Bài giảng Máy xây dựng Chương 2

- Các loại cần trục cỡ nhỏ- Cần trục thông dụng: Là máy trục có tay với, nó có kết cấu hoàn chỉnh và phức tạp gồm nhiều bộ máy như nâng hạ hàng, nâng hạ cần, bộ máy quay, bộ máy dichuyển

CHƯƠNG 2: MÁY NÂNG2.1 Công dụng và phân loại

1 Công dụng

Máy nâng – vận chuyển là thiết bị chủ yếu dùng để nâng và vận chuyển các loại hàng kiện, hàng rời trong không gian, dùng để lắp ráp các loại máy móc thiết bị cho các xí nghiệp công nghiệp, xếp dỡ hàng hoá trong các kho, bến bãi; dùng để phục vụ trong nhà xưởng,

2 Phân loại

- Máy nâng đơn giản:

+ Kích: Là máy trục đơn giản, chiều cao nâng không lớn, dùng để nâng hạ vật tại chỗ theo phương thẳng đứng

+ Bàn tời: Dùng để kéo vật theo phương ngang hoặc nghiêng hoặc phương thẳng đứng

+ Palăng: Dùng để năng hạ vật theo phương thẳng đứng

- Các loại cần trục cỡ nhỏ

- Cần trục thông dụng: Là máy trục có tay với, nó có kết cấu hoàn chỉnh và phức

tạp gồm nhiều bộ máy như nâng hạ hàng, nâng hạ cần, bộ máy quay, bộ máy dichuyển Các loại cần trục thông dụng gồm có:

+ Cần trục tháp

+ Cần trục cánh buồm

+ Cần trục nổi

+ Cần trục di động

-Cần trục bánh xích - Cần trục tháp

Cẩu dàn DPW SPCT

Cần trục cột quay tại cảng

2.2 Các thông số cơ bản và chế độ làm việc của máy nâng

2.2.1 Các thông số cơ bản của máy nâng

1.Tải trọng nâng danh nghĩa Q:( tấn; Kg ) là thông số cơ bản của máy nâng, nó làtrọng lượng vật nâng lớn nhất mà máy trục được phép nâng; tải trọng Q gồm trọnglượng vật nâng

cộng với trọng lượng bộ phận mang hàng

trí cao nhất, chiều cao an toàn để đảm bảo cho hàng không va đập vào cần khi

nâng hàng

3 Tầm với R hoặc khẩu độ L ( mét )

- Tầm với R đối với cần trục là bán kính quay của hàng khi làm việc

- Khẩu độ L đối với cổng trục và cầu trục là khoảng di chuyển của xe conKhẩu độ và tầm với thể hiện phạm vi hoạt động của máy nâng

- tốc độ nâng hạ hàng Vh (1030m/ph)

- tốc độ nâng hạ cần Vc (1030m/ph)

- tốc độ di chuyển Vdc (50200m/ph)

- tốc độ di chuyển xe con mang hàng Vxc (2030m/ph)

- tốc độ quay cần của máy trục n (13v/ph)

2 Hệ số sử dụng trong năm

Kn =

3 Hệ số sử dụng tải trọng KQ =

Qtb trọng lượng trung bình của hàng (tấn)

Q trọng lượng danh nghĩa của máy (tấn)

Số giờ làm việc trong ngày

2.2 Các chỉ tiêu đánh giá chế độ làm việc của máy nâng

- Chế độ làm việc là một thống số tổng hợp để xét đến điều kiện sử dụng, mức độ chịu tải theo thời gian Khi tinh toán hoặc sử dụng đều phải chú ý đến chế độ làm việcCác chỉ tiêu để đánh giá chế độ làm việc:

1 Hệ số làm việc trong ngày

Kn =

4 Cường độ làm việc: CĐ%= To/Tck.100%

2.3 Năng suất máy nâng:

Máy nâng là loại máy hoạt động theo chu kỳ, năng suất của máy được tính theo công thức sau

N = n.Q.Kt.KQ (Tấn/h)

n :số chu kỳ làm việc của máy n=3600/T

T chu kỳ của máy ( s )

ɣ tỷ trọng của vật liệu ( tấn/m3)

Ψ hệ số điền đầy gầu

2.4 Các cơ cấu cơ bản của máy nâng

1 Cơ cấu nâng hạ hàng:

2 Cơ cấu thay đổi tầm với

a)Thay đổi tầm với bằng xe con

1 - Động cơ

5 - Puly dẫn huớng

6 - Pu ly móc câu - H3.1 Sơ đồ cơ cấu nâng hạ hàng 6 5 4 3 2 1 1 - Động cơ 6 - Pu ly móc câu

