ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: THIẾT KẾ THANG MÁY CHỞ NGƯỜI CHO TÒA NHÀ CT1 MIPEC KIẾN HƯNG

Đa số trường hợp thì các bộ hãm bảo hiểm được dẫn động từ một cáp riêng cho bộ hãm bảo hiểm,cáp này vắt qua puly của bộ hạn chế tốc độ làm quay bộ hạn chế tốc độ.Khi cabin hạ với tốc độ

PHỤ LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THANG MÁY 1

1.1 Công dụng và phân loại thang máy 1

1.1.1 Giới thiệu chung về thang máy 1

1.1.2 Công dụng của thang máy 3

1.1.3 Lịch sử phát triển thang máy 3

1.1.4 Phân loại thang máy 4

1.1.5 Kí hiệu thang máy 9

1.1.6 Giới thiệu về phần điều khiển,phần điện trong thang máy 10

1.2 Giới thiệu và phân tích các phương án 13

1.2.1 Nhóm phương án về hệ dẫn động cabin 13

1.2.2 Nhóm phương án bố trí sơ đồ dẫn động thang máy 15

1.2.3 Nhóm phương án các cụm cơ bản 16

1.2.4 Nhóm phương án về buồng máy 16

1.3 Yêu cầu thiết kế 19

1.4 Lựa chọn phương án thiết kế 21

CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN SỐ THANG CHO TÒA NHÀ CT1 MIPEC – KIẾN HƯNG 23

2.1 Xác định tiêu chí khi chọn thang 23

2.1.1 Phân tích đặc điểm tòa nhà 23

2.2 Xác định năng suất vận chuyện hành khách và chất lượng phục vụ 23

2.2.1 Năng suất vận chuyện hành khách 23

2.3 Chất lượng phục vụ 24

2.3.1 Xác định giá trị T1 24

2.3.2 Xác định T2 ( thời gian đóng mở cửa ) 26

2.3.3 Xác định thời gian ra vào của hành khách ( T3) 26

2.2.4 Xác định giá trị thời gian hao phí khác 26

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHUNG 28

3.1 Sơ đồ dẫn động và mắc cáp thang máy 28

3.2 Xác định trọng lượng cabin và đối trọng 29

3.2.1 Trọng lượng cabin 29

3.2.2 Trọng lượng của đối trọng 30

3.3 Tính chọn cáp 30

3.3.1 Tính lực căng cáp 30

3.3.2 Chọn cáp 33

3.4 Tính công suất động cơ và chọn bộ tời kéo 34

3.4.1 Yêu cầu động cơ trang bị cho thang máy: 34

3.4.2 Công suất động cơ 34

3.5 Tính chọn ray dẫn hướng cho cabin và đối trọng 36

3.5.1 Tính chọn ray dẫn hướng cho cabin 36

3.5.2 Tính chọn ray dẫn hướng cho đối trọng 42

CHƯƠNG 4: CHỌN VÀ KIỂM TRA CỤM TỜI KÉO 45

4.1 Xác định hệ số kéo cần thiết và kiểm tra kích thước puly ma sát 45

4.2 Tính toán trục puly di động đổi hướng cáp 49

4.3 Tính toán dầm đỡ bộ tời 53

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CỤM CABIN, CỬA TẦNG 57

5.1 Tính toán cụm cabin và đối trọng 57

5.1.1 Tính toán khung cabin 57

5.1.2 Tính toán khung đối trọng 62

5.2 Tính toán bộ khống chế tốc độ và chọn bộ hãm an toàn cabin 67

5.2.1 Tính chọn bộ khống chế tốc độ 67

5.2.2 Tính chọn bộ hãm bảo hiểm cabin 72

CHƯƠNG 6: QUY TRÌNH LẮP ĐẶT VÀ BẢO DƯỠNG THANG MÁY 74

6.1 Quy trình lắp đặt thang máy 74

6.1.1 Công tác chuẩn bị trước khi tiến hành lắp đặt thang máy 74

6.1.2 Lắp đặt thang máy 76

6.2 Hiệu chỉnh và chạy thử 85

6.3 Bảo dưỡng bảo trì thang máy 86

6.3.1 Kiểm tra kỹ thuật thang máy 86

6.3.2 Bảo dưỡng thang máy 88

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Cấu tạo chung về thang máy 1

