Tính toán lực cản phanh giảm tốc cho hệ thống thang thoát hiểm, mô phỏng và thực nghiệm kiểm chứng

Bài viết trình bày việc tính toán lực cản của cơ cấu phanh trong hệ thống thang thoát hiểm. Hệ thống thang thoát hiểm có bốn module, một module cố định, ba module di động và tự động lắp ghép vào nhau khi kích hoạt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính toán lực cản phanh giảm tốc cho hệ thống thang thoát hiểm, mô phỏng và thực nghiệm kiểm chứngK2t qu0 nghiên c:u KHCN TÍNH TOÁN LỰC CẢN PHANH GIẢM TỐC CHO HỆ THỐNG THANG THOÁT HIỂM, MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM KIỂM CHỨNG Nguy4n Ng6c H0i, Nguy4n Hoàng Trung Kiên Viện Khoa học An toàn Vệ sinh lao động Thành phố Hồ Chí Minh Tóm tắt Bài báo trình bày việc tính toán lực cản của cơ cấu phanh trong hệ thống thang thoát hiểm. Hệ thống thang thoát hiểm có bốn module, một module cố định, ba module di động và tự động lắp ghép vào nhau khi kích hoạt. Bài báo tính toán các thành phần lực của phanh để tạo ra lực cản cần thiết sao cho thang chuyển động lắp ghép với gia tốc mong muốn. Sau cùng là mô phỏng và thực nghiệm để kiểm chứng kết quả. T; khóa: Phanh giảm tốc, phanh an toàn, giảm gia tốc rơi tự do HI. ĐẶT VẤN ĐỀ ệ thống thang thoát hiểm cho nhà phố Khi hệ thống thang thoát hiểm được kích hoạt là cơ cấu gồm bốn module lắp ghép các module sẽ lắp ghép tuần tự vào nhau theo với nhau tạo thành một thang liền thứ tự từ module (d) đến (a). Hệ thống hoạt độngmạch. Khi chưa kích hoạt các thang được định bằng cơ và các cơ cấu di chuyển nhờ trọng lực.vị như trên Hình 1. Vấn đề đặt ra là khi các module di chuyển với gia tốc rơi tự do (9,8m/s2), vận tốc di chuyển của module lớn. Điều này sẽ gây nguy hiểm và đồng thời làm cơ cấu va chạm mạnh dẫn đến hư hại các bộ phận lắp ghép module. Vì vậy cần có một cơ cấu để hạn chế gia tốc chuyển động của module khi lắp ghép. Để giảm gia tốc rơi tự do của module cần tạo lực cản có chiều ngược với chiều chuyển động. Tạo lực cản có thể dùng đến đối trọng, phanh ma sát, phanh từ… Trong hệ thống thang thoát hiểm không gian thiết kế rất hạn chế, để tạo lực cản cho module cần cơ cấu nhỏ gọn, dễ chế tạo và hoạt động bằng cơ. Phanh là bộ phận không thể thiếu trong nhiều hệ thống cơ khí. Thường thấy nhất là hệ thống phanh xe máy, phanh an toàn thang máy, cầu Hình 1. Hệ thống thang thoát hiểm module trục… Trong thiết bị, phanh sẽ đóng vai trò hạn108 Taïp chí Hoaït ñoäng KHCN An toaøn - Söùc khoûe & Moâi tröôøng lao ñoäng, Soá 1,2&3-2019 K2t qu0 nghiên c:u KHCNchế tốc độ hay dừng hẳn để đảm bảo an toàn.Mỗi loại phanh đều có những ưu, nhược điểm,đối với ứng dụng cụ thể mà chọn phanh phùhợp. Nhóm tác giả sẽ phân tích ưu, nhược điểmmột số loại phanh thông dụng và đề xuấtphương án phanh phù hợp với hệ thống thangthoát hiểm.1.1. Phanh nêm (cơ) cho thang máy Hình 3a. Phanh má ngoài Hình 3b. Sơ đồ nguyên lý phanh má ngoài truyền động (1) và khung sườn (4). Khi có lực tác động vào bộ truyền động (1) lúc này hai má phanh (2) áp vào chuông phanh (3) sinh ma sát, tạo thành moment cản, có chiều ngược với chiều quay. Nhờ moment cản từ phanh, vận tốc quay của chuông (3) giảm xuống và cơ cấu Hình 2a. Phanh nêm thực tế chuyển động chậm lại. Hiệu suất của phanh cao Hình 2b. Sơ đồ nguyên lý của phanh nêm hay thấp phụ thuộc vào moment cản tạo ra từ má phanh. Moment cản phụ thuộc vào lực ép, Cabin thang máy di chuyển với vận tốc an hệ số ma sát giữa bố phanh và chuông phanh.toàn phanh sẽ không hoạt động. Khi cabin di Phanh này thường có kích thước khá lớn nên đểchuyển với vận tốc lớn hơn vận tốc an toàn, lúc thu gọn người ta thường chọn vật liệu chuyênnày phanh nêm hoạt động nhờ lực từ cơ cấu an dụng có hệ số ma sát cao, chịu mài mòn tốt vàtoàn Governor. Hai má phanh (3) di chuyển trong đặc biệt phải có hệ số ma sát ổn định ở nhiệt độkhung sườn phanh nêm (2) và ma sát với ray (1) cao. Hiện nay cơ cấu phanh má ngoài vẫn đượcđể tạo ra lực cản, hướng di chuyển của má ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống. Ưu điểmphanh theo hướng mũi tên trên Hình 2 và cabin của phanh má ngoài là không gây uốn trục, độthang di chuyển chậm lại đến khi vận tốc bằng bền cao, dễ bảo trì, chi phí thấp. Nhược điểmkhông. Phanh nêm có ưu điểm hoạt động rất ổn của phanh là có kích thước lớn.định, độ an toàn cao, dễ chế tạo, hoạt động 1.3. Phanh đai ngoàikhông cần điện và giá thành rẻ. Đến nay hầu hếtcác loại thang máy đều vẫn còn được trang bị,nhưng có một số hệ thống thang máy sẽ dùngđiện để kích hoạt thay vì dùng cơ.1.2. Phanh má ngoài Phanh má ngoài có kết cấu đơn giản. Tùytheo n ...