Thuyết minh ĐATN Thiết kế hệ thống tháo dỡ cần trục tháp leo sàn phục vu thi công nhà cao tầng

Tiếp sau ĐATN cải tạo cần trục tháp leo tầng, là phần thiết kế biện pháp tháo dỡ cần trục tháp leo sàn sau khi đã hoàn tất thi công xong tòa nhà cao tầng. Biện pháp tháo dỡ cực kì quan trọng. Đây là tài liệu tham khảo bổ ích để các bạn sinh viên làm nghiên cứu khoa học, cũng như làm đồ án tốt nghiệp. Các bạn doawnload luôn phần Winzar để có được phần bản vẽ.

Bộ Giáo Dục & Đào tạo Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Trờng Đại Học Xây Dựng Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

-o0o -

Khoa : CƠ KHÍ XÂY DỰNG

Bộ môn : CƠ GIỚI HểA XÂY DỰNG

NHIỆM VỤ thiết kế tốt nghiệp

Họ và tên sinh viên: Vũ Văn Nam Mã số SV: 686452

Cần trục tháp tự nâng QTZ63 ( Trung Quốc )

3 Nội dung cỏc phần thuyết minh tính toán:

1 Giới thiệu công trình và biện pháp thi công bằng cần trục tháp leo sàn ;

2 Phân tích lựa chọn phơng án tháo dỡ cần trục ;

3 Xác định thông số kỹ thuật của thiết bị tháo dỡ ;

4 Thiết kế thiết bị tháo dỡ ;

5 Thiết kế thi công tháo dỡ cần trục ;

4 Các bản vẽ và đồ thị ( Ghi rõ các loại bản vẽ và kích thớc bản vẽ )

-Bản vẽ cần trục tháp leo sàn ( A1 );

-Bản vẽ bố trí thiết bị trên công trình (A1) ;

-Bản vẽ lựa chọn phơng án tháo dỡ (A1);

-Bản vẽ thiết bị phục vụ tháo dỡ (A0);

-Bản vẽ lắp dựng thiết bị tháo dỡ (A1);

-Bản vẽ thi công tháo dỡ cần trục tháp leo sàn( 2 bản A1 kéo dài )

5 Cán bộ hớng dẫn chính : PGS.TS Trơng Quốc Thành

6 Ngày giao nhiệm vụ thiết kế : Ngày 8 tháng 2 năm 2012

7 Ngày hoàn thành : Ngày 26 tháng 5 năm 2012

Cán bộ hớng dẫn tốt nghiệp (Ký tên và ghi rõ họ tên)

Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp đã đợc

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 5

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ BIỆN PHÁP THI CÔNG BẰNG CẦN TRỤC THÁP LEO SÀN 6

1.1 Vị trí xây dựng công trình 6

1.2 Quy mô và đặc điểm của công trình 6

1.3 Giới thiệu chung về cần trục tháp 9

1.4 Giới thiệu cần trục tháp QTZ63 10

1.4.1 Hình chung cần trục tháp QTZ63 10

1.4.2 Đặc tính kĩ thuật 12

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THÁO DỠ CẦN TRỤC THÁP LEO SÀN 16

2.1 Các phương pháp tháo dỡ cần trục tháp leo sàn 16

2.2 Phân tích lựa chọn phương án tháo dỡ cần trục tháp leo sàn 16

CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ PHỤC VỤ THI CÔNG THÁO DỠ (CẦN TRỤC CỘT BUỒM) 19

3.1 Tính toán thông số làm việc của cần trục cột buồm 19

3.2 Bố trí cần trục trên mặt bằng 23

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ THIẾT BỊ PHỤC VỤ THÁO DỠ 25

I Mô tả cấu tạo và đặc trưng kĩ thuật của máy 25

II.Tính toán cơ cấu nâng hạ cần 27

1 Xác định các thông số hình học 29

2 Tính lực căng trong palang nâng cần và lực căng cáp nâng cần 30

3 Chọn bội suất pa lăng, xác định lực căng cáp cuốn lên tang nâng cần 31

4 Tính công suất động cơ và chọn động cơ 32

5 Thiết kế cụm tang cơ cấu thay đổi tầm với 39

6 Tính phanh 49

7 Chọn khớp nối 52

III Tính bền kết cấu thép 56

1 Tính bền tay cần nâng hạ vật 56

2 Tính bền cột 59

3 Tính bền thanh giằng 62

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ THI CÔNG THÁO DỠ CẦN TRỤC THÁP LEO SÀN QTZ63 66

