Tính toán thiết kế xe nâng thùng chăm sóc cây xanh công trình

Đối với hệ thống xylanh thủy lực, cần trục trên xe , phải đảm bảo các yêu cầu sau đây : -Thiết bị thủy lực của cần trục phải phù hợp với các tiêu chuẩn Việt Nam về hệ thống thủy lực chun

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THÔNG

THIẾT KẾ XE NÂNG THÙNG CHĂM SÓC

CÂY XANH CÔNG TRÌNH

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN PHAN THANH

Đà Nẵng – Năm 2019

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

Chương 1 : TỔNG QUAN 2

1.1.Mục đích ý nghĩa đề tài 2

1.2.Tổng quan về xe nâng 2

1.2.1 Giới thiệu về xe nâng 2

1.2.2 Công dụng 2

1.2.3 Yêu cầu 3

1.2.4 Cấu tạo của xe cẩu nâng 8

Chương 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ XE NÂNG 9

2.1 Chọn xe cơ sở 9

2.1.1 Tính năng kỹ thuật của ô tô tải trước cải tạo 9

2.1.2 Thông số kỹ thuật ô tô trước cải tạo 11

2.1.3 Giới thiệu tổng thành xe tải HYUNDAI HD170 12

2.1.3.1 Động cơ 12

2.1.3.2 Hệ thống truyền lực 12

2.1.3.3 Hệ thống phanh 13

2.1.3.4 Hệ thống lái 14

2.1.3 5 Hệ thống treo 17

2.1.3.6 Hệ thống chuyển động 17

2.1.3.7 Khung, vỏ, Cabin xe 17

2.1.3.8 Hệ thống điện 18

2.2 Chọn cần nâng 18

Chương 3 : TÍNH TOÁN LẮP ĐẶT XE NÂNG THÙNG 27

3.1 Dẫn động thủy lực 27

3.1.1 Tính toán và chọn các chi tiết trên hệ thống thủy lực dẫn động cẩu 27

3.1.2 Sơ đồ lắp đặt hệ thống thủy lực của cần cẩu 27

3.2 Tính toán lắp đặt rổ nâng vào cần nâng 31

3.3 Tính toán lắp đặt cần nâng lên xe Chassis 33

Chương 4: THIẾT KẾ THÙNG HÀNG 37

4.1 Phân tích các yêu cầu đặt ra đối với thùng hàng xe tải cẩu 37

4.2 Chọn sơ bộ các kích thước của thùng 37

4.3 Tính toán các chi tiết của thùng hàng 39

4.3.1 Kết cấu sàn thùng 39

4.3.2 Mô hình tính toán 40

4.3.3 Bố trí liên kết 46

4.3.4 Các chi tiết của thùng hàng 50

4.4 Tính toán trọng lượng thùng hàng 54

4.5 Xác định các thông số của xe sau cải tạo 56

4.5.1 Kích thước bao của ô tô 56

4.5.2 Trọng lượng và phân bố trọng lượng 57

Chương 5: TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC 58

5.1 Xác định tọa độ trọng tâm và bán kính quay vòng của xe tải cẩu HD170 58

5.1.1 Xác định phân bố tải trọng lên cầu trước, cầu sau sau khi lắp đặt cẩu khi xe ở chế độ toàn tải 58

5.1.2 Xác định tọa độ trọng tâm của xe sau khi lắp đặt cẩu 59

5.1.3 Tính toán động học quay vòng của ô tô 62

5.2 Kiểm tra tính ổn định của xe 64

5.2.1 Tính ổn định dọc của ô tô khi không thao tác cẩu 64

5.2.1.1 Tính ổn định dọc động 64

5.2.1.2 Tính ổn định ngang 67

5.2.2 Tính ổn định dọc của ô tô khi thao tác cẩu 68

5.2.3 Tính toán ô tô khi cẩu hàng theo phương dọc 69

5.3 Tính toán động học ô tô tải cẩu 74

5.3.1 Các thông số tính toán 74

5.3.2 Xây dựng các đồ thị đặc tính của ô tô sau cải tạo 75

5.3.2.1 Xác định đặc tính ngoài của động cơ sau cải tạo 75

5.3.2.2 Xây dựng đồ thị cân bằng công suất của ô tô 77

5.3.2.3 Đồ thị cân bằng lực kéo của ô tô 82

5.3.2.4 Xây dựng đồ thị nhân tố động lực học của ô tô 84

Chương 6 : TÍNH TOÁN KIỂM TRA CÁC CHI TIẾT VÀ TỔNG THÀNH CỦA XE 91

6.1 Tính bền thùng xe 91

6.1.1 Tính toán bulông để chống thùng trượt dọc 91

6.1.2 Tính bu lông quang treo thùng xe chống trượt ngang 93

6.2 Tính bền liên kết bệ cẩu với khung xe 95

6.2.1.Bố trí liên kết 95

6.2.2 Tính toán liên kết 95

6.2.2.1 Tính toán bu lông để cẩu không bị trượt dọc 95

6.2.2.2 Tính toán mối ghép bu lông khi nâng hàng 97

6.3 Tính bền khung xe 98

6.4 Thống kê các tổng thành cụm chi tiết 104

KẾT LUẬN 109

TÀI LIỆU THAM KHẢO 110

DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2 1 Các thông số kỹ thuật của xe HD170 11

Bảng 2 2 Bảng thông số cần cẩu của hãng TADANO 18

Bảng 2 3 Bảng thông số cần cẩu của hãng SOOSAN 19

Bảng 2 4 Các thông số kỹ thuật của cẩu URV554 20

Bảng 2 5 Thông số vận hành của cần nâng URV554 24

Bảng 3 1 Thông số bơm thủy lực cẩu URV 27

Bảng 3 2 Thông số kỹ thuật của cẩu 30

Bảng 5 1 Khối lượng và chiều cao trọng tâm của xe 61

Bảng 5 2 Bảng giá trị mô men lật ứng với từng khẩu độ của cẩu 70

Bảng 5 3 Momen ổn định của xe ứng với từng vị trí của chân chống 74

Bảng 5 4 Các thông số để tính toán sức kéo ô tô 74

Bảng 5 5 Giá trị đặc tính ngoài động cơ 76

Bảng 5 6 Giá trị của vận tốc và công suất ứng với từng tay số 79

Bảng 5 7 Giá trị của vận tốc và công suất Nω, Nf và (Nω+Nf) 80

Bảng 5 8 Giá trị của vận tốc và lực kéo tương ứng với ở các tay số 83

Bảng 5 9 Giá trị vận tốc và lực cản Pω+Pf 83

Bảng 5 10 Giá trị nhân tố động lực học của ôtô 85

Bảng 5 11 Giá trị góc α của đồ thị tia 87

Bảng 5 12 Giá trị gia tốc j ứng với vận tốc từng tay số khi ô tô chuyển động 89

Bảng 6 1 Bảng thông số kỹ thuật của ô tô tải cẩu Hyundai HD170 104

Bảng 6 2 Các lỗi thường gặp và cách sửa chữa 107

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1 1 Tổng thể xe cẩu nâng 3

Hình 1 2 Tổng thể thiết bị nâng 8

Hình 2 1 Hình xe cơ sở Hyundai 170 10

Hình 2 2 Kích thước cơ bản của xe Hyundai 170 trước cải tạo 10

Hình 2 3 Sơ đồ hệ thống truyền lực xe tải HD170 13

Hình 2 4 Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh 14

Hình 2 5 Sơ đồ hệ thống lái 15

Hình 2 6 Cấu tạo cơ cấu lái kiểu trục vít – con lăn 16

Hình 2 7 Hệ thống treo phụ thuộc 17

Hình 3 1 Sơ đồ nguyên lí hoạt động của cẩu 28

Hình 3 2 Sơ đồ hệ thống thuỷ lực của cẩu 28

Hình 3 3 Kết cấu rổ nâng 31

Hình 3 4 Cẩu UNIC 554 sau khi lắp rổ nâng 32

Hình 3 5 Biểu đồ sau mô tả quan hệ giữa bán kính quay và chiều cao làm việc của cẩu 33 Hình 3 6 Chassis HD170 34

