Chương 2
MÁY NÂNG VẬN CHUYỂN
1
Máy nâng
Cần trục
2
Máy nâng
Cần trục cảng
Cầu trục
Kích nâng
Cần trục tháp
Cổng trục
3
2.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI MÁY NÂNG - VẬN CHUYỂN
2.1.1. Định nghĩa:
Máy nâng - vận chuyển là thiết bị chủ yếu được dùng để cơ
giới hóa công việc nâng các vật (hay còn gọi là hàng) có trọng
lượng lớn (đối với máy nâng) hoặc vận chuyển nội bộ với cự ly
ngắn (đối với máy vận chuyển).
Máy nâng - vận chuyển được sử dụng nhiều trong công tác
xây dựng (xây dựng giao thông, dân dụng, công nghiệp, thủy
lợi, thủy điện); trong công tác xếp dỡ hàng hóa tại các nhà ga,
bến cảng, các kho bãi; phục vụ cho quá trình công nghệ sản
xuất trong các nhà máy, phân xưởng.
4
2.1.2. Phân loại
5
PHẦN 1. MÁY NÂNG
Tùy thuộc vào kết cấu và công dụng của máy, người ta phân chia máy nâng thành các loại sau: Máy trục, kích, tời, pa lăng, thang nâng v.v.
Những máy trục có cần được gọi là cần trục, còn những máy trục dạng dầm, dàn hoặc khung mà không có cần được gọi là cầu trục hoặc cổng trục.
Máy trục là loại máy hoạt động theo chu kỳ, quá trình làm việc và nghỉ của các cơ cấu máy trục là ngắt quãng, xen kẽ, lặp đi lặp lại.
Sau đây chúng ta xem xét thông số kỹ thuật, cấu
tạo và hoạt động của máy trục.
6
2.2. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA MÁY TRỤC (MÁY NÂNG)
7
Ví dụ: Các thông số kỹ thuật của cầu trục Q=5T, L=15m
8
2.2. CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA MÁY TRỤC (MÁY NÂNG)
Ví dụ: Các thông số kỹ thuật của cần trục bánh xích Q=45T
- Tải trọng nâng danh nghĩa Q (Tấn) - Chiều cao nâng H (m) - Tầm với của cần R (m) hoặc khẩu độ L (m) - Tốc độ làm việc v (m/ph) hoặc n (vòng/ph) - Trọng lượng bản thân G (kG hoặc Tấn) - Công suất định mức N (kW) - Chế độ làm việc của máy trục - Năng suất của máy trục (NQ) (T/h, T/Ca)
9
2.2.1. Tải trọng nâng danh nghĩa (Q):
Mỗi một máy trục có một giá trị xác định về tải trọng nâng danh nghĩa. Thông số này xuất phát từ yêu cầu thiết kế và chế tạo đối với từng máy trục cụ thể và nó đặc trưng cho điều kiện làm việc của máy trục.
Tảitrọngnângdanhnghĩalàtrọnglượngvậtnâng(hay còn gọi là hàng nâng) lớn nhất mà máy trục được phép nângkhilàmviệc. 2.2.2. Chiều cao nâng (H):
Chiều cao nâng là khoảng cách từ đỉnh đường ray dưới chân máy trục hoặc từ mặt nền sân bãi đến vị trí cao nhất có thể của bộ phận mang hàng. Mỗi một máy trục cũng có một chiều cao nâng (H) được xác định (xem hình 2.2).
10
2.2.3. Tầm với (R) và khẩu độ (L): xem hình 2.2.
Đối với cần trục ta có tầm với (R) - đó là khoảng cách theo phương nằm ngang tính từ tâm quay của cần trục đến đường tâm của bộ phận mang hàng
Đối với cầu trục và cổng trục ta có khẩu độ (L) - đó là khoảng cách giữa
tâm của hai đường ray di chuyển của cầu trục hoặc cổng trục.
Tầm với và khẩu độ của máy trục là các thông số biểu thị phạm vi hoạt
động của máy.
2.2.4. Tốc độ làm việc (v), (n): Tốc độ làm việc của máy trục bao gồm tốc độ của các thao tác sau: Tốc độ nâng hàng (vn), tốc độ di chuyển của xe con mang hàng (vxc), tốc độ di chuyển của máy trục (vdc) và tốc độ quay của cần trục (n).
Trong thực tế, tốc độ làm việc của các máy trục thường có những giá trị
như sau: - Tốcđộnânghạhàngvn=1030m/ph. -Tốcđộdichuyểnxeconmanghàngvxc=2030m/ph. -Tốcđộdichuyểncủamáytrụcvdc=50200m/ph. -Tốcđộquaycủacầntrụcn=13v/ph.
11
2.2.5. Trọng lượng bản thân (G)
Trọng lượng bản thân (hay còn gọi là tự trọng) của máy trục bao gồm: Trọng lượng kết cấu thép máy trục, trọng lượng các cơ cấu trên máy trục. 2.2.6. Công suất định mức (N)
Công suất định mức của máy trục là tổng công suất của tất cả
các động cơ thuộc các cơ cấu trên máy trục. 2.2.7. Chế độ làm việc của máy trục
Chế độ làm việc của máy trục (hoặc của một cơ cấu nào đó trên máy trục) là một thông số tổng hợp để xét đến mức độ sử dụng và mức độ chịu tải của máy hoặc của cơ cấu máy. Máy trục là loại máy hoạt động chu kỳ, quá trình làm việc và dừng của các cơ cấu là ngắt quãng, xen kẽ, lặp đi lặp lại. Mỗi cơ cấu khác nhau của máy trục có thể làm việc theo chế độ khác nhau. Tuy nhiên, chế độ làm việc của máy trục được lấy theo chế độ làm việc của cơ cấu nâng hàng.