I Lắp dựng cần trục cột buồm phục vụ tháo dỡ cần trục tháp leo sàn 66

1 Quy định chung 66

2 Trình tự lắp dựng 67

II Quy trình tháo dỡ cần trục tháp leo sàn QTZ63 75

III Quy trình tháo dỡ cần trục cột buồm 82

KẾT LUẬN 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH 89

LỜI NÓI ĐẦU

Xây dựng và phát triển các công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp cơ sở

hạ tầng đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế xã hội, nhất là đối với các nước đang phát triển như nước ta hiện nay Mặt khác, với mục tiêu trở thành nước công nghiệp vào năm 2020 và đáp ứng nhu cầu về nhà ở cho người dân,hiện nay ở nước ta đã và đang tiến hành xây dựng nhiều công trình chung cư, kháchsạn, trụ sở làm việc có độ cao khoảng 120 – 200m trở lên tương đương với 30 –

100 tầng nhà Ví dụ như: tòa nhà Keangnam ở Hà Nội với 100 tầng, tòa nhà tháp Bông Sen ở Thành phố Hồ Chí Minh, khu đô thị mới Roalan City ở Hà Nội Để phục vụ thi công những công trình dạng này bắt buộc phải sử dụng cần trục tháp tự nâng nằm trong công trình hay còn gọi là cần trục tháp leo tầng với giá thành nhập khẩu cao Trong khi đó các doanh nghiệp trong nước hiện đang sở hữu khá nhiều cần trục tháp tự nâng nằm ngoài công trình nhưng lại không đáp ứng cho việc thi công các công trình siêu cao tầng Mặt khác, việc thiết kế biện pháp tháo dỡ các cần trục tháp leo sàn sau khi đã thi công xong công trình xây dựng vẫn là một việc khá mới mẻ, trình độ của cán bộ kỹ thuật và tay nghề của công nhân còn hạn chế vàthiếu kinh nghiệm Vì vậy, việc lựa chọn phương án tháo dỡ và thiết bị tháo dỡ sao cho phù hợp với từng công trình xây dựng và phương án tháo dỡ dễ thi công và chi phí tháo dỡ ít tốn kém là rất cần thiết

Với yêu cầu thực tế cấp thiết về tháo dỡ cần trục tháp phục vụ thi công xây dựng như vậy Do đó nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp lần này, em được giao để

tài: “Thiết kế biện pháp tháo dỡ cần trục tháp QTZ63 leo sàn phục vụ thi công tòa nhà hỗn hợp văn phòng và căn hộ chung cư 22 tầng khu đô thị Mai Dịch –

Tuy nhiên, do sự hạn chế về trình độ cũng như kinh nghiệm thực tế nên không thể tránh được những thiếu sót về nội dung cũng như các sai sót về học thuật Vì vậy, tác giả rất mong nhận được những nhận xét của bạn đọc để đồ án nàyđược tiếp tục hoàn thiện hơn

Hà nội, ngày 27 tháng 05 năm 2012

Sinh viên

Vũ Văn Nam

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ BIỆN PHÁP THI CÔNG

BẰNG CẦN TRỤC THÁP LEO SÀN 1.1 VỊ TRÍ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH:

Tên công trình (dự án): TÒA NHÀ HỖN HỢP VĂN PHÒNG VÀ CĂN HỘ

CHUNG CƯ CAO TẦNG

Được Xây dựng trên khu đất thuộc Thị trấn Cầu Diễn – Huyện Từ Liêm – Hà Nội Công trình là một trong nhiều công trình cao tầng được xây cùng với các biệt thự khác

Chủ đầu tư: Công ty CP tập đoàn đầu tư xây dựng phát triển Đông Đô – BQP.Khu đất xây dựng dự án trước đây là nhà máy cơ khí quy chế xây dựng, hiện nay khu đất này nằm trong dự án quy hoạch và sử dụng của thành phố Hà Nội

1.2 QUY MÔ VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG TRÌNH:

Công trình gồm 22 tầng trong đó: tầng 1+2+3 dùng để làm văn phòng, còn các tầng còn lại là các căn hộ phục vụ nhu cầu về nhà ở

Công trình gồm có 2 tầng hầm dùng làm Gara ô tô và xe máy nhằm phục vụ nhu cầu gửi xe của khách cũng như nhu cầu chung của thành phố

