NGHIÊN cứu CHẾ tạo và KHẢO sát cấu TRÚC vật LIỆU dẫn điện BẰNG ION ÔXY họ BICUVOX

Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ Vì vậy đề tài “Nghiên cứu tính toán thiết bị cần trục-băng tải phục vụ bốc xếp hàng hoá tại cảng sông” đợc đặt ra nhằm đáp ứng những yêu c

Lời nói ĐầU

Tại các bến cảng sông hiện nay việc trang bị các máy xếp dỡ còn là một vấn đề cần đợc quan tâm Số máy móc thiết bị quá ít và không đồng bộ, trong khi

đó nhu cầu xếp dỡ các loại hàng rời, bao kiện ngày càng cao Vấn đề là phải lựa chọn kiểu, loại thiết bị nh thế nào để phục vụ xếp dỡ trong cả mùa ma lũ và mùa khô cạn cho phù hợp và có hiệu quả với các loại bến cảng có mức độ chênh lệch mực nớc lớn, nhng chi phí đầu t thấp, có thể chế tạo trong nớc thay thế các thiết bị bốc xếp nhập ngoại trên cơ sở các trang bị sẵn có trong nớc.

Nhu cầu về xếp dỡ hàng hóa tại các cảng sông ở Việt Nam ngày một gia tăng Hệ thống vận tải đờng thủy ngày càng phát triển thì các cảng có một vị trí quan trọng Công tác xếp dỡ hàng hoá tại các cảng chủ yếu tập trung vào khâu bốc

dỡ từ các tàu, xà lan … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ lên bờ gặp rất nhiều khó khăn.

Nguyên nhân là do sự chênh lệch về mực nớc triều cờng quá lớn (từ 6,313,3 mét tuỳ thuộc vào mùa) Trong khi đó trang bị cơ giới xếp dỡ còn quá thô sơ và thiếu tính đồng bộ, năng suất thấp Ví dụ: Cảng Hà Nội vào những năm

1980 có gần 60 máy và có tới 27 chủng loại do 7 nớc chế tạo việc sử dụng quá nhiều loại máy sẽ gặp khó khăn trong công tác tổ chức quản lý, khai thác các thiết

bị cơ giới Đặc biệt gặp khó khăn trong việc tìm phụ tùng thay thế, sửa chữa… lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ Mùa ma lũ mực nớc trên các sông nhất là các sông ở miền Bắc khá lớn Với sự chênh lệch mức nớc cao nh vậy dẫn đến khoảng cách từ các cầu tàu đến các xà lan, tàu … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ cũng thay đổi rất lớn Nhiều ph ơng tiện thiết bị không đủ tầm với để xếp

dỡ hàng hoá vào những mùa nớc cạn mà phải dùng nhân công xếp dỡ nên năng suất rất thấp Việc giải phóng tầu tại các cảng chậm, số tàu nằm chờ dỡ hàng nhiều… lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ

Vì vậy đề tài “Nghiên cứu tính toán thiết bị cần trục-băng tải phục vụ

bốc xếp hàng hoá tại cảng sông” đợc đặt ra nhằm đáp ứng những yêu cầu trên và

phục vụ bốc xếp cho cảng của Công Ty KD&SXVLXD Hà Nội cũng nh trên các cảng sông khác ở Việt Nam.

Nhóm sinh viên thực hiện đề tài với tên gọi “Nghiên cứu tính toán thiết

kế cần trục băng tải phục vụ bốc xếp hàng hoá tại cảng sông” bao gồm các

sinh viên:

3- Trịnh Văn Bắc MXDB-38

Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp cụ thể của từng sinh viên nh sau:

*- Nguyễn Văn Thơng:

- Tổng quan về cảng sông việt nam và vấn đề xếp dỡ cơ giới.

- Lựa chọn phơng án thiết kế, đa ra kết cấu tổng thể của thiết bị.

- Tính toán thiết kế kết cấu thép của cần trục.

*- Đoàn Tiên Phong.

- Thiết kế băng tải để dỡ hàng từ boong tàu

em đã tích luỹ đợc nhiều kiến thức bổ ích trang bị cho ngời kỹ s.

Đồ án tốt nghiệp là kết quả của sự nỗ lực và học hỏi trong 5 năm học, là

sự đánh giá, tổng kết các kiến thức đã đợc học của mỗi sinh viên Trong thời gian này đợc sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo trong bộ môn Máy Xây Dựng- Xếp Dỡ,

đặc biệt là sự giúp đỡ của TS.Trần Quang Quý giảng viên trờng Đại học Giao

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.

Chơng I

Vài nét về trang bị máy xếp dỡ ở cảng các nớc tiên tiến

và ở Việt Nam.

1-Trang bị máy xếp dỡ ở cảng các nớc tiên tiến.

ở các nớc tiên tiến việc quy định chọn và khai thác các máy xếp dỡ đã đợc

tiêu chuẩn hoá trong phạm vi quốc gia và hãng, trên cơ sở chuyên môn hoá cầu tàu, bến bãi kho hàng và căn cứ vào đặc điểm hàng hoá Trên cơ sở đó xác định hợp lý các máy xếp dỡ.

Nhìn chung sử dụng rộng rãi pooctique đầu gật xe nâng hàng cho các loại hàng bao kiện, bách hoá và hạn chế sử dụng cần trục chân đế (Kiểu Kirốp) Khi khối lợng hàng hoá nhiều về chủng loại và ít về số lợng thì ta dùng cần trục bánh lốp cỡ lớn để di động dọc theo tuyến cảng Với hàng rời có khối lợng lớn thờng dùng các máy xếp dỡ liên tục.

2-Định hình trang bị cơ giới xếp dỡ ở cảng Việt Nam

2.1- Hệ thống các cảng biển ở Việt Nam.

Cảng Hải Phòng nằm trên sông Cấm.

Cảng Sài Gòn nằm trên sông Sài Gòn.

Cảng Cái Lân ở Quảng Ninh.

Cảng Đà Nẵng nằm trên sông Hàn.

Các cảng chuyên dùng: cảng than Phả Lại, Điền Công, Hoàng Thạch, nhà máy giấy Bãi Bằng, kính Đáp Cầu, đạm Bắc Giang… lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ

2.3-Định hình trang bị cơ giới xếp dỡ ở cảng Việt Nam.

Do hậu quả của quá trình viện trợ nên các máy móc xếp dỡ không đồng bộ

có nhiều chủng loại và nhiều máy lạc hậu hiệu quả khai khác thấp, công tác phục

vụ rất khó khăn Ví dụ: ở cảng Hải Phòng năm 1980 có 57 cần trục chân đế ở

tuyến tiền phơng với 5 chủng loại máy trên tổng số 500 máy xếp dỡ của 30 chủng

loại do 10 quốc gia sản xuất dẫn đến chi phí khai thác rất lớn ở cảng Hà Nội có

gần 60 máy và có tới 27 chủng loại do 7 nớc chế tạo.

Hiện nay một số nhợc điểm trên đã bớc đầu đợc khắc phục ở cảng Sài

Gòn đầu t hai Pooctique đầu gật cỡ lớn hai cần trục bánh lốp 100 tấn Nhiều xe

nâng công te nơ 40 tấn… lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ

Chơng II

Tổng quan về cảng sông Việt Nam và vấn đề xếp dỡ cơ

giới.

1.1-Giao thông đờng thuỷ.

Nớc ta là nớc nằm trong khu vực Đông nam á khí hậu nhiệt đới gió mùa.

