GVHD:Nguyễn Thanh Việt Đồ An Tốt Nghiệp: Cầu Trục 10T
PHẦN I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN
I. GIỚI THIỆU VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN.
Máy nâng chuyển là thiết bị dùng để thay đổi vị trí của đồi tượngnhờ thiết bị
mang vật trực tiêp như móc treo, hoặc thiết bị gian tiếp như gầu ngoạm, nam châm
điện, băng tải,…
Như vậy máy nâng chuyển đóng vai trò rất quan trọng trong q trình sản xuất:
giảm nhẹ sức lao động cho cơng nhân và nâng cao năng suất lao động
1.Phân loại máy nâng chuyển:
1.1. Căn cứ vào chuyển động chính: Chia làm hai loại
-Máy nâng
-Máy vận chuyển liên tục
1.2. Căn cứ vào cấu tạo và ngun tắc làm việc:
-Cầu trục
-Cổng trục
-Cần trục tháp
-Cần trục quay di động(cần trục ơ tơ, bánh lốp, bánh xích)
-Cần trục cột buồm và cần trục cột quay
-Cần trục chân đế và cần trục nối
-Cần trục cáp
2. Điều kiện an tồn của máy trục:
Trong thực tế tần suất xảy ra tay nạn trong sử dụng máy nâng là lớn hơn rất
nhiều so với các loại máy khác .Do vậy vấn đề an tồn trong sử dụng máy nâng là
vấn đề quan trọng được đặt lên hàng đầu.
Với cầu trục lăn do có nhiều bộ phận máy lắp với nhau và được đặt trên cao
do vậy cần phải thường xun kiểm tra để kịp thời phát hiện những hư hỏng như lỏng
các mối ghép ,rạn nứt tại các mối hàn do thời gian sử dụng lâu …..
Đối với các chi tiết máy chuyển động như bánh xe ,trục quay phải có vỏ bọc
an tồn nhằm ngăn những mảnh vỡ văng ra nếu có sự cố khi chi tiết máy hoạt động
Tồn bộ hệ thống điện trong máy phải được nối đất

1.Phõn loi cu trc:
a.Theo cụng dng:
-Cu trc cú cụng dng dựng chung
-Cu trc chuyờn dng
b.Theo kt cu dm cu:
-cu trc mt dm
-Cu trc hai dm
c.Theo cỏch ta ca dm:
-Cu trc ta
-Cu trc treo
d.Theo cỏch b trớ c cu c cu di chuyn cu trc:
-Cu trc dn ng chung
-Cu trc dn ng riờng
2.Ti trng:
2.1. Ti trng nõng dang ngha Q,N.
-L trng lng ln nht m mỏy cú th nõng c.
Q = Q
m
+Q
h
Qm :Trng lng thit b mang
SVTH:Nguyn Hu Tõn :Lụựp 03C1C Trang 2
GVHD:Nguyn Thanh Vit ẹo An Toỏt Nghieọp: Cu Truùc 10T
Qh:trng lng danh ngha ca vt nõng ma mỏy cú th nõng c
2.2. Ti trng do trng lng bn thõn.
-Trong khi tớnh toỏn, thit k mỏy mi thng b qua trng lng cỏc chi tit
(tr mt s chi tit cú trng lng ln)
2.3. Ti trng ca giú.
-i vi mỏy lm vic trong nh thỡ ỏp lc giú khụng ỏng k cú th b qua
2.4.Ti trng phỏt sinh khi vn chuyn.