12
Chế độ làm việc của máy trục
Cấp sử dụng máy theo thời gian
U0 U1 U2 U3 U4 U5 U6 U7 U8 U9
-
-
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8
Cấp sử dụng máy theo tải trọng Q1
-
-
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8
Q2
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8
-
-
Q3
A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A8
-
-
Q4
13
Hiện nay, nhiều tài liệu cũng như trong thực tế sử dụng ở nước ta vẫn dùng cách phân loại theo các tiêu chuẩn cũ TCVN 4244-86 về chế độ làm việc của máy trục. Tiêu chuẩn này quy định bốn nhóm chế độ làm việc (Nhẹ, Trung bình, Nặng và Rất nặng) được dựa theo những chỉ tiêu sau:
14
15
5. Số lần mở máy trong một giờ (tính trung bình cho một ca làm việc):
m =
(2.6)
.m o
3600 T
mo – Số lần đóng mở máy trong một chu kỳ
6. Số chu kỳ làm việc (số mã hàng nâng được) trong một giờ n.
n =
(2.7)
3600 T
7. Nhiệt độ môi trường xung quanh t°.
Bảng 2.3 giới thiệu sự tương ứng gần đúng các nhóm chế độ làm việc giữa cách phân
loại theo TCVN 5802-1995 và cách phân loại cũ (theo TCVN 4244-86).
Máy làm việc trong môi trường nhiệt độ thấp thì bền hơn máy làm việc trong môi trường nhiệt độ cao.
16
Nhóm chế độ làm việc của máy trục
Phân loại cũ
Nhẹ
Nặng Rất nặng
Trung bình
Theo TCVN 5862-1995
A4, A5 A6, A7
A8
AI, A2, A3
Nhóm chế độ làm việc các cơ cấu máy nâng
Phân loại cũ
Quay tay Nhẹ
Nặng Rất nặng
Trung bình
Theo TCVN 5862-1995 M1, M2 M3, M4 M5, M6 M7
M8
17
NĂNG SUẤT MÁY NÂNG (MÁY TRỤC): Là số hàng hóa do máy nâng (bốc xếp) được trong một đơn vị thời gian (giờ hay ca)
18
2.4. CÁC CƠ CẤU CHÍNH TRÊN MÁY TRỤC 2.4.1.Cơ cấu nâng hạ hàng
Mục đích của cơ cấu là để nâng (hạ) hàng với các tốc độ khác nhau. Nó được cấu tạo trên nguyên lý của máy tời. Hình (2.3) mô tả sơ đồ của cơ cấu nâng thông dụng được dùng trong các máy nâng.
Hình (2.3) mô tả sơ đồ của cơ cấu nâng thông dụng
1- Móc câu; 2- Cụm puly động; 3- Cụm puly cố định; 4- Puly dẫn hướng; 5- Cáp hoặc dây chịu lực; 6- Tang cuốn cáp; 7- Bộ truyền; 8- Phanh; 9- Động cơ.
19
2.4.2. Cơ cấu thay đổi tầm với
Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý Cơ cấu thay đổi tầm với dùng cáp kéo xe con 1- Động cơ; 2- Xe con; 3- puly dẫn hướng; 4- Cáp kéo; 5- Tang cuốn cáp hai chiều; 6- Bộ truyền động; 7- Phanh
20
b) Thay đổi tầm với bằng thay đổi góc nghiêng của cần
7
5
6
1 - §éng c¬ 6 - CÇn
1
2
3
4
8
5 - Côm Puly n©ng cÇn
- H3.3 S¬ ®å c¬ cÊu n©ng h¹ cÇn
21
Trong máy trục có hai phương pháp để thay đổi tầm với của cần: + Thay đổi góc nghiêng cần, được dùng ở các máy loại trục có cần như cần trục tự hành di chuyển bánh lốp, bánh xích và cần trục ôtô v.v. Loại này có sơ đồ giống như cơ cấu nâng. + Thay đổi tầm với bằng xe con di chuyển. Loại này thường gặp trên các loại cần trục tháp hoặc cầu trục, cổng trục do xe con di chuyển trên cần hoặc trên dầm chính. Sơ đồ của cơ cấu như hình (2.4). Cáp kéo (4) được neo chặt vào xe con (2), một đầu vắt qua puly dẫn hướng cố định (3) rồi cuốn vào tang (5), còn đầu kia cũng cuốn vào tang (5) nhưng theo chiều ngược lại. Khi tang cuốn cáp hai chiều (5) quay, một nhánh cáp được cuốn vào và một nhánh được nhả ra. Xe con sẽ di chuyển về phía nhánh cáp bị kéo. Tang (5) được dẫn động bởi động cơ (1) thông qua bộ truyền (6), ngoài ra nó còn được trang bị thêm phanh (7). Ngoài phương pháp thay đổi tầm với bằng truyền động cơ học (cáp) còn có thay đổi tầm với bằng truyền động thuỷ lực (xi lanh thuỷ lực) để nâng hạ cần và thay đổi chiều dài cần để thay đổi tầm với. 22
2.4.3. Cơ cấu quay (chỉ có đối với cần trục)
Dùng để quay toàn bộ mâm quay của cần trục trong quá trình làm việc. Có hai cách để làm quay mâm quay:
- Dùng truyền động cơ khí (bánh răng), sơ đồ cơ cấu như hình (2.5). - Dùng truyền động kết hợp, nguồn động lực có thể là động cơ điện, động cơ đốt trong hoặc động cơ thủy lực.
