TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
BỘ MÔN CƠ GIỚI HÓA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÁY NÂNG VÀ CGH
CÔNG TÁC LẮP GHÉP
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ: MC-CẦN TRỤC THÁP KB 160.2
Họ và Tên: TRƯƠNG THẾ NAM MSSV: 9153.54
Lớp : 54KG2 Năm: thứ 4
Ngành Cơ Giới Hóa Xây Dựng.
Hà nội: 2012
1
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
MỞ ĐẦU
Đồ án môn học: “Máy và cơ giới hóa công tác lắp ghép” là đồ án chuyên ngành
của sinh viên khoa Cơ Khí Xây Dựng cũng như của nghành Cơ Giới Hóa Xây Dựng.
Trên cơ sở những kiến thức và vẫn dụng kiến thức đã học, cũng như kiến thức các môn
học khác để làm đồ án. Trong quá trình học tập và làm đồ án đã giúp cho sinh viên chúng
em nắm vững kiến thức môn học và cũng cố kiến thức, các bước để tính toán thiết kế các
công trình phục vụ cho công tác thi công về nghành Cơ Giới Hóa Xây Dựng. Và từ đó
em có thể rút ra những kinh nghiệm để sau này có thể học tốt những môn học tiếp theo
và những đồ án các môn học khác.

Đồ án môn học: “Máy và cơ giới hóa công tác lắp ghép” giúp cho hiểu sâu hơn về
các loại máy phục cho công tác lắp ghép, giúp nắm được nguyên lý, tính toán, lựa chọn
máy, so sánh các loại máy hay thiết kế máy phù hợp với yêu cầu đề ra.
Ngày nay khoa học kĩ thuật phát triển và thay đổi liên tục, không nằm ngoài
những quy luật đó, các máy móc cũng ngày một thay đổi và tiên tiến hơn, nhờ những
kiến thức đã học và làm đồ án mà có thể nắm bắt và hiểu được những thay đổi đó. Chỉ

13
Sức nâng (tấn) - Lớn nhất
- Khi tầm với lớn nhất
8
5
Chiều cao nâng (m) - Khi tầm với lớn nhất
- Khi tầm với nhỏ nhất
41
55
Tốc độ: - Nâng (m/ph)
- Di chuyển cần trục (m/ph)
- Quay (vòng/ph)
- Thời gian thay đổi tầm với (s)
20
20
0,6
72
Kích thước khung di chuyển (vết bánh xe) AxB (m) 6x6
Khối lượng cần trục (tấn) - Kết cấu thép
- Đối trọng
- khối lượng chung
- chế độ làm việc
49,24
30
79,2
TB
1.1 Khái niệm
Là loại cần trục tháp thay đổi tầm với bằng cách nầng hạ cần.
3
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM

H
1
2
3
4
5
9
10
11
12
13
14
15
16
6
7
8
Hình 1:Cấu tạo cần trục tháp loại tháp quay
6
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG

1- Đường ray 9- Đoạn dâng tháp
2- Bánh xe di chuyển 10- Cột tháp
3- Khung đỡ dưới 11- Ca bin
4- Khung đỡ trên 12- Cần
5- Cụm tang nâng vật 13- Móc treo vật
6- Cụm tang nâng cần 14- Puly đầu cần
7- Đối trọng 15- Puly đầu cột

1.5 Nguyên lý làm việc:
- Phần trên của cần trục tháp có thể quay đi mọi hướng nhờ được đặt trên mâm quay (15)
và được dẫn động bằng động cơ riêng và được đặt trên bộ di chuyển bánh thép cũng
được dẫn động bởi động cơ riêng biệt.
- Thay đổi tầm với bằng thay góc nghiêng của cần và nâng hạ cần
nhờ cụm tời nâng hạ cần (5).
- Cụm tời (4) được nối với puly đầu cần và puly móc câu (12) để nâng hạ hàng.
- Phần trên của cần trục tháp được giữ cân bằng nhờ đối trọng (6).
1.6 Thông số làm việc cơ bản của cần trục tháp là:
Sức nâng Q=(5-8) tấn, phụ thuộc vào tầm với.
Momen tải M=1250 kNm
Tầm với L= (13-25) m, phụ thuộc vào tải trọng
Chiều cao nâng H=(41-55) m, phụ thuộc vào tầm với.
Tốc độ quay n=0.6 vòng/ph.
Tốc độ nâng hạ v=20 m/ph.
Tốc độ di chuyển cần trục v=20 m/ph.
Thời gian thay đổi tầm với t=72 s
Chế độ làm việc của các cơ cấu: chế độ TB => CĐ= 25%
I.2 Tính toán chung
1.1 Các thành phần tải trọng chính
a, Tải trọng nâng Q (N ).
Tải trọng nâng danh nghĩa máy trục là trọng lượng lớn nhất của vật nâng mà máy có thể
nâng được.Trong các loại máy trục kiểu cần, phần lớn tản trọng nâng sẽ thay đổi theo
tầm với, song tải trọng nâng danh nghĩa vẫn lấy theo trị số nâng lớn nhất tương ứng tầm
với nhỏ nhất R
min
.
9
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH

Kết cấu thép 49240
10
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
R (m) 25 21 18 15 13
Q (tấn) 5 6 7 8 8
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Các cơ cấu thiết bị điện 19800
Đối trọng tĩnh và động 30000
Cần 2800
Tháp 10300
Bàn quay 7900
Bệ không quay 11500
Tời nâng vật 3200
Tời nâng cơ cấu thay đổi tầm với 3200
Cơ cấu quay 2400
Cơ cấu di chuyển 3200
Palang nâng và cụm móc treo 400
Cụm bánh xe di chuyển (cả 4) 5500
Cabin điều khiển 1600
Palang nâng cần 400
c, Tải trọng gió:
Cần trục thiết kế làm việc ngoài trời nên khi thiết kế phải tính đến tải trọng gió. Tải
trọng gió thay đổi một cách ngẫu nhiên, trị số phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu của từng
vùng va theo chiều cao tháp.
Tải trọng gió được xem là tác dụng theo phương ngang và được xác định theo công
thức:
W
g
= q.n.c.

- c : Hệ số cản khí động.
+ c = 0,8–1,2 cho tháp và cần.
+ c = 1,2 cho cabin, đối trọng, cáp, vật nâng.
- n: Hệ số kể đến sự tăng áp lực theo chiều cao.
-
β
: Hệ số động lực kể đến đặc tính xung động của tải trọng gió.
+ Với vật nâng
β
= 1,25.
+ Với cần trục tháp, nó phụ thuộc vào chiều cao và chu kỳ dao động riêng của cần
trục T
T =
α
c
th
L
H
Với Q =8 (tấn) và L = 24(m)
⇒
tra bảng 4
⇒

α
= 1,9.
Chiều cao tháp tính đến chốt chân cần: H
th
= 43 (m).
Chiều dài cần: L
c

ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Với kết cấu có thành kín, đối trọng:
ϕ
= 1.
Với các cơ cấu:
ϕ
= 1.
c.1 Khi gió tác dụng theo phương vuông góc.
- Đối trọng:
+ n = 1
+ A
0
= 1,3.2,6 = 3,38(m
2
)
⇒
A = 1. 3,38 =3,38 (m
2
)
+ W
I
g
= 150.1.1,2.1,25. 3,38 = 760,5 (N).
+ W
II
g
= 250.1.1,2.1,25. 3,38 = 1521 (N).
+ W

= 250.0,4. 1,725.17.(1+1,32+1,52+1,7)= 12387 (N).
+ W
III
g
= 450.0,4. 1,725.17.(1+1,32+1,52+1,7)= 22286 (N).
- Cần:
+ n = 1,8.
+ A
c
=0,7.24 = 16,8 (m
2
).
13
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
+ W
I
g
= 150. 0,4 .1,8.1,5.1,725.16,8 =3572(N).
+ W
II
g
= 250. 0,4 .1,8.1,5.1,725.16,8 = 5954(N).
+ W
III
g
= 450. 0,4 .1,8.1,5.1,725.16,8 = 10716(N).
-CaBin:
+ n = 1,7

c.2 Khi gió tác dụng theo phương song song.
- Đối trọng:
+ n = 1.
+ A
0
= 1,3.2,6 = 3,38(m
2
)
⇒
A = 1. 3,38 =3,38 (m
2
).
+ W
I
g
= 150.1.1,2.1,25. 3,38 = 760,5 (N).
+ W
II
g
= 250.1.1,2.1,25. 3,38 = 1521 (N).
+ W
g
III
= 450.1.1,2.1,25. 3,38 = 4563(N).
-Thân tháp:
+ Hệ số n = 1 cho 10(m) đầu.
14
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG

c
=0,8.24.sin(65
0
)=17,4 (m
2
).
+ W
I
g
= 150. 0,4 .1,8.1,5.1,725.17,4 = 3647(N).
+ W
II
g
= 250. 0,4 .1,8.1,5.1,725.17,4= 6078 (N).
+ W
III
g
= 450. 0,4 .1,8.1,5.1,725.17,4 = 8206 (N).
-CaBin:
+ n = 1,7.
+ A
cb
= 2.2,4 = 4,8(m
2
).
+ W
I
g
= 150.1,7.1,2.1,25.4,8.1 = 1836(N).
+ W

7438 7438 12397 12397 22286 16715
Cần
3572 3647 5954 6078 10716 8206
Cabin
1836 1836 3060 3060 8568 8568
vật nâng
4275 4275 7125 7125

d, Tải trọng quán tính.
-Lực quán tính khối lượng chuyển động tịnh tiến: P
qt
= m.a =
tg
vG
.
.
.
m, G= 79,2.10
4
(N) khối lượng vật nâng và phần chuyển động tịnh tiến.
V=20 (m/ph)= (m/s): Vận tốc chuyển động tịnh tiến.
t = 6 (s) thời gian mở máy.
+ Cho cả cần trục di chuyển:
P
qt
=
6.60.10
20.10.2,79
4
= 4400 (N).

