Nghiên cứu tính năng ma sát của cặp ma sát trong cầu thang

- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN THỊ THU HÀ NGHIÊN CỨU TÍNH NĂNG MA SÁT CỦA CẶP MA SÁT TRONG CẦU THANG MÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY HÀ NỘI - 2012 - 1LỜI CAM ĐOAN Tác giải xin cam đoan các kết quả và các số liệu nêu trong luận văn là do bản thân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS.
- Phan Thạch Hổ Viện nghiên cứu cơ khí và thầy giáo PGS.TS Phạm Văn Hùng Viện Cơ khí, Trường Đại học bách khoa Hà Nội.
- Phan Thạch Hổ Viện Nghiên cứu cơ khí và PGS.TS Phạm Văn Hùng Viện Cơ khí, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội là người đã hướng dẫn và giúp đỡ tận tình từ định hướng đến quá trình thực hiện hoàn chỉnh luận văn này.
- Tác giả bày lòng cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo đã giảng dạy trong Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, các thầy cô giáo Khoa Cơ Khí, Bộ môn Máy & Ma sát học đã tạo điều kiện cho tác giả làm tốt luận văn tại bộ môn.
- CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY Lịch sử pháp triển của thang máy .
- Khái niệm chung về thang máy Lịch sử phát triển thang máy Các bộ phận chính Phân lại thang máy Theo công dụng Theo hệ thống dẫn động ca bin Theo vị trí đặt bộ tời kéo Theo hệ thống vận hành Theo các thng số cơ bản Theo kết cấu các cụm cơ bản Theo vị trí cabin và đối trọng giếng thang.
- Các nguyên tắc hoạt động của thang máy Kết luận chương CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ MA SÁT - MÒN Tầm quan trọng và lịch sử của ma sát Chất lượng bề mặt ma sát.
- Khái niệm cơ bản về ma sát .
- Ma sát ngoài .
- Các đại lượng đặc trưng của ma sát .
- Phân loại ma sát.
- Các định luật về ma sát .
- Tính toán hệ số ma sát .
- Định nghĩa Mòn của cặp ma sát Đặc trưng của quá trình mòn .
- Phân loại dạng mòn Bản chất quá trình mòn của cặp ma sát Những định luật cơ bản về hiện tượng mòn .
- Phương pháp đo ma sát Một só thiết bị đo ma sát Kết luận chương CHƯƠNG III:NGHIÊN CỨU TÍNH NĂNG MA SÁT CỦA CẶP MA SÁT TRONG CẦU THANG MÁY.
- Các cặp ma sát trong thang máy .
- Cặp ma sát giữa cặp thép treo cabin và đối trọng vứi rãnh puli có rãnh ma sát của bộ tời kéo Cặp ma sát hạn chế tốc độ Cặp ma sát nêm bảo hiểm ca bin ( đối trọng) với ray dẫn hướng Cặp ma sát má phanh điện từ với bánh phanh nối trục ra của động cơ vào trục của hộp giảm tốc .
- Cặp ma sát giữa bánh xe treo cánh cửa cabin, cửa tầng di chuyển trên ray dẫn hướng Cặp ma sát giữa má trượt với ray dẫn hướng cabin( đối trọng Nghiên cứu tính năng ma sát của cặp ma sát trong cầu thang máy Thiết bị khảo sát ma sát dạng đĩa chốt - MĐC Máy ma sát MĐC .
- 87 Kết luận chương Kết luận và kiến nghị CÁC HÌNH BẢNG BIỂU Hình 1.1 Hình dáng tổng thể của thang máy.
- Hình 1.2 Cấu tạo chung thang máy.
- Hình 1.3 Các dạng puli dẫn cáp.
- Hình 1.4 Thang máy thủy lực.
- Hình 1.5 Thang máy điện có bộ tời.
- Hình 1.6 Mặt cắt ngang của giếng thang.
- Hình 2.1 Hình ảnh profile bề mặt.
- Hình 2.1 Sơ đồ hình học bề mặt của vật rắn.
- Phương pháp xác định độ bóng Ra Hình 2.3 Sự khác nhau về tính chất bề mặt của 2 bề mặt của 2 bề mặt cùng trị số Ra Hình 2.4 Sơ đồ đánh giá thông số Rq của bề mặt ma sát Hình 2.5 Một số cơ cấu ma sát Hình 2.6 .Sự phụ thuộc của lực ma sát và giá trị dịch chuyển L.
- Hình 2.7 Các dạng chuyển động trượt.
- Hình 2.8 Các dạng chuyển động lăn Hình 2.9 Ma sát khô Hình 2.11 .Ma sát ướt Hình 2.12 .Ma sát nửa ướt Hình 2.13 Tổng quan về phân loại ma sát Hình 2.14 Sơ đồ vị trí các vùng ma sát bình thường và không bình thường Hình 2.15 Ba trạng thái biến dạng ứng suất .