Có nhiều sông ngòi thuận tiện cho việc phát triển giao thông đờng thuỷ

Theo nghị định 40/CP ngày 5/7/1996 của Thủ Tớng Chính Phủ Nớc

Cộng Hoà Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam thì giao thông đờng thuỷ bao gồm

những tuyến đờng thuỷ có khả năng khai thác giao thông vận tải trên các sông, kênh rạch cửa sông, hồ, ven vịnh , ven bờ biển, đờng ra đảo, đờng nối các đảo

thuộc nội thuỷ Nớc Cộng Hoà Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam.

Ngành giao thông đờng thuỷ đã và đang quản lý khai thác tới 2360 con sông lớn nhỏ với chiều dài tộng cộng 40000 km Cha kể tới các hồ chứa nớc lớn

tại Hoà Bình, Thác Bà, Trị An, Dầu Tiếng … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ Các vùng châu thổ Sông Hồng,

sông Thái Bình, đồng bằng sông Cửu Long có mật độ sông cao 24 km/km2.

Thuộc loại mật độ sông nớc cao nhất thế giới, cùng với 2360 km đờng ven biển và

đờng ra đảo nối liền gần 4000 đảo lớn nhỏ.

Với mạng lới sông ngòi chằng chịt đã tạo nên hệ thống vận tải thuỷ đa

dạng Theo số liệu thống kê của Cục Đờng Sông Việt Nam riêng năm 1997 khối

lợng vận tải trong năm là 30,6 triệu tấn và mỗi năm khối lợng vận tải đều tăng Năm 2000 khối lợng hàng hoá vận chuyển bằng đờng thuỷ là 40 triệu tấn hàng Hàng năm giao thông đờng sông đảm nhận tới 26% tổng khối lợng vận tải hàng hoá trong nớc(về tấn) và hơn 40% khối lợng luân chuyển(Tkm) tỷ lệ vận chuyển

hành khách đạt 13,25% Đặc biệt ở đồng bằng sông Cửu Long, vận tải thuỷ đảm nhận 60% lợng hàng hoá của khu vực Đồng bằng Sông Hồng nơi có rất nhiều

loại phơng tiện giao thông khác nhau nhng cũng đảm nhận tới 18% tổng khối lợng hàng vận chuyển do u thế về giá cớc vận chuyển thấp hơn nhiều so với các hình thức vận tải khác.

Do sự phân bố dân c và các nghành công nghiệp, nông nghiệp, hoạt động

vận tải thuỷ tập trung ở hai vùng đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ Hàng hoá vận

chuyển chính là than đá, cát, vật liệu xây dựng, xi măng, phân bón Phía Nam chủ yếu là nông sản và vật liệu xây dựng.

1.2-Vấn đề xếp dỡ cơ giới.

Trong những năm gần đây, với nhịp độ gia tăng của hàng hoá vận tải bằng phơng tiện thủy xấp xỉ 9% 10% năm, mức độ cơ giới hoá trong lĩnh vực xếp dỡ

ở các cảng đã đợc chú ý và đạt đợc một số thành quả đáng kể, đáp ứng phần lớn công tác bốc xếp ở cảng, thay thế cải thiện lao động thủ công và năng suất bốc dỡ

đã tăng lên, công tác quản lý tại các cảng có nhiều bớc tiến bộ rõ rệt, giảm giá cớc bốc xếp, tăng năng suất lao động.

Tuy nhiên hiệu quả khai thác các máy xếp dỡ ở nớc ta còn thấp trong đó nguyên nhân cơ bản là việc đầu t trang bị máy móc cha đợc hợp lý thể hiện trên các phơng diện.

-Tính năng kỹ thuật các máy đợc trang bị cha phù hơp với đặc điểm đối ợng khai thác do đó phần lớn các cảng sông có mức đầu t nhỏ, phục vụ chủ yếu nhiệm vụ trớc mắt và chỉ định, nhà nớc cha có chiến lợc phát triển các cảng Bản thân các đơn vị chủ quản, các cảng đầu t máy móc, điều chỉnh máy móc từ cơ sở thừa sang cơ sở thiếu cha để ý tới quy hoạch tổng thể cũng nh nghiên cứu về thiết

t-bị trang t-bị phục vụ hợp lý khoa học.

-Số chủng loại máy quá nhiều so với số lợng phơng tiện đợc trang bị điều này là nguyên nhân gây trở ngại lớn cho việc khai thác hợp lý, hiệu qủa, khó khăn trong quản lý điều phối và đặc biệt khó khăn trong việc tìm phụ tùng thay thế và sửa chữa.

-Máy đợc trang bị cha đảm bảo đợc các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tiên tiến.

Đây là một thực trạng chung của trang thiết bị nói chung ở nớc ta Phần đa trong

số các doanh nghiệp mua sắm trang thiết bị cũ nếu không muốn nói là lạc hậu của nớc ngoài bởi lẽ giá đầu t thấp Cho nên chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật không đảm bảo.

Vì vậy việc bố trí mua sắm thiết bị sao cho phù hợp không những về năng suất, hợp lý về kỹ thuật cũng nh quy mô và nguồn vốn đầu t (số tiền) là một bài toán đặt ra thách thức các doanh nghiệp cũng nh các cảng nhỏ có đợc một lời giải

đáp hợp lý.

Trong số các cảng sông nhỏ ở nớc ta có cảng Phà Đen thuộc đơn vị chủ quản là Công Ty SX&KDVLXD Hà Nội Cảng Phà Đen nằm trên đờng Bạch

Đằng phía bắc của cảng Hà Nội, cảng Khuyến Lơng là cảng chuyên trở và bốc

xếp vật liệu xây dựng mà chủ yếu bốc dỡ xi măng đóng bao đợc vận chuyển trên

các phơng tiện vận tải thuỷ Tuy nhiên cảng Phà Đen cũng nh các bến cảng sông

khác ở khu vực phía bắc đợc hình thành và phát triển một cách không đồng bộ nên còn rất nhiều tồn tại về khâu quản lý, bốc xếp Các máy móc thiết bị bốc xếp còn

nghèo nàn nên hiệu quả công tác xếp dỡ ở cảng Phà Đen còn là vấn đề cần nghiên

cứu.

Nhìn vào một số cảng hoạt động có hiệu quả nh cảng Hà Nội, cảng Sài

Gòn, cảng Cái Lân, cảng Hải Phòng … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ Ta thấy còn khá nhiều điều bất hợp lý Việc sử dụng quá nhiều các loại máy sẽ dẫn tới khó khăn trong công tác tổ chức,

quản lý khai thác các thiết bị cơ giới Đặc biệt là công tác sửa chữa và tìm thiết bị phụ tùng thay thế Hầu hết ở các cảng, chủng loại máy xếp dỡ ở tuyến tiền phơng không đủ tầm với để bốc dỡ đợc hết chiều rộng khoang xà lan khi nớc cạn Do vậy phải dùng một lợng lớn lao động thủ công phục vụ việc bốc xếp.

Hầu hết các cảng sông ở Miền Bắc, thiết bị gồm nhiều chủng loại do

nhiều nớc sản xuất trong khi đó cơ sở vật chất để sửa chữa còn nhỏ chủ yếu làm công tác bảo dỡng Phụ tùng thay thế phải nhập từ nớc ngoài Ngay cả ở trong nớc các nhà máy phục vụ cho nghành đờng sông cũng không thể đáp ứng đợc đầy đủ nhu cầu về phụ tùng đặc biệt là phụ tùng đòi hỏi độ chính cao phải sản xuất trên dây chuyền công nghệ hiện đại.

