Bài giảng Kỹ thuật nâng. Vận chuyển - Chương 5: Cơ cấu nâng

Chapter 5 1
KỸ THUẬT NÂNG –VẬN CHUYỂN
CHƯƠNG 5
CƠ CẤU NÂNG
(MOTIVE POWER OF HOISTING 
MACHINERY)
Chapter 5 2
1. DẪN ĐỘNG MÁY TRỤC
( motive power of hoisting machinery)
Dẫn động máy trục
Dẫn động tay Dẫn động máy
Động cơ điện Động cơ đốt trong
Động cơ thủy lực
Động cơ khí nén
Động cơ một chiều
Động cơ xoay chiều
Động cơ xăng 
Động cơ diezen
Chapter 5 3
1. DẪN ĐỘNG MÁY TRỤC(tt)
a) Động cơ điện (The electric drive)
 Động cơ điện 1 chiều (a): kích 
thích song song , nối tiếp, hỗn 
hợp 
=> có khả năng điều khiển 
cao nhưng giá thành lớn.
(D.c motor are provided in three 
standard types by the way they 
are excited. These are the 
series motor, shunt motor, and 
compound motor)
Chapter 5 4
 Động cơ điện xoay chiều (b): có kích thước gọn, giá thành thấp.
 Lồng sóc: mở máy bằng nối sao, tam giác (rẻ hơn) (5).
 Dây cuốn: mở máy bằng điện trở phu (4)ï.
(Distinction is made between squirrel-cage (5) and wound- rotor
a.c. (4) crane motor
-The fact that the speed- torque characteristic of the squirrel- case 
motor is flat as that as of the shunt motor in handling rated loads 
indicated that the speed changes but little with load. Squirrel-
case motors are the most reliable and inexpensive a.c prime 
mover.
-Wound motors are somewhat heavier and larger than squirrel-
case ones. At the same time, the losses of energy in windings 
during the transient periods are smaller in the former than in 
later)
1. DẪN ĐỘNG MÁY TRỤC (tt)
a) Động cơ điện (The electric drive)
Chapter 5 5
1. DẪN ĐỘNG MÁY TRỤC (tt) 
b) Động cơ đốt trong 
( internal combustion device)
 Động cơ xăng (petrol engine)
 Động cơ điezen. (diezel engine)
=> Máy có phạm vi hoạt động lớn.
Chapter 5 6
1. DẪN ĐỘNG MÁY TRỤC (tt)
c) Động cơ thủy lực 
( The hydraulic device)
 Cho phép thay đổi tần số dễ dàng;Cho công suất lớn với kích 
thước nhỏ; Làm việc êm
Hydraulic derive providing motive power for various on hoisting installations are 
being increasingly used nowadays due to the following advantages:
1. Perfect overload-absorbing potentiality permitting the transmission of high 
torques by drive of comparatively small size and low mass.
2. Stepless speed control over a wide range
3. Possibility of a gradual reversing along with frequent and quick speed changes.
4. Automatic safeguarding of the machine and hydraulic drive against overloading.
5. Remote control of the machine, automation and mechanization of the process by 
simple means.
6. Low moment of inertia of rotating mechanical components in spite of high rates 
of acceleration and retardation
7. Possibility of feeding energy to more than one motion simultaneously
8. Stable performance irrespectively of speed.
9. High resistance of constituent component wear
Chapter 5 7
2. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG TAY 
(hand drive hoisting mechanism)
 Gồm hai loại.
 Đặt trên mặt đất: tay quay.
Chapter 5 8
 Đặt trên cao: đĩa xích 
và xích kéo.
2. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG TAY 
(hand drive hoisting mechanism)
Chapter 5 9
2. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG TAY 
(hand drive hoisting mechanism)
Chapter 5 10
2. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG 
BẰNG TAY(tt)
a
DQ
M
tg
.2
.
m.l.P.M
lab
m 1 2 3-4
1 0,8 0,7
The hoisting mechanism consist of a drum spooling 
a rope suspended from which a load which a weigh G
load,
, a 
gear reduction which an aggregate speed ratio i, and a 
means of actuating the drive in the form of a lever or 
operating sheave to which a form P is applied
-Let the radius of the lever or that of operating sheave be l
and the form exerted by a laborer P. then torque applied is
Where m is the number of laborers and is a 
factor allowing for a non-uniform application of 
the force when more than one laborer
When the drive is used on the traveling motion the 
resistance moment on the track wheel axle is
Chapter 5 11
 The speed ratio of the gear train between the input and 
output shafts of the mechanism can be determined from
.M
M
i
lab
tg
Where is the efficiency of the gear train
 Đặc điểm tính toán thiết kế:
Thiết kế bộ truyền cho phép nâng vật với lực tay quay 
đã xác định ( tính tỉ số truyền theo điều kiện lực )
2. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG TAY 
(hand drive hoisting mechanism)
Chapter 5 12
 Cách tính tời quay tay:
Cho : Q, M
Tính : bộ truyền.
1. Chọn (cáp) loại dây: cáp, xích .
2. Sơ đồ mắc cáp => palăng , a.
3. S
max
-> S
đứt
.
4. Tính và chọn dây.
5. Tính các chi tiết.
6. M
tg
?
7. M
p
?
8. i ? => hộp giảm tốc.
9. Phanh (M
f
≥ k.M
x
).
2. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG TAY 
(hand drive hoisting mechanism)
Chapter 5 13
2. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG TAY 
(hand drive hoisting mechanism)
Chapter 5 14
a. Sơ đồ cơ cấu.
Đặc điểm cấu tạo:
1. Hộp giảm 
tốc
2. Phanh
3. Khớp nối
4. Động cơ
5. Tang
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Schematic 
diagram of an 
electrically-
driven hoisting 
mechanism
•-In use are number of typical arrangements for 
connecting the hoisting drum with the reducer
Chapter 5 15
 Sơ đồ nối đầu tang với 
hộp giảm tốc:
a. Khớp răng dài: cho phép lệch 
trục, dễ lắp, kích thước lớn.
- The hoisting drum independently supported by two bearing is 
connected to the reducer through a coupling. Since the drum bearings 
are independent of the reducer housing, a shaft misalignment is likely 
to occur during assembly. The possible misalignment can be corrected 
by using a coupling of the adequate type, e.g, the tooth coupling 
tolerating considerable shaft misalignment
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 16
 Sơ đồ nối đầu tang với hộp giảm 
tốc:
b. Trục 2 ổ đỡ: kích thước nhỏ, nặng=> 
không cho phép lắp riêng => ít 
dùng.
More compact are the drives in which two or three bearing are use 
support the hoisting drum shaft which function as the reducer output 
shaft at the same time
-Unfortunately, a two bearing shaft is rather heavy and, 
further more, any inaccuracy in positioning a shaft bearing 
interferes with the meshing of reduction gears
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 17
 Sơ đồ nối đầu tang với hộp giảm tốc:
c. Trục 3 ổ đỡ: đòi hỏi lắp ráp chính xác 
=> không cho phép lắp riêng => ít 
dùng.
-A triple- supported shaft is even more vulnerable to such 
inaccuracies.
-In either case the reducer cannot be fitted and run in 
separately from the drum, preventing thus the use of standard parts. 
Consequently, the two arrangements have failed to spread 
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 18
 Sơ đồ nối đầu tang với hộp giảm tốc:
d. Bánh răng hở lắp trên trục tang.
e. Bánh răng hở lắp trên vành tang: chỉ uốn. => 
dùng trong quay tay.
In some arrangements the torque is to the 
drum through an unguarded single gear train. The 
gear is secured either to the drum shaft (d) or to 
drum directly (e), then shaft is subject to a bending 
load only
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 19
 Sơ đồ nối đầu tang với hộp 
giảm tốc:
f. Ổ tựa trục tang đặt vào đầu ra hộp 
giảm tốc => kích thước gọn => là 
phương án hợp lý nhất.
