Bài giảng Cơ khí luyện kim

ra lực ma sát FF = N.f I. Phanh một má+ Phương trình cân bằng mômen tại 0 là: KI – N.a – P.c = 0 Qua (*) và (**) ta nhận thấy: - Lực phanh phụ thuộc vào trị số và chiều của Mph(*)* Khi Mph cùng chiều kim đồng hồ - Tương tự ta có:(**) I. Phanh một má+ Biện pháp khắc phục* Biện pháp 1: Đưa tâm quay O về O’C = 0 I. Phanh một má* Biện pháp 2: Má phanh và càng phanh được ghép bản lề với nhau. Làm như vậy má phanh tiếp xúc tốt bánh phanh kể cả khi đảo chiều- Khi Mph ngược chiều kim đồng hồ Ta có:hI = a.cosα () I. Phanh một má- Khi Mph cùng chiều kim đồng hồ Ta có:h2 = a.cosα ()() và () I. Phanh một máKết luận + Phanh một má đơn giản dễ chế tạo, dễ sử dụng; + Gây ra lực hướng tâm bánh phanh lớn, dễ làm cong trục và phá vỡ ổ trục bánh phanh; + Sử dụng với tải nâng nhỏ. II. Phanh hai máHình 4.5 - Sơ đồ nguyên lý phanh 2 má hành trình dàia. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc 1. Phanh hai má hành trình dài+ Sơ đồ cấu tạo Hình vẽ+ Nguyên lý hoạt động - Phanh luôn ở trạng thái đóng: - Quá trình mở phanh:1. Phanh hai má hành trình dàiHình 4.5 - Sơ đồ nguyên lý phanh 2 má hành trình dàib. Tính toán lực phanh - Lực ép cần thiết ở mỗi má:- Phương trình cân bằng mômen tại 01 là:1. Phanh hai má hành trình dàiHình 4.5 - Sơ đồ nguyên lý phanh 2 má hành trình dàiP1.e = S.r- Phương trình mômen tại B:- Phương trình mômen tại O2:(Gđ.d + Gn.n + Gt.m).η = S.a Gđ - trọng lượng đối trọng(.4)1. Phanh hai má hành trình dàiHình 4.5 - Sơ đồ nguyên lý phanh 2 má hành trình dài+ Tính lực nhả phanh - Lực hút cần thiết của nam châm để mở phanh:(.4)k - hệ số vượt tải, k = 1,51. Phanh hai má hành trình dài+ Tính hành trình phanh A1 = A2A2 = N1.ε + N2.ε A1 = PM.h.K.η PM.h.K.η = N1.ε + N2.ε Theo định luật bảo toànvề công, ta có:A1 – Công sinh ra;A2 – Công tiêu hao.h – hành trìnhcủa nam châmK = (0,6–0,7) - hiệu suất cuộn dây; η = (0,9–0,95) - hiệu suất bản lề.1. Phanh hai má hành trình dài+ Kết luận - Phanh hai má khắc phục hiện tượng cong trục; - Kết cấu khá rườm rà, độ nhạy kém; - Sử dụng với tải nâng trung bình; - Ít được sử dụng.1. Phanh hai má hành trình dài+ Một số loại phanh hai má hnàh trình dài 2. Phanh hai má hành trình ngắn1. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc + Sơ đồ cấu tạo+ Nguyên lý hoạt động - Phanh luôn ở trạng thái đóng: - Quá trình mở phanh:Hình 4.6- Sơ đồ nguyên lý phanh 2 má hành trình ngắn 2. Phanh hai má hành trình ngắnb. Tính toán lực phanh + Tính lực đóng phanhTrong đó: Pp: lực lò xo phụ, Pp = 20–80 (N) Mn: mômen trọng lượng ngàm nam châm; a: khoảng cách từ tâm quay hàm nam châm đếnthanh kéo đẩy;P1 - lực tác dụng lên càng phanh.Pc = (1,1–1,15).P1 Hình 4.6- Sơ đồ nguyên lý phanh 2 má hành trình ngắnPc = (1,1–1,15).P1 2. Phanh hai má hành trình ngắn- Phương trình mômen tại 01:Hình 4.6- Sơ đồ nguyên lý phanh 2 má hành trình ngắnP1 - lực tác dụng lên càng phanh. 2. Phanh hai má hành trình ngắn+ Tính lực nhả phanh - Khi mở phanh, lò xo 6 chịu lực nén lớn nhất :Hình 4.6 - Sơ đồ lực tác dụng của phanhTrong đó: C - Độ cứng của lò xo chính 6;- Độ nén của lò xo chính khi các má phanh mở ra với khe hở . 2. Phanh hai má hành trình ngắn+ Tính hành trình phanh A1 = A2A2 = N1.ε + N2.ε A1 = PM.h.K.η PM.h.K.η = N1.ε + N2.