Hình 1.2 Các phương án dẫn động ca bin 5

Hình 1.3 Các phương án bố trí bộ tời 6

Hình 1.4 Phương án bố trí cabin và đối trọng 9

Hình 1.5 Các phương án dẫn động cabin 13

Hình 1.6 Các phương án bố trí sơ đồ dẫn động 15

Hình 1.7 Thang máy không có buồng thang 18

Hình 1.8 Thang máy có buồng máy 19

Hình 1.9 Sơ đồ dẫn động thang máy 21

Hình 2.1 Đồ thị tốc độ của thang máy 25

Hình 3.1 Sơ đồ dẫn động thang máy 28

Hình 3.1 Cabin thang máy 29

Hình 3.2 Sơ đồ tính toán khi cabin ở vị trí trên cùng 31

Hình 3.3 Sơ đồ tính toán khi cabin ở vị trí dưới cùng 32

Hình 3.4 Bộ tời kéo thang máy 35

Hình 3.5 Cấu tạo ray dẫn hướng 37

Hình 3.6 Sơ đồ lực tác dụng lên ray 39

Hình 3.7 Sơ đồ phân tải trọng lên sàn 40

Hình 4.1 Bộ tời kéo thang máy 45

Hình 4.2 Sơ đồ xác định hệ số kéo 46

Hình 4.3 Sơ đồ cabin có tải ở vị trí dưới cùng 47

Hình 4.4 Sơ đồ cabin không tải ở vị trí trên cùng 48

Hình 4.5 Kích thước puly ma sát 49

Hình 4.6 Sơ đồ phân bố lực trên puly di động 50

Hình 4.7 Biểu đồ momen trục đỡ puly đổi hướng cáp 51

Hình 4.8 Dầm đỡ bộ tời 53

Hình 4.9 Kết cấu thép dầm III 54

Hình 4.10 Biểu đồ momen dầm I theo trục oxy 55

Hình 4.11 Biểu đồ momen dầm I theo trục oxz 55

Hình 5.1 Kết cấu khung cabin 57

Hình 5.2 Sơ đồ tính khung cabin trường hợp thang máy làm việc bình thường 60

Hình 5.3 Các biểu đồ nội lực khung cabin 60

Hình 5.4 Sơ đồ tính khung cabin trường hợp giảm chấn làm việc 61

Hình 5.5.Các biểu đồ nội lực khung cabin 62

Hình 5.6 Cấu tạo khung đối trọng 62

Hình 5.7 Thiết diện kết cấu thép khung đối trọng 63

Hình 5.8 Sơ đồ phân bố lực khung đối trọng 65

Hình 5.9 Các biểu đồ nội lực khung đối trọng 65

Hình 5.10 Sơ đồ phân bố lực của khung đối trọng khi tác dụng vào giảm chấn 66

Hình 5.11.Các biểu đồ nội lực khung đối 67

Hình 5.12 Cấu tạo bộ khống chế vượt tốc cabin 68

Hình 5.13 Sơ đồ cấu tạo của thiết bị căng cáp hạn chế tốc độ 71

Hình 5.14 Sơ đồ cấu tạo bộ hãm an toàn cabin 73

Hình 6.1 Kích thước giếng thang và buồng máy 75

Hình 6.2 Sơ đồ vận chuyển thiết bị lên buồng máy bằng tời điện 77

Hình 6.3 Sơ đồ thả dọi 88

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Thời gian đóng mở cửa ……… 26

Bảng 3.1 Đặc tính ray dẫn hướng cabin ……….…… 37

Bảng 3.2 Kích thước ray dẫn hướng cabin ……… …… 37

Bảng 3.1 Đặc tính ray dẫn hướng đôi trọng ……… 42

Bảng 3.1 Kích thước ray dẫn hướng đối trọng……… … 43

LỜI NÓI ĐẦU

Với xu thế ngày càng phát triển của xã hội thì việc phải xây dựng nhiềunhà cao tầng như: khách sạn, nhà hàng, công sở, bệnh viện, nhà chung cư…làmột tất yếu, điều này đòi hỏi phải tạo ra thiết bị phục vụ cho công việc chuyênchở người và hàng hóa trong các tòa nhà đó Chính vì vậy thang máy đã ra đời

và trở thành một thiết bị không thể thiếu trong các nhà cao tầng

Ở Việt Nam, thang máy đang xuất hiện ngày càng nhiều và phần lớn đềuphải nhập từ nước ngoài, do đó việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thang máyđang là vấn đề rất cần được quan tâm đầu tư đúng mức Thang máy chở ngườiphục vụ cho các nhà chung cư cao tầng trở thành lĩnh vực nghiên cứu chủ yếunhằm tạo ra được một loại thiết bị phục vụ tối ưu nhất cho việc vận chuyểnngười trong nhà chung cư, góp phần giải quyết vấn đề dân số đang ngày càngtăng cao ở các đô thị lớn

Trong đồ án tốt nghiệp này, em đi sâu nghiên cứu thiết kế “thang máy chởngười phục vụ cho nhà chung cư cao tầng” với tải trọng định mức: 1000 kg, vậntốc: 2.5 m/s; số tầng phục vụ: 26 tầng Đồ án được chia làm 6 phần chính:

- Chương 1: Tổng quan về thang máy

- Chương 2: Tính toán số thang máy phục vụ cho tòa nhà CT1 Mipec KiếnHưng

- Chương 3: Tính toán chung

- Chương 4: Chọn và kiểm tra cụm tời kéo

- Chương 5: Tính toán cụm cabin cửa tầng

- Chương 6: Quy trình lắp đặt và bảo dưỡng thang máy

Với khối lượng công việc thiết kế như vậy đã trang bị cho em được nhữngkiến thức cơ bản và chuyên sâu vào nghành thang máy nói riêng, tuy nhiên dokhả năng của em và tài liệu tham khảo còn hạn chế nên đồ án không tránh khỏinhững thiếu sót Do đó, em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô

và các bạn sinh viên để đề tài được hoàn thiện hơn

Em xin được chân thành cảm ơn thầy giáo Lưu Đức Thạch đã tận tìnhhướng dẫn, các thầy cô trong Khoa cơ khí Xây dựng và Bộ môn Máy Xây dựngcùng các bạn sinh viên đã giúp đỡ cho em hoàn thành đồ án này.

Hà Nội, tháng 9 năm 2020

Sinh viên:

Đoàn Văn Lương

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THANG MÁY

1.1 Công dụng và phân loại thang máy

1.1.1 Giới thiệu chung về thang máy

1

5

34

68

2

10

79

kéo; 13-Đối trọng.

Các bộ phận chính của thang máy là:

các dẫn hướng thẳng đứng nhờ có các bộ guốc trượt lắp chặt vào cabin

tời nâng Khi dùng puly dẫn cáp thì sự nâng cabin là do lực ma sát giữacáp và puly dẫn cáp Trọng lượng của cabin và một phần trọng lượng củavật nâng được cân bằng bởi đối trọng treo trên các dây cáp đi ra từ pulydẫn cáp hoặc từ tang (khi bộ tời có tang quấn cáp)

thang thường bố trí buồng máy Trong buồng máy có lắp bộ tời và cácthiết bị điều khiển chính (tủ điều khiển, bộ hạn chế tốc độ, ) Phần dướicủa giếng thang có bố trí các bộ phận giảm chấn cabin và giảm chấn đốitrọng để cabin tựa trên đó trong trường hợp cabin di chuyển quá vị trí làmviệc cuối cùng (khi cabin ở vị trí giới hạn trên cùng thì đối trọng tựa trêngiảm chấn) Ở phần trên cùng và dưới cùng của giếng thang có lắp các bộphận hạn chế hành trình để hạn chế hành trình làm việc của cabin

cabin có lắp bộ phận bảo hiểm Trong trường hợp này thì thiết bị kẹp của

nó sẽ kẹp vào các dẫn hướng và giữ chặt cabin Đa số trường hợp thì các

bộ hãm bảo hiểm được dẫn động từ một cáp riêng cho bộ hãm bảo hiểm,cáp này vắt qua puly của bộ hạn chế tốc độ làm quay bộ hạn chế tốc độ.Khi cabin hạ với tốc độ lớn, bộ hạn chế tốc độ quay quá nhanh thì khi đạt

số vòng quay tới hạn thì dừng lại làm cáp cũng dừng theo Do đó khicabin tiếp tục đi xuống làm cáp tác động lên tay đòn của bộ hãm khiếnquả nêm trên bộ hãm xiết chặt ray dẫn hướng làm cabin dần dừng lại

bảng điều khiển lắp trong cabin hoặc bằng cách ấn lên nút ấn của tầngtương ứng (ở thang máy điều khiển bằng nút ấn)

