Thiết kế kỹ thuật máy nâng hạ, trọng lượng nâng p= 1000 kg phục vụ vận chuyển, bốc xếp tại phân xưởng, kho hàng

i
LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn TS. Lê Bá Khang đã
giúp đỡ, chỉ bảo tận tình trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp. Em
cũng xin gửi lời cảm ơn đến quản lý các kho hàng công ty Khatoco, kho hàng
siêu thị Metro, cơ sở Coca-Cola thuộc công ty TNHH Thu Hà đã tạo điều kiện
thuận lợi trong quá trình em đi khảo sát thực tế thu thập số liệu.
Em xin chân thành cảm ơn !

ii
MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN
i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC HÌNH iv
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG
1:
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN
3
1.1. KHÁI NIỆM CHUNG 3
1.2. PHÂN LOẠI MÁY VẬN CHUYỂN 3
1.3. PHẠM VI ỨNG DỤNG 11
CHƯƠNG 2
:
LẬP, PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
12
2.1. LẬP PHƯƠNG ÁN
12

2.2. PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 12
2.2.1. Thiết kế theo mẫu
12
2.2.2. Thiết kế theo quy phạm
12
2.2.3. Thiết kế theo số liệu thống kê
13
2.3. CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 18
CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ 19
3.1. GIỚI THIỆU XE NÂNG HẠ BẰNG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG 19
3.1.1. Mô tả kết cấu 19
3.1.2. Nguyên lý hoạt động 23
3.2. CÁC HỆ THỐNG TRÊN XE 25
3.2.1. Hệ thống truyền động 25
3.2.2. Hệ thống bôi trơn 26
3.2.3. Hệ thống làm mát 26
3.2.4. Hệ thống phanh 27
3.2.4.1. Hệ thống phanh chính 27
3.2.4.2. Hệ thống phanh dừng 29
3.2.5. Hệ thống lái 30
3.2.6. Hệ thống thủy lực 33
3.2.7. Bộ phận công tác 35
3.3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 38
iii
3.3.1. Tính toán chạc và bàn trượt 38
3.3.1.1. Tính toán chạc nâng (lưỡi nâng) 38
3.3.1.2. Tính toán bàn trượt 40
3.3.2. Tính toán cơ cấu khung máy 43
3.3.2.1. Tính toán cơ cấu nâng khung 43
3.3.2.2. Tính toán cơ cấu nghiêng khung 54

3.3.2.3. Tính toán kết cấu thép khung động và tĩnh 62
3.3.2.4. Tính chọn con lăn dẫn hướng 85
3.3.3. Tính động cơ dẫn động và các phần tử thủy lực 94
3.3.3.1. Tính toán chọn bơm cho hệ thống 94
3.3.3.2. Chọn van an toàn 96
3.3.3.3. Van tiết lưu 100
3.3.3.4. Chọn van phân phối: 101
3.3.3.5. Chọn dầu thủy lực 103
3.3.3.6. Ống dẫn và cút nối (mối nối) 104
3.3.3.7. Thùng dầu thủy lực 106
3.3.3.8. Bộ lọc dầu 107
3.3.3.9. Tính toán chọn động cơ cho xe 107
3.3.4. Tính toán ổn định máy nâng 109
3.3.4.1. Trường hợp 1 109
3.3.4.2. Trường hợp 2 112
3.3.4.3. Trường hợp 3 113
3.3.4.4. Trường hợp 4 117
3.3.4.5. Trường hợp 5 119
3.3.4.6. Trường hợp 6 119
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 123
4.1. KẾT LUẬN 123
4.2. ĐỀ XUẤT 124
TÀI LIỆU THAM KHẢO 125

