Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp–
1
Chương 4- CÁC THIẾT BỊ DỪNG VÀ ĐIỀU CHỈNH
VẬN TỐC
§4-1. Thiết bị giữ vật treo
§4-2. Thiết bị phanh hãm
§4-3. Thiết bị liên hợp dừng và hãm phanh
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp–
2
Điều kiện làm việc của cơ cấu nâng đòi hỏi phải có thiết bị
giữ vật treo cũng như điều chỉnh vận tốc nâng hạ một cách
thích hợp. Các cơ cấu khác như cơ cấu di chuyển, cơ cấu
quay, cơ cấu thay đổi tầm với cũng đòi hỏi thiết bị dừng và
pham hãm.
+ Thiết bị dừng là một cơ cấu dùng để giữ vật nâng ở trạng
thái treo. Nó chỉ cho phép trục của cơ cấu quay theo chiều nâng
vật. Thiết bị dừng không phát sinh năng lượng để dừng mà nó
hãm chuyển động theo nguyên lý làm việc. Các thiết bị này
thường dùng phổ biến các loại cơ cấu như các loại khoá dừng,
bánh cóc…
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp–
3
+ Phanh là thiết bị dùng để dừng hẳn chuyển động hoặc
hạn chế tốc độ của cơ cấu. Khác với thiết bị dừng, phanh phải
phát sinh ra năng lượng để khắc phục động năng của máy
hoặc giữ vật ở độ cao nào đấy.
- Phanh phải có mômen phanh đủ lớn với điều kiện làm việc
cho trước của phanh;
M
ph
= n.M

P = N.tgα
F = f.N
f ≥ tgα
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp–
6
+ Nhận xét:
Thông thường hệ số ma sát f ≤ 0,1 nên góc α khá nhỏ.
Như vậy điểm tiếp xúc A rất gần đường nối tâm OO
1
. Khi cơ
cấu bị mòn hoặc biến dạng, cam rất dễ bị lật sang bên kia
đường OO
1
. Do đó cơ cấu khoá ma sát làm việc không an
toàn và ít được dùng trong thực tế.
A’
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp–
7
2. Khoá dừng con lăn
+ Cấu tạo:
+ Nguyên lý làm việc:
Thiết bị này chỉ cho phép quay một chiều và thường được
áp dụng trong cơ cấu nâng hạ cần của cần trục hoặc cần của
máy xúc nhằm hạn chế tốc độ quay của tời nâng hạ cần và giữ
cho cần không bị rơi tự do khi có sự cố.
Hình 4-2. Khoá dừng con lăn.
1. Vành tang;
2. Trục quay;
3. Con lăn;
4. Trục ép;

tg
=ρ<
α
ρ<α
2
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp–
9
- Nghiệm bền vành tang 1 và trục quay 2:
- Chiều dài con lăn lấy theo quan hệ:

Ứng suất dập vành tang 1
tại chỗ tiếp xúc với con lăn:
( )
d21
÷=

d là đường kính con lăn, mm;
N là áp lực tác dụng lên con lăn, N;
[P] là áp lực cho phép trên một đơn vị
chiều dài con lăn, N/mm;
[ ]
p/N
=

Hay:
[ ]
dd
D.d
dD
.E.

Vị trí tương đối của trục bánh cóc (tâm O
1
), vị trí tâm quay
con cóc O
2
và chiều dài con cóc O
2
A để có góc O
1
AO
2
= 90
o
. Khi
đó lực tác dụng lên bánh cóc và con cóc là nhỏ nhất và bằng
lực vòng P.
Hình 4-4. Sơ đồ tính toán cơ cấu bánh cóc.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp–
12

Lực vòng P trên răng bánh cóc
M
x
là mômen xoắn trên trục đặt cơ cấu hãm;
m là mô đun răng bánh cóc;
Z là số răng bánh cóc;
D là đường kính vòng chia bánh răng cóc;
m.Z
M.2
D

M.2
D
M.2
P
xx
==
ψ
≥
].q.[Z
M.2
m
x
m
b
=ψ
- môđun răng bánh cóc, mm
]q.[D.
M.2
m
x
ψ
≥
- môđun răng bánh cóc, mm
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp–
14

Trục con cóc phải kiểm
tra theo sức bền uốn:

Răng bánh cóc còn được kiểm tra theo sức bền uốn:

δ
+
δ
=σ
- [σ’
u
] là ứng suất tổng cho phép
[ ]
uc
3
uc
d.1,0
c.P
σ≤=σ
b = ψ.m là chiều rộng răng bánh cóc;
a = 1,5.m là chiều rộng chân răng bánh cóc;
h = m là chiều cao răng cóc.
P
c
d
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp–
15
+ Nhận xét:

Cơ cấu bánh cóc có khuyết điểm lớn là dễ gây va đập phát tiếng
ồn. Để khắc phục nhược điểm này người ta đã đưa vào sử dụng
cơ cấu bánh cóc giảm tiếng ồn. Khi bánh cóc vừa mới bắt đầu
quay theo chiều hạ vật vòng đàn hồi sẽ kéo con cóc về vị trí làm
việc, con cóc tì vào bánh răng cóc và dừng cơ cấu lại.



Dựa theo kết cấu của phần tử
tiếp xúc, phanh được chia thành:
+ Phanh má (một má và hai má);
+ Phanh đai;
+ Phanh côn hoặc phanh đĩa.

Dựa theo công dụng chia thành:
+ Phanh dừng;
+ Phanh thả.

Dựa theo nguyên lý tác dụng
chia phanh thành:
+ Kiểu hở (thường mở);
+ Kiểu kín (thường đóng).

Dựa theo phương pháp thao tác:
+ Phanh tay (chân);
+ Phanh điện;
+ Phanh điện từ;
+ Phanh thuỷ lực.
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp–
18
2.1. 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:
2. Phanh một má
1. Bánh phanh;

D
.M2
P
ph
==
D.f
.M2
N
ph
=
F = N.f
F là lực ma sát giữa má
phanh và bánh phanh
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp–
20
- Phương trình cân bằng mômen tại O là:
K
I
.L – N.a – P.c = 0
L
P.cN.a
K
I
+
=
⇒
* Khi M
ph
cùng chiều kim đồng hồ
- Tương tự ta có:

II
−
=
Hình 4-6
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp–
22
- Khi M
ph
ngược chiều kim đồng hồ:
* 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.
α
a
L
O
3
2
F
n
M
ph
1
R
N
K
I
α
h
I

Ta có:
L
.hR
K
I1
I
=
(ngược chiều)
(cùng chiều)
α
===
cos
N
RRR
11
hI = hII = h = a.cosα
L
R.a
KK
III
==
L
.hR
K
II2
II
=
Bé m«n c¬ khÝ luyÖn kim c¸n thÐp–
25
 Kết luận