THIẾT KẾ THANG MÁY CHỞ NGƯỜI PHỤC VỤ CHO CHUNG CƯ 10 TẦNG

1.2.Phân loại thang máy 1.2.1.Phân loại theo chức năng - Thang máy chuyên chở người: loại này để chuyên chở hành kháchtrong các khách sạn, công sở, các khu chung cư, nhà nghỉ, trường học

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY VÀ THANG MÁY CHỞ NGƯỜI 5

1.1 Sơ lược thang máy 5

1.2 Phân loại thang máy 6

1.2.1 Phân loại theo chức năng 6

1.2.2 Theo hệ thống dẫn động cabin 6

1.2.3 Theo vị trí đặt bộ tời 7

1.2.4 Theo hệ thống vận hành 8

1.2.5 Theo các thông số cơ bản 9

1.2.6 Theo kết cấu các cụm cơ bản 9

1.2.7 Theo vị trí của cabin và đối trọng trong giếng thang 12

1.2.8 Theo quỹ đạo di chuyển của cabin 12

1.2.9 Theo cách đống mở cửa cabin 13

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 14

2.1 Phương án thiết kế 14

2.1.1 Phương án bố trí hệ palăng 14

2.1.2 Phương án bố trí hố thang, cabin và đối trọng trong 18

2.1.3 Phương án cơ cấu đống mở cửa 20

2.1.4 Phương án kết cấu dẫn hướng cabin và đối trọng 22

2.1.5 Phương án bố trí bộ máy nâng hạ 25

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TỔNG THỂ 27

2.1 Xác định các kích thước hình học cơ bản của giếng thang 27

2.1.1 Các yêu cầu cơ bản khi thiết kế giếng thang 27

2.1.2 Các kích thước hình học cơ bản 27

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ PHẦN DẪN ĐỘNG THANG MÁY 31

4.1 Sơ đồ truyền động cơ cấu nâng 31

4.2 Xác định trọng lượng của đối trọng 31

4.3 Xác định lực căng cáp lớn nhất 32

4.4 Xác định cáp 32

4.5 Xác định các kích thước cơ bản của puly ma sát 33

4.6 Tính toán hệ số kéo cần thiết 34

4.7 Chọn động cơ điện 37

4.8 Xác định tỷ số truyền chung 41

4.9 Xác định phanh và chọn phanh 42

4.10 Thiết kế bộ truyền hộp giảm tốc trục vit-bánh vít 1 cấp có các thông số sau: 44

4.10.1 Truyền động trục vít 44

4.10.2 Tính toán thiết kế trục và then của bánh vít 54

4.10.3 Tính then của trục bánh vít 59

4.10.4 Thiết kế gối đỡ trục 60

4.10.5 Cấu tạo vỏ hộp và các chi tiết khác 65

4.10.6 Tính toán về nhiệt trong bộ truyền tục vít 67

4.10.7 Tính chọn khớp nối động cơ với hộp giảm tốc 67

4.10.8 Tính nan hoa puly: 68

4.10.9 Tính trục, ổ puly dẫn động 70

4.10.10 Tính trục, ổ puly dẫn hướng 80

4.10.11 Tính kết cấu thép khung đỡ bộ máy nâng 83

4.10.12 Chi tiết cố định đầu cáp 84

4.10.13 Hệ thống treo cabin 85

CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CABIN 89

5.1 Chức năng và cấu tạo 89

5.2 Tính toán sơ bộ trọng lượng cabin: 91

5.2.1 Khối lượng khung treo: 92

5.2.2 Khối lượng sàn cabin 93

5.2.3 Khối lượng của vách cabin 93

5.2.4 Khối lượng cánh cửa cabin 93

5.2.5 Trọng lượng nóc trần cabin 93

5.2.6 Khối lượng cơ cấu mở cửa (mmc) 93

5.2.7 Khối lượng hệ thống treo cabin 93

CHƯƠNG 6: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN 95

6.1 Sơ đồ hệ thống điện 95

6.2 Giải thích kí hiệu 95

6.3 Nguyên lý hoạt động 96

CHƯƠNG 7: QUY TRÌNH LẮP DỰNG-VẬN HÀNH THANG MÁY 98

7.1 Khái niệm chung 98

7.2 Công tác chuẩn bị tiến hành trước khi lắp đặt 99

7.2.1 Kiểm tra kích thước hình học của giếng thang 99

7.2.2 Chuẩn bị mặt bằng cho kho chứa thiết bị 101

7.2.3 Lập phương án lắp đặt và tập kết thiết bị,dụng cụ thi công 101

7.2.4 Tiếp nhận thiết bị thang máy 102

7.3 Lắp đặt thang máy: 102

7.3.1 Những công tác cần làm trước khi tiến hành lắp đặt 102

7.3.2 Đưa bộ tời kéo, vật tư và thiết bị lên buồng đặt máy 103

7.3.3 Lắp ray cabin và ray đối trọng 103

7.4.4 Lắp khung đối trọng và đối trọng 106

7.3.5 Lắp cabin 107

7.3.6 Lắp bộ tời kéo đặt ở buồng máy 107

7.3.7 Lắp cáp chịu lực 107

7.3.8 Lắp bộ hạn chế tốc độ 108

7.3.9 Lắp cửa tầng 108

7.3.10 Rải và cố định dây đuôi trong giếng thang 111

7.3.11 Lắp các bộ phận còn lại trong giếng thang 112

7.3.12 Đấu điện 112

7.4 Hiệu chỉnh thang máy 112

7.5 Vận hành thang máy 113

7.5.1 Đối với người quản lý 113

7.5.2 Đối với người sử dụng thang máy 113

TÀI LIỆU THAM KHẢO 114

LỜI MỞ ĐẦU

  

