UKHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ
Kỹ Thuật Nâng Chuyển
LỜI NÓI ĐẦU
4
Nhiệm vụ chính của môn học Kỹ Thuật Nâng Chuyển là nghiên cứu, tìm hiểu
các phương tiện cơ giới hóa quá trình nâng, vận chuyển những vật đặc biệt trong các
ngành công nghiệp khác nhau. Cơ giới hóa đến mức cao nhất tất cả các quá trình sản xuất
trong đó kể cả xếp dỡ, nâng chuyển là một trong những điều kiện cơ bản để phát triển nền
kinh tế quốc dân. Vì vậy việc tìm hiểu các máy nâng - vận chuyển không thể thiếu đối với
một người kỹ sư. Điều này giải thích tại sao môn Kỹ Thuật Nâng Chuyển được đưa vào
chương trình đào tạo kỹ sư.
Giáo trình Kỹ Thuật Nâng Chuyển cung cấp những kiến thức cơ bản về cấu tạo,
nguyên lý làm việc, cách tính toán cơ bản các cụm máy, chi tiết máy đặc trưng và những
máy nâng – vận chuyển thông dụng.
Giáo trình được biên soạn trên cơ sở chương trình đào tạo kỹ sư cơ khí của
Trường Đại Học Công Nghiệp TPHCM, dùng làm tài liệu giảng dạy và học tập cho
chuyên ngành cơ khí đồng thời cũng là tài liệu tham khảo cho các cán bộ và kỹ sư.
Giáo trình bao gồm những phần như máy trục – máy vận chuyển liên tục với 12
chương. Ở mỗi chương chúng tôi đã cố gắng cô đọng những kiến thức mà chúng tôi xem
là cần thiết.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong khi thực hiện nhưng chắc chắn không tránh
khỏi những thiếu sót trong quá trình biên soạn. Rất mong nhận được ý kiến đóng góp của
đồng nghiệp và độc giả để cuốn sách này được hoàn thiện hơn.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn Khoa cơ khí – Trường Đại Học Công Nghiệp
TPHCM cũng như các đồng nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ chúng tôi hoàn thành cuốn giáo
trình này.
BỘ MÔN CƠ SỞ THIẾT KẾ MÁY
5
CHƯƠNG I
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG
1.1. Ý NGHĨA, NỘI DUNG, YÊU CẦU

- Các loại cần trục gồm có: cần trục cột buồm, cần trục tự hành (cần trục ô tô, cần
trục bánh xích), cần trục tháp, cần trục cảng, cần trục nổi Các cần trục này thường có
có đủ 4 cơ cấu cơ bản: cơ cấu nâng, di chuyển, thay đổi tầm với và quay.
6
Hình 1.1. Các loại máy trục
- Các loại thang máy chở người, chở hàng và các loại máy thường dùng trong
ngành xây dựng.
1.2.2. Máy vận chuyển liên tục
Được sử dụng rộng rãi trong dây chuyền sản xuất, nhà ga hàng không, công
trường xây dựng … để vận chuyển vật liệu rời vụn (như cát sỏi, xi măng …), vật liệu
dính ướt (như hổn hợp vữa, bê tông …) và các loại hàng kiện Máy vận chuyển liên tục
đóng vai trò chủ đạo cơ giới hóa, tự động hóa sản xuất trong dây chuyền sản xuất hàng
loạt như chế tạo cơ khí, sản xuất ôtô Các loại máy này có thể làm việc trong mọi điều
kiện, đáp ứng tất cả yêu cầu của vật liệu vận chuyển như độ ẩm, mài mòn, nhiệt độ ….
Từ những đặc điểm trên, ta có các loại máy vận chuyển liên tục:
1- Có bộ phận kéo: băng tải,xích tải, guồng tải…
2- Không có bộ phận kéo: thiết bị tự trượt, vít chuyển, máng lắc quán tính…
3- Vận chuyển bằng khí nén (hút, đẩy, phối hợp) và thủy lực.
1.3. THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MÁY TRỤC
Khi thiết kế máy trục, người thiết kế phải dựa vào đối tượng phục vụ, để chọn các
thông số phù hợp với tính chất phục vụ. Những thông số cơ bản của máy trục là: tải trọng
nâng, tầm rộng hoặc tầm với, chiều cao nâng, vận tốc các cơ cấu và chế độ làm việc.
1.3.1. Tải trọng Q
Là khối lượng danh nghĩa (lớn nhất) của vật mà máy có thể nâng được theo thiết
kế. Tải trọng Q bao gồm khối lượng của vật nâng và khối lượng của bộ phận mang.
Q = Q
v
+ Q
m
Trong đó:

