Thiết kế lắp đặt thang máy tải trọng 500 KG

m vieäc vaø baùn kính uoán cong. Vì vaäy, trong tính toaùn ngöôøi ta qui ñònh choïn caùp theo löïc keùo ñöùt, coøn ñoä beàn cuûa caùp ñöôïc ñaûm baûo baèng caùch choïn heä soá an toaøn k vaø tæ soá giöõa ñöôøng kính puly vôùi ñöôøng kính caùp tuyø thuoäc vaøo loaïi maùy vaø cheá ñoä laøm vieäc. Caùp theùp ñöôïc choïn theo coâng thöùc 2.3[II] (3.1) Trong ñoù: Smax-löïc caêng lôùn nhaát trong quaù trình laøm vieäc khoâng keå ñeán taûi troïng ñoäng . k- heä soá an toaøn beàn, k=10 ñoái vôùi thang maùy chôû haøng. -löïc keùo ñöùt caùp do nhaø cheù taïo qui ñònh. Löïc caêng caùp Smax ñöôïc tính theo coâng thöùc 2.4[II] (3.2) Trong ñoù: Q-taûi troïng naâng danh nghóa, Q=500 Kg Gcaùp –khoái löôïng cabin, Gcab= 500 Kg Gcaùp- khoái löôïng day caùp öùng vôùi vò trí cabin ôû vò trí döôùi cuøng. i-soá sôïi caùp treo. Thoâng thöôøng i=3÷5, choïn i=3 a- boäi suaát palaêng caùp treo cabin vaø ñoái troïng. Theo thieát keá thì cabin vaø ñoái troïng treo tröïc tieáp leân caùc sôïi caùp naâng neân a=1 Khi choïn caùp theùp cho thang maùy neân öu tieân choïn caùp theùp coù sôïi tieáp xuùc ñöôøng vì coù ñoä beàn moøn cao hôn. Ñoái vôùi caùc boä tôøi coù puli daãn caùp neân chuù yù ñeán ñoä maøi moøn cuûa caùc sôïi theùp cuûa caùp khi caùp bò tröôït treân puli daãn caùp. Ñoái vôùi caùc boä tôøi naøy neân duøng caùp coù caùc sôïi ôû lôùp ngoaøi cuøng cuûa caùc tao coù ñöôøng kính lôùn hôn. Hieän nay coù hai loaïi caùp beän cheùo vaø beän xuoâi. Nhöng theo khaû naêng choáng moøn thì caùp beän cheùo khoâng baèng caùp beän xuoâi neân vieäc söû duïng caùp beän xuoâi trong caùc thang maùy laø hôïp lyù hôn. Hình 3.2: Hình daïng caùp 6×19 Choïn caùp theo ISO 4344 Standands , caùp 6×19 (9/9/1) coù: , dc= 10 mm, =49,5 KN Khoái löôïng 1m caùp laø 0,352 kgÞ Gcaùp =14,5.0,352.3=15,3 kg Vaäy : Caùp ñaõ choïn thoaõ ñieàu kieän beàn. Tính puly daãn ñoäng vaø puly daãn höôùng: Puly daãn ñoäng: Ñöôøng kính toái thieåu cuûa puly daãn ñoäng ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc : D≥ d.e (3.3) d-ñöôøng kính caùp e-heä soá phuï thuoäc vaøo loaïi thang naâng vaø toác ñoä chuyeån ñoäng. Ñoái vôùi thang maùy chôû haøng coù ngöôøi aùp taûi, v<1,5 m/s thì e =40 Vaäy : D≥ 40.10=400 mm Puly daãn höôùng: Ñöôøng kính cuûa puly daãn höôùng coù theå laáy baèng 70% puly daãn ñoäng. Ddh=0,7.D Hình daïng raõnh puly: Do heä soá giöõa caùp theùp vaø puly daãn ñoäng nhoû neân ñeå ñaûm baûo cho caùp theùp khoâng bò tröôït trôn treân raõnh puly thì puly phaûi ñöôïc laøm raõnh ñeå taêng heä soá ma saùt. Hình daïng raõnh puly ñöôïc laáy sao cho ñaûm baûo ñuû heä soá ma saùt giöõa caùp vaø puly ñeå naâng cabin hoaëc ñoái troïng, thöôøng coù caùc bieân daïng sau: -Bieân daïng loøng maùng (nöûa ñöôøng troøn): Hình 3.3: Bieân daïng loøng maùng cuûa puli. Khi söû duïng bieân daïng naøy thì caùp ôû trong ñieàu kieän coù lôïi nhaát veà ñoä moøn. Nhöng do caùc heä soá ma saùt caù trò soá töông ñoái nhoû neân bieân daïng naøy chuû yeáu ñöôïc söû duïng ôû caùc puly coù goùc oâm lôùn, chaúng haïn nhö trong boä tôøi khoâng coù hoäp giaûm toác. -Bieân