1.1.2 Công dụng của thang máy

Thang máy là thiết bị chuyên dùng, dùng để vận chuyển người và hàng hoá,vật liệu theo phương thẳng đứng theo tuyến đã định sẵn, làm việc theo chu

kỳ Thang máy thường được dùng trong các khách sạn, công sở, bệnh viện, cácđài quan sát, tháp truyền hình, trong các nhà máy công xưởng vv

Đặc điểm của thang máy so với các phương tiện vận chuyển khác là thờigian vận chuyển của một chu kỳ bé, tần số vận chuyển lớn, đóng mở máy liêntục Ngoài ý nghĩ vận chuyển thang máy còn là một trong những yếu tố làmtăng vẻ đẹp tiện nghi của công trình

Thang máy là thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, nó liênquan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con người Vì vậy yêu cầu chung đốivới thang máy khi thiết kế, chế tạo, lắp đặt, vận hành sử dụng và sửa chữa phảituân thủ một cách nghiêm ngặt các yếu tố về kỹ thuật an toàn được qui địnhtrong các quy trình, qui phạm

Với các tòa nhà cao tầng có chiều cao lớn thì việc trang bị thang máy là bắtbuộc để phục vụ việc đi lại trong tòa nhà Nếu vấn đề vận chuyển người trongnhững tòa nhà này không được giải quyết thì các dự án xây dựng các tòa nhàcao tầng không thành thực hiện

1.1.3 Lịch sử phát triển thang máy

Cuối thế kỷ thứ 19, trên thế giới mới chỉ có một vài hãng thang máy ra đờinhư OTIS; Schindler, Chiếc thang máy đầu tiên đã được chế tạo và đưa vào sửdụng của hãng thang máy OTIS (Mỹ) năm 1853 Đến năm 1874, hãng thangmáy Schindler (Thụy Sỹ) cũng đã chế tạo thành công những thang máy khác.Lúc đầu bộ tời kéo chỉ có một tốc độ, cabin có kết cấu đơn giản, cửa tầng đóng

mở bằng tay, tốc độ di chuyển của cabin thấp

Đầu thế kỉ 20, có nhiều hãng thang máy khác ra đời như KONE (Phần Lan),MISUBISHI, NIPPON ELEVATOR, (Nhật Bản), THYSEN (Đức), SABIEM(Ý) đã chế đạo được thang máy có tốc độ cao, tiên nghi trong cabin tốt hơn

và êm hơn

Vào đầu những năm 1970, thang máy đã chế tạo đạt tới tốc độ 450m/ph,những thang máy chở hàng đã có tải trọng nâng tới 30 tấn đồng thời trongkhoảng thời gian này thang máy thủy lực cũng ra đời Sau một khoảng thờigian rất ngắn với tiến bộ của các ngành khoa học khác, tốc độ của thang máyđạt tới 600m/ph Vào những năm 1980, đã xuất hiện hệ thống điều khiển động

cơ mới bằng phương pháp biến đổi điện áp và tần số

Ở Việt Nam, thang máy đã bắt đầu xuất hiện trong vài thập niên trở lại đây,chủ yếu là thang máy chở người Quá trình phát triển của thang máy ở ViệtNam đến nay có thể chia ra thành 3 giai đoạn chính như sau:

- Từ sau năm 1975 đến năm 1994: đây là giai đoạn mà đất nước đã đượcthống nhất, tuy nhiên còn bị lệnh cấm vận của Mỹ làm cho nền kinh tế cònkhó khăn Giai đoạn này, thang máy nhập ngoại còn ít trong khi nước ta cònchưa tự sản xuất được, các công trình lắp đặt thang máy cũng chỉ theochương trình viện trợ từ nước ngoài như khách sạn của Tổng công ty Du lịchViệt Nam được lắp đặt đồng bộ thang máy của hãng Nippon

- Từ sau năm 1994 trở lại đây: Mỹ dỡ bỏ lệnh cấm vận đối với Việt Nam,hầu hết các hãng thang máy lớn nhỏ trên thế giới đều thâm nhập thị trườngViệt Nam như: Otis (Mỹ), Mitsubishi, Toshiba (Nhật), Thysen (Đức), Kone(Phần Lan) Hyundai (Hàn Quốc), Hitachi (Nhật)… tuy nhiên hầu hết đượcsản xuất tại nước thứ ba, chủ yếu là từ Trung Quốc

1.1.4 Phân loại thang máy

a) Phân loại theo công dụng

Theo công dụng (TCVN 5744-1993) thang máy được phân thành 5 loại:

các khách sạn, công sở, nhà nghỉ, các khu trung cư, trường học, tháp truyềnhình

thường dùng trong các siêu thị, khu triển lãm…

các bệnh viện, các khu điều dưỡng,…Đặc điểm của nó là kích thước thôngthủy cabin phải đủ lớn để chứa băng ca (cáng) hoặc giường của bệnh nhân,cùng với các bác sĩ, nhân viên và các dụng cụ cấp cứu đi kèm Hiện nay trênthế giới đã sản xuất theo cùng tiêu chuẩn kích thước và tải trọng cho loạithang này

dùng trong các nhà máy công xưởng, kho, thang dùng cho nhân viên kháchsạn, chủ yếu dùng để chở hàng nhưng có người đi theo để phục vụ

dùng để chở vật liệu, thức ăn trong khách sạn, nhà ăn tập thể v.v Đặc điểmcủa loại thang này là chỉ có điều khiển ở ngoài cabin (trước các cửa tầng),còn các loại thang khác nêu ở trên vừa điều khiển ở trong cabin và ngoàicabin Ngoài ra còn có các loại thang chuyên dùng khác như: thang máy cứuhỏa, chở ôtô

b) Phân loại theo hệ thống dẫn động cabin

Hình 1.2 Các phương án dẫn động ca bin

(a) Thang máy điện dẫn động cáp dùng puly ma sát;