= 2.
π
.n = 2.3,14.
60
6,0
= 0,28 (vòng.s
-1
).
J =
2
2
mR
=
2
2,3.10.30
24
+
2
2,1.10.3,10
24
+
2
8,1310.8,2
24
+
2
2,1.10.6,1
24
+
2

qt
tt
= m
q
.
t
ω
.R =
6
3,26.28,0.10.8,2
4
= 34365 (N).
17
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
H
dc
H
nv
H
Gc
36700
19600
2400
3200
6000
9960
W
c

3
4
5
1. Động cơ.
2. Khớp nối.
3. Phanh.
4. Hộp giảm tốc.
5. Tang cuốn cáp.
b, Sơ đồ mắc cáp
c, Tính lực căng cáp lớn nhất
Ta sử dụng palang đơn có bội suất a=2
19
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
Lực căng cáp lớn nhất trong palang khi nâng vật:
S
max
=
r
p
a
Q
ηη

Q= 8.10
4
(N) Tải trọng nâng lớn nhất bỏ qua móc treo.
p
η

S
max
=
3
4
97,0.985,0.2
10.8
= 44495 (N).
Chọn cáp theo lực kéo tĩnh lớn nhất:
S
max
.n ≤ [S
d
]
[S
d
]: lực kéo đứt cho phép cáp.
n: Hệ số an toàn bền cho phép.
Cáp nâng máy trục, chế độ làm việc trung bình tra bảng 9
( HDĐA)
⇒
n = 5,5
⇒
S
max
.n = 44495.5,5 = 244721 (N)=244,721 (kN)
Tra bảng chọn cáp (tập bản vẽ máy nâng)
Chọn cáp bện kép kiểu - P kết cấu 6x19(1+6+616)+1.o.c
20
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM

1000
.
(kw).
c
η
: Hiệu suất truyền động cơ cấu
c
η
⇒
= 0,8.
Q= 8 (tấn) = 8.10
4
(N).
V= 20 (m/ph) = 0,33 (m/s)

⇒
N
t
=
8,0 1000
33,0.10.8
4
= 33 (kw).
⇒
Tra bảng chọn động cơ: MTB511–8
Tên động cơ Công suất N
(KW)
Số vòng quay
n ( vòng/ph)
M

+ G
be
= 3,2.10
4
+ 11,5.10
4
= 14,7.10
4
(N).
Trọng lượng phần quay kể cả vật nâng: G
o
=64,5.10
4
(N)
Tải trọng ngang do gió W
g
.
+ Dời tất cả các lực về tâm đế tựa O
1

22
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
1. Động cơ. 4. Hộp giảm tốc.
2. khớp nối. 5. Bánh răng.
3. Phanh. 6. Bánh xe di chuyển.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG
M
x-x
= (W

Gcb
Wcb
Wth
Gth
G
Gd
Wd
C
B
A D
G
W
O
4
5
°
6000
6000
Hình 11: Sơ đồ lực tác dụng lên bánh xe di chuyển
W
g
.h = 456.2,5+5950.22+2858.40+1102.34,7+2565.41=389748 (N.m)
G
0
.e
0
= -300000.3,2+103000.1,2+28000.14,5+16000.1,2+50000.26.2
= 898800 (N.m)
M
x-x

.10
4
= 19,8.10
4
(N).
N
D
=
4
01
GG +
+
b
M
xx
2
−
+
a
M
yy
2
−
= 19,8.10
4
+ = 35.10
4
(N).
N
B

4
(N)
– Lực nén bánh trên cần trục khi cần trục tựa trên 3 điểm.
N
A
=
2
01
GG +
-
a
M
yy−
= 39,6.10
4
– = 24,4.10
4
(N)= N
c
N
D
=
b
M
xx−
+
a
M
yy−
=2. =30,4.10

g

f: Hệ số ma sát cổ trục bánh xe f = 0,08 ổ trượt có dầu.
k: hệ số kể đến ma sát thành bánh xe hình trụ có gờ k =1,5 (theo bảng 25).
24
ĐỒ ÁN MÁY VÀ CƠ GIỚI HÓA CÔNG TÁC LẮP GHÉP SVTH: TRƯƠNG THẾ NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG GVHD: PGS.TS TRƯƠNG QUỐC THÀNH
KHOA CƠ KHÍ XÂY DỰNG

µ
: Hệ số cản lăn với ray bằng
µ
= 0,05
D: Đường kính bánh xe D = 630 (mm).
d: Đường kính ngõng trục d = 160 (mm).

α
: Độ dốc đường cần trục
α
=0,005 đối cần trục tháp xây dựng.
W
g
: Lực cản di chuyển gió W
g
= W
gc
+ W
gn
W
g

dc
+ 1,1
g
QG
+
.a = 44115+1,1.
15,0.
10
10).2,798(
4
+
=58500 (N).
(với a: gia tốc của cơ cấu di chuyển a = 0,15( m/s
2
) (bảng 27)).

tb
Ψ
: hệ số quá tải trung bình của động cơ.

tb
Ψ
= 1,7 động cơ xoay chiều roto dây cuốn.
V
dc
= (m/s).

c
µ
: hiệu suất truyền động của cơ cấu di chuyển