1.3-Mặt hàng vận tải đờng sông.

Đội tàu vận tải đờng thuỷ có nhiều loại từ 5 10 tấn và loại có trọng tải từ

1000  2000 tấn/đoàn tầu, thuộc nhiều thành phần kinh tế, chủ yếu tận dụng điều kiện luồng lạch sẵn có nên mớn nớc thấp, thờng không quá 1,2m ở phía Bắc và 1,5

 2m ở phía Nam.

Do điều kiện luồng lạch, phơng tiện chuyên trở và nhu cầu phục vụ nên theo thống kê: Số lợng hàng hoá do đờng sông chuyên chở năm 1999 khoảng 30 triệu tấn thì phía Bắc chiếm 25%  30%(khoảng 10 triệu tấn) chủ yếu là than 60% phục vụ cho các nghành công nghiệp nh nhiệt điện, hoá chất, đạm lân … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ Vật liệu xây dựng (đá, cát, vôi, xi măng … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ ) khoảng 40% còn lại là các mặt hàng khác.

ở miền Nam chủ yếu là đồng bằng sông Cửu Long hàng hoá vận tải bằng đờng sông chiếm 60% chủ yếu là hàng bách hóa, hàng nông sản, vật liệu xây dựng.

Với con số dự báo là 100 triệu tấn cho năm 2010, nhiều dự án nạo vét

luồng tuyến của các con sông nh Sông Hồng, sông Cửu Long đã và sẽ đợc thực

hiện cùng với đội tầu có trọng tải lớn ra vào, làm cho bức tranh chung của nghành

giao thông đờng thuỷ Việt Nam có nhiều khởi sắc giúp cho việc chuyên trở hàng hoá thông thơng giữa nớc ta với các quốc gia láng riềng nh Trung Quốc,

Camphuchia, Thái Lan, Hàn Quốc, Nhật Bản … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ ợc tăng cờng và thuận tiện Đ

1.4-Chế độ thuỷ triều thủy văn dòng chảy khí hậu.

Ngoài các yếu tố mà con ngời có thể chủ động điều tiết hoặc lựa chọn phục vụ cho việc trang bị, thiết bị cơ giới xếp dỡ ở cảng thì thuỷ triều, thủy văn, dòng chảy cũng nh khí hậu vùng, số ngày ma bão, cấp gió, độ ẩm, độ nhiễm mặn của không khí là những yếu tố ảnh hởng rất lớn đến việc bố trí lựa chọn thiết bị cho cảng.

Chênh lệch giữa mực nớc khi chiều cạn và khi chiều cờng (cảng gần cửa

sông) của các cảng lớn nh cảng Hải Phòng … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ Đòi hỏi phải có cầu cảng có cao độ thích hợp, do đó chiều cao nâng của thiết bị cũng thay đổi theo chiều hớng bất lợi hơn Để đảm bảo ở mực nớc nào cũng có thể bốc xếp đợc Mực nớc thấp dẫn đến bến bị cạn buộc tầu hàng phải đỗ xa bờ làm tăng tầm với của thiết bị xếp dỡ Tại các cảng sông nội địa không chịu ảnh hởng nhiều của chế độ thuỷ triều thì mực n-

ớc trên các sông thay đổi theo mùa là mùa ma và mùa khô Mức nớc thay đổi theo

mùa ma và mùa khô của Sông Hồng thờng ở mức trên dới 9(mét) cá biệt tới 13,3

mét.

Dòng chảy trớc bến cảng tuy có ảnh hởng nhng mức độ không nhiều tới việc bốc xếp hàng nhng cũng là một nhân tố cần xét đến để bố trí neo hợp lý cho các phơng tiện đậu tại bến.

Khí hậu vùng thể hiện ở mức số ngày ma (ma phùn, ma to ) số ngày nắng,

số ngày bão, số ngày có dông, lợng ma hàng năm, số tháng nhiều ma … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ Đó là các yếu tố liên quan tới việc bố trí kế hoạch xếp dỡ hoặc chọn dạng máy thích hợp cho từng chủng loại hàng Thí dụ: Với hàng rời nh xi măng, than, clanke nếu gặp ma

sẽ ớt, dính làm năng suất xếp dỡ giảm, lực lợng lao động thủ công tạo mã hàng dới phơng tiện cũng không thể triển khai đợc dới trời ma to.

Gió và khí hậu cũng là một nhân tố ảnh hởng trực tiếp đến việc lựa chọn máy Gió lớn dễ gây mất ổn định cho thiết bị Khí hậu ẩm ớt và nhất là ở khu vực ven biển có hàm lợng muối cao trong không khí sẽ làm tăng khả năng ăn mòn

điện hoá, tuổi thọ của máy sẽ bị giảm vì hầu hết ở nớc ta các máy móc thiết bị chủ

yếu là nhập ngoại Trong số đó các máy do Liên Xô và các nớc XHCN khác sản

xuất chiếm phần lớn Do đặc điểm khí hậu ôn đới của Liên Xô cũng nh các nớc

XHCN mà máy móc do các nớc đó sản xuất hầu nh cha đợc nhiệt đới hoá, vì vậy

khi đa sang sử dụng ở Việt Nam tuổi thọ và độ bền của các máy bị rút ngắn Các

đặc trng h hỏng nổi bật là:

-Tốc độ rỉ của các chi tiết kim loại tăng nhanh chóng.

-Qúa trình lão hóa và biến chất của vật liệu xẩy ra nhanh làm cho mất các tính chất của vật liệu.

-Tốc độ mài mòn của các cặp chi tiết lớn hơn nhiều so với các máy đã đợc nhiệt đới hoá.

Các hiện tợng h hỏng đặc trng nêu trên một phần nào đó đã phản ánh đợc

ảnh hởng của khí hậu Việt Nam đối với độ tin cậy của các máy móc thiết bị sử

dụng trong điều kiện nhiệt đới.

Khí hậu Việt Nam có thể nói là khá phức tạp, không thuần nhất Khí hậu

miền Bắc vừa mang tính chất nhiệt đới vừa mang tính chất ôn đới, danh giới giữa

các vùng khí hậu không rõ rệt Đặc trng của khí hậu Miền Bắc là nóng, ẩm , gió

mùa, nhiệt độ trung bình trong năm khoảng từ 20o 25o có khoảng 200 giờ nóng của mùa hè và 70 giờ nắng trong tháng của mùa đông, tổng lợng bức xạ lên tới 110130 kcal/năm độ ẩm tơng đối thờng rất cao và thờng dao động trong khoảng 80%100% lợng ma trung bình hàng năm khoảng 2000mm Khí hậu miền nam là khí hậu nóng ẩm điển hình có sự phân hoá giữa hai mùa ma và khô rõ rệt Nhiệt

độ trong năm ít với trị số trung bình khoảng 25oC27oC bức xạ mặt trời lớn trung bình khoảng 130135 kcal/năm.

Trên cơ sở những số liệu tham khảo trên, ta có bản đồ phân vùng khí hậu trong phạm vi toàn quốc Nếu căn cứ vào số ngày ma trong tháng lớn hơn hoặc bằng 15 ngày để tính ra thời tiết thuận lợi hoặc không thuận lợi cho công tác xếp

dỡ hàng hoá, ta có thể xác định đợc một cách tơng đối mùa thực hiện chính công

tác xếp dỡ tại các cảng nhất là trong khu vực Hà Nội.

