Quy trình lắp dựng, thử nghiệm, sử dụng máy vận thăng

Quy trình lắp dựng, thử nghiệm, sử dụng máy vận thăng

Mmax = Qx120 = 36000 (kG.cm)Chọn thép làm thanh 2 là thép chữ U có số hiệu No20 có tiết diện

( )3

152 10

1520

cm

[ ] 1600 68

, 23 152

Tính toán mối hàn giữa thanh 1 và 2, mối hàn này chỉ chịu mômen uốn và lực kéo :

Với :

Mu = 36000(kG.m)Lực kéo :

F = Q = 300(kG)Chọn chiều cao mối hàn δ = 6(mm)

Công thức kiểm tra mối hàn khi thanh chịu kéo uốn :

[ ] ( 2)

.

6

M l

k h

gh h

36000

=

=

1500

6

40000 6 6

3 , 333

2 ≤ +

3.1 Sơ đồ điện:

Sơ đồ khối hệ thống điện

cơ cấu nâng

Mạch khống chế cơ cấu nâng

BK2 BK1

Hình 3.1 Sơ đồ mạch điện

3.2 Giải thích mạch điện :

a Bảo vệ ngắn mạch :

Để bảo vệ hiện tượng ngắn mạch khi vận hành vận thăng sử dụng các cầuchì đặt trên các pha nguồn đến mạch động lực và mạch khống chế cơ cấu

Dùng cầu chì cho vận thăng vì đơn giản, hiệu quả và phù hợp chế độ làmviệc máy trục, còn sử dụng aptomat đắt tiền, hệ mạch phức tạp Chế độ làmviệc vận thăng không phải chịu tải liên tục nên ta chọn sử dụng cầu chì để bảovệ hiện tượng ngắn mạch

b Bảo vệ nhiệt :

Để bảo vệ hiện tượng quá tải, ta sử dụng rờle nhiệt Phần tử đốt nóng củarờle nhiệt được mắt trên 2 pha của mạch 3 pha, tiếp điểm của rờle nhiệt cắtmạch công tắc tơ đường dây khi có tác động

c Cụm tuyến động và đảo chiều :

Cơ cấu nâng, phải làm việc hai chiều thuận và nghịch Do đó phải dùng cáchkhởi động là sử dụng nguồn điều khiển có công suất nhỏ để điều khiển mạchcó công suất lớn, bảo đảm an toàn, động tác nhanh

Để bảo đảm các công tắc tơ hoạt động chính xác và trình tự, ta sử dụng cáctiếp điểm thường đóng T và N Do đó khi một công tắc tơ làm việc thì công tắc

tơ kia không làm việc ( không có điện ) Ngoài ra còn sử dụng công tắc hànhtrình đảm bảo hoạt động riêng lẻ từng công tắc tơ

Công tắc tơ T, N, (T: quay theo chiều thuận, N: quay chiều nghịch) làm nhiệm vụ đóng nguồn điện theo thứ tự pha thuận và pha nghịch khi quay động cơ

Các tiếp điểm liên động MT và NN loại thường đóng bảo đảm không xảy

ra khả năng làm việc cùng một lúc của T và N vì khi để động cơ quay chiềuthuận, nhấn nút Lthì cuộn T có điện và đồng thời tiếp điểm thường đóng mở rađảm bảo luôn luôn mạch cuộn N không có điện khi quay chiều thuận và ngượclại khi quay chiều nghịch nhấn nút Xthì đóng cuộn N có điện, tiếp điểm thườngđóng N mở, các tiếp điểm thường mở N đóng động cơ quay

Nguyên lý hoạt động của mạch :

Để động cơ quay theo chiều thuận (chọn theo một chiều bất kỳ) ta đóngđiện nguồn chính, nhấn nút L thì công tắc thường đóng mở, cuộn T có điệnđồng thời các tiếp điểm thường mở T đóng, tiếp điểm thường đóng mở, động cơđược cấp điện, khi thả nút nhấn L thì dừng hoạt động, cuộn T mất điện, tiếpđiểm thường đóng T đóng lại, tiếp điểm thường mở T mở, mạch điện trở vềtrạng thái ban đầu Để động cơ quay theo chiều ngược lại ta nhấn nút X, mạchđiện hoạt động tương tự

d Hạn chế hành trình :

Để cần trục tuyệt đối không cung cấp điện tiếp tục cho chuyển động trướckhi chạy hết hành trình, ta bố trí mạch khống chế theo nguyên tắc hạn chếsự chuyển động về hai phía của các cơ cấu theo hình thức tự động ngắt

Sơ đồ mạch khống chế hành trình, sử dụng công tắc hành trình :

Ví dụ cơ cấu di chuyển về phía B, (cơ cấu di chuyển theo chiều thuận) tứcthì cuộn K có điện, các tiếp điểmthường mở T đóng lại động cơ quay theochiều thuận Khi cơ cấu di chuyển đến cuối hành trình mấu 1 va vào 1BKlàm tiếp điểm nối với mạch chứa cuộn công tắc tơ T mở ra, ngắt mạch, cuộn

T mất điện các tiếp điểm thường mở T mở động cơ ngừng Do đó mạch theochiều thuận ngắt, bởi tiếp điểm 1BK chỉ có thể chuyển động theo hướngngược lại

Khi chuyển động theo hướng ngược lại cuộn 1BK mất điện, tiếp điểmthường đóng 1BK đóng mạch quay theo chiều thuận trở lại trạng thái hoạt

2BKA

BB

1BK

1x c c c c c c x

2

động Khi cho chuyển động đến cuối hành trình ngược lại thì cũng tương tựkhi va vào chấu 2KB, cuộn 2KB có điện, tiếp điểm thường đóng 2KB mởmạch theo hành trình ngược mất điện các tiếp điểm thường mở N mở động

cơ ngừng Vì mạch theo chiều ngược mở chỉ có thể do cầu trục di chuyểntheo chiều ngược lại

3.3 Tính toán lựa chon trang thiết bị điện trong hệ thống

a Các thông số cơ bản:

Sức nâng : 0,3T

Độ cao nâng mốc: 20m

Tốc độ nâng: 0.35 m/s

Trọng lượng mốc câu: 0.05T

Lựa chọn sơ bộ động cơ điện:

Công suất tĩnh của động cơ khi nâng với tải đầy[8]:

1

1 0

102

).

(

η

v G G

η:Hiệu suất nâng

Thay số ta được:

KW

85 , 0 102

35 0 10 ).

05 , 0 , 0 3 , 0

=

+

=

Tỉ số làm việc: TS%

Dựa vào chế độ làm việc của máy trục: vận thăng làm việc ở chế độ trung bình

Tra bảng ta được TS% = (15-25)%

b Lựa chọn động cơ điện:

TS% = 15-25 Tra bảng 6[8] ta chọn động cơ loại MTK 111 – 6

Có Nđm = 3,5 kw

Nđm 870 v/phXác định tỉ số truyền cơ cấu nâng:

1

55 , 9 1

.

v

D n

i=

Xác định:

Đường kính tang : D = 0,2m

Chọn bội suất palăng a = 1

Vậy tỉ số truyền của cơ cấu nâng là:

1

55 , 9 1

.

v

D n

i =

52

35 , 0 55 , 9 1

2 , 0 870

=

=

i

Dựng biểu đồ phụ tải của quá trình truyền động điện cơ cấu nâng:

Xác định các thông số cơ bản:

Mô men khi nâng hàng: M1

kGm

i

D G G M

8 , 0

85 , 0 52 2

2 , 0 10 ).

05 , 0 , 0 3 , 0 (

2

3 1

0 1

55 , 0

82 , 0 52

2

2 , 0 10 ).