Theo sơ đồ cơ cấu hình (2.5), trên phần bệ đỡ quay (phần không là toa quay) gắn vành răng lớn cố định (2). Trên phần quay (gọi quay) đặt bộ máy quay, bánh răng hành tinh (1) của bộ máy quay ăn khớp với vành răng lớn (2). Khi động cơ (5) quay thông qua hệ thống bánh răng (3), bánh răng (1) sẽ quay và chạy quanh vành răng lớn kéo toa quay cũng quay theo. Trên trục động cơ bố trí phanh (4) làm cơ cấu an toàn
23
Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý cơ cấu quay dùng truyền động cơ khí 1- Bánh răng hành tinh; 2- Vành răng lớn cố định; 3- Các bánh răng truyền động; 4- Phanh; 5- Động cơ
24
2.4.4. Cơ cấu di chuyển Là cơ cấu dùng để di chuyển toàn bộ máy trục hoặc xe con mang hàng trong quá trình làm việc. Trên các máy trục người ta thường sử dụng các loại cơ cấu di chuyển như: Cơ cấu di chuyển bánh lốp; Di chuyển bằng bánh xích; Di chuyển bằng bánh sắt lăn trên ray. Dưới đây chỉ mô tả sơ đồ đặc trưng của cơ cấu di chuyển bằng bánh sắt lăn trên ray dùng cho một số máy trục phức tạp như: cần trục tháp, cổng trục và cầu trục v.v. (hình 2.6). Khi động cơ (5) quay, qua các bánh răng truyền động (3) sẽ truyền chuyển động quay cho bánh xe (1). Bánh xe (1) lăn theo đường ray (2) làm cho toàn bộ máy trục di chuyển theo. Phanh (4) được đặt trên một trong các trục truyền động để hãm máy trục và chống trôi máy khi đứng trên nền nghiêng hoặc khi có gió bão.
25
26
27
Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý cơ cấu di chuyển bánh sắt lăn trên ray 1- Bánh sắt; 2- Ray; 3- Các bánh răng truyền động; 4- Phanh; 5- Động cơ
28
29
Cầu trục 2 dầm
30
Cầu trục tháp
Cổng trục 2 dầm
Cần trục cảng
Cầu trục bánh xích
31
Vận thang nâng hàng
Cổng trục cảng
Cần trục cảng
32
2.5. MÁY NÂNG ĐƠN GIẢN 2.5.1.Kích
a.Công dụng: Kích là loại máy nâng đơn giản dùng để nâng vật đi lên theo chiều thẳng đứng với một độ cao không lớn (thường khoảng 0,2 - 0,6 m). Kích được sử dụng chủ yếu trong việc hỗ trợ sửa chữa, lắp ráp cơ khí, nâng hạ các cấu kiện xây dựng cầu bê tông cốt thép trong quá trình xây dựng và duy tu cầu. Khi làm việc kích được đặt dưới vật nâng và đẩy vật đi lên.
Yêu cầu cơ bản của kích là trọng lượng và kích thước phải nhỏ gọn để có thể mang đi lưu động thuận tiện. Kích có thể được dẫn động bằng tay hoặc động cơ.
b. Phân loại: Theo cấu tạo, kích được phân thành kích thanh răng, kích vít và kích thuỷ lực.
33
Kích đĩa
Kích thanh răng
Kích vít
Kích cá sấu
34
Kích vít
Kích thủy lực
Kích vít
Kích vít
35
2.5.1.3. Kích thuỷ lực
Ở kích thuỷ lực, vật nặng được nâng lên nhờ áp lực chất lỏng là dầu công tác. Áp lực dầu tác dụng vào mặt dưới của pít tông để đẩy pít tông đi lên, thực hiện việc nâng vật. Khi cần hạ vật chỉ việc tháo dầu xuống bình chứa của kích. Kích thuỷ lực làm việc êm, hiệu suất cao, tải trọng nâng lớn, có thể đạt tới 750 Tấn, kích thước rất nhỏ gọn, được sử dụng rộng rãi. Dẫn động kích có thể dùng bơm tay hoặc bơm máy. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo và hoạt động của một kích thủy lực dẫn động bằng tay được thể hiện trên hình 2.9. https://www.youtube.com/watch?v=l0kfRlM2g5c
36
Hình 2.9. Kích thủy lực dẫn động bằng tay Sơ đồ nguyên lý của kích thủy lực; 1- Vỏ kích; 2,8- Van một chiều; 3- Xy lanh bơm; 4- Pít tông; 5- Tay điều khiển; 6- Thùng chứa dầu; 7- Pít tông đầu kích; 9- Van xả dầu.
37
Sơ đồ nguyên lý của Kích thủy lực
38
2.5.2. Tời Tời là một thiết bị nâng chỉ có một bộ máy, đó là bộ máy nâng dùng dây cáp. Tời có thể được dùng độc lập hoặc có thể được sử dụng với vai trò là cơ cấu nâng hàng trên các máy trục khác. Tời còn được dùng để nâng hoặc kéo vật di chuyển trên mặt ngang hoặc mặt nghiêng. Tời có thể được dẫn động bằng tay hoặc bằng động cơ.
2.5.2.1. Tời quay tay Tời quay tay (hình 2.10) thường có lượng dự trữ cáp trên tang rất lớn (có thể tới 150 m), rất dễ tháo rời thành các bộ phận riêng biệt, tiện cho mang vác, cơ động khi cần thiết. Sức nâng, kéo của tời quay tay thường từ 0,5 đến 5 tấn.
Tời quay tay thường được sử dụng ở những nơi không có nguồn điện lưới hoặc địa hình chật hẹp, hiểm trở, mà tại đó các loại máy trục hiện đại khó hoặc không vào được, khối lượng công việc ít, mã hàng đơn lẻ.
