Xe cần trục potx

Xem thêm các loại cần trục trong Phụ lục 1 - Phân loại máy nâng chuyển Do tính di động cao, cần trục tự hành được dùng nhiều trong công tác cơ giới hóa xếp dỡ và di chuyển cự ly ngắn cá

CHƯƠNG 3 - XE CẦN TRỤC

I CÔNG DỤNG - PHÂN LOẠI - YÊU CẦU

1.1 Công dụng:

Cần trục tự hành là loại cần trục có tay cần, thường quay toàn vòng, có thể tự di chuyển trong phạm vi rộng và được dùng phổ biến nhất trong các loại cần trục

(Xem thêm các loại cần trục trong Phụ lục 1 - Phân loại máy nâng chuyển)

Do tính di động cao, cần trục tự hành được dùng nhiều trong công tác cơ giới hóa xếp dỡ và di chuyển cự ly ngắn các vật nặng trong không gian như:

Cấu tạo chung của cần trục tự hành gồm có tay cần, bàn quay, phần di chuyểân, thiết bị tựa quay, các cơ cấu công tác như cơ cấu nâng hạ vật, nâng can, cơ cấu quay, cabin và hệ thống điều khiển

Xe cần trục không những có năng suất, hiệu quả kinh tế cao mà còn giảm nhẹ rất nhiều sức lao động nặng nhọc của công nhân bốc xếp

1.2 Phân loại cần trục tự hành:

 Theo phần di chuyển:

các nhà ga, các công trình xây dựng

bằng bánh lốp hoặc là khung gầm của xe tải thông thường Chúng có tính cơ động cao, tốc độ di chuyển trên đường lớn Phạm vi sử dụng: Tại các nơi có khối lượng công việc không nhiều, tại các địa điểm phân tán, ở nơi xa và thường phải thay đổi

vị trí làm việc

động, linh hoạt, có thề di chuyển trên mặt đường xấu và nền đất yếu, quãng đường

di chuyển thường ngắn

 Theo đặc điểm dẫn động các cơ cấu chính:

diesel hay động cơ điện thông qua các hệ thống truyền động cơ khí, truyền động thủy lực

1.3 Yêu cầu:

a) Thỏa mãn các tiêu chuẩn về an toàn kỹ thuật đối với thiết bị nâng (TCVN

5863-1995 – Thiết bị nâng, yêu cầu an toàn trong lắp đặt và sử dụng; TCVN

4244-86 – Quy phạm kỹ thuật an toàn thiết bị nâng) Một trong những tiêu chuẩn quan

trọng của xe cần trục là độ ổn định

Trong quá trình làm việc, các trọng tải tác dụng lên xe cần trục có xu hướng đưa cần trục ra khỏi trạng thái ổn định bình thường và lật đổ cần trục Để ngăn ngừa hiện tượng này, cần trục phải có độ ổn định bảo đảm khỏi bị rơi đổ

Độ ổn định của cần trục được bảo đảm bởi trọng lượng riêng (gồm tự trọng và đối trọng) mà trọng tâm của nó phải rơi vào trong phạm vi của đường chu vi chân đế được hình thành bởi các chân chống của xe

Moment được tạo ra bởi tích số giữa trọng lượng bản thân xe cần trục (và đối trọng

Trọng tâm của tải nâng hạ luôn luôn rơi ra ngoài phạm vi chân đế của xe Momen lật M l tạo nên bởi tích số giữa trọng lượng tải nâng hạ với khoảng cách từ trọng tâm của tải tới mặt phẳng lật

Khi xe cần trục làm việc không có chân chống (hình 3.1):

Khi xe cần trục làm việc có chân chống:

Như vậy việc dùng chân chống cho phép tăng kích thước chu vi chân đế và nâng cao độ ổn định cho xe

Tỷ số giữa moment phục hồi và moment lật thể hiện mức độ ổn định của xe cần trục, được gọi là hệ số ổn định kôđ:

