Đề tài Thiết kế thang máy chở khách không buồng máy

rên puly kéo luôn thay đổi 1.8 Sơ đồ 8: Đặc điểm và phạm vi sử dụng: - Tỉ số treo 1:1 - Cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt, bảo dưỡng - Hành trình lớn - Sử dụng cáp hoặc xích cân bằng - Góc ôm của cáp lớn - Tính kinh tế cao - Sử dụng cho loại thang chở hàng và chở người - Khả năng kéo tăng - Kích thước công trình tăng - Làm tăng chiều cao công trình do có thêm phòng máy Kết luận: Dựa vào những phân tích trên và yêu cầu thực tế cụ thể của đồ án, ta chọn sơ đồ động 6. 1.9 Theo sơ đồ đã chọn, ta có sơ đồ như hình vẽ: 1.9.1 Kiểm nghiệm vận tốc: - Vận tốc dài trên bánh cáp: Vcáp=2Vcabin = 2.1,5=3(m/s) - Vận tốc vòng trên bánh cáp: nbánh cáp = nđc/i0 Do không có hộp giảm tốc nên tỉ số truyền i0=1 nên nbánh cáp = nđc =149 (v/ph) - Vận tốc cáp tính theo công thức: Như vậy vận tốc này thỏa mãn vận tốc yêu cầu 1.9.2 Chọn công suất động cơ: a. Trường hợp không tải: Lực vòng trên puly F được tính theo công thức: F=k.(S1-S2) Công suất động cơ tính theo công thức: b. Trường hợp đầy tải: Như vậy: ta chọn động cơ có công suất 8,1 kw(đây là loại động cơ rất mới chưa có trong các tài liệu mà chỉ có ngoài thực tế) với các thông số: 1.10 Kiểm nghiệm công suất động cơ: - Như tính toán phần 9.1, ta đã tính được vận tốc dài của cáp là 3,67 (m/s) - Khi đó thì công suất cần thiết trên trục bánh cáp được tính theo công thức: Vậy động cơ đã chọn là thỏa mãn II. Phương án chọn cabin: Sau đây là một số phương án chọn cabin: 1. Phương án 1: hình 9 * Đặc điểm: Cabin đặt đối xứng trên dầm thép chịu lực, có hai cửa ra vào * Phạm vi sử dụng: thường dùng trong các bệnh viện * Ưu điểm: vào ra bốc dỡ hàng thuận tiện * Nhược điểm: do có hai cửa hai bên cabin nên chi phí tăng, chỉ dùng cho các tòa nhà có hố thang đặt giữa tòa nhà hành lang hai bên. 2. Phương án 2: hình 10 * Đặc điểm: Cabin đặt lệch về phía sau trên dầm thép chịu lực, có một cửa ra vào * Ưu điểm: Giá thành giảm do chỉ có 1 cửa ra vào * Nhược điểm: Vì chỉ dùng một cửa nên cabin phải đặt lệch về phía sau để trọng lượng cabin rơi vào giữa hai dầm chịu lực. Trọng lượng vật nâng đặt ở phía cửa ra nên sàn cabin phải được làm chắc chắn để có thể chịu được lực uốn do trọng lượng vật nâng đặt lệch. 3. Phương án 3: hình 11 * Đặc điểm: Cabin có thêm giá treo như hình vẽ * Ưu điểm: do có thêm giá treo nên độ cứng vững của sàn cabin tăng do có thể giảm bớt kích cỡ của dầm mà vẫn chịu được lực uốn do vật nặng đặt lệch về một phía trên sàn cabin. Nhận xét: theo những phân tích về phương án chọn sàn cabin trên cộng với yêu cầu thiết kế thang chở người cho nên ta chọn phương án 3 do đây là phương án tối ưu nhất. III. Phương án chọn sàn cabin: Thang khách ngoài nhiệm vụ vận chuyển khách còn đòi hỏi có tính thẩm mỹ cao (có một số lựa chọn về màu, loại hoa văn trên mặt sàn ), thuận tiện, an toàn cho hành khách. Do đó sàn cabin phải là loại có hai sàn: sàn tĩnh và sàn động. Sàn tĩnh đặt trên sàn động và nối với sàn động qua hệ thống lò xo để cân tải trọng và giảm chấn. IV. Phương án chọn cửa cabin và cửa tầng: * Một số yêu cầu đối với cửa: Đủ độ cứng vững