Chuong 2_May nang-Van chuyen (1)

d Tốc độ làm việc: là tốc độ của các thao tác sau: tốc độ nâng hàng Vn, tốc độ di chuyển của xe con mang hàng Vxc, tốc độ di chuyển của máy trục Vdc và tốc độ quay của cần trục n.. Tuy

MÁY XÂY DỰNG CHƯƠNG 2: MÁY NÂNG VÀ VẬN CHUYỂN

1.1 Công dụng

(hay còn gọi là hàng) có trọng lượng lớn (đối với máy nâng) hoặc vận chuyển nội bộ với cự ly ngắn (đối với máy vận chuyển)

Máy nâng - vận chuyển được sử dụng nhiều trong công tác xây dựng (xây dựng giao thông, dân dụng, công nghiệp, thủy lợi, thủy điện); trong công tác xếp dỡ hàng hóa tại các nhà ga, bến cảng, các kho bãi; phục vụ cho quá trình công nghệ sản xuất trong các nhà máy, phân xưởng

1.2 Phân loại

Tầm với và khẩu độ của máy trục là các thông số biểu thị phạm vi hoạt động của máy

d) Tốc độ làm việc: là tốc độ của các thao tác sau: tốc độ nâng hàng (Vn), tốc độ di chuyển của xe

con mang hàng (Vxc), tốc độ di chuyển của máy trục (Vdc) và tốc độ quay của cần trục (n)

+ Tốc độ nâng hạ hàng: Vh = 10 ÷ 30 [m/phút]

+ Tốc độ di chuyển toàn bộ máy: Vdc = 50 ÷ 200 [m/phút]

+ Tốc độ quay: n = 1 ÷ 3 [vòng/phút]

+ Tốc độ di chuyển xe con: Vxc = 20 ÷ 30 [m/phút]

e) Trọng lượng bản thân: Trọng lượng bản thân (hay còn gọi là tự trọng) của máy trục bao gồm:

Trọng lượng kết cấuthép máy trục, trọng lượng các cơ cấu trên máy trục

h) Chế độ làm việc của máy trục:

Chế độ làm việc của máy trục (hoặc của một cơ cấu nào đó trên máy trục) là một thông số tổng hợp để xét đến mức độ sử dụng và mức độ chịu tải của máy hoặc của cơ cấu máy Máy trục là loại máy hoạt động chu kỳ, quá trình làm việc và dừng của các cơ cấu là ngắt quãng, xen kẽ, lặp đi lặp lại Mỗi cơ cấu khác nhau của máy trục có thể làm việc theo chế độ khác nhau Tuy nhiên, chế độ làm việc của máy trục được lấy theo chế độ làm việc của cơ cấu nâng hàng

Hiện nay, nhiều tài liệu cũng như trong thực tế sử dụng ở nước ta vẫn dùng cách phân loại theo các tiêu chuẩn cũ TCVN 4244-86 về chế độ làm việc của máy trục Tiêu chuẩn này quy định bốn nhóm chế độ làm việc (Nhẹ, Trung bình, Nặng và Rất nặng) được dựa theo những chỉ tiêu sau:

1 Hệ số sử dụng cơ cấu trong ngày:

2 Hệ số sử dụng cơ cấu trong năm:

365

3 Hệ số sử dụng cơ cấu theo tải trọng (kQ):

trong đó: - trọng lượng trung bình của các mã hàng đã nâng;

Q- tải trọng nâng danh nghĩa

Khi máy trục được lắp gầu ngoạm để bốc xếp hàng rời, Qtb được xác định như sau:

trong đó: V- dung tích gầu ngoạm, m3;

- trọng lượng riêng của vật liệu, Tấn/m3;

24

∑tV:tổng thời gian làm việc với tốc độ ổn định;

p

t

∑td: tổng thời gian dừng máy

5 Số lần mở máy trong một giờ (tính trung bình cho một ca làm việc):

3600

T

mo – Số lần đóng mở máy trong một chu kỳ

6 Số chu kỳ làm việc (số mã hàng nâng được) trong một giờ n

n =

7 Nhiệt độ môi trường xung quanh t°

2.2 Năng suất của máy nâng

Máy nâng là máy làm việc theo chu kỳ, do đó năng suất tính theo công thức sau:

∑tV:tổng thời gian làm việc với tốc độ ổn định;

p

t

∑td: tổng thời gian dừng máy

*) Đối với gầu ngoạm

Qtb = V.γ.ψ

V - dung tích gầu [m3]

γ - trọng lượng riêng vật liệu [kG/m3]

ψ - hệ số điền đầy (tra bảng)

2.3 Cỏc cơ cấu chủ yếu của mỏy nõng

2.3.1 Cơ cấu nõng hạ hàng

Mục đớch là để nõng - hạ hàng với tốc độ khỏc nhau Nú được cấu tạo trờn nguyờn lý làm việc của

mỏy tời

Hỡnh 2-3 Sơ đồ cơ cấu nõng hạ hàng

1- Động cơ; 2- Phanh hóm; 3- Hộp giảm tốc;

4- Tang cuốn cỏp; 5- Rũng rọc (puly); 6- Cụm múc cõu Nguyờn lý làm việc: Khi động cơ (1) hoạt động sẽ truyền chuyển động qua hộp giảm tốc (3) làm

quay tang (4) để cuốn hoặc nhả cỏp Khi cỏp cuốn sẽ nõng vật và ngược lại khi nhả cỏp sẽ hạ vật

2.3.2 Cơ cấu thay đổi tầm với

Người ta thường dựng hai phương phỏp sau để thay đổi tầm với:

+ Thay đổi gúc nghiờng của cần mà ở đỉnh cần cú rũng rọc của cơ cấu nõng hạ hàng (H.a).:

được dựng ở cỏc loại mỏy nõng cú cần như cần trục tự hành di chuyển bỏnh lốp, bỏnh xớch và

cần trục ụ tụ Loại này cú sơ đồ giống như cơ cấu nõng

+ Dựng xe con, trờn xe con cú tới hàng (H.b).: Loại này trờn xe con đặt cơ cấu nõng hàng

(trong cần trục thỏp hoặc cầu trục cổng trục

Hỡnh 2-4 Cơ cấu thay đổi tầm với

1- Động cơ; 2- Phanh hóm; 3- Hộp giảm tốc; 4- Tang cuốn cỏp; 5- Cỏp thộp;

1 - Động cơ

5 - Puly dẫn huớng

6 - Pu ly móc câu - H3.1 Sơ đồ cơ cấu nâng hạ hàng 6 5 4 3 2 1 1 - Động cơ 6 - Pu ly móc câu

2 - Phanh khớp nối 7 - Xe con

3 - Hộp giảm tốc

4 - Tang cuốn cáp

5 - Puly dẫn huớng

- H3.2 Sơ đồ cơ cấu di chuyển xe con 7 7 6 4 3 2 1 1 - Động cơ 6 - Cần

5 - Cụm Puly nâng cần

- H3.3 Sơ đồ cơ cấu nâng hạ cần

8

7 6

5

4 3

2

1

α

5

8

4

1

2

3

7

8

6- Cần; 7- Puly; 8- Cụm múc cõu; 9- Xe con

Nguyờn lý làm việc:

- Thay đổi tầm với bằng cỏch thay đổi gúc nghiờng cần: động cơ (1) hoạt động qua bộ truyền (2) và hộp giảm tốc (3) làm quay tang (4) nhờ đú mà cần (6) được nõng lờn hoặc hạ xuống dẫn đến thay đổi gúc nghiờng alpha

- Thay đổi tầm với bằng xe con di chuyển: động cơ (1) hoạt động sẽ làm tang (4) quay, do tang (4) là tang kộp và được bố trớ sao cho khi tang quay một nhỏnh được cuốn vào đồng thời một nhỏnh cũn lại được nhả ra, nhờ vậy mà xe con (9) cú thể di chuyển sang trỏi hoặc phải

2.3.3 Cơ cấu quay: dựng để quay toàn bộ mỏy trong quỏ trỡnh làm việc

+ Dựng truyền động bỏnh răng

+ Dựng truyền động cỏp

+ Dựng truyền động thủy lực - cỏp

Hỡnh 2-5 Cơ cấu quay

Nguyờn lý làm việc: Động cơ (1) hoạt động thụng qua phanh hóm (2) và hộp giảm tốc (3) sẽ làm quay bỏnh răng hành tinh (4) Bỏnh răng (4) lại ăn khớp với vành răng (5) được cố định vào mỏy, do đú mà toàn bộ mỏy phớa trờn vành răng (5) sẽ quay trũn

2.3.4 Cơ cấu di chuyển:

Là cơ cấu di chuyển toàn bộ mỏy trong quỏ trỡnh làm việc Trong mỏy nõng người ta thường sử dụng cỏc loại cơ cấu di chuyển như cơ cấu di chuyển bỏnh lốp, di chuyển bỏnh xớch và di chuyển bằng bỏnh sắt trờn ray

Hỡnh 2-6 Cơ cấu di chuyển bỏnh sắt trờn ray

Nguyờn lý làm việc: động cơ (1) làm việc qua cơ cấu (2) và (3) sẽ làm quay bỏnh sắt (4), nhờ vậy

mà bộ mỏy cú thể di chuyển trờn ray

Xe con + Di chuyển bằng cỏp kộo (cổng trục,cần trục thỏp)

1 - Động cơ

2 - Phanh khớp nối

3 - Hộp giảm tốc

4 - Bánh răng nhỏ

5 - Vành răng

- H3.4 Sơ đồ cơ cấu quay 5 4 3 2 1 1- Động cơ; 2- Phanh hóm; 3- Hộp giảm tốc; 4- Bỏnh răng hành tinh; 5- Vành răng lớn cố định 1 2 3 4 5 - Sơ đồ cơ cấu di chuyển( ray) 1 - Động cơ 4 - Bánh thép 2 - Phanh khớp nối 5 - Ray

3 - Hộp giảm tốc

1- Động cơ điện;

2- Phanh hóm;

3- Hộp giảm tốc;

4- Bỏnh sắt;

5- Ray

+ Tự hành (cần trục)

2.3.5 Cơ cấu phanh hóm

1 - Má phanh 6 - Thanh kéo

2 - Tang phanh 7 - Tam giác truyền lực

3 - Cần phanh 8 - Cần đẩy

4 - Chốt liên kết 9 - Piston thuỷ lực

5 - Cơ cấu điều khiển 10 - Lò xo

- Sơ đồ phanh điện cần đẩy thuỷ lực 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Hỡnh 2-7 Cơ cấu phanh hóm 2.4 Cỏc loại mỏy nõng đơn giản: (kớch, tời, palăng, cần trục nhỏ) 2.4.1 Kớch: 1) Kớch thanh răng *) Sơ đồ cấu tạo Hỡnh 2-8 Kớch thanh răng 1- Mỏ phanh 2- Tang phanh 3- Cần phanh 4- Chốt liờn kết 5- Hệ thống lũ xo điều chỉnh 6- Thanh kộo 7- Tam giỏc truyền lực 8- Cần đẩy 9- Piston thủy lực 10- Lũ xo 11- Ống dẫn hướng 6 5 4 3 2 1 l - Sơ đồ cấu tạo kích thanh răng 1 Thân kích

2 Thanh răng

3 Đầu quay

4 Bàn đỡ

5 Tay quay

6 Truyền động bánh răng

1-Thõn kớch 2- Thanh răng 3- Đầu quay 4- Bàn đỡ 5- Tay quay 6- Truyền động bỏnh rằng

*) Nguyên lý làm việc:

- Khi quay tay quay theo chiều nâng thông qua hệ thống các cặp bánh răng trung gian (6) làm thanh răng (2) di chuyển lên xuống để nâng hạ vật

- Vật được giữ ở một vị trí nào đó là nhờ hệ thống phanh (cóc hãm)

- Lực cần thiết của tay người:

P = Q.rl.i.ηTrong đó:

- Tùy theo chiều nâng hay hạ vật, người ta sẽ điều chỉnh vị trí thích hợp của khớp nối (3)

- Khi lắc qua lắc lại tay quay (4) quanh trục thẳng đứng mômen sẽ được truyền từ tay quay qua khớp nối (3) đến vít nâng (2) làm trục vít di chuyển lên xuống để nâng hạ hàng

- Vật nâng được giữ nguyên tại vị trí nhờ khả năng tự hãm của ren

- Lực cần thiết của tay người

Hình 2-9 Kích trục vít

3) Kích thủy lực

*) Sơ đồ cấu tạo:

Hình 2-10 Kích thủy lực

*) Nguyên lý làm việc:

- Khi làm việc điều khiển cần (10) để di chuyển piston bơm (4), khi piston bơm di chuyển từ trái

sang phải van tăng áp (7) đóng van hút (3) mở dầu được hút vào xy lanh thuỷ lực, khi piston bơm

(4) di chuyển ngược lại từ phải sang trái van hút (3) đóng van tăng áp (7) mở, dầu được đẩy vào

trong thân kích (2), cứ như vậy áp lực dầu sẽ tăng dần và đẩy vật nặng đi lên

- Khi cần hạ vật mở van xả dầu (6), dầu được xả về thùng, áp lực dầu giảm dần do đó vật nặng từ từ

=π

⇒ P =Q.r

l .

d2

D2.1η

7 6

5 4 3

Hình 2-11 Tời quay tay

1- Tang cuốn cáp; 2- Giá tời;

3,4,5- Các bánh răng

2.4.2 Tời:

1) Tời tay quay

*) Sơ đồ cấu tạo: (hình 2-11)

*) Nguyên lý làm việc:

- Trọng lượng hàng nâng Q = 0,5 ÷ 1 [T]; chiều dài cáp

thường từ 100 ÷ 300 [m]

- Người công nhân quay tay quay thông qua các cặp

bánh răng (3), (4), (5) truyền mômen đến trục tang và

làm cho tang quay, thông qua hệ thống palăng cáp để

nâng, hạ hoặc kéo vật

- Mômen tang: Mt = Mđ.i.η

- Mômen dẫn động tay người: Mđ = z.P.l.k

Trong đó:

P - lực tác động của tay người

l - chiều dài tay quay

k - hệ số kể đến sự không đều của người công

*) Sơ đồ cấu tạo:

Hình 2-12 Sơ đồ cấu tạo tời điện

1- Động cơ điện; 2- Phanh hãm; 3- Hộp giảm tốc; 4- Tang tời

Q - trọng lượng vật nâng

ηp - hiệu suất của palăng cáp

a - bội suất cáp

vc - vận tốc cuốn cáp vào tang

ηc - hiệu suất truyền động chung của cơ cấu

2.5 Các loại máy trục

2.5.1 Cần trục dựa tường (cột quay)

- Cần trục dựa tường là loại cần trục kiểu cần, đặt cố định tại một chỗ Các chuyển động chính của cần trục gồm nâng hạ vật và quay Cần trục có thể có tầm với không đổi hoặc thay đổi, trong trường hợp cần trục có tầm với thay đổi thì có thêm cơ cấu thay đổi tầm với

- Cần trục dựa tường được dùng nhiều trong các phân xưởng để phục vụ công tác sửa chữa, lắp ráp máy móc thiết bị có tải trọng nhỏ từ 0,3 ÷ 1,5 tấn

- Đăc điểm của loại cần trục này là kết cấu thép quay trong các gối tựa cố định trên nền và kết cấu của tòa nhà Để tiết kiệm diện tích thì kết cấu thường đặt sát tường hoặc các cột cố định trong nhà xưởng

- Sơ đồ cấu tạo

Hình 2-13 Các loại cần trục dựa tường

1- Kết cấu thép; 2- Tời hàng; 3- Ổ đỡ; 4- Ổ chặn; 5- Bộ máy quay; 6- Hộp điều khiển

và người trong cabin Nó có thể phục vụ cho các toà nhà cao 30 tầng (110m)

Cấu tạo của thang nâng chở hàng và người cơ bản giống thang nâng chở hàng chỉ khác là: Bàn nâng được thay bằng cabin để xếp hàng và người đứng trong cabin sẽ an toàn hơn Bộ phận mang hàng cũng có thể là gầu để bốc dỡ vật liệu rời hoặc dính, nhão

*) Sơ đồ cấu tạo

- Bộ phận mang hàng di chuyển theo cơ cấu dẫn hướng cứng

*) Năng suất kỹ thuật của thang nâng

a Sơ đồ cấu tạo:

Hình 2-14 Sơ đồ cấu tạo cần trục ôtô

1- Cụm puly móc câu; 2- Puly đầu cần; 3- Đoạn cần di động; 4- Cáp kéo; 5- Đoạn cần cố định; 6- Xy lanh nâng hạ cần; 7- Cabin; 8- Cụm tời nâng hàng; 9- Đối trọng; 10- Xy lanh chân chống;

11- Bánh di chuyển; 12- Mâm quay; 13- Cabin

b Nguyên lý làm việc:

- Nâng hạ hàng: Bộ máy nâng hạ hàng được dẫn động nhờ động cơ thủy lực làm quay tang (8) Tùy thuộc chiều quay của tang (8), cụm pa lăng (1) sẽ được nâng lên hay hạ xuống, thực hiện việc nâng hay hạ hàng

- Nâng hạ cần: Thao tác này được thực hiện bằng việc duỗi hay co xy lanh thủy lực (6)

13

12

11 10

9 8 7

6 5

4 3

- Quay cần trục: Cơ cấu quay cũng được dẫn động bởi động cơ thủy lực Khi động cơ thủy lực hoạt động sẽ làm cho toa quay (12) quay trong mặt phẳng nằm ngang, kéo sàn quay quay theo

Khi làm việc, cần trục tựa trên các chân chống (10) Các chân chống sẽ chịu phần lớn tải trọng tác dụng và làm tăng độ ổn định của cần trục

- Di chuyển cần trục: Khi cần trục di chuyển, các chân chống (10) được co lên Cần trục sẽ di chuyển bằng các bánh lốp của ôtô

2.5.4 Cần trục bánh xích

a Công dụng và đặc điểm: Cần trục bánh xích thường được chế tạo có sức nâng 6,3 T; 10 T;

16T 250 T Tùy theo công dụng, nó được phân thành: Cần trục để xếp dỡ hàng và cần trục chuyên dùng để lắp ráp Cần trục chuyên dùng để lắp ráp có tải trọng nâng lớn và tầm với lớn Nó được dùng để lắp ráp các cấu kiện xây dựng, các thiết bị công nghiệp trong ngành giao thông, thủy lợi, thủy điện

Đặc điểm của cần trục bánh xích là có áp lực đè xuống nền thấp Khi làm việc không cần chân chống Áp lực khi có tải từ 0,6 - 1,6 kG/cm2

Cần trục bánh xích có sức nâng lớn và tính ổn định chống lật cao, nhưng kém cơ động, cho nên thường được sử dụng ở những nơi có khối lượng xây lắp hoặc xếp dỡ lớn và tập trung, ít phải di chuyển

b Sơ đồ cấu tạo:

9

10 9 8

Hình 2-15 Sơ đồ cấu tạo cần trục bánh xích

c Nguyên lý làm việc:

- Nâng hạ hàng: Việc nâng hạ hàng được thực hiện nhờ tời (11) Khi tời quay, thông qua cáp nâng hàng và cụm pu ly móc câu (5) hàng sẽ được nâng lên hoặc hạ xuống phụ thuộc vào chiều quay của tang tời

- Nâng hạ cần: Muốn nâng hạ cần thì tời (10) phải hoạt động, thông qua cáp nâng cần và cụm

pa lăng (7) cần sẽ được nâng lên hoặc hạ xuống

- Quay cần trục: Để quay cần trục trong mặt phẳng nằm ngang thì động cơ phải dẫn động cho mâm (2) quay, dẫn tới sàn quay theo

- Di chuyển cần trục: Cần trục sẽ di chuyển trên bộ di chuyển bằng bánh xích (1)

b Cấu tạo và hoạt động:

Cơ cấu di chuyển của cần trục là bằng bánh lốp Cơ cấu này được lắp đặt trên một khung sát xi chuyên dùng Phần toa quay của cần trục được tựa ngay trên cơ cấu di chuyển thông qua thiết

bị tựa quay Trên toa quay được bố trí bộ phận động lực, các cơ cấu nâng hạ hàng, nâng hạ cần (cơ cấu thay đổi tầm với), ca bin điều khiển cần trục Cần của cần trục bánh lốp thường bao gồm nhiều đoạn dạng dàn hoặc dạng ống lồng để thay đổi chiều dài cần, trong một số trường hợp còn có cần phụ lắp nối thêm với cần chính khi cần thiết

Trên hình 2.22 biểu thị sơ đồ cấu tạo của một cần trục bánh lốp Hình 2.22a là cần trục bánh lốp lắp tháp, còn hình 2.22b là cần trục bánh lốp lắp cần dạng dàn

a b

Hình 2.16 Sơ đồ cấu tạo tổng thể của cần trục bánh lốp KC-5363

a- Cần trục được lắp tháp; b- Cần trục được lắp cần dạng dàn

1- Cụm móc câu; 2- Cần của cần trục; 3- Tháp; 4- Ca bin điều khiển;

5- Toa quay và thiết bị động lực; 6- Chân chống phụ; 7- Cơ cấu di chuyển;

8- Cáp nâng hạ cần (thay đổi tầm với); 9- Cáp nâng hạ hàng

Cần trục hoạt động như sau:

a- Nâng hạ hàng: Thao tác này được thực hiện thông qua cáp nâng hạ hàng (9), cụm móc câu (1) và cơ cấu tời nâng hạ hàng đặt trên toa quay (5) Khi tời nhận được động lực truyền đến, tời sẽ quay; thông qua chiều quay của tời mà hàng sẽ được nâng lên hoặc hạ xuống Để tăng độ ổn định của cần trục, khi cần trục bánh lốp làm việc thì các chân chống phụ (6) được duỗi ra tựa lên mặt nền

b- Thay đổi tầm với: Việc thay đổi tầm với sẽ do cơ cấu tời nâng hạ cần đảm nhiệm, cơ cấu này cũng được đặt trên toa quay (5) Khi tời quay theo một chiều nào đó, thông qua cáp nâng cần (8) thì cần được nâng lên, làm giảm tầm với của cần trục Khi tời quay theo chiều ngược lại thì cần được hạ xuống, lúc này tầm với được tăng lên

c- Quay cần trục: Cần trục có thể quay trong mặt phẳng nằm ngang thông qua cơ cấu quay đặt ngay phía trên khung cơ cấu di chuyển (7)

d- Di chuyển cần trục: Cần trục di chuyển dựa trên cơ cấu di chuyển bằng bánh lốp