2 - Phanh khớp nối 7 - Xe con

3 - Hộp giảm tốc

4 - Tang cuốn cáp

5 - Puly dẫn huớng

- H3.2 Sơ đồ cơ cấu di chuyển xe con

7

4

3

2 1

b)Thay đổi tầm với bằng thay đổi góc nghiêng của cần

5

4 3 2

1



3 4

4 Bộ máy quay :

5 Cơ cấu phanh hãm:

1 - Động cơ

2 - Phanh khớp nối

3 - Hộp giảm tốc

4 - Bánh răng nhỏ

5 - Vành răng

- H3.4 Sơ đồ cơ cấu quay 5 4 3 2 1 1 - Má phanh 6 - Thanh kéo

2 - Tang phanh 7 - Tam giác truyền lực

3 - Cần phanh 8 - Cần đẩy

4 - Chốt liên kết 9 - Piston thuỷ lực

5 - Cơ cấu điều khiển 10 - Lò xo

- Sơ đồ phanh điện cần đẩy thuỷ lực

11 10 9 8

7 6

5

4

3

2 1

2.5 Máy nâng đơn giản

1 Kích:

1 Công dụng

Kích là loại máy nâng đơn giản dùng để nâng vật lên một chiều cao nhỏ thường từ 0,2 đến 0,6 m; được sử dụng chủ yếu trong việc hỗ trợ sữa chữa, lắp ráp xây dựng công trình và cơ khí Khi làm việc kích được đặt dưới vật nâng và đẩy vật đi lên.

2 Phân loại

- kích bao gồm 3 loại cơ bản:

+ Kích thanh răng + Kích vít

d - Đường kính vòng tròng chia của bánh răng dẫn động ( m )

l - Chiều dài làm việc của tay quay ( m )

i – Tỷ số truyền h- Hiệu suất cơ cấu h = 0,65 – 0,85

4 Kích vít

a) Cấu tạo:



2

.

i l

d Q

b) Nguyên lý hoạt động:

Điều khiển tay quay (4) thông qua cơ cấu ăn khớp sẽ làm quay trục vít (2),nhờ sự ăn khớp ren giữa trục vít và đai ốc làm trục vít di chuyển đảy bàn

nâng đi lên để nâng vật

Khi cần hạ vật thì xoay tay quay theo chiều ngược lại, Thường dùng vít ren hình thang và lợi dụng tính tự hãm của ren để hãm giữ vật nâng

c) Lực cần thiết để nâng vật:

- khi nâng vật :

- khi hạ vật :

r - bán kính trung bình của vít nâng, m

l - chiều dài tay kích, m

 - góc ma sát trong ren vít

 - góc nâng của ren vít

Q - Trọng lượng vật nâng, kg

kg tg

l

r Q

kg tg

l

r Q

5 Kớch thuỷ lực

a) Cấu tạo:

b) Nguyờn lý làm việc

- Khi làm việc điều khiển cần (10) để di chuyển piston (4),khi piston di chuyển

từ trỏi sang phải van đẩy (7) đúng van hỳt (3) mở dầu được hỳt vào xi lanh

thuỷ lực,khi piston (4) di chuyển từ phải sang trỏi van hỳt (3) đúng van đẩy

(7) mở dầu được đẩy vào trong xi lanh cụng tỏc (2), cứ như vậy ỏp lực dầu

sẽ tăng dần và đẩy vật nặng đi lờn

- Khi cần hạ vật mở van xả (6) dầu được xả về thựng, ỏp lực dầu giảm dần

vật nặng từ từ được hạ xuống

Sơ đồ cấu tạo Kích thuỷ lực

10

9 8

7 6

5 4 3

2 1

Video1Video 2

c) Tính lực tác dụng vào cần bơm:

- áp lực trong xi lanh: q = (N)

Lực tác dụng vào piston thuỷ lực: P = (N)

Lấy cân bằng mômen tại tâm lắc o (N)

l,r - chiều dài các đoạn của tay điều khiển kích, m

 - Hiệu suất của kích, khoảng 0,750,8

d, D – Đường kính pittông bơm và đầu kích, m

.4

D

d Q d



.

.

.

l D

r d

Q l

r P F l

F r

2.6 Cần trục tháp

6.1 Công dụng

Cần trục tháp là loại máy trục có cột tháp cao, đỉnh tháp lắp cần đài, quay được toàn vòng, dẫn động điện độc lập, nguồn điện sử dụng từ mạng điện công nghiệp Nó được sử dụng rộng rãi trong xây dựng nhà cao tầng, xây dựng công nghiệp, lắp ráp thiết bị trên cao

6.2 Phân loại cần trục tháp:

- Theo đặc tính thay đổi tầm với chia thành:

+ Cần trục tháp thay đổi tầm với bằng góc nghiêng cần + Cần trục tháp thay đổi tầm với bằng xe con mang hàng

