Luận án Công tác xếp dỡ hàng hóa tại cảng Sài Gòn

Lêi nãi ®Çu Vận tải đóng một vai trò quan trọng trong nền kinh tế thị trường hiện nay và là ngành sản xuất đặc biệt. Hoạt động vận tải là mạch máu của nền kinh tế quốc dân. Nếu không phát triển vận tải thì không thể nói đến phát triển công nghiệp, nông nghiệp và các ngành kinh tế khác. Trong công cuộc xây dựng nền kinh tế quốc dân, ngành máy xếp dỡ đóng một vai trỏ quan trọng , bằng việc sữ dụng các loại máy tính tham gia vào các quá trình sản xuất để giãm nhẹ lao động nặng nhọc, tăng năng suất lao động. Máy trục hiện nay được sữ dụng rất rộng rãi với nhiều loại khác nhau theo kết cấu và công dụng, việc tính toán, thiết kế nâng cấp, hoán cải, sữa chữa các thiết bị củ là cần thiết. Nhằm đáp ứng nhu cầu, tạo điều kiện áp dụng công nghệ tiên tiến trong sản xuất. Nước ta là một nước đang phát triễn ở khu vực Đông Nam Aù có bờ biển dài, nhiều cảng lớn ra đời thuận lợi cho quan hệ ngoại giao với các nước bạn trong khu vực và trên thế giới. Vì vậy công tác xếp dỡ hàng hoá để giải quyết phương tiện nhanh tại Cảng là mối quan tâm hàng đầu của các nhà đầu tư cũng như nhà nước. Trong hàng loạt Cảng biển ở Việt Nam, Cảng Sài Gòn là một trong những cảng lớn, đây là đầu mối giao thông và giao lưu hàng hoá quan trọng của khu vực phía nam và cả nước. Mật độ hàng hoá hằng năm thông qua cảng tương đối lớn. Đòi hỏi qui trình xếp dỡ trong cảng phải cơ giới hoá và tự động hoá. Do điều kiện và thực tế nói trên, thì việc đầu tư trang thiết bị cho cảng là cần thiết. Tuy nhiên việc đầu tư một thiết bị mới cho Cảng là vấn đề kinh tế và kỹ thuật, nên rất khó khăn cho việc đầu tư. Đây là công trình nghiên cứu đầu tiên báo cáo kết quả sau 5 năm học tập tại trường.Với trình độ chuyên môn còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót. Em rất mong quí thầy cô đóng góp ý kiến cho bài luận án của em được tốt hơn. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn. MỤC LỤC Mục Trang Lời nói đầu 1 Mục lục 2 PHẦN I : TÍNH NGHIỆM – LẬP HỒ SƠ KỸ THUẬT 4 Chương 1 : Giới thiệu chung về Cảng Nhà Rồng – Khánh Hội 5 1.1 giới thiệu sơ lược về cảng Nhà Rồng - Khánh Hội 5 1.2 Cơ sở vật chất của Cảng 5 1.3 Những điều kiện tự nhiên của cảng 7 Chương 2 : Giới thiệu chung về cần trục Chân Đế 8 2.1 Giới thiệu chung về cần trục Chân Đế 8 2.2 Các thông số kỹ thuật 9 2.3 Nguyên lý hoạt động 10 2.4 Mô tả thiết bị điện của cần trục 10 Chương 3 : Tính nghiệm cơ cấu nâng 12 3.1 Các thông số đo đạt và sơ đồ cơ cấu 12 3.2 Tính nghiệm Cáp – Tang – Trục Tang 13 3.3 Tính nghiệm động cơ 18 3.4 Tính nghiệm Hộp giảm tốc – Khớp nối - Phanh 24 3.5 Tính nghiệm trục tang 27 3.6 Tính chọn ổ lăn cho trục 31 3.7 Tính nghiệm các thiết bị còn lại 32 Chương 4 : Tính nghiệm cơ cấu thay đổi tầm với 36 4.1 Các thông số từ máy thực tế và sơ đồ cơ cấu 36 4.2 Xây dựng biểu đồ mô men mất cân bằng cần 38 4.3 Xây dựng biểu đồ quỉ đạo chuyển động của hàng biểu đồ mất cân bằng cần do hàng 44 4.4 Tải trọng tác dụng lên thanh răng 45 4.5 Xây dựng biểu đồ vận tốc thay đổi tầm với 49 4.6 Tính nghiệm động cơ điện 51 4.7 Tính nghiệm hộp giảm tốc 54 4.8 Tính nghiệm phanh 55 4.9 Tính nghiệm khớp nối 56 4.10 Tính nghiệm bộ truyền cuối 57 4.11 Tính nghiệm trục 61 4.12 Tính chọn ổ đỡ 64 Chương 5 : Tính nghiệm kết cấu thép cần và vòi 67 5.1 Tải trọng – Tổ hợp tải trọng tính nghiệm 67 5.2 Tính nghiệm kết cấu thép vòi 68 5.3 Tính nghiệm kết cấu thép cần 83 5.4 Tính nghiệm và kiểm tra bền cần 101 PHẦN II : LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ SỮA CHỮA LỚN 106 Chương 6 : Lựa chọn thiết bị sữa chữa 107 6.1 Các phương án đầu tư thiết bị xếp dỡ cho cảng Nhà Rồng - Khánh Hội 107 6.2 Lựa chọn phương án sữa chữa. 112 Chương 7 : Qui trình công nghệ sữa chữa lớn cần trục 114 7.1 Mô tả cấu trúc tổng thể cần trục 114 7.2 Khái niệm về sữa chữa lớn 118 7.3 Sữa chữa cơ cấu nâng 119 7.4 Sữa chữa cơ cấu thay đổi tầm với 132 7.5 Sữa chữa kết cấu thép 135 KẾT LUẬN 143 Lời cám ơn 143 Tài liệu tham khảo 145 PhÇn I tÝnh NGHIỆM LẬP HỒ SƠ KỸ THUẬT CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẢNG NHÀ RỒNG – KHÁNH HỘI š 0 › 1.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CẢNG NHÀ RỒNG - KHÁNH HỘI (Tài liệu tham khảo: Giới thiệu về cảng Khánh Hội) Cảng Sài Gòn là một trong những cửa ngỏ chính của Việt Nam trong quan hệ thương mại với các nước trong khu vực và trên thế giới. Cảng Sài Gòn có 3 Cảng thành viên là Cảng Nhà Rồng, Cảng Khánh Hội và Cảng Tân Thuận. Là một trong ba xí nghiệp xếp dỡ của cảng Sài Gòn, Xí nghiệp xếp dỡ Nhà Rồng - Khánh Hội là một đơn vị xếp dỡ chủ lực của cảng. Xí nghiệp xếp dỡ Nhà Rồng - Khánh Hội được trang bị khá nhiều thiết bị phục vụ cho công tác xếp dỡ, cùng với bến bãi khá rộng nên xí nghiệp này được xem là một trong những đơn vị chủ lực của cảng Sài Gòn cũng như ở Miền Nam. Nhờ có các điều kiện về cơ sở kỹ thuật cũng như cơ sở hạ tầng khá tốt mà sản lượng xếp dỡ hàng hóa dồi dào hơn so với xí nghiệp xếp dỡ khác là Tân Thuận và Nhà Rồng. Ngày 20/9/2008, theo quyết định 274 do Bộ Giao Thông Vận Tải và Thành Phố ký quyết định hợp nhất Cảng Nhà Rồng và Cảng Khánh Hội thành Cảng Nhà Rồng – Khánh Hội. Chuyển Cảng Nhà Rồng trở thành Cảng du lịch của thành phố. Vì vậy toàn bộ trang thiết bị cơ sở vật chất của Cảng Nhà Rồng được chuyển về Cảng Khánh Hội và đổi tên thành công ty xếp dỡ Nhà Rồng – Khánh Hội . Giám Đốc Cảng ký, Khu Xếp Dỡ Khánh Hội được nâng lên thành xí nghiệp xếp dỡ Nhà Rồng - Khánh Hội, biên chế 38 tổ bốc xếp trực tiếp được chỉ đạo của ban Giám Đốc. Bước sang năm 2009 do qui mô và vị thế của xí nghiệp thay đổi nên ngày 20/09/2008 Tổng Công Ty Hàng Hải Việt Nam đã quyết định đổi tên Xí nghiệp Xếp dỡ Khánh Hội thành Công ty Xếp Dỡ Nhà Rồng - Khánh Hội. Các trang thiết bị xếp dỡ của cảng Nhà Rồng đã được hợp nhất với cảng Khánh Hội. Do đó máy móc của cảng được đầu tư với số lượng đáng kể. Hiện nay cảng Khánh Hội không ngừng phát triển, nâng cao chất lượng phục vụ cho khách hàng để đáp ứng kịp nhu cầu phát triển kinh tế cho TP. Hồ Chí Minh và cả khu vực. 1.2 Cơ sở vật chất của cảng 1.2.1 Hệ thống kho bãi : - Với diện tích mặt bằng là 244500 m2 được bố trí 11 cầu tàu với tổng chiều dài 1249 m - 20 kho chiếm diện tích là 44608 m2 - 7 bãi bao gồm cả bãi container chiếm 68169 m2. Tất cả các kho bãi được bố trí một cách hợp lý để thuận tiện cho việc xếp dỡ cũng như việc giao thông trong cảng 1.2.2 Thiết bị cơ giới xếp dỡ: Là một Cảng tổng hợp, Cảng Nhà Rồng - Khánh Hội được trang bị khá đầy đủ các thiết bị cơ giới hiện đại và tận dụng những thiết bị củ để phục vụ cho việc xếp dỡ như : Cần trục chân đế, cần trục ôtô, cần trục bánh xích, cần trục Gottwall, cần trục tháp bánh lốp, xe nâng container…… Cảng có nhiều đội xe cơ giới xếp dỡ như : xe ben, xe nâng chạc, gầu, xe đào, ủi, xe cẩu bánh xích, hơi… Hệ thống công cụ làm hàng đa dạng gồm các loại gầu ngoạm, máng, võng lưới, móc câu, cao bản, phễu rung… Các trang thiết bị của công ty được đầu tư, sửa chữa nhằm nâng cao năng suất đáp ứng nhu cầu xếp dỡ hiện nay của Cảng. Hiện nay thiết bị xếp dỡ của cảng bao gồm các lọai tiêu biểu sau :Bảng (1.1). STT Tên phương tiện xếp dỡ Số lượng Tải trọng (tấn) 1 Cần trục chân đế 05 6 – 12,5 2 Cần trục ô tô 12 1 – 7 3 Cần trục bánh xích 05 1 – 35 4 Xe tải 24 6 – 18 5 Ô tô kéo 15 24 – 32 6 Xe ben 23 9 – 10 7 Xe chuyên dùng 09 2 m3 8 Xe nâng 61 2,5 – 35 9 Cần trục Gottwall 05 60 – 100 Bên cạnh đó các cơ sở hạ tầng được nâng cấp thường xuyên tạo điều kiện thuận lợi nhất để nâng cao năng suất làm việc của tập thể lao động 1.2.3 Các cơ sở vật chất khác: - Xưởng sửa chữa, bảo trì và chế tạo mới. - Trạm cung cấp nhiên liệu, điện - Trạm dóng bao. - Văn phòng, Nhà đậu xe, căn tin, nhà bảo vệ… - Trạm cân. 1.3 Những điều kiện tự nhiên của cảng Với điều kiện tự nhiên là trải dài trên Sông Sài Gòn, sông này nối liền với hệ thống kênh rạch chằng chịt ở khu vực phía Nam, nên công ty xếp dỡ Nhà Rồng - Khánh Hội – Cảng Sài Gòn có điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện các phương án xếp dỡ liên hợp với các phương tiện vận tải trong khu vực đem lại hiệu qủa cao. Mặt sông Sài Gòn còn nối liền với Sông Đồng Nai đổ vào biển Đông thông qua cửa biển Cần Giờ. Ngoài ra sông Sài Gòn còn có một ưu thế là nằm sâu trong nội địa thuận lợi cho việc xuất nhập hàng hóa nên lượng tàu thuyền hàng năm tới Cảng ngày một tăng.Bảng (1.2). Chiều hàng 9 tháng đầu năm 1999(tấn) 9 tháng đầu năm 2000 (tấn) Xuất ngoại 913.765 841.647 Nhập ngoại 1.005.829 1.267.996 Nội địa 620.928 911.453 Tổng cộng 2.585.522 3.031.097 CHƯƠNG II GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẦN TRỤC CHÂN ĐẾ š 0 › 2.1 Giới thiệu chung về cần trục chân đế Cần trục chân đế được ứng dụng để bốc hàng phục vụ tuyến tiền phương và hậu phương nhờ bộ phận gầu ngoạm, ở những địa điểm như cảng sông, cảng biển và cơ sở công nghiệp. Ngoài gầu ngoạm cần trục chân đế còn có thể thực hiện chức năng của một móc cẩu để bốc hàng. Đặc điểm của cần trục tính nghiệm theo đề tài là loại cần trục có cần và vòi, di chuyển trên ray khổ 10,5m, toàn bộ bộ phận quay được đặt trên chân đế cao, cơ cấu quay sử dụng hệ thống vành răng – bánh răng và thiết bị đỡ quay kiểu mâm. Mỗi chân đế bao gồm bánh xe và bộ phận truyền lực riêng. Các chân đế này đều có bộ phận kẹp ray bằng tay để giữ cần trục không di chuyển khi làm hàng và khi đứng yên dưới tác động của gió. Phần trên của chân đế là hệ thống quay bao gồm các chi tiết sau : Bệ đỡ, khung ngoài, phòng máy, phòng điều khiển và một hệ thống cần được ghép nối phức tạp. Hệ thống cần bao gồm : Cần, vòi, dây giằng và đối trọng cần. Bộ phận đối trọng là nhằm làm thăng bằng hệ thống cần. Chuyển động nâng lên và hạ xuống của cần là nhờ cặp thanh răng bánh răng được dẫn động bởi một cơ cấu truyền lực riêng đặt trên giá đỡ bên trên cần trục. Chuyển động quay là nhờ cơ cấu truyền động quay dẫn động bánh răng vành răng đặt ở bệ đỡ của hệ thống quay. Cơ cấu nâng bao gồm Tang quấn cáp. Bộ phận này được thiết kế phù hợp với chế độ làm việc với gầu ngoạm và móc cẩu. Nhằm hạn chế chuyển động nâng hàng, chuyển động nâng lên và hạ xuống của cần và di chuyển của cần trục ta sử dụng các công tắc giới hạn chuyển động. Để tránh tình trạng quá tải của cần trục còn có bộ phận an toàn khi quá tải. Tất cả các chi tiết, bộ phận cơ cấu của cần trục đều hoạt động bằng dòng điện ba pha. Cần trục được cung cấp điện từ các trụ phân phối điện được đặt trên mặt đất thông qua một dây cáp có thể điều chỉnh được. Chiều dài của dây cáp này cho phép cần trục di chuyển đi xa được 50m về hai hướng di chuyển của cần trục so với trụ phân phối điện. Cáp này được quấn vào trong một tang cố định ở phần dưới chân của cần trục. Cần trục được vận hành bởi một công nhân ngồi trong cabin, cabin này được thiết kế nằm ở bệ đỡ của hệ thống quay. Kết cấu tổng thể của cần trục như: Hình (2.1). Hình 2.1 Tổng thể cần trục 1.Cơ cấu di chuyển 2.Chân đế 3.Thiết bị đỡ quay 4.Ca bin lái 5.Cần 6. Móc 7.Puly đầu vòi 8.Vòi 9.Cáp giằng 10.Cáp nâng 11.Đối trọng cần 12.Giá đỡ 13.Buồng máy 14.Đối trọng phần quay 15.Cầu thang 16.Tang cuốn điện 2.2 Các thông số cần trục Cần trục chân đế được tính nghiệm dựa vào máy thực tế KIROV 16T, tại Cảng Nhà Rồng – Khánh Hội. Sức nâng : Q = 16 (T) Tầm với lớn nhất : Rmax = 30 (m) Tầm với nhỏ nhất : Rmin = 8 (m) Chiều cao nâng hàng : H = 25 (m) Chiều sâu hạ hàng : H’ = 20 (m) Tốc độ nâng hàng : Vn = 57 (m/phút) Tốc độ hạ hàng : Vh = 60 (m/phút) Tốc độ thay đổi tầm với : Vt = 44 (m/phút) Tốc độ di chuyển : Vdc = 33 (m/phút) Tốc độ quay : nq = 1,1 (vòng/phút) Số lượng bánh xe : 16 (bánh) Số lượng bánh xe dẫn động : 8 (bánh) Dòng điện hoạt động : 3 pha Điện áp : 380 V Tần số : 60 Hz Khối lượng toàn bộ cần trục : 230 (T) 2.3 Nguyên lí hoạt động : Cần trục chân đế di chuyển trên ray bằng bốn cụm bánh xe, khẩu độ ray là 10,5 m, đủ cho hai làn xe rơmoóc di chuyển phía dưới tiện cho quá trình xếp dỡ hàng hoá. Cần trục hoạt động theo hệ thống điện cơ khí. Nguồn cung cấp điện cho cần trục là hệ thống cáp chạy dọc cầu cảng, hệ thống cáp này là dạng cáp ngầm. Cần trục nhận nguồn điện thông qua hệ thống các tủ điện dọc chiều dài cầu cảng. Cần trục nhận địên từ các tủ điện thông qua cáp điện loại KΓ-T3X150+90 có chiều dài 66m, khi cần trục di chuyển cáp điện được thu vào hay thả ra nhờ hệ thống tang cáp và qua áptômát tổng, đến hệ thống vòng nhận điện cung cấp điện cho các thiết bị của cẩu. Thiết bị điều khiển cẩu đặt tại cabin bao gồm các tay trang và các nút ấn, các tay trang có nhiệm vụ đóng mở các tiếp điểm của cơ cấu nâng hạ móc, thay đổi tầm với, quay. Cần trục bao gồm có bốn cơ cấu chính: - Cơ cấu nâng - Cơ cấu thay đổi tầm với - Cơ cấu quay - Cơ cấu di chuyển 2.4 Mô tả thiết bị điện của cần trục : - Đây là loại cần trục mà nguồn động lực hoạt động chính là loại năng lượng điện. - Điện sử dụng trong các cơ cấu (di chuyển, quay, cơ cấu nâng hạ cần, cơ cấu nâng hàng) là dòng 3 pha, điện áp 380V, tần số 50Hz. - Điện sử dụng cho việc chiếu sáng là dòng xoay chiều 220V. - Điện cung cấp cho cơ cấu điều khiển là dòng xoay chiều: 220V - Chiếu sáng sửa chữa dòng một chiều: 13V - Các thiết bị điện bao gồm: Các loại dây dẫn, động cơ điện, động cơ phanh, biến thế, các công tắc và tay trang, các hệ thống điện trở và tủ điện. - Tủ điện bao gồm: áptômát, cầu chì, rơle thời gian, rơle điện áp, công tắc tơ, cầu giao. - Việc điều khiển các động cơ truyền động điện được thực hiện bán tự động. - Điều khiển lần lượt các công tắc (bộ đóng cắt) ngắt mạch theo từng mức điện trở từ mạch của động cơ điện theo chu kỳ thời gian. Việc mở cầu dao lần lượt được thực hiện bằng thiết bị kiểm tra. Việc điều khiển được truyền động nhờ người điều khiển cần cẩu tác động (vận hành). - Trong các thiết bị điện được xây dựng 1 hệ thống bảo vệ thực hiện công việc tương ứng với các yêu cầu cùng một lúc. - Bên cạnh đó bộ phận chiếu sáng của cần trục bảo đảm chiếu sáng tốt các cầu thang cũng như các vùng làm việc với sự hỗ trợ của đèn pha và các đèn trên cần cẩu. - Việc cung cấp điện được thực hiện qua tang quấn cáp điện và cáp điện có bọc phủ cao su. Việc quấn hoặc mở được thực hiện nhờ sự giúp đỡ của đối trọng. CHƯƠNG III TÍNH NGHIỆM CƠ CẤU NÂNG GIỚI THIỆU C¬ cÊu n©ng cđa cÇn trơc ch©n ®Õ được dẫn động bằng điện thông qua động cơ điện, truyền động qua khớp nối đến hộp giảm tốc và qua tang dẫn động quấn cáp được trang bị thiết bị mang hàng. Vì vậy khi động cơ hoạt động thì hàng được nâng hoặc hạ theo yêu cầu của người lái. C¬ cÊu n©ng dùng để nâng hạ hàng theo phương thẳng đứng. Ngoại lực tác dụng vào cơ cấu là trọng lực và lực quán tính. Cơ cấu nâng là một bộ phận của máy làm việc độc lập. Theo cách truyền động phân ra các loại sau: Tời cáp, tời xích và tang quấn cáp hoặc puly ma sát. Kích thanh răng, kích vít tời truyền động bánh răng, thanh răng hay truyền động vít. Kích thủy lực. 3.1 Các thông số của máy thực tế và sơ đồ cơ cấu 3.1.1 Các thông số của máy thực tế: §­êng kÝnh cđa d©y c¸p quÊn trªn tang d = 25 (mm) Tải trọng nâng Qmax = 16T = 16000 kG Đường kính tang D =0,55 (m) Số vòng cáp quấn trên tang 25 (vßng) Chiều dài tang L = 1400 (mm) ChÕ ®é lµm viƯc cđa c¬ cÊu : trong phần tính nghiệm này ta chọn chế độ làm việc của máy là chế độ Trung b×nh 3.1.2 Sơ đồ cơ cấu. C¬ cÊu n©ng cđa cÇn trơc ch©n ®Õ thuéc lo¹i c¬ cÊu dÉn ®éng b»ng ®iƯn. Do tÝnh chÊt quan träng vµ c¸c yªu cÇu cao ®èi víi m¸y dÉn ®éng b»ng ®iƯn, nã ph¶i ®¶m b¶o ®é an toµn, ®é tin cËy, ®é ỉn ®Þnh cao khi lµm viƯc, ®­ỵc chÕ t¹o víi chÊt l­ỵng tèt ë tÊt c¶ c¸c kh©u . 4 5 3 2 1 3.1.3 Sơ đồ truyền động Hình 3.1 Sơ đồ cơ cấu nâng 1. §éng c¬ ®iƯn 4. Hép gi¶m tèc 2. Khíp nèi 5. Tang trèng 3. Phanh 3.1.4 Sơ đồ mắc cáp Hình 3.2 Sơ đồ mắc cáp. 3.2 Tính nghiệm Cáp Tang – Trục Tang. 3.2.1 Tính nghiệm móc Trong m¸y trơc th­êng sư dơng lo¹i mãc ren, chÕ t¹o b»ng thÐp 20. H×nh d¹ng kÝch th­íc ®­ỵc tiªu chuÈn ho¸ theo t¶i träng. Do đó, người ta chän m· theo tiªu chuÈn søc n©ng cđa cÇn trơc . Hình 3.3 Móc treo Th«ng sè của móc: Träng t¶i d­íi mãc : Q = 20 T Träng l­ỵng mãc : G = 325 KG D = 480 mm ; b1 = 342 mm B = 564 mm ; b = 270 mm H = 978 mm 3.2.2 Kiểm nghiệm cáp. TÝnh nghiệm c¸p dùa theo s¬ ®å m¾c c¸p như : (Hình 3.2) §Ĩ ®¶m b¶o kh¶ n¨ng chiơ t¶i cđa c¸p khi cÇn thiÕt, ta phải chän c¸p theo lùc kÐo ®øt c¸p : §iỊu kiƯn chän c¸p : Theo công thức (2.6) [2] S® ³ k. Sk (3.1) Víi : S® : Lùc kÐo ®øt cho phÐp cđa c¸p ( kG) - Sk : Lùc c¨ng lín nhÊt trong d©y cuén vµo tang khi n©ng vËt ( kG). - k : HƯ sè an toµn xuÊt ph¸t tõ lùc ®øt c¸p vµ giíi h¹n bỊn c¸c sỵi c¸p; k ®­ỵc chän phơ thuéc vµo lo¹i m¸y vµ chÕ ®é lµm viƯc cđa c¬ cÊu. Theo Bảng 2-3 [2], víi c«ng dơng cđa c¸p n©ng vËt vµ chÕ ®é lµm viƯc trung b×nh, ta chän k = 5,5 . Vậy lực căng của nhánh cáp cuộn vào tang là: Theo công thức (1.13 ) [1] . Ta cã : (3.2) hp : HiƯu suÊt cđa pu li ( Theo BANG 2-2 [2] ) n : Sè pu ly ®ỉi h­íng : n = 4 Q : Søc n©ng tèi ®a Q = 16T = 16000 kG m : Sè nh¸nh d©y quÊn vµo tang, m = 4 Thay (1.2) vµo (1.1) - S® ³ 4336,7 x 5,5 S® ³ 23851,85 ( kG) Theo thông số đo đạt ta có D­êng kÝnh c¸p : d = 25mm, tương ứng với lực đứt cáp nói trên. Vậy theo Bảng III.3 [2] . Lo¹i cáp đã chọn là loại c¸p bƯn kÐp lo¹i pK-P cã cÊu t¹o 6 x 19 ( 1 +6+6 ) 6+1 l«i theo GOCT 2688 – 69 Giíi h¹n bỊn cđa d©y c¸p : sb = 180 kG/mm2 Lùc ®øt cho phÐp : d® = 32050 (kG) Khèi l­ỵng tÝnh to¸n 1000 m : 2110 ( kG). Điều kiện loại bỏ cáp (Như phần sữa chữa Cáp Nâng ). Cáp được sữ dụng trong một thời gian tương đối. Do ứng suất mỏi và giản cáp, nên phải tiến hành thay cáp. 3.2.3 Tính nghiệm tang : Theo thông số đo đạt từ máy thực tế ta tính nghiệm lại tang như sau: a. Đường kính tang. Ơû máy thực tế sư dơng lo¹i tang kÐp cã xỴ r·nh, lo¹i nµy cã kh¶ n¨ng chÞu nÐn tèt h¬n tang tr¬n, ®é mµi mßn c¸p cịng nhá h¬n . ®­êng kÝnh tang : D = 550 (mm) ChiỊu dµi tang : L = 1400 (mm) Số vòng cáp quấn trên tang là 25 vòng §­êng kÝnh cÇn thiÕt cđa tang theo ®­êng trung b×nh cđa d©y c¸p thÐp cuén vµo : Ph¶i ®¶m b¶o ®é bỊn l©u cđa c¸p, theo CT 2-9 [1]. D ³ de =>D ³ 25.18 -> D ³ 432 (mm) (3.3) Theo bảng 2.7 [2], víi lo¹i cÇn trơc cã cÇn, truyỊn ®éng b»ng m¸y vµ lµm viƯc ë chÕ ®é trung b×nh, ta lÊy e =18. Như vậy hệ số D người ta chọn là:D=550 (mm) b. Chiều dài tang. Hình 3.4 Sơ đồ tang. ChiỊu dµi tang L = 2 L0 + L1 (3.4) Víi : L1 : ChiỊu dµi phÇn tang kh«ng xỴ r·nh ®Ĩ kĐp ®Çu c¸p lªn tang : L1 = 2 x ( 2 ¸1d) (3.5) d : §­êng kÝnh d©y c¸p : d = 25 (mm) L1 = 2 .2. 25 = 100 (mm) L0 : ChiỊu dµi phÇn c¾t r·nh trªn tang (mm) L0 = z.t . Theo công thức (1.15) [1]. t : B­íc c¸p , th¸o mãc treo, t = dc + ( 2¸3 mm) -> t = 25+3=28 (mm) z : Sè vßng c¸p cuèn lªn tang ( Theo công thức 1-16) [1] (3.6) H’ : ChiỊu s©u h¹ hµng : H’ = 20 (m) z’ : Sè vßng dù tr÷ trong tang , Z’ = 2 (vßng) H : ChiỊu cao n©ng hµng : H = 25 (m) a : Béi suÊt pa l¨ng , a =1 Dt : §­êng kÝnh tang , Dt = 550 (mm) -> (vßng ) = 25 (vßng) -> L0 = 25. 28 = 625 (mm) -> L = 2.625 + 100 = 1350 (mm) Như vậy người ta chọn chiỊu dµi tang : L = 1400(mm) ChiỊu dµi tÝnh to¸n cđa tang ph¶i ®¶m b¶o sao cho khi h¹ vËt xuèng vÞ trÝ thÊp nhÊt, trªn tang uèn cßn l¹i Ýt nhÊt 1 vßng d©y, kh«ng kĨ sè vßng n»m trong kĐp c¸p ( qui ®Þnh vỊ an toµn ). c. Tính nghiệm sức bền của tang . Trong qu¸ tr×nh lµm viƯc, tang quÊn c¸p chÞu uèn, nÐn xo¾n ®ång thêi, nh­ng do tØ sè : (Theo tiªu chuÈn TKMT) Nªn ¶nh h­ëng cđa c«ng suÊt uèn vµ xo¾n lµ nhá, do vËy tang chØ chịu nÐn thuÇn tuý. ChiỊu dµy thµnh tang tÝnh theo nÐn ®­ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (2.16) [2] (3.7) Víi : dk : Lùc c¨ng cđa nh¸nh c¸p cuén vµo tang dk = 4336, 7 ( kG) t : B­íc c¸p trªn tang , t = 28 (mm) Y : hƯ sè suy gi¶m lùc c¨ng do ®é biÕn d¹ng ®µn håi cđa c¸p tang, biÕn d¹ng ngang c¸p. Vµ vËt liƯu chÕ t¹o b»ng thÐp, Y = 0,7 . k : HƯ sè kĨ ®Õn sè líp c¸p cuèn trªn tang, k =1 d : ChiỊu dµy thµnh tang, ®­ỵc x¸c ®Þnh theo đo đạt thực tế. [s] ³ 3,747 ( kG/mm2) = 36,758 ( N/mm2) øng suÊt cho phÐp cđa tang lµm b»ng thÐp ®ĩc cã sè hiƯu 35l ta tra bảng s¬ bé chän øng suÊt chảy cđa vËt liƯu : sch = 24+ 28 kG/cm2 => [s] > sn ( Tho¶ m·n ) Như vậy tang vẫn còn làm việc được. Tuy nhiên để đảm bảo an toàn trong vận hành làm việc. Nên khi sửa chữa lớn ta phải tiến hành sửa chữa lại tang bằng cách hàn thêm các tấm thép gia cường, hàn đắp rảnh cáp. Sau đó tiến hành gia công lại sao cho đãm bảo độ bền cần thiết như đã tính toán. 3.3 Tính nghiệm động cơ 3.3.1 Tính nghiệm công suất động cơ : Ởû máy thực tế ®éng c¬ làm việc trong tr­êng hỵp 1 tang lµm viƯc ®ång thêi víi toµn bé t¶i. Số nhánh cáp vào tang là 2 nhánh. §Ĩ tính ®éng c¬ ®iƯn, ta tÝnh c«ng suÊt tÜnh cđa ®éng c¬ c¬ cÊu n©ng hµng: Trong ®ã : Q : Träng l­ỵng hµng : Q = 16T = 16000 (kg) hc : HiƯu suÊt bé truyỊn ®éng hc = hp. ntêi hp: HiƯu suÊt cđa pa l¨ng theo công thức (1.11) [1] (3.8) hpi : HiƯu suÊt puly, theo b¶ng 2-2 [2] ®­ỵc chän phơ thuéc vµo lo¹i ỉ ®ì vµ ®iỊu kiƯn b«i tr¬n. Víi ỉ l¨n b«i tr¬n b×nh th­êng ; hpl =0,98 a: Béi suÊt pa l¨ng: a =1 hp = htpl = 0,984 = 0,922 htêi : hiƯu suÊt bƯ têi, chän htêi =0,85 (Bảng 1.9 [3] ) hc : 0,922 .0,85 =0,782 => C«ng suÊt tĩnh cần thiết cho ®éng cơ là: =>Nt= (3.9) C¨n cø vµo c«ng suÊt tÝnh nghiệm, người ta chän lo¹i ®éng c¬, Theo công thức (2.31) [2] Vận tốc nâng của cần trục là : v =57m/phút = 0,95 m/s. => (3.10) -> C«ng suÊt tÝnh cho 1 ®éng c¬ : N®c ³ NH vậy ®éng c¬ ®iƯn ở máy thực tế là loại có công suất. N =125 kW. Tra bảng(III.3{2} ) ta thấy tốc độ động cơ là: n =850 vßng/ phĩt 3.3.2 KiĨm tra ®éng c¬ : §éng c¬ ®iƯn cđa c¬ cÊu n©ng ®· chän ®­ỵc kiĨm tra theo thêi gian vµ gia tèc khi khëi ®éng . §Ĩ tr¸nh cho ®éng c¬ trong qu¸ tr×nh lµm viƯc kh«ng bÞ nãng qu¸ giíi h¹n cho phÐp vµ ®¶m b¶o gia tèc yªu cÇu, ta ph¶i tÝnh ®Õn c¶ c«ng suÊt b×nh th­¬ng trung b×nh cđa ®éng c¬ ®Ĩ so víi c«ng suÊt ®Þnh møc. Ta chän ®å thÞ gia t¶i trung b×nh c¸c c¬ cÊu m¸y trơc lµm viƯc ë chÕ ®é trung b×nh, ®­ỵc x©y dùng trªn c¬ së kinh doanh cÇn trơc . Hình 3.5 Sơ đồ gia tải. Theo s¬ ®å gia t¶i c¬ cÊu n©ng khi Q = Q0 . * Khi n©ng vËt : Thêi gian më m¸y khi n©ng vËt, theo công thức (1.41) [2] (3.11) Trong ®ã : Q0 : Träng l­ỵng vËt n©ng, Q0 =16000 kG. D0 : §­êng kÝnh tang ; D0 =550 (mm) =0,55 (m) a : Béi suÊt pa k¨ng ; a=1 i : TØ sè truyỊn chung cđa bé truyỊn tõ trơc ®éng c¬ ®