Luận văn Tính toán thiết kế xe nâng xếp dỡ giấy cuộn tại cảng nhà rồng Khánh Hội

LỜI NÓI ĐẦU Vận tải biển là một ngành dịch vụ vận chuyển hàng hóa có vai trò quan trọng trong quan hệ trao đổi thương mại,đặc biệt là bối cảnh thương mại hóa toàn cầu hiện nay.Hơn 90% khối lượng hàng hóa xuất nhập khẩu của nước ta được vận chuyển bằng đường biển.Vận tải biển còn góp phần hỗ trợ,thúc đẩy sự phát triển của các ngành dịch vụ và khai thác biển khác như: dầu khí,đánh bắt hải sản,du lịch…Trong bối cảnh giao lưu kinh tế hiện nay,khối lượng hàng hóa thông qua cảng biển Việt Nam tăng bình quân 10%/năm.Ngành hàng hải Việt Nam đứng trước những cơ hội phát triển mới cũng như phải đối mặt với sự cạnh tranh khốc liệt từ thị trường.Trong đó cảng biển mang chức năng của một mắc xích quan trọng trong dây chuyền vận tải,là điểm nối của vận tải biển với các phương tiện vận tải khác. Sự thành công của một cảng biển phụ thuộc vào mức độ nhanh chóng và hiệu quả chi phí khai thác các dịch vụ vận chuyển ,đó cũng là trọng điểm thu hút sự chú ý của các chủ tàu và chủ hàng.Mức độ khai thác nhanh chóng của cảng thể hiện ở việc luôn có những cầu tàu và phương tiện xếp dỡ hàng hóa với năng suất cao sẵn sàng để hoạt động.Hiệu quả của chi phí khai thác được đánh giá qua việc giảm chi phí đầu tư,giảm thời gian chờ đợi,chi phí vận hành và thời gian neo đậu tàu. Để đáp ứng nhu cầu này và đồng thời phát triển tối đa nền kinh tế quốc gia thì nhu cầu về các thiết bị xếp dỡ ở tuyến tiền phương có năng suất cao và cơ động được hình thành.Cần trục tự hành bánh lốp là một trong số các thiết bị này.Tính linh động của các loại cần trục này đảm bảo tối đa công suất làm việc,đồng thời giảm vốn đầu tư,loại bỏ nhu cầu lắp đặt đường ray và nguồn cấp điện cho cần trục ngay tại cầu cảng.Ngoài ra tính cơ động của nó còn dẫn đến hệ quả là số lượng thiết bị tiền phương cần trang bị cho cần tàu không còn phụ thuộc vào không gian neo đậu tàu mà phụ thuộc vào năng suất xếp dỡ tương ứng của cảng. Nước ta đang từng bước cải thiện và đầu tư để cảng biển Việt Nam ngày càng phát triển ,hiện đại vàđạt được mục tiêu đề ra. Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CẢNG NHÀ RỒNG 1.1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN Cảng Nhà Rồng là một trong 4 cụm cảng chính của Cảng Sài Gòn,ở vị trí 10048’ vĩ tuyến Bắc và 106042’ kinh tuyến Đông.Cảng nằm trên một phạm vi dọc bờ dài hơn 2 km,cách bờ biển 45 hải lý.Khu vực Cảng có chế độ bán nhật triều,biên độ dao động của mực nước triều lớn nhất là 3,98m ,lưu tốc dòng chảy là 1m/s. Cảng Nhà Rồng nằm ở trung tâm thành phố Hồ Chí Minh,là cửa ngõ của vùng Đồng bằng sông Cửu Long và vùng cao nguyên Nam Trung Bộ nên có vị trí rất