iv
DANH MỤC HÌNH

Hình 1-1: Kích thủy lực 4
Hình 1-2: Pa lăng tay 5
Hình 1-3: Pa lăng điện 5

Hình 1-4: Pa lăng treo trên xe con 5
Hình 1-5: Cần trục cột cố định dạng dàn và dạng hộp 6
Hình 1-6: Cần trục tháp và cần trục chân đế 7
Hình 1-7: Cần trục di động 7
Hình 1-8: Cầu trục 8
Hình 1-9: Cổng trục 9
Hình 2-1: Một kho hàng công ty Khatoco 14
Hình 2-2: Khảo sát xe nâng hãng HYSTER 15
Hình 2-3: Xe nhìn từ phía cầu trước 15
Hình 2-4: Chiều cao nâng mH 3
max
 15
Hình 2-5: Nghiêng về trước tối đa
0
6 16
Hình 2-6: Nghiêng về sau tối đa
0
12
16
Hình 2-7: Trung tâm Metro 16
Hình 2-8: Kho hàng phía sau trung tâm 16
Hình 2-9: Xe nâng hãng Jungherinrich 1500kg 17
Hình 2-10: Xe nâng hãng Mitshubishi (xe cũ) 17
Hình 3-1: Sơ đồ tổng thể xe nâng hàng sử dụng động cơ đốt trong 19
Hình 3-2: Sơ đồ cấu tạo hệ thống truyền động 25
Hình 3-3: Sơ đồ hệ thống làm mát 26
Hình 3-4: Sơ đồ dẫn động hệ thống phanh chính xe nâng 27
Hình 3-5: Sơ đồ dẫn động phanh dừng 29
Hình 3-6: Xilanh lái xe Hyster 30
Hình 3-7: Xilanh lái xe Jungherinrich 30

Hình 3-8: Sơ đồ nguyên lý hệ thống lái xe nâng 31
v
Hình 3-9: Kết cấu xilanh lái 32
Hình 3-10: Sơ đồ hệ thống thủy lực 33
Hình 3-11: Bộ phận công tác xe nâng 35
Hình 3-12: Xi lanh điều chỉnh độ nghiêng bộ phận công tác trên xe nâng 36
Hình 3-13: Kết cấu xi lanh nâng hạ khung động 37
Hình 3-14: Sơ đồ tính chạc 38
Hình 3-15: Sơ đồ kết cấu thép bàn trượt 41
Hình 3-16: Mặt cắt ngang bàn trượt 42
Hình 3-17: Sơ đồ tính lực nâng khung 44
Hình 3-18: Sơ đồ tính ổn định cần piston 52
Hình 3-19: Sơ đồ tính cơ cấu nghiêng khung 56
Hình 3-20: Sơ đồ tính ổn định cần piston 60
Hình 3-21: Sơ đồ lực khung trong 62
Hình 3-22: Kích thước mặt ngang khung trong 63
Hình 3-23: Biểu đồ tọa độ quạt 67
Hình 3-24: Sơ đồ tính toán khung động 69
Hình 3-25: Biểu đồ mô men uốn xoắn khung động 70
Hình 3-26: Kích thước mặt ngang khung ngoài 74
Hình 3-27: Biểu đồ tọa độ quạt 78
Hình 3-28: Sơ đồ tính khung tĩnh 79
Hình 3-29: Sơ đồ tính dầm 80
Hình 3-30: Biểu đồ mô men uốn và Bimômen uốn xoắn 84
Hình 3-31: Kết cấu con lăn 87
Hình 3-32: Sơ đồ tính trục con lăn 89
Hình 3-33: Biểu đồ mô men 89
Hình 3-34: Sơ đồ tính trục con lăn 92
Hình 3-35: Biểu đồ mô men 93
Hình 3-36: Kết cấu bơm bánh răng 94

Hình 3-37: Van an toàn loại nón 96
vi
Hình 3-38: Sơ đồ tính van an toàn 97
Hình 3-39: Van an toàn trên thực tế 100
Hình 3-40: Một số van tiết lưu 100
Hình 3-41: Sơ đồ nguyên lý hoạt động 101
Hình 3-42: Van phân phối kiểu trượt điều khiển cơ trực tiếp 103
Hình 3-43: Ống dẫn thủy lực 104
Hình 3-44: Mối nối thủy lực 105
Hình 3-45: Động cơ Diesel dẫn động cho xe 109
Hình 3-46: Sơ đồ tính ổn định 1 110
Hình 3-47: Sơ đồ tính ổ định 2 112
Hình 3-48: Sơ đồ tính ổn định 3 114
Hình 3-49: Sơ đồ tính ổn định 4 118


