Máy nâng chuyển

LỜI NÓI ĐẦU

Máy nâng chuyển là loại máy có công dụng chính là nâng vật và di chuyển vật trong một khoảng cách ngắn. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất lao động giảm nhẹ sức lao động cho con người, nâng cao chất lượng sản phẩm và hạ giá thành.

Máy nâng chuyển là thiết bị được sử dụng rất phổ biến trong các cơ sở sản xuất nói chung. Ðây là thiết bị quan trọng hàng đầu trong vấn đề cơ giới hóa, tự động hóa các thao tác nâng chuyển xếp dỡ các loại phôi, nguyên vật liệu, thiết bị, hàng hóa…Trên Tàu thủy, Ô tô. Trong các phân xưởng chế tạo máy, đóng tàu và trên các công trình xây dựng, Cảng biển... Ðộ tin cậy của thiết bị ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn của con người khi vận hành. Vì vậy việc tìm hiểu, nghiên cứu máy nâng là không thể thiếu đối với tất cả các kỹ sư. Và điều này đã giải thích Máy nâng là một trong những học phần cơ sở bắt buộc trong khung chương trình đào tạo bậc Đại học ngành Cơ khí nói chung và các chuyên ngành Cơ khí: Động lực Tàu thuyền, Động lực Ô tô, Chế tạo Máy, Đóng tàu thủy…

Bài giảng “Máy nâng chuyển” cung cấp một số kiến thức cơ bản về đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động, phạm vi sử dụng và phương pháp tính toán thiết kế các cụm chi tiết máy thường gặp trong máy nâng cũng như các máy nâng thông dụng hiện nay. Đồng thời bài giảng “Máy nâng chuyển” là tài liệu giảng dạy, học tập, nghiên cứu cho các chuyên ngành cơ khí đang được đào tạo tại trường Đại học Sư phạm kỹ thuật Nam Định bao gồm: Công nghệ Ô tô, Công nghệ Chế tạo Máy, Công nghệ Hàn.

Tuy nhiên những vấn đề trình bày trong tập bài giảng này còn có thể có nhiều hạn chế và sai sót. Chúng tôi mong rằng sẽ nhận được sự góp ý chân thành của các thầy cô trong trường và các bạn để giúp chúng tôi hoàn thiện hơn nữa tập bài giảng này.