Hình 3 7 Kết cấu đầu cần nâng 35

Hình 3 9 Liên kết cẩu và khung xe 36

Hình 4 1 Xe chở ống cống 38

Hình 4 2 Kết cấu của thùng hang 39

Hình 4 3 Kết cấu sàn thùng 41

Hình 4 4 Tiết diện mặt cắt ngang của dầm dọc và dầm ngang 42

Hình 4 5 Sơ đồ tính sàn thùng 42

Hình 4 6 Biểu đồ mô men sàn thùng 43

Hình 4 7 Mặt cắt của sàn thùng 43

Hình 4 8 Biểu đồ tính mô men của dầm ngang 45

Hình 4 9 Biểu đồ mô men của dầm ngang 45

Hình 4 10 Tiết diện thép chữ U 46

Hình 4 11 Kết cấu của sàn thùng 47

Hình 4 12 Liên kết dầm ngang và dầm dọc 48

Hình 4 13 Liên kết giữa sát xi và dầm dọc 48

Hình 4 14 Chống xô 49

Hình 4 15 Liên kết chống trượt theo phương dọc của thùng và chassis 50

Hình 4 16 Mặt cắt ngang thép dầm dọc 50

Hình 4 17 Mặt cắt ngang thép dầm ngang 51

Hình 4 18 Bố trí dầm ngang và dầm dọc 51

Hình 4 19 Mặt cắt ngang be sàn bên 51

Hình 4 20 Thành hậu 52

Hình 4 21 Liên kết thành hậu với cột đỡ bằng khóa 52

Hình 4 22 Mặt cắt ngang thép thành bên và thành hậu 53

Hình 4 23 Mặt cắt ngang thép khung viền ngoài thành trước 53

Hình 4 24 Thành trước 53

Hình 4 25 Mặt cắt ngang cột đỡ thùng 54

Hình 4 26 Lắp thùng hàng lên chassis 54

Hình 4 27 Kích thước của ô tô sau khi cải tạo 56

Hình 5 1 Sơ đồ phân bố trọng lượng trên xe tải cẩu 58

Hình 5 2 Sơ đồ phân bố trọng lượng trên xe tải cẩu 59

Hình 5 3 Sơ đồ tính toán động quay vòng của ô tô 62

Hình 5 4 Xe đang quay đầu lên dốc 64

Hình 5 5 Sơ đồ tương đương tính toán ổn định dọc khi xe lên dốc 65

Hình 5 6 Sơ đồ tính toán ổn định dọc khi xe xuống dốc 66

Hình 5 7 Sơ đồ tương đương tính toán tính ổn định ngang của ô tô 67

Hình 5 8 Sơ đồ lực và momen tác dụng lên cần cẩu khi cẩu hàng phía trước 69

Hình 5 9 Sơ đồ tính toán ổn định ngang của xe 73

Hình 5 10 Đồ thị đặc tính ngoài của động cơ 77

Hình 5 11 Đồ thị cân bằng công suất khi ô tô hoạt động ở các tay số 81

Hình 5 12 Đồ thị cân bằng lực kéo ở các tay số 84

Hình 5 13 Đồ thị nhân tố động lực học của ô tô 86

Hình 5 14 Đồ thị đặc tính động lực và đồ thị tia 88

Hình 5 15 Đồ thị gia tốc của ô tô 90

Hình 6 1 Sơ đồ lực tác dụng lên thùng xe khi phanh đột ngột khi xuống dốc 91

Hình 6 2 Liên kết dầm dọc thùng với khung xe 92

Hình 6 3 Liên kết thùng xe với khung xe (Nhờ các bulông quang) 93

Hình 6 4 Liên kết cẩu và khung xe 95

Hình 6 5 Sơ đồ lực tác dụng lên cẩu khi xe phanh đột ngột khi xuống dốc 96

Hình 6 6 Sơ đồ lực tác dụng lên bu lông khi cẩu hàng 97

Hình 6 7 Tiết diện khung gia cường 102

Hình 6 8 Khung gia cường ốp vào mặt trong sát xi xe cơ sở 103

Hình 6 9 Liên kết giữa khung và tấm gia cường 103

Hình 6 10 Liên kết dầm dọc thùng xe và tấm gia cường ……… ………102

Hình 6 11 Tổng thể ô tô tải nâng sau khi cải tạo 104

LỜI NÓI ĐẦU

-

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế thế giới thì đất nước ta củng càng phát triển Các

cơ sở hạ tầng và các công trình phát triển lên phái trên cao Việc này đòi hỏi con người phải lên cao làm việc, để phục vụ các lĩnh vực xây dựng, viễn thông, điện lực,môi trường nhưng phải đảm bảo an toàn.Vệ sinh môi trường và cây xanh đang là đề tài chưa có hồi kết cho công tác phủ xanh đô thị và khu dân cư Việc trồng và chăm sóc cây phụ thuộc cho đô thị đang được triển khai và ngày càng nhân rộng ở các vùng ven đô,vấn đề đặt ra

là chăm sóc cắt tỉa cây bảo vệ thành phố trước mùa bão lũ, cũng như hàng lang lưới điện trên các con phố đang ngốn rất nhiều nhân công, thời gian và thiết bị; an toàn của công nhân; là nguyên chủ yếu làm tăng chi phí cho công tác cây xanh thành phố Xe nâng người làm việc trên cao được nghiên cứu và chế tạo để giải quyết triệt để các vấn đề nêu

trên Chính vì vậy em chọn đề tài “ Tính toán thiết kế xe nâng thùng chăm sóc cây xanh

công trình” làm đề tài tốt nghiệp

Mặc dù đã cố gắng, nhưng do kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn nhiều hạn chế, tài liệu tham khảo về các loại xe nâng còn ít nên trong khuôn khổ đồ án này không thể tránh những thiếu xót Kính mong được các thầy cô chỉ bảo để đề tài của em được hoàn thiện hơn

Sau cùng em xin được chân thành cảm ơn thầy cô giáo trong khoa, đặc biệt là thầy

giáo hướng dẫn T.S Lê Văn Tụy đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ em trong suốt quá trình

làm đồ án

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019

Sinh viên thực hiện Nguyễn Phan Thanh

Chương 1 : TỔNG QUAN

1.1.Mục đích ý nghĩa đề tài

Để giải quyết một phần sức lao động cho người công nhân ,tăng hiệu quả khi làm việc trên cao tầm 14m giúp con người đảm bảo sự an toàn tuyệt đối, thu ngắn thời gian làm việc củng như tăng hiệu quả trong công việc khi làm việc Do vậy cần thiết kế loại xe nâng có kết cấu đơn giản, dễ sử dụng, an toàn,đáp ứng nhu cầu làm việc hiện nay ở trong nước