Ngày nay cùng với sự phát triển của đất nước, ngành du lịch ngày càngphát triển mạnh mẽ đón hàng triệu du khách nước ngoài đến thăm quan,thương nhân đến làm ăn, buôn bán, đặt văn phòng tại Việt Nam Mặt khác,mật độ dân số nước ta ngày càng gia tăng, nhu cầu về nhà ở cũng tăng theo,tất yếu sẽ hình thành nhiều khu chung cư, cao ốc, khách sạn để đáp ứng nhucầu trên.Vì vậy khi nói đến nhà cao tầng thì không thể không nói đến thangmáy

Từ khi thang máy ra đời, nó đã giúp cho hoạt động của con người đạthiệu quả hơn Tại Việt Nam thang máy ngày càng được sử dụng rộng rãi, vớinhiều công ty thang máy chuyên chế tạo, lắp đặt, bảo trì….như công ty thangmáy Á Châu, Thiên Nam, Thái Bình…

Đề tài em được nhà trường giao là:”Tính toán thiết kế thang máy chở 8người cho tòa nhà 8 tầng“, là một đề tài mang tính thiết thực, phù hợp vớicông nghệ và trình độ sản xuất trong nước

Trong quá trình em làm đề tài, được sự hướng dẫn tận tình của các thầy

bộ môn, đặc biệt thầy Nguyễn Hữu Chí , đã theo sát, giải đáp các thắc mắc vàtận tâm hướng dẫn, giúp em hoàn thành đề tài tốt nghiệp Em xin chân thànhcám ơn Ban Giám Hiệu cùng toàn thể các thầy cô và cán bộ công nhân viêncủa trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Phân Hiệu tại TPHCM, nơi mà em

đã được đào tạo suốt 4 năm qua Do trình độ và kinh nghiệm hạn chế nênkhông tránh khỏi các sai sót trong bài làm Em rất mong nhận được sự đónggóp ý kiến của các thầy cô để củng cố kiến thức, sự hiểu biết cho bản thân,nhằm phục vụ cho công việc của em sâu này sau này

Sinh Viên

Nguyễn Văn Thân

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY VÀ THANG MÁY CHỞ NGƯỜI

1.1 Sơ lược thang máy

Thang máy là một thiết bị chuyên dụng để vận chuyển người ,hàng hóatheo phương thẳng đứng và theo một tuyến đã định trước Thang máy đượcdùng trong các tòa nhà cao tầng Trong các nhà máy hiện đại Thang máy xuấthiện rất sớm, từ cuối thế kỉ XIX nó được dùng trong các nhà máy côngnghiệp, các công trình xây dựng lớn để vận chuyển hàng hóa , vật liệu xâydựng ở thời này thang máy chưa được sử dụng để chở người là vì vấn đề antoàn , cho đến khi một kĩ sư người Mỹ tên là OTIS chế tạo được hệ thốngphanh an toàn cho thang máy thì lúc đó thang máy mới đucợ sử dụng để chởngười cho các tòa nhà cao tầng

Thang máy ra đời là một phương tiện giao thông tuyệt vời cho các tòanhà cao tầng Nó đã giải quyết được bài toán giao thông cực kì khó khăn củacác công trình cao tầng

Đặc điểm vận chuyển của thang máy so với các thiết bị khác là thờigian vận chuyển của một chu kì nhỏ ,tần suất vận chuyển lớn, đóng mở máyliên tục

Công dụng : Ngoài việc vận chuyển người và hàng hóa thì thang máycon có công dụng là làm tăng vẻ đẹp , tiện nghi của công trình ,đảm bảo chongười đi lại thuận tiện là tiết kiệm thời gian , tăng năng suất lao động

Những lưu ý khi sử dụng thang máy : Thang máy có cabin đẹp , sangtrọng , thông thoáng , vận hành êm thì vẫn chưa đủ điều kiện để được sửdụng để được cấp phép sử dụng thì cần phải có đầy đủ các thiết bị an toànđảm bảo độ tin cậy như : điện chiếu sáng dự phòng , điện thoại nội bộ, cameranội bộ , chuông báo

Thang máy làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại nên yêu cầu thiết bị phảichịu được tần số đóng ngắt cao

Người sử dụng thang máy hầu hết chauw có chuyên môn về thang máy

do đó thang máy phải được thiết kế đơn giản, dễ hiểu

1.2.Phân loại thang máy

1.2.1.Phân loại theo chức năng

- Thang máy chuyên chở người: loại này để chuyên chở hành kháchtrong các khách sạn, công sở, các khu chung cư, nhà nghỉ, trường học, tháptruyền hình…

- Thanh máy chuyên chở người có tính đến hàng đi kèm: loại nàythường dùng cho các siêu thị, khu triển lãm…

- Thang máy chuyên chở bệnh nhân: loại này chuyên dùng cho cácbệnh viện, các khu điều dưỡng…Đặc điểm của nó là kích thước thông thủycabin phải đủ lớn để chứa băng ca (cáng) hoặc giường của bệnh nhân, cùngvới các bác sĩ, nhân viên và các dụng cụ cấp cứu đi kèm Hiện nay trên thếgiới đã sản xuất theo cùng tiêu chuẩn kích thước cho loại thang máy này

