›
›

Giáo trình Cấu tạo máy trục - Vũ Ngọc Chiến

doc 156 trang hapham 370
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Cấu tạo máy trục - Vũ Ngọc Chiến", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docgiao_trinh_cau_tao_may_truc_vu_ngoc_chien.doc

Nội dung text: Giáo trình Cấu tạo máy trục - Vũ Ngọc Chiến

  1. BÀI GIẢNG CẤU TẠO MÁY TRỤC Vũ Ngọc Chiến 40
  2. Mục lục Lời nói đầu1 CHUONG 1. KHA´I NIấ?M CHUNG Vấ` MA´Y TRU?C 2 1.1 Khái niệm và phân loại máy nâng. 2 1.1.1 Khái niệm.2 1.1.2 Công dụng và phân loại.2 1.2. Các thông số cơ bản của máy nâng 3 1.2.1. Tải trọng.3 1.2.2. Các thông số hình học.4 1.2.3. Các thông số động học.4 1.2.4. Năng suất.4 1.2.5. Chế độ làm việc.4 1.2.6. Cấu tạo chung của máy nâng. 5 1. Cơ cấu di chuyển6 2. Cơ cấu quay 6 3. Thiết bị công tác. 6 4. Thiết an toàn. 6 5. Hệ thống điều khiển6 1.3 Nguồn động lực của máy nâng 7 1.3.1 Định nghĩa và phân loại.7 1.3.2 Các loại dẫn động.7 1.3.3. Bố trí động cơ trên máy trục . 9 1.4. Các loại truyền lực trên máy trục9 1.4.1. Công dụng, phân loại và các thông số cơ bản9 1.4.2 Truyền động đai 10 1.4.3. Truyền động bánh răng. 13 1.4.4. Truyền động xích. 16 1.4.5. Truyền động thuỷ lực. 17 1.5. Nối trục và ly hợp 21 1.5.1 Nối trục chặt. 21 1.5.2 Các loại nối trục đàn hồi. 22 1.5.3 Nối trục chữ thập 24 1.5.4 Ly hợp ăn khớp 24 1.5.5 Ly hợp ma sát. 25 1.6 Bộ phận phanh h•m 26 1.6.1 Khoá dừng bánh cóc . 26 1.6.2 Khoá dừng con lăn . 27 1.6.3 Phanh má. 27 1. Phanh một má 27 2. Phanh hai má 28 1.6.4 Phanh đai. 29 1.6.5 Phanh nón và phanh đĩa 30 1.6.6 Phanh điện thuỷ lực 31 1.7. Cơ cấu đảo chiều 33 1.7.1 Tác dụng 33 41
  3. 1.7.2 Cấu tạo (hình 1.36) 33 1.7.3. Nguyên lý làm việc 34 CHUONG 2. CA´C CHI TIấ´T CU?A Bễ? PHÂ?N MANG TA?I 35 2.1. Các chi tiết của bộ phận mang tải 35 2.1.1 Dây cáp. 35 2.1.2. Phân loại 35 2.1.3 Tính chọn đường kính cáp 37 2.1.4 Tuổi thọ dây cáp, tiêu chuẩn loại bỏ cáp 40 2.2 Các thiết bị kẹp cáp, tang cuốn cáp, pu ly và móc treo tải. 41 2.2.1 Thết bị kẹp cáp 41 2.2.2 Tang quấn cáp 44 2.2.3. Puly 45 2.2.4. Các loại móc treo tải 46 2.3 Ròng rọc ( múp) 48 2.3.1. Công dụng 48 2.3.2. Cấu tạo. 48 2.3.3. Phạm vi sử dụng.49 2.3.4. Những điểm chú ý khi sử dụng múp. 50 2.4. Palang ( Tổ múp) 50 2.4.1. Cấu tạo. 50 2.4.2. Tính lực kéo trong dây cáp. 52 2.4.3. Các ví dụ. 55 2.4.4. Các sơ đồ luồn cáp của cần trục bánh lốp KC. 5363B. 57 2.5. Cần dàn không gian nâng hạ bằng cáp 58 2.5.1 Tay cần chính 58 2.5.2 Tay cần phụ59 2.6 Tay cần hộp ống lồng nâng hạ bằng bộ pittông xilanh thuỷ lực61 2.6.1 Cấu tạo nguyên lý.61 2.6.2. Phương pháp thu đẩy cần bằng thuỷ lực. 62 2.6.2. Thu đẩy cần bằng cáp kéo 63 2.6.3. Thu đẩy cần bằng thuỷ lực kết hợp cơ khí ( thuỷ cơ). 63 CHUONG 3. CA´C CO C´U CễNG TA´C CU?A MA´Y TRU?C 65 3.1 Cơ cấu nâng hạ tải, nâng hạ cần 65 3.1.1 Cơ cấu nâng một cấp tốc độ. 65 3.1.2 Cơ cấu nâng nhiều cấp độ. 66 3.1.3 Tời nâng vật dẫn động thuỷ lực 67 3.1.4 Các thông số cơ bản của cơ cấu nâng68 3.2 Cơ cấu nâng hạ cần68 3.2.1 Cấu tạo chung của cơ cấu nâng hạ cần. 68 3.2 Cơ cấu di chuyển 70 3.2.1. Cơ cấu di chuyển bánh lốp 70 a. Sơ đồ truyền động của cơ cấu di chuyển cần trục bánh lốp. 70 b. Cấu tạo chung của cơ cấu di chuyển cần trục bánh lốp. 70 3.2.2. Cơ cấu di chuyển bánh xích 73 3.3 Cơ cấu quay 75 42
  4. 3.3.1 Mâm quay 75 3.3.2 Thiết bị tựa quay.77 CHUONG 4. Hấ? THễ´NG éIấ`U KHIấ?N MA´Y TRU?C 79 4.1 Giới thiệu chung. 79 4.1.1 Hệ thống điều khiển điện 79 4.1.2 Hệ thống điều khiển thuỷ lực 80 4.1.3 Hệ thống điều khiển bằng khí nén 82 4.1.4 Hệ thống điều khiển hỗn hợp. 83 4.2. Cabin của cần trục 83 4.2.1 Giới thiệu chung. 83 3. Cấu tạo của ca bin. 84 4.2.2. Các thiết bị trong cabin. 85 CHUONG 5.THIấ´T BI? AN TOA`N TRấN MA´Y TRU?C 86 5. 1 Thiết bị giới hạn chiều cao nâng 86 5.1.1 Công dụng 86 5.1.2. Các loại thiết bị giới hạn chiều cao nâng. 86 5.1.3. Cấu tạo của thiết bị giới hạn chiều cao nâng kiểu tay đòn. 86 5.1.4. Thiết bị giới hạn chiều cao nâng kiểu cáp treo. 86 5.1.5. Loại thiết bị giới hạn chiều cao nâng lắp với tời nâng vật. 87 5.2 Thiết bị giới hạn góc nghiêng cần ( giới hạn tầm với ) 88 5.2.1. Công dụng. 88 5.2.2. Cấu tạo. 88 5.3 Cơ cấu chống lật cần 89 5.3.1. Công dụng. 89 5.3.2. Phân loại. 89 5.3.3 Cấu tạo của cơ cấu chống lật cần kiểu thanh chống ống lồng. 89 5.3.4 Cấu tạo của cơ cấu chống lật cần kiểu thanh chống ống cứng. 90 5.3.5 Cấu tạo của cơ cấu chống lật cần kiểu cáp neo. 90 5.4 Thiết bị giới hạn góc quay của cần trục 91 5.4.1 Công dụng. 91 5.4.2 Cấu tạo 91 5.5. Thiết bị giới hạn tải trọng nâng ( bộ giới hạn mô men tải trọng) 91 5.5.1. Công dụng 91 5.5.2. Các bộ phận chính của thiết bị giới hạn tải trọng nâng. 91 5.5.3. Nguyên tắc làm việc của thiết bị. 91 5.5.4. Kết cấu của các bộ phận chính. 92 5.5.6. Giới thiệu sơ đồ thiết bị giới hạn tải trọng nâng dùng cho cần trục thuỷ lực với cần hộp ống lồng. 93 5.6 Thiết bị giới hạn mômen tự động 94 1. Giới thiệu chung 94 2. Cấu tạo của các cơ cấu 94 5.7 Thiết bị chỉ báo và tín hiệu 96 5.7.1 Thiết bị chỉ báo tải trọng nâng. 96 5.7.2. Thiết bị chỉ báo góc nghiêng của cần trục. 97 5.7.3. Thiết bị đo, báo tải trọng gió và thiết bị kẹp ray. 97 43
  5. 5.7.4 Tín hiệu âm thanh, báo nguy hiểm 99 CHUONG 6. CÂ`N TRU?C TU? HA`NH 100 6.1 Cần trục ôtô 102 6.1.1 Cấu tạo (Hình vẽ) 102 6.1.2 Sơ đồ truyền động 102 6.1.3 ôtô cần trục ado70.1 103 6.2 Cần trục bánh lốp 107 6.2.1 Cấu tạo chung của cần trục bánh lốp. 107 6.2.3 Cần trục tự hành bánh lốp KC. 5363.(liên xô) 110 6.3. Cần trục bánh xích 121 6.3.1 Công dụng và cấu tạo 121 6.3.3 Cần trục bánh xích DEK.251 (Liên xô) 124 6.4. Một số cần trục của Nhật Bản 129 6.4.1. Cần trục bánh lốp KATO NK.800 130 6.4.2. Cần trục bánh xích KOBELCO.7150 133 CHUONG 7. CÂ`N TRU?C THA´P 137 7.1. Giới thiệu cần trục tháp 137 7.1.1 Công dụng. 137 7.1.2 Phân loại cần trục tháp. 138 7.1.3 Các cơ cấu của cần trục tháp.139 7.2 Các loại cần trục tháp 142 7.2.1 Cần trục tháp loại tháp quay. 142 7.2.2 Cần trục có đầu quay (tháp không quay). 145 7.2.3. Cần trục tháp xây nhà cao tầng 147 7.2.4 Cần trục tháp chuyên dùng trong xây dựng công nghiệp 151 7.2.5 Chuyển cần trục đến vị trí làm việc mới. 153 CHUONG 8. TRANG BI? éIấ?N MA´Y TRU?C155 8.1. Đại cương thiết bị điền cần trục. 155 8.1.1 ắc quy chì 155 a. Cấu tạo 155 8.1.2. Máy điện một chiều 156 8.1.3. máy điện xoay chiều 160 8.2. Thiết bị điện thường dùng trên cần trục 167 8.2.1. Thiết bị điện điều khiển, bảo vệ 167 8.3. Một số hệ thống điều khiển cần trục điển hình 174 8.3.1. Những đặc điểm đặc trưng cơ bản của hệ truyền động 174 8.3.2. Trang bị điện cho cần trục 174 8.4. Hệ thống đèn trên cần trục. 178 8.5. Cơ cấu quấn cáp điện với hộp ống lồng. 178 44
  6. Lời nói đầu Trong sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước, nhằm đáp ứng nhu cầu về qui mô, chất lượng và tiến độ thi công các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp, yêu cầu xây dựng cầu đường sân bay bến cảng, bốc xếp, vận chuyển hàng hoá, sản xuất để phát triển đất nước chúng ta đ• áp dụng nhiều công nghệ, và thiết bị mới tiên tiến của các nước trên thế giới. Để đáp ứng nhu cầu học tập cho học viên của nhà trường, qui mô chất lượng đội ngũ công nhân kỹ thuật trong lĩnh vực khai thác thi công, khai thác kỹ thuật máy thi công. Được sự phê duyệt của bộ NN&PTNT về chương trình dạy nghề vận hành cần trục, vận hành cầu trục tại quyết định số 1482/QĐ/BNN TCCB ngày 02 tháng 06 năm 2004 Trường công nhân cơ giới I nay là Trường cao đẳng nghề cơ giới Ninh Bình biên soạn cuốn Bài giảng cấu tạo máy trục. Thời gian thực hiện môn học 110 giờ, trong đó lý thuyết 97 giờ, thực hành bài tập kiểm tra 13 giờ. Sách cung cấp những khái niệm cơ bản về máy, thiết bị nâng, giới thiệu chức năng, kết cấu nguyên lý làm việc, công nghệ chế tạo, lựa chọn và khai thác máy, sử dụng máy an toàn hiệu quả. Quá trình biên soạn mặc dù cố gắng nhưng không tránh khỏi sai sót. Chúng tôi chân thành cảm ơn và mong được sự đóng góp ý kiến của đồng nghiệp, các nhà chuyên môn, bạn đọc, để cuốn sách ngày càng hoàn thiện. Biên soạn Vũ Ngọc Chiến 45
  7. Chương 1 những khái niệm chung về cần trục 1.Khái niệm và phân loại máy nâng 1.1. Khái niệm Máy nâng là tất cả các loại máy và thiết bị dùng để nâng, hạ các loại hàng khối và hàng rời đ• được bao gói. Máy nâng cũng dùng để lắp ráp máy móc và lắp ráp, vận chuyển các cấu kiện xây dựng. 1.2 Công dụng và phân loại. a. Công dụng. Máy nâng dùng để vận chuyển vật liệu xây dựng và lắp ráp các cấu kiện xây dựng và công nghiệp, dùng để xếp dỡ và vận chuyển trong các kho, b•i sản xuất chứa các vật liệu, chi tiết cấu kiện xây dựng. Máy nâng còn dùng để lắp ráp xếp dỡ và vận chuyển các thiết bị, máy móc trên công trường xây dựng nhà máy hay nhà máy thuỷ điện, nhiệt điện, bến cảng nhà ga, cũng như nghành chế tạo máy, luyện kim, giao thông khai thác mỏ và nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân. b. Phân loại. Theo kết cấu, công dụng, máy nâng dùng trong xây dựng có thể phân thành các nhóm máy nâng đơn giản, thang nâng xây dựng, cần trục. * Máy nâng đơn giản gồm: - Kích dùng để nâng vật có trọng lượng lớn chiều cao nâng nhỏ. - Tời xây dựng, dùng để nâng hoặc kéo vật, nó có thể là bộ phận nâng của máy phức tạp. - Palăng được treo trên cao để nâng vật. Nó cũng có thể là một bộ phận của máy nâng khác. Các máy nâng đơn giản thường chỉ một cơ cấu và vận chuyển vật liệu theo phương thẳng đứng (kích tời nâng, palăng), hoặc phương ngang theo đường ray hay dẫn hướng (tời kéo) chúng được dẫn động bằng tay hoặc bằng máy. * Thang nâng xây dựng dùng để nâng vật, đặt trên bàn nâng hoặc cabin tựa trên các bộ phận hướng cứng, theo phương thẳng đứng. Theo công dụng có: -Thang nâng chở hàng. -Thang nâng chở người và chở hàng (thang máy thi công). * Cần trục gồm: - Cần trục cố định kiểu cần: dùng để vận chuyển hàng trong miền diện tích bao của cần (cần trục cột buồm). - Cần trục tháp: dùng để vận chuyển vật liệu, lắp ráp các cấu kiện xây dựng nhà cao tầng với khoảng không gian phục vụ lớn. - Cần trục tự hành: là loại cần trục kiểu cần, quay và di động vạn năng, đây là loại cần trục có tính cơ động cao, phục vụ trong miền bất kì. - Cần trục kiểu cầu gồm cầu trục, cổng trục và cần trục cáp. Chúng dùng lắp ráp vận chuyển trong miền phục vụ là hình chữ nhật. Trên kết cấu thép của cần trục đặt các cơ cấu đặc trưng là cơ cấu nâng, cơ cấu di chuyển cần trục hoặc xe con, cơ cấu quay, cơ cấu thay đổi tầm với. Nhờ các cơ cấu này mà cần trục có thể nâng và vận chuyển hàng theo một quỹ đạo 46
  8. phức tạp trong không gian. Để dẫn động các cơ cấu của cần trục người ta dùng động cơ đốt trong, động cơ thuỷ lực, động cơ điện một chiều hoặc xoay chiều. Đặc điểm các cơ cấu trên cần trục là có chế độ làm việc ngắn hạn, lặp đi lặp lại trong chu kỳ tới khi vật nâng ở vị trí cần chuyển đến. 1.2. Các thông số cơ bản của máy nâng 1.2.1. Tải trọng. a. Tải trọng nâng danh nghĩa Q Là trọng lượng danh nghĩa mà máy có thể nâng được theo thiết kế. Q = Qv + Qm ( 1-1 ) - Qv: trọng lượng vật nâng (T). - Qm: trọng lượng bộ phận mang tải (T). * Q: thường được tiêu chuẩn hoá ví dụ : 0,05; 0,1; 1 ; 3, 2;4,5 (T) b. Tải trọng do trọng lượng bản thân Gồm trọng lượng máy và các cụm chi tiết và kết cấu máy. c. Tải trọng gió Cần trục làm việc ngoài trời chịu tác động sức gió thay đổi một cách ngẫu nhiên tải trọng gió được coi là tác dụng theo phương ngang, và được tính theo công thức. Wg = q.A.?.n.c.? (N/m2) ( 1-2 ) Trong đó: q : áp lực gió (N/m2) A: Diện tích chắn gió (m2) ?: Hệ số lỗ hổng tuỳ theo kết cấu máy có thành kín hay cần không gian. n: Hệ số tăng áp lực theo chiều cao. c: Hệ số cản khí dộng học. ?: Hệ số động lực học kể đến xung động của gió, áp lực gió chia làm 3 loại. + áp lực gió trung bình trong trạng thái làm việc lấy 150 N/m2 đối với cần trục làm việc ở đồng bằng và thành phố. + áp lực gió lấy lớn nhất 250 N/m2. + áp lực gió ở trạng thái không làm việc phụ thuộc vào tốc độ gió và vùng hoạt động của cần trục. Trên cần trục thường có thiết bị đo gió và khi áp lực gió đạt đến trạng thái không làm việc cần trục ngừng hoạt động để đảm bảo an toàn. d. Tải trọng quán tính Là lực quán tính xuất hiện khi mở máy hoặc khi phanh các cơ cấu. e. Mômen tải trọng M Là tích số giữa tải trọng nâng Q và tầm với R. Mômen tải trọng có thể không đổi hoặc thay đổi theo tầm với (KN.m). 1.2.2. Các thông số hình học. a. Chiều cao nâng (H) Là chiều cao nâng vật từ điểm thấp nhất (nền) đến điểm cao nhất có thể đạt được của máy cẩu. b. Khẩu độ (L) Khoảng cách giữa 2 ray mà cẩu di chuyển. c. Tầm với (R) 47