- Hình 2.16 Sơ đồ nguyên tắc biến thiên hệ số ma sát phụ thuộc vào áp suất pháp tuyến - 7 Hình 2.17 f = f ( p).
- Sơ đồ nguyên tắc biến thiên hệ số ma sát phụ thuộc vào vận tốc trượt f = f(v) Hình 2.18 Đường cong Stribech – sự phụ thuộc của hệ số ma sát vào áp suất pháp tuyến và vận tốc trượt.
- Hình 2.19 Sự phụ thuộc của mòn vào thời gian hoặc quãng đường ma sát.
- Hình 2.20 .
- ảnh hưởng của quá trình chạy rà.Hình 2.21 .
- Hình 2.22 .Sơ đồ các dạng phá hủy bề mặt ch tiết máyHình 2.23 Cấu trúc ban đầu.
- Hình 2.24 .Đồ thị nguyên tắc cường độ mòn phụ thuộc vận tốcHình 2.25 .Đồ thị nguyên tắc sự phụ thuộc của cường độ mòn vào áp suất pháp tuyến.
- Hình 2.26 .
- Hình 2.27 .Máy đo ma sát pin on ring.
- Sơ đồ mắc cáp thép với puli ma sát của bộ tời.Hình 3.2 .
- Sơ đồ cấu tạo cụm má phanh điện từ với bánh phanhtrên ray dẫn hướng Hình 3.6 .Sơ đồ cấu tạo cụm bánh xe treo cửa cabin, cửa tằng di chuyển Hình 3.7 .Sơ đồ cấu tạo cụm bạc trượt dẫn hướng cabin Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý thiết bị đo ma sát dạng đĩa chốt.
- Hình 3.9 Bộ cảm biến áp lực Hình 3.10 Mẫu đo - 8 Bảng các ký hiệu Ký hiệu Giải thích - 9 PHẦN MỞ ĐẦU 1.Lý do chọn đề tài: Ma sát - đã được nghiên cứu và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như hàng không vũ trụ, ôtô, tàu thuỷ, tảu hoả và các thiết bị máy móc khác …nhằm đảm bảo tuổi thọ độ tin cậy và an toàn của máy móc và thiết bị .
- Nghiên cứu ma sát đã trở thành một đề tài khoa học mang tính đặc thù ở Việt Nam.
- Thang máy là một phương tiện vận chuyển người và hàng hoá trong các toà nhà cao tầng như khách sạn, công sở, chung cư, siêu thị, bệnh viện, nhà máy … chủ yếu được nhập từ nhiều nước, nhiều hãng khác nhau trên thế giới và có một số lượng nhỏ là do trong nước tự chế tạo.
- Do vậy, nhu cầu tiêu thụ thang máy ở Việt Nam sẽ tăng lên rất nhanh .
- Để đáp ứng nhu cầu thị trường nội địa, vấn đề đặt ra là cần phải tăng cường năng lực trong nước để thiết kế lắp đặt các hệ thống thang máy do trong nước sản xuất với chất lượng tốt và giá thành hạ.
- Theo khảo sát của công ty SGE Schindler năm 2004, thị trường Việt Nam có nhu cầu tiêu thụ khoảng 1000 đơn vị thang máy và thang cuốn mỗi năm.
- Số lượng thang máy đang sử dụng là hàng trăm, hàng nghìn chiếc và chắc chắn sẽ được tăng rất nhanh cùng với sự phát triển xây dựng các nhà cao tầng ở nước ta.
- Đa số các thang máy đang được sử dụng có độ cao vào loại thấp so với thế giới, phổ biến là dùng trong các tòa nhà từ 5 – 20 tầng.
- Tuy nhiên, theo dự báo nhu cầu sử dụng thang máy sẽ tăng lên khi - 10các tòa nhà cao tầng mọc lên ngày càng nhiều theo sự phát triển của nền kinh tế nước ta.
- Việc nghiên cứu, thiết kế chế tạo thang máy trong nước nhằm giảm đáng kể một lượng ngoại tệ mạnh ở nước ta đồng thời góp phần tạo công việc cho ngươì lao động ở Việt Nam đang được nhiều nhà khoa học quan tâm.
- Tuy nhiên, trước mắt để sử dụng hiệu quả các thang máy đã lắp đặt và đang sử dụng tại Việt Nam không bị phụ thuộc vào phụ tùng thay thế ở nước ngoài, việc ngiên cứu để sản xuất các bộ phận, chi tiết hoặc các phụ tùng thay thế của thang là rất cần thiết.