- Thang máy chuyên chở hàng có người đi kèm: Loại này thường dùngcho các nhà máy, công xưởng, kho, thang dùng cho nhân viên khách sạn…chủyếu dùng để chở hàng nhưng có người đi kèm để phục vụ

- Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm: loại chuyêndùng để chở vật liệu, thức ăn trong các khách sạn, nhà ăn tập thể… Đặc điểmcủa loại này là chỉ có điều kiển ở ngoài cabin (trước các cửa tầng), còn cácloại thang khác nêu ở trên vừa điều khiển cả trong cabin và ngoài cabin

Ngoài ra còn có loại thang chuyên dùng khác như thang máy cứu hỏa,thang máy chở ôtô…

1.2.2 Theo hệ thống dẫn động cabin

- Thang máy dẫn động điện: loại này dẫn động cabin lên xuống nhờđộng cơ điện truyền qua hộp giảm tốc tới puli ma sát hoặc tang cuốn cáp.Chính nhờ cabin được treo bằng cáp mà hành trình lên xuống của nó không bịhạn chế Ngoài ra còn có loại thang dẫn động cabin lên xuống nhờ bánh răng(chuyên dùng để chở ngoài phục vụ các công trình cao tầng)

- Thang máy thủy lực (bằng xilanh – pittong): Đặc điểm của loại thangmáy này là cabin được đẩy từ dưới lên nhờ piton – xilanh thủy lực nên hànhtrình tối đa là khoảng 18m, vì vậy không thể trang bị các công trình cao tầng,mặc dù kết cấu đơn giản, tiết diện giếng thang nhỏ hơn khi có cùng tải trọng

so với dẫn động cáp, chuyển động êm, an toàn, giảm được chiều cao tổng thểcủa công trình khi có cùng số tần phục vụ, vì buồng máy đặt ở tầng trệt

Có 3 loại phổ biến sau:

Hình 1.1.a pittông đẩy trực tiếp từ đáy cabin

Hình 1.1.b pittông đẩy trực tiếp từ phía sau cabin

Hình 1.1.c.pittông kết hợp với cáp gián tiếp đẩy từ phía sau cabin

- Thang máy khí nén: là thang máy dẫn động bằng khí nén nhờ cácxilanh khí nén và hệ thống van phân phối

1.2.3 Theo vị trí đặt bộ tời

Đối với thang máy điện

Thang máy có bộ tời kéo đặt phía trên giếng thang

Thang máy có bộ tời kéo đặt phía đưới giếng thang

Hình 1.2 Thang máy điện có bộ tời đặt phía trên giếng thang.

Đối với thang máy dẫn động cabin lên xuống bằng bánh răng – thanhrăng thì bộ tời dẫn động đặt ngay trên nóc cabin

Đối với thang máy thủy lực buồng máy đặt tại tầng trệt

1.2.4 Theo hệ thống vận hành

- Theo mức độ tự đông

+ Loại tự động

+ Loại nửa tự động

- Theo tổ hợp điều khiển

+ Điều khiển đơn

+ Điều khiển kép

+ Điều khiển theo nhóm

- Theo vị trí điều khiển

+ Điều khiển trong cabin

+ Điều khiển ngoài cabin

+ Điều khiển cả trong và ngoài cabin

1.2.5.Theo các thông số cơ bản

- Theo tốc độ di chuyển của cabin

1.2.6.Theo kết cấu các cụm cơ bản

- Theo kết cấu của bộ tời kéo:

+ Bộ tời kéo có hộp giảm tốc

+ Bộ tời kéo không có hộp giảm tốc: thường dùng cho các loạithang máy có tốc độ cao (V > 2,5 m/s)

+ Bộ tời kéo sử dụng động cơ một tốc độ, hai tốc độ, động cơđiều chỉnh vô cấp, động cơ cảm ứng tuyến tính (LIM - LinearInduction Motor)

+ Bộ tời kéo có tang cuốn cáp hoặc puly ma sát để dẫn động chopuly lên xuống

Loại có puly ma sát khi puly quay kéo theo cáp chuyển động là nhờ masát sinh ra giữa rãnh ma sát của puly và cáp Loại này đều phải có đối trọng

Loại có tang cuốn cáp: Khi tang cuốn cáp hoặc nhả cáp kéo theo cabinlên xuống Loại này có hoặc không có đối trọng

- Theo hệ thống cân bằng:

+ Có đối trọng

+ Không có đối trọng.

+ Có cáp hoặc xích cân bằng dùng cho những thang máy có hànhtrình lớn

+ Không có cáp hoặc xích cân bằng

- Theo cách treo cabin đối trọng:

+ Treo trực tiếp vào dầm trên của cabin

+ Có palăng cáp (thông qua các puly trung gian) mắc vào đầudẩm trên của cabin

+ Đẩy từ phía đáy cabin lên thông qua các puly trung gian

- Theo hệ thống cửa cabin:

+ Phương pháp đóng mở cửa cabin

Đóng mở cửa bằng tay: khi cabin dừng đúng tần thì phải có người ởtrong cabin hoặc ở ngoài để đóng mở cửa cabin và cửa tầng

Đóng mở cửa nữa tự động: khi cabin dừng đúng tầng thì cửa cabin vàcửa tầng tự động mở khi đóng thì phải dùng tay hoặc ngược lại

Cả hai loại này thường dùng cho thang máy chở hàng có người đi kèmthang máy chở hàng không có người đi kèm hoặc thang máy dùng cho nhàriêng

Đóng mở cửa tự động: khi cabin dừng đúng tầng thì cửa cabin và cửatầng tự động mở và đóng nhờ một cơ cấu đặt ở đầu cửa cabin Thời gian vàtốc độ đóng mở điều chỉnh được

+ Theo kết cấu của cửa:

Cửa lùa về một phía hoặc hai phía

Cửa xếp

Cửa tấm (panen) đóng, mở bản lề

Cánh cửa dạng tấm, hai cánh mở chính giữa lùa về hai phía Đối vớithang máy có tải trọng lớn, cabin rộng, cửa cabin có 4 cánh mở chính giữa lùa

về hai phía (mỗi bên hai cánh) Loại này thường dùng cho thang máy có đốitrọng đặt ở phía sau cabin.