Chiều cao từ tầng 4 – 21 là: 3,2m

Tổng chiều cao của công trình tính từ cốt 0,000 là: 80,7 (m);

Chiều sâu 2 tầng hầm của công trình là: 6,14 (m)

Mặt bằng công trình được bố trí theo hình vuông đối xứng theo cả hai phương điều đó rất thích hợp với kết cấu nhà cao tầng, thuận tiện trong xử lý kết cấu Hệ thống giao thông của công trình được tập trung ở trung tâm của công trình, hệ thống giao thông đứng là thang máy bao gồm 4 cầu thang máy, một cầu thang bộ, một cầu thang bộ thoát hiểm, đảm bảo nhu cầu đi lại cho một khu chung cư cao tầng Đáp ứng nhu cầu thoát người khi có sự cố

Hệ thống hành lang cố định bố trí xung quanh lồng thang máy, đảm bảo thuận tiện cho việc đi lại tới các phòng

Mặt bằng công trình

Hìn

h 1.1

6500 7400

2900 7400

1.3 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẦN TRỤC THÁP

Cần trục tháp hay còn gọi là cần cẩu tháp (gọi tắt là cần cẩu) giữ vị trí số một trong các thiết bị nâng dùng trong xây dựng Cần trục tháp là thiết bị nâng chủ yếu dùng để vận chuyển vật liệu và lắp ráp trong các công trình xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp, các công trình thủy điện….

Cần trục tháp có đủ các cơ cấu nâng hạ vật, thay đổi tầm quay với, quay và di chuyển Có thể vận chuyển hàng trong khoảng không gian phục vụ lớn, kết cầu hợp

lý, dễ tháo lắp, tính cơ động cao

Thông số đặc trưng cơ bản của cần trục tháp là momen tải và phụ thuộc vào tải trọng nâng và tầm với

Phân loại cần trục tháp:

Theo công dụng:

Có cần trục tháp có công dụng chung và cần trục tháp chuyên dùng Cần trục tháp dùng để phục vụ nhà cao tầng có thể xếp vào loại cần trục tháp chuyên dùng

Theo đặc điểm cấu tạo:

Có cần trục kiểu tháp quay và cần trục kiểu đầu quay Cần trục tháp leo sàn xếp vào loại cần trục đầu quay do quá trình làm việc thân tháp bắt buộc phải đứng cố định

Theo phương pháp thay đổi tầm với về cơ bản có 2 loại:

Thay đổi tầm với bằng cách nâng hạ cần và thay đổi tầm với bằng cách di chuyển

xe con trên cần nằm ngang cố định Đối với cần trục dùng để xây dựng nhà chung

cư cao tầng thì chủ yếu thay đổi tầm với băng cách di chuyển xe con

Theo cách lắp đặt trên công trường:

Có cần trục di chuyển trên ray và cần trục đứng cố định trên nền Thường cần trục tháp tự nâng được chế tạo để phục vụ thi công các công trình có độ cao lớn nên đa phần được đứng cố định để bảo đảm độ ổn định cho máy và độ cứng vững cho kết cấu

Theo khả năng thay đổi chiều cao nâng:

Có cần trục có chiều cao nâng không đổi và cần trục có thể tự thay đổi chiều cao nâng theo sự phát triển chiều cao của công trình trong quá trình thi công Loại cần trục này còn được gọi là cần trục tháp tự nâng.

Cần trục tháp tự nâng lại chia ra làm hai loại tùy theo vị trí của nó so với công trình

1.4 GIỚI THIỆU CẦN TRỤC THÁP QTZ63:

1.4.1 Hình chung cần trục tháp QTZ63:

Cần trục tháp QTZ63 do Trung Quốc chế tạo là loại cần trục được dùng phổ biến ở Việt Nam để xây dựng nhà cao tầng có tính năng kỹ thuật phù hợp với quá trình xây dựng nhà cao tầng hiện nay

 Xe con có thể đi hai nhánh cáp hoặc bốn nhánh cáp tuỳ theo tải trọng nâng

Xu hướng hiện nay ở trên thế giới và ở nước ta đòi hỏi xây dựng nhà cao tầng với quy mô lớn và chất lượng tốt nhất thì phải cần đến cần trục tháp có chiều cao nâng tầm với và tải trọng nâng lớn Trong số cần trục đó thì cần trục tháp QTZ63 đáp ứng đầy đủ yêu cầu