và độ bền. Cửa được lắp kín khít và có kích thước phù hợp với quy định trong tiêu chuẩn Cửa phải được trang bị hệ thống khóa cửa sao cho hành khách không thể tự mở cửa từ bên ngoài. Khi đóng cửa tầng khóa này tự động sập và chỉ có thể mở được từ bên ngoài bằng dụng cụ chuyên dùng do người điều hành thang sử dụng. Cửa phải có khả năng chống cháy. Đối với loại cửa lùa, đóng mở tự động thì chỉ mở cửa bằng cơ cấu đóng mở đặt trên nóc cabin ngay cả khi cabin đứng trước cửa tầng (hành khách không thể tự mở). Khi đang đóng, nếu gặp chướng ngại vật thì cửa phải tự mở ra và sau đó lại tiếp tục đóng để tránh tình trạng hành khách chưa vào hẳn cabin bị kẹt giữa cửa và gây cháy động cơ của cơ cấu đóng mở cửa. Cửa phải có tiếp điểm điện an toàn để đảm bảo rằng thang máy chỉ có thể hoạt động được khi cabin và tất cả các cửa tầng đã đóng kín và khóa đã sập. * Theo yêu cầu thiết kế cộng với yêu cầu đối với loại thang khách ta chọn loại cửa lùa hai phía. V. Phương án chọn thiết bị an toàn: * Thiết bị an toàn cơ khí trong thang máy có vai trò đảm bảo an toàn cho thang máy và hành khách trong trường hợp xảy ra sự cố như: đứt cáp, cáp trượt trên rãnh puly ma sát, cabin chuyển động với tốc độ vượt quá giá trị cho phép. Thiết bị an toàn trong thang máy bao gồm 2 bộ phận chính: bộ hãm bảo hiểm và bộ hạn chế tốc độ. - Bộ hãm bảo hiểm (phanh): theo nguyên lý làm việc có bộ hãm tác động tức thời và bộ hãm bảo hiểm tác động êm (có độ trượt lớn). Bộ hãm tác động tức thời dùng cho thang máy tốc độ < 0,71 m/s. Theo cấu tạo của bộ phận công tác có hai loại: phanh dạng cam (hình 12), phanh dạng nêm(hình 13) (bộ hãm bảo hiểm dạng cam chỉ dùng cho thang máy chở hàng loại nhỏ). Đối với thang máy có tốc độ trên 1 m/s thường được trang bị phanh tác động êm với bộ phận công tác dạng nêm hay má kẹp. - Bộ hạn chế tốc độ: khi cabin hạ với tốc đọ vượt quá giới hạn cho phép, bộ hạn chế tốc độ qua hệ thống tay đòn tác động lên bộ hãm bảo hiểm để dừng cabin tựa trên các ray dẫn hướng. * Theo những phân tích trên, ta chọn loại phanh nêm, bộ hạn chế tốc độ kiểu phẳng. VI. Phương án chọn cơ cấu dẫn hướng: Như chúng ta đã biết, cơ cấu dẫn hướng của thang máy là hệ thống các thanh ray. Ray có hai loại cơ bản: cán định hình, thép định hình đã được tiêu chuẩn hóa lắp với nhau. Ngoài hai loại trên thì còn có ray dạng thép góc, thép chữ U, ống thép ...( đối với loại thang máy chở hàng loại nhỏ): - Ray bằng thép cán định hình, đã được tiêu chuẩn hóa, mặt bên được mài, bề mặt được gia công cơ. - Ray làm bằng thép định hình chữ L có độ dài cỡ 6 m/ 1 thanh. Loại ray này thường dùng cho thang máy chở hàng có tốc độ thấp, tải trọng nhỏ. ị Theo yêu cầu đối với loại thang máy chở khách, ta chọn loại ray là thép cán định hình dạng chữ T. VII. Phương án chọn cơ cấu ngàm dẫn hướng: Ngàm dẫn hướng có tác dụng dẫn hướng cho cabin và đối trọng dịch chuyển dọc theo ray dẫn hướng và khống chế độ dịch chuyển ngang của cabin và đối trọng trong giếng thang sao cho nó không vượt quá giá trị cho phép. Có hai loại ngàm dẫn hướng: ngàm trượt và ngàm con lăn: - Ngàm trượt có loại ngàm trượt tự lựa. Ngàm trượt