  9. Khoảng cách xa nhất mà cần cẩu có thể vươn tới để nâng hàng kể từ tâm quay. 1.2.3. Các thông số động học - Tốc độ nâng Va (m/ph). - Tốc độ di chuyển Vc (m/ph). - Tốc độ quay n (vg /ph). Vận tốc phụ thuộc tải trọng nâng và tính chất công việc các vận tốc thường được tiêu chuẩn hoá. 1.2.4. Năng suất. Q = Qtb.n (T/h) ( 1-3 ) số chu kỳ làm việc trong một giờ chu kỳ - t0 : Thời gian móc tải. - H1/Vn : Thời gian nâng. - t1 : Thời gian di chuyển. - H2/Vh : Thời gian hạ móc. - t2 : Thời gian dỡ tải. - t3 : Thời gian đưa móc về chỗ móc tải. - Qtb : Trọng lượng trung bình vật nâng. - H1 : Chiều cao nâng vật. - H2 : Chiều cao hạ móc. 1.2.5. Chế độ làm việc Là một thông số tổng hợp tính đến điều kiện sử dụng và mức độ chịu tải theo thời gian của một cơ cấu hay cả máy. - Từng cơ cấu của máy có thể làm việc với chế độ khác nhau. - Chế độ chung của máy lấy theo chế độ cơ cấu nâng. - Các chỉ tiêu chủ yếu. a. Cường độ làm việc (1-4) T0: thời gian làm việc của động cơ trong một chu kỳ hoạt động. T: thời gian 1 chu kỳ =?mở máy + ?làm việc + ?dừng b. Hệ số làm việc trong ngày (1-5) c. Hệ số sử dụng trong năm (1-6) d) Hệ số sử dụng tải trọng (1-7) e. Số lần mở máy trong một giờ: m f. Số chu kỳ làm việc trong một giờ Qck g. Nhiệt độ môi trường xung quanh Trong tính toán thường sử dụng 3 chỉ tiêu chủ yếu: - Hệ số sử dụng tải trọng KQ. - Cường độ làm việc của độnh cơ CĐ%. - Số lần mở máy trong một giờ m. * Dựa vào các chỉ tiêu đó người ta chia máy trục thành 4 nhóm: 48
  10. + Chế độ nhẹ (Nh) nhóm I: KQ= 0.5, CĐ=15%, m=60, đại diện cho nhóm này là cơ cấu di chuyển và cơ cấu nâng của cần trục sửa chữa. + Chế độ làm việc trung bình (TB) nhóm II: KQ=0.75, CĐ=25%, m=120, đại diện cho nhóm là cần trục trong các phân xưởng cơ khí và lắp ráp, cơ cấu quay của cần trục xây dựng và pa lăng điện. + Chế độ nặng (N): KQ = 1, CĐ = 40%, m = 240. Đại diện các cầu trục ở phân xưỏng công nghệ, kho. + Chế độ rất nặng (RN) nhóm N: KQ = 1, CĐ = 40-60%, m = 360. Đại diện là cầu trục gầu ngoạm và nam châm điện. 1.2.6. Cấu tạo chung của máy nâng. Gồm: cơ cấu di chuyển, bộ phận quay, thiết bị công tác, hệ thống điều khiển. a. Cơ cấu di chuyển Để di chuyển máy trục, tiếp nhận và truyền xuống nền các tải trọng, bao gồm tải trọng bản thân, tải trọng nâng, tải trọng gió, tải trọng động Cơ cấu di chuyển bánh lốp, bánh xích, xe con, patông b. Cơ cấu quay Để quay thiết bị công tác từ vị trí này đến vị trí khác để xếp dỡ vận, chuyển, lắp rắp, hàng hoá, vật liệu, thiết bị máy móc Gồm bàn quay, các cơ cấu và thiết bị động lực, thiết bị công tác c. Thiết bị công tác. Các cơ cấu nâng hạ cần chính, cần phụ, cơ cấu nâng hạ tải chính, phụ dùng để nâng hạ tải thay đổi tầm với, chiều cao, bán kính của vật nâng. d. Thiết an toàn. Các thiết bị an toàn, tự động dừng máy khi quá tải hoặc máy có sự cố, do điều kiện làm việc không đảm bảo an toàn. e. Hệ thống điều khiển Hệ thống điều khiển là toàn bộ những trang thiết bị dùng để chuyển đổi và chuyển lệnh điều khiển của người lái đến thiết bị động lực, bộ truyền và cơ cấu công tác để đảm bảo quy trình làm việc theo đúng chức năng yêu cầu của cần trục và bảo đảm an toàn. 49
  11. Lệnh điều khiển của người lái có thể tác động trực tiếp lên các thiết bị điều khiển hoặc điều khiển từ xa. Trên cần trục tự hành sử dụng các hệ thống điều khiển sau: + Điều khiển điện. + Điều khiển thuỷ lực. + Điều khiển bằng khí nén. + Điều khiển hỗn hợp ( điện-khí nén; điện –thuỷ lực). 1.3 Nguồn động lực của máy nâng 1.3.1 Định nghĩa và phân loại a. Định nghĩa: Là nguồn lực phát ra đầu tiên và truyền cho các bộ phận công tác để thắng tất cả các lực cản. b. Phân loại. - Động cơ điện: Sử dụng rộng r•i nhất. - Sức người: Dùng cho máy nâng đơn giản. - Động cơ đốt trong. - Truyền động thuỷ lực, khí nén. 1.3.2 Các loại dẫn động. a. Dẫn động bằng sức người. Chỉ dùng trong máy nâng đơn giản; + Phục vụ lắp ráp sửa chữa. + Chế độ làm việc nhẹ + Tốc độ chậm, không có tải trọng động. + Có thể sử dụng trong cơ cấu di chuyển máy trục. - Dẫn động thường bằng tay quay. (H1-1) Gồm: Hình 1-1: Sơ đồ dẫn động bằng cơ cấu tay quay 1. Tay quay; 2. Phanh; 3. Bộ truyền bánh răng; 4. Tang cuốn cáp; 5. Bộ phận mang tải; * Các kích thước: R = 250-300 mm L = 250-300 mm cho một người quay. = 450-500 mm cho hai người quay. H = 800-1000 mm. Lực trên tay quay: P = (80-200) N. Vận tốc trên tay quay: v = 0.6-1.2 m/s. b. Dẫn động bằng điện 50
  12. Thường sử dụng động cơ điện một chiều hoặc xoay chiều. Sơ đồ dẫn động gồm: Hình 1-2: Sơ đồ dẫn động bằng động điện 1. Động cơ điện; 2. Khớp nối + Phanh; 3. Bộ truyền bánh răng; 4. Cơ cấu công tác; 5. Móc; * Động cơ điện một chiều. Được dùng tương đối phổ biến trong cần trục tự hành dẫn động trực tiếp các cơ cấu công tác là tời điện. ưu điểm chính của động cơ điện là hiệu suất cao (tới 80%) gọn nhẹ. Chịu tải tương đối tốt thay đổi chiều quay và khởi động nhanh, giá thành hạ, làm việc tin cậy, ít ô nhiễm môi trường. - Ưu điểm: + Điều chỉnh vận tốc trong phạm vi rộng. + Có khả năng quá tải cao + Dễ tạo được đường đặc tính với yêu cầu làm việc của máy - Nhược điểm: + Phải có dòng một chiều * Động cơ xoay chiều - Ưu điểm: + Được sử dụng rộng r•i. + Phù hợp với mạng điện công nghiệp. + Có thể đảo chiều quay động cơ, ít gây ô nhiễm môi trường. - Nhược điểm: + Đường đặc tính làm việc thường cứng. c. Dẫn động bằng động cơ đốt trong - Ưu điểm: + Khối lượng không lớn kinh tế. + Phạm vi điều khiển vận tốc lớn 2 ? 2.5 lần. + Cơ động không phụ thuộc vào nguồn điện. - Nhược điểm: + Không đảo chiều được động cơ, do vậy phải có bộ đảo chiều khá cồng kềnh, phức tạp. + Không có khả năng quá tải. d. Dẫn động bằng thuỷ lực. - Ưu điểm: + Có khả năng điều chỉnh vô cấp, êm. + Khả năng quá tải lớn. 51
  13. + Khối lượng và kích thước nhỏ gọn. + Dễ tự động hoá điều khiển. + Độ tin cậy và tuổi thọ cao. - Nhược điểm. + Giá thành cao, đòi hỏi chế tạo chính xác. + Khó khắc phục khi rò rỉ. 1.3.3. Bố trí động cơ trên máy trục a. Bố trí một động cơ ( phương án dẫn động chung). Thường là động cơ điezen của máy cơ sở làm thiết bị động lực, dùng các cơ cấu truyền lực như ly hợp, hộp số, khớp nối, trục truyền, phanh, đai xích để truyền lực cho các cơ cấu công tác. Cách bố trí này có cấu tạo phức tạp, hiệu suất thấp, khó điều khiển, sửa chữa khi động cơ hỏng thì tất cả phải ngừng hoạt động. Với cách bố trí này thì hiện nay chỉ còn được dùng ở các loại cần trục cỡ nhỏ. b. Bố trí tổ hợp nhiều động cơ ( phương án dẫn động riêng ). Phương án này được sử dụng phổ biến trên các cần trục tự hành hiện đại có sức nâng lớn. Thiết bị động lực không chỉ là động cơ điezen mà còn là tổ hợp thiết bị động lực với 2 tổ hợp phổ biến sau: *. Tổ hợp “động cơ điezen –máy phát ” động cơ điezen của máy cơ sở quay máy phát điện xoay chiều hoặc một chiều, cung cấp điện cho các động cơ điện riêng biệt của mỗi cơ cấu công tác. *. Tổ hợp “động cơ điezen –bơm thuỷ lực ” động cơ điezen quay bơm thuỷ lực để truyền cơ năng của động cơ thành năng lượng của dòng chất lỏng có áp lực cao, thông qua hệ thống điều khiển thuỷ lực truyền năng lượng của dòng chất lỏng để dẫn động các cơ cấu công tác, đây là phương án có nhiều ưu điểm và ngày càng được sử dụng rộng r•i. 1.4. Các loại truyền lực trên máy trục 1.4.1. Công dụng, phân loại và các thông số cơ bản a. Công dụng và phân loại Hệ thống dẫn động bao gồm thiết bị động lực, bộ truyền động và hệ thống điều khiển đưa các cơ cấu máy và bộ phận công tác vào hoạt động. Bộ truyền có nhiệm vụ truyền chuyển động từ động cơ tới các cơ cấu và bộ phận công tác nó cho phép biến đổi tốc độ, lực và mômen, đôi khi biến đổi dạng và qui luật chuyển động. - Theo nguyên lý làm việc, các chi tiết truyền lực bằng cơ khí chia làm 2 loại. + Truyền động ma sát: trực tiếp giữa các bánh ma sát hoặc gián tiếp nhờ đai truyền. + Truyền động ăn khớp: trực tiếp giữa các bánh răng hoặc gián tiếp nhờ xích. b. Các thông số cơ bản. - Công suất dẫn trục N1 và trục bị dẫn N2 (Kw) - Hiệu suất truyền động: (1-8) - Tốc độ quay của trục dẫn n1 và trục bị dẫn n2 (vòng /phút) - Tỷ số truyền i = n1/n2. - i > 1: bộ truyền giảm tốc. 52
  14. - i = 1: bộ truyền đồng tốc. - i < 1: bộ truyền tăng tốc. - Mô men xoắn của trục (N/mm) (1-9) - N : công suất của trục động cơ (kw). - n : tốc độ quay (vòng /phút ). - Mô men xoắn của trục bị dẫn M2 được xác định theo mômen xoắn của trục dẫn M1. M2 = M1. i.n (2-3) 1.4.2 Truyền động đai a. Cấu tạo Bánh đai dẫn và bị dẫn được lắp cố định trên hai trục nhờ ma sát giữa đai và bánh đai khi trục dẫn quay sẽ kéo theo trục bị dẫn quay. Hình 1- 3: Sơ đồ truyền động đai. 1. Bánh dẫn; 2. Đai; 3. Bánh bị dẫn; b. Đai Theo hình dáng tiết diện, đai có các loại sau: - Đai tròn, đai dẹt, đai thang, đai răng cưa. - Vật liệu đai: da, vải. vải cao su Khi sử dụng không để đai dính dầu và tránh nơi có độ ẩm cao. c. Các thông số cơ bản - Khoảng cách giữa các trục bánh đai : Đối với đai phẳng: amin = 2.(D1+D2) Đối với đai thang: a min = 0,55.(D1+D2) + h a max = 2.D1+D2) Trong đó : D1, D2 đường kính bánh đai -Tỉ số truyền của bộ đai (2-3) - Trong đó: ? Hệ số trượt. - L: là khoảng cách giữa 2 trục. d. Các loại truyền động đai *Truyền động thường (Hình 1- 4) - Hai trục song song. - Hai bánh đai quay cùng chiều. 53
  15. Hình 1- 4: Sơ đồ truyền động đai thường 1, 3. Bánh đai dẫn và bị dẫn; 2. Dây đai ; * Truyền động chéo ( Hình 1- 5 ) Hình 1-5 : Sơ đồ dẫn động đai chéo 1, 3. Bánh đai dẫn và bị dẫn; 2. Dây đai - Hai trục song song. - Vòng đai bắt chéo và quay ngược chiều. * Truyển động nửa chéo - Hai trục chéo nhau (góc chéo thường là 900) vòng đai nửa chéo, làm việc một chiều. Hình 1-6: Sơ đồ truyền động đai nửa chéo 1, 3. Bánh đai dẫn và bị dẫn; 2. Dây đai * Truyền động góc. - Hai trục cắt nhau (?=900). - Có bánh đổi hướng. 54
  16. Hình 1-7: Sơ đồ truyền động góc 1, 2. Bánh đai; 3. Bánh đổi hướng; e. ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng: * Ưu điểm: - Có khả năng truyền công suất giữa các trục khá xa nhau. - Làm việc êm, không ồn do đai có tính đàn hồi. - Giữ an toàn cho chi tiết máy khi quá tải. - Giá thành hạ, kết cấu đơn giản, dễ bảo quản. * Nhược điểm: - Tỷ số truyền không ổn định. - Khuân khổ kích thước lớn. - Lực tác động lên trục và ổ đỡ lớn do phải căng đai. - Tuổi thọ thấp khi làm việc với tốc độ cao. Phạm vi sử dụng: - Truyền động đai có thể truyền được công suất (0,3?50kw). - Vận tốc đai (5?30) m/s. - Khoảng cách giữa hai trục lớn nhất là 15m, trong các trường hợp đặc biệt có thể lên tới 40m. 1.4.3. Truyền động bánh răng a. Truyền động bánh răng trụ Đặc điểm: - Truyền chuyển động giữa hai trục song song. - Truyền động bánh răng trụ có 2 loại. - Truyền động bánh răng ăn khớp ngoài. Bộ truyền này bị dẫn quay ngược chiều trục dẫn. - Truyền động bánh răng ăn khớp trong, bộ truyền này trục dẫn và bị dẫn quay cùng chiều. Hình 1-8: Sơ đồ bộ truyền bánh răng: a) ăn khớp ngoài. b) ăn khớp trong. 1, 2. Bánh răng trụ; * Tỷ số truyền của các cặp bánh răng. Cơ cấu bánh răng đơn giản nhất là cặp bánh răng tỷ số truyền động. 55
  17. (1-12) Trong đó i12: tỷ số truyền giữa trục dẫn I và bị dẫn II. nơơ1, n2: Số vòng quay trong một phút của trục dẫn và bị dẫn. Z1, Z2ơ: Số răng của bánh nhỏ và bánh lớn. *Tỷ số truyền của hệ bánh răng thường. (hình vẽ). - Hệ thống gồm 4 cặp bánh răng : (Z1-Z2), (Z’2-Z3), (Z’3-Z4), (Z’4-Z5) - Truyền động nối tiếp nhau từ trục dẫn I đến trục dẫn V qua các trục trung gian II, III. IV. - Tỷ số truyền: i15= i12.i23. i34.i45 - Tổng quát cho hệ bánh răng có K trục: i1k= i12.i23 .i.(k-1).k (1-13) b. Truyền động bánh răng côn (nón ). Hình 1-9. Sơ đồ truyền động bánh răng nón 1,2. Bánh răng côn; * Đặc điểm : - Truyền chuyển động giữa 2 trục cắt nhau - Bánh răng côn được chế tạo với các dạng răng + Răng thẳng. + Răng nghiêng. + Răng cong. c. Truyền động bánh vít –trục vít Cấu tạo gồm: 56
  18. Hình 1-10: Sơ đồ chuyển động bánh vít trục vít. 1. Bánh vít ; 2. Trục vít * Đặc điểm - Truyền động một chiều (trục vít là trục dẫn) - Bộ truyền trục vít có thể đạt được tỷ số truyền lớn (tới200) trong xây dựng dùng tỷ số truyền từ 8 ? 60, dùng phổ biển trong các hộp giảm tốc. - Bộ truyền trục vít có khả năng tự h•m, làm việc êm không ồn. - Tỷ số truyền i. (1-14) - Trong đó: n1 và n2 là số vòng quay của trục vít và bánh vít (vòng/phút). - Z1, Z2: số mối ren của trục vít và số răng của bánh vít. d. Truyền động bánh răng thang răng Đặc điểm: Đổi chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến hoặc ngược lại. Hình 1-11: Sơ đồ truyền bánh răng- thanh răng 1. Bánh răng; 2. Thanh răng; e. Truyền động hành tinh Ngoài bộ truyền bánh răng thường, trên máy trục còn được dùng bộ truyền bánh răng hành tinh, ít nhất có một bánh răng có tâm quay di động, bánh răng trung tâm 1 ăn khớp ngoài, bánh răng trung tâm 3 ăn khớp trong, cần H và các bánh răng vệ tinh 2 lắp trên cần H. Các bánh răng trung tâm có tâm quay cố định, các bánh răng vệ tinh quay quanh tâm của chúng, tâm của chúng lại quay quanh tâm của bánh trung tâm. Hình 1-12: Sơ đồ bộ truyền hành tinh 1, 3. Bánh răng trung tâm; 2. Bánh răng vệ tinh; H. cần; * Đặc điểm: - Truyền động hành tinh có khả năng động học rộng r•i, có kích thước gọn, khối lượng nhỏ, tỷ số truyền lớn (có thể tới hàng nghìn). - Với bộ truyền này đòi hỏi chế tạo và lắp ráp chính xác. 57
