Bài giảng Thiết bị vận chuyển và xếp dỡ

1 Giảng viên TS Bùi Văn Tuyển Điện thoại 0988 083 792 Mail Tuyenbv@tlu edu vn TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN KỸ THUẬT HỆ THỐNG CÔNG NGHIỆP MÔN HỌC THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN VÀ XẾP DỠ NỘI DUNG Cl[.]

Trang 1

Giảng viên : TS Bùi Văn Tuyển Điện thoại : 0988.083.792 Mail : Tuyenbv@tlu.edu.vn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

KHOA CƠ KHÍ

BỘ MÔN: KỸ THUẬT HỆ THỐNG CÔNG NGHIỆP MÔN HỌC: THIẾT BỊ VẬN

CHUYỂN VÀ XẾP DỠ

NỘI DUNG

Click to add Title

1 1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

2 2 Tính toán thiết kế

1 3 Lắp đặt và vận hành

Trang 2

NẮM VỮNG

1 1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Trang 3

TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ NÂNG

CHƯƠNG 1

www.khoacokhi.tlu.edu.vn

CHƯƠNG 1

MỤC TIÊU

hợp tải trọng

Trang 14

 Phản ánh đặc tính làm việc đặc thù của loại thiết bị

này: đóng mở nhiều lần và làm việc với tải khác nhau.

 Cùng trọng tải và các đặc tính khác nhưng mỗi máy

nâng có thể được sử dụng với thời gian và mức độ tải

nặng nhẹ khác nhau.

 Do vậy nếu thiết kế như nhau thì hoặc sẽ thừa an toàn

(lãng phí) hoặc sẽ không đủ an toàn

 CĐLV được phản ánh trong từng bước tính toán thiết

kế các bộ phận trong cơ cấu và máy nâng.

Trang 15

Q t



 1

Trang 16

2 HỆ SỐ SỬ DỤNG THỜI GIAN TRONG NGÀY

3 HỆ SỐ SỬ DỤNG THỜI GIAN TRONG NĂM

5 SỐ LẦN ĐÓNG MỞ CƠ CẤU TRONG 1H

6 THỜI GIAN LÀM VIỆC CỦA CƠ CẤU

365 Kn Kng CĐ t

Trang 17

TCVN 4244-2005 nhóm máy nâng được phân dựa

theo 2 chỉ tiêu cơ bản là Cấp sử dụng và Cấp tải

Chế độ làm việc được phân nhóm theo cơ cấu và

Trang 18

Cấp tải Hệ số phổ tải

Km

Đặc điểm

L1-Nhẹ Đến 0,125 Cơ cấu ít khi chịu tải tối đa, thông

thường chịu tải nhẹ L2-Trung

bình

Trên 0,125 đến 0,25

Cơ cấu nhiều khi vận hành với tải tối đa, thông thường tải trung bình

L3- Nặng Trên 0,25 đến 0,5 Cơ cấu chịu tải tối đa tương đối

nhiều, thông thường tải nặng L4 - Rất nặng Trên 0,5 đến 1 Cơ cấu thường xuyên chịu tải tối

Trang 20

3

max

Q1-Nhẹ Đến 0,125 Ít vận hành với tải tối đa, thông

thường tải nhẹ Q2-Trung bình Trên 0,125 đến 0,25 Nhiều khi vận hành với tải tối đa,

thông thường tải trung bình Q3- Nặng Trên 0,25 đến 0,5 Vận hành tương đối với tải tối đa,

thông thường tải nặng Q4 - Rất nặng Trên 0,5 đến 1 Thường xuyên vận hành tải tối đa

Trang 21

Nhóm chế độ làm việc các cơ cấu riêng biệt của TB

nâng

Trang 22

5 6

8 7

9 10

2 1

5 6 7 8

10 9

Trang 24

1.4.1 CƠ CẤU DI CHUYỂN

1.4 CÁC CƠ CẤU TIÊU BIỂU

1.4.2 CƠ CẤU DI CHUYỂN

Trang 25

1.4.3 CƠ CẤU QUAY

1 2

4 3

1.4.3 CƠ CẤU QUAY

Trang 26

1.5.1 CÁC YÊU CẦU VỀ KỸ THUẬT

1 Có năng suất làm việc lớn và khối lượng riêng nhỏ

2 An toàn trong vận hành và có độ tin cậy cao

3 Kết cấu đơn giản và có thể tự động hóa điều khiển

4 Sự tương thích của thiết bị.

5 Tiêu chuẩn hóa và chủng loại hóa thiết bị.

1.5 CÁC YÊU CẦU VỀ MÁY NÂNG

1.5.1 CÁC YÊU CẦU VỀ AN TOÀN

1 YÊU CẦU AN TOÀN TRONG LẮP ĐẶT

2 YÊU CẦU AN TOÀN TRONG SỬ DỤNG

1.5 CÁC YÊU CẦU VỀ MÁY NÂNG

Trang 27

Qqt= Q

 = 1,1 ÷ 1,4.

