Slide Về Thiết Bị Nâng Đơn Giản, Cầu Trục Và Cần Trục Quay

Slide về bài giảng môn thiết kế nhà xưởng phần máy nâng chuyển về các thiết bị nâng đơn giản, cầu trục và cần trục quay. Tài liệu được nhóm sinh viên tổng hợp lại nên sẽ có nhiều thiếu sót

THIẾT BỊ NÂNG ĐƠN GIẢN

CẦU TRỤC VÀ CẦN TRỤC QUAY

THÀNH VIÊN:

NGUYỄN QUANG TÂM

NGUYỄN LÊ THIÊN

NGUYỄN VĂN THIỆN

NGUYỄN ĐĂNG THỊNH

GIANG LÊ THUẦN

Nhóm 9

Hưng Yên 2019

KHÁI NIỆM THIẾT BỊ NÂNG ĐƠN GIẢN

Thiết bị nâng đơn giản là các loại máy chỉ có một cơ cấu nâng thông thường đơn giản

Thiết bị nâng đơn giản là một thiết bị riêng lẻ làm việc độc lập, dễ dàng tháo lắp, di chuyển đến vị trí mong muốn

Đặc điểm của các loại thiết bị này là kích thước nhỏ, kết cấu gọn và trọng lượng không lớn Các loại thiết bị nâng đơn giản thường gặp: kích, tời, palang,…

Hình ảnh thực tế về thiết bị nâng đơn giản

Kích là loại thiết bị nâng không dùng dây, không giàn chịu tải

Nâng vật bằng phương pháp đẩy

Cấu tạo gọn nhẹ, dễ dàng di chuyển

Độ cao nâng ngắn, vận tốc nâng thấp

Ứng dụng: thường được sử dụng trong lắp ráp và sửa chữa

Có 3 loại kích cơ bản: kích vít, kích thanh răng, kích thủy lực

mũ kích; 4- vấu nâng phụ; 5- tay quay; 6- bánh rang chủ động; 7-con cóc

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Khi quay tay quay theo chiều nâng (theo hình

vẽ là cùng chiều kim đồng hồ), qua bộ truyền bánh răng 6 sẽ dẫn động bánh răng nâng 7

quay theo chiều ngược li. Bánh răng 7 sẽ đẩy thanh răng 2 trượt lên để nâng vật Trường

hợp vật cần nâng nằm sát mặt đất thì dùng

vấu 4 để móc vật thay vì dùng chén đội

3. Phanh cóc 8 có tác dụng phanh giữ vật ở độ cao nào đó theo yêu cầu và bảo đảm an toàn, không cho phép tay quay quay ngược lại dưới tác dụng của trọng lượng vật nâng. Khi muốn hạ vật thì gỡ cóc hãm khỏi bánh cóc, vật nặng

tự hạ xuống do trọng lượng bản thân, khi đó tay quay sẽ quay theo chiều ngược lại

Lực tác dụng lên tay quay

Tỷ số truyền của truyền động

2

0

z

z z

z Ka

QR



Công dụng

Những loại kích thanh răng thông dụng

trên thị trường hiện nay có thể nâng vật

nặng từ 2-6 tấn, độ cao nâng lên đến 0.7m, được sử dụng để nâng các loại máy đóng cọc, máy khoan đến vị trí làm việc kế tiếp.

-Kích thanh răng còn được dùng để nâng các thanh ray trong công tác chèn đá bảo dưỡng đường sắt.

-Thanh răng là dạng đặc biệt của truyền

động bánh răng, dùng để biến chuyển

động quay thành chuyển động tịnh tiến

hoặc ngược lại

KÍCH VÍT

Cấu Tạo và nguyên lý làm việc

 Bánh cóc 4 lắp lên đầu vuông của vít, tay quay lắp tự do trên phần tròn của

vít, với chuyển động qua lại của tay

quay con cóc 7 ăn khớp vói bánh cóc sẽ quay bánh cóc cùng với vít, tùy theo

chiều quay của vít mà đặt con cóc 7 cho đúng vị trí, nêm hãm 9 dưới tác dụng

của lò xo 10 giữ con cóc ở vị trí ta đặt

góc ma sát ren vít

Tính toán kích vít

Công Dụng

Kích trục vít có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo và sử dụng, tải trọng nâng nhỏ (Q = 0,2 ÷ 5tấn, đặc biệt đến 30tấn), chiều cao nâng nhỏ (Hn = 0,25 ÷ 0,65m)