  19. - Tỷ số truyền: Khi bánh răng 3 cố định (?3 = 0) bánh răng 1 là bánh răng dẫn, cần H là bị dẫn (1-15) g. Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của truyền động bánh răng. *Ưu điểm: so với các truyền động cơ khí khác. - Kích thước nhỏ gọn. - Khả năng chịu tải lớn. - Hiệu suất cao. - Tuổi thọ cao. - Làm việc tin cậy. - Tỷ số truyền ổn định. - Làm việc tốt trong phạm vi công suất, tốc độ và tỷ số truyền khá rộng. * Nhược điểm: - Đòi hỏi chế tạo chính xác. - Có nhiều tiếng ồn khi vận tốc lớn. - Chịu va đập kém. * Phạm vi sử dụng. - Truyền động bánh răng thực hiện truyền chuyển động hoặc thay đổi dạng chuyển động nhờ sự ăn khớp của các răng trên bánh răng hoặc thanh răng. Được dùng phổ biến trong các thiết bị máy móc và đặc biệt là máy trục. 1.4.4. Truyền động xích. a. Cấu tạo Hình 1-13. Sơ đồ truyền động xích 1,3. Bánh xích; 2. Xích; 4. Chốt xích; 5. Má ngoài; 6. ống lồng; 7. Má trong; 8. Con lăn; Trong máy trục sử dụng xích ống con lăn gồm: Các chốt 4 lắp chặt với má ngoài 5 các má trong 7 lắp chặt với ống 6. ống 6 lắp lỏng với chốt 4, do đó chúng có thể xoay tự do đối với nhau (tạo thành bản lề) phía ngoài ống 6 lồng, con lăn 8, con lăn này cũng có thể xoay tự do. Lắp xích vào đĩa con lăn trực tiếp ăn khớp với răng đĩa. Nhờ có con lăn mà một phần ma sát trượt trên đĩa răng thay thế bằng ma sát lăn và ống tỳ vào nhau. Tải trọng được phân bố đều trên suốt chiều dài của ống. b. Phân loại Được chia ra làm các loại sau: - Loại 1 r•y. - Loại 2 r•y. - Loại nhiều r•y. 58
  20. c. ưu nhược điểm, phạm vi sử dụng * ưu điểm: - Truyền chuyển động giữa 2 trục cách nhau tương đối xa. - Khuôn khổ kích thước nhỏ hơn so với truyền động đai. - Không bị trượt. - Hiệu suất cao. - Lực tác dụng lên trục nhỏ hơn so với truyền động đai. * Nhược điểm: - Chế tạo, lắp ráp, bảo dưỡng phức tạp. - Chóng mòn, làm việc ồn, giá thành tương đối cao. * Phạm vi sử dụng. Dùng nhiều trong máy nâng và máy trục, vận tốc không lớn hơn 1,5 m/s. 1.4.5. Truyền động thuỷ lực. Hiện nay người ta thường dùng hai dạng truyền động thuỷ lực (TĐTL) truyền động thuỷ tĩnh và truyền động thuỷ động: Truyền động thuỷ động là sự biến đổi chất áp lực trong dòng chất lỏng khi dòng chất lỏng chuyển động với vận tốc cao; ngược lại truyền động thuỷ tĩnh là sự thay đổi lưu lượng của dòng khi áp lực gần như không đổi. a. Truyền động thuỷ tĩnh Dựa vào tính chất không nén được của chất lỏng để truyền áp lực. 2 3 1 Hình 1-14: Sơ đồ nguyên lý của truyền động thuỷ tĩnh: 1.Phần tạo áp lực; 2. Phần biến đổi áp lực của chất lỏng thành chuyển động của bộ phận công tác; 3. Phần điều khiển năng lượng dòng chất lỏng ; áp lực này tạo nên lực hoặc mômen để thắng lực cản tác động đến bộ phận công tác của thiết bị giúp cho thiết bị thực hiện chức năng của mình. Để thực hiện truyền động thuỷ tĩnh, các bộ phận chính được ghép với nhau bằng các ống chịu áp lực. Tuỳ theo chức năng của bộ phận công tác chúng được nối với nhau theo những sơ đồ mạch khác nhau. Thông thường có 2 sơ đồ mạch là sơ đồ mạch kín và mạch hở. Sự khác nhau cơ bản là chất lỏng sau khi qua bộ phận biến đổi thành cơ năng trở về thùng chứa chất lỏng (mạch hở) hoặc trở lại ống hút của bộ phận tạo áp lực (mạch kín). 59
  21. Hình 1-15 : Sơ đồ truyền động thuỷ lực 1. Bơm thuỷ lực; 2. Van an toàn; 3. Thùng dầu; 4. Bộ phân phối; 5. Xylanh thuỷ lực; b. Truyền động thuỷ động Ngày càng sử dụng nhiều trên máy xây dựng hiện đại có những ưu điểm: - Phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng. - Cải tạo được điều kiện khởi động động cơ ngay cả khi có tải. - Nâng cao độ tin cây của máy vì truyền động thuỷ động giữ cho động cơ không quá tải. Mặt khác nó còn bảo vệ bộ phận khác không bị quá tải, làm giảm tải trọng, giảm tải trọng xoắn vì động cơ được nối mềm với bộ phận khác. - Đơn giản các cơ cấu cơ khí, giảm khối lượng máy. - Dễ tự động hoá quá trình điều khiển. Theo tính chất biến đổi mômen truyền động thuỷ động có hai loại. * Khớp nối thuỷ lực: Cấu tạo Hình 1-16: Khớp nối thuỷ lực 1. Bánh bơm (B); 2. Bánh tuabin (T); 3. Vỏ khớp nối; 4. Vòng đệm; Nguyên lý làm việc: gồm bánh dẫn (bánh bơm 1) và bánh bị dẫn (bánh tuabin 2). Trên trục khớp nối bố trí vòng đệm 4 đảm bảo làm kín giữa vỏ khớp nối 3 và trục. Bánh bơm làm chất lỏng trong khoang làm việc quay. Dưới tác dụng của lực ly tâm, chất lỏng bị hất ra ngoại vi và đập vào cánh của bánh tua bin tạo ra áp lực trên cánh tuabin. Bị mất một phần năng lượng để thắng sức cản quay của bánh tuabin, chất lỏng lại trở về trung tâm của khớp nối lại tới bánh bơm thực hiện chu kỳ chuyển động tiếp theo. * Biến tốc thuỷ lực. Cấu tạo Cấu tạo gồm phần chủ động được gọi là bánh bơm (B), phần bị động được gọi là bánh tuabin (T), phần phản ứng gọi là bánh dẫn hướng (D), Nếu ghép đầy đủ cả 3 phần chúng có cấu trúc dạng hình xuyến. Toàn bộ xuyến quay quanh một đường tâm cố định và nằm trong một vỏ kín có chứa dầu ở áp suất lớn hơn áp suất khí quyển. Sơ đồ nguyên lý đơn giản thể hiện trên hình (1-17 b). 60
  22. Bánh B được nối với động cơ thông qua trục bánh bơm, bánh T được nối với trục của hộp số thông qua trục của nó. Bánh D nối với vỏ của cụm thông qua khớp nối một chiều (một chiều cho phép quay, một chiều ngược lại bị khoá). Cấu tạo bên trong của bánh B, bánh T, bánh D đều có cánh. Các cánh được sắp xếp sao cho ở trạng thái làm việc, chất lỏng được chuyển từ trong ra ngoài quay trở vào trong, tuần hoàn kín) theo hình xuyến ốc tạo nên bởi các cánh tương tự như khớp nối thuỷ lực. Để thuân lợi trong bố trí, bánh B được đặt sau bánh T (tính từ động cơ tới hộp số) Bánh T đặt trước, phần ngoài của nó có tiết diện nhỏ hơn phần trong, bánh D đặt giữa bánh T và bánh B khép kín tiết diện của biến tốc. Trục của bánh T nằm trong cùng, trục của bánh D có dạng ống lồng và liên kết với vỏ hộp số. Trên trục này có đặt khớp một chiều. Cánh của bánh T, D, B cấu tạo theo quy luật tạo nên không gian dòng chảy của chất lỏng gần tâm lớn, càng ra ngoài càng nhỏ, tạo điều kiện để nâng cao tốc độ dòng chảy khi chất lỏng đi ra xa tâm quay với động năng lớn. Hình 1-17: Biến tốc thuỷ lực a) Sơ đồ cấu tạo; b) Sơ đồ nguyên lý hoạt động; Quá trình dầu di chuyển trong bánh B là quá trình tích năng, quá trình dầu di chuyển trong bánh T là quá trình truyền năng lượng, còn ở bánh D là quá trình đổi hướng chuyển động. Để làm tốt quá trình truyền năng lượng khe hở giữa B, T, D, B là rất nhỏ và các ổ bi phải đảm bảo không dơ r•o. Nếu mômen của bánh T và B bằng nhau lúc này bánh D quay tự do biến tốc làm việc như khớp nối một chiều. Hình 1-18: Biến tốc thuỷ lực- Hộp số dùng trong cần trục 1.5. Nối trục và ly hợp 61
  23. Khớp nối dùng để nối các trục hoặc các chi tiết máy khác với nhau. Ngoài khớp nối còn đựơc dùng làm một số công việc khác nhau như: Đóng mở cơ cấu, giảm tải, ngăn ngừa quá tải, điều chỉnh tốc độ Theo công dụng có thể chia khớp nối ra làm hai loại lớn: - Nối trục: dùng để nối cố định các trục. chỉ khi nào dừng máy, mới tháo các trục dời nhau. - Ly hợp: dùng để nối hoặc tách các trục (hoặc các chi tiết máy quay bất kì lúc nào). 1.5.1 Nối trục chặt Dùng để nối cứng các trục có đường tâm cùng nằm trên một đường và không di chuyển tương đối với nhau. 1. Nối trục ống Cấu tạo: Hình 1-19: Nối trục ống. 1,2. Trục; 3. ống lồng; 4. Then (chốt); Nối trục là một ống (bằng gang hoặc thép), lồng vào đoạn cuối của hai trục và lắp với trục bằng then (hình 1-19a) hoặc bằng chốt (hình 1-19b). * Ưu điểm: - Chế tạo đơn giản. - Kích thước đường kính nhỏ. * Nhược điểm: - Lắp ghép khó. *Phạm vi sử dụng: Nối trục ống chỉ dùng để nối các trục có đường kính ? 60?70mm. 2. Nối trục ống hai nửa (ống bổ đôi) *Cấu tạo Hình 1-20: Nối trục ống 2 nửa. 62
  24. 1, 2. Hai nửa nối trục; 3. Bulông; *Ưu điểm. - Tháo lắp dễ hơn nối trục ống. * Nhược điểm. - Khó cân bằng khớp nối. *Phạm vi sử dụng: Nối trục hai nửa dùng để nối các trục có chiều dài lớn. 3. Nối trục đĩa ( nối trục mặt bích). a. Cấu tạo. Hình 1-21 Nối trục đĩa. 1, 2. Đĩa nối; 3. Bulông; b. Ưu điểm: - Cấu tạo đơn giản. - Kích thước không lớn lắm. c. Nhược điểm: - Lắp ghép đòi hỏi sự chính xác cao. d. Phạm vi sử dụng: Nối trục đĩa được dùng để nối các trục đòi hỏi phải có yêu cầu về vị trí tương đối giữa các trục đòi hỏi sự chính xác cao. 1.5.2 Các loại nối trục đàn hồi. Nối trục đàn hồi có nhiều loại: nối trục lò xoắn ốc trụ, nối trục răng lò xo nối trục chốt đàn hồi và nối trục vỏ đàn hồi. Nối trục đàn hồi dùng để nối các trục trong máy làm việc có va đập nhiều. + Đặc điểm, nối trục đàn hồi có khả năng: - Giảm được va đập và chấn động. - Bù lại độ lệch trục. - Đề phòng cộng hưởng do dao động xoắn gây nên. 1. Kết cấu nối trục: Hình 1-22: Cấu tạo khớp nối trục đàn hồi 1. Bán khớp phía động cơ; 2. Bán khớp phía hộp giảm tốc; 3. Bulông đai ốc; 63
  25. 4. Vòng Đàn hồi; 5. Bulông khớp nối; 2. Công dụng: Dùng ghép nối giữa hai trục quay và truyền mômen xoắn giữa chúng. 3. Ưu điểm: Dễ chế tạo, giá thành rẻ, kết cấu đơn giản. - Dễ thay tháo trong quá trình sửa chữa. - Có thể bù độ lệch dọc trục nhờ sự di chuyển tương đối giữa vòng đàn hồi và nửa gối trục. - Có thể bù dộ lệch tâm và độ lệch góc nhờ sự biến dạng nén của vòng đàn hồi. Độ lệch dọc trục cho phép ?a = 1?5mm. Độ lệch tâm cho phép ?r = 0,3? 0,6mm. Độ lệch góc tối đa ?? 1?. Hình 1-23: Sai lệch độ đồng tâm 4. Nhược điểm: - Chỉ truyền được mômen xoắn nhỏ và trung bình,vận tốc vòng từ 700 ? 1500 vòng/phút. - Vòng đàn hồi nhanh bị mòn hỏng. - Trong quá trình làm việc năng lượng bị mất đi một phần do sự biến dạng của vòng đàn hồi. 1.5.3 Nối trục chữ thập a. Kết cấu: Hình 1-24: Nối trục chữ thập 1. Trục thứ cấp hộp giảm tốc; 2. Bán khớp phía giảm tốc; 3. Chữ thập trung gian; 4. Bán khớp phía rulô chủ động;5. Trục rulô chủ động; 6. Then; b. Công dụng Dùng ghép nối giữa hai trục chuyển động quay, truyền mômen xoắn giữa chúng. Khớp nối chữ thập thường dùng trong các bộ truyền có vận tốc nhỏ, khả năng truyền mômen xoắn lớn. c. ưu điểm: - Khả năng truyền mômen xoắn rất lớn. 64
  26. - Khả năng bù độ lệch dọc trục, độ lệch theo phương ngang, lệch góc. - Dễ lắp ráp, căn tâm. - Độ bền của nối trục cao. d. Nhược điểm: - Mất mát công suất truyền động do bù các sai lệch trong quá trình lắp ráp, căn tâm. - Công nghệ chế tạo phức tạp. - Khó lắp ráp trong quá trình sửa chữa. - Chỉ sử dụng trong những bộ truyền có vận tốc nhỏ. 1.5.4 Ly hợp ăn khớp a. Kết cấu (Hình 1-25) Ly hợp ăn khớp làm việc dựa trên sự ăn khớp giữa các vấu hoặc các răng của nửa ly hợp. Nửa ly hợp (1) lắp chặt trên đoạn cuối của trục (3) nửa ly hợp (2) lắp trượt trên đoạn cuối của trục (4) nhờ then hoặc then hoa. b. Ưu điểm - Kích thước nhỏ. - Không có chuyển động quay tương đối giữa hai trục. c. Nhược điểm - Khi nối hai trục có vận tốc chênh lệch nhiều sẽ sinh ra va đập mạnh thậm chí có thể phá hỏng ly hợp. Hình 1-25. Cấu tạo một loại ly hợp ăn khớp : 1,2. Hai nửa ly hợp; 3,4. Hai trục; 5. R•nh tay gạt; d. Phạm vi sử dụng - Không nên dùng ly hợp vấu trong trường hợp. - Cần đóng cơ cấu khi có tải. - Vận tốc tương đối giữa hai trục lớn . 1.5.5 Ly hợp ma sát a. Kết cấu Ly hợp ma sát truyền mô men xoắn nhờ lực ma sát sinh ra trên bề mặt tiếp xúc giữa các nửa ly hợp. Theo hình dáng bề mặt ma sát thì ly hợp ma sát có 3 loại: ly hợp đĩa, ly hợp con và ly hợp trục ma sát . b. Ưu nhược điểm + Ưu điểm: - Cho phép đóng ly hợp bất cứ lúc nào, dù vận tốc giữa hai trục chênh lệch nhiều. - Đóng ly hợp êm không có va đập. 65
  27. - Truyền mô men xoắn lớn. Hình 1- 26. Ly hợp đĩa ma sát. 1. Đĩa cố định trên trục; 2. Đĩa di động trên trục; 3. R•nh lắp tay gạt; c. Phạm vi sử dụng Ly hợp đĩa ma sát được sử dụng rộng r•i trong nhiều loại máy nâng. 1.6 Bộ phận phanh h•m Phanh h•m dùng để dừng chuyển động hoặc hạn chế tốc độ trên các cơ cấu máy nâng chuyển. Ví dụ: Trong cơ cấu nâng hàng, phanh dừng chuyển động nâng giữ vật ở trạng thái treo hoặc hạn chế tốc độ hạ vật. Trong cơ cấu di chuyển và cơ cấu quay, phanh dừng chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay cơ cấu. Theo công dụng, cấu tạo, nguyên tắc điều khiển phanh được chia ra làm các loại. Sau đây là một số loại phanh h•m thường dùng : 1.6.1 Khoá dừng bánh cóc a. Cấu tạo Hình 1-27: Sơ đồ cấu tạo bánh cóc h•m 1. Trục lắp cóc h•m; 2. Cóc h•m; 3. Bánh cóc; 4. Trục bánh cóc; 5. Tay quay; 6. Bánh răng; 7. Đĩa; Bánh cóc 3 (có dạng răng không đối xứng) được lắp then với trục. Cóc h•m (2) được lắp lỏng trên chốt (1). Chốt (1) được cố định với vỏ máy. Khi cóc h•m bố trí phía trên bánh cóc (Hình 1-27) thì do trọng lượng bản thân, cóc h•m luôn có xu hướng tỳ vào răng bánh cóc. Nếu cóc h•m bố trí ở phía dưới hoặc phía bên cạnh bánh cóc thì phải có thêm lò xo để ép cóc h•m luôn tỳ vào bánh cóc. Bánh cóc có thể lắp đặt ở bất kỳ trục nào của cơ cấu nâng hàng. An toàn nhất là đặt ngay trên trục tang. Trường hợp mô men của trục tang quá lớn thì bánh cóc phải đặt ở trục thứ nhất để cơ cấu bánh cóc nhỏ gọn. b. Nguyên lý h•m Khoá dừng bánh cóc chỉ cho phép bánh cóc quay theo chiều nâng hàng. Muốn cho bánh cóc quay theo chiều hạ hàng phải cho cóc h•m sang vị trí không ăn khớp với bánh cóc. 66
  28. c. Ưu nhược điểm - Ưu điểm: Kết cấu đơn giản. - Nhược điểm: Độ an toàn thấp. d. Công dụng và phạm vi sử dụng Khoá dừng bánh cóc là loại phanh h•m có cấu tạo đơn giản được dùng để giữ vật ở trạng thái treo. Loại này được dùng ở các máy nâng đơn giản dẫn động bằng tay như: kích răng, tời tay. 1.6.2 Khoá dừng con lăn a. Cấu tạo Hình 1-28: Cấu tạo khoá dừng con lăn 1. Vỏ cố định; 2. Con lăn; 3. Lò xo; 4. Trục; 5. Bạc; b. Nguyên lý h•m Khi trục 4 quay ngược chiều kim đồng hồ theo chiều nâng vật thì con lăn 2 không bị kẹt vào khe giữa bạc 5 và vỏ 1 do đó bạc 5 cùng với trục 4 vẫn quay được tự do, không ảnh hưởng tới quá trình nâng vật. Khi trục 4 có xu hướng quay cùng chiều kim đồng hồ theo chiều hạ vật thì lập tức các con lăn 2 bị dồn vào khe bạc 5 và vỏ 1 kẹp cứng luôn trong đó làm cho bạc 5 cùng trục 4 dừng lại ở tư thế treo. c. Công dụng và phạm vi sử dụng Khoá dừng con lăn được dùng để giữ vật nâng ở trạng thái treo, nó được vận dụng kết hợp với phanh trong một máy trục. 1.6.3 Phanh má 1.6.3.1. Phanh một má Phanh một má là loại phanh có kết cấu đơn giản, có loại dùng làm dừng, có loại dùng điều chỉnh tốc độ. Phanh một má thường được dùng trong các loại tời và cơ cấu máy truyền động điện độc lập. a. Cấu tạo Hình 1-29: Sơ đồ phanh một má 1. Bánh phanh; 2. Má phanh; 3. Tay đòn; Bánh phanh 1 đúc bằng thép được hàn cố định trên trục cơ cấu nâng. Má phanh 2 liên kết với tay đòn 3 (thường liên kết với bản lề). Vật liệu làm má phanh là: thép, gang, gỗ và amiang. 67
  29. b. Nguyên lý phanh h•m Để phanh thực hiện quá trình giữ vật nâng hay hạn chế tốc độ, ta phải động lên đầu tay đòn 3 một lực P để ép má phanh 1 sao cho mô men phanh lớn hơn mô men xoắn trên trục đặt cơ cấu phanh. c. Ưu và nhược điểm + Ưu điểm: Kết cấu đơn giản. + Nhược điểm: lực một phía làm cho trục bị uốn và tăng phản lực ổ trục. 1.6.3.2. Phanh hai má Phanh hai má có thể dùng như hai phanh một má được ghép với nhau bởi cơ cấu dặc biệt, đảm bảo ép hay nhả đồng thời hai má phanh với bánh phanh. Có nhiều loại phanh hai má, Phổ biến hiện nay trong các máy trục là loại phanh hai má với nam châm điện. a. Cấu tạo Gồm: Hình 1-30: Sơ đồ nguyên lý phanh 2 má 1. Má phanh; 2. Bánh phanh; 3. Cơ cấu tay đòn; 4. Nam châm điện; 5. Đối trọng; b. Nguyên lý truyền động Khi đóng điện vào động cơ của cơ cấu thì cuộn cảm 4 của nam châm cũng có điện, nó hút phần ứng nam châm điện đẩy cần 3 về phía trái đồng thời kéo đẩy 2 má phanh đỡ 1 tách ra khỏi bánh phanh 2. c. Ưu nhược điểm + Ưu điểm: - Không làm cho trục của hai má phanh bị uốn - Đóng mở phanh nhanh, nhẹ, độ tin cậy cao. + Nhược điểm: - Khi cần mô men mở phanh lớn thì giá thành nam châm phanh hai má với nam châm điện hành trình ngắn được dùng trên các cơ cấu nâng có mô men h•m không lớn. - Trong máy nâng người ta dùng phanh hai má có cần đẩy điện. 1.6.4 Phanh đai 1.6.4.1. Phanh đai đơn giản a. Cấu tạo 68
  30. Hình 1-31. Sơ đồ cấu tạo phanh đai 1. Trống phanh; 2. Đai phanh; 3. Cơ cấu tay đòn; 4. Đối trọng b. Nguyên lý phanh Dưới tác dụng của đối trọng (4) ở đầu cần phanh (3), nhờ liên kết giữa phanh hai với cần phanh (3), đai (2) ôm sát bánh phanh (1) thực hiện quá trình phanh. c. Ưu nhược điểm *Ưu điểm: Kết cấu đơn giản. Thực hiện quá trình phanh nhanh, có tác dụng phanh theo một chiều. *Nhược điểm: Khi bánh phanh đổi chiều quay đòi hỏi phải tạo lực căng đai trên nhánh cuốn T rất lớn, kết cấu sẽ phức tạp. Phanh đai đơn giản được sử dụng trong các cơ cấu di chuyển, cơ cấu nâng chỉ làm việc một chiều. 1.6.4.2. Phanh đai hai chiều - Khác với phanh đai một chiều, phanh đai hai chiều có mô men phanh (MPH) đổi chiều. có nhiều loại phanh đai hai chiều khác nhau, dưới đây là một loại phanh hai chiều thường mở được sử dụng rất nhiều trong các loại cân trục tự hành như: cần trục xích, cần trục ô tô. a. Sơ đồ cấu tạo: Gồm: a) b) Hình 1-32: Sơ đồ phanh 2 chiều. 1. Tay đòn; 2,6. Lò xo; 3. ống tựa; 4, 8. Đai phanh; 5. Bulông; 7. Đai ốc; 9.Bản lề; 10.Cần đk b. Nguyên lý phanh Khi kéo cần điều khiển 10, thông qua tay đòn 1, lò xo 2 ép lại làm cho đai phanh ôm sát vào bánh phanh như (hình 1-32b). c. Ưu nhược điểm * Ưu điểm: Khắc phục được nhược điểm của phanh đai đơn giản. Phanh êm. * Nhược điểm: Lực đóng phanh lớn gấp nhiều lần so với phanh đai đơn giản vì vậy khi chiều của mô men phanh (MPH ) trong cơ cấu không thay đổi không nên dùng loại phanh này. 1.6.5 Phanh nón và phanh đĩa Trong một số máy nâng như pa lăng điện, để có kết cấu gọn người ta dùng phanh nón hoăc phanh đĩa. đặc điểm của phanh này là tạo lực nên mô men phanh dựng dọc theo trục. 1.6.5.1. Phanh nón a. Cấu tạo 69
  31. Hình 1-33. Sơ đồ cấu tạo phanh nón. 1.Trục; 2. Bánh nón cố định; 3. Bánh nón di động; Bánh nón di động 3 được lắp then (hoặc then hoa) với trục 1, Bánh nón cố định 2 được lắp lỏng với trục 1. Mặt làm việc của phanh là mặt nón. Để tăng ma sát, bề mặt nón được bọc lớp amiăng. Cơ cấu cần gạt đươc kẹp vào r•nh của bánh nón di động 3. b. Nguyên lý phanh Đóng phanh: Khi càng gạt đẩy bánh nón 3 dịch chuyển dọc trục về phía nón 2 cho tới khi hai mặt nón tiếp xúc nhau, lúc này ma sát giữa hai bề mặt do lực chiều trục sinh ra sẽ tạo lên mô men cần thiết để đóng phanh. Mở phanh: Muốn mở phanh, chỉ cần gạt cần gạt để bánh nón 3 tách khỏi bánh nón 2. 1.6.5.2. Phanh đĩa a. Cấu tạo Phanh đĩa là trường hợp đặc biệt của phanh nón khi góc ? = 900. Mặt làm việc của phanh không phải là mặt nón mà là mặt phẳng. Gồm: b. Nguyên lý phanh Tương tự như phanh nón, để giảm bớt lực làm việc ( lực đóng phanh) người ta sử dụng phanh nhiều đĩa. Hình 1-34: Sơ đồ phanh đĩa 1. Trục; 2. Đĩa cố định; 3. Đĩa di động; c. Ưu nhược điểm: * Ưu điểm: phanh nón và phanh đĩa có ưu điểm: - Độ tin cậy cao. Kết cấu gọn + Nhược điểm: Trong quá trình làm việc mặt tiếp xúc mòn không đều. 1.6.6 Phanh điện thuỷ lực a. Sơ đồ cấu tạo Hệ thống phanh h•m: Phanh kiểu hai má, điện thuỷ lực ký hiệu TE50 – T2. - Mô men phanh: M = 320 N.m. Hành trình cần đẩy: H = 50 mm. 70
  32. - Đường kính bánh phanh D = 300mm. Khe hở điều chỉnh ? = 0,7mm. Hình 1-35. Sơ đồ cấu tạo phanh điện thuỷ lực 1. Bầu phanh; 2. Khung phanh; 3. Khớp bản lề; 4. Lò xo phanh; 5. Ty Phanh; 6. Đai ốc điều chỉnh guốc phanh; 7. Giá phanh; 8. Guốc phanh và má phanh; 9. Bulông chỉnh giá phanh; 10. Chân đế; 11. Trống phanh; 12. Đai ốc chỉnh lực phanh; b. Nguyên lý hoạt động Đây là loại phanh thường đóng. Khi động cơ làm việc, đồng thời động cơ phanh cũng làm việc. Làm quay cánh bơm ly tâm cánh thẳng. Bơm này làm việc bơm dầu vào xi lanh và đẩy piston đi lên. Kéo theo cần đẩy lắp trên nó cũng đi lên. Cần đẩy đi lên đẩy khớp bản lề 3 chuyển động lên trên. Đẩy ty phanh 5 làm cho hai giá phanh 7 đẩy ra hai phía nó mang theo guốc phanh và má phanh tách khỏi trống phanh lúc này phanh đ• được mở. Khi động cơ ngừng làm việc thì động cơ phanh dừng lại, bơm thuỷ lực ngừng làm việc, dưới sự tác dụng của lực đàn hồi do lò xo 4 tác động lên khớp bản lề 3 và kéo khớp này đi xuống. Khi khớp bản lề 3 đi xuống kéo theo ty phanh 5 chuyển động làm cho 2 giá phanh 7 mang theo guốc phanh và má phanh 8 ép chặt vào trống phanh 11, giữ cho trống phanh đứng yên. Lúc này phanh đ• đóng. c. Hiệu chỉnh phanh - Khe hở giữa má phanh và trống phanh ? = 0,4 ? 0,7 mm. - Để điều chỉnh khe hở phanh người ta điều chỉnh đai ốc 6. Để điều chỉnh lực phanh người ta điều chỉnh đai ốc 12. Để tăng lực phanh người ta vặn đai ốc 12 vào đồng nghĩa với việc tăng lực đàn hồi của lò xo 4. Để giảm lực phanh ta làm ngược lại. 1.7. Cơ cấu đảo chiều 1.7.1 Tác dụng Cơ cấu đảo chiều dùng để đào chiều quay cho bàn quay và chiều chuyển động của cơ cấu di chuyển. Trên cần trục cơ cấu này còn làm nhiệm vụ đảo chiều quay cho tời. 1.7.2 Cấu tạo (hình 1-36) Gồm hai bánh răng côn 22 lắp trên trục bằng ổ bi và hai ly hợp ma sát hai mặt côn. Ly hợp ma sát hai mặt côn gồm: Bánh đai 24 lắp trên trục bằng 71
  33. then, lò xo phản hồi 13 đẩy bánh đai 24 về bên trái tách khỏi guốc ma sát 23, guốc 23 lắp với đĩa 14 bằng các bulông, đĩa 14 lắp chặt với bánh răng côn 22. Đóng ly hợp ma sát nhờ xilanh khí nén lắp bằng ren ở đầu trục 25 và quay cùng với trục. Piston của xilanh khí nén thông qua cần đẩy 1, chốt 12 tỳ lên bánh đai 24. Trục 25 quay trên hai ổ bi đũa trên hai gối đỡ. Ngoài ra trên trục còn có đĩa xích bốn hàng 5 của giảm tốc xích, bánh răng 6 lắp với trục bằng then để truyền chuyển động cho tời cần và tời chính. Trên tấm kẹp 11 có các bulông để điều chỉnh ly hợp. 1.7.3. Nguyên lý làm việc - Khi cấp khí nén vào xilanh, do áp lực của khí nén đẩy piston qua cần đẩy 1 và chốt 12 ép bánh đai 24 vào guốc ma sát 23, lò xo phản hồi 13 bị nén lại. Nhờ lực ma sát động lực từ trục qua bánh đai – guốc ma sát - đĩa 14 – bánh răng côn 22. Nhơư vậy khi đóng ly hợp ma sát bên trái hoặc bên phải sẽ làm quay một trong hai bánh răng côn 22 thơường xuyên ăn khớp với bánh 72
  34. răng côn thứ 3 trên đầu trục đứng, qua hộp giảm tốc đến cơ cấu quay bàn quay hoặc cơ cấu di chuyển. Khi đóng ly hợp ma sát bên trái thì máy xúc lùi, bàn quay quay phải. Khi đóng ly hợp ma sát bên phải thì máy xúc tiến, bàn quay quay trái. - Khi ngừng cấp khí nén vào xilanh thì ly hợp ma sát đơược mở ra nhờ lò xo phản hồi 13, bánh đai, cần đẩy và piston trở về vị trí ban đầu. CHƯƠNG 2. các chi tiết của bộ phận mang tải 2.1. Các chi tiết của bộ phận mang tải 2.1.1 Dây cáp. a. Công dụng Trong cần trục, cáp thép dùng để nâng hạ vật, neo cần và nâng hạ cần, chằng buộc vật nâng trên móc treo b. Cấu tạo Cáp thép được bện từ một số dẻ quanh lõi. Mỗi dẻ lại được bện từ nhưng sợi thép có đường kính: 0,2?2 mm (có loại tới 5mm) - Giới hạn bền kéo: 130?250 Kg/mm2. Hình 2-1 2.1.2. Phân loại a. Phân loại theo cách bện - Bện ngược chiều Hình 2 - 2 Chiều bện các sợi và chiều bện các dẻ ngược nhau Đặc điểm: cứng, khó sổ tung, ít bị xoắn khi 1 đầu cáp ở trạng thái tự do, độ cứng lớn, tuổi thọ không cao. Được dùng nhiều trong các loại cần trục, đặc biệt là khi sử dụng để nâng gầu ngoạm. - Bện cùng chiều Hình 2 - 3. 73
  35. Chiều bện các sợi và chiều bện các dẻ cùng chiều nhau Đặc điểm: các sợi thép tiếp xúc nhau tương đối tốt, loại cáp này mềm có tuổi thọ cao song dễ bị bung và có xu hướng xoắn lại nhất là khi treo vật trên một sợi cáp Được dùng nâng vật theo hướng trong các loại thang nâng, tời kéo - Bện hỗn hợp. Hình 2-4. Chiều bện các sợi ở 2 dẻ kề nhau ngược chiều nhau. Đặc điểm: loại cáp này có ưu điểm của cả hai loại trên nhưng khó chế tạo. ít dùng. b. Theo lớp bện Hình 2-5 Cáp bện đơn do nhiều sợi cáp bện quanh 1 lõi, loại này có độ cứng lớn nên thường dùng đẻ treo buộc. Loại cáp có lớp bọc kín bên ngoài có ưu điểm là bề mặt trơn, chịu tải trọng xô ngang và chống gỉ tốt nên được dùng làm cáp treo chịu tải trong cần trục. Cáp bện kép (cáp bện 2 lớp) gồm các dánh lá cáp bện đơn và các dánh được bện quanh một lõi. Cáp bện kép (cáp bện ba lớp) gồm các cáp bện kép, được coi là dánh, bện quanh một lõi một lần nữa do có nhiều lõi nên cáp bện 3 lớp mềm hơn cáp bện kép song chế tạo phức tạp giá thành cao và các sợi thép quá bé dễ bị đứt do mòn, thường được dùng trong các thiết bị phục vụ cho công tác lắp dựng cần trục. c. Phân loại theo lõi - Lõi đay tẩm dầu: cáp mềm, dễ uốn khi làm việc dầu ở lõi ngấm ra bôi trơn và chống rỉ cho cáp. Cáp lõi đay tẩm dầu được dùng nhiều để làm kéo trong các máy nâng làm việc ở điều kiện nhiệt độ và độ ẩm bình thường. - Lõi thép: làm cáp cứng, nặng nhưng không chịu được lực kéo, nén, chịu nhiệt độ và áp lực lớn; cáp lõi thép được dùng nhiều ở nơi có độ ẩm cao. - Lõi Amiăng: cáp lõi amiăng chịu được nhiệt cao. Giá thành đắt nên chỉ dùng ở nơi có nhiệt độ: lò luyện, lò đúc, rèn 74
  36. 4. Phân loại theo số sợi: Trong máy trục thường dùng 3 loại cáp chủ yếu: 6*19+1, 6*37+1, 6*61+1. - Số thứ nhất biểu thị số rẻ trong cáp thép. - Số thứ hai biểu thị số sợi trong một rẻ cáp. - Số thứ ba biểu thị số lõi trong cáp thép. Với cùng đường kính dây cáp, cùng chiều bện và cùng loại lõi thì. * Cáp 6*19+1: cứng, chịu mòn nên dùng chằng néo. * Cáp 6*37+1: mềm, chịu uốn dung làm dây buộc, treo, kéo trong tổ múp và trong máy trục. * Cáp 6*61+1: mềm, chịu uốn hơn cáp 6*37+1 nhưng giá thành đắt nên chỉ dùng trong điều kiện làm việc thường xuyên chịu uốn như làm dây kéo khi tổ múp kết hợp với tời và dùng nhiều trong máy trục. 2.1.3 Tính chọn đường kính cáp Khi làm việc cáp thép phải chịu lực kéo, ngoài ra cáp còn phải chịu các lực uốn, dập, xoắn tuỳ theo tính chất công việc. Để đơn giản người ta tính cáp theo lực kéo. a. Công thức Lực kéo dây cáp thép được tính theo công thức. (2-1) Trong đó : Smax lực kéo lớn nhất tác dụng lên cáp (N, KG, tấn) Sd lực kéo đứt dây cáp (N, KG,tấn) Sơd được xác định từ thực nghiệm cho sẵn trong tiêu chuẩn kỹ thuật của cáp thép (bảng 2 - 2, 2 - 3, 2 - 4) Kat hệ số an toàn của cáp thép Kat được xác định bằng thực nghiệm cho sẵn theo bảng (2-1) Bảng (2-1) Hệ số an toàn cho phép của dây cáp thép (TCVN 4244-86) Công dụng của cáp Dạng dẫn động và chế độ làm việc Hệ số an toàn (Kat) Nâng cần và nâng tải - Tay - Máy + Nhẹ + Trung bình + Nặng4 5 5.5 6 Giàng cần 3.5 Giữ cột của. - Thiết bị nâng hoạt động thường xuyên - Thiết bị nâng hoạt động dưới 1 năm 3.5 3.0 75
  37. Cáp ray của máy trục cáp - Hoạt động thường xuyên - Hoạt động dưới 1 năm 3.5 3.0 Cáp kéo xe 4.0 Cáp dùng lắp ráp thiết bị nâng 4.0 Cáp nâng người 9.0 b. Ví dụ Dùng tời điện để kéo một khối máy nặng 1 tấn. Cáp loại 6*19 giới hạn bền kéo là 160KG/mm2 ơ chọn đường kính dây cáp. Giải. - Lực kéo đứt dây cáp xác định theo công thức. Sd ?Smax.Kat Smax : là trọng lượng của khối máy Kat chọn ở bảng (2-1) theo bài ra với dạng dẫn động bằng máy chế độ làm việc trung bình vậy chọn Kat =5,5 thay giá trị Smax, Kat vào công thức ta có Sd ? 1000*5,5 = 5500 kg Tra bảng tiêu chuẩn kỹ thuật dây cáp 6*19 ( bảng ) [?]bk = 160kg/mm2 với Sd = 5960 kg cáp có đường kính d=11.0mm Vậy chọn cáp có d =11 mm để kéo khối máy được an toàn. 2.1.4 Tuổi thọ dây cáp, tiêu chuẩn loại bỏ cáp a. Tuổi thọ dây cáp Với những tính chất công việc khác nhau, tuổi thọ của dây cáp dao động trong phạm vi rất rộng; từ vài tháng đến nhiều năm hay từ vài trục đến vài trăm ngàn lần uốn qua uốn lại ở ròng rọc, tuy vậy bằng cách tính toán gần đúng tuổi thọ của cáp người ta cũng phân ra làm hai nhóm: -ở chế độ làm việc nhẹ tuổi thọ của dây cáp không ít hơn 3 năm. 76
  38. -ở chế độ làm việc nặng tuổi thọ không ít hơn 0.5?1 năm. b. Tiêu chuẩn loại bỏ cáp Khi dây cáp thép đang dùng có sợi đứt, gỉ, mòn thì không có nghĩa là phải thay ngay cáp mới. Cáp được tiếp tục sử dụng hay loại bỏ được quy định trong tiêu chuẩn việt nam TCVN 4244-86 (bảng 2-5, 2-6) Bảng (2-5) Tiêu chuẩn loại bỏ cáp theo số sợi đứt Hệ số an toàn ban đầu của cáp Loại dây cáp 6x19 6x37 6x61 Bện Bện Bện Ngược Xuôi Ngược Xuôi Ngược Xuôi Số sợi đứt cho phép lớn nhất trên một bước bện ?6 12 6 22 11 36 18 6?7 14 7 26 13 38 19 >7 16 8 30 15 40 20 * Cáp kết cấu thông thường khi có sự cố sợi đứt trên một bước bện lớn hơn giá trị cho ở bảng (2-5) phải loại bỏ * Cáp kết cấu phối hợp cũng được xác định theo tiêu chuẩn loại bỏ bảng (2-5) nhưng phải quy đổi số sơị đứt theo quy ước - Sợi nhỏ đứt là 1. - Sợi nhỏ đứt là 1,7. * Cáp của những thiết bị nâng dùng để nâng người, vận chuyển kim loại nóng chảy, kim loại nóng, chất nổ, chất rễ cháy, và chất độc phải loại bỏ khi số sợi cáp trên một bước bện bằng một nửa số sợi dứt ở bảng (2-5). * Khi cáp bị mòn hoặc gỉ ở mặt ngoài thì số sợi đứt để loại bỏ cáp tiêu chuẩn ở bảng (2-6). Bảng( 2-6) Tiêu chuẩn loại bỏ cáp theo độ mòn. Độ giảm đường kính các sợi do bị mòn gỉ so với đường kính ban đầu % Loại dây cáp 6x19 6x37 6x61 Số sợi bị đứt trên một bước bện Ngược Xuôi Ngược Xuôi Ngược Xuôi 10 10 5 18 9 30 15 20 8 4 15 8 25 12 30 6 3 11 6 18 9 (*) Đo đường kính cáp: Đo theo phương dẻ cáp và phương có đường kính lớn nhất. 2.2.Các thiết bị kẹp cáp, tang cuốn cáp, pu ly và móc treo tải 2.2.1 Thết bị kẹp cáp Cáp dễ gẫy nên không thể móc cáp trực tiếp hoặc cột trực tiếp vào hàng. Thường qua thiết bị kẹp cáp để đảm bảo tuổi thọ cho cáp. 2.2.1.1 Khoá thường dùng (kẹp cáp) Hình (2-6). Chú ý: - Khi kẹp, đầu cáp ngắn đặt về phía thân chính - Xiết chặt đai ốc cho đến khi cáp bị nén vào 1/3 đường kính 77
  39. - Trong khi sử dụng phải thường xuyên kiểm tra độ chặt của đai ốc Hình 2- 6: 2.2.1.2 Khoá nêm Khoá nêm dùng trong trường hợp: - Cần thay đổi độ dài của dây - Cần thao tác nhanh. Hình 2-7 Ngoài các phương pháp khoá kẹp trên, người ta còn dùng bộ nối chuyên dùng đúc bằng hợp kim chì hoặc kẽm. Chú ý: Số lượng khoá, kẹp cáp phụ thuộc đường kính dây cáp nhưng không được ít hơn 3 (xem bảng 2-7). Khoảng cách giữa các khoá cáp và khoảng cách từ đầu cáp đến khoá cáp gần nhất phải ? 6d (d là đường kính dây cáp). Bảng (2-7) Số lượng khoá cáp và khoảng cách giữa chúng. Đường kính dây cáp (mm) 8.8 13 15.5 17.5 19.5 22 24 26 28 35 Số lượng khoá 3 3 3 3 4 4 5 5 5 7 Khoảng cách (mm) 100 100 100 120 125 140 150 160 180 230 2.2.1.3. Tết cáp a. Tết vòng khuyên 78
  40. Hình 2-8; Tết vòng khuyên Đầu cáp được rỡ ra rồi lồng bện vào các rẻ của dây cáp để tạo thành vòng khuyên. - Chiều dài đoạn lồng L ? 40d (d là đường kính dây) - Cáp tết vòng khuyên được dùng làm quanh treo cẩu móc hàng, dùng để buộc dây chằng néo. b. Tết nối thẳng Hình 2-9: Tết cáp nối thẳng Hai đầu dây cáp được dỡ ra (hình 2-9) rồi lồng bện vào nhau (với điều kiện có cùng cấu tạo và đường kính) chiều dài đoạn nối ? 40d. Nối cáp. Nối cáp Tên nút Công dụng Nút giao nhau Nối tạm thời đầu dây vào khuyết cáp Nút dẹt 79
  41. Nối tạm thời đầu dây cáp to vào khuyết cáp Nút móc câu Nối tạm thời đầu dây vào khuyết cáp Nút luồn Tháo nhanh 80
  42. Nút vòng Nối hai đầu dây có đường kính lớn 4. Những điểm chú ý khi sử dụng cáp * Khi cuộn hoặc tháo cáp, để cáp không bị g•y khúc tạo thành nếp cần phải: + Đặt trống cuộn cáp trên giá trục quay. + Nếu không có cuộn trống cuộn cáp hoặc không có giá quay phải lăn cuộn cáp trên mặt đất. - Khi chuyển cáp sang trống mới, phải đảm bảo để hai trống quay cùng chiều - Khi cáp đi qua puly hoặc quấn vào trống quay tuỳ theo chế độ làm việc đường kính puly (Dp), trống quay (Dr) phải thoả m•n: D ? (16-30)d. * Khi nối cáp + Tránh buộc cáp vào chỗ cạnh sắc, trường hợp không có chỗ buộc nào khác thì lót. - Tuyệt đối không vắt dây cáp qua dây dẫn điện. - Không dùng puly sứt mẻ. - Không uốn cáp thành góc nhọn. - Không đè vật nặng lên cáp. - Thường xuyên lau sạch cáp. + Theo định kỳ, cáp được cọ sạch bôi trơn. + Đối với cáp đang sử dụng thì ít nhất 3 tháng bôi trơn 1 lần, 6 tháng 1 lần bắt buộc phải cọ sạch. + Cáp để trong kho cũng phải cọ sạch và bôi trơn ít nhất là 6 ?12 tháng 1 lần. Cáp phải được bảo quản nơi khô ráo, tránh bụi bẩn. 2.2.2 Tang quấn cáp 2.2.2.1 Công dụng Tang là chi tiết dùng để quấn cáp, biến chuyển động quay thanh chuyển động tịnh tiến và truyền lực dẫn động tới cáp và các chi tiết khác. Hình 2 - 10 2.2.2.2 Phân loại Theo cấu tạo, công dụng và phương pháp chế tạo, tang gồm những loại sau. a. Tang trụ, tang côn và tang có đường kính thay đổi. b. Tang quấn một lớp các và tang quấn nhiều lớp cáp. 81
  43. Khi dùng lượng cáp quấn trên tang lớn, để giảm kích thước tang người ta dùng tang nhiều lớp cáp, số lớp cáp thường không vượt quá năm lớp. tang loại này phải có gờ cao hơn chiều cao của lớp cáp ngoài cùng là 2d cáp trở lên. c. Tang trơn và tang có r•nh: R•ng cáp trên tang có hình xoắn ốc và có tác dụng dẫn các quấn đều lên tang, các vòng các không tiếp xúc với nhau và diện tích tiếp xúc giữa cáp và mặt tang lớn nên cáp lâu mòn hơn. d. Tang đúc và tang hàn: Có thể làm từ gang xám hay thép đúc, chiều dày thành tang thường lấy sơ bộ theo công thức và sau đó kiểm tra độ bền của tang. tang gang đúc: ? = 0.02 Dt + (6 ? 10) mm tang thép đúc: ? = 0.01 Dt + 3 mm Trong cần trục thường được sử dụng loại tang trụ có sẻ r•nh hoặc trơn, quấn một hoặc nhiều lớp cáp. 2.2.2.3. Các yêu cầu kỹ thuật khi sử dụng tang - Đường kính tang quấn cáp phải đảm bảo: Dtg = (?- 1) dc - Chiều dài làm việc của cáp. - Chiều dài tang cuốn cáp. L = ??( Dtg +dc ).n * Trong đó : - Dtg: Đường kính tang cuốn cáp. - dc: Đường kính cáp. - n: Số vòng cáp cuốn trên tang. *Trong đó : H – chiều cao nâng a – Bội suất palăng a.H –lượng cáp quấn trên tang 7,5 vòng cáp gồm: 1,5 vòng cáp để giảm tải trọng tác dụng voà đầu kẹp cáp trên tang, 4 vòng để cố định đầu cáp còn hai vòng thừa dự trữ ở đầu tang. Chú ý: Trong trường hợp khi tời hết cáp thì vẫn phải còn 1,5 vòng cáp trước khi đến chi tiết cố định đầu cáp. +Chiều dài tang quấn n lớp cáp được tính theo công thức: Trong đó ? = 1,1 hệ số xếp cáp không đều. 2.2.3. Puly - Cấu tạo (hình vẽ) Puly được chế tạo bằng gang hay thép, bằng cách hàn hoặc dập. Chiều sâu r•nh h=(1,5?2)dc, độ mở của r•nh b = (2 ?2,5).dc. Góc mở ? = 600 cho phép cáp lệch đến 60 các loại puly có chất dẻo tổng hợp ở r•nh làm tăng tuổi thọ dây cáp. 82
  44. Hình: 2- 11 1. Trục; 2. Thân puly; 3. Bánh puly; 2.2.4. Các loại móc treo tải Thiết bị mang tải dùng nâng vật thông dụng trong máy trục, thường được trang bị 2 loại thiết bị mang vật phổ biến là móc treo, vòng treo dùng để vận chuyển hàng khối, cấu kiện máy móc và gầu ngoạm 2 dây để bốc dỡ vật liệu dời móc treo được sử dụng phổ biến nhất. 2.2.4.1. Các loại móc treo a. Theo hình dạng Gồm móc đơn và móc kép. - Móc đơn (h2-12-a,c): là thiết bị mang vật nặng thông dụng. - Móc kép (h2-12b,d): để mang vật có hình dạng dài, chịu lực đối xứng chịu tải trọng lớn hơn móc đơn. Hình 2-12: Các loại móc treo b. Theo công nghệ chế tạo Gồm móc treo rèn hoặc móc treo dập, móc treo tấm móc treo rèn: khi gia công phải dùng máy ren rập cỡ lớn, tốn nhiều công sức. Xong móc rèn vẫn được sử dụng nhiều vì có độ tin cậy cao và hình dạng tiết diện hợp lý (hình 2- 12a,b). Móc rèn được chế tạo từ thép ít cácbon (thép 20) không được dùng thép có nhiều các bon hoặc gang để chế tạo vì các vật liệu này giòn, đàn hồi kém không đảm bảo an toàn. Móc treo tấm: được chế tạo bằng cách dùng thép tấm CT3 hoặc thép 20 cắt thành hình móc và được ghép bằng định tán hoặc bulông (hình 2-12c,d) loại này làm việc an toàn, dễ phát hiện tấm nứt, chữa sữa và chế tạo đơn giản. 2.2.4.2. Hộp móc treo a. Hộp móc treo một dây cáp. 83
  45. Hình 2-13: Hộp móc cáp treo bằng một dây cáp 1. Móc; 2. Chặn chống tuột cáp; 3. Thân móc; 4. Cáp; Hộp treo cáp bằng một dây cáp thường dùng làm móc phụ của cơ cấu nâng phụ có tải trọng nâng nhỏ, đầu móc và thanh treo xỏ qua cáp dầm đỡ ngang và được bắt chặt với đế đai ốc. Các dầm đỡ ngang được đặt trong thân hộp thẳng đứng. Thân móc ngoài chức năng nối móc với thanh treo cáp còn đóng vai trò một vật nặng để hạ móc treo được nhanh. Thân móc gồm nửa lắp với nhau bằng 6 bu lông. b. Hộp móc treo bằng nhiều nhánh cáp. Hộp móc treo nhiều nhánh cáp thường dùng làm móc chính mắc với tổ múp nâng hạ vật. Đầu móc cũng được liên kết với dầm ngang 3 qua đai ốc 4 cho phép móc có thể quay quanh trục thẳng đứng, tải trọng treo trên móc sẽ tỳ lên dầm ngang 3 bằng đai ốc 4 và ổ bi chặn 13. Hai đầu dầm ngang 3 liên kết với tấm móc treo 5, phía trên của tấm treo cũng liên kết với một hoặc nhiều trục 10, trên trục lắp cáp puli 8 của múp nâng vật với các ổ bi đỡ 15. Hình 2-14: Hộp móc cáp treo bằng nhiều nhánh cáp 2.3 Ròng rọc (múp) 2.3.1. Công dụng - Dùng để chuyển hướng dây cáp khi nâng, hạ di chuyển vật nặng - Giảm lực kéo cho dây cáp. - Tăng tốc độ nâng. 2.3.2. Cấu tạo. Múp có nhiều loại, với số lượng puly và tải trọng khác nhau (h2-15) kiểu múp đơn (múp 1 puly) thường dùng để dẫn hướng khi nâng chuyển những vật nhỏ. 84
  46. Hình 2-15 : Ròng rọc và sơ đồ ròng rọc 1. Móc treo; 2. Thân; 3. Trục; 4. Má ; 5. Puly; 6. Bulông; Để puly quay trơn nhẹ, lỗ puly được lắp bạc bằng đồng thanh hoặc gang, múp phải làm việc thường xuyên chịu tải trọng lớn thì dùng ổ lăn thay cho bạc khi cần nâng chuyển những vật có tải trọng, người ta sử dụng các loại có nhiều puly (hình 2-15) giới thiệu một số loại múp nhiều puly, trong một múp được lắp trên cùng một trục, múp có móc như (h2-16) thường được sử dụng khi tháo buộc cáp thường xuyên, múp có vòng treo (h2-16) thường dùng làm múp của hệ thống có tổ múp. 2.3.3. Phạm vi sử dụng. Trong cẩu lắp thường dùng phổ biến nhất là loại múp một puly có tải trọng tới 10 tấn, múp 2 puly có tải trọng 10 ? 25 tấn múp ba puly có tải trọng 20 ?25 tấn và múp 5 puly có tải trọng 40 tấn. Múp có số puly > 5 và tải trọng lớn hơn 40 tấn ít được sử dụng. nó chỉ được sử dụng theo các yêu cầu đặc biệt. Tải trọng của múp được dập ngay trên múp hoặc dán số hiệu trên múp. Hình 2-16 85
  47. 2.3.4. Những điểm chú ý khi sử dụng múp. - Để chuẩn bị cho múp làm việc cần kiểm tra kỹ puly, vòng treo móc. + Gờ puly không có vết nứt rỗ. + Móc và đầu móc không có vết nứt, không bị biến dạng. - Bôi trơn các vị trí cần thiết bằng vadơlin kỹ thuật, mỡ sôlidôn. - Mỗi năm thử tải trọng của múp ít nhất một lần, thử múp bằng vật cẩu có trọng lượng vượt 25% tải trọng định mức của múp, kéo vật lên 0,1? 0,2m trong 10 phút, quan sát thực trạng múp và ghi kết quả vào sổ theo dõi. - Không được phép dùng múp khi chưa thực hiện chu kỳ tải thử cho. - Khi để lâu không sử dụng múp, phải bôi mỡ chống gỉ. 2.4. Palang ( Tổ múp) 2.4.1. Cấu tạo. Palang (tổ múp) là một hệ thống ròng rọc động và tĩnh sắp xếp theo một thứ tự nhằm làm giảm lực căng trong cáp. Cơ cấu nâng đơn giản ( hình 2-17) giới thiệu kết cấu một tổ múp. Tổ múp gồm hai múp liên hệ với nhau bằng dây (cáp hoặc xích) một đầu được cố định vào một múp, còn đầu dây kia qua múp dẫn hướng ra tời trên (h2-17) dây cáp 3 được cố định vào múp cố định 1 cũng có thể cố định dây cáp vào múp di Hình 2-17: Tổ múp. 1. Múp cố định; 2 . Múp di động; 3 . Dây kéo; động 2 trục múp 2 không đặt cố định mà di động lên xuống nên gọi là múp di động, múp cố định và múp di động có thể là múp đơn (h2-18) cũng có thể là múp nhiều puly. Để đơn giản tổ múp được biểu diễn bằng sơ đồ. Hình 2-18 86
  48. Hình 2-19: Giới thiệu tổ múp kết hợp với tời để nâng hàng. *Đặc trưng của palang là bội suất palang a: + Đối với palang đơn (Hình 2-20a) có 1 đầu cuốn vào tang đơn bội suất palang a = số nhánh cáp treo. + Đối với palang kép (Hình 2-20b) có 2 đầu cuốn vào tang kép bội suất palang a =1/2 số nhánh cáp treo. Hình 2-20: 2.4.2. Tính lực kéo trong dây cáp. a. Xét sơ đồ tổ múp Hình 2-21: Vật nặng Q được kéo lên bằng một nhánh dây. Trong trường hợp này múp đơn được dùng để dẫn hướng cáp. Giả sử khi puly quay, giữa puly và trục không có ma sát, để nâng được Q lên độ cao h, nhánh cáp ra tời phải chịu lực kéo S bằng trọng lượng Q của vật dài cáp cần kéo L = h. Nếu vật nặng Q được nâng bằng tổ múp có hai nhánh dây (h2-22a) 87
  49. Hình 2-22: a) Tổ múp hai nhánh dây; b) Tổ múp nhiều nhánh dây Thì lực tác dụng lên mõi nhánh dây S1, S2 bằng nhau và bằng Q/2, đây cũng chính là lực kéo của nhánh dây ra tời, chiều dài cáp phải kéo để vật Q lên tới độ cao h sẽ là L=2h. Khi vật năng Q được treo bởi tổ múp có n nhánh dây (h2-22b) thì bằng cách phân tích lực tương tự ta xác định được lực kéo trên mỗi nhánh dây sẽ là: chiều dài cáp cần kéo để vật nặng Q lên tới độ cao h là: L = n.h (m) Nhận xét: công thức cho thấy: Tổ múp là một cơ cấu nâng lợi về lực ( tổ múp càng nhiều thì lực kéo càng giảm) nhưng lại thiệt về vận tốc, điều này có ý nghĩa rất lớn trong công việc nâng chuyển và lắp đặt thiết bị, máy móc, khi cần nâng chuyển, lắp đặt thiết bị có trọng lượng lớn có thể sử dụng thiết bị nâng có tải trọng nhỏ hơn một số lần dùng tổ múp có nhiều puly. Với giả thiết puly quay, giữa puli và trục không có ma sát. Công thức tính lực kéo lớn nhất trong dây cáp. (2-1) Trong đó: Q - Trọng lượng vật nâng (T) hoặc (kg) Kft - Hệ số phụ thuộc vào số nhánh dây làm việc số puli làm việc, số puli dẫn hướng. Để thuận tiện khi chọn tổ múp làm việc, hệ số phụ thuộc (Kft) được cho sẵn ở trong bảng (2-5). Trong bảng này hiệu suất của một puly (?) lấy bằng 0.96 (puly lắp bạc đồng) trường hợp puly lắp ổ lăn máy nâng, hiệu suất ? lấy bằng 0,98. Lực kéo trên nhánh cáp ra tời cũng có thể tính theo công thức ở bảng tương ứng với sơ đồ múp cho ở hình vẽ. Bảng 2-8: Hệ số phụ thuộc ( Kft) 88
  50. Khi cần chọn tổ múp và dây cáp để nâng vật bằng tời điện thì dùng bảng (2- 9). Trong bảng này cho phép tra tải trọng của tổ múp kéo bằng tời điện tương ứng với sơ đồ tổ múp làm việc. Các giá trị cho trong bảng dùng cáp 6x37 (GOCT 3072-55) (?bk=130KG/mm2, Kat=5 và puli lắp bạc đồng) 3. Tính chiều dài cáp (Xem hình 2-23) Khi lồng dây cáp vào tổ múp, cần biết chiều dài cần thiết để có thể nâng vật lên độ cao h, chiều dài cáp được xác định bằng công thức. L = n*( h+3.14.D) + l + 10 trong đó: L: chiều dài dây cáp (m) n: số nhánh dây làm việc h: chiều cao nâng vật (m) D: đường kính puly (m ) l: chiều dài từ tâm múp dẫn hướng đến tời kể cả số vòng cuộn dự trữ trong trống tời (3?5vòng ) (m) Hình 2-23 2.4.3. Các ví dụ. 89
  51. a. Ví dụ 1. Một vật nặng 5 tấn được nâng lên bằng tời và tổ múp theo sơ đồ (H2-24) h•y chọn tời để nâng máy được an toàn Tóm tắt: Q = 5 tấn n = 6, Plv = 5, Pd = 2, Smax=? Giải: Lực kéo trên nhánh cáp ra tời được tính theo công thức Tra bảng (2-5) ta có Kft=5. Thay các thông số vào công thức ta có. Hình 2-24: Sơ đồ Vậy với tổ múp đ• cho, phải chọn tời 1 tấn (tời tay hoặc tời điện) để nâng vật được an toàn. b. Ví dụ 2: Nâng một kết cấu thép nặng 30 tấn lên cao 20 m với hai puly dẫn, dùng tời điện 5 tấn, chọn tổ múp và tính chiều dài cáp cần thiết cho tổ múp. Tóm tắt: Q=30 tấn, Smax=5 tấn, h=20 m chọn tổ múp có Pd = 2 d=?mm, L=?m Hình 2-25 Giải Chọn sơ đồ như hình vẽ; hình (2-25) - Tính Kft theo công thức. tra bảng (2-8) với Pd = 2 Để đảm bảo an toàn cho tời 5 tấn có sẵn ta chọn Kft = 6,42 từ đó tra được số nhánh dây làm việc là 8. puly làm việc là 7 (hình 2-25) Tra bảng (2-9) tải trọng cho phép của tổ múp là 31.5 tấn, đường kính dây cáp là 42 mm. Đường kính puly là 400 mm và lực kéo cho phép là 4,5 tấn. Vậy dùng tời điện 5 tấn có thể nâng kết cấu thép nặng 30 tấn bằng tổ múp có nhánh dây làm việc (trường hợp này sức cẩu còn thừa vì lực kéo chỉ cần 4,5 tấn) 90
  52. * Xác định chiều dài cáp với l = 22m L = n.(h+3,14.D) + l +10 = 8.(20+3,14*0.4) +22+10 = 170 +22 +10 =202m c. Ví dụ 3: Cần nâng một máy nặng 15 tấn lên vi trí lắp đặt nhưng ở công trường chỉ có tời điện 5 tấn và cáp 6*37, đường kính 22mm, lực kéo đứt là 18600 kg máy làm việc ở chế độ nhẹ. H•y chọn tổ múp để nâng máy lên vi trí an toàn, biết rằng cần bố trí hai puly dẫn hướng, vẽ sơ đồ tổ múp. Tóm tắt Q=15 tấn Tời điện :5 tấn Cáp 6*37; d=22mm Sd = 18600kg Pd = 2 chọn tổ múp Giải : - Tính lực kéo lớn nhất tác dụng lên dây cáp. áp dụng công thức: Smax ? Smax ? kg - Tính hệ số phụ thuộc của tổ múp áp dụng công thức Hình 2-26: Sơ đồ kg Tra bảng với số puly dẫn là 2 và Kft = 4,26 thì số nhánh dây làm việc tổ múp là 5, số puly làm việc là 4. Sơ đồ làm việc của tổ múp ở ( h2-26). Khi cần chọn tổ múp và dây cáp để nâng vật bằng tời điện thì dùng bảng (2-9) trong bảng này cho phép tra tải trọng của tổ múp kéo bằng tời điện tương ứng với sơ đồ múp làm việc. 2.4.4. Các sơ đồ luồn cáp của cần trục bánh lốp KC- 5363B. Trên hình (2-27) là hệ thống palăng cáp của cần trục bánh lốp KC-5363B với các hệ thống kết cấu thép khác nhau. Khi dùng cần có chiều dài 30 và 32,5 m, cáp cả tời nâng cần 1 vắt qua cụm puly cố định 2 trên giá chữ A và cụm puly di động 3 trên cột lắp dựng 4 tạo thành palăng nâng với cần bội suất palăng a=8. Cụm puli di động 3 được nối với cáp neo vào đầu cần để nâng hạ cần (H2-27a). 8, 9 – Tời nâng vật và nâng cần; 2 cụm puli cố định trên giá chữ A; cụm puli di động; 4 cột lắp dựng; 5 cụm puli ở đầu cần; cụm puli di động ở hộp móc vật nâng; 7- puli đổi hướng ở đầu cần; 10 palăng đóng mở gầu ngoạm; 11 puli đổi hướng cáp tại thanh chống trên đầu tháp; 15 tháp 16 cụm puli di động nâng cần 17,13 cần 14 puli đổi hướng trên tháp; 15 tháp; 126 cụm puli di động nâng cần; 17 móc. 91
  53. Hình 2-27: Sơ đồ hệ thống palăng cáp của cần trục bánh lốp KC- 5363B a) Nâng hạ cần b) Nâng hạ vật c) Nâng hạ gầu ngoạm d) hệ tháp cần e) Nâng hạ móc chính và móc phụ Khi dùng cần cơ bản dài 15m, cáp nâng mắc qua cụm puli cố định 5 ở đầu cầnvà cụm puli di động 6 ở hộp móc tạo thành palăng nâng vật với móc chính có nhánh dây làm việc n = 6. Các đầu cáp sau khi ra khỏi palăng vắt qua các puli đổi hướng 7 ở đầu cần và cuốn lên tang nâng chính 8 và tang nâng phụ 9. Cách mắc cáp này cho phép thay đổi tốc độ nâng hạ vật (ta có 4 tốc độ: khi 2 tang làm việc đồng thời nhưng quay cùng hoặc ngược chiều, 1 tang dừng và 1 tang quay). Khi làm việc với gầu ngoạm để bốc dỡ vật liệu rời thì sử dụng cả 2 tời, tời 9 dùng nâng hạ gầu, tời 8 để đóng mở gầu qua palăng đóng mở gầu 10, các cáp đều vắt qua các cụm puli 5 và 7 trên đầu cần. Khi làm việc với hệ tháp 15 – cần 13 (Hình 2-27) cáp nâng vật lắp vào cụm puli cố định 12 trên đầu cần và cụm puli di động 6 của hộp móc tạo thành palăng nâng vật, hai đầu cáp nâng vẫn cuốn lên tang 1, qua puli 14 mắc với cụm puli cố định 11 mắc trên đầu thápvà cụm puli di động 16 tạo thành palăng nâng cần. Cụm puli 16 nối với đàu cần bằng cáp neo cần. Khi làm việc với cần phụ, móc chính được dẫn động bằng tời nâng chính 8 với palăng nâng chính hợp bởi cụm puli cố định 5 trên đầu cần và cụm puli di động 6 của hộp móc chính. Móc phụ 17 được dẫn động bởi tời nâng 9 và cáp nâng phụ vắt qua puli 12 ở đầu cần phụ có tầm với lớn hơn so với móc chính. Đây là loại cần phụ cố định (không có điều khiển nâng hạ cần phụ) và neo cần phụ bằng néo 18. 2.5. Cần dàn không gian nâng hạ bằng cáp 2.5.1 Tay cần chính a. Tay cần chính Hệ thống cần giàn không gian neo bằng cáp gồm cần cơ bản và cần nối dài ( nối thêm vào cần cơ bản các đoạn cần trung gian ) b. Cần cơ bản 92
  54. Là cần mà khi lắp trên cần trục thì cần trục có tải trọng nâng lớn nhất nhưng tầm với và chiều cao nâng nhỏ nhất. tuỳ theo tải trọng nâng mà các loại cần trục nhưng có cần cơ bản dài từ (10?30) m. c. Cấu tạo Là một kết cấu dàn không gian có tiết diện hình vuông hoặc tam giác và được hàn lại từ các thanh thép góc hoặc thép ống. Hình 2-28: Tay cần chính 1. Cáp; 2,3. Con lăn; 4. Tai liên kết; 5, 11. Chốt; 6- Đoạn đầu cần; 7. Đoạn chân cần; 8. Đoạn cần trung gian; 9. ống lót; 10. Bạc trượt; Cần chính gồm: Đoạn cần số 7. Đoạn cần số 8. Đoạn cần số 6. Các đoạn cần được liên kết với nhau bằng các trục chốt để dễ dàng tháo lắp ( cụm chi tiết I và II hình 2-28) đôi khi các đoạn cần được liên kết với nhau bằng bu lông. Đoạn chân cần liên kết khớp với bàn quay của cần bằng chốt chân cần có lắp bạc trượt hoặc vòng bi (chi tiết II hình 2-28). Đoạn đầu cần có cụm puly cố định của múp nâng vật và các cum puly đổi hướng cáp, ngoài ra đầu cần của một số cần trục có các con lăn để tỳ đầu cần xuống đất khi lắp dựng cần trục và các chốt để cố định cáp neo cần và cụm puly di động của tổ múp nâng hạ cần. Thiết bị hạn chế chiều cao nâng cũng được cố định ở đầu cần (khi móc treo được kéo lên quá sẽ tác động vào tay đòn của thiết bị hạn chế dừng động cơ nâng vật). 2.5.2 Tay cần phụ a. Cấu tạo Trên hình (2-29) là các dạng cần khác nhau, dạng cần có đầu búa cố định 6 hoặc đầu búa di động 8 (nối khớp với đầu cần) để dễ dàng bố trí cụm puly cố định của múp nâng vật và giúp cần trục nâng vật có kích thước cồng kềnh ở tầm với nhỏ nhất, trên đầu cần còn có các lỗ để bắt với cần phụ 9 và 11. Dựng cần cần treo được neo và nâng hạ để thay đổi tầm với bằnh tổ múp nâng hạ cần bằng cách nối trực tiếp hoặc nối qua cột lắp dựng (đối với cần dài) với cụm puly cố định trên giá chữ A của bàn quay. 93
  55. Khi dùng cần phụ, tổ múp nâng hạ cần phụ (đối với loại có điều khiển) hoặc cáp neo cần phụ (đối với loại cố định) được neo vào puly đặt ở chân cần cơ bản (hình2-29 d,e) trên cần (thường ở đoạn chân cần) còn có ụ tỳ hoặc thiết bị khác để chống lật (về phía bàn quay). Hình 2-29: Cần dàn không gian neo hạ bằng cáp a. Cần thẳng; b. Cần đầu búa cố định; c. Đầu búa di động; d. Cần phụ cố định: e. Cần phụ di động 1,7. móc chính, móc phụ; 9, 11. Cần phụ di động và cần phụ cố định; 2. Chốt chân cần; 3. Cần; 10. Cáp nâng cần phụ di động; 5. Cáp neo cần; 12. Cáp neo cần phụ; 6, 8: Đầu búa cố định và di động; b. Tác dụng cần phụ Cần phụ cho phép tăng chiều cao nâng và tầm với của cần trục, đầu cần phụ có các puly của tổ múp nâng hạ móc phụ tải trọng nâng nhỏ nhất nhưng có tốc độ nâng nhanh . Loại cần phụ cố định 11 (hình 2-29d) có chiều dài 5?12m và được neo bằng cáp 12 vào chân cần cơ bản, không thay đổi tầm với Loại cần phụ di động 9 (hình 2-29e) có chiều dài 10?30m được neo và nâng hạ bằng cáp 10, cho phép thay đổi tầm với và chiều cao nâng. Hệ thống cáp có khoảng không gian phục vụ lớn nhất so với hệ kết cấu khác của cần trục tự hành do có kết cấu hợp lý hơn. 2.6 Tay cần hộp ống lồng nâng hạ bằng bộ pittông xilanh thuỷ lực 2.6.1 Cấu tạo nguyên lý 94
  56. Cần hộp ống lồng gồm những đoạn cần dạng hình hộp chữ nhật lồng vào nhau, xếp gọn và có thể tăng kéo ra để tăng chiều dài. Đoạn cuối cùng có tiết diện lớn nhất gọi là đoạn cần cơ bản. Các đoạn cần khác từ 2?4 đoạn lồng vào nhau và lồng vào trong đoạn cần cơ bản. Trên đoạn cần cơ bản có các tai liên kết để lắp chốt tạo thành khớp xoay liên kết chân cần với bàn xoay và liên kết bụng cần với xilanh thuỷ lực nâng hạ cần. 2.6.2. Phương pháp thu đẩy cần bằng thuỷ lực Hình 2-30: Cần hộp ống lồng với 3 đoạn 1, 8. Puli; 2,3. Các đoạn cần lồng; 4. Đoạn cần cơ bản; 5, 6, 11. Xilanh thuỷ lực; 7. Chốt pistôn xilanh; 9. Chốt chân cần; 10. Tang; 12. Tai liên kết; 13. Gối trượt; Từ hình vẽ (2-30) cần hộp ống lồng với 3 đoạn được sử dụng khá phổ biến. Gồm đoạn cần cơ bản 4, Xilanh 6 cố định với đoạn cần lồng 3 còn đầu pitông của nó tỳ vào đoạn cần cơ bản 4 bằng chốt 7 để thu đẩy đoạn cần 3. Xi lanh 5 cố định với đoạn cần cần lồng 2 còn đầu pít tông của nó tỳ vào đoạn cần lồng 3 bằng chốt 7 để thu đẩy đoạn cần 2. Đầu xi lanh 6 có con lăn tỳ và trượt dọc theo đoạn cần 2 khi thu đẩy cần. Khi làm việc dầu thuỷ lực có áp cung cấp cho xi lanh 5 và 6 bằng ống dẫn mền chịu áp lực cuốn trên tang 10 (do vị trí xi lanh, pít tông thay đổi khi thu đẩy cần). Đường dẫn dầu đến các khoang của xi lanh được trang bị hệ thống van thuỷ lực để giữ dầu trong các khoang của xi lanh không bị chảy ra ngoài khi hỏng hệ thống ống dẫn làm cần thu lại ngoài ý muốn gây nguy hiểm. Cáp nâng vật được vắt qua puly ở đầu cần và lupy 8 ở chân cần để dẫn đến múp nâng vật và tời nâng, cần cơ bản liên kết với khớp bàn quay bằng chốt chân cần 9, cần được nâng hạ để thay đổi góc nghiêng cần bằng xi lanh liên kết khớp với đoạn cần cơ bản qua các tai liên kết 12. Các đoạn cần lồng chuyển động tương đối được so với đoạn cần lồng bên ngoài nhờ các gối trượt dẫn hướng gắn vào phía trong của điểm đầu đoạn cần ngoài và phía ngoài của điểm gốc đoạn cần trong và chúng trượt trên bề mặt hộp cần trong quá trình thu đẩy cần. 95
  57. Theo kết cấu có gối trượt dẫn hướng tự lựa liên kết khớp với cần (h2-31a) và gối trượt dẫn hướng cố định liên kết cứng với cần (h2-31b) một số cần trục có dẫn hướng là những con lăn. Hình 2-31: Gối trượt dẫn hướng a) Tự lựa b) Cố định 1. Hộp cần; 2. Phớt đệm; 3. Vít cấy; 4. Thân gối trượt; 5. Chốt; 6. Bulông; 2.6.3. Thu đẩy cần bằng cáp kéo Để đảm bảo các đoạn cần lồng thu đẩy được đồng thời và đều người ta sử dụng hệ thống thu - đẩy cần bằng cáp kéo. Sơ đồ hệ thống cáp kéo thu - đẩy cần ở hình (2-32) đoạn cần lồng trung gian 2 chuyển động thu đẩy trong đoạn cần cơ bản 1 nhờ xi lanh 5 (cần pít tông tỳ vào đoạn cần 1 còn vỏ xi lanh liên kết với đoạn cần 2). Đoạn cần 3 chuyển động trong đoạn cần 2 nhờ hệ thống cáp thu kéo-đẩy cần. Các đầu cáp được cố định bằng chốt 8 tại gốc đoạn 3, cáp đẩy cần được mắc với puly 11 gắn tại đỉnh đoạn cần 2, cấp thu cần được mắc với puly 4 ở cuối đoạn cần 2, với cách mắc cáp như vậy khi xi lanh thu đẩy đoạn cần 2 thì các puly 4 và 11 trên đoạn cần 2 truyền chuyển động làm đoạn cần 3 cũng thu - đẩy đồng thời và đều với đoạn cần 2. Nếu cần có nhiều đoạn thì hệ thống cáp cho các đoạn cần trong mắc tương tự như mắc với đoạn cần 2 và 3. Hình 2-32: Hệ thống cáp thu - đẩy cần 1, 2, 3. Các đoạn cần; 4, 11. Puli; 5. Xilanh thuỷ lực; 7, 9. Puli cân bằng; 8. Chốt cố định đầu cáp; 6, 10. Vít tăng cáp; 96
  58. Puly cân bằng có tác dụng điều chỉnh chiều dài 2 nhánh cáp để quá trình thu đẩy được cân đều 2 bên. Điều chỉnh lực căng cáp bằng các vít 6 và 10, một số cần trục còn dùng hệ thống thu đẩy cần bằng tổ múp. 2.6.4. Thu đẩy cần bằng thuỷ lực kết hợp cơ khí ( thuỷ cơ). Gồm xi lanh 5 để thu đẩy đoạn cần 7, xi lanh 4 để thu đẩy đoạn cần 8 dầu thuỷ lực từ một bơm dẫn đến cụm van phân phối 10 thì được chia làm hai dòng có lưu lượng đều nhau để dẫn động cho các xi lanh 4 và 5 làm cho các đoạn cần 7 và 8 thu đẩy đồng thời và đều nhau, khi đó chiều dài cáp 1 tính từ điểm A qua puly 9 đến puly 2 không đổi. Hình 2-33: Hệ thống thu đẩy thuỷ cơ a) Sơ đồ cấu tạo. B) Sơ đồ nguyên lý. 1. Cáp điều khiển; 2, 9. Puli; 3. Tang có cơ cấu cam; 4, 5. Xilanh thuỷ lực; 6,7, 8. Các đoạn cần; 10. Cụm van phân phối; Khi các đoạn cần 7 và 8 thu đẩy không đều nhau (do lưu lượng dẫn dầu vào xi lanh không đều nhau) thì chiều dài đoạn cáp 1 thay đổi nhả hoặc cuốn vào tang 3 và làm cơ cấu cam gắn trên tang xoay đi một góc, tác động vào cần điều chỉnh của cụm van phân phối 10 để điều chỉnh lưu lượng dầu cấp cho hai xi lanh đều nhau để dẫn động cho các xilanh 4 và 5 làm cho các đoạn cần 7, 8 thu đẩy đồng thời đều nhau. Chương 3. các cơ cấu công tác của máy trục 3.1. Cơ cấu nâng hạ tải, nâng hạ cần 3.1.1. Cơ cấu nâng một cấp tốc độ: a. Cấu tạo Cơ cấu nâng của cần trục tự hành dẫn động riêng là một tời điện hoặc thuỷ lực. 97
  59. Hình 3-1: Tời nâng móc chính và móc phụ 1, 13. Động cơ điện; 2. Khớp nối; 3, 12. Phanh; 4. Con đẩy thuỷ lực; 5, 10. Hộp giảm tốc; 6, 8. Tang cuốn cáp; 7. Cáp thép; 9. Khớp nối răng; Hình trên là tời nâng móc chính và tời nâng móc phụ của cần trục xích tải trọng 25 tấn. Tời nâng móc chính gồm động cơ điện với rô to dây quấn số 1 nối với trục vào của hộp giảm tốc hai cấp số cộng 5 bằng khớp đàn hồi 2 làm bánh phanh cho phanh má 3 với con đẩy thuỷ lực 4. Trục ra của hộp giảm tốc nối với tang quấn cáp số 6 (loại tang có sẻ r•nh cáp và có gờ ở hai đầu) bằng khớp răng. Tời nâng móc phụ về cấu tạo hoàn toàn giống như tời nâng móc chính chỉ khác là ở chiều sẻ r•nh cáp trên tang. b. Nguyên lý hoạt động Tuỳ theo tải trọng vật nâng để cho tời nâng móc chính hay tời nâng móc phụ làm việc. Khi người vận hành nhấn công tắc điện (hoặc gạt tay gạt) thì động cơ điện làm việc (động cơ điện đảo chiều quay) đồng thời phanh mở ra. Mô men được truyền từ động cơ điện qua khớp nối đến hộp giảm tốc và làm cho tang tời quay. tuỳ theo vị trí công tắc (hoặc tay gạt) của người điều khiển làm tang quấn (hoặc nhả) cáp và thực hiện hành trình nâng hay hạ móc chính (hoặc phụ). 3.1.2 Cơ cấu nâng nhiều cấp độ a. Cấu tạo ở một số cần trục, để đảm bảo các chức năng bốc rỡ hành hoá và láp ráp cấu kiện, người ta dùng tời nâng, có nhiều cấp tốc độ. Sơ đồ dẫn động tời nâng nhiều cấp tốc độ của cần trục xích 40 tấn. 98
  60. Hình 3-2: Sơ đồ dẫn động Tời gồm: động cơ chính số 1 và động cơ phụ số 3 nối với hộp giảm tốc 4 và 6 bằng khớp nối 2. Hộp giảm tốc 4 và 6 liên kết với nhau qua bộ vi sai hành tinh 5. tang quấn cáp 7 được lắp với trục ra của hộp giảm tốc 6. b. Nguyên lý hoạt động Khi động cơ 1 quay, động cơ phụ 3 không quay (phanh lại) chuyển động quay được cho trục-bánh răng 9 của bộ vi sai 5. bánh răng 9 ăn khớp với bánh răng 10. Do trục bánh răng 11 bị phanh lại nên bánh răng 10 cùng vỏ của bộ vi sai 5 quay làm bánh răng 13 quay theo truyền chuyển động qua các cặp bánh răng của hộp giảm tốc 6 đến tang 7 để thực hiện tốc độ lớn nhất của tang. Khi động cơ 1 phanh lại và động cơ 3 quay, chuyển động qua hộp giảm tốc 4 được truyền cho trục bánh răng 11 của bộ vi sai 5 do trục bánh răng 9 bị phanh lại nên chuyển động bánh răng 11 qua bánh răng hành tinh 12 làm bánh răng 10 cùng vỏ bộ vi sai 5 quay cùng bánh răng 13 để truyền chuyển động cho tang 7 với tốc độ chậm. • Lưu ý: + Khi cả hai động cơ 1 và 3 quay cùng chiều sẽ cho tốc độ quay tang 7 là lớn nhất. + Khi cả hai động cơ 1và 3 quay ngược chiều sẽ cho tốc độ nhỏ xong tốc độ có thể không ổn định nên trường hợp này ít dùng. Để đảm bảo nhỏ gọn, người ta dùng tời nâng với hộp giảm tốc hành tinh (H3- 3). Chuyển động từ động cơ 1 qua khớp răng 3 chuyền đến trục 5 với gối trục tựa lên ổ bi đũa 6. Trên trục răng có bánh răng dẫn ăn khớp với bánh răng của hộp giảm tốc hành tinh 8 có bánh răng cuối cùng liên kết với tang 7 để dẫn động tang quay tựa trên các ổ bi 9. trên trục 5 còn lắp bánh phanh với phanh má để h•m cơ cấu. Hình 3-3: Tời nâng với hộp giảm tốc hành tinh 1. Động cơ điện; 2. Phốt chắn; 3. Khớp răng; 4. Phanh; 5. Trục; 6. ổ bi đũa; 7. Tang; 99
  61. 8. Hộp giảm tốc hành tinh; 9. ổ bi; 3.1.3 Tời nâng vật dẫn động thuỷ lực a. Cấu tạo Hình 3-4: Tời nâng vật dẫn động thuỷ lực. 1. Động cơ thuỷ lực; 2. Cố định cáp trên tang; 3. Trục; 4, 12; Trục, bánh răng; 5. Phanh; 6. Xilanh thuỷ lực; 7. Vít điều chỉnh; 8. R•nh dầu; 9. Lò xo; 10. Thăm dầu; 11. Bánh răng; 12. Hộp đỡ gối; 13. Vành răng; 14. Tang; b. Nguyên lý hoạt động Tời nâng chính dẫn đông thuỷ lực; gồm động cơ thuỷ lực 1 truyền chuyển động cho trục 3 và trục bánh răng 4 làm quay bánh răng 11 (ăn khớp với bánh răng 4) bánh răng 11 lắp trên trục – bánh răng 12 ăn khớp với bánh răng 13 lắp cứng trong lòng tang 14 nên khi bánh răng 11 quay làm tang quấn cáp 14 quay qua cặp bánh răng 12,13. Đầu cáp quấn trên tang được cố định bằng khoá nêm 2 các bánh răng làm việc trong bình dầu, mức dầu có thể kiểm tra bằng cái thăm dầu 10. H•m cơ cấu bằng phanh đĩa 5 loại thường đóng với các đĩa cố định và di động lắp trên trục 4 bằng then hoa. Lực đóng phanh để ép các đĩa lại với nhau là lực ép lò xo 9. lực mở phanh để cơ cấu làm việc là lực của xi lanh thuỷ lực 6, cấp dầu cho xi lanh 6 để mở phanh qua r•nh dầu 8. Điều chỉnh lực ép của lò xo 9 lên các đĩa phanh 5 để thay đổi mô men phanh băng vít điều chỉnh 7. 3.1.4 Các thông số cơ bản của cơ cấu nâng a. Công suất Công suất tĩnh của động cơ cơ câu nâng được xác định theo công thức ( kw) Trong đó: Q – tải trọng nâng của cần trục (N,tấn). v – tốc độ nâng của vật (m/s). Hiệu suất chung của cơ cấu. nếu hộp giảm tốc bánh răng trụ lấy ? = 0.85 • Lưu ý: Theo giá trị N tính được ta chọn động cơ có công suất không nhỏ hơn N và sau đó kiểm tra động cơ theo điều kiện có tải, thời gian mở máy về điều kiện thoát nhiệt. b. Tốc độ nâng vật của cơ cấu nâng (m/ph) 100
  62. Trong đó : Dt . đường kính tang quấn cáp (m) nơđc –tốc độ quay của động cơ (v/ph) io – tỉ số truyền của cơ cấu n – số nhánh dây làm việc của tổ múp. 3.2 Cơ cấu nâng hạ cần 3.2.1 Cấu tạo chung của cơ cấu nâng hạ cần a. Tời nâng hạ cần của cần trục bánh lốp KC – 5336B Gồm; Tời được trang bị một động cơ điện một chiều 6 (động cơ đảo chiều quay) với hai phanh má số 1 có nam châm điện từ dùng nguồn 1 chiều. Khớp nối trục động cơ với trục hộp giảm tốc là khớp răng 3. Hộp giảm tốc bánh răng trụ chéo 3 cấp có trục ra nối với tang cuốn cáp bằng khớp 3 răng. Tang cuốn cáp là loại xẻ r•nh có gờ 2 đầu để cuốn nhiều lớp cáp. Tời được hạn chế góc nâng cần và thiết bị xếp cáp đều trên tang. Hình 3.5: Tời nâng hạ cần của cần trục KC. 5363B 1. Phanh má điện từ; 2. Hộp giảm tốc; 3. Khớp bánh răng; 4. Tang; 5. Thiết bị xếp đều cáp trên tang; 6. Động cơ điện 1 chiều; b. Tời nâng cần trục DEK- 251 Tời nâng cần trục DEK- 251 về cách bố trí và làm việc tương tự như cần trục KC. 5363B. Nhưng về cấu tạo thì dùng động cơ điện một chiều kiểu rôto lồng sóc, hộp giảm tốc trục vít – Bánh vít và một cặp bánh răng hở (bộ truyền ngoài), khớp nối đàn hồi và phanh má con đẩy thuỷ lực. Khi dùng hệ thống tháp cần, tời nâng cần dùng để neo giữa tháp ở vị trí nghiêng 20 so với phương thẳng đứng. ở cần trục DEK-251 dùng bộ truyền bánh răng trụ hai cấp với hai trục đầu ra, một đầu nối với tang đầu kia lắp đĩa xích để dẫn động thiết bị hạn chế nâng cần. 101
  63. Ngoài 2 loại tời nâng hạ cần của cần trục KC-5363B và DEK-251. Còn có loại dùng tời nâng với bộ truyền bánh răng hành tinh nằm trong tang cuốn cáp như cần trục MKP-25A (kết cấu tương tự như tời nâng với hộp giảm tốc hành tinh) 3.2 Cơ cấu di chuyển 3.2.1. Cơ cấu di chuyển bánh lốp 3.2.1.1 Sơ đồ truyền động của cơ cấu di chuyển cần trục bánh lốp Hình 3 – 6: 3.2.1.2 Cấu tạo chung của cơ cấu di chuyển cần trục bánh lốp Cơ cấu di chuyển cần trục gồm: Khung di chuyển với bánh lốp, cơ cấu di chuyển và hệ thống điều khiển. Hệ thống di chuyển bánh lốp được đặc trưng bằng tổng số bánh lốp (Bánh kép được coi là một bánh) số bánh và cầu chủ động, khả năng cơ động cao, di chuyển tốt với tốc độ cao trên đường bộ. a. Khung di chuyển Khung di chuyển loại tự hành với tải trọng nâng dưới 25 tấn thường là 2 cầu với 1 hoặc cả 2 cầu chủ động. Cần trục có tải trọng lớn thường có từ 3?5 cầu, khung di chuyển 1 là kết cấu dạng hộp với các chi tiết lắp các bán trục 2 cùng với chân chống 11. Hình 3.7: Hệ thống di chuyển bánh lốp tự hành 102
  64. 1. Khung di chuyển; 2. Bánh trục; 3. Vành bánh; 4. Bánh cam; 5. Xilanh thuỷ lực; 6. Hộp bánh răng; 7, 8. Càng kéo; 9, 15. ổ truyền lực chính; 10. Phanh; 14. Trục các đăng; 16. Chắn bùn; 17. Thang; b. Chân chống Hệ chân chống trong cần trục tự hành bánh lốp có công dụng đảm bảo ổn định khi cần trục làm việc với tải trọng danh nghĩa, đảm bảo độ nghiêng cho phép (bằng cách điều chỉnh các chân chống) và giảm hay giải phóng cho hệ thống bánh xe khỏi lực nén của trọng lượng của cần trục và vật nâng. Tất cả các cần trục đều được trang bị 4 chân chống cơ bản. Khi làm việc với hệ thống tháp cần hoặc với cần dài, có thể sử dụng thêm một hoặc hai chân chống phụ. Khi di chuyển chân chống được nhấc lên và thu gọn lại. Cần trục bánh lốp chủ yếu được trang bị chân chống thuỷ lực, điều khiển bằng nút bấm lắp đặt trên khung di chuyển. Cần trục hiện đại hạng nặng, đặc biệt cần trục với cần hộp ống lồng, thường được trang bị chân chống và điều chỉnh cho cần trục vào vị trí thăng bằng để làm việc. * Theo cấu tạo: Hệ thống chân chống gồm ba loại chính: - Chân chống quay trong mặt phẳng ngang. - Chân chống đẩy ngang. - Chân chống quay trong mặt phẳng thẳng đứng. a. Chân chống quay trong mặt phẳng nằm ngang. Dầm ngang 3 liên kết bằng chốt 2 với khung di chuyển 1, xilanh thuỷ lực 4 với cần pít tông 6 có dạng vít tựa lên ngàm tựa 7 hoặc 9. Để điều chỉnh cao cần trục trong trạng thái nằm ngang, người ta điều chỉnh các xilanh 4 và kiểm tra bằng nivô. Sau khi cần trục nằm ở vị trí nằm ngang thì cố định các xilanh 4 bằng đai ốc 5. Tuỳ theo địa hình mà có thể dùng ngàm tựa 7 hoặc 9 và khi cần trục nằm trên nền đất yếu có thể dùng các tấm kê gỗ 8. Hình 3-8: Chân chống quay trong mặt phẳng ngang 1. Khung di chuyển; 2. Trục chốt; 3. Dầm ngang; 4. Xilanh thuỷ lực; 5. Đai ốc; 6. Cần píttông; 7, 9. Ngàm tựa; 8. Gỗ kê; 10. ống dẫn dầu; 11. Nút điều khiển 103
  65. Quay chân chống trong mặt phẳng nằm ngang để đưa về trạng thái làm việc hoặc trạng thái di chuyển được thực hiện bằng tay. Chân chống đẩy ngang (hình 3-9) Được dùng phổ biến cho cần trục có tải trọng nâng lớn vì có thể tạo lên tựa của các chân chống có chu vi lớn, đảm bảo ổn định cho cần trục. Loại này hoàn toàn dẫn động thuỷ lực và có thể điều khiển từ xa. Dầm ngang của mỗi chân chống là dầm hộp được đẩy ra thu vào (theo phương ngang) bằng xilanh thuỷ lực, khi thu vào dầm ngang này có thể xếp gọn vào cùng với khung di chuyển, xilanh thuỷ lực được bố trí trong lòng dầm. Đầu dầm ngang là xilanh thuỷ lực thẳng đứng, cần pit tông của xilanh này được hạ xuống tỳ lên trên nền. Hình 3-9: Cơ cấu chân chống đẩy ngang Chân chống quay trong mặt phẳng thẳng đứng Gồm dầm 8 quay trong mặt phẳng thẳng đứng quanh trục 5 và sau đó được định vị lại bằng chốt 7. Hình 3-10: Chân chống quay trong mặt phẳng thẳng đứng 1. Ngàm tựa; 2. Chi tiết định vị; 3. Xilanh thuỷ lực; 4. ống dẫn dầu; 5. Trục; 6. Khung; 7. Chốt; 8. Dầm; 3.2.2. Cơ cấu di chuyển bánh xích Dùng cho máy có công suất lớn có khối lượng lên đến hàng trăm, hàng nghìn tấn. Cho phép đỡ khối lượng xe lớn, áp lực trên đất tương đối thấp. Có thể di chuyển được ở địa hình phức tạp, đường xá xấu vượt được độ dốc cao. Đảm bảo độ ổn định của cần trục, có thể quay vòng tại chỗ. 104
  66. Cơ cấu di chuyển nặng nề, tốc độ thấp. Không di chuyển được cự ly xa trên đường bộ. (Làm hỏng đường, nhanh hỏng xích). a. Cấu tạo chung của cơ cấu di chuyển bánh xích Gồm khung di chuyển, các dải xích, cơ cấu dẫn động, bánh chủ động bánh, bị động các con lăn tỳ và đỡ xích. Hình 3-11. Hệ thống di chuyển bánh xích 1. Bánh xích chủ động; 2. Động cơ; 3. Phanh; 4. Hộp giảm tốc; 5; Dải xích; 6. Khung di chuyển; 7. Vòng tựa; 8. Bánh dẫn hướng; 9. Thiết bị căng xích; 10. Khung dải xích; 11, 12. Con lăn tỳ và đỡ xích; 13. Ngõng trục; b. Khung di chuyển Khung di chuyển là khung hàn hình hộp, phía trên có lắp vòng tựa để lắp thiết bị tựa quay. Khung di chuyển liên kết với khung của rải xích ở hai bên bằng bốn ngõng trục định vị cùng mặt bích và đai ốc. Hai đầu khung dải xích là bánh xích chủ động và bị động (bánh bị động còn có nhiệm vụ căng xích), dọc theo khung phía dưới là các con lăn tỳ, đỡ xích. c. Dải xích Được lắp từ các mắt xích thép đúc với nhau ở cả hai đầu bằng chốt, bu lông, đai ốc định vị. Những loại máy đời mới người ta sử dụng dải xích làm từ các sợi thép siêu bền ngoài bọc cao su. Loại xích này cho phép giảm khối lượng, tăng độ bám và khả năng thông qua của máy trục. d. Con lăn Được làm bằng thép được làm với một mặt lăn tỳ lên xích hoặc hai mặt lăn. Loại một mặt tỳ vào chính giữa xích trong hai gờ của mắt xích. Loại hai mặt lăn có con lăn tỳ lên đỉnh của hai gờ trên mắt xích và con lăn có thành bên để không trật khỏi gờ của mắt xích. 105
  67. Hình 3-12 : Sơ đồ dẫn động bộ di chuyển bánh xích 1. Động cơ; 2; Phanh; 3. Trục các đăng; 4. Hộp giảm tốc; 5. Hộp giảm tốc phụ; 6. Bánh sao chủ động; 7. Bánh sao dẫn hướng; 8. Dải xích; 9. Con lăn; 3.3 Cơ cấu quay 3.3.1 Mâm quay 3.3.1.1. Công dụng Phần chịu lực của mâm quay là khung bàn quay 2 trên đó lắp đặt các cơ cấu, thiết bị động, hệ thống cần, cabin điều khiển đối trọng. 3.3.1.2. Cấu tạo chung mâm quay của cần trục tự hành. a. Cần trục bánh xích với cần dàn không gian. Khung 2. Là một kết cấu hàn với những hộp dầm đỡ dọc và ngang làm từ thép hợp kim. Phía trước khung bàn quay hàn các tai liên kết chân cần bằng chốt và các tai để bắt giá chữ A số 11. Phía sau khung bàn quay đặt đối trọng 7. Hình 3-13. Mâm quay của cần trục tự hành 106
  68. 1. Tai bắt chốt chân cần; 2. Khung bàn quay; 3. Tời nâng móc chính; 4. Phanh; 5, 12. Tời nâng móc phụ; 6. Tủ điện; 7. Đối trọng; 8. Máy phát; 9. Biến trở ; 10. Thiết bị động lực; 11. Giá chữ A; 13. Thùng dầu; 14. Cabin điều khiển . Giá chữ A. Dùng để neo cần và nâng hạ cần qua hệ thống puli cố định của tổ múp nâng cần. Giá chữ A chỉ trang bị cho cần trục có cần dàn không gian khi Q lớn, giá là một kết cấu không gian làm từ những thanh thép ống. Theo hình vẽ Hình 3-14. a- Giá chữ A ở vị trí làm việc;. b- Giá chữ A ở vị trí vận chuyển cần trục. 1. Cột; 2. Thanh xiên; 3. Cơ cấu nâng giá; 4. Khung giá; 5. Cụm puli; 6. Thanh chống; 7. Cáp neo; 8. Mâm quay; Nhờ liên kết bulông của cột 1 và thanh xiên 2 mà có thể khung giá 4 từ vị trí làm việc “a” sang vị trí vận chuyển cần trục”b” bằng cơ cấu nâng giá. Cabin điều khiển. Được đặt ở phía trước của bàn quay, bên phải hoặc bên trái cần sao cho có thể quan sát tốt nhất ở mọi vị trí. b. Cần trục bánh lốp dẫn động thuỷ lực với cần hộp ống lồng. Khung mâm quay được làm dưới dạng chữ Z hoặc dạng phẳng. Khung chữ Z. Có bề mặt ở hai độ khác nhau; + Bề mặt cao đặt các cơ cấu nâng, đối trọng + Bề mặt thấp phía trước đặt ca bin, cơ cấu quay, tủ điện trên khung có tai bắt đoạn cần cơ bản và tai liên kết xi lanh thuỷ lực nâng hạ cần. Phía sau mâm quay lắp thiết bị động lực 10 ( hình 3-13) tủ điện 6, biến trở 9 còn trong khung đặt các thiết bị nhỏ. Trên mâm quay có nắp che để bảo vệ cơ cấu và thiết bị khỏi bị ăn mòn bởi môi trường xung quanh. Nắp che được làm từ nhiều phần cho phép tháo lắp từng bộ phận trên bàn quay mà không cần tháo toàn bộ nắp. 3.3.2 Thiết bị tựa quay. a. Công dụng Thiết bị tựa quay là bộ phận nằm giữa phần quay và phần không quay để truyền lực từ mâm quay của cần trục xuống khung di chuyển của nó và đảm bảo cho mâm quay cùng các bộ phận đặt trên nó quay được dễ dàng ứng với phần di chuyển. b. Thiết bị tựa quay dùng trong cần trục tự hành 107
  69. Thiết bị tựa quay kiểu bi hai d•y và kiểu bi đũa. Thiết bị tựa quay được làm với vành răng ăn khớp trong hoặc ngoài với bánh răng dẫn động của cơ cấu quay. *. Thiết bị tựa quay kiểu bi hai d•y Hình 3. 15. Thiết bị tựa quay kiểu bi hai d•y 1, 3. Các vành ngoài; 2. Vòng đệm; 5. Bàn quay; 4, 9, 11. bulông; 6. Vú mỡ; 7. Bi; 8. Vành răng; 10. Vành trong; 12. Phần không quay của cần trục; 13. phớt chắn mỡ; 14. Vòng cách giữa các viên bi; 15. Chốt định vị; Thiết bị tựa quay kiểu bi hai d•y là một ổ đỡ – chặn gồm vành ngoài và vành trong, 2 d•y bi xếp theo phương thẳng đứng. Vành trong 10 làm liền với vành răng ăn khớp trong 8 và vành trong liên kết với phần không quay 12 của cần trục bằng bulông 9 định vị vành trong bằng chốt 15. Các vành ngoài 1,3 liên kết với nhau và với khung mâm quay bằng bulông 4. Giữa các viên bi 7 của mỗi d•y là vòng cách bằng nhựa 14 để đảm bảo khoảng cách giữa các viên bi trong một d•y. Để bôi trơn người ta dùng vú mỡ 6 và phớt chắn 13. Loại thiết bị tựa quay 2 d•y bi thường dùng cho cần trục với tải trọng bằng và lớn hơn 25 tấn. * Thiết bị tựa quay kiểu đũa Thiết bị tựa quay kiểu đũa là 1 ổ bi đỡ chặn chịu được lực thẳng đứng và lực ngang. Thiết bị gồm. Vành trong trên 2 và vành dưới 5, vành ngoài 4 làm liền với vành răng ăn khớp ngoài. Giữa các vành là bi đũa 1. Các bi đũa làm theo mặt B chịu lực tác dụng từ trên xuống còn các bi đũa lăn theo mặt C chịu lực tác dụng từ vành dưới 5 đến vành ngoài 4 được cố định với phần không quay bằng bulông 6 còn các vành trong trên 2 và trong dưới 5 đến vành ngoài 4 và giữa cho bàn quay không lật (Chịu phản lực âm) vành ngoài 4 được cố định với phần không quay bằng bulông 6 còn các vành trong trên 2 và vành trong dưới 5 được liên kết với nhau và cố định vào bàn quay. Loại thiết bị tựa quay này thường dùng cho cần trục có tải trọng nâng từ 25 đến 100 T. 108
  70. Hình 3-16. Thiết bị tựa quay kiểu đũa 1. Bi đũa; 2, 5. Vành trên và vành dưới; 3. Chốt định vị; 4. Vành ngoài; 6. Bulông. 7. Phớt chắn; 8. Vú mỡ; CHƯƠNG 4. Hệ THốNG ĐIềU KHIểN MáY TRụC 4.1 Giới thiệu chung. Hệ thống điều khiển là toàn bộ những trang thiết bị dùng để chuyển đổi và chuyển lệnh điều khiển của người lái đến thiết bị động lực, bộ truyền và cơ cấu công tác để đảm bảo quy trình làm việc theo đúng chức năng yêu cầu của cần trục và bảo đảm an toàn. Lệnh điều khiển của người lái có thể tác động trực tiếp lên các thiết bị điều khiển hoặc điều khiển từ xa. Trên cần trục tự hành sử dụng các hệ thống điều khiển sau. + Điều khiển điện. + Điều khiển thuỷ lực. + Điều khiển bằng khí nén. + Điều khiển hỗn hợp ( điện.khí nén; điện –thuỷ lực). Hệ thống điều khiển các cơ cấu chính. tời nâng chính, nâng phụ, nâng cần, cơ cấu quay, cơ cấu di chuyển gọi là hệ thống điều khiển chính. Hệ thống điều khiển các cơ cấu thiết bị khác trên cần trục. cơ cấu lái, ly hợp chính, hộp số, hệ chân chống gọi là hệ thống điều khiển phụ. 4.1.1 Hệ thống điều khiển điện a. Công dụng Hệ thống điều khiển điện dùng cho các cần trục dẫn động điện một chiều và xoay chiều. Để điều khiển các tời nâng vật, nâng cần, cơ cấu quay và di chuyển cần trục. Mạch điện điều khiển và các trang thiết bị điện điều khiển thay đổi tuỳ theo phương án dẫn động ( dẫn động chung hay dẫn động riêng ) tuỳ theo dòng điện dẫn động là một chiều hay xoay chiều. Trong mạch điện điều khiển thường sử dụng các trang thiết bị cơ bản sau. cầu chì, aptomat, công tắc hành trình, nút bấm, các bộ điều khiển để chuyển mạch điều khiển khởi động, chuyển tốc độ, các công tắc tơ, rơ le, khởi động từ 109
  71. Hệ thống điều khiển động cơ với rôto lồng sóc. thường sử dụng khởi động từ và nút bấm. Hệ thống điều khiển động cơ với rôto dây quấn. thường sử dụng bộ điều khiển với hệ thống các biến trở. Mạch điện ngoài chức năng điều khiển còn phải đảm bảo an toàn cho cần trục khỏi quá tải, ngắn mạch 4.1.2 Hệ thống điều khiển thuỷ lực a. Công dụng Hệ thống điều khiển thuỷ lực được sử dụng để điều khiển các cơ cấu chính của cần trục. tời nâng chính, nâng phụ, nâng cần, cơ cấu quay, di chuyển và các cơ cấu phụ như điều khiển quay vòng cần trục, điều khiển phanh, hệ thống chân chống, hộp số ly hợp của động cơ điêzen. b. Các hệ thống điều khiển thuỷ lực + Hệ thống điều khiển thuỷ lực dùng bơm. + Hệ thống điều khiển thuỷ lực không dùng bơm. * Sơ đồ hệ thống điều khiển thuỷ lực dùng bơm. - Sơ đồ hệ thống. Các phần thuỷ lực cơ bản trong hệ thống điều khiển này là. thùng dầu, bơm, ắc quy thuỷ lực (bình tích áp) van phân phối chất lỏng (van điều khiển) ống dẫn, van an toàn, van một chiều, van giảm áp, van tiết lưu, các xi lanh thuỷ lực của cơ cấu công tác. Hình 4-1: Sơ đồ điều khiển tay lái có truyền động thuỷ lực Công dụng, cấu tạo, nguyên lý làm việc, phạm vi ứng dụng và cách điều chỉnh các phần từ thuỷ lực trong hệ thống điều chỉnh thuỷ lực. Nguyên lý. Khi quay tay lái 3, về bên phải pistôn của xylanh ụ lái tiến sang trái. Lúc này dầu từ trái này dẫn đến xylanh ụ lái 4 tiến sang trái. Lúc này dầu từ khoang trái này dẫn tới xylanh trợ lái 7. Do áp lực dầu, pistôn của xylanh trợ lực lái chuyển sang trái kéo van trượt 8 đưa ngăn làm việc III tới vị trí trung gian II. Khi ấy dầu từ bơm 2, dẫn tới van một chiều kép 9, mở van làm dịch chuyển pistôn công tác10. dầu từ pistôn công tác 12 qua van trượt 9 và van trượt 8 về đường xả dầu. Bánh xe được xoay một góc nhất định. 110