Promising is an arrangement where one of the drum shaft 
bearing is located inside the reducer output shaft extension (f). It is 
compact, provides for designing the shafts as statically determinate, 
and enables the use of standard unit
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 20
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG 
BẰNG ĐIỆN(tt)
Chapter 5 21
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 22
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 23
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 24
 Lưu ý các thông số tính toán trong cơ cấu nâng.
 Công suất động cơ:
=> N=KW
N
đc
≥ N
1
+ CĐ% cho trước => N
đc
, n
đc
, CĐ%.
 Tỉ số truyền:
 m/ph :V kg; :Q
)kw(
.102
V.Q
N
n
1
n
g
đc
tg
dc
va
D
n
n
n
i
.
.
.
1
g1
g1
g1
n
tg
D.
v
D.
v.a
n
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 25
 Trình tự tính toán cơ cấu nâng dao động bằng điện.
Cho : Q, H, Vn , CD%.
Tính : đặc điểm là đảm bảo vận tốc 
=> trình tự:
 Bước 1 bước 5: giống với các bước tính tóan cơ cấu nâng 
dẫn động bằng tay
 Bước 6 : Động cơ: => Nđc
 Bước 7 : Hộp giảm tốc 
 Bước 8 : Phanh
 CD% ; (m/ph) v ; (kg) Q :Với
)kw(
.102
V.Q
N
n
r
tg
dc
n
n
i
tg
dc
n
n
i
kMM
f
t
f
.
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 26
 Qúa trình mở máy trong cơ cấu nâng.
 Hạ:(-) Nâng :)(
21
ddtdtm
MMMMMM
...2
.
ia
DQ
M
tg
t
m
n
phu
t.60
v
.
g
Q
j.mQï Q máy Mở* 
phu
.i.a.2
D.Q
M
tgphu
d
1
i.a
n.D.
v
i
n
n
a
n.D.
a
v
v
dctg
n
dc
tg
tgtgtg
n
(giây) t ; ây)(vòng/gia n ; (m) D
mđctg
.t.i.a.375
n.D.Q
M
m
22
dc
2
tg
d
1
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 27
m
dc
m
i
1
2
iii
t.60
n.2
t
mJ và với
....MMMM
1/31/21d
2
m
iI
2
ii
iii1
tg.4
)D.G(
JMM
m
dcIii
d
t
nDG
MkM
.375
.).(
).2,11,1(.
2
12
m
dcIii
i
t
nDG
M
.375
.).(
2
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 28
 Quá trình phanh trong cơ cấu nâng.
 Quá trình phanh vật đang hạ tương ứng ngược lại với 
quá trình mở máy khi nâng.
 Mở máy tạo gia tốc tương đương trong quá trình 
phanh tạo gia tốc âm.
 Hiệu suất mất mát => tham gia quá trình phanh => 
làm M
f
=> ở tử số.
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 29
 Vậy:
 Chú ý:
Công thức viết cho trường hợp phanh đặt tại trục I 
( động cơ ), nếu phanh đặt ở trục khác thì phải thay trị 
số tương ứng vào chổ của n
đc
và i.
p
dcI
ì
ii*
dc
t.375
n.)D.G(
.kM
p
22
dc
2
*
d
t.i.a.375
.n.D.Q
M
1
vật nâng Khi:(-)vật hạ Khi:)(
*
d
*
d
*
t
*
d
t
*
f
21
MMMMMM
ia
DQ
M
t
..2
..*
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG 
BẰNG ĐIỆN(tt)
Chapter 5 30
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG 
BẰNG ĐIỆN(tt)
Chapter 5 31
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 32
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 33
3. CƠ CẤU NÂNG DẪN ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 
( electrically- driven hoisting mechanism)
Chapter 5 34
Chapter 5 35
 ANY QUESTIONS ?
 ..
 THANK YOU