Cánh cửa dạng cửa tấm, hai hoặc ba cánh cửa mở một bên, lùa về mộtphía Loại này thường dùng cho thang máy đặt bên cạnh cabin (thang máychở bệnh nhân)

Cánh cửa dạng tấm (panen), hai cánh mở chính giữa lùa về hai phíatrên và dưới (thang máy chở thứ ăn)

Cánh cửa dạng tấm, hai hoặc ba cánh của mở lùa về một phía trên.Loại này thường dùng cho thang máy chở ôtô và thang máy chở hàng

+ Theo số cửa cabin

Thang máy có một cửa

Hai cửa đối xứng nhau

Hai cửa vuông góc với nhau

- theo bộ hãm bảo hiểm an toàn cabin

+ Hãm tức thời: Loại này thường dùng cho thang máy có tốc độ thấpđến 45 m/ph

+ Hãm êm: loại này thường dùng cho thang máy có tốc độ lớn hơn 45m/ph và thang máy chở bệnh nhân

1.2.7.Theo vị trí của cabin và đối trọng trong giếng thang

- Đối trọng bố trí phía sau:

- Đối trọng bố trí một bên

Hình 1.3.a giếng thang có đối trọng bố trí phía sau.

Hình 1.3.b giếng thang có đối trọng bố trí một bên.

1 Giếng thang

2 Đối trọng

3 Cabin

4 Ray dẫn hướng cabin

5 Cơ cấu mở cửa.

Trong một số trường hợp đối trọng có thể bố trí ở một vị trí khác màkhông cùng chung giếng thang với cabin

1.2.8.Theo quỹ đạo di chuyển của cabin

- Thang máy thẳng đứng: là loại thang máy có cabin di chuyển theophương thẳng, hầu hết các thang máy đang sử dụng thuộc loại này

- Thang máy nghiêng: là loại thang máy có cabin di chuyển nghiêngmột góc so với phương thẳng đứng

- Thang máy zizag: là loại thang máy có cabin di chuyển theo đườngzizag,

1.2.9 Theo cách đống mở cửa cabin

- Cơ cấu đóng mở cửa thực hiện chức năng đóng mở của cabin và cửatầng khi cabin dừng lại tại các điểm dừng Cơ cấu này phải làm việc êm dịu,đóng kín và mở hết trong quá trình làm việc Hiện nay có các dạng mở cửasau:

+ Mở cửa về hai phía

+ Mở cửa về một phía

+ Mở cửa cuốn

Việc đóng mở cửa phụ thuộc kích thước hố thang và vị trí bố trí cabin

và đối trọng trong hố thang

- Có 2 hình thức thực hiện cơ cấu đóng mở cửa:

+ Dùng động cơ điện chuyên dụng, động cơ này phải có số vòng quaythấp (n<750 vg/p) vì tốc độ mở cửa rất chậm Vì vậy việc sử dụng phương ánnày rất khó khăn cho việc tìm kiếm động cơ điện có số vòng quay thấp nhưngkết cấu nhỏ gọn

+ Hiện nay phương án phổ biến nhất là sự kết hợp giữa động cơ điệnvới bộ truyền trung gian để đảm bảo vận tốc mở cửa, có các hình thức kết hợpsau:

Sử dụng bộ truyền đai (được sử dụng rông rãi)

Sử dụng bộ truyền xích (it sử dụng)

Sự dụng động cơ kết hợp với hộp giảm tốc bộ truyền đai

CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1 Phương án thiết kế

2.1.1.Phương án bố trí hệ palăng

Hiện nay cĩ nhiều phương án bố trí hệ palăng khác nhau, mỗiphương án đều có những ưu nhược điểm riêng củanó Do đó việc chọn phương án phải phù hợp vớitính công nghệ, lắp dựng, tính kinh tế và an toàn

Hiện nay người ta thường sử dụng các phương ánsau:

+ Ưu điểm: Đơn giản, cáp ít mòn, có sự cânbằng khi chuyển động

2

3 1

+ Nhược điểm: Đường kính puly dẫn động phảilớn, để đảm bảo đường tâm cáp nối cabin vàđường tâm cáp nối đối trọng, không sử dụng chothang máy có tải trọng lớn vì dễ xảy ra hiện tượngtrượt.

