu tạo và phân loại
- 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;
- 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.
Hình 3-20. Cáp tròn tiếp xúc đường
Hình 3-21. Cáp trong có bọc
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
20
1. Cấu tạo và phân loại
Hình 3-22. Cáp hình cánh hoa
+ 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;
a, b,
c,

Lõi đay có tác dụng dễ uốn vừa có tác dụng chứa được
chất bôi trơn cáp;


Lõi thép làm tăng độ bền cho cáp.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
21
1. Cấu tạo và phân loại
-Theo chiều bện cáp được phân thành:
+ 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 không 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 không
cao, chóng mòn (vì tiếp xúc điểm). Loại chiều bện này được
dùng nhiều nhất trong các cơ cấu nâng cỡ lớn và trung bình.
Hình 3-23. Cáp bện xuôi
Hình 3-24. Cáp bện chéo
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
22
1. Cấu tạo và phân loại
+ Cáp bện hỗn hợp: Hai dánh cáp kề nhau có chiều bện
ngược nhau. Loại này ít dùng trong máy trục
Hình 3-25. Các loại cáp
TK.6 x 19 + 1o.c
Tiếp xúc
điểm
Số dánh
Số sợi
1lõi đay
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp

23
2. Tính toán cáp
Cáp được tính toán cho trường hợp chịu tải nặng nhất khi nó
vòng qua puli hoặc cuốn quanh tang. Như vậy ngoài chịu kéo nó
còn chịu uốn:
D
d
.E.
F
S
k
uk
α+=σ+σ=σ
(Mpa)
Trong đó:
S: lực căng dây cáp (N);
d
k
: đường kính cáp (mm);
D: đường kính puli hoặc tang (mm);
E: môđun đàn hồi của vật liệu, E = 2,15.105 (Mpa);
α: hệ số điều chỉnh do độ cong của sợi cáp bện kép α = 3/8
F: diện tích tiết diện cáp, khi có z sợi có cùng đường kính
d
s
:
4
d.
zF
2

s
π
=
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
24
2. Tính toán cáp
- Vì cáp là chi tiết tiêu chuẩn, nên trong thực tế chỉ tính toán
để chọn cáp theo tải trọng kéo đứt.
[S] = S
đ
= S
max
.k (N) (3–15)
Trong đó:
S
max
: lực căng cáp tính toán lớn nhất;
k: hệ số an toàn bền;
[S]: lực căng cho phép.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim – c¸n thÐp
25
3. Tuổi thọ của cáp
Tuổi thọ cáp thép phụ thuộc vào ứng suất mỏi tiếp xúc sinh ra
khi cuốn cáp vào puli hoặc tang. Người ta thường dùng số lần
uốn tới hạn của cáp qua puli hoặc tang cho tới khi sợi bị đứt vì
mỏi để làm chỉ tiêu tính toán. Trong thực tế người ta quy định
˝báo phế” cáp bằng chỉ số sợi cáp bị đứt trong 1 bước xoắn
cáp. Nếu số sợi đứt chưa vượt quá trị số này thì cáp có thể làm
việc an toàn.
* Hư hỏng cáp bị mòn

+ Bước vặn của cáp và số sợi dây bị đứt trên 1 bước vặn:
Bước vặn = số dánh + 1
+ Số sợi đứt/1 bước vặn:
– Nếu trên chiều dài 1 bước vặn mà phát hiện số sợi đứt
lớn hơn tiêu chuẩn thì dây cáp không dùng được;
– Khi cáp mòn tới 40% đường kính ban đầu thì cúng
không dùng được.