Một số yêu cầu đối với xe sau khi thiết kế xong

- Có kết cấu phù hợp để làm việc ổn định, an toàn khi đưa con người lên cao làm việc

- Có kết cấu bảo đảm dễ dàng nâng hạ củng như di chuyển trong quá trình làm việc Phải

có các cơ chân chống, đảm bào tính ổn định cho xe khi nâng

- Có hệ số sử dụng tải trọng lớn

- Có tính kinh tế (tận dụng tải trọng tối đa của xe, tránh lãng phí công suất gây tiêu hao nhiên liệu)

- Làm việc ổn định trong các điều kiệm khai thác khác nhau

- Có độ tin cậy cao trong quá trình làm việc

- Có tính tự động hóa cao, hạn chế sử dụng sức người

- Đảm bảo dễ sử dụng khi vận hành và bảo dưỡng

- Giá thành thấp hơn so với các loại xe nước ngoài và trong nước cùng loạị

1.2.Tổng quan về xe nâng

1.2.1 Giới thiệu về xe nâng

Hiện nay do nhu cầu làm việc trên cao ngày càng nhiều nên việc các loại xe nâng ngày càng ra đời một nhiều hơn Để đáp ứng như cầu việc sử dụng của con người, xe nâng phải đáp ứng đầy đủ các điều kiện để phục vụ công việc một cách an toàn, tiện lợi

và dễ sử dụng Trên thị trường Việt Nam củng như trên thế giới, có rất nhiều loại xe nâng thuộc các hãng khác nhau Các loai xe nâng đa phần hoạt động dựa vào hệ thống nâng hạ

nhờ xylanh thủy lực

1.2.2 Công dụng

Ô tô nâng được gắn rổ nâng người thích hợp, có thể nâng người làm việc trên cao cho các lĩnh vực điện lực, viễn thông, chiếu sáng,cây xanh, lắp kính tại các tòa nhà cao tầng Tổng thể xe nâng như trên hình 1 – 1

Hình 1 1 Tổng thể xe cẩu nâng

1.2.3 Yêu cầu

- Phải thỏa mãn các tiêu chuẩn về an toàn kỹ thuật đối với thiết bị nâng (TCN Thiết bị nâng,yêu cầu an toàn trong lắp đặt và sử dụng 4244-86-Quy phạm kỹ thuật an toàn thiết bị nâng).Một trong những tiêu chuẩn quan trọng đó là độ ổn định

5863-1995 Thỏa mãn các yêu cầu chuyên biệt do công việc đòi hỏi như :

+ Sức nâng

+ Tầm với

+ Chiều cao nâng

+ Tốc độ làm việc :Tốc độ nâng hạ ;tốc độ thay đổi tầm với ;tốc độ quay cần ;tốc độ di chuyển

- Dễ chế tạo, giá thành thấp

- Dễ vận hành thao tác, chăm sóc bảo dưỡng

Đối với hệ thống xylanh thủy lực, cần trục trên xe , phải đảm bảo các yêu cầu sau đây : -Thiết bị thủy lực của cần trục phải phù hợp với các tiêu chuẩn Việt Nam về hệ thống thủy lực chung cho chế tạo máy

-Phải có phiếu kiểm tra chất lượng đối với những phần tử thủy lực như van an toàn, ác qui, xilanh, mô tơ và bơm cũng như ống dẫn, kể cả ống mềm, nếu chúng là quan trọng (về phương tiện kỹ thuật an toàn)

-Thiết bị thủy lực phải được thiết kế và chế tạo sao cho trong điều kiện sử dụng đúng qui định không xảy ra tai nạn khi:

+ Thiết bị thủy lực bị hư hại;

+ Ống dẫn, ống mềm đứt gãy hoặc bị hư hại ở các mối nối

Khi đó các cơ cấu dẫn động tương ứng phải tự dừng kể cả khi các phần tử điều khiển không kịp đưa về vị trí dừng Nếu các cơ cấu đó tiếp tục chuyển động thì phải khống chế được chuyểnđộng đó

-Mối nối các ống dẫn, kể cả ống mềm, và mối nối các dụng cụ phải được bịt kín

- Phải đảm bảo cấp và xả chất lỏng công tác cho hệ thống thủy lực sao cho thuận tiện và

an toàn Trong trường hợp cần thiết phải đảm bảo khả năng khử được không khí khỏi hệ thống thủy lực

- Chất lỏng công tác phải được lọc liên tục Khi qui định độ lọc phải đảm bảo các yêu cầu được ghi trong tài liệu kỹ thuật đối với thiết bị thủy lực

- Nhiệt độ chất lỏng công tác trong quá trình sử dụng không được vượt quá các trị số giới hạn cho phép

- Tại các vị trí có khả năng xảy ra áp suất nguy hiểm của mỗi mạch thủy lực phải đặt van hạn chế áp suất Van này được điều chỉnh tới áp suất cho phép và phải được kẹp chì - Phải chọn các thông số cơ bản của thiết bị thủy lực phù hợp với khả năng chịu tải của các phần tử chịu tải trong kết cấu cần trục

- Phải đảm bảo có các chi tiết phép nối cần thiết cho các thiết bị đo tại những vị trí cần phải kiểm tra áp suất trong hệ thống thủy lực

- Hệ thống điều khiển cần trục phải đảm bảo cho các cơ cấu khi tăng tốc và hãm được đều đặn (không giật)

- Khi thiết bị thủy lực, bị ngừng hoạt động, cần trục phải giữ được hàng một cách tin cậy

ở bất kỳ vị trí nào

Yêu cầu đối với thiết bị thủy lực và ống dẫn

- Giữa bơm và van an toàn thủy lực không được phép lắp van chặn cản trở hoạt động của van an toàn

- Phải kiểm tra được độ bền các bộ lọc thủy lực chính mà không cần tháo rời chúng

- Phải có bộ phận chỉ báo mức chất lỏng công tác cao nhất và thấp nhất trong thùng chứa thủy lực Việc kiểm tra mức chất lỏng phải đơn giản và an toàn

- Trường hợp trong cần trục sử dụng nhiều thùng chứa chất lỏng, các thùng chứa đó phải được ghi nhãn khác nhau

- Các ống dẫn quan trọng (về phương diện kỹ thuật an toàn) phải được tính toán độ bền vớihệ số an toàn:

K ≥ 2,2 – Đối với ống thép giữa cơ cấu thủy lực điều khiển và xi lanh thủy lực công tác;

K ≥ 5,5 – Đối với ống thép không có thiết bị phòng tránh đứt;

K ≥ 5 – Đối với ống mềm giữa cơ cấu thủy lực điều khiển và xi lanh thủy lực công tác Đối với các ống thép hệ số an toàn được xác định theo quan hệ với giới hạn chảy, còn đối với

ống mềm – tương ứng với giới hạn bền kéo

- Các ống dẫn chịu áp quan trọng (về phương diện kỹ thuật an toàn) phải được thử nghiệm với áp suất bằng 1,5 lần áp suất công tác danh nghĩa với điều kiện cần phải đảm bảo độ kín khít của hệ thống