thường dùng cho loại thang có tốc độ không cao. - Ngàm con lăn: cấu tạo như hình vẽ. Có ưu điểm là cho phép giảm được ma sát và giảm độ ồn và khả năng va đập khi cabin đi qua điểm nối giữa các đoạn ray dẫn hướng. Loại ngàm này thường dùng cho thang máy có tốc độ cao. ị Theo những phân tích trên, ta chọn loại ngàm con lăn. Chương III Giới thiệu vài nét về loại động cơ mới I. Giới thiệu: Đây là 1 loại động cơ không hộp số với động cơ nam châm vĩnh cửu giành cho thang máy tốc độ cao. Sản phẩm động cơ nam châm vĩnh cửu có một không hai này và hệ thống phanh hai đĩa kép đối với động cơ thang máy tạo ra khả năng cải thiện rất nhiều như: năng suất cao hơn, tiện nghi tốt hơn ... Cải tiến năng suất và sự phản hồi: Bởi vì nó không yêu cầu một dòng điện kích từ, cho nên động cơ nam châm vĩnh cửu làm cho năng suất, phản hồi nhanh hơn so với các loại động cơ truyền thống. Hơn nữa, động cơ nam châm vĩnh cửu duy trì mức hiệu suất không cần quan tâm đến số cặp cực. Di chuyển thoải mái hơn: Động cơ này tạo cho nó khả năng khử mức ồn xuống thấp hơn các động cơ truyền thống. Hơn nữa, động cơ này còn nổi bật bởi khả năng phản hồi nhanh tính từ khi nó được yêu cầu không có kích từ. Hơn nữa, còn làm giảm tiếng ồn và rung động khi chạy và làm cho khách hàng có một phương tiện tiện nghi hơn. Mô tơ động cơ PM nhỏ hơn và gọn hơn so với động cơ truyền thống. Động cơ PM cho phép sự bố trí đa cực và kết quả là làm cho kết cấu của máy gọn hơn. Cũng thời gian này, độ cao của động cơ cũng giảm bởi hệ thống phanh đĩa kép. Kết quả của sự cải tiến này khi so sánh với các loại trước đây:a) Tiết kiệm năng lượng b) Giảm tiếng ồn và rung động c) Cỡ nhỏ hơnd)An toàn hơn Sự thuận lợi này có được nhờ rất nhiều nhân tố đó là: rô to không yêu cầu kích từ, tiếng ồn đã được khử và thiết kế mô tơ có hiệu suất cao đã được sử dụng. Động cơ PM cho thang máy tốc độ cao: Các thang máy yêu cầu động cơ kéo với rung động quay ít hơn theo yêu cầu tạo nên sự di chuyển êm, ít ồn và kết cấu phòng máy. Những cải tiến gần đây để có được hiệu suất cao đã làm cho luồng mật độ của nam châm và lực cưỡng bức tăng cao. Chúng tôi đã phát triển một loại động cơ không hộp số cho các thang máy cao tốc bằng sự nghiên cứu rộng rãi loại động cơ nam châm vĩnh cửu. Thang Mitsubishi là thang sử dụng đầu tiên công nghệ động cơ nam châm vĩnh cửu. Sau đây là một số nét chính về động cơ này: (1) Giảm rung động quay, Hiệu suất của động cơ nam châm vĩnh cửu cao.(2) Sự khám phá về vị trí các cực nam châm và điều khiển động cơ (3) Động cơ kéo sử dụng mô tơ nam châm vĩnh cửu và hệ thống bánh phanh kép. ở đây chúng tôi mô tả sự phát triển của động cơ nam châm vĩnh cửu và điều khiển của nó, bao gồm cả sự phát triển của hệ thống phanh bánh kép làm cho động cơ kéo nhỏ hơn. II. Đặc điểm kĩ thuật của động cơ kéo PM: Bảng 1 chỉ ra những đặc điểm phát triển mới của loại động cơ không hộp số. Nó phụ thuộc vào tốc độ cáp, dưới đây là hai loại động cơ đã được phát triển. Hệ thống đĩa phanh được kết hợp để hỗ trợ cho sự nhỏ gọn của động cơ kéo. Những loại này có công suất từ 25-40 kw và phanh là như nhau. Tốc độ cáp 120-240m/min