daïng nöûa ñöôøng troøn coù xeû raõnh ôû ñaùy: Hình 3.4: Bieân daïng nöûa ñöôøng troøn coù xeû raõnh ôû ñaùy cuûa puli Ñöôïc söû duïng khaù phoå bieán nhöng do coù caùc caïnh saéc taïi choã caét raõnh neân gaây aûnh höôûng ñeán ñoä beàn cuûa caùp. -Bieân daïng hình neâm : Hình 3.5: Bieân daïng hình neâm cuûa raõnh puli Loaïi naøy hieän nay ñöôïc söû duïng phoå bieán hôn caû.Vôùi bieân daïng naøy thì goùc nghieâng cuûa caùc thaønh beân thöôøng ñöôïc laáy : Heä soá ma saùt giöõa caùp theùp vaø puly khi chöa laøm raõnh laø: Heä soá ma saùt giöõa caùp theùp vaø puly khi ñaõ laøm raõnh laø: Hình daïng raõnh puly ñöôïc choïn coù caùc kích thöôùc nhö hình 3.6 Hình 3.6: Raõnh puly Kieåm tra ñieàu kieän baùm cuûa caùp treân puly: Caùc tröôøng hôïp kieåm tra: Laøm vieäc vôùi taûi danh nghóa Laøm vieäc vôùi taûi troïng thöû Chaïy khoâng taûi Laøm vieäc vôùi taûi danh nghóa: Khi laøm vieäc vôùi taûi danh nghóa: vôùi heä soá caân baèng troïng löôïng vaät naâng laø thì tröôøng hôïp tính toaùn laø khi naâng cabin coù taûi töø taàng treät leân. Khi khoâng coù caùp caân baèng thì söùc caêng lôùn nhaát cuûa caùp naâng töø phía cabin vaøo thôøi ñieåm môû maùy seõ baèng: (3.4) Löïc caêng trong nhaùnh caùp treo ñoái troïng laø: (3.5) Trong ñoù: W - caùc löïc caûn chuyeån ñoäng phuï Q, Gcab, -laàn löôït laø khoái löôïng vaät naâng, cabin vaø caùp treo cabin - khoái löôïng cuûa ñoái troïng a -gia toác môû maùy ψ- heä soá caân baèng troïng löôïng vaät naâng - Löïc caûn phuï ñöôïc tính nhö sau: (3.6) Löïc caûn ma saùt ôû caùc daãn höôùng: (3.7) Vôùi: A-chieàu roäng cabin A=1220 mm B- chieàu saâu cuûa cabin B=1400mm h- khoaûng caùch giöõa taâm caùc guoác töïa cabin theo chieàu ñöùng h=3100mm μ- heä soá ma saùt giöõa guoác tröôït vaø caùc daãn höôùng, khi duøng guoác tröôït baèng theùp thì . Vaäy : Löïc caûn ôû caùc puly daãn höôùng: (3.8) Vôùi: ω-heä soá caûn, khi puly laép treân oå laên ω =0,02 α- goùc oâm caùp ôû puly daãn höôùng α=1500 S- löïc caêng toång coäng cuûa caùc ñaàu caùp uoán qua puly daãn höôùng. Hình 3.7: Sô ñoà tính löïc khi laøm vieäc vôùi taûi danh nghóa S2 = Gñt =7500 N , Maø μ- heä soá ma saùt giöõa caùp vaø puly daãn höôùng, μ =0,12 β- goùc nghieâng 2 thaønh beân cuûa puly daãn höôùng Neân Vaäy: Toång löïc caûn phuï : Vì theá : Ñeå traùnh hieän töôïng tröôït caùp treân puli thì caàn phaûi thoûa maõn ñieàu kieän: (3.9) Trong ñoù : laø goùc oâm cuûa caùp treân puli (rad). » 2,26rad μ*- heä soá ma saùt giöõa caùp vaø puly daãn ñoäng coù goùc nghieân β =400 Ta coù Ta coù: Ta thaáy neân vôùi goùc nghieâng cuûa raõnh puli laø thì ñaûm baûo caùp khoâng bò tröôït treân raõnh cuûa puli. Laøm vieäc vôùi taûi thöû: Vì tröôøng hôïp naøy laø thöû taûi tónh neân khoâng coù löïc quaùn tính Ta coù: Ta thaáy neân vôùi goùc nghieâng cuûa raõnh puli laø thì ñaûm baûo caùp khoâng bò tröôït treân raõnh cuûa puli. Laøm vieäc khoâng taûi: Khi naâng ñoái troïng töø vò trí döôùi cuøng. Hình 3.8: Sô ñoà tính löïc trong tröôøng hôïp khi laøm vieäc khoâng taûi (3.10) (3.11) - Löïc caûn phuï ñöôïc tính nhö sau: Löïc caûn ma saùt ôû caùc daãn höôùng: =0 Löïc caûn