1

LỜI NÓI ĐẦU

Trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước việc cải tiến
quy trình công nghệ, áp dụng máy móc trang thiết bị kỹ thuật hiện đại vào sản
xuất đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Bất cứ hoạt động nào muốn có hiệu
quả và tồn tại lâu dài trên thương trường phải không ngừng cải tiến chất
lượng. Trong công tác quản lý, tổ chức sản xuất hợp lý còn đòi hỏi phải đầu
tư trang thiết bị máy móc vận chuyển và xếp dỡ tốt. Tại các công ty, xí
nghiệp, nhà ga, bến cảng… trang bị rất nhiều phương tiện vận tải hiện đại,
việc bốc xếp hàng hóa từ khu vực này chuyển đến khu vực khác chủ yếu dựa
vào các thiết bị, xe chuyên dụng.
Việc áp dụng các phương tiện vận tải hiện đại để thay thế sức lao động

con người đã giúp cho luân chuyển hàng hóa ngày càng nhanh chóng, tăng
năng suất lao động và hiệu quả kinh tế ngày càng cao. Một trong những
phương tiện vận chuyển, xếp dỡ không thể thiếu đó là xe nâng hàng. Loại xe
này có tính linh hoạt cao có thể làm việc tại khu vực có diện tích nhỏ như
trong nhà kho hay trong các dây chuyền sản xuất, lắp ráp.
Để đáp ứng yêu cầu của thực tế và bổ sung hoàn thiện kiến thức chuyên
ngành, em được khoa Kỹ thuật Giao thông giao thực hiện đồ án tốt nghiệp, đề
tài có tên: “Thiết kế kỹ thuật máy nâng hạ, trọng lượng nâng kgp 1000

phục
vụ vận chuyển, bốc xếp tại phân xưởng, kho hàng”.
Nội dung thực hiện:
1. Giới thiệu chung về máy nâng vận chuyển.
2. Lập, phân tích và lựa chọn phương án.
3. Tính toán, thiết kế khung, hệ thống truyền động, cơ cấu điều
khiển nâng hạ, di chuyển.
4. Kết luận và đề xuất.
2

Trong quá trình thực hiện đồ án, do kiến thức còn hạn chế, tài liệu tham
khảo còn ít nên đồ án tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót,
kính mong các thầy chỉ bảo để đồ án em bổ sung được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn TS.Lê Bá Khang, các thầy
giáo trong Bộ môn Kỹ thuật ô tô, các chú ở Gara sửa chữa A Bé (Tp.Cam
Ranh), các địa điểm đi thực tế (kho hàng công ty Khatoco−Khánh Hòa, kho
hàng siêu thị Metro−Nha Trang, kho hàng chi nhánh phân phối Coca-cola
thuộc công ty TNHH Thu Hà−Nha Trang) và các kỹ sư làm việc tại Cảng Nha
Trang đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, ngày 10 tháng 7 năm 2012
Sinh viên thực hiện

Phạm Văn Phi
3

Chương 1
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN

1.1. KHÁI NIỆM CHUNG
Các thiết bị nâng hạ (máy nâng chuyển) chủ yếu dùng để nâng vật nặng
phục vụ quá trình xây lắp, xếp dỡ, vận chuyển và lắp đặt, là loại thiết bị công
tác dùng để thay đổi vị trí của đối tượng công tác nhờ các thiết bị mang vật
trực tiếp như móc treo, hoặc các thiết bị mang vật gián tiếp như gầu ngoạm,
nam châm điện, băng, gầu, chạc hàng…
Các máy nâng chỉ có một chuyển động nâng hạ được gọi là thiết bị
nâng đơn giản như: kích, tời, palăng, bàn nâng…Loại có từ hai chuyển động
trở lên được gọi là máy chuyển dụng như: cầu trục, cổng trục, cầu trục tháp,
thang máy, xe nâng hàng…cho thấy sự phong phú và rất đa dạng của các loại
máy nâng.
Ngày nay máy nâng được ứng dụng vào tất cả các ngành sản xuất và
xây dựng. Việc sử dụng máy nâng vào sản xuất và xây dựng nó tiết kiệm
được nhiều sức lực con người, tiết kiệm thời gian, nâng cao năng suất làm
việc tạo ra giá trị cao hơn trong lao động. Việc trang bị các loại máy nâng vào
sản xuất và xây dựng cũng như đời sống là bước tiến lên của loài người giúp
chúng ta giảm bớt được những công việc nặng nhọc, giảm thiểu nguy hiểm
cho người lao động.
1.2. PHÂN LOẠI MÁY VẬN CHUYỂN
Nhóm 1: Máy nâng không hoàn chỉnh

Nhóm máy này thường chỉ có một cơ cấu nâng và diện tích xếp dỡ có
thể đạt được là một điểm vì vật chỉ nâng lên hạ xuống theo một phương thẳng
đứng. Bao gồm :
4

+ Kích: Là loại máy trục đơn giản nhất, gọn nhẹ, chiều cao nâng không
lớn. Kích ren vít và kích thanh răng có sức nâng nhỏ (<10T). Kích thủy lực có
sức nâng từ nhỏ đến lớn. Kích được dùng chủ yếu để nâng hạ vật tại chỗ theo
phương thẳng đứng.