- Các ống dẫn mềm phải được bố trí trên cần trục sao cho không bị hư hại do cọ sát với các kết cấu bằng kim loại

- Các ống dẫn mềm đặt sát chỗ làm việc của người thao tác phải có vỏ che hoặc màn chắn

- Phải cố định chắc chắn các ống dẫn, tránh được các dao động về hư hại nguy hiểm, đảm bảo độ kín khít của các mối nối

- Nói chung không được phép nối đài các ống dẫn chịu áp bằng hàn Trong trường hợp cần thiết phải hàn (ví dụ ở mối nối với đầu nối hình cầu), đoạn ống có mối hàn phải bền bằng đoạn ống không có mối hàn Khi đó phải đảm bảo khả năng làm sạch mối hàn ở trong lòng ống

- Trên đoạn ống giữa thiết bị an toàn và xi lanh thủy lực công tác không được phép hàn các phần tử của thiết bị thủy lực (ví dụ mối nối côn – cầu v.v…)

- Khi đặt ăc qui thủy lực vào hệ thống thủy lực phải đảm bảo:

+ Áp suất trong ăc qui không tăng khi nạp nhờ van an toàn;

+ Đo được áp suất trong ăc qui;

+ Tháo cạn được ăc qui;

+ Ngắt được ăc qui khỏi hệ thống thủy lực

- Phải có tín hiệu âm thanh hoặc ánh sáng đến bàn điều khiển khi áp suất trong ăc qui quan trọng (về phương diện kỹ thuật an toàn) bị giảm

- Trên các cần trục có ăc qui thủy lực phải viết ở nơi để nhìn dòng chữ: “CẨN THẬN!

CÓ ĂC QUI THỦY LỰC; TRƯỚC KHI THÁO RỜI HỆ THỐNG PHẢI NGẮT ĂC QUI HOẶC GIẢM ÁP SUẤT”, hoặc các dấu hiệu tương ứng

- Khi chuyển động ngược lại, cần pit tông không được mang chất bẩn vào khoang công tác của xi lanh thủy lực;

- Trong các cơ cấu thủy lực điều khiển phải loại trừ khả năng vô ý bật tay gạt và tay vặn điều khiển

- Sau khi ngừng tác động vào các bộ phận điều khiển thường ngắt (không được đóng thường xuyên) chúng phải trở lại vị trí ban đầu và phải ngắt hoặc dừng các cơ cấu mà chúng điều khiển

- Các bộ phận điều khiển thiết bị thủy lực của cần trục lưu động (trừ cần trục có hệ thống thủy lực duy nhất vừa để di chuyển cần trục vừa để nâng hàng) phải được tách khỏi các

bộ phận điều khiển cơ cấu di chuyển cần trục

- Khi chế tạo và lắp đặt các cơ cấu thủy lực và các bộ phận điều khiển phải tận dụng khả năng tương ứng giữa hướng chuyển động của các bộ phận điều khiển với hướng chuyển động của cần trục do chúng gây ra

- Khi ngừng truyền năng lượng cho cần trục hoặc cho các tổ hợp dẫn động trung tâm thì tất cả các cơ cấu dẫn động thủy lực đã được đóng mạch phải tự dừng trong trường hợp các phần tử điều khiển không nằm ở vị trí dừng

Khi tiếp tục truyền năng lượng phải loại trừ khả năng tự khởi động của bộ dẫn động điều khiển bằng điện, còn đối với bộ dẫn động điều khiển bằng các dạng khác thì phải loại trừ khả năng khởi động không chủ định

Khi ngừng truyền năng lượng phải đảm bảo hạ được hàng cũng như hạ hoặc kéo được cần nâng tới vị trí an toàn cho cần trục ngay cả khi có gió

- Nếu việc sử dụng cần trục một cách tin cậy đòi hỏi sự kiểm tra có hệ thống tình trạng của thiết bị thủy lực thì tại nơi điều khiển phải lắp đặt các thiết bị chỉ báo áp suất, nhiệt độ v.v…

Nếu người thao tác không theo dõi trực tiếp được các bộ phận thủy lực quan trọng (về phương diện kỹ thuật an toàn) trong các cơ cấu dẫn động thì hoạt động của chúng phải được báo bằng đèn hiệu hoặc bằng biện pháp khác

- Phải tách các đèn báo hiệu và dụng cụ kiểm tra của các cần trục lưu động (trừ cần trục

có hệ thống thủy lực duy nhất vừa để di chuyển cần trục vừa để nâng hàng) khỏi các dụng

cụ tương tự dùng để kiểm tra cơ cấu di chuyển cần trục

- Các thiết bị an toàn chống đứt ống dẫn phải được nối trực tiếp vào xi lanh hoặc mô tơ thủy lực Trong trường hợp không thể thực hiện được yêu cầu đó, ống dẫn giữa thiết bị an toàn và xi lanh hoặc mô tơ thủy lực phải được làm bằng thép có hệ số an toàn K ≥ 5,5 Nếu các thiết bị an toàn và ống dẫn nối giữa xi lanh thủy lực với thiết bị an toàn có khả năng bị hư hại thì các thiết bị an toàn phải được xếp lồng vào xi lanh hoặc mô tơ thủy lực - Phải lắp van một chiều điều khiển được cho các xi lanh và mô tơ thủy lực không có phanh hãm mà cần phải đảm bảo trạng thái không thay đổi (ví dụ xi lanh thủy lực của chân kích) để loại trừ dịch chuyển không chủ định

+Tiêu chuẩn này áp dụng cho máy nâng hạ và quy định các yêu cầu đối với đối trọng và

vụ và những người khác

+ Đối trọng, ổn trọng của các máy di động tháo được hoàn toàn hoặc một phần phải được chế tạo và được ghi nhãn sao cho loại trừ được khả năng lắp đặt chúng không đúng và đảm bảo tháo, lắp an toàn Trên các phần tháo rời của đối trọng và ổn trọng chỉ rõ khối lượng của chúng

+ Đối trọng và ổn trọng phải có cấu trúc sao cho loại trừ khả năng thay đổi trọng lượng của chúng dưới ảnh hưởng của mưa ngoài trời, trong quá trình vận chuyển hoặc do các tác động khác

+Đối trọng di động phải có bộ phận dẫn hướng và thiết bị che chắn đường làm việc của

nó

+ Đối tượng di động phải hoặc được di động tự động phụ thuộc vào vị trí của cần cẩu hoặc vị trí tương ứng của đối tượng phải được chỉ rõ bằng cột tiêu chỉ dễ thấy từ chỗ điều

khiển của máy Cột tiêu chỉ này không cần có nếu vị trí của đối trọng thấy rõ từ cabin điều khiển Đối với đối trọng di động của các tang kéo cáp không cần có cột tiêu chỉ Tiêu chuẩn này áp dụng cho các máy nâng hạ và qui định yêu cầu đối với thử nghiệm thiết bị thủy lực về an toàn sau khi chế tạo và lắp ráp

Tiêu chuẩn này không áp dụng cho thiết bị thủy lực của cơ cấu di chuyển trong cần trục

tự hành

Tiêu chuẩn này phù hợp với ST SEV 5312-85

Yêu cầu chung

Trước khi tiến hành thử nghiệm thiết bị thủy lực phải kiểm tra sự phù hợp của các số liệu

kỹ thuật của các phần tử trong thiết bị thủy lực, cũng như các mối nối của ống dẫn và phụ tùng nối ống theo tài liệu được kèm theo lý lịch của máy nâng hạ