Là khoảng cách cao nhất tính từ mặt đất hoặc bãi làm việc của máy trục đến điểm
cao nhất của tâm móc treo vật nâng.
1.3.5. Vận tốc các cơ cấu
Tùy theo công dụng và tính chất công việc của từng cơ cấu mà vận tốc các cơ cấu
sẽ khác nhau, thường thì:
- Vận tốc nâng không vượt quá (25 ÷ 30) m/ph.
- Vận tốc cơ cấu di chuyển xe lăn (30 ÷ 50) m/ph.
- Vận tốc cơ cấu di chuyển cần trục đạt đến (100 ÷ 120) m/ph.
- Vận tốc quay của cần trục không vượt quá (5 ÷ 6) m/s. Vì vận tốc quay lớn sẽ
tạo ra lực ly tâm của vật nâng lớn làm hỏng cần trục.
- Vận tốc thay đổi tầm với là vận tốc di chuyển vật nâng từ vị trí xa nhất đến vị trí
gần nhất so với tâm quay đứng của máy. Vận tốc này nên lấy giá trị lớn.
1.4. CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA MÁY TRỤC
Chế độ làm việc danh nghĩa của một cơ cấu hay toàn bộ cơ cấu là một thông số
tổng hợp có tính đến điều kiện sử dụng, mức độ chịu tải theo thời gian của một cơ cấu
hay toàn bộ máy. Khi tính toán các chi tiết, bộ phận kết cấu thép của máy trục về độ ổn
định, độ bền, độ mòn, tính an toàn ta cần chú ý tới chế độ làm việc để chọn thông số
tính toán cho thích hợp.
Mỗi cơ cấu có chế độ làm việc khác nhau. Chế độ làm việc chung cho toàn bộ
máy trục lấy theo chế độ làm việc của cơ cấu nâng. Những chỉ tiêu chính để đánh giá chế
độ làm việc của máy:
1. Hệ số sử dụng trong ngày: K
ng
= Số giờ làm việc trong ngày/24
2. Hệ số sử dụng trong năm: K
n
= Số ngày làm việc trong năm/365
3. Hệ số làm việc theo tải trọng: K
Q
= Q

: tổng thời gian chuyển động ổn định.
+ Σt
ph
: tổng thời gian phanh.
+ Σt
d
: tổng thời gian dừng máy.
Ngoài ra để đánh giá chế độ làm việc máy trục, người ta còn xét đến thông số sau:
- Số lần mở máy trong 1 giờ, tính trung bình cho 1 ca làm việc.
- Số chu kỳ làm việc trong 1 giờ.
- Nhiệt độ môi trường xunh quanh.
Căn cứ vào điều kiện sử dụng máy trục, người ta phân biệt chế độ làm việc máy
trục dẫn động bằng động cơ như sau:
- Chế độ làm việc nhẹ: làm việc với nhiều quãng thời gian nghỉ, vận tốc làm việc
nhỏ, tải trọng làm việc thấp hơn tải trọng rất nhiều, số lần đóng mở máy trong một giờ
nhỏ (60 lần) CĐ% = 15%. Cơ cấu nâng, di chuyển của các máy trục sửa chữa, cơ cấu di
chuyển của cần trục xây dựng và cần trục cảng thường ở chế độ làm việc này
- Chế độ làm việc trung bình: làm việc với tải trọng trung bình, vận tốc trung
bình, số lần đóng mở trong một giờ trung bình. Ở chế độ này có cơ cấu di chuyển và cơ
cấu nâng của máy trục trong các phân xưởng cơ khí và lắp ráp, các cơ cấu của cần trục
lắp ráp trong xây dựng, palăng điện.
- Chế độ làm việc nặng: thường làm việc với tải trọng gần bằng trọng lượng danh
nghĩa, vận tốc lớn, số lần đóng mở máy trong 1 giờ lớn (đến 240 lần) CĐ% = 40%. Ở chế
độ này gồm các cơ cấu như cơ cấu của máy trục ở phân xưởng công nghệ, ở phân xưởng
đúc và cơ cấu nâng của các cần trục xây dựng
Bảng 1.1. Đặc điểm chế độ làm việc máy trục
STT Các chỉ tiêu
Chế độ làm việc
Nhẹ (Nh) Trung bình (Tb) Nặng (N) Rất nặng (RN)
1 CĐ% 15 25 40 40-60

đến U
9
tùy thuộc vào
tổng chu trình vận hành của thiết bị. Tổng chu trình vận hành là tổng tất cả các chu trình
vận hành. Một chu trình vận hành được xác định bắt đầu khi tải đã chuẩn bị xong để nâng
và kết thúc khi thiết bị sẵn sàng để nâng tải tiếp theo.
+ Cấp tải được quy định theo bảng 2 và ký hiệu từ Q
1
đến Q
4
tùy thuộc vào hệ số
phụ tải K
p
. Hệ số phổ tải phản ánh tình hình gia tải thiết bị, được tính theo công thức:
3
max
i i
p
t
C P
k
C P
 
 
 
=
 ÷
 
 
 

1
đến A
8
, trên cơ sở phối hợp các chi tiết về cấp sử dụng và cấp tải.
Nhóm chế độ làm việc của chế độ nâng vận hành với tải có nhiệt độ trên 300
0
C
hoặc kim loại lỏng, xỉ, chất độc hại, chất nổ và các loại tải nguy hiểm khác lấy không
dưới A
6
. Riêng với cần trục tự hành, trong trường hợp này lấy không dưới A
3
. Trong một
số trường hợp không có số liệu để xác định cấp sử dụng và cấp tải, có thể tham khảo các
chỉ dẫn phân loại nhóm chế độ làm việc ở phụ lục B (đối với máy trục kiểu cầu) và phụ
lục B (đối với máy trục kiểu cần). Mức chế độ làm việc trong phụ lục A và B là tối thiểu.
Bảng 1.2. Cấp sử dụng thiết bị nâng
Cấp sử dụng Tổng chu trình vận hành Đặc điểm
U
0
Đến 1,6.10
4
Sử dụng thất thường
10
U
1
Trên 1,6.10
4
đến 3,2.10
4

đến 1.10
6
Sử dụng căng, thất thường
U
7
Trên 1.10
6
đến 2.10
6
Sử dụng căngU
8
Trên 2.10
6
đến 4.10
6
U
9
Trên 4.10
6
Bảng 1.3. Cấp tải và thiết bị nâng
Cấp tải Hệ số phổ tải k
p
Đặc điểm
Q
1
- nhẹ Đến 0,125 Ít vận hành với tải tối đa, thông thường tải nhẹ
Q
2
- vừa Trên 0,125 đến 0,25
Nhiều khi vận hành với tải tối đa, thông thường

6
U
7
U
8
U
9
Q
1
- - A1 A
2
A3 A
4
A5 A6 A7 A8
Q
2
- A1 A2 A3 A
4
A5 A6 A7 A8 A8
Q
3
A1 A2 A3 A
4
A5 A6 A7 A8 - -
Q
4
A2 A3 A
4
A5 A6 A7 A8 - - -
Nhóm chế độ làm việc của các cơ cấu thiết bị nâng: phân loại các cơ cấu thiết bị

i
= t
1
, t
2
, t
3
…: thời gian (số giờ) sử dụng cơ cấu với từng bước tải khác nhau.
+ t
T
= ∑t
i
: tổng thời gian (số giờ) sử dụng cơ cấu ở tất cả các mức tải.
+ P
i
: cường độ tải (mức tải) tương ứng với thời gian sử dụng tải t
i
+ P
max
: tải lớn nhất có thể vận hành đối với cơ cấu.
Bảng 1.5. Cấp sử dụng thiết bị nâng
Cấp sử dụng Tổng chu trình vận hành Đặc điểm
T
0
Đến 200
Sử dụng thất thường
T
1
Trên 200 đến 400
T

, trên cơ sở phối hợp các chỉ tiêu về cấp sử dụng và cấp tải.
Bảng 1.6. Cấp tải của cơ cấu thiết bị nâng
Cấp tải Hệ số phổ tải k
p
Đặc điểm
L
1
- nhẹ Đến 0,125
Ít khi vận hành với tải tối đa,
thông thường tải nhẹ
L
2
– vừa Trên 0,125 đến 0,25
Nhiều khi vận hành với tải tối
đa, thông thường tải vừa
L
3
– nặng Trên 0,25 đến 0,5
Vận hành tương đối nhiều, với
tải tối đa, thông thường tải
nặng
L
4
– rất nặng Trên 0,5 đến 1
Thường xuyên vận hành với
tải tối đa
Nhóm chế độ làm việc của cấp cơ cấu nâng tải và cơ cấu nâng cần ở thiết bị nâng
vận hành với tải có nhiệt độ trên 300
0
C, hoặc chất lỏng, xỉ, chất độc hại, chất nổ và có

T
8
T
9
L
1
- - M
1
M
2
M
3
M
4
M
5
M
6
M
7
M
8
L
2
- M
1
M
2
M
3

- -
L
4
M
2
M
3
M
4
M
5
M
6
M
7
M
8
- - -
1.5. CƠ SỞ TÍNH TOÁN MÁY TRỤC
1.5.1. Các trường hợp tải trọng tính toán
Trường hợp I: tải trọng bình thường của trạng thái làm việc bao gồm trọng lượng
danh nghĩa của vật nâng và thiết bị mang, trọng lượng bản thân của máy, tải trung bình
của gió, tải trung bình trong quá trình mở máy và hãm điều hòa cơ cấu. Trong trường hợp
này, các chi tiết trong cơ cấu được tính theo sức bền mỏi, theo tuổi thọ, độ bền và phát
nhiệt. Trong cách tính toán độ bền mỏi và độ bền có thể không tính áp lực gió.
Trường hợp II: tải trọng lớn của các trạng thái làm việc, gồm trọng lượng vật
nâng danh nghĩa, tải trọng động lớn nhất khi mở máy và phanh đột ngột, tải trọng gió lớn
nhất, tải trọng động do độ dốc, độ nghiêng của mặt nền máy đứng lớn nhất có thể.
Trường hợp này, các chi tiết trong cơ cấu và kết cấu thép được tính theo sức bền tĩnh.
Trường hợp III: tải trọng lớn nhất của trạng thái không làm việc của máy đặt

v
)
Trong đó:
+ K
g
: hệ số cản khí động học. Dầm dàn kín: K
g
= 1,1. Ccabin, đối trọng: K
g
= 1,2.
+ q: áp lực gió tính toán ,N/m
2
.
+ F
v
: diện tích hứng gió của vật nâng (bảng 1.8), m
2
.
+ F
0
= F.φ: diện tích hứng gió tính toán của kết cấu, m
2
.
+ F: diện tích trong đường viền ngoài của kết cấu.
+ φ: hệ số có tính đến những phần rỗng. Đối với dàn φ = 0,3 – 0,4. Đối với thanh
kín φ = 1. Cơ cấu φ = 0,8 – 1.
Bảng 1.8. Diện tích hứng gió của vật nâng, m
2
Q(T) 1 2 3 5 10 20 30 50 75 100
F

+ σ
ng
: ứng suất nguy hiểm của vật liệu đối (giới hạn bền, mỏi, chảy …).
+ K
0
: hệ số tính đến ảnh hưởng của khuyết tật của vật liệu đối với sức bền mỏi.
Với thép đúc: K
0
= 1,3. Với thép hàn và cán: K
0
= 1,1. Khi tính sức bền tĩnh: K
0
= 1,0
+ K: hệ số an toàn chung. Với các chi tiết chịu tải trọng va đập, tải trọng đột biến
có thể lấy K = 1,15 khi tính toán giới hạn chảy của vật liệu.
1.5.3. Tính toán hiệu suất
Khi xác định tải trọng tính toán theo động lực học của cơ cấu, ta cần phải tính đến
tổn thất do ma sát trong các khâu thông qua các giá trị hiệu suất các bộ phận của nó. Hiệu
suất này bằng tích các hiệu suất thành phần (bảng 1.9):
η = η
1
η
2
η
3
14
Bảng 1.9. Hiệu suất các bộ phận của các cơ cấu máy trục
Các bộ phận Hiệu suất
Ổ trượt Ổ lăn
Ròng rọc cáp và tang 0,94 - 0,96 0,96 - 0,98

độ làm
Nhóm chế độ làm
việc cơ cấu
15
việc tổng
thể máy
nâng
Di
chuyển
xe
Di
chuyển
máy
1 Máy dẫn động tay A1 M1 M1 M1
2 Máy ở phân xưởng lắp ráp A1 M1 M1 M2
3a Máy phục vụ phân xưởng động lực A1 M1 M1 M3
3b Máy phục vụ kho bảo quản A2 M1 M1 M2
4a Máy ở phân xưởng Sử dụng ít, đều đặn A3 M2 M2 M3
4b Máy ở phân xưởng
Sử dụng gián đoạn,
đều đặn
A4 M3 M3 M4
4c Máy ở phân xưởng Sử dụng căng A3 M3 M3 M5
5a Máy phục vụ sân kho, trang bị móc Sử dụng ít, đều đặn A6 M2 M2 M4
5b
Máy phục vụ sân kho, trang bị gầu
ngoạm, nam châm điện
Sử dụng căng A3 M6 M6 M6
6a Máy phục vụ bãi thải, trang bị móc Sử dụng ít, đều đặn A6 M3 M3 M4
6b

Cần trục dẫn động
tay
A1 M1 M1 M1 M1 M1
2
Cần trục ở phân
xưởng lắp ráp
A2 M2 M1 M1 M2 M2
3a
Cần trục trên boong,
trang bị móc
A4 M3 M3 M1 M3 M2
3b
Cần trục trên boong,
trang bị gầu ngoạm,
nam châm điện
A6 M5 M3 M1 M3 M2
4
Cần trục phục vụ
đóng tầu
A4 M5 M4 M4 M4 M5
5a
Cần trục kho bãi,
trang bị móc
A4 M4 M3 M4 M4 M4
5b
Cần trục kho bãi,
trang bị gầu ngoạm,
nam châm điện
Sử dụng gián
đoạn, đều đặn

CÁC CHI TIẾT CỦA BỘ PHẬN MANG TẢI
2.1. MÓC TREO
Trong máy trục, móc được sử dụng để treo vật nâng thông qua dây cáp hay xích.
Theo hình dạng cấu tạo móc được chia làm hai loại: móc đơn và móc kép. Theo phương
pháp chế tạo, móc được chia thành móc rèn và móc dập. Móc có thể chế tạo bằng phương
pháp đúc nhưng phải được kiểm tra bằng máy do khuyết tật.
Móc thường chế tạo bằng thép 20 là thép ít cacbon bằng phương pháp rèn hay
dập. Đối với cần trục có sức nâng lớn người ta dùng móc ghép từ các tấm kim loại CT3
hoặc thép 20 bằng đinh tán, ưu điểm của nó là dễ chế tạo.
Các thông số và chỉ tiêu an toàn của móc câu đã được tiêu chuẩn hóa theo tải
trọng nâng bởi các tổ chức hoặc nhà sản xuất lớn. Tuy vậy, móc cần phải kiểm tra bền và
cần có chi tiết chặn cáp, không cho cáp tuột ra khi làm việc để đảm bảo an toàn.
2.1.1. Móc treo đơn
a) Móc đơn, móc rèn
Hình 2.1 thể hiện kích thước và hình
dạng của móc đơn. Đường kính trong của móc
là 2a được chọn theo đường kính cáp. Thông
thường
2
c
d
a
=
. Móc đơn sau khi chọn kich
thước phải kiểm tra theo 3 tiết diện I-I, II-
II,III-III (hình 2-1)
Tại vị trí cuống móc, mặt cắt I-I: luôn
bị cắt kéo, ứng suất kéo được tính:
[ ]
2

6
[ ]
W
N
u
mm
QcM
d b z
σ
π
= =
(2-3)
Trong đó:
+ z = 0,8z
1
: số vòng ren đai ốc chịu tải.
18
+ z
1
: số vòng ren đai ốc.
+ t
b
: chiều cao bước ren, mm.
+ d
0
: đường kính ngoài thân ren, mm.
+ d
1
: đường kính trong của ren, mm.
+ [σ

e
z
k dF
F r z
+
−
= −
+
∫
(2-5)
Ứng suất lớn nhất tại hai điểm ngoài cùng của mặt cắt:
* Tại bên chịu kéo:
[ ]
2
2
, ax
2
[ / ]
k m k
eQ
N mm
Fk a
σ σ
= ≤
(2-6)
* Tại bên chịu nén:
[ ]
1
. ax
1 2

(2-8)
19
Tại mặt cắt II - II, ứng suất được tính như phần móc rèn. Nếu gọi p = P/n là lực
tác dụng lên một tấm (trong n tấm ghép tán thành móc) thì moment gây ra trên một tấm
là:
1
2
a h
M p Pr
+
= =
(2-9)
Tại vị trí ngoài cùng cách trọng tâm ± h/2 có ứng suất
kéo:
( )
1
1
0,5
0,5
1
2 2 2
k
k
P M M h
F Fr k Fr r h
p a h a h h
F r k r r h
σ
σ
= − +

tính toán thiết kế cũng áp dụng phương pháp kiểm tra an toàn như đối với móc đơn. Phần
ren ở cuống móc (I - I) cũng tính toán theo công thức (2-1), (2-2). Đối với mặt cong ứng
suất được tính theo hai mặt cắt II - II và III - III. Thông thường cáp treo và móc kép
tương đối cân hai bên móc, cáp treo vật tạo thành góc nghiêng γ so với phương thẳng
đứng. Lực căng dây cáp mỗi bên móc được tính (hình 2.3a):
1 2
[ ]
2cos
Q
Q k N
γ
=
Trong đó:
+ Q: tải trọng nâng danh nghĩa, N.
+ k
2
= 1,2: hệ số tính đến sự phân bố lực không đều giữa hai bên móc kép.
Từ Q
1
xác định ứng suất kéo, uốn và cắt tai mặt cắt II – II:
- Xác định lực pháp tuyến Q
2
của móc:
2 1 2
sin
2
Q
Q Q k tg
γ γ
= =

F F
γ
σ
τ
= =
= =
(2-11)
Trong đó:
+ F
1
: diện tích mặt
cắt tiết diện II - II, mm
2
.
+ a: đường kính
vòng tròn của móc treo,
mm.
Mặt cắt III - III đi
qua tâm vòng tròn trong
một bên móc và qua điểm
giữa của mặt dưới móc
(hình 2.3a). Mặt cắt này
nghiêng một góc α so với
mặt phương thẳng đứng và
chịu lực pháp tuyến Q
4
, lực tiếp tuyến Q
5
:
( ) ( )

2 1
sin
2
[ / ]
os
os
[ / ]
2 os
k Qa
a
Q
N mm
kF a F kac
k Qc
Q
N mm
F F c
α γ
σ
γ
α γ
τ
γ
+
= =
+
= =
(2-12)
Trong đó:
+ F

2
2
os [N / mm ]
W 0,4
u
u
III II
M
a d
Q c
d
σ β
−
+
= =
Ứng suất do Q
6
gây nên:
2 2
4 2 cos
k
Q Q
d d
β
σ
π π
= =
,N/mm
2
Ứng suất tiếp trên mặt cắt III-III do Q

được sử dụng trong luyện kim. Chiều dày tối
thiểu của mỗi tấm là 20mm và dùng thép có ứng
suất kéo cho phép trong khoảng 4000 ÷
5000N/cm
2
. Để cho bề mặt vòng tròn nhẵn,
người ta phủ lên bề mặt một tấm thép và định vị
bằng đinh tán (hình 2.4).
Kiểm tra bền các mặt cắt I - I, II - II, III -
III cũng tương tự đối với móc đơn ghép và các công thức tính móc kép, móc rèn.
2.1.3. Cụm móc treo
Cụm móc treo dùng liên kết các móc treo với ròng rọc thành cụm. Kết cấu móc
treo phụ thuộc vào số nhánh cáp treo vật, sơ đồ mắc cáp, số lượng và vị trí tương đối giữa
các ròng rọc. Trong máy nâng, có nhiều cách bố trí móc treo, nhưng phổ biến nhất là cụm
móc treo với nhiều nhánh cáp treo vật và trọng lượng vật nâng lên các nhánh cáp qua các
ròng rọc cáp của cụm móc treo (hình 2.5). Có hai loại cụm móc treo:
22
Với cụm móc treo thường (hình 2.6a), bội suất palăng phụ thuộc vào cách mắc
cáp. Nó gồm thanh ngang 3 có tiết diện tròn ở hai đầu để lắp qua các lỗ tấm treo 2 và cố
định hai đầu tại đó. Ở giữa có tiết diện hình chữ nhật và có lỗ xuyên qua để lắp cán móc
và ổ bi đỡ 4, đồng thời dùng đai ốc 5 để giữ móc treo ổ bi 5, tải trọng trên móc sẽ truyền
lên ổ bi xuống thanh ngang 3. Từ đó, ta có thể tính toán thiết kế thanh 3 như một dầm
ngang có tựa hai đầu và lực uốn gây ra nằm ở giữa. Khi xác định được kích thước thanh
3, cần kiểm tra dập hai đầu và kiểm tra tấm đỡ 2 ở các mặt cắt qua lỗ lắp thanh 3.
Đối với móc treo ngắn, trục ròng rọc trùng với thanh ngang nên chỉ cho phép lắp
được số ròng rọc chẵn. Chọn cụm móc treo ngắn có lợi là tiết kiệm được chiều cao nâng
kết cấu gọn và đỡ tốn vật liệu.

Để đảm bảo an toàn trong quá trình làm việc với móc treo, các dây cáp phải được
tính đúng lực căng với hệ số an toàn cho phép.

S c Nb
− + − =
Mặt khác, ta có
2
Q
Nf =
. Nên:
os 2
b c a
f c
α
= +
Vậy để thiết bị giữ được tải trọng Q thì giá trị hệ số ma sát phải là:
/ 2 / os
b
f
a c c
α
=
+
(2-16)
Trên cơ sở các kích thước theo công thức, ta chọn được giá trị phù hợp.
2.2.2. Thiết bị kẹp không đối xứng
Thiết bị kẹp không đối xứng về nguyên tắc
có kết cấu cơ bản phần kẹp là giống nhau, chỉ khác
nhau phần thanh kéo phía trên không đối xứng qua
trục thẳng đứng (hình 2-8). Khi tính toán thiết kế
thiết bị này cũng tiến hành như thết bị kẹp đối
xứng. Nguyên tắc tính bền từng thanh cũng tách
từng thanh độc lập và đưa vào các lực tác dụng và

+ F
2
= N(f
1
+ f
2
) [N] (2-17)
Trong đó:
+ f
1
, f
2
: hệ số ma sát giữa hai tấm lệch tâm với bề mặt vật nâng. Có thể lấy f =
0,12 ÷ 0,15 cho bề mặt nhẵn và f = 0,3 + 0,4 cho bề mặt thô.
Để đảm bảo an toàn, người ta chọn góc α nhỏ hơn góc ma sát ρ
1
.
Nếu biết chiều dày tấm vật nâng δ, bán kính cong tại vị trí tiếp xúc r (hình 2.9b),
viết phương trình moment đối với tâm xoay:
( )
1 2
1 2
.sin .cos os + 0
(1 )
os
Nr Nrf Nf c
tg f f
rc
α α α δ
δ

+ Giai đoạn IV: hai dây đồng thời được kéo lên cùng vật liệu bên trong và được đưa đến
vị trí dỡ tải. Quá trình dỡ tải là để nguyên trạng thái dây cáp nâng và thả thùng dây cáp
đóng mở gầu, vật liệu rơi ra ngoài do trọng lượng bản thân. Sau khi kết thúc dỡ tải, giữ
nguyên trạng thái mở gầu cùng thả hai dây cáp, đưa gầu về vị trí đóng vật liệu cần bốc
xúc như ở trạng thái I. Chu kỳ tiếp theo được lặp lại.
b) Xác định lực trong dây cáp
Lực lớn nhất xuất hiện trong dây cáp đóng mở gầu khi gầu đã đầy vật liệu và bắt
đầu nâng gầu lên:
maxB
S G Q= +
[N] (2-19)
Trong đó:
+ S
Bmax
: lực lớn nhất trong cáp đóng mở gầu, N.
+ G, Q: trọng lượng của gầu và của vật liệu trong gầu, N.
Khi vật liệu đã đầy gầu, cáp nâng 1 chịu lực kéo:
1
2
Q G
S
+
=
[N] (2-20)
Khi nhả dây cáp mở gầu với vận tốc là v, thời gian là t, trong dây cáp nâng 1 xuất
hiện lực kéo là:
'
1
G v
S G

+ Giai đoạn I: kéo dây 1 đóng gầu lại, vật liệu được điền đầy trong gầu. Khi nâng
tiếp và di chuyển tới vị trí dỡ tải, lúc này tay gạt 10 chạm vào cữ cố định 7 làm rời liên
kết giữa móc 9 và móc trên đầu đỡ dưới 6, gầu mở
ra do trọng lượng vật liệu và má gầu.
+ Giai đoạn II: sau khi vật liệu rơi hết, gầu
được giữ nguyên trạng thái và được thả xuống
đống vật liệu. Khi miệng gầu đã lún vào đống vật
liệu, dây cáp 1 vẫn tiếp tục đi xuống cho tới khi
móc 9 trên thanh động 8 liên kết với móc trên đầu
đỡ dưới 6 thì dừng lại. Sau khi cáp 1 được nâng
lên và giai đoạn I lại bắt đầu.
Gầu ngoạm 1 dây có ưu điểm là kết cấu
đơn giản, có thể sử dụng các loại máy trục có móc
sẵn kết hợp với nhiều công việc khác nhau, không
cần có dây cáp đóng mở gầu. Tuy vậy loại này có nhược điểm là phải dỡ tải ở một vị trí
27
Hình 2.15. Gầu ngoạm xi lanh
thủy lực
1-Móc treo; 2- Dầm ngang trên;
3- Thanh kéo; 4- Dầm ngang
dưới; 5- Má gầu; 6- Xi lanh
thủy lực; 7,15- Ống dẫn; 8- Van
phân phối; 9,10,12- Ống dẫn;
11- Van an toàn; 13- Bơm; 14-
Bể dầu
nhất định, không tăng được bội suất palăng, độ tin cậy của cơ cấu 9 và 6 không cao, kết
cấu phức tạp, năng suất không cao.
2.3.1.3. Gầu ngoạm có dẫn động riêng
Kết cấu của gầu ngoạm có dẫn động riêng cũng tương tự như hai loại trên, chỉ
khác là đầu dỡ trên có móc treo trực tiếp vào móc cầu đồng thời tại đó có gắn một cơ cấu

g
= k
g
Q
v
≈ 0,8qγ (2-22)
28
Hình 2.16. Gầu ngoạm nhiều ma