Một đặc điểm của khí hậu nớc ta cần hết sức chú ý khi lựa chọn các máy móc thiết bị bốc xếp tại các cảng ven biển là ảnh hởng rất lớn của khí hậu ven biển Nớc ta bề ngang hẹp bờ biển trải dài từ bắc xuống Nam Ta cần chú ý đặc

điểm này khi cần lựa chọn bố trí máy móc thiết bị cho cảng Với hàm l ợng muối trong không khí lớn với các cảng cách bờ biển 30km trở lại ta cần chọn các thiết

bị có khả năng chịu đợc ăn mòn điện hoá tốt nếu không phải có chế độ khai thác bảo dỡng thích hợp.

(Bảng về lợng ma trong các tháng trong năm của một số khu vực).

13 215

15 264

17 264

16 171

12

78

7 34

6 25 6

10

92

10 108

10 235

14 283

15 295

15 208

11 91

6 38

5 20 4

14 242

15 300

16 317

16 238

14 128

9 47

6 20 6

13 261

14 275

16 353

18 268

16 177

10 40

8 18 7

2 43

5 223

17 327

22 309

23 271

21 338

22 263

20 120

12 55 7

Với: A: Số ngày ma trung bình trong tháng

Cảng Phà Đen nằm trên đờng Bạch Đằng Cảng chủ yếu xếp dỡ vật liệu

xây dựng nh cát, đá, sỏi và đặc biệt là bốc dỡ xi măng từ các phơng tiện vận tải thuỷ lên nh tàu, xà lan… lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ

2-Lợng hàng hoá bốc dỡ trong năm tại cảng Phà Đen.

Lợng hàng hoá bốc xếp hàng năm tại cảng Phà Đen khoảng 60.000

100.000 tấn.

3-Sơ đồ mặt bằng của cảng Phà Đen.

B

A

4-Phơng tiện thiết bị xếp dỡ và Vận chuyển.

Từ thực tế đòi hỏi phải có một thiết bị bốc dỡ hàng rời trớc hết là bốc Xi Măng lên bờ trong mùa khô cạn mà các hệ thống cẩu tháp thờng dùng tại cảng

Khuyến Lơng-Hà Nội không làm việc đợc Tại cảng Phà Đen đã bố trí một băng

tải cẩu đợc tận dụng trên cơ sở các sát si của các ôtô tải cỡ lớn Thiết bị làm việc

t-ơng đối tốt giải quyết đợc việc bốc dỡ Xi Măng từ thuyền lên bờ một cách nhanh chóng không phải bốc dỡ bằng thủ công.

Chơng IV Giới thiệu tổng thể một số thiết bị xếp dỡ kinh điển 1-Các lĩnh vực kỹ thuật đợc đề cập.

Đó là loại thiết bị bốc, rỡ hàng rời nh Xi-Măng, gạo, vật liệu xây dựng… lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ

Từ tàu, xà lan, thuyền … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ ở cảng lên bờ cảng, bờ đê … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ

2-Thực trạng kỹ thuật-Thiết bị hiện nay để phục vụ công tác xếp dỡ.

Dựa vào các thiết bị bốc dỡ hàng hoá kinh điển của thế giới mà Việt Nam

đã có ta có thể đa ra các loại máy móc thiết bị phục vụ công tác xếp dỡ tại cảng

Phà Đen hiện nay để giải quyết việc bốc dỡ hàng lên bờ, ngời ta thờng dùng các

thiết bị sau:

2.1-Cẩu tháp.

Cẩu tháp là một trong những thiết bị chủ yếu của máy nâng chuyển có thể

sử dụng để bốc dỡ hàng, nâng các trọng lợng cũng nh phục vụ cho công tác lắp ghép các cấu kiện trong xây dựng dân dụng… lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ

Cẩu tháp có các loại điển hình sau:

quay đợc quanh thân cẩu,

việc thay đổi tầm với

và thay đổi chiều cao

Việc thực hiện thay

đổi tầm với và chiều

cao nâng đợc thực

hiện nhờ thay đổi

góc nâng của cần.

2.1.2.3-Cẩu tháp có tay cẩu quay đợc trong mặt phẳng thẳng đứng.

Việc thay đổi

Các loại cẩu tháp trên đều có một u điểm chung nổi bật là có thể câu đợc hàng ở bất cứ điểm nào trong không gian làm việc của tay cẩu theo cả ba phơng.

Đó là u điểm nổi bật của loại thiết bị này.

2.2-Băng tải:

Băng tải đợc dùng để chuyển tải hàng rời nh (Gạo, Xi-Măng, vật liệu xây dựng … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ ) từ trên bờ cảng, bờ sông xuống xà lan, tầu thuyền … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ Cũng nh có thể chuyên trở từ tàu, xà lan … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ lên bờ Băng tải th ờng đặt cố định cho từng nơi cụ thể

Nguyên lý làm việc: Động cơ điện truyền chuyển động quay cho hộp giảm tốc và trống chủ động nhờ ma sát mà các băng tải đợc chuyển động theo, vật liệu

đợc vận chuyển trên bề mặt băng.

Băng tải đợc dùng để vận chuyển hàng rời nh Vật liệu xây dựng(cát,

đá,sỏi … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ ) Đất tơi xốp, than đá, các loại hàng ngũ cốc, các loại hàng cục (khoáng sản, đá … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ ) các loại hàng bao gói, bao kiện.

Phơng vận chuyển của băng tải là phơng nằm ngang hoặc nghiêng với một góc nghiêng tối đa là 25o so với phơng ngang.

2.2.1.5-Băng tải căng băng bằng giá trợt và đối trọng.

2.2.1.6-Băng tải căng băng bằng giá trợt và lò xo.

Bên cạnh những u điểm băng tải còn có những nhợc điểm sau:

-Độ dốc của băng tải không đợc lớn hơn góc ma sát của mã hàng vận chuyển trên băng tải.

-Vùng làm việc của băng tải hay của hệ thống băng tải chỉ ở điểm đầu

và điểm cuối băng tải Băng tải không thể gom từng mã hàng nằm rải rác nh đối với cẩu tháp.

-Băng tải chỉ đợc lắp ráp và sử dụng cố định cho một điểm cụ thể và với công nghệ chuyển tải lên và xuống các phơng tiện vận tải thuỷ, phần lớn là áp dụng băng tải để chuyển tải theo chiều từ trên bờ xuống sông.

-Giá thành rẻ các đơn vị có thể tự trang bị đợc.

-Các thiết bị đợc chế tạo tại Việt Nam.

-Cơ động, rễ lắp ráp, vận chuyển & sửa chữa.

-Thích ứng với các điều kiện bến bãi, điều kiện sông nớc thuỷ triều của Việt Nam luôn thay đổi nhất là đối với các bãi sông, bờ đê, bờ sông ở nhiều địa phơng hầu nh còn ở trạng thái tự nhiên, cha có đầu t cải tạo, mà có nhu cầu bốc dỡ hàng.

2-Bản chất kỹ thuật của giải pháp.

Từ sự phân tích các u và nhợc điểm chủ yếu của hai loại thiết bị truyền thống kinh điển chủ yếu hiện đang đợc dùng là cẩu tháp và băng tải để bốc dỡ hàng hai chiều từ bờ xuống các phơng tiên vận tải thuỷ và ngợc lại Một giải pháp mới đặt ra là đa ra một thiết bị mới kết hợp các u điểm của hai loaị trên và giải pháp đó có tên gọi là Cần trục-Băng tải để làm nhiệm vụ chuyển tải các loại hàng rời từ các phơng tiện vận tải thủy lên bờ cũng nh từ trên bờ xuống các phơng tiện vận tải thủy.