Theo các tiêu chuẩn về tổ chức và sử dụng an toàn cho cần trục nâng hạ tải thì các

xe cần trục phải có hệ số ổn định bản thân và hệ số ổn định có tải:

của lực tải, gió cũng như ảnh hưởng độ nghiêng của bãi làm việc (hình 3.2 a) Khi tính toán phải xem ở điều kiện chịu tải lớn nhất, tức là vật nâng nặng nhất ở tầm

tác dụng của đối trọng, gió mạnh và ảnh hưởng độ nghiêng của bãi (hình 3.2b)

l

ph ô

M

M

Hình 3.1 – Sơ đồ xác định độ ổn định của xe cần trục

HÌnh 3.2 – Sơ đồ xác định độ ổn định có tải và không tải của ô tô cần trục

Aùp lực gió được tính theo tiêu chuẩn sức gió lớn nhất cho trạng thái không làm việc của cần trục:

- Đối với vùng khác pg = 70 kG/m2

b) Thỏa mãn các yêu cầu chuyên biệt do công việc đòi hỏi như :

cần; tốc độ di chuyển

II KẾT CẤU VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG XE CẦN TRỤC

2.1 Cấu tạo chính : (hình 3.3)

Công thức cấu tạo:

Xe cần trục = Xe nền + Thiết bị chuyên dùng (cần trục)

Có thể xem xe cần trục gồm hai phần : Phần không quay và phần quay

bảo theo các yêu cầu ngành giao thông quy định Tùy theo sức nâng cần trục mà phần khung bố trí từ 2 đến 6 trục bánh xe, tốc độ di chuyển trên đường từ 70 đến 90 km/h

cần, quay cần, đối trọng và các thiết bị điều khiển

Hình 3.3 thể hiện các chi tiết cơ bản của xe cần trục Trên khung 1 của xe được lắp khung không quay 3 Trên khung không quay 3 có gắn đế quay 7, đây là phần cơ bản của bàn quay 8 Trên bàn quay có lắp các cơ cấu nâng tải, cơ cấu nâng cần, cơ cấu thay đổi tầm vươn của cần, cơ cấu quay bàn quay

Để tăng ổn định cho xe, ở khung không quay trang bị bốn chân chống 4 và đối trọng 6 Các chân tựa này có khả năng nâng toàn bộ xe cần trục lên nhờ kích vít hoặc kích thủy lực Để tăng khoảng cách giữa các điểm tựa, nhờ đó tăng độ ổn định, các chân tựa có thể duỗi dài ra xa so với các vết bánh xe Khi di chuyển trên đường, các chân tựa được co gập lại bảo đảm kích thước nhỏ gọn

Xe cần trục thường có hai cabin, một cabin để người lái điều khiển xe di chuyển trên đường và một cabin khác để điều khiển cần trục Một số cần trục ô tô loại nhỏ chỉ bố trí một cabin chung

Cần của cần trục có kết cấu dạng giàn, được chế tạo từ thép ốâng hoăïc thép góc định hình, được nâng hạ bằng tang cuốn cáp Có loại cần có kết cấu hộp xếp lồng vào nhau có khả năng duỗi dài hay co ngắn lại nhờ các xy lanh thủy lực bố trí trong hộp cần Hình 3.4 mô tả cần có ba đoạn với hai xy lanh thủy lực Nâng hạ cần cũng bằng xy lanh thủy lực

Hình 3.3 – Các cụm chính ô tô cần trục K-51 (Liên xô) )cũ)

Hình 3.4 – Sơ đồ cấu tạo cần hộp loại ba đoạn cần và hai xy lanh thủy lực

1 Đoạn cần di động 4 Bàn quay và đối trọng

2 Đoạn cần cố định 5, 6, 7 Đường đặc tính tải trọng ở các trạng thái

3 Xy lanh nâng hạ cần cần khác nhau

Để truyền động đến các cơ cấu công tác, thường sử dụng một trong các loại truyền động cơ khí, điện hoặïc truyền động thủy lực

Xe cần trục hiện nay được chế tạo với sức nâng từ 3 đến 25 tấn đối với loại cần hộp, và 40 đến 500 tấn với loại cần giàn Cấp tải trọng được tiêu chuẩn hóa: 3, 6,