thuận lợi trong việc phục vụ xuất nhập khẩu hàng hóa.Từ Cảng Nhà Rồng đi ra biển có 2 hướng: *Theo sông Sài Gòn ra vịnh Gành Ráy qua sông Lòng Tảo,sông Nhà Bè và sông Sài Gòn,dành cho những tàu có mớn nước khoảng 9m,chiều dài khoảng 210m. *Theo sông Soài Rạp,đường này dài hơn 10 hải lý và tàu phải có mớn nước không quá 6,5m. 1.2. ĐẶC ĐIỂM CÁC LOẠI TÀU ĐẾN CẢNG NHÀ RỒNG Cảng Nhà Rồng là một cảng bách hóa nhưng loại hàng xếp dỡ chủ yếu là hàng rời và hàng bao.Ngoài ra cảng còn có chức năng là một cảng du lịch,thường tiếp đón những du thuyền lớn.Tàu hàng vào cảng thường có trọng lượng không quá 15000T. Đối với hàng rời thì mặt hàng xếp dỡ chủ yếu là phân bón,cám,lúa mì.Các loại hàng này thường được xếp dỡ và đóng gói ngay tại cảng,sau đó được vận chuyển vào kho để lưu hoặc xếp lên ôtô để vận chuyển đến kho của chủ hàng. Đối với hàng bao thì mặt hàng xếp dỡ chủ yếu là bao bột mì, bao phân bón……Các loại hàng này cũng được xếp dỡ từ tàu vào kho hoặc xếp thẳng lên ôtô. Đối với tàu du lịch thì trong năm qua cảng Nhà Rồng đã tiếp nhận rất nhiều tàu có tải trọng và lượng du khách lớn.Điều này góp phần không nhỏ trong chiến lược phát triển nền du lịch quốc gia mà Đảng và Nhà Nước đã đề ra. 1.3. CƠ SỞ VẬT CHẤT KĨ THUẬT CỦA CẢNG Cơ sở vật chất kĩ thuật này bao gồm :cầu bến,kho bãi,phương tiện vận chuyển,phương tiện xếp dỡ,nhà xưởng,văn phòng,hệ thống giao thông,thông tin phục vụ sản xuất…. a.Hệ thống cầu tàu: Hệ thống cầu tàu của Cảng Nhà Rồng gồm có 4 bến với tổng chiều dài 390m được xây dựng vĩnh cửu,chủ yếu phục vụ các tàu có tải trọng nhỏ hơn 15000T và chủ yếu là xếp dỡ hàng rời,hàng bao. b.Hệ thống kho bãi: Cảng Nhà Rồng có tất cả 3 kho,gồm kho A,kho B,kho C với tổng diện tích kho là 7225 m2 .Ngoài ra Cảng còn có 3500m2 bãi,chủ yếu là lưu kho hàng bao.Tải trọng của kho thấp,thường bằng 2 Tấn/m2.Các bãi thường nằm sau kho,phổ biến là các bãi xen kẽ,ít có bãi liên hoàn. c.Trang thiết bị xếp dỡ: Một trong những yếu tố để đánh giá năng lực của một cảng chính là các thiết bị cơ giới phục vụ công tác xếp dỡ hàng hóa.Ở Cảng Nhà Rồng chủ yếu là xếp dỡ hàng rời và hàng bao,gồm các thiết bị sau: Danh mục Loại Tên Số Lượng Sức nâng(T) Nước sản xuất Cần Trục Bánh lốp Bánh xích KC5363A 1 25 Nga KC5363B 1 25 Nga SENNEBOGEN 2 40 Đức P & H 1 150 Mỹ Xe nâng TCM TCM Z35 15 3,5 Nhật TCM Z135 5 13,5 Nhật TCM Z300 3 30 Nhật TCM Z420 2 42 Nhật Đầu kéo 2 25 Mỹ Xe tải hàng Kamaz 4 25 Nga Xe ủi gạt TCM 2 Nhật Xe cạp đất 1 Nhật 1.4. CƠ CẤU TỔ CHỨC CỦA CẢNG Tổ xe nâng GIÁM ĐỐC Đội phó khai thác Tổ lái cẩu Tổ xe tải Tổ xe gạt Tổ bảo trì Tổ thợ hàn Tổ điện Tổ vật tư Tổ dụng cụ Đội cơ giới Đội trưởng Đội phó kĩ thuật P.GIÁM ĐỐC nội chính P.GIÁM ĐỐC tài chính P.GIÁM