M
=
E
LW
2
.
m bo cho bỏnh xe vn quay thỡ:


L
E
f
f : h s gia thnh bỏnh xe v cnh ray
SVTH:Nguyn Hu Tõn :Lụựp 03C1C Trang 3
GVHD:Nguyn Thanh Vit ẹo An Toỏt Nghieọp: Cu Truùc 10T
f =
5
1
ữ
7
1
Hỡnh 1:s lc tỏc dng gia bỏnh xe v ray
3.3. c im tớnh toỏn ca dm chớnh cu trc
- vừng ln nht ca di tỏc dng ca trng lng xe v ti trng danh ngha,
cựng thit b mang vt t gia dm khụng c vt quỏ :
+
L
100
1
vi cu trc dn ng bng tay


Vi kt cu kiu ny thỡ khi lng dm nh, nhnng phc tp, khú ch to vỡ
nhiu chi tit , quỏ trỡnh ch to v lp rỏp mt thi gian , vic kim tra bo dng
khú khn .Do ú giỏ thnh ch to cu trc cao
SVTH:Nguyn Hu Tõn :Lụựp 03C1C Trang 5
Hỡnh 2: kt cu hai dm dang hp
Hỡnh 3 : Kt cu hai dm kiu gin
GVHD:Nguyn Thanh Vit ẹo An Toỏt Nghieọp: Cu Truùc 10T
c.Phong ỏn 3: Kt cu loi mt dm
-Kt cu dm cú dng ch I
A
A
A
A
-Dng kt cu ny n gin , d tớnh toỏn, ch to, lp ghộp n gin, bo
dừng kim tra d dng, nhng chu ti ớt. Phự hp vi nhng cu trc cú ti
trng nh di 5 tn v khu nh
Kt lun :T yờu cu v s liu ban u v cu trc , nh vy ta chn kt cu
dm dng: hai dm dng hp, thỡ kh nng chu ti v kt cu n gin
2. Chn phng ỏn truyn ng c cu nõng
a.Phong ỏn 1:
1 2 3
4
1. ng c in .
2. Khp ni.
3. Khp ni v phanh.
4. Hp gim tc
-Vi kt cu ny ng c truyn ng n hp gim tc qua khp ni trc ra ca
hp gim tc khụng trựng vi trc tang, m truyn qua b truyn bỏnh rng. Kt
cu ny thớch hp khi dựng palng n. Kt cu ny phc tp nhiu chi tit, tn

Kt lun: vi cỏc u im trờn nờn ta chn phng ỏn 3 l phự hp
3.Phng ỏn truyn ng v di chuyn xe ln:
a.Phng ỏn 1:
SVTH:Nguyn Hu Tõn :Lụựp 03C1C Trang 8
GVHD:Nguyn Thanh Vit ẹo An Toỏt Nghieọp: Cu Truùc 10T
1 2
5 4 3 4 54
1. ng c in.
2. Phanh kt hp vi ni trc
3. Hp gim tc
4. Ni trc
5. Bỏnh xe
-Phng ỏn nh gn gm mt hp gim tc, mt ng c, bn khp ni. Truyn
ng n gin, chim ớt trờn xe ln thun tin cho vic b trớ trờn cỏc xe ln
b.Phng ỏn 2:
5
1 2 3
5
4
1. ng c in
2. Phanh kt hp vi ni trc
3. Hp gim tc
4. Khp ni
SVTH:Nguyn Hu Tõn :Lụựp 03C1C Trang 9
GVHD:Nguyn Thanh Vit ẹo An Toỏt Nghieọp: Cu Truùc 10T
5. Bỏnh xe
- Phng ỏn ny kt cu gn nh, n gin, truyn ng chc chn cú s ng b
gia hai bỏnh xe cao, nhng khong cỏch gia hai bỏnh xe b hn ch
c. Phng ỏn 3:
5

-Phng ỏn ny dựng hai hp gim tc, v nhiu khp ni, nhng hp gim tc
gn bỏnh xe nờn quỏ trỡnh truyn mụmen t ng c n hp gim tc nh nờn cú
th gim ng kớnh trc
b. Phng ỏn 2: dựng hai ng c
SVTH:Nguyn Hu Tõn :Lụựp 03C1C Trang 11
GVHD:Nguyn Thanh Vit ẹo An Toỏt Nghieọp: Cu Truùc 10T
5
4
3 5 1 1 2 3
4 5
1. ng c in
2. Phanh kt hp vi khp ni
3. Hp gim tc
4. Khp ni
5. Bỏnh xe
-Phng ỏn ny phi dựng nhiu ng c v hp gim tc, khú gii quyt vn
ng vn tc hai bỏnh xe, ch phự hp vi nhng cu trc ti trng ln.
c. Phng ỏn 3: dựng mt ng c mt hp gim tc
1
2
5
3
4444 4 4
5
1. ng c in
2. Phanh kt hp vi ni trc
3. Hp gim tc
SVTH:Nguyn Hu Tõn :Lụựp 03C1C Trang 12
GVHD:Nguyễn Thanh Việt Đồ An Tốt Nghiệp: Cầu Trục 10T
4. Nối trục