Phải tiến hành kiểm tra các biên bản về chất lượng và sự phù hợp của nó với các yêu cầu của TCVN 4755-89 cũng như các tài liệu kèm theo lý lịch máy của các phần tử quan trọng (theo quan điểm an toàn) trong thiết bị thủy lực: xi lanh thủy lực, động cơ thủy lực,

ắc qui thủy lực, ống dẫn và phụ tùng nối ống, các bộ phận của hệ thống điều khiển

Chú thích Các phần tử và cụm máy trong thiết bị thủy lực được coi là quan trọng (theo quan điểm kỹ thuật an toàn) nếu sự hỏng hóc của chúng có thể gây ra chuyển động không điều khiển được và không kiểm tra được của các bộ phận máy nâng hạ

+ Phải kiểm tra việc tính toán độ bền cho các ống dẫn, trong đó có cả ống mềm và kết quả tính toán phải phù hợp với các yêu cầu trong TCVN 4755-89

+ Thử nghiệm thiết bị thủy lực phải được tiến hành với chất lỏng công tác theo chỉ dẫn trong lý lịch máy Nhiệt độ chất lỏng công tác phải phù hợp với nhiệt độ cho phép khi sử dụng và nó được đo tại chỗ rót chất lỏng công tác vào thùng chứa hoặc tại chỗ khác được chỉ dẫn trong tài liệu hướng dẫn sử dụng máy Phải kiểm tra trạng thái và lượng chất lỏng trong thùng chứa

+ Trước khi thử thiết bị thủy lực phải kiểm tra chỗ nối các phần tử (van, mũ ốc, phụ tùng nối ống, ống dẫn, ống mềm…), thậm chí cả tình trạng và sự xiết chặt các phần tử kẹp chặt (bu lông,

và bịt kín

+ Thử độ kín thiết bị thủy lực của máy nâng hạ được tiến hành khi có tải thử nghiệm trong khoảng thời gian không ít hơn 10 phút

Kết quả được coi là đạt yêu cầu, nếu:

+ Trị số khoảng hạ xuống của bộ phận mang tải, bệ và các phần tử khác không được vượt quá giá trị số cho phép được chỉ dẫn trong tài liệu hướng dẫn sử dụng máy

+ Không xảy ra hiện tượng tạo thành giọt chất lỏng trên bề mặt ngoài các phần tử của thiết bị thủy lực, cũng như tại các chỗ nối và bịt kín

+ Yêu cầu thử an toàn đối với hoạt động của thiết bị thủy lực

+ Khi thử an toàn hoạt động của thiết bị thủy lực đặc biệt phải kiểm tra:

+ Sự làm việc của bộ phận điều khiển;

+ Sự làm việc của tất cả van an toàn;

+ Thiết bị đề phòng rơi hàng trong trường hợp hỏng ống dẫn;

+ Sự làm việc của các thiết bị báo hiệu và dụng cụ kiểm tra;

+ Sự điều chỉnh các thiết bị hạn chế áp lực;

+ Tác dụng của bộ phận điều khiển đối với việc truyền năng lượng để loại trừ khả năng tự động khởi động hoặc khởi động không chú ý của các cơ cấu dẫn động khi nối lại việc truyền năng lượng;

+ Khả năng nạp đầy và xả chất lỏng công tác thuận tiện và an toàn của thiết bị thủy lực và tác dụng của thiết bị khử không khí trong trường hợp sử dụng nó

+ Việc bảo vệ ống dẫn khỏi bị hỏng cơ học;

+ Khả năng tiếp cận thuận tiện và an toàn tới các vị trí đo áp lực trong thiết bị thủy lực; + Khả năng tiếp cận thuận tiện và an toàn tới các phần tử được điều chỉnh hoặc thay thế; + Việc bảo vệ các phần tử điều chỉnh áp lực của thiết bị thủy lực để tránh sự can thiệp của những người sử dụng thông thạo (chẳng hạn như kẹp chì);

+ Khả năng hạ hàng khi thôi truyền năng lượng

- Tiến hành thử phải được thực hiện phù hợp với tài liệu thử của kiểu máy nâng hạ đã cho trước

- Trình bày kết quả thử

Kết quả thử thiết bị thủy lực phải được đưa vào lý lịch của máy nâng hạ

1.2.4 Cấu tạo của xe cẩu nâng

Hình dạng cấu tạo tổng thể của xe nâng thể hiện trên hình 1 – 2

2 1

5

Hình 1 2 Tổng thể thiết bị nâng

Chương 2 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ XE NÂNG

2.1 Chọn xe cơ sở

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại xe làm việc trên cao, nhập khẩu nguyên chiếc vào Việt Nam Chất lượng của các xe này tốt, thuận lợi sử dụng nhưng giá thành lại khá cao Do vậy, nhiều doanh nghiệp trong nước đã lựa chọn phương pháp sản xuất lắp ráp xe làm việc trên cao, dựa trên việc sử dụng xe chassis nhập khẩu nguyên chiếc và các thiết bị chuyên dùng Điều này không chỉ làm giảm giá thành sản phẩm mà còn tận dụng được nguyên vật liệu, nhân công trong nước, đồng thời vẫn đáp ứng được chất lượng sử dụng tương đương với xe nhập khẩu nguyên chiếc

Trên thị trường hiện nay có nhiều loại xe sat xi của các hãng như Huyndai, DongFeng, Kamaz… có thể đáp ứng được yêu cầu về kỹ thuật để thiết kế xe nâng,cẩu

hang Nhưng trong bản thiết kế này, em chọn xe cơ sở là sat xi xe xe tải HYUNDAI

HD170của hãng HYUNDAI

Từ một chiếc xe tải thông thường sản xuất và lắp ráp, với mục đích dùng để chở hàng, nay ta tính toán thiết kế sau đó tiến hành cải tạo lắp lên xe một loại cần cẩu, giỏ nâng bán trên thị trường phù hợp với nó, kết quả là ta có một chiếc xe tải cẩu, nâng

Từ đề tài này không những nó làm cho chiếc xe tải Hyundai trở thành một chiếc xe tải

có cần cẩu mà còn giúp cho ta hiểu được quá trình tiến hành cải tạo lắp đặt cần trục lên xe tải, đề tài này là tiền đề cho quá trình cải tạo lắp cần cẩu lên các loại xe tải khác sau này Việc lắp đặt cần cẩu lên xe tải HD170 là một công việc thực tế và phù hợp với điều kiện kinh tế nước ta hiện nay Việc làm trên giúp ta tận dụng được nguồn lực sẳn có, đáp ứng được nhu cầu xã hội, giảm tối đa mọi chi phí, nâng cao hiệu quả kinh tế

2.1.1 Tính năng kỹ thuật của ô tô tải trước cải tạo

Sau khi nhập các linh kiện từ tập đoàn HYUNDAI (Hàn Quốc), cùng với sự nổ lực ngày đêm tính toán, thiết kế nhằm nội địa hóa các chi tiết lắp ráp trên xe Hiện nay, trên

xe tải đã nội địa hóa khoảng 30 ÷ 40%

Thừa hưởng những kỹ thuật tiên tiến từ tập đoàn HYUNDAI và những ưu thế vốn có

mà tập đoàn mang lại, công ty ô tô Trường Hải cho ra dòng xe tải THACO HYUNDAI luôn nổi trội về thiết kế và chất lượng so với những sản phẩm khác và xứng tầm với những khách hàng có đòi hỏi cao