Thiết bị Cần trục-Băng tải thực chất là sự kết hợp giữa cẩu tháp với hệ thống băng tải Băng tải đợc cẩu tháp treo dữ và di chuyển trong vùng làm viẹc của Cần trục-Băng tải Nhằm thích ứng với các điều kiện sông nớc, thuỷ triều lên xuống, và địa hình tự nhiên của bờ sông, bờ cảng, bờ đê … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ Để đ a hàng rời lên bờ.

Khi cẩu tháp đã định hình đợc điều kiện làm việc của băng tải và treo giữ

hệ thống băng tải (và có thể bổ xung bằng các điểm tỳ tuỳ theo điều kiện địa hình)

sẽ cho phép chất tải lên băng tải để chuyển tải Lúc này Cần trục-Băng tải làm việc

nh một băng tải thuần tuý.

Khi điều kiên làm việc của băng tải thay đổi, ta cho hệ thống băng tải ngừng làm việc và khởi động hệ thống cẩu tháp để di chuyển hệ thống băng tải tới toạ độ làm việc mới Khi đã định vị hệ thống băng tải tại toạ độ làm việc mới, hệ thống cẩu tháp sẽ ngừng hoạt động trở về chế độ hãm cứng, băng tải đợc khởi

động và đa vào chế độ làm việc bình thờng.

1.1.1-Hệ thống cần trục treo băng tải.

Có tác dụng treo giữ ổn định và đa băng tải vào vị trí làm việc bao gồm:

Bộ đế:

Làm bằng thép hoặc bê tông cốt thép, nối với móng bê tông bằng bu lông,

ở đế có chứa ổ quay để bảo đảm cho thân cẩu quay đợc về lý thuyết là 360o Trên

đế có cơ cấu định vị và hãm thân cẩu ở vị trí mong muốn Toàn bộ lực tác dụng lên hệ thống Cần trục-Băng tải đợc tập trung vào bộ đế thông qua lực nén và mô men lật.

Thân cẩu.

Có cấu tạo là các thanh thép hình dựng thẳng đứng, ở đỉnh thân cẩu có bố trí hệ ròng rọc Thân cẩu nối với tay cẩu phải đảm bảo chịu đợc các lực nén tổng hợp Các mô men uốn do các lực căng của các cáp treo tay cẩu và tay treo đối trọng gây ra Chuyển động quay của thân cẩu đợc dẫn động bởi động cơ điện.

Tay cẩu:

Là các thanh thép hình bố trí nằm ngang Đầu tay cẩu có thanh đứng mang

hệ ròng rọc và thanh dới làm mặt tỳ cho hệ thống băng tải Tay cẩu đợc giữ ở trạng thái cân bằng nhờ lực do các băng tải và các thành phần lực căng của dây treo tay cẩu Hệ cáp treo phải đảm bảo có sức bền kéo lớn hơn lực kéo trong cáp Tay cẩu phải đảm bảo chịu đợc các lực nén dọc trục tổng hợp Trên tay cẩu có bố trí các dẫn động các băng tải quay quanh khớp.

Tay treo đối trọng.

Có cấu tạo là các thanh thép hình ở cuối tay có treo đối trọng trọng lợng là

Q, để giữ thăng bằng cho toàn bộ hệ thống Cần trục-Băng tải thông qua các dây cáp néo đối với thân cẩu Hệ thống cáp néo này phải đảm bảo có sức bền kéo lớn hơn lực kéo dọc trục của cáp treo Trên tay treo đối trọng có bố trí các tời điện dẫn

động băng tải chuyển động quanh khớp.

1.1.2-Hệ thống băng tải.

Gồm các băng tải đơn đợc nối với nhau bằng khớp quay giữa các băng tải bốc hàng và băng tải trung chuyển (1), băng tải trung chuyển (1) và băng tải trung chuyển (2), để vận chuyển hàng rời, bao kiện từ các phơng tiện vận tải thuỷ lên các băng tải bố trí trên bờ và đa hàng lên các phơng tiện vận tải bộ hoặc vào nhà kho.

Để treo và quay băng tải quanh khớp, ta dùng hệ thống tời cáp đặt trên tay cẩu và tay treo đối trọng qua hệ thống ròng rọc khuếch đại lực Thanh của giá treo

có hai khớp đợc tời cáp kéo trợt trên thanh đầu cần của tay cẩu, có tác dụng định

vị hay thay đổi độ cao của hệ thống băng tải bốc hàng.

2.2-Nguyên lý hoạt động.

Cần trục-Băng tải có đặc điểm là toàn bộ hệ thống băng tải tiếp đất và băng tải trung chuyển đợc gắn liền với tay cẩu Tay cẩu có hai nhịp, băng tải bốc hàng và băng tải nối tiếp sẽ đợc coi nh là hai nhịp tay cẩu đặc biệt đợc nối dài để bốc hàng.

2.3-Hệ thống cần trục treo băng tải.

Hệ thống cẩu có tay cẩu hai nhịp này hoàn toàn giống nh một cần trục thông thờng có điều không có hệ thống kéo băng tải theo phơng ngang và lên xuống, hệ thống bao gồm.

*Cọc đế:

*Thân cẩu:

*Tay cẩu:

Gồm hai nhịp tay cẩu (A1) & (A2) có cấu tạo là các thanh thép hình Một

đầu tay cẩu (A2) có khớp để nối với thanh kéo còn đầu kia nối cứng với tay néo Tay cẩu (A1) có khớp (c) nối với tay néo (k2) còn ở đầu mút nối cứng với tay néo (k3) Toàn bộ cấu hình của tay cẩu hai nhịp (A1) & (A2) đợc hệ thống tời (T1) xác định và neo giữ cứng trong quá trình làm việc Khi hệ thống tời (T1) làm việc, băng tải (B4) quay cùng với tay với bán kính là R1 băng tải (B3) quay với bán kính là R2, do đó tạo ra không gian là việc trực tiếp cho hệ thống băng tải Toàn

bộ thân cẩu và tay cẩu có thể qoay quanh đế cọc bằng động cơ.

2.4-Hệ thống băng tải.

Gồm các băng tải đơn đợc nối với nhau bằng khớp quay (a) giữa băng tải bốc hàng (B1) và băng tải trung chuyển (B2) vùng làm việc của băng tải bốc hàng(B1) có bán kính là R4 băng tải trung chuyển (B) quay quanh khớp (b) có vùng làm việc bán kính là R3 Tời (T2) bảo đảm dẫn động các băng tải này.

Hai băng tải (B3) & (B4) gắn cứng với các tay cẩu (A1) & (A2) và chuyển

động cùng với các băng tải này.

2.5-Ưu nhợc điểm của hệ thống.

*Ưu điểm.

-Kết cấu đớn giản hơn hệ thống Cần trục-Băng tải khác.

-… lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ

*Nhợc điểm

-Tính ổn định không cao vì vậy kết cấu không vững trong quá trình làm việc.

-Rất khó tính toán kết cấu thép của hệ thống.

-Góc nâng của cần là góc làm việc của băng tải cho nên hệ thống này rất khó điều khiển trong sử dụng tức là trong quá trình làm việc góc nâng của cần trục phải nhỏ hơn của góc ma sát của hàng cần vận chuyển.

Đ3- Cần trục-Băng tải không liền tay.

3.1-Sơ đồ nguyên lý.