39
Hình 2.10. Cấu tạo tời quay tay 1- Trục dẫn động; 2- Bánh cóc; 3- Con cóc; 4- Trục trung gian; 5,6,9,11- Bánh răng; 7- Trục tang; 8- Thành bên; 10- Phanh đĩa; 12- Tay quay; 13- Cụm bánh răng; 14- Tang.
40
Tời quay tay
41
2.5.2.2. Tời máy
Tời máy gồm các loại tời một tang quay hai chiều, tời nhiều tốc độ và một nhóm đặc biệt là tời ma sát dẫn động điện hoặc thuỷ lực. Ngoài ra, còn có tời dùng động cơ đốt trong; với nhiều tang cuốn cáp, dẫn động nhóm. Tời máy là bộ máy nâng hoàn chỉnh dùng để nâng hoặc kéo vật nặng, với sức kéo tải thường từ 0,5 đến 10 tấn, nó có thể được sử dụng độc lập hoặc là một bộ máy lắp trên các máy trục khác.
Trên hình (2.11) trình bày một kiểu tời điện một tang quay hai chiều, gồm các cụm máy đã được tiêu chuẩn hoá lắp ráp lại với nhau; tang cuốn cáp (1), hộp giảm tốc (2), phanh (3), khớp nối trục đàn hồi (6), động cơ điện (4), khung giá đặt tời (5).
42
Hình 2.11.Tời điện một tang quay hai chiều 1- Tang; 2- Hộp giảm tốc; 3-Phanh guốc; 4- Động cơ điện; 5- Khung đặt tời; 6- Khớp nối trục.
43
Tời máy
44
2.5.3. Palăng Palăng chủ yếu có hai loại: Palăng kéo tay và palăng điện, được sử dụng trong các công việc sửa chữa, lắp ráp. Đặc điểm của palăng là kết cấu nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ. Palăng thường được treo vào các dầm, giá chuyên dùng, tó (giá 3 chân) hoặc treo vào xe con di chuyển trên đường treo một ray. 2.5.3.1.Palăng kéo tay Tuỳ theo bộ truyền có hai dạng kết cấu palăng xích kéo tay: Palăng trục vít và palăng bánh răng. Sức nâng thường trong khoảng 0,25 đến 5 Tấn, chiều cao nâng móc khoảng 3m.
45
2.5.3.2.Palăng điện
Ở những nơi có khối lượng xếp dỡ nhiều, chiều cao nâng đòi hỏi tương đối lớn, người ta sử dụng palăng điện. Nó có thể được sử dụng độc lập hoặc làm nhiệm vụ là bộ máy nâng trong các máy trục có nhiều chức năng hơn (như trong cầu trục, cổng trục một dầm v.v).
Palăng điện có kết cấu hoàn chỉnh, sức nâng thường có từ 0,1 đến 10 Tấn, chiều cao nâng thường từ 6 đến 8m, khi cần có thể đến 30m; vận tốc nâng khoảng 3-15 m/ph. Nó được chế tạo từ các vật liệu có độ bền cao, đồng thời bố trí hệ truyền động chen khít, thường dùng bộ truyền hành tinh đặt trong tang tời, và bố trí hai phanh: một phanh đĩa điện từ để thắng động năng rôtô động cơ trong quá trình phanh và một phanh tự động đóng phanh nhờ trọng lượng vật nâng để hãm giữ vật và điểu chỉnh vận tốc hạ vật. Do đó palăng lái chuyên điện rất nhỏ gọn, an toàn cao, thường không đòi hỏi ngưòi nghiệp.
46
Pa lăng điện
47
2.6. CÁC LOẠI CẦN TRỤC 2.6.1.Cần trục tháp 2.6.1.1. Công dụng, phân loại 1. Công dụng:
Cần trục tháp là thiết bị nâng chủ yếu dùng để nâng vật liệu và các cấu kiện xây dựng trong quá trình xây dựng nhà cao tầng, xây dựng công nghiệp, thủy lợi, thủy điện, lắp ráp thiết bị trên những công trình có chiều cao lớn v.v. Đặc điểm kết cấu và làm việc của cần trục tháp:
Cần trục tháp là loại máy trục có cột tháp cao, trên đỉnh tháp có lắp cần
quay được toàn vòng. Nó có đủ các cơ cấu như nâng hạ hàng, thay đổi tầm với, cơ cấu quay và cơ cấu di chuyển (nếu là cần trục di động). Các cơ cấu đều được dẫn động điện độc lập, nguồn điện sử dụng từ mạng điện công nghiệp.
48
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.
- Theo kết cấu của đỉnh tháp:
+ Cần trục tháp có đỉnh tháp + Cần trục tháp không có đỉnh tháp (đầu bằng)
49
Trong quá trình làm việc, tải trọng nâng (Q) của cần trục tháp phụ thuộc vào tầm với (R). Khi vị trí móc câu gần tâm quay thì cần trục nâng được mã hàng có trọng lượng lớn. Khi móc câu ở vị trí tầm với lớn nhất thì tải trọng được nâng là nhỏ nhất sao cho đảm bảo mômen câu hàng là một giá trị không đổi:
MQ = Q.R = hằng số
50
Các thông số kỹ thuật chủ yếu của cần trục tháp:
Tuỳ thuộc vào tính chất công việc, cần trục tháp có các thông số kỹ thuật chủ yếu như sau: - Đối với cần trục tháp phục vụ công việc xây dựng nhà cao tầng: Tải trọng vật nâng Q = 3 - 8 Tấn, tầm với lớn nhất R = 20 - 42m, chiều cao nâng H = 32 - 40m, đặc biệt có thể đến 80m. Tốc độ di chuyển cần trục Vdc = 15 - 30 m/ph (đối với cần trục di động); Tốc độ nâng: Vn = 15 - 30 m/ph; Tốc độ quay: nq = 0,5 - 0,8 vòng/phút. - Đối với cần trục phục vụ xây dựng công nghiệp, lắp ráp máy: Sức nâng có thể đến 80 Tấn, thường từ 5 - 15 Tấn, độ với lớn nhất R = 31 - 40m, chiều cao nâng H = 60 - 80m. Tốc độ di chuyển Vdc = 6,0 - 9,6 m/ph (đối với cần trục di động); Tốc độ nâng: Vn = 9,6 - 12,0 m/ph; Tốc độ quay: nq = 0,16 - 0,32 vòng/ph.