ôû caùc puly daãn höôùng: =133N - Toång löïc caûn phuï : Vì theá : Ñeå traùnh hieän töôïng tröôït caùp treân puli thì caàn phaûi thoûa maõn ñieàu kieän: Ta coù: Ta thaáy neân vôùi goùc nghieâng cuûa raõnh puli laø thì ñaûm baûo caùp khoâng bò tröôït treân raõnh cuûa puli trong tröôøng hôïp laøm vieäc khoâng taûi. Tính coâng suaát ñoäng cô: Yeâu caàu ñoäng cô trang bò cho thang maùy: Xuaát phaùt töø ñaëc tính laøm vieäc cuûa ñoäng cô thang maùy nhö: laøm vieäc ngaén haïn laëp laïi, yeâu caàu thôøi gian ñoùng môû nhanh, soá laàn ñoùng môû nhieàu, yeâu caàu döøng chính xaùc. Vì vaäy khi choïn ñoäng cô caàn löu yù ñeán caùc ñieåm sau: Tuøy theo toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa thang maùy maø choïn loaïi ñoäng cô moät toác ñoä hay hai toác ñoä. Ñaûm baûo cho thang maùy döøng chính xaùc theo ñuùng yeâu caàu kyõ thuaät. Gia toác môû maùy khoâng ñöôïc quaù lôùn ( a ≤ 1,5 m/s2 ). Ñoäng cô phaûi phuø hôïp vôùi cheá ñoä laøm vieäc ngaén haïn laëp laïi. Thôøi gian môû maùy ngaén. Ñoäng cô phaûi quay ñöôïc 2 chieàu. Keát caáu ñôn giaûn, troïng löôïng nheï, coâng suaát laøm vieäc phaûi ñuû. Kích thöôùc boä tôøi khoâng phuï thuoäc vaøo chieàu cao naâng Vaäy ta choïn boä tôøi duøng puly daãn caùp, ñaët ôû treân ñænh, vaø thoaõ caùc yeâu caàu tính toaùn treân. Coâng suaát ñoäng cô: Coâng suaát caàn thieát cuûa ñoäng cô laép trong boä tôøi thang maùy coù theå xaùc ñònh theo coâng thöùc 4.1[I] (3.12) Trong ñoù: P -löïc voøng treân puly daãn caùp (N) v - vaän toác chuyeån ñoäng cuûa cabin. v = 0,63m/s htñ - hieäu suaát truyeàn ñoäng cuûa boä tôøi. h = 0,6 – 0,8 ñoái vôùi hoäp giaûm toác truïc vit-baùnh vít. Ta choïn htñ = 0,65. hp - hieäu suaát cuûa puly daãn caùp, khi laép truïc treân caùc oå laên thì hp = 0,96 – 0,98. Ta choïn hp = 0,96 Ta tính coâng suaát ñoäng cô trong tröôøng hôïp löïc voøng lôùn nhaát khi naâng cabin toaøn taûi ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc 4.2[I] Pmax = Q + Gcab + Gcaùpcabin + W – Gñt [3.13] = 5000 + 5000 + 153 + 333,3 – 7500 = 2986,3 N Coâng suaát ñoäng cô: Boä tôøi: Caên cöù vaøo coâng suaát ñaõ tính toaùn vaø vaän toác cuûa cabin ta choïn boä tôøi theo catalog cuûa haõng Thyssen Aufzugswerke Elevator Gmbh coù ñoäng cô, hoäp giaûm toác vaø puly daãn ñoäng phuø hôïp vôùi tính toaùn, coøn caùc boä phaän khaùc nhö khôùp noái, phanh…vì chuùng ñöôïc laép thaønh moät boä thoáng nhaát neân ñaûm baûo laøm vieäc ñuùng yeâu caàu kyõ thuaät. Choïn boä tôøi TW63 coù caùc thoâng soá: Hình 3.9: Boä tôøi T63H Puly daãn ñoäng: Ñöôøng kính D=450 mm thoaõ ñieàu kieän D≥ 400mm Beà roäng: b=96mm Hình daïng raõnh puly hình neâm coù goùc nghieâng cuûa caùc thaønh beân β0=400, ñöôøng kính caùp d=10mm Hình 3.10: Bieân daïng raõnh puly daãn ñoäng Puly daãn höôùng: Ñöôøng kính puly daãn höôùng coù theå laáy baèng 70% ñöôøng kính puly daãn ñoäng. Ddh = 0,7.450= 360mm Caùc thoâng soá veà chieàu roäng, bieân daïng raõnh puly töông töï nhö puly daãn höôùng Phanh: Loaïi phahh: phanh 2 maù thöôøng ñoùng Momen phanh lôùn nhaát: 2*90 Nmm Ñóa phanh : 200 mm Löïc keïp cuûa 2 ñieän cöïc: 2*2500N Hình 3.11: Phanh SA3 Ñoäng cô: Tra catalog cuûa haõng Thyssen Aufzugswerke Elevator Gmbh, ta choïn ñoäng cô A4 coù caùc thoâng soá kyõ thuaät sau: Coâng suaát ñoäng cô: 4,5 Kw Soá voøng laøm vieäc: 1360 voøng/phuùt Khoái löôïng: 37,35 Kg Momen laøm vieäc: 31 Nm Momen khôûi ñoäng: 78 Nm Hoäp giaûm toác: Loaïi hoäp giaûm toác: truïc vít –baùnh vít Tæ soá truyeàn: 48:1 Khoaûng caùch truïc: 155mm Khoái löôïng boä tôøi: 370 Kg Hieäu suaát boä tôøi: 0,65 ÷0,76 Soá voøng quay yeâu caàu cuûa puly laø: Tæ soá chung caàn coù ñoái vôùi boä truyeàn: Boä tôøi ñaõ choïn coù ic= 48 Ta thaáy tæ soá truyeàn cuûa hoäp giaûm toác ñaõ choïn vaø tính toaùn coù neân hoäp giaûm toác ñaõ choïn thoaõ yeâu caàu Chöông 4: HEÄ THOÁNG TREO CABIN VAØ ÑOÁI TROÏNG Ñoái vôùi boä tôøi thang maùy daãn ñoäng baèng puly thì vieäc truyeàn chuyeån ñoäng döïa vaøo caùc löïc ma saùt giöõa raõnh puly vaø caùp. Do ñoù yeâu caàu caùc nhaùnh caùp phaûi coù söùc caêng ñeå taïo löïc ma saùt ñeàu treân moãi nhaùnh caùp, vì vaäy yeâu caàu cuûa thieát bò treo laø phaûi taïo ñöôïc löïc caêng ñeàu treân moãi nhaùnh caùp. Thieát bò treo ñöôïc duøng phoå bieán trong caùc thang maùy hieän nay laø heä thoáng loø xo vì coù ñoä tin caäy cao. Hình 4.1: Heä thoáng treo loø xo 1. Thanh keùo 2. Taám chaën 3. Loø xo 4.Taám chaën döôùi 5. Ñai oác Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Caùp ñöôïc ñieàu chænh söùc caêng baèng loø xo 3, neáu moät nhaùnh caùp coù söùc caêng lôùn hôn seõ laøm cho loø xo neùn laïi, daãn ñeán daøi ra cho ñeán khi caân baèng löïc caêng vôùi caùc nhaùnh caùp khaùc. Vì theá löïc caêng treân caùc nhaùnh caùp luoân luoân ñeàu nhau. Nhöôïc ñieåm cuûa heä thoáng treo loø xo laø cabin bò dao ñoäng lôùn khi môû maùy vaø khi haõm maùy. Tính toaùn heä thoáng treo: Thanh keùo: Trong caùc tröôøng hôïp tính toaùn cho cabin thang maùy thì tröôøng hôïp thöû taûi thang maùy ñeå ñöa vaøo söû duïng khi khaùm nghieäm kyõ thuaät laø tröôøng hôïp khung cabin chòu löïc lôùn nhaát. Löïc taùc duïng lôùn nhaát leân daàm treân cuûa khung cabin khi thöû taûi laø: (4.1) Thanh keùo ñöôïc cheá taïo töø theùp CT3 coù giôùi haïn chaûy sch = 240 N/ mm2 Ta coù: (4.2) Vôùi n0 laø heä soá an toaøn, ta choïn n0 = 3. ÖÙng suaát beàn keùo : Dieän tích thanh keùo: (4.3) Vaäy ñöôøng kính cuûa thanh keùo: Ñeå ñaûm baûo ñieàu kieän beàn thì ta choïn d =16 mm Loø xo: - Choïn vaät lieäu laøm loø xo laø theùp croâm- vanadi coù - Tæ soá ñöôøng kính : (4.4) - Heä soá Wahl ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : (4.5) - Ñöôøng kính loø xo: (4.6) Trong ñoù: Pimax= 6667 N [τ] =0,5.1600= 800 N/mm2 Theo tieâu chuaån ta choïn d=12 mm - Ñöôøng kính trung bình cuûa loø xo laø :D= c.d =12.5= 60 mm - Soá voøng laøm vieäc cuûa loø xo: (4.7) Trong ñoù: Pmax - löïc neùn lôùn nhaát loø xo phaûi chòu. Pmax =6667 N. Pmin- löïc neùn nhoû nhaát taùc duïng leân loø xo khi laép, ta choïn Pmin = 2000 N x - chuyeån vò laøm vieäc cuûa loø xo khi chòu löïc töø Pmin ñeán Pmax, choïn x =30 mm G : modun ñaøn hoài tröôït cuûa theùp. G = 8.104 MPa Vaäy: voøng Choïn n=7 voøng - Caùc thoâng soá hình hoïc khaùc: Soá voøng toaøn boä: n0 = n + 2 =7+2=9 voøng Chieàu cao loø xo khi caùc voøng sít nhau: Hs = n0.d =9.12=108 mm Böôùc loø xo khi chöa chòu taûi : (4.8) Trong ñoù: (4.9) Vaäy : Chieàu cao ban ñaàu: H0=pn + 2.d=19,6.7 + 2.12= 161,2 mm - Kieåm tra tính oån ñònh cuûa loø xo: Vaäy loø xo ñang duøng oån ñònh. Hình 4.2: Boä phaän treo Chöông 5: BOÄ GIAÛM CHAÁN Cô caáu giaûm chaán trong thang maùy laø moät thieát bò an toaøn. Cô caáu ñöôïc ñaët döôùi hoá gieáng thang maùy ñeå cabin vaø ñoái troïng ñaùp leân khoâng laøm va ñaäp vaø gaây xoùc cho ngöôøi ôû trong cabin. Trong tröôøng hôïp cabin chuyeån ñoäng ñi xuoáng taàng döôùi cuøng maø boä haïn cheá haønh trình khoâng laøm vieäc thì cô caáu vaãn coù taùc duïng ñôõ ñöôïc cabin vaø giöõ ñöôïc an toaøn. Ngoaøi ra cô caáu coøn ñaûm baûo khoâng cho caùc chi tieát cuûa thang maùy va chaïm vôùi ñaùy hoá gieáng, traùnh gaây hö hoûng. Ta söû duïng cô caáu giaûm chaán loaïi loø xo ñaøn hoài trong thang maùy thieát keá. Ñaây laø cô caáu coù keát caáu töông ñoái ñôn giaûn, laøm vieäc an toaøn, tuoåi thoï cao, ñöôïc söû duïng roäng raõi ñoái vôùi caùc loaïi thang maùy. a) b) Hình 5.1: Giaûm chaán Giaûm chaán baèng loø xo b) Giaûm chaán baèng daàu Löïc taùc duïng leân boä giaûm chaán: Löïc taùc duïng leân cô caáu phaûi ñöôïc tính trong tröôøng hôïp nguy hieåm nhaát töùc laø khi phanh vaø boä haõm baûo hieåm khoâng hoaït ñoäng. Khi ñoù cô caáu giaûm chaán coi nhö chòu hoaøn toaøn löïc taùc duïng do khoái löôïng cuûa cabin vaø taûi troïng naâng lôùn nhaát cuøng vôùi heä soá taûi troïng ñoäng do cabin vaø taûi troïng taùc duïng leân cô caáu. Trong ñoù : amax – gia toác rôi töï do , amax=9,81 m/s2 g- gia toác troïng tröôøng, g= 9,81 m/s2 kn- heä soá xeùt ñeán söï phaân boá khoâng ñeàu kn =1 (vì chæ söû dung 1 giaûm chaán) Vaäy: Tính toaùn boä giaûm chaán loø xo: - Choïn vaät lieäu laøm loø xo laø theùp croâm- vanadi coù - Tæ soá ñöôøng kính : - Heä soá Wahl ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : - Ñöôøng kính loø xo: Trong ñoù: Pmax= 21000 N [τ] =0,5.1600= 800 N/mm2 Theo tieâu chuaån ta choïn d=24 mm - Ñöôøng kính trung bình cuûa loø xo laø :D= c.d =24.6= 144 mm - Soá voøng laøm vieäc cuûa loø xo: [3.6] Trong ñoù: Pmax - löïc neùn lôùn nhaát loø xo phaûi chòu. Pmax =21000 N. Pmin- löïc neùn nhoû nhaát taùc duïng leân loø xo khi laép, ta choïn Pmin = 0 N x - chuyeån vò laøm vieäc cuûa loø xo khi chòu löïc töø Pmin ñeán Pmax, choïn x =100 mm G : modun ñaøn hoài tröôït cuûa theùp. G = 8.104 MPa Vaäy: voøng Choïn n=6 voøng - Caùc thoâng soá hình hoïc khaùc: Soá voøng toaøn boä: n0 = n + 2 =6+2=8 voøng Chieàu cao loø xo khi caùc voøng sít nhau: Hs = n0.d =8.24=192 mm Böôùc loø xo khi chöa chòu taûi : Trong ñoù: Vaäy : Chieàu cao ban ñaàu: H0=pn + 2.d=44,8.6+ 2.24= 316,8mm - Kieåm tra tính oån ñònh cuûa loø xo: Vaäy loø xo ñang duøng oån ñònh. Chöông 6: BOÄ HAÕM BAÛO HIEÅM VAØ BOÄ HAÏN CHEÁ TOÁC ÑOÄ Ñeå traùnh cho cabin rôi xuoáng gieáng thang khi ñöùt caùp hoaëc haï xuoáng vôùi toác ñoä vöôït quaù giaù trò cho pheùp, boä haõm baûo hieåm vaø boä haïn cheá toác ñoä seõ töï ñoäng döøng vaø giöõ cabin treân caùc ray daãn