05 , 0 3 , 0 (

82 , 0

85 0

1 2

1 2

2

3

1 2

2 0 2

η

Momen khi nâng không tải : M3

kGm M

f i

D G M

16 , 0 62 0 52 2

2 , 0 10 05 , 0

62 , 0

) (

2

3 3

3

3

0 3

η

Mômen khi hạ không tải : M4

kGm M

i

D G M

037 , 0

39 , 0 52 2

2 , 0 10 05 , 0

39 , 0 62 , 0

1 2

1 2

2

3 4

3 4

4 0 4

η

Thời gian khi nâng tải: t1

) ( 1 , 57 35 , 0 20

1 1

s v

H t

17 , 0 16 , 0 065 , 1 065 , 1

2

1 2

2 2

s t

v v

v

H t

1 3

1 3 3

s t

t

v

H v

H t

Thời gian lắp mốc vào hàng: t04

) ( 5

Biểu đồ gia tải:

Xác định công suất động cơ điện và lựa chọn động cơ điện theo katalo:

4 3 2 1

4

2 4 3

2 3 2

2 2 1

2 1 1

1 2

.

.

.

t t t t

t M t M t M t M

t

t M

k

n k k bptb

+ + +

+ +

1 , 57 037 , 0 1 , 57 16 , 0 50 55 , 0 1 , 57 8 ,

+ + +

+ +

+

=

bptb M

= 0,5 kGm

TS% =

04 03 02 01 4 3 2 1

4 3 2 1

t t t t t t t t

t t t t

+ + + + + + +

+ + +

.100%

% 95

% 100 5 5 1 , 57 1 , 57 50 1 , 57

1 , 57 1 , 57 50 1 , 57

=

+ + + + +

+ + +

Mômen tính toán:

kGm TS

TS M

M

tc bftb tt

63 , 0 60

95 5 , 0

%

%

=

Tra katalo chọn:

động cơ không động bộ 3 pha rôto lồng sóc loại MTK 111-6

Xây dựng đờng đặc tính cơ tự nhiên :

) 1 (

2

+ +

+

S

S S S

M

th th th

+ Công thức gần đúng :

M =

S

S S S

M

th th

th

+

2

2 1

1

e

K x x r

r

+ +

- Dựa vào các số liệu đã cho ta tính toán đợc hệ số ε :

+ Nếu ε > Sđm thì dùng công thức tính chính xác

+ Nếu ε < Sđm thì dùng công thức tính gần đúng

ε = ( . 2)

2 1

2 1

1

e

K x x r

r

+ +

ε = 5 , 98 2 ( 3 , 93 3 , 8 1 , 84 2 ) 2

98 , 5 + +

) 1

th S S

) 1 803 , 2 8 , 2 (

13 ,

=

th S

kGm

870

4 , 1

) 1 10 , 0 ( 36 , 4 2

+ +

+

S S

Ứng với giá trị của độ trượt S từ 0 đến 1 ta có bảng số liệu sau:

-n 0

Đặc tính cơ tự nhiên của động cơ điện

d Tính toán các điện trở khởi động và dựng các đường đặc tính cơ nhân tạo

+ Tính toán các điện trở khởi động

Để khởi động động cơ không đồng bộ ,ta dùng các cấp điện trở nối tiếp với mạch rôto

Ta sử dụng cách nối điện trở theo sơ đồ mắc đối xứng

Điều kiện xác định dựa trên công thức:

4 , 1 ).

5 , 2 4 , 2 (

).

5 , 2 4 , 2 (

4 , 1 ).

5 , 1 4 , 1 (

).

5 , 1 4 , 1 (

Các cấp điện trở R f1 và R f2 được xác định bằng đồ thị dựa trên biểu thức

tỉ lệ gần đúng sau:

o

o i tn

nt R

R R S

S : heọ soỏ trửụùt treõn ủửụứng ủaởc tớnh tửù nhieõn

nt

S : heọ soỏ trửụùt treõn ủửụứng ủaởc tớnh nhaõn taùo

- Căn cứ vào đờng đặc tính cơ để tính toán :

) ( 17 1 , 11

54 , 22 41 , 8

0

bc

cd R

R f

) ( 50 1 , 11

34 , 66 41 , 8

0

bc

ed R

R f

Tớnh toaựn thụứi gian ủoựng rụle:

Tớnh toaựn thụứi gian khụỷi ủoọng toồng coọng:

y x kd

M M M

n n D G t

2

375

) ).(

.

) ( 8 , 0

5 , 1 2

1 , 2 5 , 3 , 3 375

870 6 , 5

s t

y x kd

M M M

n n D G t

2

375

) ).(

.

) ( 19 , 0 5 , 1 2

1 , 2 5 , 3 375

) 45 , 663 870 (

6 , 5

1 , 2 5 , 3 375

) 0 45 , 663 (

6 , 5

Choùn rụle thụứi gian :

Phaùm vi taực ủoọng : (0 – 3 )s

Loaùi EB 215 ( Vủm = 220 V )

Rụle doứng ủieọn cửùc ủaùi:

- Dòng điện khởi động xác định theo công thức :

Ikđ = ( ' ')2 2 ( )

2 1

A X R R R

U

th

dm

+ + +

) ( 97 , 9

8 , 3 59 , 1 93 , 3

. 2

2 2 1

2

+ +

+

=

Coự theồ choùn theo kinh nghieọm

) ( 5 , 139 124

62 ).

25 , 2 2 (

).

25 , 2 2

Choùn rụle nhieọt TPΠ-150 coự caực naỏc khụỷi ủoọng

.Chọn Rơle thời gian :

- Phạm vi tác động : ( 0ữ3 giây)

- Chọn loại : ∃B -215

(có điện áp định mức Vdm =100,127,220,380)

- Choùn daõy daón:

Choùn maọt ủoọ doứng ủieọn cho pheựp : [ ] 4.5 2

mm

A

=δ

Tieỏt dieọn doứng daón choùn theo cửụứng ủoọ doứng laứm vieọc laõu daứi

A

I dm = 62

mm

I S S I

78 13

5 4 62

Choùn caựp ủoọng lửùc [(3.20)+(1.10)]

[ ]= 4 5A/mm2

δ

PHẦN III : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VẬN THĂNG

Chương 1 : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO KẾT CẤU THÉP

Các dụng cụ thường hay sử dụng là:

+ Máy hàn tay + Máy cắt kim loại bằng khí

+ Máy khoan tay

+ Máy tiện bán tự động

+ Kìm bấm

+ Máy cắt kim loại lưỡi cắt bằng đá

Và một số thiết bị phụ trợ khác

Vật liệu sử dụng gồm:

Các loại thép góc và U theo yêu cầu chế tạo, các loại thép tấm

1.2 Quy trình chế tạo dưỡng chuẩn :

Dưỡng chuẩn được chế tạo sao cho phù hợp với kích thước tiêu chuẩn khung có độ chính xác cao, thao tác rễ dàng

Căn cứ vào kích thước khung 380x380x2000 ta chế tạo dưỡng chuẩn như sau :

Bước 1 :

Dùng máy cắt kim loại có lưỡi cắt bằng đă cắt thanh thép góc 50x50x5 thành các đoạn có độ dài và số lượng như sau

+Thanh có độ dài 2,2m, số lượng : 2 thanh

Dùng máy khoan bàn khoan 2 lỗ có đường kính Ø18mm trên mỗi thanh có kích thước vị trí như trên hình vẽ

Hình 2.1 Thanh ngang

Dùng máy cắt cắt các thanh thép tấm có chiều rộng 5 cm dầy 8mm thành các đoạn có chiều dài như sau:

+Thanh có độ dài 380mm, số lượng : 2 thanh

+Thanh có độ dài 360mm, số lượng : 6 thanh

Hình 2.3 Tấm giữ mặt bích

Hai tấm số 2 đươc hàn trên hai thanh số 1 và số 6 với vị trí như trên hình vẽ

Hình 2.4 Giá dưỡng

Bước 4 :

Giá ở trên được đặt trên đế cách mặt bằng xưởng 60cm, và được hàn trênđế Như hình sau

Hình 2.5 Tổng thể dưỡng

Một đầu của giá ta hàn hai tấm chặn có vị trí như hình vẽ

Bước 5 :

Dùng máy cắt kim loại cắt 6 thanh thép có kích thước như hình vẽ theo đúng dung sai cho phép Khoan một lỗ đường kính Ø12 dùng bắt bu loong có vịtrí như hình vẽ.hai đầu thanh được mài phẳng

Hình 2.6

Lấy 3 thanh bắt buloong với ba lỗ khoan sẵn trên thanh thép góc ở trên giá Hàn chặt ba thanh ở một bên bất kỳ với thanh thép góc

Hình 2.7

Bước 6 :

Kiểm tra dưỡng chuẩn Dùng thước góc và thước dài kiểm tra kích thước rộng của giá dưỡng ở ba vị trí đầu giữa và cuối dưỡng Kiểm tra độ song song giữa hai thanh thép góc của dưỡng

1.3 Quy trình chế tạo dưỡng của mặt bích :

Hình 2.8

Bước 3

Kiểm tra dưỡng Dùng thước góc, thước dài kiểm tra kích thước góc giữa các thanh

1.4 Quy trình chế tạo mặt bích :

Chúng ta chế tạo hai mặt bích trước

Sau khi căn chỉnh ta tiến hành hàn suốt như bản vẽ đã thể hiện.

Bước 5:

Kiểm tra sản phẩm Chọn một sản phẩm bất kỳ trong loạt sản phẩm, dùng thước góc và thước dài kiểm tra kích thước, kiểm tra mối hàn xem có đạt tiêu chuẩn theo tính toán Các sản phẩm đạt tiêu chuẩn được đem đi gia công làm sạch

1.5 Quy trình chế tạo kết cấu thép thân tháp :

Sau khi chế tạo được hai mặt bích, để chế tạo khung thân tháp ta làm lầnlượt theo các bước sau

Sau khi hàn cố định hai mặt bích vào hai thanh biên của mặt sau thân tháp, để gắn hai thanh biên trên ta dùng buloong có đường kính 10mm nối hai thanh biên của giá lại nhưng chưa xiết chặt

Đặt thanh biên lên tì trên các thanh bên của dưỡng như hình vẽ, rồi xiết các buloong lại cho tới khi đạt yêu cầu Tiến hành hàn chấm và căn chỉnh thanhbiên sau đó hàn suốt chiều dài mối hàn

Hình 2.16

Bước 2:

Sau khi hàn chặt hai mặt bích vào bốn thanh biên, ta tiến hành xác định

vị trí để tiến hành hàn các bản mã, hàn đính tất cả các bản mã vào bốn thanh biên, dùng thước chỉnh cho thật chính xác rồi hàn suốt chiều dài đường hàn

Hình 2.17 : mặt bên thân tháp

Hình 2.17 : mặt trước thân tháp

Hình 2.17 : mặt sau thân tháp

Sau khi đã định vị xong các bản mã và hàn chắc, ta tháo buloong và nângkhung ra đặt trên một mặt phẳng chuẩn để tiến hành gắn các thanh giằng, khi hàn thanh giằng ta chú ý hàn đối xứng hai mặt bên thân tháp để tránh biến dạng cong vênh

Bước 3:

Kiểm tra sản phẩm Dùng thước góc, thước dài kiểm tra kích thước và độ song song giữa hai thanh biên, đặt lên mặt phẳng chuẩn kiểm tra mặt phẳng mặt trước của tháp Kiểm tra mối hàn Các sản sản phẩm đạt tiêu chuẩn được gia công sạch và đem đi sơn chống gỉ, sơn phủ xong đem lưu kho

Chương 2 : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ĐẾ THÁP VÀ GIÁ

PULI ĐỈNH THÁP

2.1 Quy trình chế tạo đế tháp :

Đế tháp được chế tạo như sau

Bước 1:

Dùng máy cắt kim loại cắt các thanh thép chữ U theo tiêu chuẩn ҐOCT

8240 – 56 có số hiệu No10 các thanh này được kiểm tra thẳng không khuyết tật, dùng máy cắt kim loại bằng khí cắt thành các đoạn như sau:

+ Hai thanh có độ dài 2 m+ Ba thanh có độ dài 0,9 m+ Hai thanh có độ dài 1.48mDùng máy cắt có lưỡi cắt bằng đá cắt hai thanh thép góc 50x50x5 có độ dài 370cm,

Dùng máy cắt, cắt bốn tấm kim loại có kích thước 70x70 dầy 10mm, bốn tấm 60x60 dầy 10mm

Hình 3.2

Đầu tiên hàn đính các thanh theo các vị trí như hình vẽ, sau đó dùng búa và thước và thước góc kiểm tra góc giữa các thanh cho thật vuông Sau đó hàn chắc các thanh với nhau như bản vẽ

Đặt hai thanh thép góc đúng theo chiều và vị trí như hình vẽ, dùng thước góc và búa kiểm tra sau đó hàn cố định

2.2 Quy trình chế tạo giá puli :

Các bước chế tạo giá

Bước 1:

Dùng máy cắt kim loại cắt hai thanh thép ống vuông kích thước 50x50x5 có chiều dài 380mm, cắt hai thanh thép góc kích thước 50x50x5 có chiều dài 423mm, cắt hai thanh góc kích thước 28x28x3 có chiều dài 370mm,

Dùng máy cắt kim loại bằng khí cắt bốn tấm thép dầy 8mm có kích thước168x90 mm và khoan lỗ đường kính Ø40mm có vị trí như hình vẽ

Cắt bốn tấm gắn vào mặt bích có kích thước 98x60 mm dầy 5mm dùng khoan bàn khoan lỗ trên bốn tâm này với vị trí và kích thước như bản vẽ.

R9 98

Hình 3.7

Vậy ta hoàn thành giá puli có hình dáng như sau

Hình 3.8

Chương 3 : QUY TRÌNH CHẾ TẠO BÀN NÂNG

3.1 chế tạo phần kết cấu thép bàn nâng:

Quy trình chế tạo kết cấu thép bàn nâng được chia làm các bước sau:

Bước 1 :

Dùng máy cắt kim loại căt một thanh thép chữ U 200x73 có số hiệu No20 theo tiêu chuẩn ҐOCT 8240 – 56, chiều dài 1,4m hai thanh thép U 140x58 số hiệu No14, có chiều dài 1,45 m và 730 mm thanh ngắn được cắt vát theo hình vẽ

Hình 4.1

Đầu mỗi thanh được mài phẳng

Cắt bốn đoạn thép ống vuông kích thước 70x40 có chiều dài 240mm, hai đoạn có chiều dài 100mm, hai đoạn có độ dài 130mm các đầu được mài phẳng, một đoạn 130 mm dùng máy cắt khí khoét một đoạn như bản vẽ

50 R32

Một đầu một đoạn 130 mm được bịt bằng tấm thép dầy 5 mm và khoan hai lỗ

Bước 2:

Ta tiến hàn gắn các tấm thép với nhau theo thứ tự như sau:

+ đặt thanh thép dài trên mặt phẳng chuẩn hàn hai thanh thép chữ U lại

Hình 4.10

Bước 3 :

Ta tiến hành quy trình chế tạo đế bàn nâng

Dùng máy cắt kim loại bằng khí cắt một thanh thép chữ U 200x76 có chiều dài 1400mm, cắt một số đoạn thép U 100x50 có số lượng và kích thước như sau

- hai đoạn có chiều dài 1450mm

- hai đoạn có chiều dài 550mm

- một đoạn có chiều dài 1300mm

- hai thanh thép góc dài 1300 mmđặt thanh thép chữ U lớn nằm ngửa trên mặt phẳng chuẩn, lần lượt ghép các thanh còn lại theo thứ tự như trên bản vẽ