Thường được sử dụng trong lắp ráp và sửa chữa

Kích thủy lực

Khí lắc tay đòn 8 sẽ làm chuyển động bơm pittong 6 sang trái và ép chất lỏng qua van một chiều 5 sang khoang đáy của xi lanh thủy lực 3 đẩy pittong 2 đi lên Khi pittong 6 chuyển động sang phải, van 5 được đóng lại và van một chiều ở dưới bơm pittong mở ra, chất lỏng khoang chứa 7 vào bơm do chênh lệch áp suất Khi muốn hạ vật Q, ta mở van xả 4 và do trọng lượng vật nâng tác dụng lên pittong 2 nén và đẩy chất lỏng được chảy về khoang chứa Tốc độ hạ vật phụ thuộc lượng dầu chảy qua van 4

Đặc điểm của kích thủy lực

Tính toán kích thủy lực

Lực cần thiết trên tay quay

d – Đường kính pittong của bơm(d 16) mm

D – Đường kính trong xilanh nâng vậtmm

L – Chiều dài tay quay(nhỏ hơn 700) mm

a – Khoảng cach từ tâm quay của tay quay đến trục bơm pittong, mm;

p – Áp suất bơm pittong( p=4000 5000 N/cm2);

 – Hiệu suất bộ truyền 0,7;

i – Tỷ số truyền (L/a)

  

i

Q L

a D

d Q L

a p

d K

Tính toán kích thủy lực

 Áp suất trên thành xi lanh:

Trong đó

p – Áp suất bơm pittong( p=4000 5000 N/cm2)

Dng – Đường kính ngoài của xilanh

Bảng hệ số k

N/mm2 )

1 ( 

1

) (

1

ng

ng

D D D

Kích thuỷ lực thông dụng có tải trọng nâng từ

Công dụng của kích thủy lực

•Được sử dụng rộng rãi trong lắp đặt máy móc, xưởng sửa chữa ô tô, tại các công trường.

•Là thiết bị nâng tiêu chuẩn và phổ rộng cho các phương tiện giao thông, máy xây dựng và máy công nghiệp.

•Thường sử dụng tại những nơi cho thuê máy móc, máy chống thảm họa thiên nhiên, chống động đất.

•Là thiết bị tối ưu khi nâng vật nặng với lực nâng nhỏ nhất.

$2 TỜI

hệ thống truyền lực, bộ phận dẫn động và phanh

hãm.Tời được đặt cố định trong quá trình hoạt động Tời dùng để nâng vật tải lên cao, kéo tải trên mặt

phẳng ngang hoặc xiên.

Tời tay

 Tời tay thường kéo được lực 0,5 đến 2 tấn Vì kích thước và khối lượng nhỏ nên tời được định vị trên tường, trên trần và trên sàn Tời dùng để lắp ráp, xếp dỡ hàng

tại một vị trí nhất định Vì tải nhỏ nên dẫn động bằng tay Bộ phận truyền động

có thể là các cặp bánh răng thẳng hoặc bánh vít trục vít.

Tính toán tời tay

Tỷ số truyền chung của tời tay này có thể tính

Mtg- mô men trên trục tang, Nm

Mtq- Mômen trên tay quay, Nm

i1, i2, i3 - tỷ số truyền của các cặp bánh răng

i Pr

2

3 2 1

M i

tg

tq tg

Tính năng và công dụng

-       Tiết kiệm thời gian và công sức: nâng hạ thiết bị dễ dàng nhất, nâng

cao năng suất lao động Tiết kiệm

được tối đa sức người và rút ngắn thời gian thi công, giúp giảm chi phí nhân công và đảm bảo an toàn lao động cho người thi công.

-      Thiết kế nhỏ gọn dễ vận hành:

được thiết kế nhỏ gọn giúp cho việc

đặt vị trí không tốn nhiều diện tích nơi thi công

-      Được làm từ những nguyên liệu

chắc chắn: tời quay tay được làm từ

nguyên liệu chắc chắn, từ cá chi tiết

nhò nhất cáp hay móc tất cả đều rất chắc có độ bền cao

Tời máy

Tời máy là bộ phận dẫn động là động cơ Toàn bộ các bộ

phận của tời: động cơ dây cuốn, bộ truyền, các khớp, tang và thiết bị điều khiển được liên kết bằng bu lông trên một bệ thép hàn Tời điện có lượng cáp lớn đến 400m, có thể nâng hoặc kéo các vật có tải trọng lớn

Tời điện được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây

dựng, các bến bãi lắp ráp…

Tời máy

Khi dây cáp của tời điện được nhả ra để kéo các vật thể,  cần

số được đẩy theo hướng ngược lại, làm cho tang cuốn quay Khi đó, dây cáp được cuộn trở lại làm cho các vật thể được kéo đến đúng vị trí mong muốn một cách an toàn

Chiều dài cáp chuẩn của tời điện là 12 mét, tời được trang bị phanh tự động và hệ thống điều khiển từ xa Công suất của tời điện có thể đạt từ 1/3 đến 50 HP

• Thiết bị truyền lực: động cơ điện

$3 Pa lăng

Palăng là một loại máy nâng có hệ ròng rọc treo cố định hoặc chuyển động trên đường ray bố trí trên cao gồm một cơ cấu nâng, có thể dẫn động bằng tay hoặc bằng điện cũng có khi được dẫn động bằng khí nén

Đặc điểm nổi bật của nó là kích thước nhỏ gọn,kết cấu không phức tạp, trọng lượng bản thân nhỏ Palăng thường được treo vào các dầm, cột chống, giá chuyên dùng hoặc treo vào dầm

xà cột chống hoặc treo vào xe con di chuyển Dây treo hàng

có thể là cáp hoặc xích

Phân loại: palang kéo tay và palang điện

Palang kéo tay

Palăng kéo tay được sử dụng trong công việc lắp ráp, sửa

chữa hoạc khi không có nguồn điện với tải nâng nhỏ, chiều cao nâng không lớn và sử dụng không thường xuyên Tùy

theo kiểu truyền động mà ta có palang xích-trục vít và palang bánh răng

Pa lăng xích kéo tay được s  d ng ử ụ

trong các lĩnh v c s n xu t thi công ự ả ấ

c u đầ ường, khoan gi ng, trong ế

xưởng, khai thác m , nông nghi p, ỏ ệ

đi n l c, xây d ng cũng nh  vi c ệ ự ự ư ệ

Palang trục vít

 Palang tr c vít ụ  g m móc treo 1, b   ồ ộ khung 2 trong đó có l p bánh vít 3  ắ

g n li n v i đĩa xích treo t i. Tr c  ắ ề ớ ả ụ

Palang kéo tay kiểu xích trục vít

1- Móc treo palang, 2-khung treo móc, 3-bánh vít cùng đĩa xích treo tải, 4-trục vít có gắn đĩa phanh nón, 5-

bánh răng cóc đồng thời là đĩa phanh nón thứ hai,

6-con cóc, 7- bi cầu chịu nén, 8-chốt kéo xích tải, 9- đĩa xích kéo, 10-xích kéo

Pa lăng xích kiểu bánh răng

Palang xích kiểu bánh răng

 Palang xích kiểu bánh răng sử

dụng bộ truyền hành tinh có kết cấu nhỏ Momen được truyền từ bánh kéo 4 sang trục dẫn 9 Nhờ các bánh răng hành trình 7 luôn

an khớp với vành răng cố định 5 gắn trên vỏ nên các trục của

bánh răng 7 làm cần 8 quay dẫn động cho đĩa xích tải 2 Palang

được trang bị phanh tự động với mặt ma sát tách rời 3.

 P-lực kéo của công nhân

 a- bội suất pa lăng

 Np- hiệu suất pa lăng

Palăng điện

Palang điện là một loại máy nâng cỡ nhỏ, có kết cấu nhỏ gọn, trọng lượng nhỏ, độ tin cậy cao, chi phí bảo dưỡng và sửa chữa thấp

Palăng điện được dùng như một máy trục độc lập hoặc làm nhiệm vụ cơ cấu nâng trong các máy như cầu trục, cần trục công xôn, cổng trục,…

Tải nâng có thể ở trong khoảng Q=025÷32 tấn, vận tốc

nâng có thể đạt = 3 ÷20 m/min, độ cao nâng có thể đạt Hn=

30 m

  

Sơ đồ cấu tạo palang điện

Thông số kỹ thuật

– Hiệu suất của Pa lăng η0 sẽ giảm đi nếu bội suất của Pa lăng tăng, vì thế khi chọn bội suất của Pa lăng phải cân nhắc đảm bảo cho lực căng dây đủ nhỏ mà không làm hiệu suất của palang ở mức quá thấp Mặt khác, bội suất tăng thì lượng cáp cuốn trên tang cuốn cũng tăng lên a lần làm cho kích thước tang tăng lên và tốc độ nâng vật cũng giảm đi a lần.- Công thức tính hiệu suất trên áp dụng với palang đơn, còn đối với Pa lăng cáp việc tính toán được thực hiện với tải trọng bằng Q/2 và bội suất bằng a/2.* Lực căng cáp lớn nhất

Công dụng

- Pa lăng cáp điện nói riêng và pa lăng nói chung là loại thiết bị nâng hạ không thể thiếu phục vụ đắc lực cho công việc tại rất nhiều nơi như nâng hạ hàng hóa, máy móc thiết bị tại các kho bãi, nhà xưởng hay vật liệu tại các công trình xây dựng,  

- Pa lăng cáp điện có thể sử dụng độc lập để kéo vật hoặc dùng làm cơ cấu nâng của cần trục, cầu trục.

- Pa lăng cáp ra đời giúp việc nâng hạ hàng hóa, máy móc thiết bị trở nên dễ dàng và thuận tiện hơn, tiết kiệm chi phí liên quan như chí phí thuê nhân công, chi phí thông tin liên lạc. 

Pa lăng điện

Palăng điện

CẦU TRỤC

• Cầu trục là máy trục kiểu cầu, là máy trục phổ biến

nhất, thường dùng nhất để phục vụ việc cơ giới hóa nâng chuyển vật nặng trong phân xưởng và trong kho

• Các cơ cấu của cầu trục đảm bảo 3 chuyển động:

+ Nâng hạ vật phẩm

+ Di chuyển xe con

+ Di chuyển cả cầu trục

Hình ảnh thực tế về cầu trục

Đặc điểm chung

Cầu trục có phạm vi hoạt động khá rộng, được bắc trên cao trong gian nhà, do đó không chiếm diện tích nên được sử dụng rộng rãi trong phân xưởng, nhà kho để nâng hạ hàng hóa với lưu lượng lớn

- Tải trọng nâng: Q = 1  500 tấn

- Khẩu độ: Lmax = 32m

- Chiều cao nâng: Hmax = 16m

- Vận tốc nâng vật: Vn = 2  40 m/min

- Vận tốc di chuyển xe con: Vxmax = 60m/min

- Vận tốc di chuyển cầu trục: Vcmax =120m/min

Cầu trục có Q > 10 tấn thường được trang bị hai hoặc ba cơ cấu nâng, gồm một cơ cấu nâng chính và hai cơ cấu nâng phụ

Phân loại

* Theo phương thức dẫn động của

cơ cấu nâng:

- Cầu trục dẫn động bằng tay

- Cầu trục dẫn động bằng động cơ điện.

* Theo kết cấu của dầm:

* Theo cách bố trí cơ cấu di chuyển,

cầu trục được phân thành:

+ Cầu trục dẫn động chung + Cầu trục dẫn động riêng.

* Theo dạng xe con:

+ Cầu trục dùng xe con + Cầu trục dùng palăng điện.

* Theo cách bố trí bộ phận điều

khiển, cầu trục được phân thành:

+ Cầu trục điều khiển trên ca bin

+ Cầu trục điều khiển dưới đất.

* Theo cách mang tải:

- Cầu trục móc

- Cầu trục gầu ngoạm

- Cầu trục nam châm điện

12 5

9 10

Kết cấu điển hình của cầu trục

1- dầm chính; 2- dầm cuối; 3- bánh xe di chuyển; 4- cơ cấu di chuyển cầu; 5- đường ray; 6- xe con; 7- cơ cấu nâng chính; 8- cơ cấu nâng phụ; 9- cơ cấu di chuyển xe con; 10- bộ góp điện; 11- ca bin; 12- đường dây điện; 13- đường lăn.

Dầm đơn có kết cấu đơn giản, trọng lượng và kích thước nhỏ

Dầm cầu của cầu trục một dầm

2 5

1

3 10

9

7 6

1- tấm ghép tăng cứng; 2- cơ cấu di chuyển cầu; 3- palăng xích; 4- dầm chữ I; 5- đĩa xích di chuyển cầu; 6- đĩa xích kéo của palăng; 7- đường ray; 8- dầm cuối;

9- bánh xe di chuyển cầu; 10- thanh giằng tăng cứng ngang.

Sơ đồ dầm đơn cầu trục dẫn động bằng tay

5- dây dẫn điện

6- cơ cấu nâng

Cơ cấu dẫn động và phương án bố trí

Cầu trục thường có khẩu độ L = (8 ÷ 32)m Cơ cấu di chuyển cầu lăn thường do một hoặc hai động cơ điện dẫn động, theo 4 phương án bố trí

$1 Dẫn động tập trung, truyền động hở, trục truyền quay với vận tốc trung bình

Ưu điểm: kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, kích thước và trọng lượng trục truyền không lớn lắm

Nhược điểm: khó bảo dưỡng, hiệu suất thấp, kém an toàn

Phạm vi sử dụng: dùng cho cầu trục tải nhỏ, vận tốc thấp

Sơ đồ bố trí theo phương án 1

1- động cơ điện;2- phanh và khớp nối; 3- hộp giảm tốc;4- trục truyền; 5- bộ truyền bánh răng; 6- bánh xe di chuyển.

$2 Dẫn động tập trung, truyền động kín, trục truyền quay với vận tốc thấp

 Ưu điểm: kết cấu khá đơn giản, dễ bảo dưỡng, hiệu suất

tương đối cao, tuổi thọ khá cao

 Nhược điểm: Mômen trục truyền lớn, kích thước và trọng lượng trục lớn

 Phạm vi sử dụng: dùng cho cầu trục tải không lớn lắm,

Q  10t, khẩu độ nhỏ L  10 m

Sơ đồ bố trí theo phương án 2

1- động cơ điện;2- phanh và khớp nối; 3- hộp giảm tốc;4- trục truyền; 5- bộ truyền bánh răng; 6- bánh xe di chuyển.

$3 Dẫn động tập trung, truyền động

kín, trục truyền quay với vận tốc cao

Ưu điểm: kích thước và trọng lượng trục nhỏ gọn, hiệu suất tương đối cao

Nhược điểm: phải đề phòng rung động cho cơ cấu, phải chế tạo hai hộp giảm tốc giống nhau

 Phạm vi sử dụng: dùng cho cầu trục tải nhỏ, khẩu độ lớn

Sơ đồ bố trí theo phương án 3

1- động cơ điện;2- phanh và khớp nối; 3- hộp giảm tốc;4- trục truyền; 5- bộ truyền bánh răng; 6- bánh xe di chuyển.

$2 Dẫn động độc lập, truyền động kín, không dùng trục truyền

Ưu điểm: kích thước và trọng lượng trục nhỏ gọn, đặc biệt đối với tải lớn, khẩu độ lớn

Nhược điểm: kết cấu phức tạp, chế tạo, lắp ghép, vận hành đòi hỏi độ chính xác cao, kể cả phần cơ và điện, nhằm đảm bảo các bánh xe lăn đồng tốc

 Phạm vi sử dụng: dùng cho cầu trục có khẩu độ và tải nâng lớn

Sơ đồ bố trí theo phương án 4

1- động cơ điện;2- phanh và khớp nối; 3- hộp giảm tốc;4- trục truyền; 5- bộ truyền bánh răng; 6- bánh xe di chuyển.

• Để đảm bảo an toàn cho toàn bộ cầu trục di chuyển được bình thường dọc theo đường ray, việc bố trí các bánh xe ở dầm ngang (dầm cuối) của cầu trục phải thoả mãn điều kiện:

8 K

Xe con và phương án bố trí cơ cấu

Xe con là một khung kim loại hàn hoặc tán bằng đinh tán, trên đó bố trí cơ cấu nâng và cơ cấu di chuyển xe con Cơ cấu nâng ở đây có thể gắn với móc (hình b), mâm điện từ (hình a), gầu ngoạm (hình c)

Hình a Hình b Hình c

Phương án bố trí cơ cấu nâng

• P hương án a, b truyền động hở, đầu trục của bánh răng nhỏ có thể lắp cơ cấu dẫn động bằng tay (khi tải nhỏ, vận tốc thấp) hoặc có thể lắp cơ cấu dẫn động bằng điện (khi tải lớn, vận tốc cao) Phương án

c, d, e, f truyền động kín trong đó phương án c tuy nhỏ gọn nhưng khó sửa chữa, lắp ráp, phương án f là hợp lý hơn cả

c /

e /

f/

Phương án bố trí cơ cấu di chuyển

1 1 2 2 1 1 HGT 3

Phương án 2: cơ cấu nhẹ và đơn giản

hơn, nhưng khó lắp ráp, sửa chữa khớp

nối trục giữa hộp giảm tốc và bánh xe.

4 HGT 1 1 4

Phương án 3: hộp giảm tốc đặt công

xôn, sử dụng trục liền khối cho hai

bánh xe, do đó cơ cấu gọn, đơn giản

hơn nhưng đòi hỏi cao hơn trong chế

tạo và lắp ráp

1 1 2 2 HGT 2 2 1 1

Phương án 1: bảo đảm các bộ phận

được phân thành khối, lắp ráp, sửa

chữa và kiểm trra dễ dàng, nhưng có

nhiều ổ đỡ và khớp nối nên kết cấu

phức tạp, nặng nề