ĐỐC khai thác Nhà ăn An toàn lao động Công đoàn Phòng tiền lương Phòng tài vụ Phòng thương vụ Phòng nhân sự Trực ban khai thác Tổ bốc xếp Chương 2 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN THIẾT BỊ XẾP DỠ 2.1. CÁC PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN 2.1.1. Các tiêu chí lựa chọn Để làm hàng ở tuyến tiền phương ta có thể sử dụng các thiết bị khác nhau như : cần trục bánh lốp,cần trục bánh xích,cần trục chân đế….Do đó ta phải phân tích để lựa chọn thiết bị xếp dỡ cho phù hơp thực tế ở Cảng Nhà Rồng. Để nâng cao năng suất xếp dỡ mang lại hiệu quả kinh tế cao,tiết kiêm thời gian luôn là bài toán khó đối với đội ngũ cán bộ kỹ thuật của Cảng.Trong đó việc chọn thiết bị xếp dỡ phù hợp ảnh hưởng trực tiếp đến vấn đề này.Đối với từng loại mặt hàng khác nhau,từng trọng lượng hàng khác nhau thì ta có các thiết bị phục vụ công tác xếp dỡ khác nhau.Điều này đòi hỏi phải có hiểu biết thật sâu về từng loại thiết bị xếp dỡ để đảm bảo công tác giải phóng tàu nhanh,quy trình hoạt động liên tục đem lại lợi nhuận kinh tế cao nhất. 2.1.2. Các phương án lựa chọn a.Phương án 1: Cần trục bánh xích Các thông số so sánh: Sức nâng: Q=32T Tầm với lớn nhất: Rmax=15m Tầm với nhỏ nhất: Rmin=4,5m Chiều cao nâng: H=15m Vận tốc nâng: Vn=10m/ph Vận tốc di chuyển: Vdc=5km/h Vận tốc quay: Vq=1,5 v/ph Khối lượng cần trục: G=70T Hình 2.1 Cần trục bánh xích có thể làm các loại hàng như :bách hóa,hàng rời,hàng bao…Nguồn động lực của cần trục chủ yếu từ động cơ Diesel. Tuy nhiên loại cần trục này tính cơ động không cao,tốc độ di chuyển chậm,tốc độ quay không cao nên hiệu suất thấp. b.Phương án 2: Cần trục chân đế Hình 2.2 Sức nâng: Q=10T Tầm với lớn nhất: Rmax=30m Tầm với nhỏ nhất: Rmin=8m Chiều cao nâng: H=30m Vận tốc nâng: Vn=40m/ph Vận tốc di chuyển: Vdc=3,6km/h Vận tốc quay: Vq=1,75 v/ph Khối lượng cần trục: G=180T Cần trục chân đế có thể làm các loại hàng như :bách hóa,hàng rời,hàng bao…Nguồn động lực của cần trục chủ yếu từ nguồn điện quốc gia.Cần trục có kích thuớc cồng kềnh,lại di chuyển trên ray nên không phù hợp khi bố trí ở cảng Nhà Rồng.Nếu hệ thống điện trục trặc thì cần trục không hoạt động được. c. Phương án 3: Cần trục bánh lốp Hình 2.3 Sức nâng: Q =25T Tầm với lớn nhất: Rmax =14m Tầm với nhỏ nhất: Rmin =4m Chiều cao nâng: H =14m Vận tốc nâng: Vn =12m/ph Vận tốc di chuyển: Vdc =15km/h Vận tốc quay: Vq =2 v/ph Khối lượng cần trục: G =40T Cần trục bánh lốp có thể làm các loại hàng như :bách hóa,hàng rời,hàng bao…Nguồn động lực của cần trục chủ yếu từ động cơ Diesel.Cần trục hoạt động theo nguyên lý Diesel - Điện Loại cần trục này có tính cơ động cao,tốc độ di chuyển tương đối,tốc độ quay cao nên hiệu suất rất tốt. Kích thước nhỏ gọn,trọng lượng cần trục nhỏ.Có thể lấy nguồn điện trực tiếp từ lưới điện để hoạt động. 2.2. LỰÏA CHỌN THIẾT BỊ Cảng Nhà Rồng là một cảng nhỏ,chủ yếu xếp dỡ hàng bách hóa và hàng rời .Do đó việc lắp đặt đường ray và đường dây điện chạy dọc cầu tàu rất khó khăn.Vì thế việc lựa chọn cần trục chân đế là không phù hợp. Để hạn chế việc phải mua nhiều thiết bị xếp dỡ để xếp dỡ các loại hàng ,người ta thường lựa chọn cần trục vạn năng,có thể làm nhiều loại hàng khác nhau và tính cơ động cao,tránh cần trục chỉ làm việc tại chỗ.Vì vậy việc lựa chọn cần trục bánh xích là không phù hợp do cần trục bánh xích tính cơ động không cao,di chuyển chậm. Tóm lại,việc bố trí cần trục bánh lốp là hoàn toàn phù hợp với cơ sở vật chất và kĩ thuật của Cảng Nhà Rồng hiện nay. Chương 3 QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ XẾP DỠ HÀNG BAO(PHÂN BÓN) TẠI CẢNG NHÀ RỒNG 3.1. KHÁI NIỆM VỀ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ XẾP DỠ Qui trình công nghệ xếp dỡ hàng hóa là quá trình sản xuất chính của Cảng,là quá trình mà nhân viên Cảng thực hiện một phương án xếp dỡ nhất định,tạo nên sản lượng xếp dỡ. Phương án xếp dỡ là quá trình bốc xếp hàng hóa từ phương tiện vận tải này sang phương tiện vận tải khác,từ phương tiện vận tải qua kho,bãi và ngược lại hoặc từ kho bãi này sang kho bãi khác kể cả việc vận chuyển hàng hóa trong phạm vi một kho bãi theo kế hoạch đã vạch sẵn. Qui trìng công nghệ xếp dỡ do Cảng xây dựng trong từng thời kì,từng giai đoạn khác nhau.sự thay đổi qui trình công nghệ xếp dỡ dựa trên sự thay đổi của các cơ sở xây dựng nên nó. Cơ sở xây dựng một qui trình công nghệ xếp dỡ gồm các yếu tố sau: *Loại hàng đến Cảng:hàng theo nhóm,theo tiêu chuẩn ISO.Hàng được phân chia theo tính chất xếp dỡ,yêu cầu sử dụng công cụ,thiết bị,thao tác xếp dỡ,năng suất… *Trang thiết bị,cơ sở vật chất kĩ thuật hiện có của Cảng như khu nước,cầu tàu,kho bãi,thiết bị xếp dỡ,vận chuyễn,hệ thống giao thông… *Phương án xếp dỡ Nguyên tắc để xây dựng một qui trình công nghệ xếp dỡ: *Nguyên tắc phân chia các bước công việc: mỗi phương án xếp dỡ có thể được phân chia ra nhiều bước công việc,nhiều công đoạn với nhiệm vụ và công dụng nhất định.Trong các bước công việc lại bao gồm các thao tác,trong thao tác lại có các động tác. *Nguyên tắc định mức lao động: định mức năng suất,nhân lực,phương tiện,thiết bị….trên cơ sở hao phí lao động và đảm bảo tính đồng bộ cho cả dây chuyền công nghệ xếp dỡ. Kết cấu chung của một qui trình công nghệ xếp dỡ: *Bố trí sơ đồ cơ giới hóa xếp dỡ cho phương án xếp dơ.õ *Bố trí phương tiện,nhân lực và định mức năng suất. *Bố trí công cụ mang hàng *Sơ đồ mang hàng *Hướng dẫn trình tự thực hiện các thao tác kĩ thuật chủ yếu *Đưa ra những quy định chung và riêng về an toàn lao động 3.2.QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ XẾP DỠ HÀNG BAO PHÂN BÓN 3.2.1 Đặc điểm hàng hóa Bao phân bón có trọng lượng 50kg(Urê,SA,Kali…),bao bì là loại bao tải,bao nylon dệt,trong đó có lót 1 lớp nylon kiểu chống ẩm.Đây là loại hàng kỵ ẩm ướt,khi bị ướt sẽ chảy nước rất khó làm vì bị ăn tay rất nhanh,rất nguy hiểm.Ở độ ẩm cao,hàng ngậm nước lâu ngày sẽ đóng băng thành khối cứng,chất lượng hàng giảm sút làm cho công tác xếp dỡ gặp rất nhiều khó khăn. 3.2.2 Qui trình công nghệ xếp dỡ Gồm có 3 phương án đặc trưng: PA1 : Phương án chuyển thẳng PA2 : Tàu-Bãi PA3 :Bãi-Bãi Các thao tác thực hiện trong phương án xếp dỡ: Thao tác 1:Cẩu hàng từ tàu lên bến(hoặc ngược lại) Thao tác 2:Lập mã hàng,móc cáp,phụ cẩu lên bến hoặc hầm tàu Thao tác 3:Chuyển hàng từ tàu vào kho,bãi(hoặc ngược lại) Thao tác 5:Xếp dỡ hàng trong kho,bãi Số lượng thiết bị và công cụ Phương án Thiết bị xếp dỡ Công cụ mang hàng Cần trục Xe nâng Xe tải Dây Cáp đôi Cáp tư Mâm xe Bàn PA1 1 6 1 1 PA2 1 2 1 3 3 PA3 1 Chỉ tiêu định mức cho từng thao tác Phương án Thao tác 1 Thao tác 2 Thao tác 3 Thao tác 5 TB LĐ ĐM TB LĐ ĐM Xe nâng TB LĐ ĐM TB LĐ ĐM PA1 1 2 30 10 30 PA2 1 2 40 10 30 2 2 15 8 30 PA3 1 9 32 3.3. DIỄN TẢ QUI TRÌNH 3.3.1. Quy trình Phương án 1: Tàu – Cần trục bánh lốp – Oâtô đi thẳng Hình 3.1 a.Tại hầm tàu Công nhân chia nhỏ thàng từng cặp.Xác định vị trí xếp dỡ cho phù hợp với phạm vi hoạt động của cần trục. Cứ mỗi một cặp công nhân thì tiến hành thành lập một mã hàng tại một vị trí xếp dỡ(mỗi mã 20 bao gồm 4 chồng,5 lớp) và thành lập luôn hai mã hàng cùng một lúc (2 nhóm công nhân),hai mã hàng đứng song song nhau,khoảng cách giữa hai mã hàng là 0,5m. Khi cần trục đưa móc câu xuống,công nhân móc hai mã hàng vào móc cẩu của cần trục kéo lên ở độ 0,2m dừng lại kiểm tra,nếu mã hàng chắc chắn,cân đối mới tiếp tục kéo lên. b.Tại cầu tàu Hàng được hạ xuống mâm xếp hàng.Sau đó công nhân xếp hàng từ mâm lên xe.Khi cần trục chuyển hàng đến vị trí xếp dỡ,công nhân tránh ở vị trí an toàn.Cần trục hạ hàng cách sàn xe 0,2m,công nhân tiến hành điều chỉnh hàng.Sau đó cho cần trục hạ hẳn xuống.Công nhân gỡ hàng ra khỏi móc,móc các công cụ xếp dỡ vào lại móc câu để cần trục chuyển xuống hầm tàu. Phương án 2: Tàu – Cần trục bánh lốp – Bãi – Xe nâng – Kho Hình 3.2 a.Tại hầm tàu Công nhân chia nhỏ thàng từng cặp.Xác định vị trí xếp dỡ cho phù hợp với phạm vi hoạt động của cần trục. Cứ mỗi một cặp công nhân thì tiến hành thành lập một mã hàng tại một vị trí xếp dỡ(mỗi mã 20 bao gồm 4 chồng,5 lớp) và thành lập luôn hai mã hàng cùng một lúc (2 nhóm công nhân),hai mã hàng đứng song song nhau,khoảng cách giữa hai mã hàng là 0,5m. Khi cần trục đưa móc câu xuống,công nhân móc hai mã hàng vào móc cẩu của cần trục kéo lên ở độ 0,2m dừng lại kiểm tra,nếu mã hàng chắc chắn,cân đối mới tiếp tục kéo lên. b.Tại cầu tàu Hàng được hạ xuống mâm xếp hàng.Sau đó công nhân lái xe nâng đến mang mâm vào kho. c.Trong kho Công nhân tiến hành xếp hàng cứ một cặp 2 người khênh một bao xếp hàng thành đống theo quy định. Phương án 3: Kho – Xe nâng – Oâtô đi thẳng Hình 3.3 c.Trong kho Công nhân tiến hành xếp hàng xếp hàng vào mâm .Sau đó xe nâng chạy vào lấy hàng mang ra ôtô.Trên sàn xe công nhân tiến hành xếp hàng ra khỏi mâm chất vào thùng xe. 3.3.2. Bảo quản hàng hóa Không xếp hàng ngoài trời Không xếp hàng khi trời mưa Không kéo lê bao trên mặt đất,sàn xe 3.3.3. An toàn lao động Kiểm tra công cụ xếp dỡ kĩ lưỡng trước khi thao tác Xe ở vị trí xếp dỡ phải tắt máy,kéo thắng tay và tài xế ra khỏi xe Không chất xếp quá số bao qui định Việc lấy bao phải từ trên xuống,không moi ngang giữa chồng bao Chỉ đóng hầm tàu khi không còn người dưới hầm tàu Khi cần trục đang hoạt động không đi lại dưới vùng nguy hiểm của cần trục Sau khi xuống ca phải rửa công cụ làm hàng và bảo quản đúng qui định. PHẦN II THIẾT KẾ CẦN TRỤC Chương 4 GIỚI THIỆU VỀ CẦN TRỤC BÁNH LỐP 4.1.GIỚI THIỆU CẦN TRỤC Hình 4.1 1.Buồng máy 6.Cần 2.Giá chữ A 7.Móc 3.Hệ palăng nâng cần 8.Thanh chống lật 4.Cáp neo cần 9.Sácxi 5.Cáp nâng 10.Chân chống Cần trục bánh lốp hoạt động theo nguyên lý Diesel – Điện.Nguồn động lực từ động cơ Diesel được truyền qua một máy phát điện chính và phụ. Máy phát điện chính sẽ cấp điện cho các cơ cấu như: nâng ,thay đổi tầm với,quay và di chuyển.Máy phát điện phụ cấp điện cho các hệ thống như đèn,đề..v..v..Toàn bộ nguồn động lực được đặt trong cabin máy.Cần của cần trục thuộc hệ dàn,có thể lắp dài thêm cho phù hợp với yêu cầu xếp dỡ.Khi cần có thể sử dụng nguồn điện trực tiếp từ lưới điện để hoạt động. Ngoài ra do di chuyển trên bánh lốp nên tính cơ động của cần trục rất cao.Khi làm việc thường phải hạ chân chống để tăng tính ổn định của cần trục . Cần trục gồm có 4 cơ cấu: *Cơ cấu nâng Cơ cấu nâng gồm có động cơ điện lai hộp giảm tốc rồi truyền sang tang nâng.Động cơ điện lấy nguồn điện từ máy phát được dẫn động bởi động cơ đốt trong 6 xilanh,piston hình chữ V. *Cơ cấu thay đổi tầm với Cơ cấu thay đổi tầm với cũng gồm động cơ điện lai hộp giảm tốc rồi truyền sang tang.Động cơ điện cũng lấy nguồn động lực từ động cơ đốt trong.Cáp thay đổi tầm với được chọn cùng loại với cáp nâng để đồng nhất hóa vật liệu. *Cơ cấu quay Cơ cấu quay cũng gồm động cơ điện lai hộp giảm tốc nón trụ.Trục ra của hộp giảm tốc được lắp với bánh răng nhỏ.Bánh răng này sẽ ăn khớp với với vành răng được lắp trên sácxi. *Cơ cấu di chuyển Cơ cấu di chuyển gồm có động cơ điện qua hộp giảm tốc,truyền lực chính rồi vào bộ vi sai.Cầu sau là cầu chủ động,cầu trước là cầu lái.Do vậy cần trục chỉ di chuyển với 1 tốc độ.Khi muốn lùi,ta tiến hàng đảo chiều quay của động cơ điện 4.2. CÁC THÔNG SỐ KĨ THUẬT Sức nâng : 25T Tầm với lớn nhất: 14m Tầm với nhỏ nhất: 4m Chiều cao nâng: 14m Tốc độ nâng: 12m/phút Tốc độ quay: 2 vòng/phút Tốc độ di chuyển: 15km/h Chiều dài cần: 15m Trọng lượng toàn bộ cần trục: 40T Nguồn động lực: động cơ đốt trong +Nơi sản xuất : Nga +Công suất :222KW +Tốc độ quay:1200vòng/phút +Số xilanh: 6 +Xilanh hình chữ V +Làm mát bằng nước Chương 5 TÍNH TOÁN CƠ CẤU NÂNG 5.1. XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA CƠ CẤU 5.1.1. Các thông số cơ bản của cơ cấu: *Sức nâng : Q = 25T *Vận tốc nâng : vn = 12m/ph *Chiều cao nâng : H = 14m 5.1.2. Chọn chế độ làm việc của cơ cấu Chế độ làm việc của cơ cấu được đặc trưng bởi những chỉ tiêu sau đây: a/ Hệ số sử dụng theo sức nâng: (bảng (1.2) [2] Trong đó: ® Qtb: khối lượng trung bình của hàng và thiết bị mang hàng trong một ca làm việc. ® Q: sức nâng địng mức. (Q = 25T). b/ Hệ số sử dụng trong năm theo công thức: (1.2)[2] c/ Hệ số sử dụng trong ngày theo công thức (1.3) [2]: (1.2) [2] d/ Cường độ làm việc của cơ cấu: Tra bảng (1.2) [2]Þ CĐ% = 25%. Chế độ làm việc chung của cần trục xác định theo chế độ làm việc của cơ cấu nâng tra bảng (1.2) [2] ta chọn chế độ làm việc trung bình. e/ Số lần mở máy trong giờ: m = 120 (lần) f/ Nhiệt độ của môi trường xung quanh: t = 250C 5.2. SƠ ĐỒ ĐỘNG CƠ CẤU NÂNG Hình 5.1 1.Khớp nối răng 2.Tang cuốn cáp 3.Động cơ điện 4.Phanh điện từ 5.Khớp nối vòng đàn hồi 6.Hộp giảm tốc 5.3. SƠ ĐỒ GIA TẢI CƠ CẤU NÂNG Hình 5.2 5.4. CHỌN MÓC 5.4.1. Giới thiệu về móc Móc có hai dạng: móc đơn và móc kép. Chọn móc đơn cho cơ cấu nâng này. Móc đơn là thiết bị mang vật vạn năng thông dụng nhất. Theo công nghệ chế tạo có móc rèn và móc dập, móc treo là móc rèn, móc dập cở lớn và tốn không ít công sức nhưng móc rèn vẫn là móc treo thông dụng nhất, có độ tin cậy cao và hình dạng tiết diện hợp lý. Móc rèn được chế tạo từ thép ít cácbon, không được dùng thép nhiều cácbon hoặc gang để chế tạo móc treo vì vật liệu này dòn, độ đàn hồi kém, không đảm bảo an toàn. Móc treo sau khi rèn phải được trải qua quá trình ủ để khử ứng suất dư trong quá trình rèn. Để tránh cho dây cáp treo vật không tự tuột khỏi móc treo trong quá trình làm việc, móc treo phải có chi tiết chặn cáp ở miệng móc. Móc treo sau khi chế tạo xong phải được thử tải tỉnh với tải trọng vượt quá 25% so với tải trọng danh nghĩa của móc treo và treo trong 10 phút. Các loại móc treo đã được tiêu chuẩn hóa,vì vậy đối với các móc tiêu chuẩn ta chỉ cần chọn theo bảng tiêu chuẩn,theo tải trọng nâng và điều kiện làm việc. Tuy nhiên khi chọn hay thiết kế thì ta cần chú ý tận dụng khả năng thu nhỏ kích thước và chiều dài để tăng chiều cao nâng,tận dụng khả năng giảm trọng lượng và chế tạo đơn giản.Vì vậy ta sử dụng móc đơn để sử dụng hếùt tính ưu việt trên. Hình 5.3 D: là đường kính vòng trong móc treo a: là chiều rộng miệng móc treo d1: là đường kính trong của ren 5.4.2. Chọn móc treo Vì móc treo đã được tiêu chuẩn hóa nên cần phải chọn móc theo tiêu chuẩn.Căn cứ vào sức nâng của cần trục Q =25T,theo tài liệu [5] trang 26 ta chọn móc có các thông số sau: mm dk D D1 d d1 d2 d3 d4 d5 L 28 400 480 120 215 80 100 90x12 12 560 b b1 A A1 a H H1 h G(kg) Q(T) 224 106 450 349 210 1310 1290 260 520 25 Hình 5.4 5.5. CHỌN HỆ PALĂNG NÂNG Sơ đồ mắc cáp Hình 5.5 Tang Cáp nâng Puly dẫn hướng cáp Hệ thống palăng Palăng cáp là hệ thống gồm các puli cố định và puli di động nối với nhau bằng cáp nhằm giảm lực căng của cáp so với lực kéo của hệ thống. Ta chọn palăng đơn có lợi về lực vì loại này rất tiện lợi trong làm việc (palăng đơn là loại palăng chỉ có một đầu cáp cuốn lên tang). Theo sơ đồ mắc cáp trên ta có: Số nhánh cáp treo vật m=4 Số nhánh cáp cuốn vào tang k=1 Bội suất palăng (1-7)[3] 5.6. CHỌN CÁP NÂNG 5.6.1. Giới thiệu về cáp Vì cơ cấu làm việc với vận tốc cao nên ta chọn cáp để làm dây cho cơ cấu. Cáp là loại dây có nhiều ưu điểm hơn so với các loại dây khác như xích hàn, xích tấm, … loại dây này hiện rất thông dụng trong ngành máy xếp dỡ ở nước ta. Trong các kiểu kết cấu cáp thì cáp bện kép được sử dụng rộng rãi nhất trong đó loại cáp bện kép với lõi đai với sáu dánh cáp là sử dụng rộng rãi hơn cả. Lõi bằng đai có ưu điểm là cáp có độ uốn cong tốt và khả năng tự bôi trơn tốt hơn. 5.6.2 Tính toán chọn cáp Kích thước cáp thép được chọn theo công thức : (2-10) [1] Trong đó: ® Sđ: lực kéo đứt dây cáp tra trong bảng tiêu chuẩn. ® Smax: lực căng cáp lớn nhất tại chỗ cuốn lên tang trong quá trình nâng vật được xác định theo công thức : (2-18) [1] + Q0: trọng lượng vật nâng kể cả móc Q0 =Q+Qm =25T+0,52T=25,52T=255200 N +Qm: là trọng lượng móc,Qm=520Kg + a: bội suất của palăng ,a =4 +m: số nhánh cáp cuốn vào tang,m=1 +l : là bội suất của một palăng, l =0,98 (bảng 1-9 [1]) + t : là số puly dẫn hướng cáp,t=1 Hiệu suất của palăng xác định theo công thức: (2-21) [1] n là hệ số an toàn,theo bảng 2.2 [1],đối với cơ cấu nâng ,chọn n=5,5.Vậy lực đứt cáp sẽ là: Sđ³65100.5,5=358050 N Tra bảng III.3 [2] chọn cáp bện kép loại ÕK-P cấu tạo 6×19(1+6+6).6+1 lõi theo GOCT 2588-69 có các thông số sau: Sđ = 40450 KG = 404500 N. sb = 160 KG/mm2. dc