4 Puly dẫn hướng

Đây là loại mắc cáp giống như phương án 1nhưng có thêm puly 4 để tăng góc ôm giữa cáp vàpuly dẫn động 2 Phương án này có ưu nhược điểmsau:

+ Ưu điểm: Tạo ra sự cân bằng cho chuyển động,tăng góc ôm nên khả năng tải lớn.Sử dụng chothang máy có tải trọng nâng lớn

+ Nhược điểm: Đường kính puly dẫn động lớn,cáp mau bị mòn do quấn nhiều vòng trên puly, chiềudài của puly dẫn động phải lớn

42

31

4 Puly dẫn hướng

Đây là loại mắc cáp có sử dụng puly phụ 4 vàđược tăng số lần quấn cáp trên puly để tăng gócôm Phương án này có ưu nhược điểm sau:

+ Ưu điểm: Tăng góc ôm nên tăng khả năngtải( dùng cho thang có tải trọng nâng lớn), có thểđiều chỉnh được khoảng cách giữa tâm cáp nốicabin và tâm cáp nối đối trọng

+ Nhược điểm: Vì số vòng cáp quấn trên pulynhiều nên cáp mau mòn, do đó tuổi bền cáp giảm,chiều dài và số rãnh của puly lớn

4

3 1

4 Puly dẫn hướng

Đây là loại mắc cáp được dùng phổ biến hiệnnay Phương pháp mắc cáp cũng giống như phương án

1 nhưng có thêm puly phụ 4 Phương án này có ưunhược điểm sau:

+ Ưu điểm: Cáp ít bị mòn do đó tuổi thọ cáptăng lên, điều chỉnh được khoảng cách giữa tâmcáp nối vào cabin và tâm cáp nối với đối trọng

+ Nhược điểm: Góc ôm nhỏ hơn 1800 nên chỉ sửdụng cho loại thang có tại trọng nâng trung bình

2

4

31

Phương án 5: (hình 1.8.)

Hình 1.8 Sơ đồ mắc cáp dùng cho trường hợp

thang máy cĩ tải trọng nâng lớn 1.Cabin

2 Puly dẫn động

3 Đối trọng

4 Puly dẫn hướng

Phương án này áp dụng trong trường hợp thangmáy có tải trọng nâng lớn, người ta treo cabin vàđối trọng bằng palăng cáp

* So sánh các phương án, ta thấy phương án 4 cónhiều ưu điểm phù hợp với loại thang làm việc ởchế độ trung bình nên ta chọn phương án 4

2.1.2 Phương án bố trí hố thang, cabin và đối trọng trong

Hố thang là phần không gian bao che sự chuyểnđộng của cabin và đối trọng, kích thước hố thang phụthuộc vào kích thước cabin và đối trọng

Có 2 phương án bố trí cabin và đối trọng:

Phương án 1: Đối trọng bố trí sau cabin (hình1.9.a.)

1

34

Phương án 2: Đối trọng bố trí bên hông cabin (hình1.9.b.)

Hình 1.9.a.Đối trọng bố trí phía sau cabin Hình 1.9.b Đối trọng bố trí bên hơng cabin 1.Đối trọng

2.Ray dẫn hướng đối

Hình 1.9.a Sơ đồ này được sử dụng nhiều hơn vìcó nhiều ưu điểm :

+ Có thể thực hiện việc mở cửa về 2 phía

+ Thuận lợi cho công tác lắp dựng

+ Nếu cùng kích thước hố thang thì cabin sẽ lớùnhơn so với hình (1.13)

Hình 1.9.b Trình bày loại hố thang mà đối trọngbố trí bên hông cabin, sơ đồ này ít được sử dụng vì:

+ Thực hiện việc mở cửa về 1 phía

+ Nếu cùng kích thước hố thang thì kích thướccabin sẽ nhỏû hơn

+ Công tác lắp dựng khó khăn và phức tạp( khilắp ray đối trọng và cabin).

* So sánh 2 phương pháp trên ta chọn phương ánđối trọng bố trí sau cabin

2.1.3 Phương án cơ cấu đống mở cửa

Cơ cấu đóng mở cửa thực hiện chức năngđóng mở cửa cabin và cửa tầng, khi cabin dừng lạitại các điểm dừng Cơ cấu này phải làm việc êmdịu, đóng kín và mở hết trong quá trình làm việc.Hiện nay có hai dạng cửa mở, cửa mở về 1 phía vàcửa mở về 2 phía ( phụ thuộc vào kích thước của hốthang và vị trí của cabin và đối trọng trong hố thang)

Nguồn dẫn động của cơ cấu đóng mở cửa,được thực hiện dưới hai hình thức sau:

+ Nếu chỉ dùng động cơ điện chuyên dùng, thìđộng cơ phải có số vòng quay thấp (n<750 v/ph), vìtốc độ mở cửa rất chậm Do đó việc sử dụngphương án này rất khó khăn cho việc tìm kiếm động

cơ điện có số vòng quay thấp nhưng kết cấu nhỏgọn

+ Hiện nay phương án phổ biến nhất là kết hợpgiữa động cơ điện với bộ truyền trung gian, để đảmbảo vận tốc mở cửa Có các hình thức kết hợp sau:

* Sử dụng động cơ điện kết hợp với hộp giảmtốc, bộ truyền đai hoặc xích

* Sử dụng hộp giảm tốc, 2 bộ truyền đai

* Sử dung 2 bộ truyền xích ( ít sử dụng)

Trình bày 3 phương án đóng mở cửa:

Phương án1: (hình 1.10.)

Hình 1.10 Cơ cấu cửa mở một bên

1 Puly dẫn động

Phương án 2: (hình 1.11.)

1

2

3 4

Hình 1.11 Cơ cấu mở cửa hai bên.

