Chương 5 Thiết bị phanh hãm

Chương 5 THIẾT BỊ PHANH HÃM Khái niệm chung Bộ phận không thể thiếu trong cơ cấu nâng. Công dụng: Dừng vật nâng ở vị trí mong muốn. Giữ vật nâng ở trạng thái treo, không rơi khi không mong muốn. 5.1. Mômen phanh yêu cầu Mômen phanh yêu cầu khi hạ lớn hơn khi nâng Chọn phanh theo QPAT:Tph = n.T*t HSAT n chọn từ 1,5 – 2,5 theo CĐLV Ý nghĩa của HSAT: Tính đến tải động Đề phòng quá tải 5.2. Cơ cấu bánh cócCác vấn đề chung Tính toán cơ cấu bánh cóc: đề phòng các dạng hỏng gây mất an toàn: Gẫy con cóc Gẫy răng bánh cóc Dập mép răng Phương pháp tính chung Chọn trước số răng Tính chọn môđun Tính kiểm nghiệm Tính toán bánh cóc Tính theo độ bền dập q = Ft / b  [q] với Ft = 2T / D = 2T / (m.z) ; b = m. chọn trước , z tính môđun m, sau đó chọn m tiêu chuẩn Kiểm nghiệm độ bền uốn  = Mu / Wu = Ft.h / (b.s2 / 6)  [] với bánh cóc tiêu chuẩn: h = m; s =1,5m Các thông số bánh cóc Vật liệu bánh cóc = b/m [q], N/mm [], MPa (*) + Gang xám 1,6 - 6,0 150 30 + Thép đúc 1,5 - 4,0 300 80 + Thép CT3 rèn 1,0 - 2,0 350 100 + Thép 45 rèn 1,0 - 2,0 400 120 (*) Ứng suất uốn cho phép lấy thấp đi để tính đến tải trọng động khi cơ cấu làm việc (**) Tải trọng động xuất hiện do hiện tượng bánh cóc bị quay ngược lại dưới tác dụng của trọng lượng vật nâng trước khi ăn khớp hết với con cóc và bị giữ lại. Để hạn chế tải động cần giảm bớt quãng đường này: giảm bước răng (do đó giảm môđun -> yếu) hoặc lắp nhiều cóc "lệch pha" nhau Tính toán con cóc Kiểm nghiệm về độ bền Con cóc được tính như thanh chịu nén lệch tâm bởi lực vòng Ft:  = n + u = = Ft / (cd) + Ft.e /(dc2/6) [*] Con cóc chỉ làm bằng thép, [*] = 65 MPa để tính đến tải trọng động. 5.3. Phanh máPhanh má đơn giản Khả năng phanh tính từ điều kiện cân bằng lực trên tay phanh và điều kiện phanh: N.a = F.c + K.l Fms = k.F với Fms = N.f Suy ra: K = (F / l ).(k.a / f - c) với lực vòng F = 2T / D. * Để giảm lực phanh yêu cầu K => các giải pháp: + tăng D, l, giảm a: thì sao? + tăng c: thì sao? (K K = S2.a / l = Ft.a / [l.(efa - 1)] * Nếu đổi chiều mômen: S2 - S1 = Ft và S2 / S1 = efa => K' = S2.a / l = Ft.a.efa / [l.(efa - 1)] Độ bền lâu: pmax = 2Smax / (D.b)  [p] [p] = 0,1-0,2 MPa với amiăng 5.4. Phanh áp trụcPhanh nón * Lực phanh yêu cầu N.f = Fms = Ft = 2Tph/D K = N.sina K = 2Tph.sina / (D.f) * Độ bền mòn 5.4. Phanh áp trụcPhanh đĩa Có thể coi là trường hợp đặc biệt của phanh nón (a = 90o) K = 2Tph / (D.f) Để tăng khả năng phanh: dùng phanh nhiều đĩa K = 2Tph / (D.f.z) 5.6. Phanh tự động Vì sao gọi là phanh tự động? Lực trong cơ cấu được sử dụng làm lực phanh Mô men phanh tự điều chỉnh theo tải Phân loại Phanh tự động có mặt ma sát không tách rời Phanh tự động có mặt ma sát tách rời. Ưu nhược điểm và PVSD từng loại phanh Phanh tự động có mặt ma sát không tách rời Cấu tạo Đặc điểm cấu tạo Nguyên lý hoạt động Tính tự động của phanh: * Lực phanh là lực dọc trục trên trục vít * Lực phanh có tỷ lệ thuận với lực phanh yêu cầu. Tính tự động của phanh tự động có mặt ma sát không tách rời Để phanh hoạt động tốt cần thoả mãn điều kiện: Kcó  Kyc, trong đó Kyc là lực phanh yêu cầu Giá trị Kcó và Kyc tính như sau: Kcó = Fa2  Ft3 = 2Ttg/D3 = Q.D0 p tg / (a.D3) tỷ lệ thuận với Q Kyc = 2.Tph sin/ D.f = 2.n.T*t sin / D.f Kyc= 2.n.QDo.. sin / (2auo.D.f) tỷ lệ thuận với Q, trong đó: D3 - đường kính bánh vít; D - đường kính phanh (phanh nón); n – hệ số an toàn phanh; Do - đường kính tang cuốn cáp... Khi tăng tải Q thì lực phanh yêu cầu Kyc tăng, nhưng lực phanh do cơ cấu tạo ra Kcó cũng tăng => loại phanh này có khả năng tự điều chỉnh lực phanh theo tải => không sợ quá tải và vì thế HSAT phanh kiểu này thường lấy bé (n  1,2) Phanh tự động có mặt ma sát tách rời Cấu tạo Đặc điểm cấu tạo Nguyên lý hoạt động Tính tự động của phanh: * Lực phanh là lực dọc trong b.t. vít - đai ốc * Lực phanh có tỷ lệ thuận với lực phanh yêu cầu. Tính tự động của phanh tự động có mặt ma sát tách rời Để phanh hoạt động tốt cần thoả mãn điều kiện: Kcó  Kyc, trong đó Kyc là lực phanh yêu cầu Giá trị Kcó và Kyc tính như sau: Kcó = QD0 / [au0(d2tg(’) + f.D)] tỷ lệ với tải Q (xuất phát từ điều kiện Tbr = Tr + TT - để vặn được đai ốc thì mô men trên bánh răng cần thắng ma sát trên ren và ma sát mặt tỳ) Kyc = ... = 2.n.QDo. / (2auo.D) tỷ lệ thuận với tải Q Khi tăng tải Q thì lực phanh yêu cầu Kyc tăng, nhưng lực phanh do cơ cấu tạo ra Kcó cũng tăng => loại phanh này có khả năng tự điều chỉnh lực phanh theo tải => không sợ quá tải và vì thế HSAT phanh kiểu này thường lấy bé (n  1,2) 5.7. Tay quay an toàn Là loại tay quay kết hợp phanh hãm, đảm bảo giữ vật an toàn không rơi khi không có lực tác động lên nó. Tay quay an toàn kiểu I – kết hợp phanh tự động có mặt ma sát tách rời. Tay quay an toàn kiểu II – kết hợp phanh đai. 5.7. Tay quay an toàn (tiếp) next… Kiểu I Kiểu II Cấu tạo Đặc điểm cấu tạo Ưu nhược điểm và PVSD.