(b) Thang máy điện dẫn động cáp dùng tang cuốn cáp;

(c) Thang máy dẫn động bằng bánh răng thanh răng;

(d) Thang máy điện dẫn động bằng vít me;

(e) Thang máy dẫn động bằng thủy lực

c) Phân loại theo buồng thang

d) Phân loại theo bộ tời

(a) (b) (c)

Hình 1.3 Các phương án bố trí bộ tời

(a) Bộ tời đặt trên nóc cabin;

(b) Bộ tời đặt phía trên giếng thang;

(c) Bộ tời đặt phía dưới giếng thang

e) Phân loại theo hệ thống vận hành

- Theo mức độ tự động:

+ Thang máy nửa tự động;

+ Thang máy tự động

- Theo tổ hợp điều khiển:

+ Thang máy điều khiển đơn;

+ Thang máy điều khiển kép;

+ Thang máy điều khiển theo nhóm

- Theo vị trí điều khiển:

+ Thang máy điều khiển trong cabin;

+ Thang máy điều khiển ngoài cabin;

+ Thang máy điều khiển cả trong và ngoài cabin

f) Phân loại theo các thông số cơ bản

- Theo tốc độ di chuyển của ca bin:

+ Thang máy có tốc độ thấp v < 1 m/s;

+ Thang máy có tốc độ rất cao v > 4 m/s

- Theo khối lượng vận chuyển của ca bin:

+ Thang máy loại nhỏ Q < 500 Kg;

+ Thang máy loại rất lớn Q > 1600 Kg

g) Phân loại theo các cụm kết cấu cơ bản

- Theo kết cấu bộ tời kéo:

+ Bộ tời có hộp giảm tốc;

+ Bộ tời không có hộp giảm tốc;

+ Bộ tời kéo sử dụng động cơ một chiều, xoay chiều; động cơ một tốc độ,hai tốc độ; động cơ điều chỉnh vô cấp…;

+ Bộ tời kéo với puly ma sát hoặc tang cuốn cáp

- Theo cách treo ca bin và đối trọng:

+ Treo trực tiếp vào dầm trên của cabin;

+ Có pa lăng cáp (thông qua các puly trung gian) vào dầm trên củacabin;

+ Theo hệ thống cửa ca bin

- Theo cách đóng mở của ca bin:

+ Thang máy đóng mở cửa bằng tay;

+ Thang máy đóng mở cửa tự động;

+ Thang máy đóng mở cửa bán tự động

- Theo kết cấu của cửa:

+ Dạng đóng mở cửa kiểu bản lề;

+ Dạng cửa tấm, loại 2 cánh hoặc 4 cánh, mở chính giữa lùa về hai phía;+ Dạng cửa tấm, loại 2 cánh hoặc 3 cánh, đóng mở về một phía;

+ Dạng cửa tấm đóng mở chính giữa nhưng lùa lên và xuống;

+ Dạng cửa tấm lùa về một phía trên, loại 2 cánh hoặc 3 cánh

- Theo số cửa ca bin:

+ Thang máy có một cửa;

+ Thang máy có hai cửa vuông góc nhau;

+ Thang máy có hai cửa nhau

- Theo loại bộ hãm bảo hiểm an toàn cho cabin:

+ Loại hãm bảo hiểm tác động tức thời (dùng cho thang máy tốc độ thấp);+ Loại hãm bảo hiểm tác động êm (dùng cho thang máy có tốc độ v > 0,75 m/s và thang máy chuyên chở bệnh nhân)

h) Phân loại theo vị trí của cabin và đối trọng giếng thang

(a) (b)

Hình 1.4 Phương án bố trí cabin và đối tượng

(b) Đối trọng bố trí một bên ca bin

i) Phân loại theo quỹ đạo chuyển động của cabin

k) Phân loại theo đặc điểm công trình

sau đó sẽ được vận chuyển và lắp dựng tại công trình khác)

1.1.5 Kí hiệu thang máy

Thang máy được ký hiệu theo chữ và số ,dựa vào thông số cơ bản sau :

Theo thông lệ quốc tế người ta dùng các chữ cái (Latinh) để ký hiệu như sau:a) Loại thang:

- Thang chở hàng:F (Freight);

+ Đối với thang thủy lực thêm vào trước các ký hiệu của thang máy điện: H(Hidraulic)

+ Đối với thang lồng kính: OB

+ Đối với thang không có buồng máy: MRL (Machine Room Less)

b) Số người hoặc tải trọng: Người,Kg

c) Kiểu mở cửa :

- Mở chính giữa lùa ngang về 2 phía: CO (Centre Opening);

- Mở một bên lùa về một phía: 2S (Single Side);

- Mở chính giữa lùa đứng hai phía: UD;

- Mở 2 hoặc 3 cánh lùa đứng về phía trên: 2U,3U.

d) Tốc độ: m/ph; m/s

e) Số tầng phục vụ /tổng số tầng của tòa nhà

g) Hệ thống điều khiển tốc độ cuả động cơ

- Thay đổi điện áp : ACVV;

- Thay đổi tần số : ACVF

h) Hệ thống vận hành:

- Vận hành đơn (Simplex);

- Vận hành kép (Duplex );

- Vận hành theo nhóm ( Group)

1.1.6 Giới thiệu về phần điều khiển,phần điện trong thang máy

a) Cấu tạo chung của hệ thống điều khiển

- Mạch động lực: là hệ thống điều khiển cơ cấu dẫn động thang máy đển đóng

mở, đảo chiều động cơ dẫn động và phanh của bộ tời kéo Hệ thống phải đảm bảoviệc điều chỉnh tốc độ chuyển động của cabin sao cho quá trình mở máy và phanhđược êm dịu và dừng chính xác

- Mạch điều khiển: là hệ thống điều khiển tầng có tác dụng thực hiện một

chương trình điều khiển phức tạp, phù hợp với chức năng yêu cầu của thang máy

Hệ thống điều khiển tầng có nhiệm vụ:

+ Lưu trữ các lệnh di chuyển từ cabin, các lệnh gọi tầng của hành khách vàthực hiện các lệnh di chuyển hoặc dùng theo một thứ tự ưu tiên nào đó

+ Sau khi thực hiện lệnh điều khiển thì xóa bỏ

+ Xác định và ghi nhận thường xuyên vị trí của cabin và hướng chuyển độngcủa nó

(Tất cả các hệ thống điều khiển tự động đều dùng nút ấn.)