3

1 2

4

1.Puly dẫn động tay

đòn

2.Cơ cấu 4 khâu

bản lề

3 Con lăn 4.Cửa cabin

Sơ đồ này có kết cấu phức tạp hơn áp dụng choloại cửa mở sang hai bên nhờ cơ cấu bốn khâu bảnlề nên khi làm việc dễ gây ra tiếng động khi Puly 1quay nhờ cơ cấu 4 khâu bản lề, hai cánh cửa sẽđược mở về hai phía, thông qua hệ thống con lăn,đường ray

Phương án 3 (hình 1.12.)

1 2 3 4

Hình 1.12 cơ cấu mở cửa hai bên.

1.Puly dẫn động

Phương án này có ưu điểm là làm việc êm dịukhông gây tiếng ồn.

* So sánh 3 phương án : Ta chọn phương án 3

2.1.4 Phương án kết cấu dẫn hướng cabin và đối trọng

Ngàm dẫn hướng có tác dụng dẫn hướng chocabin và đối trọïng chuyển động dọc theo ray dẫnhướng và khống chế độ dịch chuyển ngang củacabin và đối trọng trong giếng thang không vượt quágiá trị cho phép

Trong thang máy thường tồn tại hai dạng dẫnhướng cho cabin và đối trọng đó là sử dụng ma sáttrượt và ma sát lăn Việc chọn hệ dẫn hướng cóảnh hưởng rất lớn đến công suất động cơ, tính kinhtế và bảo dưỡng thang máy

Có hai phương án chọn hệ dẫn hướng cho cabinvà đối trọng

Phương án 1: Sử dụng các con lăn để dẫnhướng cho cabin và đối trọng

2 1

Hình 1.13 Cơ cấu con lăn dẫn hướng 1.Con lăn

2.Ray dẫn hướng

Đây là sơ đồ cấu tạo các con lăn dẫn hướngcho cabin và đối trọng, khi làm việc các con lăn sẽtiếp xúc với 3 mặt của thanh ray.

Ngàm con lăn thường được sử dụng đối với cácthang máy có tốc độ lớn, cho phép giảm ma sát,giảm độ ồn và khả năng va đập khi cabin đi qua mốinối giữa các đoạn ray dẫn hướng

Sử dụng con lăn có ưu nhược điểm sau đây :

Ưu điểm :

+Lực cản con lăn nhỏ

+Công suất động cơ dẫn động nhỏ hơn so vớidùng ma sát trượt

Nhược điểm :

+ Gây ra tiếng ồn trong quá trình làm việc

+ Công tác bảo dưỡng tra dầu mỡ khó khăn+ Không có khả năng tự xoay khi cabin bịnghiêng

Vì những nhược điểm trên mà hiện nay con lăn ítđược sử dụng (để giảm tiếng ồn, ngoài bánh xe cóbọc thêm một lớp cao su)

Phương án 2: Sử dụng ma sát trượt để dẫnhướng cabin và đối trọng

Hình 1.14 Cơ cấu ngàm trượt

1 Ray dẫn hướng

2 Má trượt

3 Thân ngàm

Ngàm trượt thường dùng cho thang máy có tốcđộ không lớn Vật liệu ma sát được sử dụng rấtnhiều loại như: Gỗ, cao su, chất dẻo, nhựa Lakelic hoặcTectôlic Sử dụng ma sát trượt có nhược điểm chínhlà ma sát lớn nhưng lại có nhiều ưu điểm sau nênhiện nay được dùng rất nhiều:

+ Có khả năng tự xoay khi cabin nghiêng

+ Làm việc êm dịu

+ Công tác bảo dưỡng thay thế đơn giản

So sánh hai phương án trên ta chọn phương án 2 :Sử dụng ma sát trượt để dẫn hướng cho cabin và đốitrọng

2.1.5 Phương án bố trí bộ máy nâng hạ

Bộ máy nâng hạ là bộ phận dẫn động Pulydẫn động, để tạo ra sự chuyển động cho cabin vàđối trọng .Việc bố trí bộ máy nâng hạ có ảnhhưởng rất lớn đến tính kinh tế Thông thường bộmáy nâng hạ được bố trí ở hai vị trí sau :

+ Bộ máy nâng hạ bố trí phía trên (tầng cuốicùng )

+ Bộ máy nâng hạ bố trí phía dưới ( tầng thấpnhất )

Phương án 1: Bố trí bộ máy nâng hạ ở phía trên

3

45

Hình 1.15 Đây là sơ đồ dẫn động thang máy với bộ máy nâng hạ bố trí phía trên (tầng cuối cùng).

1 động cơ điện

2 Puly dẫn động

3 Puly phụ

4 Đối trọng

5 cabin

Bộ máy nâng hạ đặt phía trên có các ưu điểmsau:

+ Dễ lắp đặt

+ Dễ lắp dựng các bộ phận cơ khí thang máy, vìtrong quá trình lắp ray phải quan sát từ trên xuốngvà dùng puly dẫn động, kết hợp với palăng để kéocác bộ phận khác phục vụ cho quá trình lắp dựng

+ Kết cấu đơn giản vì số lượng puly, chiều dàicáp không lớn lắm

Phương án 2: Bố trí bộ máy nâng hạ ở phía dưới(tầng thấp nhất)

Hình 1.16 Đây là sơ đồ dẫn động thang máy có bộ

máy nâng hạ đặt phía dưới.