Hình vẽ chung cần trục tháp QTZ 63 Được thể hiện trên hình 2.1

9 Cụm cơ cấu quay

10.Ca bin điều khiển

11 Cơ cấu di chuyển xe con

Chiều cao nâng khi cần trục đứng tự do: 40m

Chiều cao nâng khi cần trục neo vào công trình: 150mTốc độ nâng:

Với bội suất pa lăng a=2 80/40/8,5 (m/ph)Với bội suất pa lăng a=4 40/20/4,25 (m/ph)Tốc độ di chuyển xe con: 40/20 (m.ph)

Tốc độ quay: 0 – 0,6 (v/ph)

Chế độ làm việc: Trung bình

4 1

Hình 2.6 Sơ đồ mắc cáp di chuyển xe con

1 Tang cuốn cáp

2 Pu ly đổi hướng cáp

3 Cáp nâng

4 Xe con

CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP THÁO DỠ CẦN

TRỤC

3.1 Các phương pháp tháo dỡ cần trục tháp leo sàn:

Theo tổng kết kinh nghiệm thi công nhà cao tầng ở nhiều nước cho thấy cách

tháo dỡ cần trục tháp leo sàn có 4 cách phổ biến sau:

- Dùng một cần trục tự nâng để tháo dỡ hai cần trục tháp leo sàn Phương pháp này rất hiệu quả, tháo dỡ nhanh nhưng phải lắp thêm một cần trục tự nâng nênchi phí tốn kém chỉ phù hợp cho những công trình lớn có nhiều cần trục tháp leo sàn trên mặt bằng công trình

- Dùng cần trục mái để phục vụ tháo dỡ Người ta sử dụng loại cần trục mái

có mômen tải 600kNm đặt trên mái để tháo dỡ cần trục tháp leo sàn sau khi đã hoàn thành việc thi công kết cấu tòa nhà Phương pháp này cũng khá phổ biến và cho hiệu quả tháo dỡ cao nhưng chỉ phù hợp với những công trình có cần trục mái

- Dùng cần trục chuyên dùng cho tháo dỡ cần trục tháp leo sàn đặt trên mái công trình Cần trục này được thiết kế chế tạo riêng biệt, phương pháp này chí phí phù hợp mà hiệu quả tháo dỡ cũng rất cao Hiện được nhiều công trình sử dụng để tháo dỡ cần trục tháp leo sàn

- Dùng hai đến ba giá chữ A phối hợp với các bộ tời có tốc đọ chậm để tháo

dỡ cần trục Phương pháp này tuy mang tính chất thủ công nhưng đơn giản và ít tốnkém Đối với những đơn vị không có sẵn cần trục mái nên sử dụng loại này vì khá kinh tế

3.2 Phân tích lựa chọn tháo cần trục tháp leo sàn

Do tính chất của công trình không có sẵn cần trục mái và chỉ có một cần trục tháp leo sàn làm việc nên ta sử dụng phương pháp ba để tháo dỡ Cần trục chuyên dùng phục vụ tháo dỡ phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

- Có đặc tính kĩ thuật như sức nâng, chiều cao nâng, tầm với đủ khả năng phục

vụ tháo dỡ và hạ từng phần cần trục từ vị trí tầng mái xuống mặt đất qua mặt ngoài công trình

- Thiết bị phải được tổ hợp từ nhiều phần Mỗi phần có kích thước và trọng lượng không quá lớn để sau khi tháo dỡ cần trục có thể đưa xuống dưới mặt đất qua mặt ngoài công trình dễ dàng.

- Thiết bị tháo dỡ được thiết kế sao cho dễ lắp dựng và tháo dỡ bằng các dụng

cụ nâng đơn giản

- Thiết bị đảm bảo tự đứng hoặc sử dụng bu lông nền để đảm bảo ổn định trên tầng mái Có trọng lượng bản thân nhỏ và tải trọng phân bố đều lên giá đỡ Giá đỡ có bề mặt đủ lớn đảm bảo san đều tải trọng tác dụng lên mái

- Thiết bị dễ chế tạo, giá thành hạ và có thể sử dụng lại nhiều lần

Từ những yêu cầu trên ta chọn cần trục cột buồm để phục vụ tháo dỡ cần trục tháp leo sàn là phù hợp Có hai loại cần trục cột buồm là:

- Cần trục cột buồm kiểu cáp chằng, loại này cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt, có góc quay lớn nên pham vi làm việc rộng Nhược điểm của loại này là khó tăng chiều dài tay cần và tải trọng nâng

Cần trục cột buồm kiểu chân cứng, loại này có kết cấu phức tạp hơn, không thểquay toàn vòng nên phạm vi làm việc nhỏ Khắc phục được nhược điểm của loại cáp chằng là có thể tăng chiều dài tay cần Loại này có chi phí lắp dựng tốn kém hơn Cần trục cột buồm kiểu chân cứng được chế tạo với tải trọng nâng 5-40t , tầm với đến 70m và chiều cao nâng tới 50m

Do yêu cầu tháo dỡ không cần thay đổi tầm với và trọng lượng các bộ phận tháo

dỡ không lớn nên ta chọn cần trục cột buồm kiểu chân cứng phục vụ cho việc tháo dỡ cần trục tháp leo sàn QTZ63

+Tháo dỡ cơ cấu nâng vật , cơ cấu kéo xe con

+Tháo đối trọng và sau đó là tháo các đốt cần

+Tháo cần mang đối trọng

+Tháo đỉnh tháp D1

+Nâng cần trục lên một đoạn

+Tháo đỉnh tháp D2

+Tháo đoạn mang thiết bị tựa quay TQ

+Tiếp tục nâng và tháo lần lượt các đốt tháp T1

+Sau khi chuyển hết kết cấu xuống mặt đất tiến hành tháo dỡ và đưa xuống mặt đất các bộ phận của cần trục phục vụ tháo dỡ bằng cần trục thứ hai

+Tiến hành tháo dỡ cần trục thứ hai và chuyển xuống mặt đất bằng tời và các đòn treo pu li gắn trên mặt bằng mái

CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ

PHỤC VỤ THI CÔNG THÁO DỠ

3.1 Tính toán thông số làm việc của cần trục cột buồm:

Bảng thống kê kích thước và trọng lượng các bộ phận của cần trục QTZ63 ( số liệu lấy từ Catolog cần trục QTZ63 )

Ta có hình vẽ các bộ phận chính có thể tháo rời và cẩu chuyển của cần trục tháp

- Chiều cao nâng lớn nhất của cần trục được xác định là:H= h1+h2+h3+h4+h5

Trong đó: + h1 = 500 (mm) là khoảng cách an toàn từ tâm móc treo đến đỉnhtháp.

+ h2 = 6360 (mm) là chiều cao đỉnh tháp,

+ h3 = 2246 (mm) là chiều cao đốt tháp trên cùng

+ h4 = 900 (mm) là chiều cao của mâm quay

+ h5 = 500 (mm) là khoảng cách từ đáy mâm quay đến mặt bằng mái

Thay số : H = 500+6360+2246+900+500= 10506 mm

- Xác định chiều dài tay cần:

Ta xác định chiều dài tay cần ở trạng thái cần nghiêng góc 65° và cần đang nâng đỉnh tháp Ta có hình vẽ:

Từ hình vẽ: ho = 1500 (mm) là khoảng cách từ tâm móc treo đến đỉnh cần

H = 10506 (mm) là chiều cao nâng lớn nhất của cần trục

Chiều dài tay cần là L = ( ho+H)/sin65° = 12006/sin65° = 13247,2 (mm )Chọn chiều dài tay cần L = 14 (m)

Tầm với ở góc 65° la R = L.cos65° = 14000.cos65° = 5.92 (m)

Tầm với và chiều cao nâng làm việc ở các góc nghiêng cần là:

- Do diện tích mặt bằng nhỏ nên ta không cần phải bố trí xe goog mà sử dụng hai cần trục cột buồm kiểu chân cứng để phục vụ thi công tháo dỡ cần trục tháp Hai cần trục được bố trí như hình vẽ và mỗi cần trục thực hiện một giai đoạn trong quá trình tháo dỡ cần trục tháp leo sàn.