Hình 1-1: Kích thủy lực
+ Bàn tời: Là loại máy trục đơn giản lực có phần tử kéo là dây cáp.
Bàn tời thường được dùng để kéo vật theo phương ngang hoặc nghiêng, nó
cũng có thể kéo vật nặng theo phương thẳng đứng.
+ Pa lăng: Dùng để nâng hạ vật nặng theo phương thẳng đứng. Pa lăng
có kết cấu nhỏ gọn. Pa lăng gồm có pa lăng tay tải trọng nâng dưới 5T (Hình
1-2) và pa lăng điện (Hình 1-3). Khi treo pa lăng trên xe con di chuyển, thì
diện tích xếp dỡ của nó sẽ được mở rộng thành một đường (Hình 1-4). Phần
tử kéo của pa lăng tay thường là xích.
5


Hình 1-2: Pa lăng tay Hình 1-3: Pa lăng điện Hình 1-4: Pa lăng treo trên xe con
Nhóm 2: Máy nâng hoàn chỉnh:
Máy nâng hoàn chỉnh có kết cấu hoàn chỉnh và phức tạp. Thường phải
có từ 2 đến 4 cơ cấu. Vật nâng được nâng hạ và vận chuyển ngang trong một
không gian nhất định. Loại này có ít nhất hai cơ cấu cùng phối hợp công tác
và diện tích xếp dỡ có thể đạt được ít nhất là một đường thẳng. Theo phương
pháp vận chuyển và hình dạng kết cấu thép mà máy nâng hoàn chỉnh còn
được chia thành:

* Cần trục (Cần cẩu): Là loại máy trục có tay với (một đầu công xôn),
nó có kết cấu hoàn chỉnh gồm nhiều cơ cấu (bộ máy): cơ cấu nâng hạ vật, cơ
cấu nâng hạ cần (cơ cấu thay đổi tầm với), cơ cấu quay và cơ cấu di chuyển.
Cơ cấu quay có thể quay cả cần cẩu lẫn cột cẩu và cabin điều khiển
hoặc chỉ quay cần. Cơ cấu di chuyển của cần trục gồm: cơ cấu di chuyển toàn
bộ cần trục và cơ cấu di chuyển xe con. Thông thường nếu có cơ cấu nâng hạ
cần để thay đổi tầm với thì không có cơ cấu di chuyển xe con và ngược lại.
Tùy theo số cơ cấu mà nó có, diện tích xếp dỡ có thể đạt được là một đường
thẳng, là hình quạt, hình vành khăn, hình chữ nhật hoặc là hình bất kỳ. Có rất
nhiều loại cần trục:
6


Hình 1-5: Cần trục cột cố định dạng dàn và dạng hộp
- Cần trục cột cố định: Có loại cột quay và loại cột không quay thường
lắp ở ngoài trời. Diện tích xếp dỡ của nó là hình vành khăn
- Cần trục tháp: Là loại cần trục được đặt cố định có chiều cao lớn có
cơ cấu quay (quay đầu tháp) dễ tháo lắp thường được sử dụng trong xây dựng
nhà cao tầng. Tải trọng nâng ( 2 →10)T.
- Cần trục chân đế: Là loại cần trục có 4 chân đế di chuyển trên đường
ray khổ lớn dùng để xếp dỡ hàng hóa ở cảng biển, hoặc dùng trong các nhà
máy đóng tàu. Tải trọng nâng ( 16 →30)T chiều cao nâng đến 45m. Diện tích
xếp dỡ của nó là hình chữ nhật chiều dài là chiều dài của đường ray và chiều
rộng bằng hai lần tầm với của cần trục (Hình 1-6).
7



Hình 1-6: Cần trục tháp và cần trục chân đế
- Cần trục di động: Là cần trục quay có cần, tự hành được nhờ bộ di

chuyển bánh hơi hoặc bánh xích , nó có tính cơ động rất cao, phạm vi hoạt
động rộng. Ngoài ra còn có loại cần trục đặt trên ô tô, máy kéo hoặc đặt trên
toa xe di chuyển trên đường sắt.