- Theo dạng kết cấu của bộ phận quay:

+ Cần trục có tháp quay + Cần trục có cần quay

- Theo yêu cầu sử dụng:

+ Cần trục tháp đặt cố định + Cần trục tháp di động

- Theo khả năng lắp đặt ngoài công trường:

+ Cần trục tháp tự dâng + Cần trục tháp tự leo

6.3 Cần trục tháp có cột tháp quay:

1) Cấu tạo:

1 - Đuờng ray 7 - Cụm puly di động 13 - Puly đầu cột

2 - Bộ di chuyển bánh thép 8 - Đoạn tháp dâng 14 - Puly đầu cần

3 - Khung đỡ 9 - Cột tháp 15 - Mâm xoay

4 - Cụm tời nâng hạ hàng 10 - Ca bin

5 - Cụm tời nâng hạ cần 11 - Cần

6 - Đối trọng 12 - Puly móc câu

- Sơ đồ cấu tạo cần trục tháp cột tháp quay

2) Nguyên lý làm việc:

- Cần trục có tháp (9) đặt trên mâm quay (15) và được đặt trên bộ di

chuyển bánh thép,dẫn động bởi động cơ riêng biệt, thay đổi tầm với

bằng thay góc nghiêng của cần

- Cụm tời (4) được nối với puly đầu cần và puly móc câu để nâng hạ

Trong đú: Q – Tải trọng danh nghĩa của hàng nõng (tấn)

TCK – Thời gian 1 chu kỳ cụng tỏc (s)

6.4 Cần trục thỏp cú cột thỏp khụng quay:

1) Cấu tạo:

4 8

9

10

5 6

1

2 3

- Sơ đồ cấu tạo cần trục tháp cột tháp không quay

Tháp Burj Khalifa ở Dubai

2) Nguyên lý làm việc:

- Cần trục tháp có cột tháp cố định cần nằm ngang, thay đổi tầm với bằng xe con di chuyển trên cần (3) nhờ cụm tời (7) có hệ tang kép kéo 2 đầu và

thông qua pu ly ở đầu cần,

- Nâng hạ hàng nhờ vào nguồn động lực từ động cơ của cụm tời (8) thông qua puly đặt trên xe con và puly móc câu

-Khi cần nâng cao chiều cao của cột tháp, sử dụng đốt tháp (10)

Video 1

Video 2

Video 3

4 Năng suất và biến pháp nâng cao năng suất:

Q = Q Kđ Kt (T/h)

Trong đó: Q – Tải trọng danh nghĩa của hàng nâng (tấn)

TCK – Thời gian 1 chu kỳ công tác (s)

Kđ - Hệ số sử dụng tải trọng

KT – hệ số sử dụng thời gian

TCK =

Biện pháp nâng cao năng suất

Sử dụng thiết bị mang hàng thích hợp với đặc tính của hàng hoá.Kết hợp thao tác vừa quay vừa nâng hạ

Đảm bảo máy tốt trong quá trình làm việc

Tổ chức bãi xếp dỡ hàng một cách hợp lý

Nâng hàng phù hợp với tải trọng nâng danh nghĩa

Nâng cao tay nghề của công nhân

2.7 Máy nâng kiểu cầu – cổng

2.7.1 Cầu trục

1) Công dụng:

Cầu trục được sử dụng rộng rãi trong các nhà kho, xưởng máy và các phân xưởng sản xuất thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau đẻ nâng chuyển vật nặng,ngoài ra cầu trục còn được dùng để xếp dỡ, lắp ráp các cấu kiện trên các công trình xây dụng công nghiệp

2) Phân loại:

- theo dạng kết cấu thép: + Cầu trục 1 dầm

+ Cầu trục 2 dầm

- Theo thiết bị điều khiển: + Hộp điều khiển

+ Điều khiển bằng cabin

- Theo thiết bị mang hàng: Móc câu, Nam chân điện, dùng gầu ngoạm

*) Các thông số cơ bản của cầu trục là: tải trọng Q, chiều cao nâng H, khẩu độ L, tốc độ

và chế độ làm việc Với sức nâng từ 1 5 T, khẩu độ 1517m và chế độ làm việc nhẹ, thường là cầu trục 1 dầm

+ Cầu trục hai dầm sức nâng có thể từ 5300T, khẩu độ 1035m

+ Cầu trục dùng để lắp ráp các thiết bị công nghiệp, thuỷ điện sức nâng có thể tới 500T

+ Vận tốc nâng hạ của cầu trục vào khoảng 820m/ph, vận tốc di chuyển xe con 1050m/ph, vận tốc di chuyển cầu trục 40150m/ph

3) Cấu tạo:

4) Nguyờn lý làm việc:

Khi làm việc điều khiển bằng hộp hoặc cabin,cơ cấu di chuyển(3) giỳp cầu trục di chuyển trờn ray,động cơ trờn xe con cung cấp nguồn động lực để xe con di chuyển trờn dầm chớnh, động cơ(7) của palăng dẫn động tang cuốn cỏp

để nõng hạ hàng

1 Ray 5 Xe con

2 Cơ cấu di chuyển 6 Palăng

3 Tuờng đỡ 7.Động cơ

4 Dầm chính 8 Cụm puly móc câu

- Sơ đồ cấu tạo cầu trục

8

5

4 1 3

3

2.7.2 Cổng trục

1) Công dụng:

Cổng trục được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng dân dụng

và công nghiệp, dùng để xếp dỡ hàng hoá tại các kho bến bãi, các cảng sông , cảng biển,sử dụng có hiệu quả trong các công trình xây dựng công nghiệp, thuỷ điện, lao lắp dầm cầu Các chức năng làm việc của cổng trục giống với cầu trục nhưng thường làm việc ở ngoài trời, di chuyển trên đường ray đặt trên mặt nền nên phải có chân để tạo chiều cao nâng Các bộ máy của cổng trục được trang bị các động cơ điện riêng biệt, dùng điện từ mạng lưới điện công nghiệp

2) Phân loại

- Theo kết cấu thép:

+ Cổng trục 1 dầm (<10tấn)+ Cổng trục 2 dầm (Dùng với tải trọng lớn)

- theo kết cấu dầm chính: dạng dầm tổ hợp, dạng dàn

- Theo phương thức dẫn động:

+ Dẫn động chung (1 đ/c dẫn động 2 cơ cấu)+ Dẫn động riêng (các động cơ dẫn độc lập )

3) CÊu t¹o:

1 2

3 4

5

6 7

Video

2.8 Cần trục cơ động

2.8.1 Công dụng:

Cần trục cơ động là loại máy trục làm việc độc lập không cần cung cấpnăng lượng từ bên ngoài, có cần quay được toàn vòng, tự hành với tốc độ dichuyển nhanh, được sử dụng rộng rãi trong lắp ráp, phục vụ công tác xếp dỡhàng hoá, hàng rời hoặc hàng kiện Cần trục cơ động có các bộ máy nâng hạhàng, nâng hạ cần, quay cần trục và di chuyển

Sức nâng của cần trục cơ động thường là 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100;150; 250 tấn; trường hợp đặc biệt có thể tới 300 tấn

Các loại cần trục cơ động như: cần trục ôtô, cần trục bánh lốp, cần trụcbánh xích, cần trục đường sắt, cần trục máy kéo,…

2.8.2 Cần trục ôtô

Sơ đồ cấu tạo cần trục ô tô

1 Cụm puly móc câu; 2 Puly đầu cần; 3 Đoạn cần di động; 4 Cáp kéo; 5 Đoạn cần cố định; 6 Xi lanh nâng hạ cần; 7 Cabin; 8 Cụm tời nâng hàng; 9 Đối trọng; 10 Xi lanh chân chống; 11 Bánh di chuyển; 12 Mâm

quay; 13 Can bin

6

5 4 3

2 1

M¸y n©ng chuyÓn

CÇn trôc «t«

M¸y n©ng chuyÓn

2) Nguyên lý làm việc

- Nguồn động lực từ máy cơ sỡ sẽ truyền động đến các bộ phận cơ bản sau:

+ Cơ cấu quay để quay phần cần trục+ Dẫn động bơm dầu tạo ra dầu cao áp cung cấp cho hệ thống xi lanh thuỷ lực, 4

xi lanh chân chống, xi lanh nâng hạ cần, xi lanh đ/k cần

- Cần trục dạng ăng ten, các đoạn cần di động và cố định được lồng vào nhau và được điều khiển bằng xi lanh 2 chiều đặt bên trong

- ưu điểm: - Cần trục bánh xích có sức nâng lớn nên tính ổn định chống lật

- áp lực đè xuống nền thấp Khi làm việc không cần chân chống

áp lực khi có tải: 0,6 1,6 kG/cm2; áp lực không tải: 0,5 1,5 kG/cm2

- nhược điểm:

- tính cơ động kém do hệ di chuyển bánh xích chuyển động với vận tốc chậm , nên chỉ thích hợp với việc bốc dỡ ít di chuyển

2) Cấu tạo:

Sơ đồ cấu tạo cần trục bánh xích

1 Bánh xích; 2 Mâm quay; 3 Cabin; 4 Cần; 5 Puly móc câu; 6 Puly đầu cần; 7 Cụm

puly di động; 8 giá chữ A; 9 Đối trọng

9

10 9

8 7

6

5

4

3 2 1

TCK – Thời gian 1 chu kỳ công tác (s).