- Hiện nay trong nước chưa sản xuất được các loại vật liệu của các chi tiết kể trên mà phải nhập ngoại, kích thước hình học của cá má trượt của các loại thang máy lại thuộc các hãng khác nhau, dẫn đến phải nhập lẻ, đơn chiếc nên giá thành chắc chắn sẽ rất cao.
- Để có cơ sở khoa học trong việc chế tạo thang máy và các phụ tùng thay thế, việc nghiên cứu ma sát của cặp ma sát dùng cho thang máy trong điều kiện trong nước,đề xuất các giải pháp thiết kế, chế tạo, sử dụng và sửa chữa thay thế bộ đôi tiếp xúc nói trên, nhằm chủ động duy trì việc làm thường xuyên, nâng cao độ tin cậy, an toàn và tuổi thọ của máy đồng thời giảm giá thành trong chế tạo và sửa chữa thay thế.
- Xuất phát từ những lý do trên tác giả đã lựa chọn đề tài “ Nghiên cứu tính năng ma sát của cặp ma sát sử dụng trong thang máy” làm đề tài luận văn tốt nghiệp cao học của mình.
- 2.Mục đích đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
- 2.1.Mục đích nghiên cứu.
- Nghiên cứu tổng quan về lý thuyết ma sát.
- 11- Nghiên cứu thực nghiệm trong phòng thí nghiệm để đánh giá hệ số ma sát của bộ đôi tiếp xúc: Ray dẫn hướng - má trượt bằng vật liệu nhựa PP ( Nhật.
- 2.2.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
- Đối tượng nghiên cứu.
- Nghiên cứu quy luật thay đổi hệ số ma sát của vật liệu thép làm ray dẫn hướng và vật liệu phi kim loại: nhựa PP ( của Nhật bản ) và gỗ phíp sừng ( của Liên xô cũ.
- So sánh hệ số ma sát giữa hai bộ đôi tiếp xúc: thép 45 – nhựa PP và thép 45 – gỗ phíp sừng * Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát hệ số ma sát trong chế độ ma sát khô với tải trọng đặt vào m = 104 g.
- 3.Nội dung nghiên cứu.
- Nghiên cứu tổng quan về thang máy và các quy luật ma sát.
- Khảo sát ma sát của cặp ma sát ray dẫn hướng từ hai cặp vật liệu thép 45- nhựa PP và thép 45 - gỗ phíp trong thang máy bằng thiết bị đo ma sát Mẩu đĩa chốt.
- So sánh hệ số ma sát của hai cặp vật liệu và đưa ra phương pháp thay thế vật liệu phù hợp ở Việt Nam.
- 4.Phương pháp nghiên cứu: Đề tài được thực hiện bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm.
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết.
- 12CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY 1.1.Lịch sử pháp triển của thang máy: 1.1.1.Khái niệm chung về thang máy: Thang máy là một thiết bị chuyên dùng để dùng vận chuyển người, hàng hoá, vật liệu thực phẩm, giường bệnh, v.v… theo phương thẳng đứng hoặc nghiêng một góc nhỏ hơn 150 so với phương thẳng đứng đã định sẵn.
- Thang máy thường được dùng trong các khách sạn, công sở, chung cư, bệnh viện, và các đài quan sát, tháp truyền hình trong các nhà máy, công xưởng, đặc điểm vận chuyển bằng thang máy so với các phương tiện vận chuyển khác là thời gian chu kỳ vận chuyển bé, tần suất vận chuyển lớn, đóng mở liên tục.
- Hiện nay thang máy là thiết bị rất quan trọng, đặc biệt là nhà cao tầng vì nó giúp người ta không phải leo cầu thang và được sử dụng thay cho cầu thang bộ .
- Thang máy có những hệ thống điều khiển tốc độ phức tạp, sự phối hợp đóng ngắt để điều khiển an toàn tốc độ cabin trong bất kỳ tình huống nào.
- Hầu như tất cả thang máy tự động đều mang tính thương mại.Vào thời đại máy tính đã có mang vi điều khiển có khả năng hoạt động, xử lý cũng như lưu trữ rất lớn.
- Thang máy được lập trình đặc biệt, cực đại hóa năng suất và an toàn tuyệt đối.
- Nó đã trở thành kỹ thuật kiến trúc và mỹ thuật, là một thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, nó liên quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con người.Vì vậy yêu cầu chung đối với thang máy khi thiết kế chế tạo, lắp đặt, vận hành, sử dụng và sửa chữa là phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt các yêu cầu về kỹ thuật an toàn được quy định trong các tiêu chuẩn quy trình, quy phạm.
- thang máy cần phải có đầy đủ các thiết bị an toàn, đảm bảo độ tin cậy như: điện chiếu sáng dự phòng khi mất điện, điện thoại nội bộ, chuông báo, bộ hãm bảo hiểm, an toàn cabin (đối trọng), công tắc an toàn của cabin, khoá an toàn cửa tầng, bộ cứu hoả khi mất điện nguồn… Hình dáng tổng thể của hệ thống thang máy được trình bày trong hình 1-1.