1 Động cơ điện

2 Đối trọng

3 Puly phụ

4 Puly dẫn động

5 cabin

Sơ đồ này ít sử dụng cho thang máy chở ngườimà chỉ sử dụng cho thang máy chở vâït liệu Phươngán này có nhược điểm sau:

+ Số lượng puly nhiều hơn so với phương án 1

+ Chiều dài cáp kéo lớn hơn

+ Cáp dễ bị mòn, tuổi thọ giảm do số lần cápqua ròng rọc nhiều

+ Khó quan sát hầm thang khi thực hiện côngtác lắp dựng

So sánh 2 phương án trên ta chon phương án 1: bộ máy nâng hạ bố tríphía trên

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TỔNG THỂ

2.1.Xác định các kích thước hình học cơ bản của giếng thang

2.1.1 Các yêu cầu cơ bản khi thiết kế giếng thang

Khi thiết kế, thi công giếng thang cần thỏa mãn các yêu cầu sau:

+ Bố trí vị trí đặt thang máy sao cho thuận tiện nhất cho việc chất tải và

dỡ tải, nâng cao hiệu quả kinh tế cũng như thẩm mỹ của nhà xưởng

+ Đảm bảo độ bền, độ cúng vững của sàn, vách ngăn dưới tác dụng củacác tải trọng, không chỉ khi thang hoạt động bình thường mà ngay cả khi có

sự cố xảy ra

+ Đảm bảo độ chính xác kích thước hình học, độ nhẵn của giếng thang,theo qui định trong tiêu chuẩn

+ Không sử dụng vật liệu dễ cháy, dể bắt bụi bẩn khi xây dựng

+ Thông gió thoáng nhiệt tốt

+ Thuận tiện nhất cho việc giải phóng sự cố (ví dụ hỏa hoạn)

2.1.2.Các kích thước hình học cơ bản

Để đảm bảo cho thang máy hoạt động an toàn và tránh phải chi phí lớn,nhằm bảo đảm kích thước khi lắp đặt, ngoài việc thỏa mãn các yêu cầu đặt ratrong các qui phạm về xây dựng, việc đảm bảo các kích thước hình học củagiếng thang là yêu cầu quan trọng khi thiết kế và thi công giếng thang

Các kích thước hình học cơ bản của giếng thang bao gồm các kíchthước của đỉnh giếng, phần giếng chính, hố thang

Hình 2.1 Mặt cắt dọc giếng thang

Hình 2.2 Mặt cắt ngang giếng thang

Hình 2.3 Kết cấu khung dẫn hướng cabin

Sơ đồ tính các kích thước hình học của giếng thang được thể hiện trênhình 2.1; 2.2 và hình 2.3 Trong đó:

Ph: Chiều sau hố thang Theo TCVN 6395 -1998, khoảng cách thẳngđứng giữa đáy hố với các thành phần thấp nhất của cabin phải không nhỏ hơn0.5m Khoảng cách này cần thiết để khi cabin tập kết trên giảm chấn thì vẫncòn đủ không gian cho thợ sửa chữa thao tác Ở đây ta lấy Ph = 0.5 m

Th : Chiều cao của một tầng nhà; Th = 3.5 m

Eh : Chiều cao cửa tầng Lấy Eh bằng chiều cao của cửa cabin bằng 2.2 m

Sh : Chiều cao đỉnh giếng thang

Rh : Chiều cao buồng máy

Do bố trí thang máy chở người 10 tầng, có số tầng lớn, nên ta sẽ lấychiều cao đỉnh giếng tháng Sh và chiều cao buồng máy Rh chính bằng chiềucao của một tầng nhà

Tức là Sh = Rh = Th = 4 m

Vậy chiều cao tổng thể của giếng thang là: (hình 2.1)

H = Ph + Th + Sh + Rh = 0,5 + (10-1) x 3.5 + 3.5 + 3.5 = 39 m

D, Di : Các kích thước theo chiều sâu cabin ( i = 1  7)

D1 : Khoảng cách giữa bậc cửa tầng và bậc cửa cabin; Theo TCVN

6395 - 1998, D1  10 mm Lấy D1 = 50 mm

D2 : Khoảng cách từ bậc cửa cabin đến mặt sàn làm việc của cabin; Lấy

D2 = 50 mm

D3 : Chiều sâu cabin; Theo đề, D3 = 1600 mm

D4 : Khoảng cách an toàn giữa cabin và đối trọng;

Theo TCVN 6395 - 1998, D4 50 mm Lấy D4 = 50 mm

D5 : Chiều rộng đối trọng Lấy sơ bộ D5 = 200 mm

D6 : Khoảng cách an toàn giữa đối trọng và vách giếng thang; TheoTCVN 6395 - 1998, D6  50 mm Lấy D6 = 150 mm

Chiều sâu giếng thang: (hình 2.2)

D = D1 + D2 + D3 + D4 + D5 + D6

= 50 + 50 + 1450 + 50 + 200 + 150 = 1950 mm

D7 : Khoảng cách giữa tâm cabin và tâm đối trọng;

mm D

D D

2

200 1450

5 3

W, Wi : Các kích thước theo chiều rộng của cabin (i = 1  4);

W1 : Chiều rộng cabin Theo đề, W1 = 1600 mm

W2 : Khoảng cách từ cabin tới vách giếng thang;

Sử dụng kết cấu khung dẫn hướng cabin như trên (hình 2.3)

Lấy W2 = 200 mm

W3 : Khoảng cách từ đỉnh ray dẫn hướng đến vách giếng thang

W4 : Chiều dài ngàm dẫn hướng cabin

 Chiều rộng giếng thang: (hình 2.2, 2.3)