Hình 1-7: Cần trục di động
8

- Cần trục nổi: Là cần trục đặt trên phao, trên xà lan hoặc trên tàu biển.
- Cần trục cánh buồm (Cần cẩu cột buồm): Là cần trục quay thường
được đặt cố định trên tàu thủy. Diện tích xếp dỡ của nó có thể là hình tròn
hoặc hình quạt, tùy theo góc quay của cần trục.
* Cầu trục: Là loại máy trục có kết cấu dạng “Cầu”. Cầu có kết cấu
dạng dầm khung di chuyển được trên ray, ray được bố trí ở độ cao phụ thuộc
vào chiều cao nâng lớn nhất. Xe con mang vật di chuyển trên cầu. Với kết cấu
như vậy diện tích xếp dỡ là hình chữ nhật. Cầu trục thường được bố trí trong
nhà xưởng và được sử dụng khá phổ biến trong các nhà máy đóng tàu, phân
xưởng cơ khí…

Hình 1-8: Cầu trục
* Cổng trục: Là loại máy trục có kết cấu dạng “Cổng”. Cổng di
chuyển trên đường ray chuyên dùng. Chiều cao cổng phụ thuộc vào chiều cao
nâng lớn nhất. Xe con mang vật di chuyển trên kết cấu thép kiểu cổng, diện
tích xếp dỡ là hình chữ nhật. Cổng trục thường được bố trí ngoài trời và được
sử dụng khá phổ biến tại các Cảng biển, nhà máy đóng tàu, Công ty xây lắp,
phân xưởng cơ khí…
9


Hình 1-9: Cổng trục
Nhóm 3: Máy nâng có tính cơ động cao (xe nâng hàng)

Xe nâng hàng là một loại máy xếp dỡ dùng để bốc xếp hàng khối nằm
ở các vị trí bất kỳ trên kho bãi (hoặc dùng để múc hàng rời), nâng hàng và vận
chuyển hàng từ kho bãi lên phương tiện vận tải hoặc ngược lại từ phương tiện
vận tải xếp vào kho. Xe nâng là loại máy xếp dỡ có tính cơ động cao nên sử
dụng rất ưu việt khi bốc xếp hàng ở các kho bãi của các cảng biển, cảng sông
cũng như để xếp dỡ và vận chuyển hàng hóa trong nội bộ các xí nghiệp, nhà máy.
Xe nâng là loại máy xếp dỡ trong đó hàng hóa xếp dỡ được đặt lên chạc
và được nâng theo phương thẳng đứng nhờ hệ khung nâng có kết cấu kiểu
khung lồng.
* Theo thiết bị động lực
+ Xe nâng hạ bằng tay
Xe nâng hạ bằng tay là xe nâng dùng thủ công để di chuyển hàng hóa
bao gồm xe nâng tay, xe đẩy tay hoặc có thể vừa di chuyển hàng hóa vừa
nâng hàng hóa lên cao bao gồm các loại xe nâng tay cao. Tải trọng nâng và
chiều cao nâng cho loại xe nâng bằng tay này đều rơi vào loại nhẹ và đơn
10

giản, từ 500 kg -1000kg cho loại vừa di chuyển vừa nâng lên cao hoặc 2500
kg cho loại chỉ di chuyển chứ không nâng lên cao.
+ Xe nâng hạ bằng điện
Xe nâng hạ bằng điện là xe dùng ắc quy hoặc cắm điện để thay cho sức
người để di chuyển hàng và nâng hàng. Nó sử dụng hai mô tơ, mô tơ di
chuyển dành cho việc di chuyển, và mô tơ nâng hạ dành cho việc nâng hạ.
Nếu chỉ sử dụng 1 mô tơ cho việc nâng hạ hoặc chỉ cho việc di chuyển thì
người ta gọi đó là xe nâng bán tự động vì chỉ có một nửa công năng dùng ắc
quy. Nếu sử dụng cả 2 mô tơ cho cả việc di chuyển và việc nâng hạ thì người
ta gọi là xe nâng tự động hoặc xe nâng điện. Tải trọng nâng và chiều cao nâng
cho loại xe nâng bằng điện cao hơn xe nâng tay một chút, có thể nâng tới
2500 kg với chiều cao 6m. Các loại xe này thường hay sử dụng với hệ thống
giá kệ.

+ Xe nâng hạ dùng động cơ đốt trong
Xe nâng hạ bằng động cơ đốt trong là xe dùng động cơ đốt trong để
thực hiện việc di chuyển và nâng hạ. Thông thường khi sử dụng loại xe này,
người ta phải sử dụng nâng đỡ và di chuyển hàng hóa với khối lượng lớn, tần
suất cao mà các loại xe khác không thể đáp ứng được. Cấu tạo của xe chủ yếu
bao gồm có động cơ chạy bằng nhiên liệu xăng, dầu diesel hoặc gas, khung
gầm và lốp xe như cấu tạo xe ô tô, ngoài ra còn có thêm hệ thống thủy lực để
nâng hàng hóa. Tải trọng của loại xe nâng bằng động cơ xuất phát có thể từ 1
tấn lên đến hàng chục tấn. Thông thường các loại xe nâng từ 5 tấn trở xuống
dùng đại trà trong các nhà máy xí nghiệp, các loại xe có tải trọng từ 10 tấn trở
lên dùng ở các cảng biển phục vụ cho việc nâng hạ container có trọng tải lớn.
* Theo hướng của thiết bị công tác
+ Máy nâng chạc phía trước
+ Máy nâng chạc bên sườn
11

* Theo thiết bị di chuyển máy
+ Máy nâng di chuyển trên bánh lốp
+ Máy nâng di chuyển trên bánh xích
* Theo các cách khác
+ Theo sức nâng Q
+ Theo chiều cao nâng H
1.3. PHẠM VI ỨNG DỤNG
Tính vạn năng của các máy nâng hàng được xác định chủ yếu bằng các
bộ phận mang thay thế được mà được đặt trên các xe của xe nâng và phụ
thuộc vào kích thước bao, độ linh hoạt, khả năng đi qua và độ cao nâng hàng.
Để giảm nhẹ việc lấy hàng và tạo độ ổn định cho hàng khi di chuyển
xe, xe nâng hàng về nguyên tắc là có thể nghiêng so với phương thẳng đứng
về phía sau một góc
5 15

o o
 , về phía trước một góc
3 10
o o
 . Để đảm bảo ổn
định trong thời gian làm việc và đặt biệt là để cân bằng vật được đặt lên các
giá cao của kệ chồng xếp (hoặc lấy hàng từ kệ) thì xe nâng được trang bị các
đối trọng, mà các đối trọng này có thể được lắp theo chiều dài và được lắp
chặt ở những cánh tay đòn khác nhau so với trục sau.
Các máy nâng dùng điện và động cơ đốt trong kích thước nhỏ, về cơ
bản là được sử dụng trong các công tác xếp dỡ trong các nhà xưởng cho các
loại hàng bao kiện, được đóng gói và đặt trên các tấm đổ phẳng và các kệ đỡ
hoặc trong một số trường hợp là không có chúng hoặc bằng cách đặt vào các
thùng đỡ và vào các container trọng lượng thấp có khối lượng tính đến 1,25T .

12

Chương 2
LẬP, PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1. LẬP PHƯƠNG ÁN
Để thiết kế bất cứ một vấn đề gì việc đầu tiên chúng ta phải xác định ta
đi thiết kế cái gì, nó phục vụ mục đích gì và cái ta thiết kế ra có những tính ưu
việt hơn so với cái hiện đang có hay không. Một vấn đề vô cùng quan trọng
đó là ta thiết kế theo phương pháp nào, vấn đề này cần phải được xác định
ngay từ đầu trước khi đi thiết kế bất cứ một vấn đề gì. Vì nếu không xác định
được thiết kế theo phương pháp nào thì có thể thiết kế đó không có tính khả
thi và đôi khi là không thể thực hiện được.
Hiện nay để đi thiết kế một vấn đề nào đó chúng ta có 3 phương pháp
cơ bản, đó là:

- Thiết kế theo mẫu
- Thiết kế theo quy phạm
- Thiết kế theo số liệu thống kê
2.2. PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.2.1. Thiết kế theo mẫu

Ưu điểm của phương pháp này đó là cho phép ta đi thiết kế một cách
nhanh chóng, chúng ta chỉ cần dựa vào mẫu có sẵn hoặc thiết kế mẫu để đi
thiết kế cái gần giống với cái ta cần thiết kế. Tuy nhiên nó cũng có những
nhược điểm của nó đó là chúng ta khó có thể tìm được mẫu thích hợp hay
thiết kế mẫu gần nhất với cái ta cần thiết kế. Mặt khác khi đi thiết kế một vấn
đề hoàn toàn mới thì không thể áp dụng phương pháp này được.
2.2.2. Thiết kế theo quy phạm

Đây là một trong những phương pháp thiết kế cho ta đi thiết kế nhanh
nhất đảm bảo dư bền vì các quy phạm đặt ra được dựa vào các kinh nghiệm
13

và cách tính dư bền. Tuy nhiên phương pháp này không thể áp dụng cho các
trường hợp đặc biệt được và các chi tiết thiết kế ra cho ta dư bền.
2.2.3. Thiết kế theo số liệu thống kê