n
= 14,7 (m/phút);
Chế độ làm việc của các cơ cấu là chế độ trung bình.
2.1.3 Sơ đồ động học cơ cấu nâng:
1 2
3
4
6
1.Động cơ điện
2. Khớp nối kết hợp với phanh
3. Hộp giảm tốc
4. Tang
5. Khớp nối

Dùng sơ đồ này với kiểu nối tang của trục ra hộp giảm tốc bằng nối trục, ta sẻ
được kích thước chiều dài nhỏ gọn, đồng thời đảm bảo việc chế tạo từng cụm riêng,
tháo lắp dễ dàng.
2.2. Tính tốn cơ cấu nâng:
2.2.1. Chọn loại dây cáp:
Vì cơ cấu làm việc với động cơ điện, vận tốc cao, ta chọn cáp để làm dây cho
cơ cấu là loại dây có nhiều ưu điểm hơn các loại dây khác như xích hàn, xích tấm và
loại dây thơng dụng nhất trong ngành máy trục hiện nay.
Ta khơng chọn dây xích vì xích nặng hơn khoảng 10 lần so với cáp, xích có
thể đứt đột ngột do chất lượng mối hàn kém (nếu là xích hàn).
SVTH:Nguyễn Hữu Tân :Lớp 03C1C Trang 14
Hình 2.1 cơ cấu nâng
GVHD:Nguyn Thanh Vit ẹo An Toỏt Nghieọp: Cu Truùc 10T
Trong cỏc kiu kt cu dõy cỏp thỡ kt cu kiu K -P theo OCT 2588-55 cú
tip xỳc ng gia vi cỏc si thộp cỏc lp k nhau, lm vic lõu hng v c s
dng rng rói. Vt liu ch to l cỏc si thộp cú di hn bn 1200ữ2100(N/mm


=
Bng 2. 19[I].
Trong ú:Q
0
= Q+Q
m
= 100000+2100 = 102100(N).
= 0,98:hiu sut mt rũng rc vi iu kin rũng rc t trờn ln.
bụi trn tt bng m. Bng 2-5(I)
a = 2 : Bi sut ca palng
m = 2 : S nhỏnh cỏp cun lờn tang.
SVTH:Nguyn Hu Tõn :Lụựp 03C1C Trang 15
Hỡnh 2.2 s nguyờn lý Palng.
GVHD:Nguyn Thanh Vit ẹo An Toỏt Nghieọp: Cu Truùc 10T
t = 0 : Vỡ s dõy cỏp trc tip cun lờn tang khụng qua rũng rc chuyn
hng.
Vy :
)(25800
98,0).98,01(2
)98,01(102100
).1(
)1(
02
0
max
N
m
Q
S

Kớch thc dõy cỏp c chn da vo cụng thc 2-10 [I].
S
d
S
max
.n
S

: Lc kộo t dõy theo bng tiờu chun ,N
S
max
: Lc cng ln nht trong dõy , N
n = 5,5 :H s an ton bn ca cỏp Bng 2-2-[I]
S

= 25800.5,5 = 142000 (N)
Xut phỏt t iu kiờn theo cụng thc (2-10) vi loi dõy ó chn trờn, vi
di hn bn ca si
b
= 1600 N/mm
2
.Chn ng kớnh dõy cỏp d
c
= 16,5 mm cú lc
kộo t l S

= 141500 (ph lc 12 ca TCVN 4244-86)
Vy dõy cỏp c chn t yờu cu.
2.2.4 Tớnh cỏc kớch thc c bn ca tang v rũng rc
a) ng kớnh tang :