W = W1 + 2.W2 = 1600 + 2.200 =2000 mm

Kích thước mặt cắt ngang buồng máy lấy bằng kích thước mặt cắtngang giếng thang

Vậy thang máy thiết kế có:

Chiều cao giếng thang: H = 39000 mm;

Chiều rộng giếng thang: W = 2000 mm;

Chiều sâu giếng thang: D = 1950 mm;

Chiều sâu hố thang: Ph = 500 mm;

Chiều cao buồng máy: Rh = 3500 mm

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ PHẦN DẪN ĐỘNG THANG MÁY

4.1 Sơ đồ truyền động cơ cấu nâng

Hình 3.1 Sơ đồ truyền động cơ cấu nâng

1 Động cơ điện

2 Khớp nối vòng đàn

8 Puly dẫn động

4.2 Xác định trọng lượng của đối trọng

Trọng lượng của đối trọng được xác định theo cơng thức sau:

Gđt = Gc +  Q0Trong đó Gc=10000(N)trọng lượng của cabin ứngvới tải trọng nâng 7000 (N)

 =0,5 hệ số cân bằng trọng lượng vật nâng.

Q0=7000(N) tải trọng nâng

 Gđt = 10000 + 0,5.7000=14500 (N)

4.3.Xác định lực căng cáp lớn nhất

Đối với puly ma sát thì lực căng chỉ cần tính chonhánh cáp treo cabin Smax được tính đối với tải trọngnâng danh nghĩa Q trong cabin và không tính đến cáclực quán tính và tính ở 2 vị trí của cabin

+ Vị trí trên cùng và dưới cùng

a = 1 : bội xuất palăng cáp treo cabin và đốitrọng

mn = 6 sợi

 Smax =

10000 +

7000 = 3166 (N)6

4.4 Xác định cáp

Ta chọn kết cấu cáp kiểu  K–P theo гOCTy 2688 –59 cótiếp xúc đường giữa các sợi thép ở các lớp kề nhau,làm việc lâu hỏng Vật liệu chế tạo sợi thép có giớihạn bền 1200 2100 N/mm2 Do đó ta chọn loại cáp  K–P

6 x 19 =114 (гOCTy 2688 –59) có giới hạn bền các sợithép b = 1700N/mm2

Cáp thép được chọn theo điều kiện sau :

4.5 Xác định các kích thước cơ bản của puly ma sát

Đường kính của puly dẫn động được xác định theocông thức : D1 e.dc

Trong đó :

dc là đường kính cáp (mm) :dc = 9.1 (mm)

D1 là đường kính puly tính đến tâm cáp (mm)

e là hệ số; e= 40 cho thang máy chở người cótốc độ dưới 1,5 (m/s)

thước puly đơn ,ta chọn loại rãnh cáp tròn ứng vớiđường kính cáp dc= 9.1 (mm) thì kích thước rãnh cápđược biểu diễn như sau:

 L1=28x6=168(mm)

4.6 Tính tốn hệ số kéo cần thiết

Giá trị lớn nhất của tỷ số lực căng giữa các

nhánh cáp trong thang máy 2

1 max

S S

� �

� �

� � chính là hệ số kéocần thiết cần phải xác định Giá trị này thường rơivào các trạng thái sau:

+ Trạng thái thử tải tĩnh: cabin với tải trọng chất

trong nó là 2Q , có vị trí ở điểm dừng thấp nhất

0 2

1

2 10000 2.9000

1.9 14500

c dt

+ Trạng thái làm việc của thang máy có kể đến lực

quán tính khi phanh và mở máy , tỉ số

1

2S

S với trạngthái cabin :

* Đầy tải ở vị trí dưới cùng: 2 0

1

.

c dt

S

Với:  (ga)/(g a) ; : là hệ số tải trọng động

a : Gia tốc trong quá trình chuyển động không ổnđịnh

g : Gia tốc trọng trường g = 9,81(m/s2)

a

t

a o v

V �adt a t t

Trong đó:

V : tốc độ định mức của thang máy :V = 1(m/s)

amax :gia tốc lớn nhất

t0 : thời gian gia tốc (tăng, giảm tốc ) ta = 1,7 (s)

7,07,1

1t

t

v

o a

181,9ag

ag

Svới trạng thái cabin đầy tải, ở vị trí dưới cùng:

0 2

S với trạng thái cabin không tải, ở vị trítrên cùng:

2 1

14500 1, 2 1.74 10000

dt c

Q S

S S f

 : góc ôm của cáp trên puly ma sát (rad)

Đối với loại rãnh cáp hình tròn , hệ số ma sát tính

toán:ƒt =



4.f

(với ƒ là hệ số ma sát giữa vật liệu cáp với rãnhpuly ƒ=0.15(giữa thép và gang))

 ƒt = 0,15

14,3

.lg

t

S S

Trong đó Pmax : ứng suất dập lớn nhất phụ thuộc

vào loại rãnh cáp đối với rãnh cáp tròn max .8

c

Dd S

P 

Với :

S : Lực căng cáp lớn nhất : S = 3166(N)

D : Đường kính puly tính đến tâm cáp D = 370(mm)

dc : Đường kính cáp dc=9,1(mm)

=> max

3166.8

2.68 370.9,1.

K=1 hệ số phụ thuộc số lớp cáp

 =0,8 puly bằng gang CЧ 15-56 cóbn=830 (N/mm2)

Smax=3166 (N)

 =0,02Dp +10 = 0,02.370 + 10= 17,4 (mm) (chiều dầythành puly)

) / ( 166 5

830 ]