+ Cần trục cột buồm 1: Cần trục này có nhiệm vụ thực hiện tháo dỡ các bộ phận của cần trục tháp theo thứ tự tháo dỡ đã thiết kế, sau khi tháo dỡ các bộ phận thì vận chuyển các bộ phận đó về phạm vi làm việc của cần trục cột buồm thứ 2

+ Cần trục cột buồm 2: Cần trục này có nhiệm vụ tiếp nhận các bộ phận của cần trục tháp do cần trục 1 đã tháo lắp và vận chuyển các bộ phận này xuống mặt đất qua mặt ngoài của công trình

- Vị trí đứng của cần trục cột buồm phải thỏa mãn các yêu cầu:

+ Cần trục cột buồm 1 có nhiệm vụ tháo dỡ phần đỉnh của cần trục tháp , vì vậyphần đỉnh tháp phải nằm trong phạm vi làm việc của cần trục cột buồm 1 ứng vớichiều cao nâng là H=10,5m và tầm với là R = 5,92 m

+ Cần trục cột buồm 2 có nhiệm vụ vận chuyển các bộ phận của cần trục 1 đã tháolắp xuống mặt đất qua mặt ngoài của công trình , vì vậy phạm vi làm việc của cầntrục 2 phải thỏa mãn 2 điều kiện : một là phải giao với phạm vi làm việc của cầntrục thứ 1 , hai là đưa được các bộ phận của cần trục tháp qua mặt ngoài công trìnhvới yêu cầu là phải cách công trình 0,5m

- Từ các yêu cầu trên ta bố trí hai cần trục cột buồm trên mặt bằng như hình vẽ

Bố trí cần trục cột buồm phục vụ thi công tháo dỡ trên mặt bằng mái

CH¦¥NG IV: THIẾT KẾ THIẾT BỊ PHỤC VỤ THÁO DỠ

I Mô tả cấu tạo và đặc trưng kỹ thuật của máy.

- Cần trục cột buồm thường được dùng để lắp ráp thiết bị và kết cấu trên các công trình xây dựng Do có cấu tạo đơn giản cũng như dễ lắp dựng nên nó được dùng nhiều ở những nơi không đòi hỏi phải thay đổi vị trí làm việc hoặc có thay đổithì rất ít Cần trục cột buồm thường được chế tạo có sức nâng lớn nhất đến 300 tấn

và tầm với đến 50m Cần trục cột buồm thường có ba chuyển động: nâng vật, nângcần và quay

- Cần trục cột buồm thường có 3 cơ cấu : nâng vật , nâng cần và cơ cấu quay

Có thể dùng nhiều tời riêng biệt dẫn động các cơ cấu hoặc dùng một tời với nhiều tang dẫn động chung Các cơ cấu thường được đặt ở bên ngoài cần trục Theo phương pháp cố định cột mà cần trục cột buồm gồm 2 loại :

+ Cần trục cột buồm kiểu cáp chằng: Loại này cấu tạo đơn giản, dễ lắp dựng nhưng không thay đổi được chiều dài cần khi sử dụng

+ Cần trục cột buồm kiểu chân cứng: Loại này có cấu tạo phức tạp hơn nhưng cókhả năng thay đổi chiều dài tay cần khi cần thiết, có tải trọng nâng và tầm với lớn hơn loại cáp chằng

- Cấu tạo chung của cần trục cột buồm kiểu chân cứng được mô tả như hình vẽ

3 4

5

7 6

II Tính toán cơ cấu nâng hạ cần

- Sơ đồ đặt lực cơ cấu thay đổi tầm với :

1 Xác định các thông số hình học

- Sử dụng phơng pháp hoạ đồ , xác định cho 8 vị trí Với các góc

β1ữβ9 ứng với các giá trị A

max & Amin

Các giá trị của Ci và Δ Li đợc cho trong bảng sau :

Vị trí

Ci ( m) 6.75 6.4 5.8 5 3.9

Δ Li (m)

11.04 10.14 9.29 8.52 7.85

2 Tính lực căng trong palăng nâng cần S p và lực căng cáp nâng cần S c

Lực căng palăng nâng cần Sp thay đổi theo giá trị β i ,lần lợt tính cho 5 vị trí

Lấy mômen với chốt chân cần :

+ W g v , W g c xác định trong trờng hợp: qgII = 250 (N/m2)

Tính toán bỏ qua gió tác dụng lên vật nên W

3 Chọn bội suất palăng , xác định lực căng cáp cuốn lên tang nâng cần

 Bội suất palăng nâng cần : a = 3

 Chọn cáp neo cần : Sử dụng 1 cáp neo cần ta tính đợc ta tính đợc lực căng

cáp cuốn lên tang nâng cần tính với Wg = 0

Suy ra: Smax =

Chọn cáp cơ cấu nâng cần :

Loại πkk − p−Γ OCT- 14954-69 , có dc = 12 (mm); [Sđ] = 89,45 KN;

( pi )

i

i

S Li Li

Vp : VËn tèc co l¹i cña pal¨ng n©ng cÇn

Vp = Vtb

p

l a

- Tỉ số truyền của Hộp Giảm Tốc đợc chọn

p

V a D

Ngt= 14 Giá trị công suất truyền của HGT theo bảng ứng với số vòng quay trục vào

Mmtb: Mômen mở máy trung bình của động cơ

: Hệ số quá tải của động cơ  = 1,6

Mdn: Mô men danh nghĩa của động cơ

Vậy động cơ thỏa mãn điều kiện quá tải

h=

S h D u.η c 2.i gt

Sh: Lực căng cáp cuốn lên tang khi hạ

Sh=

Q

u .

1−η 1−η a η r .η

c: Hiệu suất truyền động cơ cấu c= 0,98

D: Đờng kính tang tính đến tâm lớp cáp thứ nhất (m) D = 282 (mm)

Mt: Mô men cản tĩnh trên trục động cơ khi nâng hay hạ vật

Mt= Mtn hoặc Mh

t=Mt+ Khi nâng Mt =60,21 (Nm)+ Khi hạ Mh= 57,82 (Nm)a: Gia tốc khi mở máy khi nâng hoặc hạ

b Kiểm tra động cơ theo điều kiện phát nhiệt :

Đồ thị gia tải trong chu kỳ làm việc của cơ cấu nâng

- Thời gian chuyển động ổn định

t

tck/4 tck/4 tck/4

Tổng thời gian làm việc ổn đinh trong một chu kỳ

tôđ= 8.tôđ= 8.146 =1168 (s)Tổng thời gian chuyển động không ổn định

tm= tn

m1+ th m1 + tn m2+ th m2

tm= 0,34 + 0,5 +1 +1= 2,84 (s)Thời gian làm việc

tlv= tôđ+ tm

tlv= 1168 + 2,84 = 1170,84 (s)Thời gian dừng trong một chu kỳ làm việc khi CĐ = 15 %

K : Số lần mở máy trong một chu kỳ k = 2

{Mnm} : Số lần mở máy cho phép trong 1 giờ khi chế độ làm việc nhẹ {Mnm}= 60

Nm=

3600

tck K =

3600130,1 2 = 55,34  {M n

m}= 60Giá trị của mô men tơng đơng

Mtđ= √ M2tb.∑t m+∑M

ti2 t ô d

{MNđc}} Nđc.Vậy động cơ chọn thỏa mãn điều kiện phát nhiệt

5 Thiết kế cụm tang cơ cấu thay đổi tầm với

5.1 Tính toán cụm tang :

Ta lựa chọn tang có đờng kính Dt= 270 (mm)

Đờng kính tang kể từ tâm lớp cáp thứ nhất

D = Dt+ dc = 270 + 12 = 282 (mm)Chiều dài cáp có ích cuốn lên tang

LK =  L a  L: Chiều cao nâng vật  L = 3,19 (m) = 3190 (mm)

a : Bội suất palăng nâng vật a = 3

zlv = 14,4 (vòng) chọn cáp làm việc zlv= 14,5 (vòng)

Số cáp toàn bộ cuốn lên tang

Chiều dài phần tang tiện rãnh

L2: Phần chiều dài gờ tang L2= t = 16 (mm)

 Tổng chiều dài toàn bộ tang

L = 0,26 + 0,064 + 2.0,016 = 0.356 (m) Chọn tang có tổng chiều dài Lt= 0.5 (m)Chiều sâu rãnh cáp trên tang Với rãnh nông ta có

C = 0,4.dc= 0,4.12 = 4,8 (mm)Chiều dày của tang  Tính sơ bộ  = 0,01.Dt+ 3 (mm)

(Với vật liệu chế tạo tang là thép )

 = 0,01 270 + 3 = 5,7 (mm).Chọn  = 8 (mm)

 Kiểm tra bền tang :

Xét tỉ số

L t

và xoắn thờng không vợt quá 15% ứng suất nén nên chỉ kiểm tra cho ứng suất nén và ứng suất cho phép đợc lấy giảm đi

max ).

c n

27



= 13,9 KN/cm2Với scmaxlà lực căng cáp cuốn lên tang lớn nhất