10, 16, 25, 40, 63, 100, 160, 250, 500 tấn

Chiều cao nâng đến 75m loại cần hộp và 80-200m loại cần giàn

Tốc độ nâng từ 0,032 đến 0,32 m/s, với tải nhỏ đến 2 m/s

Tốc độ quay đến 1 vg/ph

Tốc độ di chuyển trên đường từ 70 đến 90 km/h

2.2 Các thông số cơ bản xe cần trục:

 Tầm vươn của cần l (m): Là khoảng cách nằm ngang từ trục quay của bàn

quay đến đường trục đi qua trọng tâm của tải được nâng và trùng với đường tâm

của ổ móc

 Chiều dài cần L (m): Là khoảng cách giữa trung tâm trục ngõng mút của

cần đến trung tâm trục của ròng rọc đầu cần

 Sức nâng Q (tấn): là trọng tải lớn nhất được cần trục nâng lên ở tầm vươn

này hay tầm vươn khác khi đã bảo đảm sự dự trữ cần thiết về tính ổn định và sự vững chắc của cơ cấu (sức nâng tải lớn nhất phù hợp với tầm vươn của cần, tầm

vươn càng tăng thì sức nâng tải càng giảm và ngược lại)

 Chiều cao nâng móc tải H (m): Là khoảng cách tính từ mặt chân đế đến

tâm móc tải ở vị trí làm việc cao nhất Khi nâng hạ cần thì chiều cao nâng thay đổi

phụ thuộc vào tầm với

 Tốc độ nâng tải (m/s): Là đoạn đường mà tải di chuyển được theo phương thẳng đứng trong một đơn vị thời gian

 Thời gian thay đổi tầm với (s): Là thời gian cần nâng lên từ vị trí tầm vươn lớn nhất đến tầm vươn nhỏ nhất và ngược lại

 Tốc độ quay của bàn quay (vg/ph): Là số vòng quay trong một đơn vị thời gian hoạc là góc mà bàn quay có thể quay trở lại trong một đơn vị thời gian

 Góc quay của bàn (độ): Là góc quay lớn nhất cần có thể quay lại từ vị trí

cuối đến vị trí nào đó

 Tốc độ di chuyển (km/h): là đoạn đường đi được trong một giờ

 Kích thước bao : Nhằm xác định khả năng đi lại của cần trục dưới cầu,

dưới dây điện, vùng chật hẹp…

2.3 Phân loại xe cần trục :

Có nhiều cách phân loại xe cần trục như :

- Theo chế độ làm việc

Ở đây chúng ta chỉ xem xét việc phân loại theo kiểu truyền động

a) Truyền động bằng cơ học:

Các cơ cấu của cần trục được truyền động bằng sự tác dụng trực tiếp từ động cơ xe nền, thông qua các cơ cấu truyền động cơ khí như khớp vấu, bánh răng, bộ đảo

chiều, phanh…

Ưu điểm: Có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, chăm sóc bảo dưỡng đơn giản

Nhược điểm: Hiệu suất thấp bởi mất mát về năng lượng trong truyền động Khi điều khiển các tay đạp, bàn đạp, người lái phải tốn nhiều sức

b) Truyền động bằng điện:

Các cơ cấu cần trục được truyền động từ những động cơ điện riêng, những động

cơ điện này nhận điện năng từ máy phát điện lắp trên khung xe Sụ truyền động của máy phát điện được thực hiện từ động cơ xe Khi cần thiết, động cơ điện của

cần trục có thể nhận điện năng từ mạng điện bên ngòai

Ưu điểm: Điều khiển đơn giản , không tốn sức Khi bốc dỡ hàng và làm các công việc khác có thể kết hợp các thao tác khác nhau Máy phát điện có thể dùng như trạm điện tạm thời, có thể cung cấp điện năng để chiếu sáng, máy hàn và các máy động lực khác

Nhược điểm: Yêu cầu người lái phải có trình độ chuyên môn cao, nghĩa là ngoài phần cơ khí, còn phải hiểu sâu cấu tạo trang bị điện của cần trục

c) Truyền động bằng thủy lực:

Những cơ cấu của cần trục được truyền động bằng dòng dầu thủy lực có áp suất cao được tạo ra nhờ các bơm dầu Các bơm dầu hoạt động nhờ moment quay của

động cơ sau khi đã qua hộp trích công suất

Ưu điểm: Có các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cao, bảo đảm an toàn trong làm việc, sử dụng đơn giản

Nhựơc điểm: Đòi hỏi trình độ chuyên môn cao của người lái, chăm sóc sửa chữa phức tạp

d) Truyền động hỗn hợp:

Các cơ cấu có thể sử dụng cả ba loại trên Những chân chống được truyền động cơ

học hay thủy lực, còn điều khiển nâng hạ tời bằng bơm nén

Có ưu nhược điểm của các loại trên

III QUY TẮC AN TOÀN SỬ DỤNG THIẾT BỊ NÂNG:

1 Vị trí đặt cần trục ô tô phải đảm bảo khoảng cách khi làm việc từ phần quay của chúng ở bất kỳ vị trí nào đến các kết cấu công trình, thiết bị, vật tư xung quanh không được nhỏ hơn 700mm

trục, trên mặt đất vừa lấp lên chưa dầm chặt

nâng

- Nâng tải bị vùi dưới đất, bị các vật khác đè lên, bị liên kết bằng bu lông hay bê tông với các vật khác

quá 300mm, giữ tải để kiểm tra phanh, độ ổn định cuả cần trục

hư hỏng khác

IV GIỚI THIỆU MỘT SỐ XE CẦN TRỤC:

3.1 Cần trục truyền động bằng cơ học:

Hình 5 thể hiện xe cần trục truyền động bằng cơ học LAZ – 690 (Liên xô cũ), có sức nâng tải 3T, lắp trên xe cơ sở ZIL-130 Các thông số kỹ thuật chính:

Hình 6 là sơ đồ động học xe cần trục LAZ-690 Moment quay từ động cơ qua hộp số đến trục các đăng 1, đến trục 3 hộp trích công suất

Khi xe di chuyển trên đường, moment từ trục 3 qua khớp vấu 5 đến trục 6, trục các đăng 8 đến cầu sau xe

Để giữ tải, dùng phanh 43 luôn đóng

Để nâng cần, moment truyền đến tang trống 45 tời cần Giữ cần dùng phanh 40 luôn đóng

Để quay bàn quay, moment truyền đến bánh răng 21, lăn trên vành răng 20 của vòng lăn và kéo theo các phần quay của cần trục trên nó

Bảng đặc trưng tải xe cần trục LAZ-690

Chiều

dài

cần

(m)

Tầm vươn cần (m)

nâng móc tải (m)

Có chân

6.2

Hình 3.5 – Ô tô cần trục LAZ – 690 (Liên xô)

1 Khung ô tô 9 Khung quay 16 Khối palăng cần

2 Hộp thu công suất 10 Tời cẩu 17 Giá đỡ cần 3,8 Chân chống 11 Giá chữ H 18 Đèn pha

4 Khung cố định 12 Hộp phân phối 19 Ổ móc

5 Vành răng 13 Cơ cấu quay các phần quay 20 Dây căng móc

6 Vành lăn 14 Buồng lái cần trục

7 Con lăn của đế quay 15 Cần

Hình 3.6 – Sơ đồ động học ôtô cần trục LAZ - 690

3.2 Cần trục truyền động bằng thủy lực

Cần trục truyền động bằng thủy lực hiện nay được dùng phổ biến và ngày càng đượïc cải tiến Hình 7 giới thiệu sơ đồ xe cần trục truyền động bằng thủy lực

Hình 8 là đường đặc tính tải xe cần trục thủy lực ADO-70 của Tiệp Khắc

Hình 3.7- Sơ đồ cấu tạo ô tô cần trục thủy lực

Bộ môn Ô tô – Đại học Bách khoa TPHCM 49

Các thông số chính:

Sơ đồ hệ thống thủy lực:

Hình 3.8 – Đường đặc tính tải ô tô ADO-70