Tải trọng max 1,600kg Động cơ 25kw: 120,150m/min 40kw: 180-240m/min Phanh Phanh đĩa 2 lõi, 2 píttông  Bảng 1. Đặc điểm kỹ thuật của động cơ kéo III. Sự phát triển của động cơ PM ở đây chúng tôi mô tả ngắn gọn về công nghệ động cơ, lấy loại 40 kw làm ví dụ: 3.1 Đặc tính kỹ thuật của động cơCông suất: 40kWTốc độ cáp: 251v/p3.2 Chi tiết về nam châm vĩnh cửu: Chúng tôi sử dụng loại nam châm đất hiếm mà mật độ luồng nam châm cao và lực cưỡng bức (lực hút) lớn. Có 3 loại vật liệu chính sử dụng để chế tạo châm vĩnh cửu là SmCo(samarium), neodymium (Nd) và praseodymium (Pr), tất cả các đặc Bảng 2. So sánh các loại nam châm đất hiếm tính của nó đã được mô tả ở trên. Trong đó Nd được sử dụng nhiều bởi vì khi năng lượng lớn nhất ngày càng tăng, nó sẽ trở nên có hiệu lực hơn cho sự ....Bảng 2 mô tả sự so sánh giữa các vật liệu. 3.3 Miniaturization methodPhương thức chung để ... một động cơ là để sắp xếp thiết kế đa cực như hình 1. Điều này là làm giảm kích thước lõi, độ dài đầu cuộn dây Năng lượng được cung cấp tần số được tăng lên nhờ sự sắp xếp đa cực, nhưng số cặp cực có thể được lựa chọn tùy ý do gần đây sự phát triển của công nghệ nguồn điện tử đã mở rộng khoảng tần số thực hiện của bộ đổi điện hiện đại, do đó có thể loại trừ giới hạn tần số khi thiết kế động cơ. Từ khi có sự giới hạn về kích thước của vật liệu nam châm, there is a limit to the pole-arc length to be covered by one magnet and the pole lower limit value can be determined(đã có một sự giới hạn tới độ dài cung cực được kiểm soát bởi 1 nam châm giá trị giới hạn thấp hơn của cực có thể được thiết lập. Ngoài ra, khi số cực tăng, số thành phần và số quá trình và sản xuất tăng. số cặp cực được lựa chọn giữ cho những điểm này trong khả năng tính toán. Đối với những động cơ điện cảm ứng truyền thống thường sử dụng động cơ kéo có một số giới hạn cho sự ... bởi vị lực và hiệu suất của động cơ giảm khi số cực tăng. Nhưng, với động cơ đồng bộ, sự hoạt động với hiệ lực cao đạt được mà không quan tâm đến số cặp cực. Bảng 3 mô tả sự so sánh giữa động cơ điện cảm ứng và động cơ nam châm vĩnh cửu. Động cơ điện Động cơ PM Power factor 63% 94% Hiệu suất 90% 92% Volume 100%(Base) 65% Bảng 3. Sự so sánh giữa động cơ điện cảm ứng và động cơ PM 3.4 Kết cấu và vỏ của rô to Mặc dù độ dày của nam châm đất hiếm đã được cải tiến, vẫn rất khó để tự nó tạo ra lỗ thủng(hole). Do đó, Mitsubishi đã gắn nam châm đó với miếng đệm không từ tính. Do sự hạn chế về kích cỡ của khối, rất nhiều nam châm đã được sắp xếp theo các hướng khác nhau trên trục tọa độ cho mỗi cực. Nam châm được làm theo cấu trúc này do đó nó không bị ảnh hưởng tới bởi các nhân tố như không khí bên ngoài (khí hóa học, hơi ẩm, vv). 