Hình 2 1 Hình xe cơ sở Hyundai 170

Hyundai HD170 – 8.5 tấn dòng xe tải nặng của Hyundai với thiết kế đẹp, tính năng vận hành êm ái và mạnh mẽ, hiệu quả và kinh tế

Hình 2 2 Kích thước cơ bản của xe Hyundai 170 trước cải tạo

Với chassis HD170 ta có thể lắp thùng hàng lửng, thùng hàng có mui kín, thùng đông lạnh… để chở hàng hóa, thực phẩm để phục vụ cho sản xuất, cho nhu cầu của con người Sau đây chúng ta sẽ tiến hành cải tạo và lắp đặt cẩu lên chassis HD170 để có thể

trở thành một chiếc xe tải cẩu chuyên dụng mang thương hiệu Việt Nam Sau đây là thông số kỹ thuật của ô tô tải HD170

2.1.2 Thông số kỹ thuật ô tô trước cải tạo

Bảng 2 1 Các thông số kỹ thuật của xe HD170

8

10

Động cơ +Vận tốc cực đại nmax 120 Km/h

+ Xuất xứ: Công ty Cổ Phần ô tô Trường Hải;

+ Kí hiệu động cơ: D6AB-D;

+ Sử dụng tăng áp có làm mát khí nạp;

+ Số xy lanh: 6 xy lanh thẳng hàng;

+ Đường kính xi lanh: 130 [mm];

+ Hành trình piston: 140 [mm];

+ Công suất cực đại: 213.3 [Kw] ứng với số vòng quay là 2000[vòng];

+ Mô men cực đại: 1079 [Nm] ứng với số vòng quany là 1200 [vòng];

Nó cũng cho phép động cơ hoạt động khi xe dừng mà không cần chuyển hộp số về số trung gian

Hộp số có nhiệm vụ là là biến đổi mômen xoắn của động cơ phù hợp với mức độ truyền tải của nó đến các bánh xe

Hình 2 3 Sơ đồ hệ thống truyền lực xe tải HD170

1- Động cơ; 2- Ly hợp; 3- Hộp số; 4- Các đăng; 5- Truyền lực chính;

+ Hệ thống truyền lực kiểu cơ khí cầu sau chủ động

+ Ly hợp: Loại ly hợp một đĩa ma sát khô, dẫn động bằng thủy lực trợ lực khí nén + Hộp số: Hộp số điều khiển bằng cơ khí, có 6 số tiến và một số lùi

2.1.3.3 Hệ thống phanh

+ Phanh chính: Dạng tang trống, mạch kép thủy lực

+ Phanh tay: lò xo chịu tải đặt ở bánh sau

+ Dẫn động phanh: dẫn động bằng khí nén, có trợ lực chân không

Dẫn động khí nén có các ưu điểm quan trọng là:

- Điều khiển nhẹ nhàng, lực điều khiển nhỏ

- Làm việc tin cậy hơn dẫn động thủy lực (khi có dò rỉ nhỏ, hệ thống vẫn có thể tiếp tục làm việc được, tuy hiệu quả phanh giảm)

4 1

phanh bánh xe phía trước; 12- Tổng van phân phối

- Dẫn động khí nén còn dễ dàng phối hợp với các dẫn động và cơ cấu sử dụng khí nén khác, như: phanh rơ moóc, đóng mở cửa xe, hệ thống treo khí nén,

- Dễ cơ khí hóa, tự động hóa quá trình điều khiển dẫn động

Tuy vậy dẫn động khí nén có các nhược điểm là:

- Độ nhạy thấp, thời gian chậm tác dụng lớn

- Do bị hạn chế bởi điều kiện dò rỉ, áp suất làm việc của khí nén thấp hơn của chất lỏng trong dẫn động thủy lực tới 10 ÷ 15 lần Nên kích thước và khối lượng của dẫn động lớn

- Số lượng các cụm và chi tiết nhiều

- Kết cấu phức tạp và giá thành cao hơn

2.1.3.4 Hệ thống lái

HD170 hệ thống lái sử dụng cơ cấu lái trục vít – con lăn

Cơ cấu lái có chức năng biến chuyển động quay của trục lái thành chuyển động thẳng dẫn đến các đòn kéo dẫn hướng

Cơ cấu lái sử dụng trên ô tô hiện nay rất đa dạng tuy nhiên để đảm bảo thực hiện tốt được chức năng trên thì chúng phải đảm bảo được các yêu cầu sau:

+ Tỷ số truyền của cơ cấu lái phải đảm bảo phù hợp với từng loại ô tô;

+ Có kết cấu đơn giản, tuổi thọ cao và giá thành thấp, dễ dàng tháo lắp và điều chỉnh

+ Hiệu suất truyền động thuân và nghịch sai lệch không lớn;

+ Độ rơ của cơ cấu lái phải nhỏ

Hiện nay cơ cấu lái được sử dụng trên ô tô được chia làm các loại như sau:

1) Cơ cấu lái kiểu bánh răng thanh răng

· Thanh răng liên kết với đòn ngang qua ổ bắt bu lông;

· Thanh răng liên kết với đòn ngang bên ở hai đầu thanh răng

2) Cơ cấu lái kiểu trục vít

Trên xe tải HD170 được lắp cơ cấu lái trục vít – con lăn

Hình 2 6 Cấu tạo cơ cấu lái kiểu trục vít – con lăn

1- Trục chủ động; 2 - Vỏ cơ cấu lái; 3, 13 - Trục vít lõm; 4 - Đệm điều chỉnh;

5 - Nắp dưới; 6 - Trục con lăn; 7 - Con lăn; 8, 10 - Trục bị động; 9 - Bạc trục bị động;

11 - Ốc đổ dầu;12 - Nắp; 14 - Đòn quay

Khi trục chủ động (1) quay làm trục vít lõm (3) quay theo Do trục vít lõm (3) ăn khớp với con lăn (7) nên làm nó quay theo làm toàn bộ nạng (8) quay về hai phía tuỳ theo chiều quay của trục lái (1) Trục bị động (8) quay làm làm đòn quay đứng (14) quay theo

Ưu điểm của cơ cấu này là có kết cấu gọn, bền và có khả năng chống mòn cao, hiệu suất lớn Có thể điều chỉnh khe hở giữa trục vít và con lăn nhiều lần

Hệ thống treo này có kết cấu đơn giản, dễ sử dụng, sửa chữa và thay thế Kết cấu của

hệ thống đơn giản nhưng vẫn đảm bảo được tính êm dịu của ô tô khi làm việc Do một số tính chất mà chỉ có nhíp mới có được (vừa là bộ phận đàn hồi, vừa là bộ phận dẫn hướng

và có thể tham gia giảm chấn)