- Mạch tín hiệu: là hệ thống đèn tín hiệu với các ký hiệu đã thống nhất hóa để

báo hiệu trạng thái của thang máy, vị trí và hướng chuyển động của cabin

- Mạch chiếu sáng: là hệ thống đèn chiếu sáng cho cabin, buồng máy và hố

thang

- Mạch an toàn: là hệ thống các công tắc, rơ le, tiếp điểm nhằm đảm bảo an toàn

cho người, hàng và thang máy khi hoạt động, cụ thể là: bảo vệ quá tải cho động

cơ, thiết bị hạn chế tải trọng nâng; các công tắc hạn chế hành trình; các tiếp điểmtạo cửa ca bin, cửa tầng, tại hệ thống treo cabin và tại bộ hạn chế tốc độ, cácrowle Mạch an toàn tự động ngắt điện đến mạch động lực để dừng thang hoặcthang không hoạt động được trong các trường hợp sau:

+ Mất điện, mất pha, đảo pha, mất đường tiếp đất ;

+ Quá tải;

+ Cabin vượt quá giới hạn công tắc hạn chế hành trình;

+ Đứt cáp hoặc cabin vượt quá tốc độ cho phép (bộ hạn chế tốc độ và bộ hãmbảo hiểm làm việc);

+ Một trong các cáp nâng chùng quá giới hạn cho phép;

+ Cửa cabin hoặc một trong các cửa tầng chưa đóng hẳn

Ngoài ra, đối với thang máy có cửa lùa đóng mở tự động, khi đóng cửa nếu gặpchướng ngại vật thì cửa sẽ tự động mở ra và đóng lại Thang máy chở ngườithường được trang bị nút ấn cấp cứu khi có hỏa hoạn (khi ấn nút này, cabin hạxuống tầng một và mở cửa)

b) Đặc điểm của phụ tải và một số yêu cầu cơ bản của hệ thống truyền động trong thang máy

là các vị trí cố định, đó chính là vị trí sàn các tầng

lặp lại, mở máy và hãm máy nhiều

cabin đến mặt sàn tầng nhà < 2cm

cho phép (vì không được để người trên thang có cảm giác bị rung giật)

c) Một số thiết bị an toàn trong thang máy

vượt quá giới hạn trên hoặc giới hạn dưới trong trường hợp xảy ra sự cố đểđảm bảo an toàn cho người trong thang máy, và các thiết bị điện khác

chưa đóng để đảm bảo an toàn cho người khỏi rơi xuống giếng thang

quá lớn hoặc đứt cáp

chưa đóng

1.2 Giới thiệu và phân tích các phương án

1.2.1 Nhóm phương án về hệ dẫn động cabin

Hình 1.5 Các phương án dẫn động cabin

(a) Thang máy điện dẫn động cáp có buồng máy đặt phía dưới giếng thang;

(b) Thang máy dẫn động thủy lực;

(c) Thang máy dẫn động bằng bánh răng thanh răng;

(d) Thang máy dẫn động bằng vít me;

(e) Thang máy điện dẫn động cáp có bộ tời dùng puly ma sát đặt phía trên giếngthang;

(f) Thang máy điện dẫn động cáp có bộ tời dùng tang cuốn cáp đặt phía trêngiếng thang

+ Thang máy điện dẫn động cáp:

Ưu điểm chính của loại này là chiều cao nâng lớn tùy theo chiều cao của côngtrình, làm việc an toàn do có thể dùng nhiều sợi cáp trong quá trình làm việckhông thể đứt cùng lúc, dễ điều khiển và sử dụng, không gây ồn khi làm việc.Hiện nay loại thang này đang được sử dụng rộng rãi và chủ yếu đối với loại thangmáy chuyên chở khách

+ Thang máy thủy lực:

Ưu điểm của thang máy thủy lực là làm việc êm dịu, giảm được diện tích củagiếng thang do không cần phải dùng đối trọng, toàn bộ tải trọng được truyền lênpittông do đó không ảnh hưởng đến kết cấu chịu lực của công trình.

Nhược điểm của loại thang máy này là hạn chế về chiều cao, hiện nay chiềucao nâng tối đa của một thang máy thủy lực mới chỉ đạt 15m tương ứng với 6tầng, khó bảo trì bảo dưỡng do có sự rò rỉ dầu, sự thay đổi nhiệt độ làm thay đổi

độ nhớt của dầu dẫn đến hiện tượng dừng tầng không chính xác

Như vậy phương án thang máy điện dẫn động cáp là phương án thiết kế hợp lýnhất trong số các phương án đã nêu

+ Thang máy điện dẫn động bằng bánh răng thanh răng:

Loại này có ưu điểm là không cần đối trọng nên giảm được kích thước củagiếng thang, động cơ dẫn động được bố trí ngay trên nóc cabin nên không cần sửdụng buồng máy, toàn bộ tải trọng được truyền lên thanh răng xuống móng côngtrình nên không ảnh hưởng đến kết cấu chịu lực của công trình

Nhược điểm chính của loại này là quá trình nâng hạ nhờ kết cấu cơ khí bánhrăng và thanh răng nên rất ổn, toàn bộ tải trọng được truyền lên thanh răng nên dễmất ổn định khi chiều cao nâng lớn Vì vậy phương án dẫn động bằng bánh răngthanh răng là không phù hợp cho bệnh viện cao tầng

+ Thang máy dẫn động bằng vít me:

Ưu điểm của loại này là động cơ được bố trí ngay trên nóc cabin nên không cầnphải dùng buồng máy, độ dừng tầng chính xác cao, tải trọng được truyền lên trụcvít xuống móng công trình qua đai ốc cố định trên cabin do đó không ảnh hưởngđến kết cấu chịu lực của công trình

Nhược điểm chính của loại này cũng là làm việc ổn định do quá trình làm việcnhờ kết cấu cơ khí trục vít và đai ốc, toàn bộ tải trọng tác truyền lên trục vít do đóchiều cao nâng của thang bị hạn chế vì mất ổn định dọc trục Vì vậy phương án sửdụng thang máy dẫn động bằng vít me cũng không phù hợp cho bệnh viện

+ Thang máy điện dẫn động cáp với bộ tời dùng puly ma sát:

Loại này có ưu điểm là dùng hệ thống điện dễ điều khiển, lắp đặt và sử dụng,

có chiều cao nâng lớn tùy theo chiều cao của công trình Bộ tời dùng puly ma sátlàm cho thang máy chuyển động được êm dịu.

+ Thang máy điện dẫn động cáp với bộ tời dùng tang cuốn cáp:

Loại này có ưu điểm là không cần dùng đối trọng do đó có thể tiết kiệm đượcdiện tích buồng thang

Nhược điểm chính của loại thang dùng tang cuốn cáp đó là hạn chế về chiềucao nâng, điều này rất không phù hợp với các nhà cao tầng Ngoài ra, kết cấu bộtời cồng kềnh, làm việc không êm dịu, giảm tuổi thọ của cáp nâng

1.2.2 Nhóm phương án bố trí sơ đồ dẫn động thang máy

Đối với thang máy dẫn động cáp, ta có nhiều cách mắc cáp và bố trí bộ tời trongcông trình tùy theo các điều kiện cụ thể như kết cấu công trình, tốc độ định mức,tải trọng định mức…, ta có một số phương án sau:

Hình 1.6 Các phương án bố trí sơ đồ dẫn động (a) Phương án dùng palăng cáp;

(b) Pương án dùng puly phụ cuốn cáp hai lần;

(c) Phương án dùng puly đổi hướng cáp;

(d) Phương án không dùng puly đổi hướng cáp.

+ Bộ tời đặt trên giếng thang: Phương án này có ưu điểm là dễ lắp đặt, bảo trì,bảo dưỡng, tiết kiệm được khoảng không gian sử dụng của công trình, tải trọngđược truyền qua dầm máy, kết cấu chịu lực công trình xuống đất Hiện nay cách

bố trí này đang được sử dụng rộng rãi và là lựa chọn tối ưu nhất

+ Bộ tời đặt dưới giếng thang: Phương án này thường chỉ sử dụng cho côngtrình không bố trí được buồng máy phía trên giếng thang, tải trọng tác dụng lêncông trình thường lớn Ngoài ra so với phương án bố trí trên giếng thang thìphương án này thường khó lắp đặt, bảo trì bảo dưỡng hơn.

+ Bộ tời không dùng puly phụ: Loại này kết cấu đơn giản tuy nhiên chỉ sử dụngcho loại thang có kích thước cabin nhỏ

+ Bộ tời dùng palăng cáp: Loại này giảm lực căng cáp lên mỗi nhánh cáp

+ Bộ tời quấn hai lần: Loại này làm tăng góc ôm của cáp quấn lên puly ma sát,tăng khả năng kéo của puly ma sát tuy nhiên làm tăng ứng suất trong cáp làmgiảm tuổi thọ của cáp

Từ những phân tích trên, ta thấy phương án dẫn động có bộ tời đặt trên giếngthang dùng palang cáp là hợp lý nhất

1.2.3 Nhóm phương án các cụm cơ bản

+ Bộ tời kéo dùng puly ma sát có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, khả năng kéo cao,

dễ bố trí, chiều cao nâng không hạn chế

+ Bộ tời dùng tang cuốn cáp có kết cấu cồng kềnh, hạn chế về chiều cao nâng,không thích hợp cho nhà cao tầng

+ Hộp giảm tốc bánh vít trục vít là lựa chọn tối ưu nhất so với các loại khác dokết cấu đơn giản, tỉ số truyền cao, khả năng tự hãm lớn, làm việc an toàn, độ tincậy cao

+ Phanh hai má kiểu điện từ hiện nay đang được dùng rộng rãi bởi làm việc với

độ tin cậy cao, hiệu suất cao, đóng mở nhanh nhạy, nhỏ gọn, trọng lượng và quántính bé

+ Hệ thống mở cửa cabin: Đối với thang máy chở người có đối trọng đặt về phíasau cabin thì cửa cabin dạng tấm (panel) hai cánh mở chính giữa là thích hợp nhất

và hiện nay đang được sử dụng rộng rãi bởi thời gian đóng mở cửa nhỏ, tiết kiệmđược chiều rộng buồng thang, cơ cấu đóng mở đơn giản.‘

1.2.4 Nhóm phương án về buồng máy

a) Thang máy không có buồng thang

+ Ưu điểm:

- Phù hợp với tòa nhà khi chiều cao bị khống chế;

- Không gây ô nhiễm môi vì không phải thay thế dầu định kỳ trong hộp số.+ Nhược điểm:

- Tỷ số truyền là 2:1 nên cáp kéo dài hơn, số lượng puly nhiều hơn do đó chiphí bảo trì cao, bao trì bảo dưỡng phức tạp;

- Cứu hộ khó khăn khi mất điện thậm chí nguy hiểm;

- Giếng thang phải lớn hơn khi so với thang máy có buồng máy cùng loại;

- Giá cả loại không có buồng cao hơn so với thang có buồng máy cùng loại

Vì vậy phương án dùng thang máy không có buồng máy chỉ phù hợp với

nhà có ít tầng

Hình 1.7 Thang máy không có buồng thang

b) Thang máy có buồng máy.

Hình 1.8 Thang máy có buồng máy

+ Ưu điểm: Phù hợp với những tòa nhà không bị khống chế chiều cao Đây là phương án hiện đang được sử dụng phổ biến với những nhà chung cư cao tầng.Tỷ số truyền 1:1 nên cáp sử dụng ngắn, số lượng puly ít ,do đó chi phíbảo trì thấp, bảo tì bảo dưỡng đơn giản Cứu hộ dễ dàng khi mất điện

+ Nhược điểm: Vận hành không êm bằng loại thang không có buồng máy.Có thể gây ô nhiễm môi trường do dầu hộp số thay thế định kỳ

1.3 Yêu cầu thiết kế

Trong các tòa nhà chung cư thì hệ thống thang máy là phương tiện vậnchuyển quan trọng nhất, nó ảnh hưởng rất lớn đến đời sống sinh hoạt của toàn

bộ cư dân nơi đây Khác với thang máy gia đình hay dùng cho văn phòng loại

nhỏ, người quản lý thang máy chung cư rất thận trọng, kỹ lưỡng trong khi vậnhành và sử dụng Với tính chất đa công năng như vậy, việc giữ gìn và bảoquản thang máy cũng rất phức tạp Nói cách cụ thể hơn ở đây, thang máychung cư đòi hỏi phải có những đặc điểm sau:

- Thiết kế bền và chắc chắn từ thiết bị cho đến kết cấu khung, sàn, các cơcấu treo, phanh hãm, vách, cửa tay nắm, trần

- Phòng thang cần được thiết kế đơn giản, không cầu kỳ, dễ vệ sinh, chiếusáng nhiều hơn so với các kiểu thang khác

- Thang hoạt động phải ổn định – an toàn – tin cậy vì có nhiều phụ nữ,người già, trẻ em và người khuyết tật sử dụng

- Số lượng thang máy phải đáp ứng được lưu thông giờ cao điểm, giờ thấpđiểm có thể sử dụng ít số lượng hơn, số còn lại làm thang máy dự phòng

- Hoạt động phải có it tiếng ồn, giảm tối đa ảnh hưởng cho các căn hộ gầnphòng máy

- Thiết kế cửa càng rộng càng thuận lợi cho vận chuyển hàng hoặc thiết bịgia dụng của các hộ dân, một cabin dài để vận chuyển băng ca khi cầnthiết, hay một cabin thang máy rộng nhằm tạo việc ra vào thang máyđược dễ dàng hơn

- Đối với chung cư có tầng cao trung bình, từ 12 – 26 tầng: Là dạng chung

cư đang và sẽ phổ biến tại các thành phố lớn của Việt Nam, do quỹ đấthạn hẹp, giá đất cao nên tại các trung tâm thành phố lớn hoặc các vùngcận thành phố các chung cư thường có số tầng từ 18 – 26, tại các vùngven xa hơn số tầng xây dựng thường khoảng 10 – 15 tầng Một số chung

cư cao cấp còn kết hợp trung tâm thương mại hoặc văn phòng cho thuê.Các chung cư này đều phải thiết kế có thang máy, tốc độ thang từ 1,5m/s

- 2,5m/s

sử dụng cứu hộ khi có hỏa hoạn và có tính năng chịu lửa không ít hơn 90phút

- Một số chung cư có thể yêu cầu các thang máy có bộ phận kiểmsoát để giám sát, điều khiển hoạt động của các thang máy.

1.4 Lựa chọn phương án thiết kế

Kết hợp với sơ đồ dẫn động, phương án thiết kế các cụm cơ bản ta cóphương án để thiết kế hợp lý nhất là:

- Thang máy điện, có buồng máy;

Phương án thiết kế tối ưu nhất thể hiện qua hình sau

Hình 1.9 Sơ đồ dẫn động thang máy 1.Cáp cân bằng; 2 Đối trọng; 3 Puly di động; 4 Puly dẫn động; 5 Cáp nâng; 6 Cabin; 7 Khớp nối phanh; 8 Động cơ;

Dựa trên cơ sở tính toán và lựa chọn thang máy đã phân tích ở trên, ta chọnloại thang máy KONE E MINISPACE có các thông số cơ bản sau:

- Tải trọng định mức 1000 kg (13 người);

- Kích thước buồng máy:

+ Chiều sâu buồng máy: 3000 mm

+ Chiều rộng buồng máy: 1800 mm

+ Chiều cao buồng máy: 2100 mm

* Giới hạn nội dung đồ án TN: Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp chuyên ngànhMXD thực hiện các nội dung sau:

- Tìm hiểu chung về thang máy;

- Tính chọn số thang cho tòa nhà CT1

- Tính toán chung về thang máy;

- Tính toán ray và cụm cabin đối trọng;

- Hướng dẫn lắp đặt và bảo dưỡng

CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN SỐ THANG CHO TÒA NHÀ

CT1 MIPEC – KIẾN HƯNG 2.1 Xác định tiêu chí khi chọn thang

2.1.1 Phân tích đặc điểm tòa nhà

Tòa nhà CT1 – MIPEC là chung cư cao tầng với 26 tầng (25 tầng và 1 tầnghầm), khoảng cách sàn giữa các tầng là 5000 mm (tầng B1 – 2) và 2900 mm

từ tầng 3 đến tầng 25

Số dân cư trung bình trong tòa nhà: 3 * 18 * 23 = 1242 người

TỔNG QUAN DỰ ÁN

- Tên dự án: Mipec Kiến Hưng (Mipec City View)

- Chủ đầu tư: Công ty cổ phần Hóa Dầu Quân Đội (MIPEC)

- Tổng diện tích: 5.5ha

Quy mô dự án: Tổ hợp 7 tòa chung cư cao 25 tầng và khu thấp tầng

Tòa M1: Cao 25 tầng bao gồm:

- Tầng 1: Khu trung tâm thương mại, sảnh, khu sinh hoạt cộng đồng dành cho cư dân M1 Mipec Kiến Hưng

- Tầng 2: Khu thương mại + Kỹ thuật + gửi xe

- Tầng 3-25: Tầng căn hộ

- Mật độ căn/sàn: 18 căn/sàn/5 thang máy

2.2 Xác định năng suất vận chuyện hành khách và chất lượng phục vụ 2.2.1 Năng suất vận chuyện hành khách

Việc xác định chính xác số lượng hành khách cần vận chuyển bằng thangmáy là không thể thực hiện được Vì vậy khi xác định năng suất vận chuyểnhành khách để từ đó xác định tải trọng định mức của thang, người ta quy ướctính năng suất cần thiết của thang từ tỷ số i

Trong đó: I: mật độ dòng hành khách, chọn i = 5 % (bảng 3.1 trang 58 sáchThang Máy PGS.TS Vũ Liêm Chính)

P5 max: Số lượng hành khách lớn nhất cần vận chuyện trong 5 phút tại giờcao điểm

T: Chu kỳ làm việc của thang máy

T = T1 + T2 +T3 + T4 (công thức 3.4 tài liệu tham khảo 2)

T1: Thời gian hoạt động của thang máy

T2: Thời gian đóng và mở cửa

T3: thời gian ra vào của hành khách

T4: thời gian hao phí khác

n: Số thang máy đỗ tại bến chính

2.3.1 Xác định giá trị T1

t1: thời gian thang máy hoạt động với tốc độ định mức

Hình 2.1 Đồ thị tốc độ của thang máy

Từ bảng 3.2 (tài liệu 02) ta chọn ta = 3.2 (s)

Quãng đường gia tốc: Sa = 4 (m)

Vì chiều cao trung bình của tầng nhà thấp hơn quãng đường gia tốc nên T1

fx = fL +fe = 10,38+1 =11,38 (Bảng 3.4 tài liệu tham khảo 2)

fL: số lần dừng tại khu vực thường

fe: số lần dừng tại khu vực EC

26 )

13) = 10,38 (bảng 3.4 tài liệu tham khảo 2)

2.3.2 Xác định T2 (thời gian đóng mở cửa)

T2 = t1×fx

t1 là thời gian đóng 1 lần mở cửa

chọn t1 = 4 (s) (cửa mở 2 phia hướng tâm chiều rộng cửa 900 mm)

Bảng 2.1

fx: số lần dừng xác xuất

2.3.3 Xác định thời gian ra vào của hành khách (T3)

Thời gian vào ra của hành khách sẽ phụ thuộc kích thước cửa số lượng hànhkhách và được tính theo công thức:

T3 = (0,8 + k1 3

K1: hệ số phụ thuộc vào cửa

2.2.4 Xác định giá trị thời gian hao phí khác

Trong quá trình làm việc ngoài các thời gian trên thường trong 1 chu kỳ làmviệc của thang không thê tránh khỏi các thời gian hao phí khác như sự chậm trễcủa hành khách và hành lý cồng kềnh mang theo … Kể đến các yêu tố này T4

có thể tính như sau

Vậy

T tb = T1 + T2 +T3 + T4 = 115,87 (s)

Với thang máy KONE E MINISPACE có thông số kỹ thuật

- Tải trọng nâng 1 tấn (13 người)

- Vận tốc nâng 2,5 m

Ta có số thang sử dụng trong tòa nhà là

N = P 5 max13 = 4.76

Ta chọn số thang trong tòa nhà là 5 thang máy KONE E MINISPACE

Kiểm tra chất lượng phục vụ : Ttb = T n = 115.875 = 23.2 (s)

n: số thang phục vụ trong tòa nhà

Ta có Ttb nhỏ hơn 30s Vì vậy với 5 thang máy thì tòa nhà sẽ có chất lượngphục vụ tốt

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHUNG 3.1 Sơ đồ dẫn động và mắc cáp thang máy

Hình 3.1 Sơ đồ dẫn động thang máy a) Sơ đồ mắc cáp; b)Sơ đồ dẫn động bộ tời kéo.

1.Cáp cân bằng; 2.Đối trọng; 3 Puly cân bằng ; 4 Puly dẫn động; 5 Cáp

nâng; 6 Cabin; 7 Khớp nối phanh; 8 Động cơ;

Cabin (6) được cố định trên khung cabin Khung cabin và ca bin được nâng

hạ nhờ hệ thống cáp nâng (5) với 6 sợi dây cáp nâng riêng biệt và puly dẫnđộng (4) Dùng 3 puly cân bằng (3) có tác dụng giữ thăng bằng và điều chỉnhlực căng giữa 2 nhánh cáp (5) Hai đầu cáp nâng (5) được cố định trên buồngmáy bằng các thiết bị cố định đầu cáp Các thiết bị này vừa có chức năng cốđịnh đầu cáp vừa có nhiệm vụ đảm bảo các sợi cáp riêng biệt có độ căng nhưnhau Cáp nâng được vắt qua puly ma sát (4) để nâng hạ đối trọng (2)

3.2 Xác định trọng lượng cabin và đối trọng

Mcb- Trọng lượng của cabin;

Để xác định sơ bộ trọng lượng của cụm cabin, ta tiến hành xác định sơ bộ trọnglượng của các bộ phận trong cụm cabin theo phương pháp khai triển cấu tạocác bộ phận thành dạng tấm phẳng và tham khảo kết cấu, trọng lượng của máy

cơ sở có ký hiệu:P17-CO của KPG VIETNAM Ta có:

3.2.2 Trọng lượng của đối trọng

Để xác định sơ bộ trọng lượng của đối trọng, ta áp dụng công thức sau:

Trong đó:

Q = `1000 (kg): Tải trọng nâng định mức của thang máy;

lớn thời gian trong ngày thang máy vận chuyển số lượng người lớn do đó

Trọng lượng cáp cân bằng là:

Gx = H×(qn – 0,25×qd) =81,7×(4×0,35 – 2×0,25×1) = 73.53 (kg) = 735.3 (N);

3.3 Tính chọn cáp

3.3.1 Tính lực căng cáp

Đối với bộ tời dùng puli ma sát, ta chỉ cần tính lực căng cáp lớn nhất cho

nghĩa Q, không tính đến các lực quán tính và tính cho 2 vị trí của cabin là trêncùng và dưới cùng Theo tài liệu [02]

- Lực căng cáp khi cabin ở vị trí trên cùng:

Hình 3.3 Sơ đồ tính toán khi cabin ở vị trí trên cùng

Hình 3.4 Sơ đồ tính toán khi cabin ở vị trí dưới cùng

S’1 = M cb+Q+G n+G d

a m n = 630,6+1000+234,36+89.72.4 = 224,3325 (kg) =2243,325 NS’2 = M d+G x

a=2: Bội suất palang