51
52
3. Cần trục tháp có cột tháp quay: 1) Cấu tạo:
Sơ đồ cấu tạo
53
Cần cẩu tháp thay đổi tầm với bằng thay đổi góc nghiêng cần
54
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 hàng. - Cụm tời (5) được nối với cụm puly di động và puly ở đỉnh tháp để nâng hạ cần
4. Năng suất :
N = .Q. Kđ . Kt ; (T/h)
3600 CKT
Trong đó: Q – Tải trọng danh nghĩa của hàng nâng (tấn) TCK – Thời gian 1 chu kỳ công tác (s).
n
TCK =
it
i
1
Kđ - Hệ số sử dụng tải trọng. Kt – hệ số sử dụng thời gian. ti là các thời gian làm việc khác nhau
55
6.4. Cầntrụctháp cócộttháp khôngquay: 1) Cấutạo:
56
2) Nguyênlýlàmviệc: - 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) thông qua pu ly ở đầu cần, nâng hạ cần 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). 4. Năng suất và biến pháp nâng cao năng suất:
N = . Q. Kđ . Kt ; (T/h)
3600 CKT
Trong đó:
n
it
i
1
Q – Tải trọng danh nghĩa của hàng nâng (tấn) TCK – Thời gian 1 chu kỳ công tác (s); TCK = Kđ - Hệ số sử dụng tải trọng. Kt – hệ số sử dụng thời gian.
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.
57
58
59
60
61
62
63
2.6.2. Cần trục tự hành (tự di chuyển) 2.6.2.1. Công dụng và phân loại
Cần trục tự hành được sử dụng rộng rãi trong xây dựng các công trình dân dụng và công nghiệp; phục vụ công tác lắp ráp thiết bị máy móc, phục vụ cho công tác xếp dỡ hàng hóa tại các kho bãi, nhà ga, bến cảng.
Phân loại cần trục tự hành: •Theo kết cấu phần di chuyển, cần trục tự hành được chia ra gồm: Cần trục bánh xích, cần trục ôtô, cần trục bánh lốp, cần trục máy kéo và cần trục di chuyển trên ray. * Theo phương pháp dẫn động gồm có: - Cần trục dẫn động chung bằng hệ thống truyền động cơ khí; - Cần trục dẫn động riêng bằng hệ thống truyền động điện hoặc thủy lực. • Theo hình dạng và kết cấu cần gồm có: Cần dạng giàn và cần
hộp ống lồng.
64
2.6.2.2. Đặc điểm cấu tạo
Cần trục tự hành có khả năng làm việc độc lập, không phụ thuộc nguồn năng lượng bên ngoài nên có tính cơ động cao, phù hợp với các công việc xây dựng và xếp dỡ có khối lượng không lớn, có tính chất phân tán.
Tải trọng nâng của các loại cần trục cơ động thường có trị số từ 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250 tấn hoặc có thể lớn hơn. Các loại cần trục có sức nâng ≤ 16 tấn thường có thể làm việc với cả móc câu hoặc gầu ngoạm. Còn những cần trục có tải trọng nâng lớn hơn thường chỉ sử dụng móc câu.
Thiết bị động lực chính trên các cần trục tự hành là các động cơ đốt trong, thường là động cơ diezel.
Để tăng tính ổn định của cần trục tự hành, trên bộ phận không quay (gắn với cơ cấu di chuyển) được lắp thêm các chân chống nhằm mở rộng chân đế khi nâng hàng.
65
2.6.2.3. Cần trục ôtô
Hình 2.20. Cấu tạo chung cần trục ô tô dẫn động thủy lực 1- Khung xe cơ sở; 2- Mâm quay; 3; Cabin điều khiển cần trục; 4- Xy lanh nâng hạ cần; 5- Cần; 6- Cụm puly móc câu; 7- Palăng nâng hạ hàng; 8- Tời nâng hạ hàng; 9- Đối trọng; 10- Sàn quay;
11- Chân chống.
66
Cần trục ô tô
67
Cần trục ô tô
68
69
70
CÇn trôc «t«
M¸y n©ng chuyÓn
71
2.6.2.4. Cần trục bánh xích
Cần trục bánh xích thường được chế tạo có sức nâng 25T...250 T.
Tùy theo công dụng, nó được phân thành: Cần trục để xếp dỡ hàng
và cần trục chuyên dùng để lắp ráp. Cần trục chuyên dùng để lắp ráp
có tải trọng nâng lớn và tầm với lớn. Nó được dùng để lắp ráp các
cấu kiện xây dựng, các thiết bị công nghiệp trong ngành giao thông,
thủy lợi, thủy điện.
Đặc điểm của cần trục bánh xích là có áp lực đè xuống nền thấp. Khi
làm việc không cần chân chống. Áp lực khi có tải từ 0,6 - 1,6 kG/cm2.
Cần trục bánh xích có sức nâng lớn và tính ổn định chống lật cao,
nhưng kém cơ động, cho nên thường được sử dụng ở những nơi có
khối lượng xây lắp hoặc xếp dỡ lớn và tập trung, ít phải di chuyển.