2.1.3.6 Hệ thống chuyển động

+ Có 6 bánh, công thức bánh xe 4x2

2.1.3.7 Khung, vỏ, Cabin xe

+ Cabin loại ngắn, được đặt phía trước, trên động cơ và có 3 chỗ ngồi

+ Khung xe: Thanh dọc là 2 thanh thép chử U, thanh ngang là 6 thanh

Tai nhíp

Nhíp bán nguyệt Cầu sau

Bu lông chữ U

2.1.3.8 Hệ thống điện

+ Máy phát điện xoay chiều: 24V- 60A

+ Máy khởi động: Công suất 5.5 [Kw] ở 24V

+ Ắc quy: có 2 ắc quy 12V,125A.h

+ Máy khỏi động lạnh: Hoạt động trên nguyên tắc phóng ngọn lửa

2.2 Chọn cần nâng

Hiện nay trên thị trường có các loại cẩu nâng như: UNIC, TADANO, MAEDA…

Ta có bảng thông số một số loại cẩu của các hãng khác nhau:

Bảng 2 2 Bảng thông số cần cẩu của hãng TADANO

Công suất nâng lớn nhất kG/m 4.040 / 2,9

Trang bị an toàn cẩu

Đồng hồ đo tải trọng lúc nâng, biểu đồ tải trọng nâng, báo quá tải, đèn báo P.T.O., chốt an toàn móc cẩu, van an toàn, van kiểm tra, van giữ và thước cân bằng cẩu

Bảng 2 3 Bảng thông số cần cẩu của hãng SOOSAN

Tải trọng nâng lớn

5,2t/2,0m Thử tải tĩnh: 6.875T/2,0m – 4.25T/3.2m

3,6T/3,2m (Theo tiêu chuẩn thử tải cẩu :TCVN: 424486)

5,5t/2,0m; 3,4t/3.2m;1,2t/8,0;0

Tải trọng nâng của cẩu với các độ dài khác nhau

Van an toàn cho hệ thống thuỷ lực; van

01 chiều cho xy lanh lồng cẩu; Đồng hồ

đo góc nâng và tải trọng, chốt an toàn cho móc cẩu, thiết bị cảnh báo chạm cần

Các hãng cần cẩu TADANO, SOOSAN, MAEDA hay một số hãng cần cẩu thông dụng trên thi trường hiện nay thường thì sự đang dạng về chủng loại là ít, giá cả thường cao so với sức nâng hàng của cẩu

Cẩu UNIC có nhiều loại khác nhau như URV230, URV260, UR290, URV300, URV340, URV370, URV500… Trong đó dòng URV500 có hai loại là URV553 và URV554, loại URV553 và URV554 đều có sức nâng với cùng một bán kính giống nhau, chỉ khác nhau số lượng cần và chiều dài cần

Bảng 2 4 Các thông số kỹ thuật của cẩu URV554

7

Khoảng cách tâm chân chống Khi thu hẹp nhỏ nhất Khi ở vị trí trung gian Khi duỗi tối đa

Ac(min) Ac(mid) Ac(max)

So sánh các bảng trên, ta chọn loại cẩu để lắp đặt lên xe tải HD170 là dòng URV 554

vì đây là loại cẩu có tuổi thọ cao, dễ lắp đặt, sửa chữa và bảo hành

Với mục tiêu của đề tài là hướng đến thiết kế được một loại xe tải cẩu ổn định đồ bền, tuổi thọ cao, có khả năng nâng hàng với một tải trọng lớn trong một vùng bán kính nhất định, phù hợp với xe cơ sở đã chọn, tính kinh tế cao thì loại cẩu URV554 do hãng UNIC FUKURAMA của Nhật Bản sản xuất hoàn toàn đáp ứng được những yêu cầu đặt ra Cẩu URV554 được dẫn động bởi hệ thống thủy lực và điều khiển bằng các tay cần điều khiển

đặt trên cẩu

UNIC là một trong những hãng cần cẩu thông dụng trên thị trường, ta chọn cẩu UNIC

vì sự đang dạng về chủng loại, có URV230, URV260, UR290, URV300, URV340, URV370, URV500…người mua có nhiều lựa chọn Giá cả tương đối phù hợp với túi tiền

và đặc biệt sự thông dụng trên thị trường, cẩu URV554 được bày bán ở hầu hết các địa điểm bán cần cẩu

Biểu đồ sau mô tả quan hệ giữa bán kính quay và chiều cao làm việc của cẩu

2 3 4 5

10o

o

6 7 8 9 10 11

(m)

(m)

o o

Hình 2.8 Biểu đồ quan hệ bán kính và chiều cao hoạt động của cẩu Qua biểu đồ người điều khiển cần cẩu có thể xác định được tầm cao có thể nâng hàng

mà không đụng các vật trên đầu như dây điện, cành cây, hay gầm cầu khi cẩu hàng hóa dưới cầu…

10 9

7

11 8

6 5

Tải trọng mà cẩu URV554 có thể kéo được phụ thuộc vào khẩu độ (bán kính) quay cũng như là số tầng hoạt động của cẩu, bán kính làm việc càng lớn thì trọng lượng nâng của cẩu càng nhỏ và ngược lại, cẩu này có thể hoạt động trong bán kính nhỏ hơn 10.63 [m] tính từ trục quay của cần cẩu và chiều dài tối đa của cần có thể vươn tới là 13.4 [m] tính từ mặt đất, tại tầng 1 sức nâng lớn nhất của cẩu đến 5050[KG]

Sau đây là bảng thông số vận hành chi tiết của cẩu URV 554 khi không tải trong giỏ:

Bảng 2 5 Thông số vận hành của cần cẩu nâng URV554

[3.6m]

Tầng II [6 m]

Tầng III[8.45 m]

Tầng IV [10.9 m]

- Tầng 1: 3.6 [m] với tải trọng nâng lớn nhất là 5.05[tấn] tại 2.2 [m]

- Tầng 2: 6 [m] với tải trọng nâng lớn nhất là 4.05[tấn] tại bán kính không lớn hơn 2.9[m]

- Tầng 3: 8.45[m] với tải trọng nâng lớn nhất là 3.05[m] tại bán kính không lớn hơn 3.5[m]

- Tầng 4: 10.9[m] với tải trọng nâng lớn nhất là 2.05[tấn] tại bán kính không lớn hơn 4.5[m]

Từ bảng thông số ta có thể vẽ biểu đồ quan hệ bán kính làm việc và tải trọng nâng

1 2 3 4

Hình 2.10 Biểu đồ quan hệ bán kính làm việc và tải trọng nâng

Tầng 1: 3.5 – 5.05 [tấn];

Tầng 2: 1.9 – 4.05 [tấn];

Tầng 3: 1.15 – 3.05 [tấn];

Tầng 4: 0.85 – 2.05 [tấn]

CẨU TỰ HÀNH UNIC 5 TẤN 4 KHÚC V554:

Hình 2.11.Cẩu tự hành Unic 5 tấn 4 khúc V554

• Khối lượng nâng lớn nhất: 5050 Kg tại 2,2 mét

• Chiều cao tối đa: 12.6 mét

• Bán kính làm việc: từ 0,7 mét đến 10.63 mét

• Chiều dài cần: 3,6 đến 10.87 mét

• Góc nâng cần: từ 1 độ đến 78 độ

Chương 3 : TÍNH TOÁN LẮP ĐẶT XE NÂNG THÙNG

3.1 Dẫn động thủy lực

Cẩu tự nâng là loại cẩu được dẫn động bằng thủy lực, có tổng van phân phối nhằm phân phối dầu cao áp đến cơ cấu chấp hành (Xi lanh thủy lực hoặc động cơ thủy lực) để thực hiện các thao tác: chống chân chống hoặc thu chân chống, hoặc xoay cần cẩu