höôùng. Cabin cuûa taát caû caùc thang maùy ñeàu phaûi trang bò boä haõm baûo hieåm vaø boä haïn cheá toác ñoä. Boä haõm baûo hieåm: Ñeå loaïi tröø söï rôi cabin khi bò ñöùt caùc caùp naâng hoaëc cabin taêng toác khi bò hoûng cô caáu naâng thì theo quy phaïm an toaøn, cabin caàn ñöôïc trang bò boä haõm baûo hieåm. Ñoái troïng cuõng ñöôïc trang bò boä haõm baûo hieåm khi toác ñoä cuûa cabin lôùn hôn 1,5 m/s2. Boä haõm baûo hieåm caáu taïo goàm 3 boä phaän chính: thieát bò keïp, cô caáu ñieàu khieån, boä phaän daãn ñoäng. Caáu taïo: Hình 6.1: Sô ñoà haõm baûo hieåm thang maùy Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Trong cô caáu treân thì thieát bò keïp laø caùc neâm 3 chuyeån ñoäng theo caùc guoác töïa 4. Khi boä haõm baûo hieåm laøm vieäc töùc laø khi cabin vöôït quaù giaù trò cho pheùp (cuï theå laø 78m/phuùt) thì caùc neâm 3 ñöôïc keùo bôûi caùc thanh keùo 2 aùp vaøo caùc daãn höôùng. Söï keùo neâm tieáp theo xaûy ra khi cabin tieáp tuïc chuyeån ñoäng do löïc ma saùt giöõa daãn höôùng vaø neâm (töï keùo). Cô caáu ñieàu khieån boä haõm baûo hieåm goàm coù caùc thanh keùo ñöùng 2 gaén baûn leà vôùi caùc ñoøn ngang. Caùc ñoøn ngang ñöôïc laép cöùng treân caùc truïc 1 vaø 5. Caùc truïc 1 vaø 5 quay treân caùc oå ñôõ laép ôû daàm treân cuûa khung cabin. Treân truïc 5 coù laép ñoøn 6, ñoøn naøy ñöôïc lieân keát vôùi caùp 7 cuûa truyeàn ñoäng boä haõm baûo hieåm. Trong sô ñoà thì truyeàn ñoäng cuûa boä haõm baûo hieåm ñöôïc thöïc hieän nhôø boä baïn cheá toác ñoä kieåu li taâm 8, puli cuûa noù noái vôùi moät phanh li taâm ñaët trong thaân cuûa boä haïn cheá toác ñoä. Boä phaän naøy seõ phanh puli 8 vaø caùp 7 naèm treân ñoù vaøo thôøi ñieåm khi toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa cabin ñaït ñeán giaù trò tôùi haïn. Sau khi döøng caùp 7, cabin tieáp tuïc chuyeån ñoäng, ñoøn 6 xoay laøm cho cô caáu ñieàu khieån boä haõm baûo hieåm hoaït ñoäng. Tính toaùn thieát bò keïp: Thieát bò keïp coù coâng duïng giöõ chaët cabin treân daãn höôùng khi bò ñöùt caùp hoaëc khi toác ñoä cabin vöôït quaù giaù trò cho pheùp 15%. Söï haõm cabin ñang rôi laø nhôø löïc ma saùt giöõa maù keïp vaø ray daãn höôùng. Coù nhieàu loaïi : kieåu neâm, kieåu leäch taâm, kieåu con laên. Ta choïn kieåu neâm ñeå tính toaùn trong thang maùy thieát keá. a/ Xaùc ñònh goùc nghieâng α cuûa neâm: Khi heä thoáng phanh an toaøn hoaït ñoäng coù 3 quaù trình xaûy ra: Quaù trình ñoùng neâm: Hình 6.2 : Quaù trình ñoùng neâm Quaù trình töø luùc neâm baét ñaàu tröôït treân maù tröôït con laên cho ñeán khi neâm tieáp xuùc vôùi ray daãn höôùng. Luùc naøy neâm chòu taùc duïng cuûa caùc löïc nhö hình veõ. P - löïc keùo cuûa thanh ñöùng N1 - phaûn löïc töø maù tröôït con laên F1 - löïc ma saùt giöõa neâm vaø maù tröôït con laên. F1 = f1.N1 f1 - heä soá ma saùt giöõa neâm vaø maù tröôït con laên, f1 = 0,05 ÷0,1 Gn - troïng löôïng neâm Chieáu caùc löïc leân phöông tröôït cuûa neâm: ( P – Gn ).cosa > F1 ( P – Gn ). cosa > f1.N1 = ( P – Gn ).sina . f1 Do P – Gn > 0 neân ta ñöôïc: f1 < cotga Þ Quaù trình chuyeån tieáp: Töø khi neâm baét ñaàu tröôït treân ray daãn höôùng. Löïc taùc duïng leân neâm ñöôïc theå hieän nhö hình 6.3 F2 : löïc ma saùt giöõa neâm vôùi ray daãn höôùng. N2 : phaûn löïc töø ray daãn höôùng. Hình 6.3 : Quaù trình chuyeån tieáp. Chieáu caùc löïc leân phöông ngang: åX = N2 – N1.cosa + F1.sina = 0 N2 = N1.