SVTH:Nguyn Hu Tõn :Lụựp 03C1C Trang 16
GVHD:Nguyn Thanh Vit ẹo An Toỏt Nghieọp: Cu Truùc 10T
L= L
0
+2L
1
+2L
2
+L
3

Chiu di mt nhỏnh cỏp cun lờn tang khi lm vic vi chiu cao nõng H
= 6mm.
v bi sut Palng a = 2.
l = H.a = 6.2 = 12 m.
S vũng cỏp phi cun mt nhỏnh: Theo cụng thc trang174 [I]

0
'
)(
Z
dD
L
Z
ct
+
+
=

trong ú : Z

ng kớnh cỏp.
t = 20 mm
L
0
= 2.Z.t = 2.11.20 = 440 (mm).
Chiu di L
1
l phn tang cp u cỏp, chn phng phỏp chn thụng
thng nờn ta nờn phi ct thờm 3 vũng rónh na trờn tang, Do ú :
L
1
= 3.t = 3.20 = 60 (mm)
Vỡ tang c ct rónh, cỏp cun mt lp, nờn khụng phi lm thnh bờn, tuy
nhiờn hai u tang trc khi vo phn ct rónh ta tr li mt khong L
2
=20mm.
Khong cỏch L
3
:ngn cỏch gia hai na ct rónh :
L
3
= L
4
-2.h
min
.tg Theo trang 21[I]
trong ú :L
4
khong cỏch gia hai rũng rc ngoi cựng gia hai múc treo.
h

= 440+2.60+2.20+200 = 800 mm.
B dy thnh tang xỏc nh theo cụng thc : Trang 22- [I]
= 0,02.D
t
+(6ữ10) mm,
= 0,02. 400 + (6ữ 10) =15 mm
Tang c ỳc bng vt liu Gang (CH15-32) loi vt liu thụng dng ph
bin nht cú:
Kim tra sc bn ca tang theo cụng thc: 2-15-[I]

t
Sk
n
.
..
max



=
.
S
max
: Lc cng cỏp ln nht nhỏnh cỏp cun lờn tang
: Chiu dy thnh tang ; t bc rónh
k = 1: H s ph thuc s lp cỏp cun lờn tang. Theo trang 22- [I]
= 0,8: H s tớnh n s sp xp khụng u ca dõy cỏp trờn tang.

t
Sk

===


Vy :
n
< [] : tang t yờu cu v nộn:
2.2.5 Chn ng c in :
Cụng sut tnh khi nõng vt bng trng ti c xỏc nh:
Theo cụng thc 2-78 [I]


.1000.60
.
0 n
VQ
N
=
[kW]
Vi : hiu sut ca c cu bao gm :
=
p
.
t
.
0
= 0,87.

p
= 0,97 hiu sut pa lng. Tra mc 2- chng I [I]


= 723 (vũng/phỳt).
H s quỏ ti:
0,3
max
=
dn
M
M
Mụ men vụ lng: (G
i
.D
i
2
)
rụto
= 44 Nm
2
Cos = 0,69
Khi lng ng c: m
dc
= 435 kg.
2.2.6 T s truyn chung :
T s truyn chung t trc ng c n trc tang theo cụng thc 3-15[I].

t
dc
n
n
i
=

i
.
2.2.7 Kim tra ng c in v nhit :

SVTH:Nguyn Hu Tõn :Lụựp 03C1C Trang 19
Q
0,6
t
0,2
t
0,2
t
t
T
Q
0,3
Q
0,5Q
Hỡnh 2.4. S gia ti ca c cu nõng
GVHD:Nguyn Thanh Vit ẹo An Toỏt Nghieọp: Cu Truùc 10T
S thc t s dng cu ln theo trng ti cho trờn hỡnh 2.4
Q
1
= Q; Q
2
= 0,5Q; Q
3
= 0,3Q V t l thi gian lm vic vi cỏc trng lng ny
l 3:1:1.
ng c in ó chn cỏc cụng sut danh ngha nh hn cụng sut tnh yờu cu

98,0).98,01.(2
98,0).98,01.(102100
).1(
).1.(


=


=
+
m
Q
S
a
ta
h


= 25400 N
D) Momen trc ng c khi h vt, theo cụng thc 2-80 [I].