Chúng ta thống kê các chi tiết sản phẩm phân tích lựa chọn xem chi tiết
nào hoạt động hiệu quả và gần với thiết kế mình nhất. Từ đó cho ta thiết kế
chi tiết dựa vào kết quả vừa mới thống kê được.
Ngày nay, các loại máy nâng hàng thường dùng truyền động là động cơ
đốt trong. Vì nó có nhiều ưu điểm hơn so với máy nâng dùng ắc qui hay máy
nâng dùng điện:
+ Đối với máy nâng hàng dùng ắc qui: việc lắp đặt ắc qui trong buồng
máy rất cồng kềnh. Hơn nữa khi sử dụng ắc qui thì người sử dụng luôn luôn

phải nạp điện cho nó, điều này sẽ làm giảm thời gian sử dụng máy hay khi đó
sẽ làm giảm chu kỳ làm việc của máy. Và cần có trạm nạp điện chuyên dùng
trên thiết bị, đòi hỏi bổ sung khoảng dừng máy để nạp hoặc thay bình, do đó
sẽ làm tăng khối lượng tổng của máy và tăng sự tổn thất năng lượng điện.
+ Đối với máy nâng hàng dùng động cơ điện: khi dùng động cơ điện thì
người ta lại phải có hộp giảm tốc, phanh… vì với động cơ điện khi khởi động
tốc độ của động cơ rất lớn do đó phải có hộp giảm tốc để giảm tốc độ quay
đến tốc độ yêu cầu khi máy hoạt động. Với động cơ điện người sử dụng phải
khởi động nhiều lần khi động cơ làm việc, khi dừng và tiếp tục làm việc. Điều này
dẫn đến động cơ sẽ nhanh hỏng hơn khi đó năng suất làm việc của máy sẽ giảm.
+ Động cơ đốt trong thường dùng trong xe nâng là động cơ diesel:
- Khả năng quá tải lớn.
- Tính cơ động cao, tính vượt tốt.
- Khả năng ổn định tốt khi di chuyển, được tinh chuẩn hóa cao nên
rất thuận tiện cho việc sửa chữa và thay thế phụ tùng thiết bị khi bị hư hỏng
nên bảo đảm tính kinh tế.
14

Các loại xe nâng thường được phân chia thành hai dạng chủ yếu : Máy
nâng di chuyển trên bánh xích và máy nâng di chuyển trên bánh hơi (lốp).
Hầu hết các loại máy nâng đều sử dụng kiểu truyền động thủy lực cho thiết bị
công tác làm việc vì nó có nhiều ưu điểm:
- Lực nâng lớn, kết cấu nhỏ gọn, làm việc ổn định.
- Có khả năng giảm khối lượng và kích thước thủy lực nhờ chọn áp
suất thủy lực cao. Dễ đề phòng quá tải nhờ van an toàn.
Tuy nhiên nhược điểm là:
- Giá thành cao, bảo trì, bảo dưỡng thường xuyên.
- Mất mát trong đường ống dẫn và rò rỉ bên trong các phần tử làm
giảm hiệu suất.
 Theo số liệu thống kê khảo sát thực tế

* Khảo sát tại kho hàng công ty Khatoco − Nha Trang

Hình 2-1: Một kho hàng công ty Khatoco
Gồm 5 kho diện tích mặt bằng mỗi kho dài 80m, rộng 30m, cao 5m.
Các kiện hàng xe nâng thường làm việc vài trăm kg trở lại nhưng có thể mang
2 hoặc 3 kiện hàng một lần.
15










Hình 2-2: Khảo sát xe nâng hãng HYSTER

Hình 2-3: Xe nhìn từ phía cầu trước Hình 2-4: Chiều cao nâng mH 3
max

+ Kh
ối l
ư
ợng nâng định mức: 2500kg

+ Chiều cao nâng lớn nhất: 3000mm
+ Chiều dài tổng (cả chạc): 3655mm
+ Chiều cao trần xe: 2110mm