(cosa - f1.sina ) Ñeå neâm ñöôïc giöõ chaët vaøo ray daãn höôùng thì F2 > F1.cosa, töùc laø maù tröôït con laên seõ tröôït töông ñoái so vôùi neâm nhieàu hôn laø giöõa neâm so vôùi ray daãn höôùng. Ta coù: F2 = f2 . N2 = f2 . N1 . (cosa - f1.sina ) f2 . N1 . ( cosa - f1.sina ) > f1.cosa . N1 f2.( 1 – f1.tga ) > f1 Do tga 0 Ñieàu kieän ñeå F2 > F1.cosa laø f2 > f1 Ta choïn: f1 = 0,05; f2 = 0,25 Quaù trình ñoùng chaët neâm: Quaù trình xaûy ra töø khi maù tröôït con laên tì vaøo neâm taïo thaønh moät khoái cuøng tröôït treân ray daãn höôùng ñeán luùc döøng laïi, luùc naøy troïng löôïng buoàng thang maùy aùp leân neâm thoâng qua maù tröôït con laên, trong luùc ñoù löïc P khoâng coøn taùc duïng . Hình 6.4 : Quaù trình ñoùng chaët neâm Phöông trình chuyeån ñoäng khi phanh: V22 – V12 = 2.a.s Taïi thôøi ñieåm cô caáu thaéng cô taùc ñoäng laø luùc vaän toác cabin vöôït quaù toác ñoä ñònh möùc 15%. V1 = V . 1,15 = 0,63.1,15=0,7245 m/s Taïi thôøi ñieåm phanh döøng treân ray daãn höôùng V2 = 0 Ñoaïn ñöôøng phanh cho pheùp : S = (150÷200)mm, choïn S=150 mm Vaäy : Ñieàu kieän ñeå cabin döøng haún khoâng coøn tröôït xuoáng phía döôùi: F2 > Pk Vôùi : (6.1) Trong ñoù: Q -taûi troïng naâng cuûa thang maùy, Q = 500 kg Gcabin - khoái löôïng cabin, Gcabin = 500 kg n - soá neâm, n = 4 amax - gia toác lôùn nhaát taïi thôøi ñieåm phanh baét ñaàu hoaït ñoäng, amax = 1,7 m/s2 Ta coù: Ta ñöôïc: F2 = f2 . N2 > 308 Kg N2 > 308 / f2 = 308 / 0,25 =1232 kg Maø: N2 = N1 . ( cosa - f1.sina ) Vôùi : N1 laø aùp löïc cuûa cabin taùc duïng leân neâm N1 = Vaäy: N2 = cotga - f1 ≥ 4,928 cotga ≥ 4,978 a ≤ arctg ( 1 / 4,978 ) = 11,30 Ta choïn : a = 60 Kích thöôùc neâm: Ñeå xaùc ñònh kích thöôùc neâm ta phaûi xaùc ñònh löïc keïp cuûa neâm leân ray daãn höôùng ñoù chính laø löïc ñoái cuûa N2 Pkc = N2 = Pk / f2 = 308 / 0,25 = 1232 N Ñieàu kieän beàn cuûa neâm theo coâng thöùc 5.10[I] (6.2) Trong ñoù: q - aùp löïc laøm vieäc maø neâm phaûi chòu ( kg / cm2 ) Pkc - löïc keïp cuûa neâm leân ray daãn höôùng (kg) b, h - chieàu roäng vaø chieàu cao cuûa beà maët laøm vieäc [q] - aùp löïc rieâng cho pheùp. Ñoái vôùi boä baûo hieåm taùc duïng töùc thôøi thì [q] = 250 – 300 kg / cm2 Choïn chieàu cao laøm vieäc cuûa neâm h = 15 cm Chieàu roäng laøm vieäc cuûa neâm b =4 cm Ta coù : b.h = 4 . 15 = 60 > 4,928 cm2 Boä haïn cheá toác ñoä: Hình 6.5: Boä haõm baûo hieåm 1.Thanh keùo 2.Puly 3. Quaû vaêng 4.Thaân ñôõ 5.Tieáp ñieåm 6.Caàn ñaåy tieáp ñieåm 7.Baùnh coùc 8. Con coùc 9. Caàn ñaåy 10.Truïc chính Boä haïn cheá toác ñoä duøng ñeå taùc ñoäng leân phanh an toaøn ñeå döøng cabin khi toác ñoä haï cabin vöôït quaù giaù trò cho pheùp. Giaù trò cho pheùp naøy lôùn hôn toác ñoä danh nghóa ít nhaát laø 15% vì neáu thaáp hôn thì raát deã xaûy ra hieän töôïng döøng cabin moät caùch ngaãu nhieân. Boä haïn cheá toác ñoä lieân heä vôùi cabin vaø quay khi cabin chuyeån ñoäng nhôø caùp cuûa boä haïn cheá toác ñoä. Boä haïn cheá toác ñoä ñöôïc ñaët trong buoàng maùy ôû phía treân. Ñeå caùp cuûa noù khoâng bò xoaén vaø coù ñuû ñoä caêng ñeå truyeàn löïc ma saùt ta söû duïng thieát bò keùo caêng caùp ñöôïc laép ñaët phía döôùi hoá thang. Sô ñoàcaáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng: a/ Caáu taïo: hình 6.5 b/ Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Khi cabin chuyeån ñoäng seõ laøm cho caùp noái cöùng vôùi tay ñoøn treân cabin tröôït theo vaø daãn ñeán puly 2 quay theo laøm cho hai quaû vaêng 3 gaén trong puly quay sinh ra löïc ly taâm coù xu höôùng ñaåy quaû vaêng quay trong baùn kính thích hôïp ñaõ ñöôïc tính toaùn vôùi toác ñoä bình thöôøng cuûa cabin. Khi toác ñoä cuûa cabin taêng hôn toác ñoä bình thöôøng cuûa noù 15% thì löïc ly taâm sinh ra trong caùc quaû vaêng thaéng ñöôïc löïc giöõ loø xo , luùc ñoù baùn kính quay cuûa quaû vaêng taêng leân, quaû vaêng taùc ñoäng vaøo caàn 9 giaûi phoùng con coùc 8. Con coùc 8 döôùi söùc keùo cuûa loø xo eùp vaøo baùnh coùc 7, do baùnh coùc 7 ñöôïc laép coá ñònh treân truïc 10 (khoâng xoay ñoàng thôøi vôùi puly maø chæ xoay ñöôïc moät goùc nhoû) neân khi coùc haõm eùp vaøo baùnh coùc laøm baùnh coùc quay moät ñoaïn nhoû roài döøng keùo theo puly 2 cuõng döøng theo. Baùnh coùc taùc duïng vaøo tay ñoøn cuûa boä keïp caùp laøm caùp ngöøng ñoàng thôøi coâng taéc ñieàu khieån ñoäng cô bò ngaét nhôø caàn ñaåy tieáp ñieåm 6 taùc ñoäng vaøo tieáp ñieåm 5. Cô caáu thaéng cô hoaït ñoäng vaø phanh giöõ cabin treân ray daãn höôùng. Trong tröôøng hôïp ñöùt caùp treo thì nguyeân lyù hoaït ñoäng cuõng töông töï nhö treân. Caùp cuûa cô caáu khoáng cheá toác ñoä: Caùp cuûa boä haïn cheá toác ñoä khoâng phaûi chuû yeáu duøng ñeå chòu löïc maø chæ caàn taïo ra moät söùc caêng hôïp lyù nhaèm taïo ñöôïc löïc ma saùt giöõa caùp vaø raõnh puly ñeå puly quay ñöôïc theo chuyeån ñoäng cuûa cabin. Caùp ñöôïc choïn theo kinh nghieäm. Ta choïn caùp coù ñöôøng kính d = 8 mm, loaïi caùp 6x19 theo theo ISO 4344 Standands. Theo keát caáu gieáng thang vaø khoaûng caùch giöõa puly caêng caùp vaø ñaùy hoá thang ta coù chieàu daøi caùp L = 15,8 m. Puly : Ñöôøng kính puly ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc: Dp = e.dc (6.3) Trong ñoù: dc - ñöôøng kính caùp, dc = 8 mm e - heä soá phuï thuoäc vaøo loaïi thang maùy vaø toác ñoä thang maùy, e = 30 Vaäy: Dp = 30.8= 240 mm Löïc neùn caàn thieát cuûa loø xo vaø loø xo giöõ quaû vaêng: Hình 6.6: Sô doà phaân tích löïc Ta coù caùc löïc taùc ñoäng leân boä haïn cheá toác ñoä: Löïc ly taâm quaû vaêng Plt Löïc neùn loø xo PLx Phöông trình caân baèng taïi choát baûn leà A: åMA = PLX.b – 2.Plt.a = 0 Vôùi Plt = m.w2.r = m..r Neân : Ta coù: m- khoái löôïng quaû vaêng, choïn quaû vang coù khoái löôïng m=2 Kg a- khoaûng caùch töø choát A ñeán Plt , a = 70 mm b- khoaûng caùch töø choát A ñeán PLX, b = 35 mm r- khoaûng caùch töø choát A ñeán taâm quaû vaêng, r = 55 mm Vaäy: (N) Neáu keå ñeán söï ma saùt cuûa choát baûn leà cuûa quaû vaêng thì löïc neùn khi ñoù seõ laø: Plx’ =(0,94 ÷0,98)Plx Ta cho