3.5 Khả năng chống lại sự khử từ Từ tính được phân loại theo các dãy đảo ngược hay không thể đảo ngược phụ thuộc vào tỉ lệ trường từ tính (hình 2). Từ tính này đễ dàng bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ của nam châm, khi nhiệt độ cao hơn, khoảng đảo ngược sẽ hẹp hơn. Bởi vậy, chúng tôi giữ nhiệt độ thấp nhất có thể để điện kháng của mô tơ được tính đến vì vậy trường từ đối lập gây ra bởi dòng ở vỏ sắt sẽ không vượt quá khoảng bị đảo lộn và hiện tượng khử từ sẽ không xảy ra. Hơn nữa, trong mạch ngắn kiểm tra cho mô hình, Mitsubishi đã xác nhận được rằng sự khử từ không xảy ra. 3.6 Biện pháp khắc phục tiếng ồn do mô men quay của máy gây ra Nếu điện áp cảm ứng trong mô tơ là hàm điều hòa, luồng điện cao đi qua gây ra sự khác biệt trong sóng điện áp hình sin của nguồn điện, điều này gây ra sự rung động. Từ khi động cơ kéo thang máy yêu cầu ít rung động hơn mô men quay êm hơn, chúng tôi đã bố trí cốt trong rãnh xiên để cải thiện hình dạng sóng. Kết quả đạt được thể hiện ở hình 4. IV. Điều khiển động cơ PM Hình 5 mô tả hệ thống điều khiển động cơ cho thang máy tốc độ cao sử dụng động cơ PM. Máy đổi điện này cho phép động cơ PM cung cấp tốc độ chính xác và mô men xoắn bằng điều khiển phản hồi, nó điều khiển tốc độ như một tín hiệu trả lại, và bằng mạch điện yếu, điều khiển dòng ra và vị trí cực như là một tín hiệu trả lại. Điều này tạo điều kiện cho sự di chuyển của thang tốt hơn.So sánh với loại động cơ điện cảm ứng, điều khiển động cơ PM đơn giản hơn, vì vậy thời gian bị mất cho khởi động có thể được giảm và hiệu suất cao của động cơ có thể đạt được khi mà dòng cảm ứng trở nên không cần thiết. Bộ đổi điện điều khiển điện áp ra giữ ở mức không đổi bằng điều khiển phản hồi, mà sử dụng điện áp ra như là một tín hiệu phản hồi. Về sản phẩm động cơ PM, chúng tôi đã mô tả những đặc tính mới trong hệ thống điều khiển được dùng. 4.1 Mạch điều khiển Một động cơ PM sinh ra luồng trường từ tính khi quay nam châm vĩnh cửu và cho phép dòng điện chạy trong lõi, Mô men xoắn của động cơ được tính theo công thức sau: Bởi vậy, mô men xoắn phụ thuộc vào vị trí cực từ. 4.2 Tìm vị trí cực nam châm Để điều khiển động cơ PM, phải tìm ra vị trí của cực nam châm. Bởi vậy, trong việc tìm vị trí cực nam châm, chúng tôi sử dụng mã hóa độc nhất với hai hàm: 1. Hàm thứnhất là sự mã hóa tuyệt đối mà tìm ra vị trí tuyệt đối tại mỗi góc điện 45 độ 2. Hàm thứ hai là mã hóa lớn hơn mà đầu ra có hai cụm tín hiệu và tín hiệu 0 cho mỗi nhịp trong 1 vòng quay 4.3 Vị trí cực nam châm đúng Khi tập hợp các mã hóa đó trong động cơ kéo, luôn có lỗi ở vị trí tuyệt đối của cực. Nhưng thậm trí nếu giá trị này là quá nhỏ góc cơ sai, Nó có thể gây ra lỗi nhiều lần cho góc điện, kết quả là trong sự tìm kiếm khắt khe có lỗi. Việc sai sót trong tìm kiếm vị trí cực từ làm hỏng quá trình điều khiển mô men xoắn, nó có thể làm ảnh hưởng tới qua trình chuyển động của thang máy. Do đó, một mạch có vị trí cực đúng, mà đánh giá lỗi vị trí của cực từ tình trạng của cabin đã được sử dụng. 4.4 Hình dạng sóng chạy Hình 6 mô tả hình dạnh sóng cho sự hoạt động của cabin V. Một vài nét sơ bộ về động cơ kéo này Phương thức chung cho việc giảm kích thước động cơ là sắp xếp đa cực. Kết quả là làm giảm kích thước của lõi và độ dài đầu lõi. 5.1 Vùng nhô ra của động cơ kéo Đối với động cơ cảm ứng điện từ truyền thống sử dụng động cơ kéo có một số giới hạn trong việc giảm kích thước bởi vì nhân tố năng lực và hiệu suất giảm khi số cực tăng. Nhưnh đối với động cơ đồng bộ, hiệu suất hoạt động cao đã đạt