Trang 28

c qt h

c h

t

v m m

a m m

Pqtttq= mεr

Trang 29

Trường hợp I: Tải trọng bình thường ở trạng thái làm việc

+ Q - tải nâng tiêu chuẩn

+ G - tự trọng

+ Pqt - lực quán tính khi mở máy và phanh hãm êm

+ Pg - tải gió trung bình ở trạng thái làm việc bình thường

•TH này dùng để tính toán các chi tiết về: Sức bền mỏi, tuổi

thọ, độ mòn, tính phát nhiệt

1.6.2 CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG

Trang 30

Trường hợp II: Tải trọng lớn nhất ở trạng thái làm việc

+ Q - tải nâng tiêu chuẩn

+ G - tự trọng

+ Pqt max- lực quán tính lớn nhất

+ Pgmax - tải gió lớn nhất ở trạng thái làm việc

+ P  - tải trọng do trạng thái của mặt đường bất lợi nhất

TH II dùng để tính toán các chi tiết trong cơ cấu và kết cấu

kim loại, tính ổn định cần trục nó là cơ sở để tính sự quay

trượt của bánh xe, tính chọn các thiết bị điện bảo vệ, các thiết

Trường hợp III: Tải trọng lớn nhất ở trạng thái máy trục

không làm việc đứng ngoài trời

+ G - tự trọng

+ Pgmax - tải gió ở áp lực gió bão

+ P- tải trọng do độ dốc cực đại của lề đường

•TH III dùng để tính: Ổn định, độ bền của các chi tiết kẹp

ray, phanh hãm, các bộ phận của cơ cấu thay đổi tầm với

1.6.2 CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG

Trang 31

Tổ hợp Ia: Cần trục đứng yên, chỉ có cơ cấu nâng

làm việc. nâng hàng và tiến hành khởi động hoặc

phanh hãm từ từ

Tổ hợp IIa: Cần trục đứng yên, chỉ có cơ cấu

nâng làm việc. nâng hàng và khởi động hoặc phanh

cơ cấu khác làm việc (cơ cấu di chuyển xe con hoặc

cơ cấu di chuyển máy trục…), tiến hành khởi động

hoặc phanh hãm từ từ.

cơ cấu khác làm việc (cơ cấu di chuyển xe con hoặc

cơ cấu di chuyển máy trục…), khởi động hoặc phanh

hãm đột ngột.

1.6.3 CÁC TRƯỜNG HỢP TỔ HỢP TẢI TRỌNG

Trang 32

THE END

www.khoacokhi.tlu.edu.vn

Trang 33

BM KTHT Công nghiệp-ĐH Thủy Lợi 1

CHƯƠNG 2: CÁC LOẠI THIẾT BỊ NÂNG

Hình a Hình b Hình c

Hình d Hình e Hình f

Hình g Hình h

Các loại Máy trục

Trang 34

Seite 1 2

- Theo dạng kết cấu thép phân thành:

Cầu trục 1 dầm và cầu trục 2 dầm

-Cầu trục được điều khiển từ trong cabin, từ nút bấm dưới nền, hoặc điều khiển từ xa

Trang 35

Trang 36

Trang 37

Trang 38

Seite 1 6

Trang 39

Hình dạng kết cấu thép cầu trục:

- Dầm chính: Dạng hộp, chữ I, dạng dàn

- Dầm đầu (dầm biên): Dạng hộp, gộp 2[] hoặc 2][

Phương pháp tính:

- Tính theo ứng suất cho phép

- Tính theo phương pháp trạng thái giới hạn

- Tính theo độ bền mỏi

Trang 40

Seite 1 8

Trang 41

L30x30x3

L40x40x4

L30x30x3

CỔNG TRỤC

Trang 42

Seite 1 10

- Cổng trục là một loại cầu trục mà dầm chính được

lắp với chân và liên kết với dầm đầu có bánh di chuyển trên ray đặt trên mặt đất.