3.2-Mô tả hoạt động và các thao tác chính.

Hình trên mô tả nguyên lý của hệ thống Cần trục-Băng tải Hệ thống này

có đặc điểm là toàn bộ hệ thống các băng tải có thể di chuyển theo hai chiều Tịnh tiến theo phơng thẳng đứng khi thanh (A5) đợc kéo trợt trên mặt tỳ (A6) và tịnh tiến theo phơng ngang trên tay cẩu nhờ hệ thống tời kéo (T3).

3.3-Hệ thống cần trục treo băng tải.

Hệ thống cẩu có tay cẩu hai nhịp gồm các bộ phận sau:

*Cọc đế (A4).

Là hệ thống cọc khung thép đợc nối với móng cọc bê tông ở đầu cọc đế có

ổ quay để bảo đảm thân cẩu quay đợc về mặt lý thuyết là 360o Trên đầu cọc đế có cơ cấu định vị và hãm thân cẩu ở vị trí làm việc mong muốn Toàn bộ lực tác dụng lên hệ thống Cần trục-Băng tải truyền vào cọc đế thông qua lực nén P1, mô men lật ML và mô men xoắn M2.

Gồm hai nhịp tay cẩu (A1) & (A2) có cấu tạo là các thanh thép hình Một

đầu tay cẩu (A2) có khớp (f) nối với thanh kéo (K1) còn đầu kia nối cứng với tay néo (K3) toàn bộ hình dáng của tay cẩu hai nhịp (A1) & (A2) đợc hệ thống tời (T1) xác định và giữ cứng trong quá trình làm việc Thanh (A4) treo hệ thống băng tải có thể di chuyển ngang bằng xe lăn và có thể giữ cứng lại ở vị trí cần thiết bằng hệ thống tời (T3) Toàn bộ thân cẩu và tay cẩu có thể xoay quanh đế cọc bằng động cơ điện.

3.4-Hệ thống băng tải.

Gồm các băng tải đơn đợc nối với nhau bằng khớp quay (a) giữa băng tải bốc hàng (B1) và băng tải trung chuyển (B2) Khớp (b) & khớp (c) nối giữa băng tải (B2) & (B3) Khớp (d) & khớp (e) nối giữa băng tải (B3) & băng tải tiếp đất (B4) Để đa hàng từ các phơng tiện vận tải sông lên các phơng tiện vận tải bộ Để treo và dẫn động từng băng tải quay quanh khớp, ta dùng hệ thống tời kéo (T2) đặt trên thanh trên (A4) nối cáp với giá treo băng tải qua các hệ thống ròng rọc khuyếch đại lực và hệ thống tời (T1) đặt trên thân cẩu (A3) nối cáp với băng tải (B4).

Thanh (A5) của giá treo hai khớp quay (b) & (c) sẽ do tời kéo trợt trên thanh dới (A6) của tay cẩu Tời (A3) di chuyển hệ thống băng tải theo phơng ngang Trong khoảng L Khớp quay (a) & (b) tạo vùng làm việc có bán kính là R1 của băng tải bốc hàng (B2) Khớp quay (e) & (f) xác định độ cao tiếp đất của băng tải.

3.5-Ưu nhợc điểm của hệ thống.

*Ưu điểm:

-Có thể di chuyển hệ thống băng tải dỡ hàng ra phía ngoài khi mùa

n-ớc cạn nhằm bốc những chuyến hàng trên tàu đậu xa bờ (tăng tầm với).

*Nhợc điểm:

-Kết cấu quá cồng kềnh.

-Khó khăn trong việc tính toán ổn định -Phức tạp trong khâu thiết kế và tính toán ổn định tổng thể.

-Độ ổn định làm việc của kết cấu không cao.

Đ4-Long môn băng tải treo.

4.1-Sơ đồ nguyên lý.

4.2-Mô tả hoạt động và thao tác chính của hệ thống.

Nguyên lý làm việc của hệ thống long môn băng tải treo có đặc điểm là toàn bộ hệ thống băng tải có thể di chuyển theo hai phơng là phơng thẳng đứng khi thanh (A1) đợc kéo trợt trên mặt tỳ (A6) và tịnh tiến theo phơng ngang nhờ hệ thống tời kéo xe con treo hệ thống băng tải di chuyển trên long môn.

4.3- Hệ thống long môn.

Hệ thống giá long môn bao gồm hai phần, phần kết cấu tầng dới và phần kết cấu tầng trên.

*Phần kết cấu tầng dới.

Có cấu tạo là các thanh thép hình, có dạng cột mắt lứơi một đầu đợc bắt với móng bê tông đúc sẵn nhờ mối ghép bu lông … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ Một đầu phía trên đ ợc liên kết với kết cấu tầng trên.

*Kết cấu tầng trên.

Cấu tạo từ các thanh thép hình chạy suốt chiều dài Ngoài ra các thanh thép hình xiên, đứng, ngang … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ Liên kết lại tạo ra dạng dàn mắt l ới không gian Kết cấu tầng trên đợc liên kết với kết cấu tầng dới Phía trên của dàn ngang đợc bố trí

đờng ray di chuyển cho xe con, việc di chuyển xe con đợc thực hiện bởi một bộ tời.

4.4-Hệ thống băng tải.

Gồm các băng tải đơn đợc nối với nhau bằng khớp quay Để treo và quay từng băng tải quanh khớp ta dùng hệ thống tời cáp (T1) đặt trên thanh trên (A1) Nối cáp với các giá treo băng tải qua hệ thống ròng rọc khuyếch đại lực tời (T2) di chuyển hệ thống băng tải theo chiều ngang (Trong khoảng L … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ ) các khớp quay tạo vùng làm việc cho các băng tải.

4.5-Ưu nhợc điểm của hệ thống.

-Việc tính toán kết cấu phức tạp.

-Thời gian chế tạo dài.

tiết.

-Độ ổn định của hệ thống băng tải trong quá trình làm việc cao.

-Có khả năng thay đổi vị trí bốc hàng trong một phạm vi nhỏ trên tầu,

xà lan(Thay đổi vị trí bốc hàng trên tầu mà không phải di chuyển tầu).

-Giá thành chế tạo thấp.

-Vốn đầu t thấp các đơn vị có thể tự trang bị đợc.

-Hiệu quả kinh tế cao

*Nhợc điểm :

Việc tính toán ổn định tổng thể của hệ thống tơng đối phức tạp.

5.1.2-Cần trục băng tải liền tay cẩu.

-Góc nâng cần luôn bị gới hạn bởi góc rốc tự nhiên của vật liệu.

-Kết cấu có độ ổn định cứng vững không cao trong quá trình làm việc -Sức cản gió tác dụng lên kết cấu trong quá trình làm việc là rất lớn.

5.1.3-Cần trục-Băng tải không liền tay.

*Ưu điểm:

-Độ điều khiển các băng tải theo nhiều phơng lớn.

-Có thể thể thay đổi tầm với lầy hàng khi mùa nớc cạn khá xa.

*Nhợc điểm:

-Độ cứng vững của kết cấu cao.

-Các băng tải làm việc tơng đối ổn định.

-Có khả năng thay đổi tầm với lớn.

*Nhợc điểm:

-Kết cấu cồng kềnh.

-Trong qúa trình làm việc băng tải không ổn định lắm.

-Tốn vật liêu trong chế tạo.

-Không thể bốc hàng đợc ở các khoang khác nếu không di chuyển tầu -Không thích hợp với việc di chuyển kết cấu.