Nm
i
mDS
M
h
h
284
5,32.2

n
m

+

=


2
i
i
DG

(G
i
D
i
2
)
rụto
+G
i
D
i
2
)
khp
=44 +52,8 = 96,8 Nm
2
Vi Momen vụ lng :(G

2
Ta cú :=1,1 ữ 1,2 , H s nh hng quỏn tớnh cỏc chi tit trờn cỏc trc sau
trc I

2
2
48,1068,96.1,1 NmDG
i
i
==


.
M
m
Momen m mỏy ca ng c, i vi ng c ó chn l ng c in
xoay chiu kiu dõy cun, M
m
xỏc nh theo cụng thc 2-75[I].

dn
dndnmmma
m
M
MMMM
M 8,1
2
1,1)5,28,1(
2
min

87,0.5,32.2).382517(375
723.4165,0.102100
)382517.(375
723.8,52
22
2
=

+

=
n
m
t
,s
Gia tc m mỏy l:Q
1
= Q

2
/294,0
823,0.60
5,14
.60
sm
t
v
j
n
m

=


st
h
m
14,0
87,0.5,32.2).284517(375
723.4165,0.102600
)284517.(375
723.8,52
22
2
=
+
+
+
=
.
Trờn õy trỡnh by cỏch tớnh toỏn cỏc thụng s cho trng hp Q
1
=Q.
cỏc trng hp Q
2
; Q
3
cng tng t, kt qu phộp tớnh cỏc thụng s cho cỏc trng
hp ti trng khỏc nhau c ghi theo bng di õy:

Cỏc thụng s cn tớnh n v Q

5,14
12.60.60
===
Momen trung bỡnh bỡnh phng cú th xỏc nh theo cụng thc gn ỳng
(Nm), theo cụng thc 2-37-[I] :



+
=
t
tMtM
M
vtmm
tb
22
.

m
t
: tng thi gian m mỏy trong cỏc thi k lm vic vi ti trng khỏc
nhau, s
M
t
: momen cn tnh tng ng vi ti trng nht nh trong thi gian
chuyn ng n nh vi ti trng ú, Nm.
SVTH:Nguyn Hu Tõn :Lụựp 03C1C Trang 21
GVHD:Nguyn Thanh Vit ẹo An Toỏt Nghieọp: Cu Truùc 10T
t
v

9550
723.283
9550
.
===
.
Kt qu phộp tớnh kim tra v nhit cho thy ng c in c chn l
MT42-8
Cú cụng sut danh ngha l N
dn
= 22Kw. hon ton tho món yờu cu khi lm
vic.
2.2.8 Tớnh v chn phanh :
Phanh dựng hóm hoc iu chnh tc c cu, trit tiờu c ng nng
ca cỏc khi lng chuyn ng tnh tin v chuyn ng quay. Tt c cỏc c cu
mỏy trc u phi dựng thit b phanh hóm, nht l cỏc c cu lm vic vn tc cao.
M trong ú s an ton trong quỏ trỡnh nõng h u ph thuc vo h thng phanh, do
ú c cu nõng ca cu trc phi trang b thit b phanh hóm m bo an ton.
Quỏ trỡnh phanh c thc hin bng cỏch a vo c cu lc cn ph di dng ma
sỏt ny sinh ra momen phanh.
Phanh c dựng cú th cú nhiu loi: phanh ai, phanh mt mỏ, phanh hai
mỏ, phanh ỏp trc, phanh ly tõm . vvv. cú th phanh thng úng hoc thng
m, õy ta chn phanh hai mỏ loi phanh thng úng v c b trớ trờn trc ng
c. vỡ nhng lý do sau :
Loi phanh ny cú kớch thc nh ngn hn cỏc loi phanh khỏc.
Lc phanh tỏc dng i xng lờn trc t phanh.
m bo úng m nhp nhng gia cỏc mỏ phanh vi bỏnh phanh nờn an
ton s cao hn cho c cu nõng khi lm vic vi ti trng ln.
Phanh thng úng lm vic an ton hn phanh thng m, khi cú s c xy
ra thỡ phanh vn úng vt nõng t th treo, khụng b ri t ngt.