- 13 Hình 1.1.Hình dáng tổng thể của thang máy Máy kéo Tủ điều khiển Sàn phòng máy Bộ chống vượt tốc Cáp tải Thùng thang Cửa cabin Ray dẫn hướng Đối trọng Bảng điêù khiển tằng Hệ thống cửa tằng Lò xo giảm chấn Sàn tầng Đáy hố thang Lịch sử phát triển của thang máy Thang máy đầu tiên được chế tạo dưới triều đại vua Louis XV ở Versailles năm 1743 và chỉ để cho vua dùng thang này được xây ở ngoài, trong sân nhà.
- Cuối thế kỷ 19 trên thế giới mới chỉ có một vài hãng thang máy ra đời như OTIS;SCHINDLER, chiếc thang máy đó được chế tạo và đưa vào sử dụng của hãng thang máy OTIS năm 1853.
- Đến năm 1874 hãng thang máy SCHINDLER cũng đã chế tạo thành công những thang máy khác.
- Đầu thế kỷ 20 có nhiều hãng thang máy khác ra đời như: KONE, MISUBISHI, NIPPON ELEVATOR… THYSEN, SABIEM đã chế tạo những thang máy khác độ cao, tiện nghi trong cabin tốt hơn và êm hơn.
- Sang thế kỉ 20 có nhiều hãng thang máy khác ra đời như Kone của Phần Lan.
- thang máy đã được thiết kế, thử nghiệm nên hoạt động êm và dừng tầng chính xác hơn.Cho tới những năm 1975 thang máy trên thế giới đã đạt tới tốc độ 400m/ phút, những thang máy lớn với tải trọng lên tới 25 tấn đã được chế tạo thành công.
- Thời gian này xuất hiện nhiều hãng thang máy nữa ra đời.Các sản phẩm phục vụ ngành thang máy cũng bắt đầu cải tiến, thang cuốn, băng chuyền lần lượt xuất hiện.
- Vào đầu những năm 1970 thang máy đã chế tạo đạt tới tốc độ 450 m/ph những thang máy chở hàng đã có tải trọng nâng tới 30 tấn đồng thời cũng trong khoảng thời gian này đã có những thang máy thuỷ lực ra đời.
- Sau một khoảng thời gian rất ngắn với tiến bộ của các ngành khoa học khác tốc độ của thang máy đã đạt tới 600 m/ph.
- Thành tựu này cho phép thang máy hoạt động êm dịu hơn, tiết kiệm được khoảng 40% công suất động cơ.
- Đồng thời cũng vào những năm này đã xuất hiện loại thang máy dùng động cơ điện cảm ứng tuyến tính.
- Đầu những năm 1980 trên - 15thế giới đã chế tạo được những thang máy có tính năng kỹ thuật đặc biệt khác.
- Đến năm 1981 trên thế giới đã xuất hiện công nghệ hệ thống điều khiển thang máy bằng phương pháp biến đổi tần số VVVF.
- Thành tựu này là mốc quan trọng đưa ngành thang máy lên tầm cao mới.
- Càng ngày công nghệ càng được nâng cấp, cải tiến trong ngành thang máy.Các thang máy tốc độ cao lần lượt xuất hiện.Thang máy tốc độ 500m/phút rồi đến 600m/phút rồi 800m/phút lần lượt ra đời.
- Ngày nay chúng ta thấy đối với giải pháp thang máy cho các toà nhà cao ốc đã lên tới trên 100 tầng.
- Cùng với sự phát triển của các hãng thang máy trên thế giới, ở Việt Nam lần lượt các Công ty thang máy ra đời.
- Phải kể đến những đơn vị đầu tiên trong ngành thang máy như công ty thang máy Tự Động, Thang máy Thiên Nam, Thái Bình, Á Châu Meco.
- đến năm 2001 các công ty khác lần lượt ra đời như: Thang máy Thăng Long, Hồng Đạt, Hanoel, Fuji,……..Các dịch vụ phục vụ cho ngành thang máy cũng rất phát triển.Trong tương lai tới, có nhiều nhà máy sản xuất tại Việt Nam sẽ ra đời để phục vụ cho ngành xây dựng.
- Ngày nay có nhiều loại thang máy khác nhau thuộc các hãng khác nhau nhưng nhìn chung thang máy có các bộ phận chính sau đây.
- Trọng lượng thang máy và trọng lượng vật nâng được cân bằng bởi đối trọng ( 7) treo trên các dây cáp đi ra từ puli dẫn cáp hoặc từ tang.
- Buồng thang máy và đối trọng khi di chuyển sẽ trượt trên thanh ray dẫn hướng nhờ các guốc trượt

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt