Bài giảng máy xây dựng chương 2 ths nguyễn văn dũng

CHƯƠNG 2: MÁY NÂNG
2.1 Công dụng và phân loại
1. Công dụng
Máy nâng – vận chuyển là thiết bị chủ yếu dùng để nâng và vận chuyển các
loại hàng kiện, hàng rời trong không gian, dùng để lắp ráp các loại máy móc thiết bị
cho các xí nghiệp cơng nghiệp, xếp dỡ hàng hoá trong các kho, bến bãi; dùng để
phục vụ trong nhà xưởng,...
2. Phân loại
- Máy nâng đơn giản:
+ Kích: Là máy trục đơn giản, chiều cao nâng khơng lớn, dùng để nâng hạ
vật tại chỗ theo phương thẳng đứng.
+ Bàn tời: Dùng để kéo vật theo phương ngang hoặc nghiêng hoặc phương
thẳng đứng.
+ Palăng: Dùng để năng hạ vật theo phương thẳng đứng.


- Các loại cần trục cỡ nhỏ

Cần trục thiếu nhi

Cần trục tĩnh tại (cột quay)

- Cần trục thông dụng: Là máy trục có tay với, nó có kết cấu hồn chỉnh và phức
tạp gồm nhiều bộ máy như nâng hạ hàng, nâng hạ cần, bộ máy quay, bộ máy di
chuyển. Các loại cần trục thơng dụng gồm có:
+ Cần trục tháp.
+ Cần trục cánh buồm.
+ Cần trục nổi.
+ Cần trục di động

-Cần trục bánh xích

- Cần trục ở cảng

- Cần trục tháp

- Cần trục ô tô


Cẩu dàn DPW SPCT

Cần trục cột quay tại cảng



2.2 Các thông số cơ bản và chế độ làm việc của máy nâng
2.2.1 Các thông số cơ bản của máy nâng

h

o

L
vxc

H

vc
vh
vdc

n

Q

vdc
vh

R



1.Tải trọng nâng danh nghĩa Q:( tấn; Kg ) là thơng số cơ bản của máy nâng, nó là
trọng lượng vật nâng lớn nhất mà máy trục được phép nâng; tải trọng Q gồm trọng
lượng vật nâng
cộng với trọng lượng bộ phận mang hàng
2. Chiều cao nâng H (mét ) : là khoảng cách từ nền máy đứng đến tâm móc câu ở vị
trí cao nhất, chiều cao an tồn để đảm bảo cho hàng không va đập vào cần khi
nâng hàng
3. Tầm với R hoặc khẩu độ L ( mét )
- Tầm với R đối với cần trục là bán kính quay của hàng khi làm việc
- Khẩu độ L đối với cổng trục và cầu trục là khoảng di chuyển của xe con
Khẩu độ và tầm với thể hiện phạm vi hoạt động của máy nâng.
4. Tốc độ làm việc: là tốc độ các thao tác chính trên máy nâng bao gồm :
- tốc độ nâng hạ hàng Vh (1030m/ph)
- tốc độ nâng hạ cần Vc (1030m/ph)
- tốc độ di chuyển Vdc (50200m/ph)
- tốc độ di chuyển xe con mang hàng Vxc (2030m/ph)
- tốc độ quay cần của máy trục n (13v/ph).

2.2 Các chỉ tiêu đánh giá chế độ làm việc của máy nâng
- Chế độ làm việc là một thống số tổng hợp để xét đến điều kiện sử dụng, mức độ
chịu tải theo thời gian. Khi tinh toán hoặc sử dụng đều phải chú ý đến chế độ làm việc
Các chỉ tiêu để đánh giá chế độ làm việc:
1. Hệ số làm việc trong ngày
Kn

=

Số giờ làm việc trong ngày
24h

2. Hệ số sử dụng trong năm
Kn =

Số ngày làm việc trong năm
365 ngày

3. Hệ số sử dụng tải trọng

KQ =

Qtb
Q

Qtb trọng lượng trung bình của hàng (tấn)
Q trọng lượng danh nghĩa của máy (tấn)
4. Cường độ làm việc: CĐ%= To/Tck.100%

2.3 Năng suất máy nâng:
Máy nâng là loại máy hoạt động theo chu kỳ, năng suất của máy được tính theo
công thức sau
N = n.Q.Kt.KQ (Tấn/h)
n :số chu kỳ làm việc của máy n=3600/T
T chu kỳ của máy ( s )
Q tải trọng của hàng (tấn)
Kt : hệ số sử dụng thời gian
KQ: hệ số sử dụng tải trọng
- Khi sử dụng gầu ngoạm để bốc dỡ hàng:
Q = V.ɣ.Ψ ( tấn )
Trong đó : V dung tích của gầu ngoạm ( m3 )
ɣ tỷ trọng của vật liệu ( tấn/m3)
Ψ hệ số điền đầy gầu


2.4 .Các cơ cấu cơ bản của máy nâng
1. Cơ cấu nâng hạ hàng:

1

1 - Động cơ

2
3
5

5 - Puly dẫn huớng
6

6 - Pu ly móc câu

4

- H3.1 Sơ đồ cơ cấu nâng hạ hàng

2. Cơ cấu thay đổi tầm với
a)Thay đổi tầm với bằng xe con

3

1
2

7

6

4

7

1 - Động cơ

6 - Pu ly mãc c©u

2 - Phanh khíp nèi
3 - Hép giảm tốc
4 - Tang cuốn cáp

7 - Xe con

5 - Puly dẫn huớng

- H3.2 Sơ đồ cơ cấu di chuyển xe con


b)Thay đổi tầm với bằng thay đổi góc nghiêng của cần

7
5

6

1 - Động cơ

1

2

6 - Cần

3
4

8

5 - Cụm Puly nâng cần

- H3.3 Sơ đồ cơ cấu nâng hạ cần

1

2

3
4

5

- Sơ đồ cơ cấu di chuyển( ray)

3. Bộ máy di chuyển:

1 - Động cơ
2 - Phanh khớp nối
3 - Hộp giảm tèc

4 - B¸nh thÐp
5 - Ray


1

4. Bộ máy quay :
3
4

2
5

1 - Động cơ
2 - Phanh khớp nối
3 - Hộp giảm tốc
4 - Bánh răng nhỏ
5 - Vành răng

- H3.4 Sơ đồ cơ cấu quay
6

7

5

5. Cơ cấu phanh hÃm:
8
4

9

3

2

1

10
11

- Sơ đồ phanh điện cần đẩy thuỷ lùc

1 - M¸ phanh

6 - Thanh kÐo

2 - Tang phanh

7 - Tam giác truyền lực

3 - Cần phanh
4 - Chốt liên kết

8 - Cần đẩy
9 - Piston thuỷ lực

5 - Cơ cấu điều khiển 10 - Lò xo


2.5. Máy nâng đơn giản
1. Kích:
1. Cơng dụng
Kích là loại máy nâng đơn giản dùng để nâng vật lên một chiều cao nhỏ thường từ
0,2 đến 0,6 m; được sử dụng chủ yếu trong việc hỗ trợ sữa chữa, lắp ráp xây dựng cơng
trình và cơ khí. Khi làm việc kích được đặt dưới vật nâng và đẩy vật đi lên.
2. Phân loại
- kích bao gồm 3 loại cơ bản:
+ Kích thanh răng
3

2
+ Kích vít
1
+ Kích thuỷ lực
3. Kích thanh rng
6
a) Cu to:
1. Thân kích
2. Thanh răng
3. Đầu quay
4. Bàn đỡ
5. Tay quay
6. Truyền động bánh răng

5

l

4

- Sơ đồ cấu tạo kích thanh răng


b) Nguyên lý hoạt động:
Điều khiển cần (5) thông qua bộ truyền bánh răng trung gian, truyền động sẽ
truyền đến thanh răng làm nó chuyển động tịnh tiến lên xuống để nâng vật, cơ cấu
cóc là cơ cấu phanh an toàn khi nâng vật
c) Lực cần thiết để nâng vật:
Lực đặt lên tay quay cần thiết để nâng vật
Q.d

P
2l.i. , ( N )
Trong đó: Q – trọng lượng vật nâng ( N )
d - Đường kính vịng trịng chia của bánh răng dẫn động ( m )
l - Chiều dài làm việc của tay quay ( m )
i – Tỷ số truyền
h- Hiệu suất cơ cấu h = 0,65 – 0,85
6

4

3

4. Kích vít
a) Cấu tạo:

2
5

1

1. Th©n kÝch
2. VÝt n©ng
3. Khíp nối
4. Tay quay
5. Bu lông
6. Bàn nâng
7. Đế máy

7

- Sơ ®å cÊu t¹o kÝch vÝt


b) Nguyên lý hoạt động:
Điều khiển tay quay (4) thông qua cơ cấu ăn khớp sẽ làm quay trục vít
(2),nhờ sự ăn khớp ren giữa trục vít và đai ốc làm trục vít di chuyển đảy bàn
nâng đi lên để nâng vật
Khi cần hạ vật thì xoay tay quay theo chiều ngược lại, Thường dùng vít ren hình
thang và lợi dụng tính tự hãm của ren để hãm giữ vật nâng.
c) Lực cần thiết để nâng vật:
- khi nâng vật :
Q.r
Pn 

- khi hạ vật :

Ph 

l

.tg (   ), kg

Q.r
.tg (    ), kg
l

r - bán kính trung bình của vít nâng, m
l - chiều dài tay kích, m
 - góc ma sát trong ren vít.

 - góc nâng của ren vít.
Q - Trọng lượng vật nâng, kg.


Q

5. Kớch thu lc
a) Cu to:

F
10

1

D
6

9
8

l

1 - Piston công tác
7

2

q

d

r

P

3 - Van hót
4 - Piston
5 - chèt liªn kÕt
6 - Van xả

7 - Van áp lực
9 - Tâm lắc
10 - Cần lắc

3
4

5

Sơ đồ cấu tạo Kích thuỷ lực
b) Nguyờn lý làm việc
- Khi làm việc điều khiển cần (10) để di chuyển piston (4),khi piston di chuyển
từ trái sang phải van đẩy (7) đóng van hút (3) mở dầu được hút vào xi lanh
thuỷ lực,khi piston (4) di chuyển từ phải sang trái van hút (3) đóng van đẩy
(7) mở dầu được đẩy vào trong xi lanh công tác (2), cứ như vậy áp lực dầu
sẽ tăng dần và đẩy vật nặng đi lên.
- Khi cần hạ vật mở van xả (6) dầu được xả về thùng, áp lực dầu giảm dần
vật nặng từ từ được hạ xuống.

Video1
Video 2


c) Tính lực tác dụng vào cần bơm:

Q.4
- áp lực trong xi lanh: q =
 .D 2

(N)

 .d 2 1 Q.d 2
.  2
Lực tác dụng vào piston thuỷ lực: P = q.
4  D .

F

(N)

P.r Q.d 2 .r
 2
Lấy cân bằng mômen tại tâm lắc o  P.r  F .l  F 
l
D .l.

l,r - chiều dài các đoạn của tay điều khiển kích, m.
 - Hiệu suất của kích, khoảng 0,750,8.
P

d, D – Đường kính pittơng bơm và đầu kích, m.

(N)
l
O

r


2.6 Cần trục tháp
6.1. Công dụng
Cần trục tháp là loại máy trục có cột tháp cao, đỉnh tháp lắp cần đài, quay
được tồn vịng, dẫn động điện độc lập, nguồn điện sử dụng từ mạng điện cơng
nghiệp. Nó được sử dụng rộng rãi trong xây dựng nhà cao tầng, xây dựng công
nghiệp, lắp ráp thiết bị trên cao...
6.2. Phân loại cần trục tháp:
- Theo đặc tính thay đổi tầm với chia thành:
+ Cần trục tháp thay đổi tầm với bằng góc nghiêng cần
+ Cần trục tháp thay đổi tầm với bằng xe con mang hàng.
- Theo dạng kết cấu của bộ phận quay:
+ Cần trục có tháp quay
+ Cần trục có cần quay.
- Theo yêu cầu sử dụng:
+ Cần trục tháp đặt cố định
+ Cần trục tháp di động.
- Theo khả năng lắp đặt ngồi cơng trường:
+ Cần trục tháp tự dâng
+ Cần trục tháp tự leo.

6.3. Cần trục tháp có cột tháp quay:
1) Cấu tạo:

- Sơ đồ cấu tạo cần trục tháp cột tháp quay
1 - Đuờng ray
2 - Bộ di chuyển bánh thép
3 - Khung đỡ
4 - Cụm tời nâng hạ hàng
5 - Cụm tời nâng hạ cần
6 - Đối trọng

7 - Cụm puly di động
8 - Đoạn tháp dâng
9 - Cột tháp
10 - Ca bin
11 - Cần
12 - Puly móc câu

13 - Puly đầu cột
14 - Puly đầu cần
15 - Mâm xoay


2) Nguyên lý làm việc:
- Cần trục có tháp (9) đặt trên mâm quay (15) và được đặt trên bộ di
chuyển bánh thép,dẫn động bởi động cơ riêng biệt, thay đổi tầm với
bằng thay góc nghiêng của cần
- Cụm tời (4) được nối với puly đầu cần và puly móc câu để nâng hạ
hàng
- Cụm tời (5) được nối với cụm puly di động và puly ở đỉnh tháp để nâng

hạ cần
4. Năng suất

3600
Q=
.Q. Kđ . Kt (T/h)
TCK
Trong đú:

Q – Tải trọng danh nghĩa của hàng nõng (tấn)
TCK – Thời gian 1 chu kỳ cụng tỏc (s).
Kđ - Hệ số sử dụng tải trọng.
KT – hệ số sử dụng thời gian.
n

TCK =

t

i

i 1

ti là cỏc thời gian làm việc khỏc nhau


6.4. Cần trục tháp có cột tháp khơng quay:
1) Cấu to:
8

4
7

3

9

5

2

6

1 - Xe con
2 - Puly đầu cần
3 - Cần
4 - Đầu cột tháp
5 - Ca bin
6 - Mâm xoay
7 - Cơm têi di chun xe con
8 - Cơm têi nâng hạ hàng
9 - Đối trọng
10 - Đoạn cột dâng tháp
11 - Cột tháp
12 - Chân đế cần trục
13 - Cụm puly móc câu

1
10
13

11

12

- Sơ đồ cấu tạo cần trục tháp cột tháp không quay