-Tốn nhiều công chế tạo.

5.2-Kiến nghị lựa chọn phơng án.

Qua việc phân tích những u nhợc điểm trên ta thấy kết cấu nào cũng có những mặt hạn chế nhất định khó có thể tìm đợc một kết cấu tối u Qua phân tích kết cấu ở trên ta thấy phơng án số một là có nhiều u điểm nổi bật có thể thiết kế chế tạo trong nớc Chính vì vậy ta chọn phơng án “Cần trục- Băng tải” làm phơng

án thiết kế chi tiết Trong đề tài thiết kế tốt nghiệp này tôi xin đợc trình bày việc tính toán thiết kế tổng thể và tính toán thiết kế kết cấu thép của phơng án “Cần trục- Băng tải”.

Chơng VII

Giới thiệu tổng thể thiết bị cần trục băng tải

Đ1-Hệ thống cần trục treo băng tải.

1.1-Tay cần

1.1.1-Hình thức kết cấu.

Hình thức kết cấu của tay cần ở dây ta chọn hình thức kết cấu là dạng dàn chịu lực Vì: Dàn là một kết cấu chịu uốn ngang rất tốt(Giống nh dầm) Dàn do nhiều thanh tạo thành nên thờng có cấu tạo dạng mắt lới so với dầm dàn có những

u điểm sau:

-Trọng lợng nhẹ.

-Độ cứng lớn.

-Có thể chế tạo bất kỳ hình dáng nào theo yêu cầu sử dụng.

Nhng trong chế tạo dàn nếu kh khẩu độ không lớn hoặc tải trọng không lớn ngời ta không sử dụng dàn vì công chế tạo nhiều.

Từ những đặc điểm của dàn đã nêu trên ta chọn hình thức kết cấu tay cần

là dạng dàn không gian.

1.1.2-Thông số hình học của tay cẩu:

Thông số hình học của tay cần bao gồm các kích thớc cơ bản của tay cần.

Ngoài ra còn hệ thống các thanh liên kết đầu cần ta sử dụng hình thức liên kết là hàn Việc hàn các thanh này đợc thực hiện tại nơi lắp đặt.

1.1.2.2-Số khoang trong một đốt của tay cần.

Ta nhận thấy một đốt dài là 5m và một đốt dài là 6m Vì vậy ta chọn chiều dài của một khoang là 1mét Nh vậy ta có:

*Số khoang của đốt 5m là:

5 1

5

 (khoang).

*Số khoang của đốt 6m là:

6 1

6

 (khoang).

1.1.2.3-Thông số hình học mặt cắt ngang của tay cần:

Sơ bộ ta đa ra thông số hình học của mặt cắt ngang tay cẩu dựa vào chiều rộng của băng tải ta có.

b = 1(mét) với b: là chiều rộng mặt cắt ngang tay cẩu.

*Chiều cao của tay cẩu ở giữa nhịp:

Tính theo công thức kinh nghiệm.

Trong đó:

h-chiều cao của mặt cắt ngang tay cần.

L-Khẩu độ chiều dài của cần.

Ta có:

1 , 1 16

1 12

*Chiều rộng mặt cắt ngang của cần.

Theo công thức kinh nghiệm tính chiều rộng của cần trục (b).

1.2.2-Thông số hình học cơ bản.

Toàn bộ chiều cao của cột thân cẩu ta

lấy là 7,2m Vì nguyên tắc chung trong bố trí

cáp trong cầu dây văng cũng nh để tăng góc

nâng hữu ích của cáp treo ngời ta không bố

trí cáp với góc nâng nhỏ hơn 30o, vì vậy ta

tính sơ bộ đợc chiều cao của cột là 7.2m khi

chiều dài của cần là 11m Thông số hình học

của các khoang đợc chia nh hình vẽ sau:

1.2.3-Thông số hình học của mặt cắt.

1.3-Tay treo đối trọng.

Tay treo đối trọng là một kết cấu

có dạng dầm chịu lực đợc liên kết với

mâm quay một đầu và đầu kia đợc treo

bởi cáp treo trên tay treo đối trọng có

thép, bộ đế nổi chiều cao

khỏi mặt đất theo kích

thớc sau:

1.5-Cơ cấu quay:

Một số thông số kỹ thuật cần đạt đợc:

-Khả năng quay đợc toàn vòng là 360o -Đảm bảo đủ độ cứng vững.

-Đảm bảo ổn định trong quá trình làm việc.

Đ2-Hệ thống băng tải.

2.1-Sơ bộ xác định các thông số hình học của hệ thống.

Ta có năng suất trong một giờ là: Nh= (62.5 75 ) tấn /h.

Từ năng suất trong một giờ trên ta chọn loại băng tải là băng tải cao su với chiều rộng mặt băng là loại B=600mm

Các băng tải là việc đều có bề mặt là loại trơn nên góc nâng tối đa không

đợc quá 25o.

Sơ bộ ta chọn cách bố trí các băng tải nh sau;

Gọi chiều dài băng tải quét là L1.

Gọi chiều dài băng tải trung chuyển (1) là: L2.

Gọi chiều dài băng tải trung chuyển (2) là: L3.

Gọi chiều dài băng tải trung chuyển (3) là: L4.

Gọi chiều dài băng tải trung chuyển (4) là: L5.

*Băng tải quét.

Là băng tải dùng để xếp hàng từ boong tàu lên và chuyển vào băng tải trung chuyển (1) Yêu cầu băng tải này chuyển hàng từ sàn boong tầu vào băng tải trung chuyển (1) không đợc làm cho hàng rơi vãi xuống sông Vậy ta chọn L1=3m (vì chiều rộng của boong là 4m và chiều sâu là 2,2m)

*Băng tải trung chuyển (1).

Để xác định chiều dài băng tải trung chuyển (1) ta đi xác định khoảng cách chênh lệch giữa các mực nớc của mùa cạn và mùa nớc đẫy Ta lấy mực nớc trung bình hàng năm là 9,5 m Với góc dốc tự nhiên của bờ sông là =30o ta có khoảng cách chênh lệch giữa hai mớn nớc là:

) ( 19 ) 30 (

5 , 9 5

, 9

m Sin



Nh vậy để đảm bảo bốc dỡ đợc hàng hoá trong điều kiện mùa nớc khác nhau ta sơ bộ chọn chiều dài của băng tải trung chuyển (1) là L1=20.000m và chiều rộng là B=600mm.

*Băng tải trung chuyển (2).

Băng tải trung chuyển (2) đợc nối với băng tải trung chuyển (1) nhằm tăng tầm với xếp dỡ hàng do vậy sơ bộ ta chọn kích thớc của băng tải trung chuyển (2)

có chiều dài là L3=8000, B=600.

*Băng tải trung chuyển (3).

Là băng tải làm tăng khoảng vận chuyển từ cần trục vào nhà kho sơ bộ ta chọn L4=8000.

*Băng tải trung chuyển (4).

Với băng tải này ta lấy chiều dài là: L5=13500.

2.2-Thông số làm việc của băng tải.

2.2.1-Băng tải quét.

-Chiều dài L=3000.

-Chiều rộng là B=600.

-Góc nghiêng khung băng là: =25o -Tốc độ dài của dây băng khi vận chuyển hàng V= 60m/phút.

2.2.2-Băng tải trung chuyển (1).

-Chiều dài: L1= 20000.

-Chiều rộng R=600 -Góc nghiêng khung băng: =20o -Tốc độ dài của dây băng khi vận chuyển hàng V=60m/p.