+ Chiều rộng của xe: 1150mm
16


Hình 2-5: Nghiêng về trước tối đa
0
6 Hình 2-6: Nghiêng về sau tối đa
0
12

* Khảo sát tại kho hàng trung tâm MeTro−Nha Trang

Hình 2-7: Trung tâm Metro Hình 2-8: Kho hàng phía sau trung tâm
Diện tích, không gian kho hàng trung tâm tương đối nhỏ chỉ khoảng vài
trăm mét vuông, chiều cao khoảng 4m. Các kiện hàng làm việc lớn nhất chỉ
vài trăm kg nên sử dụng loại xe nâng nhỏ. Xe nâng làm nhiệm vụ lấy hàng từ
trên xe ô tô tải xuống và đưa vào kho.
17










Hình 2-9: Xe nâng hãng Jungherinrich 1500kg
* Khảo sát tại cơ sở phân phối Coca-Cola, Công ty TNHH Thu Hà,

Đường 23/10, Nha Trang








Hình 2-10: Xe nâng hãng Mitshubishi (xe cũ)
Trong quá trình khảo sát thực tế tại các cơ sở em thấy các xe nâng
thông thường làm việc với tải trọng nhỏ hơn tải trọng định mức (cho phép quá
tải 10%), làm việc trong không gian hẹp và với độ dốc mặt nền không quá
0
3 .
Các xe nâng hàng loại nhỏ này trong các kho hàng diện tích tương đối nhỏ,
loại lớn thường dùng ở các kho hàng tại các cảng biển với sức nâng vài tấn
đến vài chục tấn. Sử dụng nguồn động lực là động cơ Diesel nên các xe này
+ Kh
ối l
ư
ợng nâng định mức: 1500kg

+ Chiều cao nâng lớn nhất: 3000mm
+ Chiều dài tổng thể (cả chạc): 3160mm
+ Chiều cao trần xe: 2070mm
+ Chiều rộng xe: 1070mm
+ Kh
ối l
ư

ợng nâng định mức: 2
500kg

+ Chiều cao nâng lớn nhất: 4000mm
+ Chiều dài tổng thể (cả chạc): 3750mm
+ Chiều cao trần xe: 2070mm
+ Chiều rộng xe: 1150mm
18

làm việc năng suất cao, tính cơ động và khả năng mang hàng tốt. Với việc
khảo sát đo đạc thực tế các xe kết hợp các tài liệu, catalogue các hãng thì
trong quá trình tính toán các kích thước em sẽ chọn và tính toán đảm bảo điều
kiện bền chi tiết và đáp ứng được yêu cầu làm việc của xe.
2.3. CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
Mỗi phương án thiết kế đều có những ưu nhược điểm khác nhau, do đó
trong tính toán thiết kế ta phải lựa chọn phương án nào cho phù hợp nhất theo
yêu cầu và mục đích của vấn đề cần giải quyết để đạt hiệu quả cao nhất. Vậy
với yêu cầu và mục đích cụ thể trong tính toán thiết kế máy nâng em chọn
phương án thiết kế theo số liệu thống kê khảo sát thực tế vì đây là phương án
cho ta kết quả chính xác nhất, tính kinh tế và hiệu quả cao nhất. Nguồn lực
chính cho xe nâng em thiết kế là động cơ đốt trong Diesel, điều khiển nâng hạ
bằng thủy lực và di chuyển trên bánh hơi được truyền động từ hệ thống truyền
động chung của xe.
19

Chương 3
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ

3.1. GIỚI THIỆU XE NÂNG HẠ BẰNG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
1 2 3 4 5 6

78910111213141516171819
20
21
22

Hình 3-1: Sơ đồ tổng thể xe nâng hàng sử dụng động cơ đốt trong
1- Bản gắn các đồng hồ hiển thị; 2- Vô lăng; 3- Trần xe; 4- Ghế; 5- Két làm mát nước; 6-
Đối trọng của xe; 7- Xilanh dẫn động lái; 8- Dầm cầu trục sau; 9- Bánh xe sau; 10- Động
cơ; 11- Động cơ khởi động; 12- Bơm thủy lực; 13- Ly hợp; 14- Hộp số; 15- Khớp nối chữ
thập; 16- Cơ cấu phanh dừng; 17- Cầu trục trước; 18- Bánh xe trước; 19- Lưỡi nâng; 20-
Xilanh điều chỉnh góc nghiêng trụ nâng;
21- Xilanh nâng hạ; 22- Trụ nâng.
3.1.1. Mô tả kết cấu
Xê nâng hàng là một trong những loại máy nâng tự hành có tính cơ
động cao với nguồn động lực chính là động cơ đốt trong. Khi xếp và dỡ hàng,
hàng được nâng hạ theo phương thẳng đứng theo mức chiều cao tối đa bằng
lưỡi nâng.