3.1.1 Tính toán và chọn các chi tiết trên hệ thống thủy lực dẫn động cẩu

Ta chọn bơm thủy lực dựa vào bảng sau ( Bảng được tìm dựa vào các tài liệu các nhà sản xuất cung cấp trên các trang mạng )

Bảng 3 1 Thông số bơm thủy lực cẩu URV

Vì là cầu URV 554 nên ta chọn loại bơm SHIMADZU SGP1-36

Lưu lượng : 36,6 (cc/vòng )

Áp suất làm việc / Áp suất làm việc lớn nhất : 20,6 / 24,5

Số vòng quay (v/p) : 400-3000

3.1.2 Sơ đồ lắp đặt hệ thống thủy lực của cần cẩu

Ta có sơ đồ hệ thống thủy lực của cần cẩu:

Hình 3 1 Sơ đồ nguyên lí hoạt động của cẩu

14

13

12 11

10

9

8 22

5 4

Hình 3 2 Sơ đồ hệ thống thuỷ lực của cẩu

1 – Xylanh nâng chân chống bên trái; 2 – Xylanh nâng chân chống bên phải; 3 –

Bình chứa dầu; 4 – Bầu lọc; 5 – Bơm dầu; 6 – Van an toàn; 7– Môtơ thuỷ lực điều khiển

quấn dây cáp; 8 – Xylanh co duỗi tay cần; 9 – Van cân bằng; 10 – Môtơ thuỷ lực điều khiển cần cẩu quay quanh bệ cẩu; 11 – Cụm van hai thân; 12 – Van cân bằng; 13 – Xylanh thay đổi góc nâng cần; 14 – Bể lọc; 15 – Cụm van điều khiển

Cấu tạo hệ thống dẫn động cẩu bao gồm 02 phần:

+ Phần thứ nhất bao gồm hệ thống điện khí nén được lắp trên hộp số của động cơ nhằm điều khiển trích công suất của động cơ dẫn động bơm thủy lực

+ Phần thứ hai là hệ thống bao gồm: Bơm, bình chứa, các cụm van phân phối, lọc dầu các động cơ thủy lực và các đường dầu để điều khiển hoạt động của các cơ cấu chấp hành trên cần cẩu

Trục vào của bánh bơm được nối với trục ra của hộp trích công suất thông qua trục các đăng

Nguyên lý làm việc của hệ thống cẩu:

+ Khi không cần cẩu làm việc thì công tắc ở vị trí tắt Hệ thống trích công suất không làm việc

+ Khi muốn trích công suất ra cho bơm hoạt động, đầu tiên ta ngắt ly hợp hoàn toàn, sau đó đóng công tắc Lúc này đèn tính hiệu sẽ bật sáng, dòng điện qua cầu chì vào cuộn dây rơ le làm cho rơ le mở van khí nén, khí nén từ bình chứa và buồng chứa khí nén của bộ trích công suất, khí nén sẽ ép màng và đẩy trục gài khớp cho bánh răng nối trục ra của bộ trích công suất ăn khớp với bánh răng trên trục trung gian của hộp số Khi đó làm cho bơm hoạt động, nó lấy dầu từ thùng chứa cung cấp cho tổng van phân phối, rồi dầu từ tổng van phân phối đi đến điều khiển dẫn động các động cơ thuỷ lực để dẫn động các cơ cấu chấp hành để thực hiện công việc cẩu hàng hoá

Các động cơ thuỷ lực trên cẩu gồm các động cơ thuỷ lực rô to và các động cơ thuỷ lực pit tông Cụ thể trên cẩu có:

– 01 động cơ thuỷ lực rô to được nối với hộp giảm tốc để dẫn động xoay cần cẩu – 01 động cơ thuỷ lực rô to nối với hộp giảm tốc để dẫn động tời quấn dây cáp để nâng hạ cần móc cẩu

– 01 động cơ pittông thuỷ lực để thực hiện việc nâng hạ chân chống phía bên phải

– 01 động cơ pittông thuỷ lực để thực hiện việc nâng hạ chân chống phía bên phải

– 01 động cơ pittông thuỷ lực để thực hiện việc nâng hạ cần cẩu

– 01 động cơ pittông thuỷ lực để thực hiện công việc vươn ra hay thu vào cần cẩu để tăng hay giảm bán kính nâng khi cẩu hàng

Các động cơ thuỷ lực trên cẩu được cung cấp dầu từ tổng van phân phối Trên tổng van phân phối cũng có đường dầu hồi từ tổng van phân phối về thùng chứa Trên tổng van phân phối bao gồm các van điều chỉnh được theo hai chiều so với vị trí trung gian Nghĩa

là khi van ở vị trí trung gian thì đường chất lỏng công tác thông từ nguồn cung cấp đến động cơ thuỷ lực sẽ bị đóng lại, khi đó động cơ thuỷ lực không hoạt động và nó giữ nguyên vị trí đó Khi ta kéo van về một phía nào đó so với vị trí trung gian thì dòng chất lỏng công tác sẽ thông qua để đi đến động cơ thuỷ lực và động cơ thuỷ lực sẽ hoạt động theo một chiều nào đó làm cho các bộ phận công tác của cẩu hoạt động Còn khi ta kéo van về phía kia thì động cơ thuỷ lực do van này điều khiển sẽ hoạt động theo chiều ngược lại Trên sơ đồ thuỷ lực của cẩu còn có các van như: van an toàn, van cân bằng, van điều khiển Ta có các thông số tổng quát của cẩu thủy lực như sau:

Bảng 3 2 Thông số kỹ thuật của cẩu

+ Khi ở vị trí trung gian

+ Khi duổi tối đa

Ac(min) Ac(mid) Ac(max)

an toàn móc cẩu, van

an toàn, van kiểm tra, van giữ và thước cân bằng cẩu

3.2 Tính toán lắp đặt rổ nâng vào cần nâng

Trước tiên ta cố định 1 pát lên cẩu bằng mối lắp ghép hàn Trên pát có khoan các lỗ

để có thể bắt Bulong (M12) cố định giỏ nâng vào cẩu Trong một số trường hợp khi chỉ cần công việc cẩu hàng, có thể tháo rời giỏ nâng ra để cho thuận tiện việc cẩu hàng

Hình 3 3 Kết cấu rổ nâng

1- Cần cẩu ; 2- Đầu cần cẩu ; 3- Khung rổ nâng người ; 4- Xylan cân bằng ; 5- Rổ

nâng người ; Giỏ nâng được chế tạo bằng nhựa, có tính bền có có thể chìu được trọng lượng của con người và 1 số vật dung ( < 150KG ) Trên giỏ có 1 xylanh cân bằng để có thể điều chỉnh

cố định giỏ cân bằng trên thay đổi góc độ nâng

Sau khi lắp đặt ta được cẩu nâng như sau :

Hình 3 4 Cẩu UNIC 554 sau khi lắp rổ nâng Biểu đồ sau mô tả quan hệ giữa bán kính quay và chiều cao làm việc của cẩu

3.3 Tính toán lắp đặt cần nâng lên xe Chassis

Với chassis HD170 ban đầu được lắp ráp tại Công ty ô tô Trường Hải như sau: