Chương 2:
Yêu cầu cụ thể trong tính toán
thiết kế cầu trục
Trong tính toán thiết kế “cầu trục 1T phục vụ cho việc di
chuyển tôn tấm “ cần thoả mãn các yêu cầu sau:
- Phải phục vụ tốt cho việc di chuyển tôn tấm trong phân
xưởng cơ khí.
- Hình dạng, kích thước của các kết cấu phải phù hợp loại vật
mang và không gian nhà xưởng.
- Phải đạt được tính kinh tế cao: nghĩa là thiết bị sau khi chế
tạo và các chi phí vận chuyển của thiết bị phải là tối ưu nhất.
- Kích thước các chi tiết kết cấu của cầu trục phải nhỏ gọn mà
v
ẫn đảm bảo được các tính năng của nó.
- Thiết bị phải dễ chế tạo hoặc nằm trong giới hạn tiêu chuẩn
và dễ lắp đặt trong phân xưởng.
- Sử dụng đơn, làm việc phải có độ tin cậy cao, ít hỏng hóc và
b
ị sự cố ở mỗi chế độ nâng chuyển.
- Phải đảm bảo cho việc bảo dưỡng và sửa chữa trang thiết bị
được dễ d
àng trong những trừơng hợp cần thiết.
- Thiết bị phải đặt tuổi bền cần thiết.
1.3. PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
1.3.1. Đặc điểm, phân lọai cầu trục
1.3.1.1. Một số đặc điểm về cầu trục
Cầu trục là một loại máy trục có phần kết cấu thép (dầm chính)
liên kết với hai dầm ngang (dầm cuối), trên hai dầm ngang này có
4 bánh xe để di chuyển trên hai đường ray song song đặt trên vai
c
ột nhà xưởng hay trên dàn kết cấu thép. Cầu trục được sử dụng rất

và một hoặc hai cơ cấu nâng phụ.Tải trọng nâng của loại cầu trục
này thường được ký hiệu bằng một phân số với tải trọng nâng
chính và phụ, ví dụ: 15/3 t; 20/5 t; 150/20/5 t; v.v
1.3.1.2. Phân loại cầu trục
Cầu trục được phân loại theo các trường hợp sau:
a. Theo công dụng
Theo công dụng có các loại cầu trục có công dụng chung và
c
ầu trục chuyên dùng.
- C
ầu trục có công dụng chung có kết cấu tương tự như các
cầu trục khác, điểm khác biệt cơ bản của loại cầu trục này là thiết
bị mang vật đa dạng, có thể nâng được nhiều loại hàng hoá khác
nhau. Thi
ết bị mang vật chủ yếu của loại cầu trục này là móc treo
để xếp dỡ, lắp ráp và sửa chữa máy móc. Loại cầu trục này có tải
trọng nâng không lớn và khi cần có thể dùng với gầu ngoạm, nam
châm điện hoặc thiết bị cặp để xếp dỡ một loại h
àng nhất định.
- Cầu trục chuyên dùng là loại cầu trục mà thiết bị mang vật
của nó chuyên để nâng một loại hàng nhất định. Cầu trục chuyên
dùng được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp luyện kim với các
thiết bị mang vật chuyên dùng và có chế độ làm việc rất nặng.
b. Theo kế cấu dầm
Theo kết cấu dầm cầu có các loại cầu trục một dầm và cầu trục
hai dầm.
- Cầu trục một dầm là loại máy trục kiểu cầu thường chỉ có
một dầm chạy chữ I hoặc tổ hợp với các dàn thép tăng cứng cho
dầm cầu, xe con cheo palăng di chuyển trên cánh dưới của dầm
chữ I hoăc mang cơ cấu nâng di chuyển phía trên dầm chữ I, toàn

Hình 1.3. Cầu trục hai dầm.
- Cầu trục hai dầm, kết cấu tổng thể của cầu trục hai dầm
gồm có: dầm hoặc dàn chủ 1, hai dầm chủ liên kết với hai dầm đầu
7, trên dầm đầu lắp các cụm bánh bánh xe di chuyển cầu trục 6, bộ
máy dẫn động 3, bộ máy di chuyển hoạt động sẽ làm cho các bánh
xe quay và cầu trục chuyển động theo đường ray chuyên dùng 5
đặt trên cao dọc nhà xưởng, hướng chuyển động của cầu trục chiều
quay của động cơ điện.
Xe con mang hàng 11 di chuyển dọc theo đường ray lắp trên
hai d
ầm (dàn) chủ; trên xe con đặt các bộ máy của tời chính 10, tời
phụ 9 và bộ máy di chuyển xe con 2, các dây cáp điện 8 có thể co
dãn phù hợp vói vị chí của xe con và cấp điện cho cầu trục nhờ hệ
thanh dẫn điện 12 đặt dọc theo tường nhà xưởng, các quẹt điện 3
pha tỳ sát trên các thanh này, lồng thép làm công tác kiểm tra 13
treo dưới dầm cầu trục. Các bộ máy của cầu trục thực hiện 3 chức
năng: nâng hạ h
àng, di chuyển xe con và di chuyển cầu trục. Sức
nâng của cầu trục 2 dầm thường trong khoảng 5

30 tấn, khi có yêu
c
ầu riêng có thể đến 500 tấn. Ở cầu trục có sức nâng trên 10 tấn,
thường được trang bị hai tời nâng c
ùng với hai móc câu chính và
ph
ụ, tời phụ có sức nâng thường bằng một phần tư (0,25) sức nâng
của tời chính, nhưng tốc độ nâng thì lớn hơn.
Dầm chính của cầu trục hai dầm được chế tạo dưới dạng hộp
hoặc dàn không gian. Dầm giàn không gian tuy có nhẹ hơn dầm

a) Loại hai ray treo; b) Loại ba ray treo.
- Cầu trục treo là loại cầu trục mà toàn bộ phần kết cấu thép có
thể chạy dọc theo nhà xưởng nhờ hai ray treo hoặc nhờ nhiều ray
treo. Do liên kết treo của các ray phức tạp nên loại cầu trục này
thường chỉ được dùng trong các trường hợp đặc biệt cần thiết. So
với cầu trục tựa, cầu trục treo có ưu điểm là có thể làm dầm cầu dài
hơn, do đó nó có thể phục vụ cả phần rìa mép của nhà xưởng, thậm
chí có thể chuyển hàng giữa hai nhà xưởng song song đồng thời
kết cấu thép của cầu trục treo nhẹ hơn so với cầu trục tựa. Tuy
nhiên, cầu trục treo có chiều cao nâng thấp hơn cầu trục tựa.
d.Theo cách bố chí cơ cấu di chuyển
Theo cách bố chí cơ cấu di chuyển cầu trục có các loại cầu trục
dẫn động chung và cầu trục dẫn động riêng.
- C
ơ cấu di chuyển cầu trục có thể thực hiện theo hai phương àn
dẫn động chung và dẫn động riêng. Trong phương án dẫn động
chung, động cơ dẫn
động được đặt ở giữa
dầm cầu và truyền
chuyển động tới các
bánh xe chủ động ở
hai bên ray nhờ các
trục truyền. Trục
truyền có thể là trục
quay chậm, quay
nhanh và quay trung
bình (hình 1.5, a, b,
c).
Ở phương án dẫn
động ri

cấu như nhau dẫn động cho các bánh xe chủ động ở mỗi bên ray
đặc biệt. Công suất mỗi động cơ thường lấy bằng 60% tổng công
suất yêu cầu. Phương án này tuy có sự xô lệch dầm cầu khi di
chuyển do lực cản ở hai bên ray không đều song do gọn nhẹ, dễ lắp
đặt, sử dụng v
à bảo dưỡng mà ngày càng được sử dụng phổ biến
hơn, đặc biệt l
à trong những cầu trục có khẩu độ trên 15m.
e.
Theo nguồn dẫn động
Theo nguồn dẫn động có các loại cầu trục dẫn động tay và cầu
trục dẫn động máy.
- Cầu trục dẫn động bằng tay, (hình 1.7) được dùng chủ yếu
trong sửa chữa, lắp ráp nhỏ và các công việc nâng - chuyển hàng
không yêu c
ầu tốc độ cao. Cơ cấu nâng của loại cầu trục này
thường là palăng xích kéo tay. Cơ cấu di chuyển palăng xích và
c
ầu trục cũng được dẫn động bằng cách kéo xích từ dưới lên. Tuy
là thi
ết bị nâng thô sơ song do giá thành rẻ và dễ sử dụng mà cầu
trục dẫn động bằng tay vẫn được sử dụng có hiệu quả trong các
phân xưởng nhỏ.
- Cầu trục dẫn động bằng động cơ, (hình 1.1) đươc dùng chủ
trong các phân xưởng sửa chữ, lắp ráp lớn v
à công việc nâng -
chuy
ển hàng yêu cầu có tốc độ và khối lớn. Cơ cấu nâng của loại
cầu trục này là palăng điện. Cơ cấu di chuyển palăng điện, xe con
và c