72
1- Bộ di chuyển bánh xích; 2- Mâm quay; 3- Cần; 4- Cụm puly móc câu; 5- Palăng nâng hàng; 6- Palăng nâng cần; 7- Tời nâng hàng; 8- Tời nâng cần; 9- Động cơ dẫn động toa quay; 10- Nguồn động lực; trọng; 13- Toa 11- Giá chữ A; 12- Đối quay.
Hình 2.21. Cấu tạo chung cần trục bánh xích
73
Cần trục bánh xích
74
Cần trục bánh xích
75
76
2.6.2.5. Cần trục bánh lốp
Công dụng của cần trục bánh lốp: Sức nâng của cần trục bánh lốp thường có các giá trị 16, 25, 63T và có thể lên tới hơn 100T. Chiều cao nâng đến 55m và tầm với tối đa có thể đạt tới 40m. Cần trục bánh lốp được sử dụng rộng rãi trong công tác xây lắp những công trình có chiều cao lớn, đặc biệt là các công trình xây dựng thủy lợi, thủy điện, xây dựng công nghiệp, xây dựng giao thông.
Cấu tạo và hoạt động của cần trục bánh lốp:
Cơ cấu di chuyển của cần trục là bằng bánh lốp. Cơ cấu này được lắp đặt trên một khung sát xi chuyên dùng. Phần toa quay của cần trục được tựa ngay trên cơ cấu di chuyển thông qua thiết bị tựa quay. Trên toa quay được bố trí bộ phận động lực, các cơ cấu nâng hạ hàng, nâng hạ cần (cơ cấu thay đổi tầm với), ca bin điều khiển cần trục. Cần của cần trục bánh lốp thường bao gồm nhiều đoạn dạng dàn hoặc dạng ống lồng để thay đổi chiều dài cần, trong một số trường hợp còn có cần phụ lắp nối thêm với cần chính khi cần thiết.
77
Hình 2.22. Sơ đồ cấu tạo tổng thể của cần trục bánh lốp KC-5363
78
79
2.6.3. Cầu trục (cầu lăn) 2.6.3.1. Công dụng và phân loại Cầu trục là loại máy trục có kết cấu giống chiếc cầu có các bánh xe lăn trên hai đường ray chuyên dùng, nên nó còn được gọi là cầu lăn. Cầu trục được sử dụng rất phổ biến trong các nhà xưởng chế tạo và lắp ráp cơ khí, các phân xưởng sản xuất các cấu kiện xây dựng, phục vụ xếp dỡ trong các nhà kho. Phân loại: Tùy theo chức năng và tính chất của công việc, cơ cấu treo hàng của cầu trục có thể được trang bị móc câu, nam châm điện, hoặc gầu ngoạm. Theo dạng kết cấu của cần trục, người ta phân loại thành: Cầu trục một dầm và cầu trục hai dầm. Các bộ máy của cầu trục bao gồm: Cơ cấu nâng hàng (pa lăng điện hoặc xe con), bộ máy di chuyển cơ cấu nâng hàng, bộ máy di chuyển cầu trục.Việc điều khiển cầu trục được thực hiện từ cabin người lái treo trên một đầu của cầu (đối với cầu trục hai dầm), hoặc từ hộp điều khiển (đối với cầu trục một dầm).
80
Các thông số kỹ thuật cơ bản của cầu trục thường có các giá trị như sau: Đối với cầu trục một dầm, sức nâng Q nhỏ từ 1 đến 5 Tấn, khẩu độ ngắn L = 5 -17 m và chế độ làm việc nhẹ. Đối với cầu trục hai dầm công dụng chung có thể có chế độ làm việc nhẹ, trung bình hoặc nặng, sức nâng Q có giá trị từ 5 đến 300 Tấn, khẩu độ L = 10 - 35m. Các cầu trục dùng để lắp ráp thiết bị công nghiệp, thiết bị thuỷ điện lớn có thể có sức nâng đến 500 - 1000 Tấn. Vận tốc nâng hạ ở cầu trục thường dùng 8 - 20 m/ph, vận tốc di chuyển xe con hoặc pa lăng 10 - 50 m/ph và vận tốc di chuyển cầu trục 40 - 15 m/ph.
81
82
83
2.6.3.2. Sơ đồ cấu tạo
Hình 2.17. Cấu tạo chung cầu trục hai dầm 1- Ray di chuyển cầu; 2- Cụm bánh xe di chuyển cầu; 3- Cabin điều khiển; 4- Dầm chủ; 5- Động cơ điện; 6- Hộp giảm tốc; 7- Tời nâng hàng; 8- Xe con mang hàng; 9- Móc câu; 10- Dầm đầu; 11- Hệ thanh dẫn điện.
84
3) Cấutạo:
4) Nguyênlýlàmviệc:
Khi làm việc điều khiển bằng hộp hoặc cabin, cơ cấu di chuyển (3) giúp
cầu trục di chuyển trên ray, động cơ trên xe con cung cấp nguồn động lực để xe con di chuyển trên dầm chính, động cơ (7) của palăng dẫn động tang cuốn cáp để nâng hạ hàng.
85
86
87
88
2.6.4. Cổng trục 2.6.4.1. Công dụng và phân loại Máy trục có kết cấu thép giống như một khung cổng được gọi là cổng trục. Cổng trục được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như: Lao lắp dầm cầu bê tông cốt thép trong quá trình xây dựng cầu; làm công tác nâng hạ cánh cửa cống xả nước tại các đập của nhà máy thủy điện; phục vụ tại các nhà xưởng hoặc các bãi sản xuất các cấu kiện xây dựng; làm nhiệm vụ xếp dỡ hàng hoá tại các bến cảng sông, cảng biển, các ga đường sắt v.v. Các chức năng làm việc của cổng trục giống như ở cầu trục như nâng hạ hàng, di chuyển xe con và di chuyển cổng trục. Tuy nhiên, do làm việc ngoài trời, di chuyển trên đường ray đặt trên mặt nền nên cổng trục phải có chân để tạo ra chiều cao nâng. Kết cấu thép của cổng trục gồm có kết cấu tầng trên dạng dàn hoặc dạng dầm gần giống của cầu trục và các chân đỡ dầm, phía dưới chân có các cụm bánh xe di chuyển. Cũng như ở cầu trục, các bộ máy của cổng trục đều được trang bị các động cơ điện riêng, dùng điện từ mạng điện công nghiệp. Sức nâng của cổng trục nằm trong phạm vi rất rộng từ 1 đến 500 tấn.
89
2.6.4.2. Cấu tạo cổng trục
Hình 2.19. Cấu tạo chung cổng trục a. Cổng trục hai dầm; b. Cổng trục một dầm
1- Cụm bánh xe di chuyển cổng; 2- Chân nối cứng; 3- Kết cấu tầng trên; 4- Dầm chính (palăng điện- hình b); 5- Chân nối mềm; 6- Xe con mang hàng.
90
Cổng trục 2 dầm
Cấu tạo cơ cấu di chuyển Cổng trục
91
7.2. Cổngtrục 1) Côngdụng:
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) Phânloại:
- 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)
92
3) Cấu tạo:
93
94
4) Nguyên lý làm việc:
Khi làm việc điều khiển bằng hộp hoặc cabin, cơ cấu di chuyển (2) giúp cầu trục di chuyển trên ray (1), động cơ trên xe con (5) cung cấp nguồn động lực để xe con di chuyển trên dầm chính(4), động cơ (7) của palăng dẫn động tang cuốn cáp để nâng hạ hàng.
4. Năng suất Côngthứcnàysửdụngchocácloạicầntrục, cầu trụcvàcổngtrục
N = . Q. Kđ . Kt ; (T/h)
Trong đó:
n
it
i
1
Q – Tải trọng danh nghĩa của hàng nâng (tấn) TCK – Thời gian 1 chu kỳ công tác (s); TCK = Kđ - Hệ số sử dụng tải trọng. Kt – hệ số sử dụng thời gian.
95
CHƯƠNG II - MÁY VẬN CHUYỂN BÀI 1 - BĂNG TẢI (BĂNG CAO SU)
1. Công dụng: Băng tải là một máy vận chuyển liên tục, được sử dụng rộng rãi trong các hầm mỏ, trên các trạm trộn BTXM hay BTN, bến bãi, nhà ga, nhà kho dùng để vận chuyển các loại hàng hoá, vật liệu rời, vật liệu có cục nhỏ, vật liệu dính ướt, các loại hàng kiện, trong một khoảng không xa. Băng tải được sử dụng rộng rãi vì nó có năng suất cao, kết cấu đơn giản, dễ điều khiển, dễ chế tạo. 2. Phân loại: - Theo khả năng di chuyển: + Băng tải cố định có cự ly vận chuyển lớn (sử dụng tại các trạm trộn bê tông, công trường khai thác đá, nhà máy sản xuất, cảng bốc xếp hàng hoá) + Băng tải di động cự ly vận chuyển ngắn (sử dụng tại các bãi bốc xếp vật liệu, bốc xếp hàng hoá ở kho bãi, cảng). - Theo phương vận chuyển: + Băng tải ngang + Băng tải nghiêng (nghiêng không quá 20 độ). - Theo kết cấu của mặt băng: + Băng phẳng + Băng lòng máng
96
Cấu tạo của băng tải
97
Băng tải sử dụng ở mỏ khai thác đá
98
Băng tải di động
99
Băng tải di động dùng vận chuyển hành lý ở các nhà ga, sân bay
100
Một số băng tải khác
101
Cơ cấu con lăn đỡ băng
Tang chủ động
Băng cao su
Tang bị động
102
3. Nguyênlýlàmviệc
- Khi động cơ (1) hoạt động sẽ truyền chuyển động quay qua cơ cấu truyền động tới tang trống chủ động (8), tang trống chủ động quay, nhờ có ma sát giữa tang trống chủ động và băng đai mà băng đai chuyển động theo. Vật liệu được rót vào băng cùng chuyển động theo băng và được dỡ ra khỏi băng qua tang trống chủ động hay được dỡ bằng thiết bị dỡ liệu.
- Các con lăn đỡ (7), (12) có tác dụng đỡ băng ở nhánh làm việc và không làm việc. Thiết bị căng băng (3) làm cho băng không bị trùng để tránh ảnh hưởng tới sự làm việc của băng. Khi băng làm việc theo phương nghiêng cần phải có thiết bị an toàn đề phòng băng quay ngược lại làm đổ vỡ hàng hoá và gây tại nạn cho người. Khivậnchuyểnhànghoáđixa,ngườitadùngnhiềubăngtảinốitiếpnhaulàm thànhmộtđườngdài.
103
4. Năng suất và biện pháp nâng cao năng suất a. Khi vận chuyển các vật liệu xốp rời
(m3/h) (kg/h)
N = 3600. F. v.Kđ.KT N = 3600.F. v. .Kđ.KT
Trong đó:
F - Diện tích mặt cắt ngang của dòng vật liệu trên băng (m2) v - Vận tốc chuyển động của băng (m/s) - Trọng lượng riêng của vật liệu vận chuyển (kg/m3) Kđ – Hệ số điền đầy lòng máng KT - Hệ số sử dụng thời gian
b. Khi vận chuyển các loại hàng cục, hàng kiện, bao gói
(kg/h)
G0 t N = 3600. v. .KT
Go - Trọng lượng một cục vật liệu hay một kiện hàng (kg) t - Khoảng cách trọng tâm giữa hai cục vật liệu hay giữa hai kiện hàng nối
tiếp nhau (m).