được mà không cần quan tâm đến số cặp cực. Bảng 3 mô tả sự so sánh giữa hai loại động cơ. VI. Phanh 6.1 Hệ thống phanh Loại máy này sử dụng 1 hệ thống phanh kép với hai đĩa phanh như là sự lựa chọn đối với phanh trống. ở đây, chúng tôi so sánh phanh trống này sử dụng cho động cơ kéo không hộp số với hệ thống phanh đĩa kép. Bảng 4 mô tả những đặc tính riêng biệt này: Bảng 4. So sánh các hệ thống phanh Phanh trống Phanh đĩa Sự xếp đặt tốt rất tốt Độ bền tốt tốt Hiệu suất tốt rất tốt 6.2 Cấu trúc lõi Kích thước ngoài của phanh quyết định bởi kích cỡ cuộn dây. Đối với loại phanh này, a clapper-type coil with a small external size was adopted(một loại cuộn quả lắc với kích thước ngoài nhỏ đã được chấp nhận). Fig.9 shows a lever brake using a clapper-type coil(Hình 9 mô tả đòn bẩy của phanh sử dụng cuộn clapper type ). Since the external surface of the coil is determined by the coil stroke and absorptivity, it is required to use a coil with an external surface as small as possible taking layout and maintenance into consideration(Từ khi bề mặt ngoài của cuộn dây được xác định bằng đòn cuộn dây và lực hút). Through the adoption of a clapper- type coil(Thông qua sự chấp nhận sử dụng cuộn dây loại quả lắc), the coil stroke has been drastically reduced compared with the conventional solenoid coil(đòn cuộn dây đã được giảm mạnh so với các loại cuộn dây lõi thép truyền thống). 6.3 Coil stroke reduction (Sự giảm đòn cuộn dây) A floating-type brake was adopted as an alternative to the lever-type to further reduce coil stroke(Loại bánh phanh để nổi đã được dùng như là một sự lựa chọn đối với loại đòn bẩy này để giảm nhiều hơn đòn cuộn dây). Fig.10 shows the external drawing of a floating-type disk-brake(Hình 10 mô tả bản vẽ ngoài của loại đĩa phanh nổi(tự do)). With this arrangement(Với sự bố trí như vậy), the stroke was further reduced to 40% compared with the lever-type because backlash and loss around the lever support pin and the lever deflection were negligible(thì đòn đã giảm 40% so với loại đòn bẩy bởi vì khe hở và sự thiệt hại cho pin và sự chệch hướng đòn bẩy là không đáng kể). VII. Kết luận Kết quả đã chứng minh bởi việc sử dụng loại động cơ kéo này:(1) Loại động cơ này không cần dòng kích từ. Kết quả này trong việc cải tiến việc chạy và điều khiển.(2) Tiếng ồn tần số chung cao có thể gây ra sự khó chịu đã được giảm đối với động cơ PM. Điều này tạo điều kiện giảm tiếng ồn và rung động (3) Qua việc sử dụng động cơ và hệ thống phanh đĩa kép, cỡ của động cơ kéo đã được giảm tạo khả năng cải tiến hình dáng cho động cơ. Chương IV Tính một số cơ cấu I. Tính trạm dẫn động: Theo yêu cầu thiết kế có các số liệu sau: * Sơ đồ trạm dẫn động: * Tải trọng nâng: * Chiều cao nâng: do yêu cầu thiết kế là 10 điểm dừng, với chiều cao mỗi tầng 3 m. Vậy chiều cao nâng H=10*3=30 m. * Sau đây để hiểu rõ về yêu cầu thiết kế thang máy không buồng máy, chúng ta có thể xem mô hình sau: II. Tính và chọn cáp * Theo yêu cầu an toàn, cáp được tính theo lực kéo đứt theo công thức: 2.1. Tính lực kéo đứt: Lực kéo đứt của những loại cáp thông dụng nhỏ hơn tổng lực kéo đứt của các sợi cáp từ 15á80%. Vì vậy có thể xác định lực kéo đứt gần đúng theo công thức sau: 2. 