-Nhìn tổng thể loại máy trục này có dạng cổng nên gọi

là cổng trục -Trong trường hợp một bên cổng trục có chân và một bên không có chân nhưng có bánh xe di chuyển trên ray đặt trên cao như cầu trục thì gọi là bán cổng trục

CỔNG TRỤC

Trang 43

Trang 44

Seite 1 12

Cổng trục có hai đầu công xon.

Trang 45

Cổng trục một dầm kiểu dàn không gian tự dựng

Trang 46

Seite 1 14

-Cổng trục công dụng chung : Q=3,212,5t, L=6,340m; H=316m

-Loại cổng trục có xe con dùng để lắp ráp trong xây lắp

có L= 80m, Q =50400t, H= 30m

-Cổng trục dùng trong lắp ráp (nhà máy thuỷ điện, nhiệt điện) có nhiều tốc độ nâng vn= 0,050,1m/ph, Vdc= 0,1m/ph

-Thiết bị mang tải của cổng trục cũng đa dạng như ở cầu trục: bao gồm móc treo, gầu ngoạm, nam châm điện, kìm kẹp, và các loại móc chuyên dụng khác

Khẩu độ L<15 m thì thường chế tạo cả hai chân cổng có liên kết cứng để dễ lắp dựng và chế tạo.

Ngoài ra còn có liên kết mềm:

+ Liên kết mềm thường dùng chốt + Chốt liên kết giữa dầm chính và chân Hoặc có thể liên kết chốt chân cổng với dầm biên

- Chân mềm là tạo ra hệ tĩnh định khi liên kết với dầm chính, có khả năng lắc qua lại 50so với trục đứng để bù trừ do

sự giãn nở về nhiệt và sai số lắp đặt và chế tạo Loại cổng trục Q >100t - cơ cấu di chuyển thường là cụm bánh xe và đặt trên cầu cân bằng.

Loại cổng trục có trọng nâng lớn thường có thêm một cơ cấu nâng phụ.

Trang 47

Trang 48

+ Sơ đồ hóa và cách tính giống như tính đối với dầm chính của cầu trục

-Tính toán chân cổng + Theo phương ngang

Trang 49

LẮP DỰNG CỔNG TRỤC Tùy thuộc vào tổng thể của cổng trục ta lựa chọn phương án lắp dựng cho phù hợp

- Dưới đây trình bày các bước lắp dựng cổng trục dầm đôi có kết cấu như hình dưới

Trang 50

Seite 1 1

BM KTHT CÔNG NGHIỆP-ĐH Thủy Lợi 1

CHƯƠNG 2: CÁC LOẠI MÁY TRỤC

1 Đặc điểm cấu tạo

- Cần trục xây dựng được dùng để thi công các công trình cao tầng.

- Cấu tạo:

Thân tháp làm trụ đỡ cần, H =100 m Gần đỉnh tháp có liên kết một cần nằm ngang hoặc cần gật Lc = 20 - 50 m

- Tốc độ nâng hạ nhỏ hơn 5m/ph,

- Tốc độ quay nq = 0,3-1vg/ph;

Trang 51

2.3: CẦN TRỤC THÁP

1 Đặc điểm cấu tạo

- Tải trọng Q phụ thuộc vào vị trí tầm với R Ở xa tầm quay thì Qmin Ở gần tầm với thì Qmax

- Thông thường thì phải đảm bảo mô men tải không đổi: M=Q.R=const

- Phân loại:

+ Theo đặc tính thay đổi tầm với

* Cần trục tháp thay đổi tầm với bằng cách thay đổi góc nghiêng cần

* Cần trục tháp thay đổi tầm với bằng cách thay đổi vị trí của xe con+ Theo dạng kết cấu bộ phận quay

* Cần trục có tháp quay

* Cần trục có tháp không quay+ Theo yêu cầu sử dụng

* Cần trục tháp tĩnh tại, đặt cố định tại chỗ

* Cần trục tháp di động, di chuyển trên đường ray chuyên dùng Có một

số đặt trên bộ di chuyển bánh xích hoặc bánh lốp

Trang 53

Có khả năng tự nâng theo chiều cao công trình

Trang 54

Seite 1 5

Cần trục tháp loại cần gật chuyên chở và tự lắp dựng

Trang 55

Cần trục tháp di chuyển trên ray

Đường đặc tính tải trọng

Trang 56

Seite 1 7

Sơ đồ mắc cáp:

Cơ cấu nâng hạ

Cơ cấu di chuyển xe con

-Các yêu cầu chính đối với cần trục tháp

+ Móc tải và tháo dỡ tải nhanh

+ Nhiều tốc độ để sử dụng phù hợp và rút ngắn chu kỳ làm việc

+ Kết cấu hợp lý, trọng tâm ở vị trí thấp nhất để bảo đảm ổn định

+ Có thể di chuyển máy từ điểm làm việc này qua địa điểm khác dễ dàng, linh hoạt Kích thước máy khi vận chuyển trên đường phải trong khuôn khổ cho phép

+ Có khả năng tự lắp dựng, tự nâng cao tháp theo chiều cao tiến độ xây dựng công trình

+ Thiết bị làm việc phải an toàn, trang bị đầy đủ cơ cấu như hạn chế hành trình di chuyển, hạn chế mô men quá tải, hạn chế hành trình nâng tải, chiều cao nâng, hạn chế di chuyển, góc nghiêng max, min Có thiết bị đo tốc độ gió và bảo đảm an toàn khi áp lực gió vượt quá mức độ cho phép

+ Hệ thống điều khiển dễ dàng, tin cậy

+ Vị trí lắp đặt ca bin, chỗ ngồi điều khiển cần cẩu phải dễ quan sát, tiện nghi, tạo thoải mái cho người điều khiển

+Có giá thành hạ, sử dụng cho nhiều mục đích

Trang 57

2.4: CẦN TRỤC NỔI

1 Những vấn đề chung

- Cần trục nổi là loại cần trục được lắp trên phao nổi để có thể

di chuyển và làm việc trên mặt nước -Theo chức năng công việc cần trục nổi có thể chia ra:

+ Dùng để dỡ tải, dỡ hàng từ tàu lớn sang các xà lan và thuyền nhỏ đưa hàng vào bờ.

+ Dùng để lắp ráp ở xưởng đóng tàu thuỷ;

+ Trục vớt tàu đắm + Dùng trong xây dựng các công trình thuỷ (đê biển, tường chắn sóng, các công trình sát bờ biển).

- Theo tải trọng và loại vật liệu cần trục nổi được chia ra:

+ Loại cần cẩu dùng để xếp dỡ hàng rời, vụn.

+ Loại cần trục nổi cẩu hàng cục, hàng khối.

Trang 58

Seite 1 9

Cần trục nổi quay toàn vòng có tải trọng nâng 2t, gầu ngoạm chuyển động ngang khi chuyển hàng

Trang 59

Một số khác biệt về tính toán của cần trục nổi so với cần trục trên đất liền

1.Sự ổn định của phao nổi cần trục:

Cần trục nổi là sự ổn định của phao nổi Phao nổi hay tàu sẽ bị thay đổi trọng tâm khi cần trục thay đổi tầm vươn có tải trọng nâng hoặc khi quay cần trục Góc lệch theo chiều trục đứng cho phép là từ 350; giá trị này đưa ra để chiều cao từ mặt nước lên đến cạnh ngoài của boong tàu là nhỏ nhất có thể

Thông số quan trọng nhất để kiểm tra ổn định của cần trục nổi là góc nghiêng theo chiều đứng của trục tàu khi có tải trọng ngoài tác dụng

Độ chìm của tàu p (m) thường cho trước và có thể tính dựa theo diện tích hình chiếu bằng của tàu như một hình chữ nhật có chiều rộng là b và chiều dài là L:

L b

R

p 

Hợp lực R đặt tại trọng tâm T và có các khoảng cách đến đường tâm đứng của tàu e

Mô men M=R.e Khi phao bị nghiêng một góc

• Để cần trục ở trạng thái cân bằng thì hợp lực R phải đi qua trọng tâm Tv của khoang chìm trong nước Diện tích của mặt cắt này

có dạng hình thang, trọng tâm của nó cách đường trục đứng của máy một khoảng bằng a

2 1

p p

p 2 p 3

b 2

b a

p2

Trang 60

Seite 1 11

Thay giá trị p vào ta được:

b p

2

tg 2

b p

3 3

b 2

b a

2



R 12

L b a

3

Trọng tâm T của cả cần trục và tải trọng nâng nằm ở điểm cách đáy phao một quang h0 Hợp lực R đi qua trọng tâm

Tv ở đây: e+(h-h0).tg=a

Và có thể viết:

Công thức này gọi là chiều cao tâm dịch chuyển.