KT–Hệ số sử dụng thời gian
104
BÀI 2 - BĂNG GẦU
1. Côngdụng:
Trong băng gầu vật liệu được vận chuyển trong các gầu riêng biệt theo phương thẳng đứng hoặc theo phương nghiêng với góc nghiêng không nhỏ hơn 60 độ. Băng gầu được sử dụng rộng rãi trong các trạm BTNN, nhà máy sản xuất BTXM,…
Ưu điểm: Kích thước nhỏ gọn, có khả năng nâng được vật liệu lên cao tương đối lớn
(3550m), năng suất cao (5140m3/h);
Nhược điểm: khả năng chịu tải kém, cần có các thiết bị hỗ trợ cho quá trình nạp liệu,
việc tính toán phức tạp. 2. Phânloại:
- Theo thiết bị kéo gầu:
+ băng gầu cao su, + băng gầu xích.
- Theo phương pháp cấp liệu:
+ gầutựxúc, +xúc cưỡng bức. - Theo khả năng di chuyển:
+ băng gầu cố định, + băng gầu di động.
- Theo tính chất làm việc: + băng gầu kín; + băng gầu hở. - Theo nhiệt độ của hàng vận chuyển: + Băng gầu nguội; + Băng gầu nóng
105
3. Cấutạo:
1. Cửanạpliệu 2. Đĩa xích bị động 3. Gầu 4. Xíchgầu 5. Vỏche 6. Cửadỡliệu 7. Đĩa xích chủ động 8. Động cơ 9. Hộpgiảmtốc 10. Cơ cấu căng xích
Sơ đồ cấu tạo bằng gầu
106
107
109
4. Nguyên lý hoạt động:
- Chuyển động quay từ động cơ (8) qua bộ truyền động làm quay đĩa xích chủ động (7) kéo xích tải cùng gầu từ dưới đi lên; các gầu (3) sẽ lần lượt múc vật liệu từ cửa nạp đổ vào phễu dỡ tải khi gầu đi qua đĩa xích chủ động. -Cơ cấu căng xích giúp cho xích luôn căng theo yêu cầu khi làm việc
-5. Năng suất:
N = 3,6.
. KT (T/h)
... vq t
Trong đó:
q - Dung tích gầu (lít) v - Vận tốc chuyển động của băng (m/s) - Khối lượng riêng của vật liệu cần vận chuyển (T/m3). - Hệ số đầy gầu (phụ thuộc vào vật liệu và hình dạng gầu) t - Bước gầu, t = (23).h h - Chiều cao của gầu. KT - Hệ số sử dụng thời gian
110
BÀI 3 - BĂNG XOẮN (VÍT TẢI)
1. Công dụng:
- Băng xoắn còn gọi là băng vít hay vít tải được sử dụng để vận chuyểncácloạivậtliệurời,vậtliệucócụcnhỏnhưximăng,đádăm,cát…vật liệu dính ướt như đất sét, hỗn hợp bê tông với khoảng cách không lớn lắm (3040m).
- Băng xoắn được sử dụng theo phương nằm ngang hay phương
nghiêng, có thể vận chuyển xi măng theo phương thẳng đứng.
- Băng xoắn thường có năng suất 2040m3/h, có thể đạt tới 100m3/h.
Ưu điểm:
-Băngxoắncócấutạođơngiảnvàgọn, -Bảodưỡngdễdàng,thuậntiệnkhibốcdỡhàngởnơichặthẹp. -Chekínvậtliệugiảmthấtthoátvàkhônggâyônhiễmmôitrường
Nhược điểm:
-Bềmặtvítvàvỏbịmòndomasát, -Làmvụnthêmvậtliệutrongquátrìnhvậnchuyểnnênkhôngdungđể
vậnchuyểncácloạihạthayngũcốc.
111
Cấu tạo của băng xoắn (băng vít)
Một dạng Cánh xoắn hay dùng
Các loại cánh xoắn
112
Cấu tạo của băng xoắn
-Trụcvítđượcchếtạotừcácốngthépvàcánhđượchànvàotrụcvít;cánh đượcchếtạobằnggangtấmhaythéocóchiềudàytừ36mm.
-Cómộtsốloạitrụcvítsau:loạitrụcvítcócánhliềnvớitrục,không liềnvớitrục,cócánhđịnhhình. Trụcvítcóđộdàilớnthìcứ23m,nguườita đặtmộtgốiđỡ.
-Mángcủabăngxoắnđượcchếtạobằngcáchhàncáctấmthépcó
chiềudàytừ48mm.
113
Băng xoắn (băng vít hay vít tải)
114
115
3. Nguyên lý làm việc
Khi động cơ điện (1) quay, chuyển động quay được truyền qua các khớp
nối qua hộp giảm tốc (2) tới trục xoắn (7) của băng. Trục xoắn quay các cánh xoắn (6) gắn trên trục xoắn sẽ quay theo và đẩy vật liệu chuyển động dọc theo máng; vật liệu sẽ chuyển động theo bề mặt cánh xoắn từ cửa nạp vật liệu vào đến cửa xả liệu. 3. Năng suất
(kg/h)
N = 3600. F. v.
Trong đó:
F = ;( m2 )
F - Diện tích trung bình mặt cắt dòng vật liệu trong máng (m2) 2D . 4
v =
.nS 60
- Hệ số điền đầy. D - Đường kính cánh vít (m) v - Vận tốc chuyển động dọc trục của vật liệu (m/s) ; (m/s) ; S - Bước vít (m) n - Số vòng quay của trục vít trong 1 phút (v/ph) - Khối lượng riêng của vật liệu cần vận chuyển (kg/m3)
116