2. Tính lực căng dây lớn nhất: a. Trường hợp máy đầy tải: bỏ qua lực ma sát b. Trường hợp máy không tải: Nhận xét: Trong cả hai trường hợp lực vòng trên puly ma sát không đổi do đó động cơ làm việc rất ổn định c. Tính chính xác Smax: d. Chọn cáp: - Xác định hệ số an toàn n: Đối với thang máy chở người, theo bảng (2.1) tài liệu tham khảo số [] ta được n=9 - Tính lực kéo đứt của cáp theo lực căng tối đa trong dây cáp: - Chọn kết cấu của cáp: + Theo bảng ... ta chọn loại cáp AK-P 6 ´ 19 = 114 + Trong đó: - Xác định đường kính cáp: theo bảng ... tài liệu tham khảo [] ta tra được đường kính sợi cáp là: Chương V thiết kế phanh I. Phân tích và chọn vị trí lắp đặt * Tất cả các cơ cấu máy trục đều có bộ phận phanh hãm hoặc khóa dừng, nhất là những cơ cấu có vận tốc cao. Đối với thang máy, phanh có nhiệm vụ để dừng cabin đúng tầng theo yêu cầu của hành khách, cho phép thang máy ở trạng thái treo. * Về vị trí đặt phanh thì do yêu cầu thiết kế thang máy không buồng máy với loại động cơ mới không có hộp giảm tốc bao gồm trong nó cả phanh, puly cho nên phanh nhất thiết phải ở trục động cơ. * Để thiết kế phanh ta cần hai dữ kiện: - Mô men phanh Mph - Đường kính bánh phanh * Về loại phanh được dùng ở đây (trong động cơ) là phanh đĩa kép. II. Tính mô men phanh: * Như chúng ta đã biết, quá trình phanh là quá trình đưa toàn bộ cơ cấu chuyển động trở về trạng thái tĩnh. Khi bắt đầu phanh, động cơ phải được ngắt khỏi dòng điện. Để làm cơ cấu đứng yên, cần có một mô men phanh đủ lớn để thắng được trọng lượng nâng, quán tính của cơ cấu. Tức là tạo ra một gia tốc âm để đưa toàn bộ hệ thống trở về trạng thái tĩnh sau một khoảng thời gian tph . * Đối với thang máy, quá trình phanh khi hạ vật nguy hiểm hơn khi nâng vật. Bởi vì khi hạ vật, mô men tĩnh do khối lượng của cabin và tải trọng gây ra có xu hướng làm cho cabin tiếp tục chuyển động còn khi nâng vật thì không. Do đó, khi thiết kế phanh, ta cần tính toán phanh trong trường hợp nguy hiểm nhất. Khi đó, mô men phanh cần tạo ra phải bằng tổng của mô men tĩnh do trọng lượng của vật nâng cộng với mô men động do quán tính của các khối lượng chuyển động thẳng và các khối lượng quay. * Ta có thể tính mô men phanh theo công thức trên khi biết thời gian phanh hoặc gia tốc phanh tuy nhiên ta cũng có thể tính gần đúng theo công thức sau: Mô men tĩnh tính theo công thức: Thay tất cả các thông số trên vào công thức (4.4) và (4.5) ta được: III. Thiết kế phanh: * Nhận xét: Theo tính toán trên, cộng với yêu cầu thiết kế, ta tính toán cho loại phanh áp trục cụ thể trong trường hợp này là phanh đĩa kép. Cấu tạo phanh được mô tả trong hình sau: * Tính toán: Cấu tạo phanh được mô tả trong hình sau: Với: - Rt: bán kính trong mặt ma sát chọn theo yêu cầu kết cấu - Rn : bán kính ngoài mặt ma sát tính theo công thức: Để đảm bảo bôi trơn tốt: -A: Lực dọc trục để tạo ra mô men phanh yêu cầu tính theo công thức: - Kiểm tra áp suất (p) trên mặt ma sát theo công thức: * Các kích thước cơ bản của phanh: - Khe hở giữa các đĩa phanh - Bề dày đĩa