Khi tính cả tải trọng gió:

L b tg ).

h h ( e

3 0

h 2

p R 12

L b

' R 12 )].

2

p v ( ' R

P h 2

p R 12

L b

e ).

2

p h ( e [

Trang 61

CHƯƠNG 2: CÁC LOẠI MÁY TRỤC

a)

4 5 1

2 3

1

6 5

7 8

6

2 3 4

9 10

Trang 62

e

2a-a'

Trang 63

2.5: CẦN TRỤC CỘT

400

2000

4000 5000

1 2

Trang 64

V d)

V a)

= M2về phía đối trọng khi không tải:

M1= Q.L+G.e-GĐT.ep

M2= GĐT.ep- G.e Đặt: M1= M2

p DT

e

L Q e G





Trang 65

2.5: CẦN TRỤC CỘT

H" 0 2

V

H"

3 1

V V'

3

B

G2b)

b

c e

CẦN TRỤC CỘT DI CHUYỂN

Trang 66

CHƯƠNG 3: CÁC CƠ CẤU CỦA MÁY NÂNG

CHƯƠNG 3: CÁC CƠ CẤU MÁY NÂNG

CƠ CẤU NÂNG

CƠ CẤU DI CHUYỂN

CƠ CẤU QUAY

CƠ CẤU NÂNG

Sau khi học xong phần này SV cần nắm được

- Sơ đồ cấu tạo, nguyên lý làm việc của cơ cấu nâng

- Các bộ phận chủ yếu của cơ cấu nâng

- Các phương pháp thay đổi tốc độ nâng

- Tính toán các thông số của cơ cấu nâng

- Thiết kế hoàn chỉnh cơ cấu nâng

Trang 67

Cơ cấu nâng hạ hàng

- Nguyên tắc cấu tạo chung của cơ cấu nâng và các

dạng

-Các phương pháp điều chỉnh tốc độ nâng

- Tính toán tĩnh

- Tính toán động

- Trình tự tính toán cơ cấu nâng

Cơ cấu nâng hạ cần

- Đặc điểm cơ cấu nâng hạ cần

- Các PP thay đổi góc nghiêng cần

- Tính toán cơ cấu thay đổi tầm vươn

Nội dung

CẤU TẠO CƠ CẤU NÂNG HẠ HÀNG

2

3 1

Trang 68

1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

a) Bộ công tác: bộ phận máy nhận năng lượng hoặc cơ năng của

các bộ phận trước đó truyền cho để thực hiện mục đích chính

b) Bộ phận truyền động: phần trung gian nhận, biến đổi, phân

phối và truyền năng lượng từ bộ phận dẫn động đến bộ phận

công tác

c) Bộ phận dẫn động là phần phát ra lực ban đầu, sản sinh ra năng

lượng đủ để cung cấp cho bộ công tác thực hiện được chức

năng công việc

SƠ ĐỒ CẤU TẠO-NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Trang 69

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Quá trình làm việc của cơ cấu nâng trải qua 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1: Giai đoạn mở máy, trong giai đoạn này lực cản không chỉ do

trọng lượng vật nâng mà còn do lực quán tính sinh ra khi vật nâng chuyển động

từ trạng thái tĩnh đến trạng thái làm việc, tốc độ từ 0 đến tốc độ làm việc

Giai đoạn 2: Chuyển động ổn định, ở giai đoạn này tốc độ làm việc ổn định,

không có lực quán tính, ta quen gọi là trạng thái tĩnh Các tính toán ở giai đoạn

này gọi là tính toán tĩnh

Giai đoạn 3: Phanh và dừng lại, ở giai đoạn này sẽ sinh ra lực quán tính do

tốc độ vật nâng biến đổi từ tốc độ làm việc đến 0

CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN CỦA

CƠ CẤU NÂNG

Tiêu đề	Thiết Bị Vận Chuyển Và Xếp Dỡ
Người hướng dẫn	TS. Bùi Văn Tuyển
Trường học	Trường Đại Học Thủy Lợi
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Hệ Thống Công Nghiệp
Thể loại	Bài Giảng

Định dạng
Số trang	245
Dung lượng	10,3 MB