NHÓM TÁC GIẢ

CHƯƠNG 1: CÁC CHI TIẾT VÀ THIẾT BỊ MÁY NÂNG 4

1.1. Các đặc tính cơ bản của máy nâng 4

1.1.1. Trọng tải Q 4

1.1.2. Vùng phục vụ 4

1.1.3. Các vận tốc chuyển động 5

1.1.4. Chế độ làm việc… 5

1.2. Cấu tạo và các bộ phận cơ cấu nâng 8

1.2.1. Sơ đồ cơ cấu nâng 8

1.2.2. Những quan hệ tĩnh học và động học 10

1.3. Bộ phận mang tải 12

1.3.1. Móc 13

1.3.2. Cặp giữ 20

1.4. Dây trong cơ cấu nâng 25

1.4.1. Cáp thép bện 26

1.4.2. Xích hàn 31

1.4.3. Xích tấm 33

* So sánh cáp và xích 34

1.5. Bộ phận cuốn và hướng dẫn dây 35

1.5.1. Tang 35

1.5.2. Ròng rọc và đĩa xích 39

1.5.3. Palăng 43

1.6. Thiết bị hãm 45

1.6.1. Cơ cấu bánh cóc 46

1.6.2. Mô men phanh trong cơ cấu nâng 50

1.6.3. Phanh má 54

1.6.4. Phanh đai 64

1.6.5. Phanh áp trục 71

1.6.6. Phanh tự động 74

1.6.7. Tay quay an toàn 77

1.7. Cơ cấu nâng 78

1.7.1. Cơ cấu dẫn động bằng tay 79

1.7.2. Cơ cấu dẫn động bằng điện 81

1.7.3. Quá trình mở máy trong cơ cấu nâng 82

1.7.4. Quá trình phanh cơ cấu nâng 86

1.7.5. Đặc điểm cấu tạo cơ cấu nâng 87

CHƯƠNG 2: CÁC MÁY TRỤC THÔNG DỤNG 90

2.1. Thiết bị nâng đơn giản 90

2.1.1. Kích 90

2.1.2. Tời 94

2.2. Palăng 98

2.3. Cầu trục và cần trục quay 103

2.3.1. Cầu trục 103

2.3.2. Cần trục quay 116

2.3.3. Tính toán kết cấu kim loại trong cần trục thông dụng 126

CHƯƠNG 3: MÁY CHUYỂN LIÊN TỤC 127

3.1. Máy chuyển có bộ phận kéo 128

3.1.1. Khái niệm chung 128

3.1.2. Phép tính về lực kéo 131

3.1.3. Bộ phận dẫn động và bộ phận kéo căng 134

3.1.4. Băng tải 136

3.1.5. Xích tải 137

3.1.6. Guồng tải đứng 140

3.2. Máy chuyển không có bộ phận kéo 141

3.2.1. Băng chuyền con lăn 141

3.2.2. Máy chuyển quán tính 142

3.2.3. Máy chuyển kiểu vít 143

CHƯƠNG 1: CÁC CHI TIẾT VÀ THIẾT BỊ MÁY NÂNG

1.1. Các đặc tính cơ bản của máy nâng

1.1.1. Trọng tải Q

Trọng tải của máy trục là trọng lượng danh nghĩa lớn nhất của tải (vật nâng) mà máy có thể nâng được theo tính toán thiết kế.

Dãy tải trọng (tính bằng Tấn) được tiêu chuẩn hóa trong dãy tải

trọng sau:

- -	-	-	-	-	-	0,05	-	-
0,1	- -	0,2	0,25	0,32	0,4	0,5	0,63	0,8
1	1,25	1,6	2	2,5	3,2	4	5	6,3	8
10	12,5	16	20	25	32	40	50	63	80
100	125	160	200	250	320	400	500	630	800
	140	180	225	280	360	450	550	710	900

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 159 trang tài liệu này.

1000

1.1.2. Vùng phục vụ

a. Chiều cao nâng H

Chiều cao nâng H là khoảng cách từ mặt bằng máy đứng đến tâm thiết bị mang vật ở vị trí cao nhất. Với các cần trục có tay cần thì chiều cao nâng thay đổi phụ thuộc vào tầm với.

b. Khẩu độ L

Khẩu độ L là khoảng cách theo phương nang giữa đường trục của hai đường ray mà trên đó máy di chuyển.

c. Hành trình S

Hành trình là quãng đường cần di chuyển theo phương dọc ray (với cần trục là góc xoay)

Hình 1.1: Sơ đồ cầu trục

Hình 1.2: Sơ đồ cần trục

1.1.3. Các vận tốc chuyển động

Vận tốc làm việc của từng cơ cấu ở mỗi máy trục tùy thuộc tính chất công việc, công dụng của máy và chế độ làm việc của máy.

Ở các cầu trục công dụng chung hiện nay có các vận tốc như:

+ Vận tốc nâng không vượt quá 25 ÷ 30 m/ph

+ Vận tốc di chuyển của xe con trên cầu 35 ÷ 50 m/ph

+ Vận tốc di chuyển của cầu 100 ÷ 120 m/ph

+ Vận tốc quay(đối với cần trục): nq = 0,5 ÷ 3,0 v/ph

1.1.4. Chế độ làm việc

Đặc điểm của máy trục là làm việc theo chế độ ngắt đoạn, lặp đi lặp lại, có tính chất chu kỳ. Ngoài ra mỗi máy sử dụng với nhiều tải trọng khác nhau, tỷ lệ thời gian sử dụng và cường độ làm việc khác nhau… Do vậy chúng được phân loại theo nhóm chế độ làm việc khác nhau. Chế độ làm việc là đặc tính rất quan trọng của máy trục. Nó phản ánh trong từng bước tính toán thiết kế các cơ cấu cũng như kết cấu kim loại. Máy trục được thiết kế chế tạo và sử dụng đúng chế độ làm việc sẽ đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế.

Từng cơ cấu của một máy trục có thể được sử dụng với chế độ khác nhau. Chế độ chung cho máy trục lấy theo chế độ sử dụng của cơ cấu nâng.

a. Phân loại chế độ làm việc theo chỉ tiêu

Các cơ cấu máy trục được phân thành hai nhóm:

Nhóm 1: dẫn động bằng tay quay có chế độ sử dụng quay tay

Nhóm 2: dẫn động bằng động cơ có 4 chế độ: nhẹ, trung bình, nặng và

rất nặng.

Để phân loại chế độ làm việc dùng các chỉ tiêu sau:

1. Hệ số sử dụng theo trọng tải

K Qtb

Q Q

Trong đó:

Qtb _ trọng lượng trung bình của vật nâng trong 1 ca làm việc. Q _ trọng tải danh nghĩa của máy.