kim loại - Bề dày lót ma sát chương VI Tính thời gian phanh mở máy I. Tính thời gian phanh: - Công thức tính mô men phanh: Trong đó: II. Thời gian phanh khi nâng cabin: Khi nâng: Thay các giá trị đã biết vào công thức (5.5) ta được thời gian phanh khi nâng vật tph=0,026s: III. Thời gian phanh khi hạ cabin: Khi hạ: Thay các giá trị đã biết vào công thức (5.5) ta được thời gian phanh khi nâng vật tph=0,076s: IV. Tính thời gian mở máy: * Do động cơ được dùng ở chế độ 1 tốc độ n = 149 (v/p) * Công thức tính thời gian mở máy tương tự như công thức tính thời gian phanh: - Khi nâng cabin: - Khi hạ cabin: chương VII Tính toán bộ hạn chế tốc độ I. Giới thiệu về bộ hạn chế tốc độ kiểu phẳng: * Khi hạ cabin với tốc độ vượt quá giá trị cho phép, bộ hạn chế tốc độ qua hệ thống tay đòn tác động lên bộ hãm bảo hiểm để dừng cabin tựa trên các ray dẫn hướng. Giá trị hạ cho phép của tốc độ hạ cabin lấy tùy theo loại thang máy theo quy định trong tiêu chuẩn. * Khi cabin chuyển động, bộ hạn chế tốc độ cũng quay theo do cáp của bộ hạn chế tốc độ có liên hệ với tay đòn của bộ hãm bảo hiểm gắn trên cabin. Cáp của bộ hạn chế tốc độ là một vòng khép kín, phía trên lắp với puly của bộ hạn chế tốc độ, phía dưới lắp với puly của thiết bị kéo căng (xem hình dưới). Thiết bị căng cáp của bộ hạn chế tốc độ được lắp ở dưới hố thang, bộ hạn chế tốc độ được lắp đặt ở điểm cao nhất trong giếng thang. * Thiết bị kéo căng (hình 6.1) có tác dụng đảm bảo cho cáp của bộ hạn chế tốc độ không bị xoắn và có đủ độ căng để truyền lực bằng ma sát (khi chuyển động nó làm bộ hạn chế tốc độ quay theo). Sơ đồ cấu tạo của loại thiết bị kéo căng cáp thông dụng nhất như trong hình vẽ bên. Khung 7 được gắn cứng với ray dẫn hướng 3 của cabin. Dọc theo khung 7 có đối trọng 5 với các ngàm dẫn hướng 8 tựa lên khung 7. Đối trọng 5 treo vào trục của puly 1 để kéo căng cáp 2 của bộ hạn chế tốc độ. Trên khung 7 có vấu 6 còn trên đối trọng 5 có công tắc 4 để khi đứt cáp 2 hoặc hành trình của đối trọng đi quá giới hạn do cáp 2 quá dãn thì vấu 6 chạm vào công tắc 4 để ngắt mạch điện điều khiển và động cơ dẫn động. Trọng lượng của đối trọng 5 phải tạo nên lực căng đủ lớn trên cáp 2 để khi cáp 2 chuyển động theo cabin thì nó dẫn động cho bộ hạn chế tốc độ quay nhờ ma sát giữa cáp 2 và rãnh puly trên bộ hạn chế tốc độ. Một số thang máy có sử dụng đối trọng dưới dạng công xôn để tạo độ căng cần thiết cho cáp hạn chế tốc độ. * Bộ hạn chế tốc độ làm việc theo nguyên lý của phanh li tâm: khi trục quay đạt tới số vòng quay tới hạn, các quả văng gắn trên trục sẽ tách ra xa tâm quay dưới tác dụng của lực li tâm và mắc vào các vấu cố định của vỏ phanh để dừng trục quay. * Theo vị trí của trục quay có bộ hạn chế tốc độ với trục quay nằm ngang và bộ hạn chế tốc độ với trục quay thẳng đứng, trong đó loại trục quay nằm ngang được dùng phổ biến hơn. Kết cấu của bộ hạn chế tốc độ rất đa dạng phụ thuộc vào hãng sản xuất song cũng có nguyên lý làm việc nêu trên. Trên hình (6.2) là sơ đồ cấu tạo của loại bộ hạn chế tốc độ với trục quay nằm ngang. * Trục 16 được gắn cứng với lò xo 15 của bộ hạn chế tốc độ bằng đai ốc. Tr