ε Theo định luật bảo toànvề công, ta có:A1 – Công sinh ra;A2 – Công tiêu hao.h – hành trìnhcủa nam châmK = (0,6–0,7) - hiệu suất cuộn dây; η = (0,9–0,95) - hiệu suất bản lề.2. Phanh hai má hành trình ngắn+ Kết luận - Phanh hai má khắc phục hiện tượng cong trục; - Kết cấu khá đơn giản, nhỏ gọn; - Trọng lượng và quán tính nhỏ; - Sử dụng với tải nâng trung bình; - Hiệu suất cao, đóng mở nhanh nhậy; - Khó tạo được mômen phanh lớn; - Được sử dụng nhiều.CHƯƠNG 4: Thết bị dừng và điều chình vận tốcIII. Phanh đai 1. Phanh đai đơn giản 2. Phanh đai vi sai 3. Phanh đai tổng hợpIV. Phanh áp trục 1. Phanh nón 2. Phanh đĩa V. Phanh ly tâm điều chỉnh tốc độ – Bộ điều chỉnh vận tốc 1. Phanh ly tâm má 2. Phanh ly tâm đĩa §4. Thiết bị liên hợp dừng và hãm phanh1. Phanh kiểu trục vít mang tải (phanh áp trục tự điều chỉnh có mặt ma sát không tách rời).1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc + Sơ đồ cấu tạo Hình vẽ + Nguyên lý hoạt động - Quá trình nâng: - Quá trình dừng: - Quá trình hạ:Hình 4–7. Sơ đồ nguyên lý phanh kiểu trục vít1. Phanh kiểu trục vít mang tảiHình 4–7. Sơ đồ lực tác dụngb. Tính toán lực phanh Cho trước các đại lượng Q, D0, ηp, a, itv, ηtv Lực phanh A chính là lực dọc trục của trục vít, có giá trị bằng lực vòng P của bánh vít: 1. Phanh kiểu trục vít mang tảiMômen phanh tính toán theo quan hệ:k = 1,2–1,3 Mph = k.Mtv1. Phanh kiểu trục vít mang tảiCông thức tính lực phanh:Nhận xét + Lực phanh A tỉ lệ thuận với trọng lượng vật nâng. Đó chính là tính chất tự điều chỉnh của phanh; + Chiều của lực phanh A khi nâng vật và khi hạ vật không thay đổi, vì thế mặt côn phanh luôn áp sát vào nhau không tách rời; + Phải tiêu hao năng lượng khi hạ vật để khắc phục mômen dư: Mh = Mph – Mtv = Mtv.(k–1) 1. Phanh kiểu trục vít mang tải* Kiểm nghiệm điều kiện phanh* Kiểm nghiệm điều kiện áp suâtTrong đó: k: hệ số an toàn; [p]: áp suất cho phép; : góc côn, thông thường  ≥ 30o; f: hệ số ma sát; B: chiều rộng mặt côn; λ: góc nâng ren vít (o); ρ: góc ma sát tương đương ren vít (o); D: đường kính trung bình mặt côn; dtb: đường kính trung bình ren trục vít.§4. Thiết bị liên hợp dừng và hãm phanh2. Phanh kiểu vít me (phanh áp trục tự điều chỉnh có mặt ma sát tách rời).1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc + Sơ đồ cấu tạo+ Nguyên lý hoạt động - Quá trình nâng: - Quá trình dừng: - Quá trình hạ:Hình 4–8. Sơ đồ nguyên lý phanh kiểu vít meHạNâng1. Phanh kiểu vít meb. Tính toán lực phanh + Số đầu mối ren trục vít me là z = 24+ Bán kính trong của đĩa ma sát Rt chọn theo yêu cầu kết cấu, bán kính ngoài Rn = (1,2–1,6)Rt+ Lực ép theo chiều trục khi phanh: Trong đó: M: mômen do vật nâng gây ra trên trục phanh; r: bán kính trung bình của ren; : góc nâng của ren, thường lấy  = (15–20)o; ρ: góc ma sát trong ren, khi làm việc có dầu ρ = (2–3)o; f: hệ số ma sát giữa các đĩa; a: bội suất của palăng; i: tỉ số truyền của cơ cấu; η: hiệu suất của cơ cấu; Rtb: bán kính trung bình của đĩa ma sát, nếu bán kính trung bình ở các đĩa ma sát khác nhau thì lấy Rtb2.1. Phanh kiểu vít me+ Mômen phanh có thể tạo ra được: Mph = f.A.Rtb+ Phanh giữ được vật an toàn nếu đảm bảo điều kiện: f1.Rrb1 + f2.Rrb2 ≥ [r.tg(α + ρ) + f1.Rrb1] Trong đó: f1, f2: hệ số ma sát trên các mặt ma sát tương ứng với các bán kính Rtb1 và Rtb2; η: hiệu suất phần cơ cấu từ động cơ đến phanh.+ Điều kiện dừng được vật đang hạ là: k: hệ số an toàn phanh trong cơ cấu, k = 1,2–1,3.1. Phanh kiểu vít me Kiểm nghiệm điều kiện áp suât trên bề mặt ma sát:Trong đó: d0, d1: đường kính ngoài và đường kính trong của ren; [pr]: áp suất cho phép trên bề mặt ren; với vít bằng thép, đai ốc bằng gang lấy [pr] = 5Mpa với vít bằng thép, đai ốc bằng đồng thanh lấy [pr] = 8Mpa n: số vòng ren trong đai ốc. Kiểm nghiệm điều kiện áp suất trên bề mặt ren: 1. Phanh kiểu vít meNhận xét + Lực phanh A tỉ lệ thuận với trọng lượng vật nâng. Đó chính là tính chất tự điều chỉnh của phanh; + Không phải tiêu hao năng lượng để khắc phục mômen dư khi hạ vật; + Bề mặt ma sát có thể lấy lớn hơn; + Được sử dụng ở các cơ cấu nâng trung bình và lớn; + Khi phanh, đó là một quá trình động nên khá nguy hiểm.