M
ph

= 498 Nm
Trong ú hiu sut c cu nõng
n =1,75 h s an ton, theo bng 3- 2 -[1].
D
0:
ng kớnh tang tớnh n tõm cỏp.
Q
0 :
trng ti v trng lng b phn.
Da vo i kin (2.2) ta chn loi phanh, tuy nhiờn khụng nờn chn loi
phanh cú momen phanh danh ngha ln hn moen phanh yờu cu nhiu quỏ vỡ nh
vy s ti trng ng lờn c cu khi phanh.
Qua Vic phõn tớch tớnh toỏn trờn,ta chn loi phanh mỏ in xoay chiu, ký
hiu TKT-300 m bo mụmen phanh danh ngha va ỳng M
ph
=500Nm
Lc úng phanh c xỏc nh theo cụng thc 2-34-[I].

lfD
lM
P
ph
...
.
0
1


Hỡnh 2.5 s nguyờn lý phanh mỏ in t
GVHD:Nguyn Thanh Vit ẹo An Toỏt Nghieọp: Cu Truùc 10T
D: ng kớnh bỏnh phanh D = 300mm.
f : h s ma sỏt gia vt kiu bỏnh phanh thộp cỏc bon C45 v vt liu lút
phanh ; theo bng 2-8[T1].
h = 0,9: hiu sut h thng bn l
l
1
= 200mm
l = 420mm.

N
lfD
lM
P
o
ph
9,1053
9,0.35,0.3,0
200.498
...
.
1
===

Khi m phanh lũ xo chớnh b ộp thờm mt khong dn n lc s tng lờn.
Gi thit tng 10% so vi ban u, ngha cn cú lc y
P = 1,1.P = 1053,9.1, 1 = 1159,29 N
t c ly W = 1159,29 N phi xỏc nh momen nam chõm hỳt M
n

.
Trong ú : P
p
= 2ữ8. Ly P
p
= 5kg

N
a
M
PPP
ng
Pc
29,1279
60
4200
5029,1159
=++=++=
.
Lc lũ xo chớnh ln nht khi m phanh cú th gi thit ln hn 10% so vi
thng tc l P
cmax
= 1,1.1279,29 = 1407,2 N.
Ly bc dch chuyn ln nht ca thanh lừi ngang vi phanh l x = 4mm.
nh lut hỳc cho bin dng lũ xo : F = k.x
vi k : l cng ca lũ xo
x : bin dng lũ xo. 1407,2 = k.0,004
k =
351800
004,0

0
Gúc ụm ca mỏ phanh lờn bỏnh phanh
ly :
0
=70
0
.
Vy:
27,0
360
70
.80.300.14,3
7,3606
...
360.
0
===

BD
N
P
N/mm
2
Theo bng: 2-10-[I].p sut cho phộp [p] = 0,4 N/mm
2
Khe h ln nht gia mỏ phanh v bỏnh phanh xỏc nh theo cụng thc 2-
35-[I].
vi h
1
v h

mm
2.2.9 B truyn :
B truyn s c thit k di dng hp gim tc hai cp bỏnh rng tr, trc ra
v trc vo quay v mt phớa.
Cỏc thụng s cn thit :
S vũng quay trc vo: n
1
= 723 vũng/phỳt.
ng c dn ng : N = 22 Kw.
T s truyn chung ca hp l: i = 32,5
a) Phõn phi t s truyn:
Trong trng hp ny ng c ni trc tip vi trc vo ca hp nờn khụng
thụng qua b truyn ngoi.
Gi : i
cn
t s truyn cp bỏnh rng cp nhanh.
i
cc
l t s truyn cp bỏnh rng cp chp.
m bo iu kin bụi trn :
i
cn
= (1,2ữ1,3).i
cc

chn i
cn
= 1,2.i
cc