2.2.3-Băng tải trung chuyển (2).

Đ3-Hệ thống treo và liên kết băng tải.

3.1-Hệ thống treo:

3.1.1-Hệ thống cáp treo.

Hệ thống cáp treo đợc bố trí nh hình vẽ trên nhng trong tính toán để đơn giản ta chỉ tính cho trờng hợp có cáp treo (2) nhằm thiên về an toàn cuả kết cấu mặt khác cũng là để giải phóng bớt bậc siêu tĩnh của kết cấu.

3.1.2-Hệ thống treo các băng tải.

Hệ thống cáp treo băng tải đặc biệt quan trọng trong việc tạo góc nâng làm việc của các băng tải.

3.1.2.1-Cáp treo băng tải trung chuyển (1).

Sơ bộ ta định bội suất của cáp

treo băng tải trung chuyển (1) là 6.

*Sơ bộ:

3.1.2.2-Bộ tời treo giá trợt đầu cần.

Vì ở đây bộ tời phải làm việc với

tải trọng nặng do băng tải trung chuyển (1)

và băng tải trung chuyển (2) tác dụng lên

cho nên ta chọn bội suất của cáp treo đầu

cần là 6.

3.1.2.3-Bộ tời treo băng tải trung chuyển (2).

Sơ bộ ta chọn bội suất của bộ tời

này là a=2 Vì trọng lợng cũng nh tải trọng

tác dụng lên băng tải trung chuyển (2) là

nhỏ cho nên ta lấy bội suất của bộ tời này

3.2.2-Hình thức liên kết.

Để đáp ứng đợc các yêu cầu trên thì liên kết giữa băng tải trung

chuyển (1) và băng quét phải có kết cấu đặc biệt.

-ở dạng khớp bản lề kết hợp.

-ở dạng khớp bán cầu.

3.2.3-Liên kết băng tải trung chuyển(1) và băng tải trung chuyển (2).

Việc liên kết giữa băng tải trung chuyển (1) và băng tải trung chuyển (2) Thông qua giá trợt các băng tải trung chuyển lên kết với giá trợt bằng các khớp bản lề.

3.2.4-Liên kết giữa tay cần, tay treo đối trọng và mâm quay.

Việc liên kết giữa tay cần và tay treo đối trọng với mâm quay là hình thức chốt bản lề.

*Liên kết giữa tay cẩu với mâm quay.

*Liên kết giữa tay treo đối trọng với mâm quay.

Tơng tự nh tay cẩu.

3.2.5-Liên kết giữa thân cột với mâm quay.

Giữa thân cột với mâm quay ta dùng hình thức liên kết bu lông Các bu lông liên kết đợc bắt từ mâm với cột thông qua 4 mặt bích.

Phần B

Tính toán thiết kế

kết cấu thép

Đặt vấn đề:

Kết cấu thép của hệ thống cần trục băng tải là một kết cấu phức tạp vì vậy trong tính toán thiết kế, khối lợng tính toán lớn Mặt khác việc tính toán kết cấu thép của hệ thống Cần trục- Băng tải là một việc làm quan trọng đòi hỏi độ chính xác và tin cậy cao Tính toán, thiết kế kết cấu thép của hệ thống cần trục băng tải

sẽ rất phức tạp và khó khăn nếu nh không có sự hỗ trợ của máy tính điện tử và các phần mềm tin học Để giảm nhẹ khối lợng tính toán, chúng tôi nhận thấy phần

mềm SAP2000 có thể áp dụng vào việc xây dựng mô hình và tính toán thiết kế

kết cấu thép của hệ thống một cách chính xác cho kết quả có độ tin cậy cao.

giới thiệu về chơng trình SAP-2000.

Cùng với sự phát triển nh vũ bão của công nghệ thông tin, nghành xây dựng nói chung và nghành xây dựng giao thông vận tải nói riêng cũng có những b-

ớc phát triển không ngừng Những toà nhà trọc trời, những cây cầu mang vóc dáng thế kỷ, những sân vận động có mái che, những con đờng dài vô tận, những cây cầu dây văng kiêu hãnh cùng những tháp truyền hình cao hàng trăm mét.

Có đợc những thành tựu nh vậy chính là sự trợ giúp đắc lực của máy tính

điện tử và các phần mềm tính toán là linh hồn của nó.

Hiện nay, ở Việt Nam cũng nh trên thế giới có rất nhiều các phần mềm tính toán và thiết kế kết cấu Trong đó có phần mềm tính toán và thiết kế kết cấu SAP2000 Trong những năm thập kỷ 90 chúng ta đã đợc làm quen với các phiên bản của SAP (Structural Analysis Program) Nh SAP-86, SAP-90 … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ Những ch ơng trình này đợc sử dụng rộng rãi và đợc đánh giá là khá mạnh song khả năng nhập giữ liệu và giao diện còn nhiều hạn chế nhất là khi tính toán phải chạy trong môi trờng MS-DOS, điều này gây bất tiện cho ngời sử dụng, trớc tình hình đó, phiên bản SAP-2000 ra đời đã đáp ứng đợc những mong muốn của ngời sử dụng Ngoài khả năng tính toán rất nhiều bài toán kết cấu nh SAP90 hay STAND III, SAP-2000

có giao diện rất đẹp với khả năng đồ họa tuyệt vời Nó cung cấp khả năng nhập giữ liệu và thay đổi hết sức linh hoạt, do đó ngời sử dụng tiết kiệm đợc rất nhiều công sức và thời gian SAP-2000 không những có đợc khả năng phân tích kết cấu mạnh mà còn có thể thiết kế kết cấu bê tông, cấu kiện thép tiêu chuẩn nh ACI, AISC, BC của Mỹ, Anh Sau khi nhập liệu, chơng trình thực hiện tính toán ngay

trong môi trờng Windows rất tiện lợi (đây là điểm hơn hẳn SAP-90) Kết quả tính toán đợc thể hiện trực quan ngay trong cửa sổ chơng trình với đồ hoạ 3D, 2D … lên bến Việc bốc dỡ hàng hoá từ các xà lan, tàu… lên bờ Và kết quả ở file text.

Chơng trình SAP-2000 có nhiều tính năng phong phú để phân tích các kết cấu hệ thanh, hệ bản, hệ vỏ theo các mô hình khác nhau, có xét cả tính phi tuyến học và tính phi tuyến vật lý.

Trong quá trình nghiên cứu tôi nhận thấy tính năng u việt của chơng trình SAP-2000 có thể phân tích tính toán, kiểm tra kết cấu thép Nên trong đồ án tốt nghiệp này tôi mạnh dạn ứng dụng chơng trình SAP-2000 để giảm khối lợng tính toán thiết kế.

1- tổng quan về cần trục băng tải phục vụ bốc xếp ở các

cảng sông.

1.1-Công dụng.

Cần trục băng tải là một thiết bị bốc xếp đợc kết hợp giữa cần trục tháp và băng tải vận chuyển lên tục dùng để phục vụ cho việc bốc xếp hàng hoá tại các cảng sông rất thuận tiện cho năng suất xếp dỡ cao(500600tấn/ca) Đây là một thiết bị kết hợp giữa cần trục tháp và băng tải cho nên nó hội tụ đầy đủ các u điểm của hai loại thiết bị xếp dỡ trên Cần trục-Băng tải có đầy đủ những u điểm của cần trục tháp và của băng tải, hàng hoá đợc vận chuyển nhờ thiết bị này ở dạng vận chuyển liên tục.