2. Hệ số sử dụng trong năm

k = Số ngày làm việc trong năm

n365

3. Hệ số sử dụng trong ngày

k = Số giờ làm việc trong ngày

ng24

Ngoài ra có các chỉ tiêu để đánh giá chế độ sử dụng của động cơ điện

4. Thời gian đóng động cơ

TD% T0 100%

T0 _ thời gian đóng động cơ trong một chu kỳ hoạt động của máy

T0 = Σtm + Σtv

T _ thời gian hoạt động của chu kỳ

T = Σtm + Σtv + Σtp + Σtd

Trong đó:

Σtm _ tổng thời gian mở máy

Σtv _ tổng thời gian chuyển động với vận tốc ổn định

Σtp _ tổng thời gian phanh

Σtd _ tổng thời gian dừng máy

5. Số lần mở máy trong 1 giờ (m)

6. Số chu kỳ trong 1 giờ (ack)

7. Nhiệt độ môi trường xung quanh (t0)

Số liệu chỉ tiêu đặc trưng chế độ làm việc cho ở bảng 2

Cách phân loại này phức tạp, dựa trên quá nhiều chỉ tiêu và khó phản ánh hết tính đa dạng về sử dụng máy trục.

Bảng 2: Các chỉ tiêu đặc trưng chế độ sử dụng

Các chỉ tiêu

Chế độ sử dụng
Nhẹ	Trung bình	Nặng	Rất nặng
KQ	0,25-1,0	0,75	0,75-1,0	1,0
Kn	~ 0,25	0,5	0,75	1,0
Kng	~ 0,33	0,67	0,67	1,0
TĐ %	15	25	40	40-60
m lần/h	60	120	240	360
ack/h	10-15	20-25	30-35	40
t0C	25	25	25	45

b. Phân loại cơ cấu theo tiêu chuẩn quốc tế (ISO)

Căn cứ 2 chỉ tiêu sau đây:

1. Cấp sử dụng: đặc trưng bằng tổng số giờ sử dụng cơ cấu. Trong cả đời máy. Có 10 cấp sử dụng (bảng 3) từ T0 đến T9.

Bảng 3. Cấp sử dụng cơ cấu

Cấp sử dụng

Tổng thời gian sử dụng (h)	Ghi chú
T0	200	Sử dụng ít, bất thường
T1	400
T2	800
T3	1600
T4	3200	Sử dụng nhẹ, đều đặn
T5	6300	Sử dụng gián đoạn, đều đặn
T6	12500	Sử dụng căng, bất thường
T7	25000	Sử dụng căng
T8	50000
T9	100000

t P

2. Trạng thái tải của cơ cấu: đặc trưng bằng hệ số gia tải

K ti

Pi 

Trong đó:



i max 

Pi _ các mức tải trọng,

ti _ thời gian chịu tải (bảng 3) ký hiệu từ L1 đến L4

Bảng 4: Hệ số gia tải danh nghĩa đối với cơ cấu

Trạng thái tải

Km	Ghi chú
L1 – nhẹ	0,125	Cơ cấu ít khi chịu tải tối đa, thong thường chịu tải nhẹ
L2 – vừa	0,25	Cơ cấu chịu tải tối đa tương đối nhiều, thông thường chịu tải vừa
L3 – nặng	0,5	Cơ cấu nhiều khi chịu tải tối đa, thông thường chịu tải nặng
L4 – rất nặng	1,0	Cơ cấu thường xuyên chịu tải tối đa

Nhóm chế độ sử dụng được phân loại trên cơ sở phối hợp 2 chỉ tiêu trên – có 8 chế độ làm việc của cơ cấu (bảng 4) ký hiệu từ M1 đến M8

Bảng 5: Nhóm chế độ làm việc của cơ cấu

Trạng thái

tải

Cấp sử dụng
T0	T1	T2	T3	T4	T5	T6	T7	T8	T9
L1			M1	M2	M3	M4	M5	M6	M7	M8
L2		M1	M2	M3	M4	M5	M6	M7	M8
L3	M1	M2	M3	M4	M5	M6	M7	M8
L4	M2	M3	M4	M5	M6	M7	M8

Sự tương ứng gần đúng giữa 2 cách phân loại nhóm chế độ làm việc: M1 – quay tay; M2, M3 – nhẹ; M4, M5 – trung bình; M6, M7 – nặng và M8 – rất nặng.

1.2. Cấu tạo và các bộ phận cơ cấu nâng

1.2.1. Sơ đồ cơ cấu nâng

Cơ cấu nâng của tất cả các loại máy trục hiện có đều cấu tạo theo cùng một sơ đồ nguyên tắc (hình 1.3a).

Theo sơ đồ này, cơ cấu nâng gồm có tang quay hình trụ trên có cuốn dây (cáp hoặc xích), vật treo ở đầu dây, một trục có tay quay ở đầu. Lực căng dây T0 ở dây bằng trọng lượng Q của vật, gây ra trên trục tang mô men

a) b)

T'o

T"o

P P

c) d)

Hình 1.3: Sơ đồ cơ cấu nâng