Nghiên ứu thiết kế tính toán kiểm bền khung gầm và đánh giá ổn định lật của xe nâng điện cỡ nhỏ

Viừ ệc hoạt động 24/24 vận tải người và hàng hóa của các phương tiện như máy bay, tàu h ỏa, đặc bi t là ô ệtô và các phương tiện trong các nhà máy, khu công nghiệ như cẩp u, xe móc, xe n

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

- -

NGÔ XUÂN DUY

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ TÍNH TOÁN KIỂM BỀN KHUNG GẦM VÀ ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH LẬT CỦA

XE NÂNG ĐIỆN CỠ NHỎ

Chuyên ngành: KỸ THU ẬT CƠ KHÍ ĐỘ NG L C Ự

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

L ỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn

của TS Trần Thanh Tùng Đề tài được thực hiện tại bộ môn Ô tô và xe chuyên

dụng Viện Cơ khí Động lực Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Các số liệu, – – kết quả trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào

Hà Nội, ngày 22 tháng 03 năm 2018

Tác giả

Ngô Xuân Duy

i

L ỜI CẢM ƠN

Trong suốt hai năm học tập t i Viạ ệ Sau đạn i học – Trường Đại học Bách Khoa Hà N i, tôi và các h c viên cao hộ ọ ọc khóa 2015B đã luôn nhận được sự hư ng ớ

dẫn, giúp đỡ ận tình của các thầy cô giáo và các cán bộ t Vi nệ Chúng tôi cũng được

học tập và tiếp thu những kiến thức, phương pháp nghiên cứ khoa học vô cùng quý u báu mà các thầy cô đã dày công nghiên cứu, truyền đạ ạt l i cho chúng tôi trong các

bu i h c ổ ọ

Tôi xin g i l i cử ờ ảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc tới TS Trần Thanh Tùng – người đã tận tình chỉ ảo, hướng dẫn và cung cấp nhiều tài liệ b u khoa h c có giá tr trong su t quá trình tôi th c hiọ ị ố ự ện Luận văn này Tôi cũng xin được bày t lòng biỏ ết ơn tới các th y cô giáo, các cán b ầ ộ nhân viên trường Đạ ọi h c Bách Khoa Hà N i nói chung, khoa Vi n i h c nói riêng ộ ệ đạ ọ

Trong su t quá trình thố ực hiện luận văn, tuy rằng bản thân đã không ngừng

c gố ắng và học hỏi, nhưng với kinh nghiệm và vốn hiểu biết còn hạn chế nên Luận văn khó tránh khỏi nh ng t n t i, thi u sót Tôi mong nhữ ồ ạ ế ận được s ch b o và ự ỉ ả

nh ng ý kiữ ến đóng góp của các thầy cô cũng như bạ bè, đồn ng nghi p ệ

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 22 tháng 03 năm 2018

Tác gi ả Luận văn

Ngô Xuân Duy

ii

M ỤC LỤ C

L ỜI CAM ĐOAN i

L I C Ờ ẢM ƠN ii

M C L C iii Ụ Ụ DANH M C HÌNH NH vi Ụ Ả DANH M C B NG VÀ BI Ụ Ả ỂU ĐỒ viii

L I M Ờ Ở ĐẦ U 1

CHƯƠNG 1 T NG QUAN V XE NÂNG HÀNG 4 Ổ Ề 1.1.Khái ni m xe nâng hàng 4 ệ 1.2.L ch s phát tri n c a xe nâng hàng 4 ị ử ể ủ 1.3.Phân lo i xe nâng hàng 6 ạ 1.3.1.Xe nâng h bạ ằng tay 6

1.3.2.Xe nâng hàng dùng động cơ đốt trong 7

1.3.2.1.Xe nâng bằng động cơ dầu diesel 8

1.3.2.2.Xe nâng bằng động cơ xăng 9

1.3.2.3.Xe nâng dùng chạy bằng khí hóa l ng(Gas) 10 ỏ 1.3.3.Xe nâng hàng bằng điện 11

1.3.3.1.Xe nâng điện 4 bánh 12

1.3.3.2.Xe nâng điện 3 bánh 13

1.3.3.3.Xe nâng điện đứng lái 14

1.4.C u t o chung và nguyên lý hoấ ạ ạt động c a xe nâng chủ ạy bằng điện 15

1.4.1.C u t o chung xe nâng 4 bánh chấ ạ ạy bằng điện 15

1.4.1.1.Bu ng lái 16 ồ 1.4.1.2.Gh lái 16 ế 1.4.1.3.Mui xe 17

1.4.1.4.Vô lăng 17

1.4.1.5.Tr nâng 17 ụ 1.4.1.6.Xích/ xy lanh nâng 18

1.4.1.7.Giá đỡ 19

1.4.1.8.Giàn nâng 19

1.4.1.9.Càng nâng 20

1.4.1.10.Xy lanh nghiêng 20

1.4.1.11.Bánh trước 21

iii

1.4.1.12.Bánh sau 21

1.4.1.13.Đối tr ng 21 ọ 1.4.1.14.Ắc qui điện 22

1.4.2.Nguyên lý hoạt động của xe nâng điện 23

1.4.2.1.Mô t quy trình x p d hàng hóa b ng xe nâng 23 ả ế ỡ ằ 1.4.2.2.Nguyên lý hoạt động của cơ cấu khung nâng hàng 26

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUY T VÀ TH C T C Ế Ự Ế ỦA ĐỀ TÀI 28

2.1.Cơ sở lý thuyế ủa đềt c tài 28

2.1.1.Cơ sở lý thuy t v sế ề ức bề ậ ện v t li u 28

2.1.1.1.Các định nghĩa cơ bản 29

2.1.1.2.Các gi thiả ết cơ bản v v t li u 30 ề ậ ệ 2.1.1.3.U n tố hanh thẳng 31

2.1.1.4.D m ch u u n thu n túy ph ng 34 ầ ị ố ầ ẳ 2.1.1.5.D m ch u u n ngang ph ng 37 ầ ị ố ẳ 2.1.2.Cơ sở lý thuy t v cơ h c ng d ng 40 ế ề ọ ứ ụ 2.1.3.Các định nghĩa quan trọng 40

2.1.3.1.Véctơ lực chính, mômen chính c a h l c 40 ủ ệ ự 2.1.3.2.Điều ki n cân b ng và h ệ ằ ệ phương trình cân bằng c a h l c trong ủ ệ ự không gian 41

2.1.3.3.Bài toán đặc bi t v cân b ng: L t 42 ệ ề ằ ậ 2.2.Cơ sở ự th c ti n cễ ủa đề tài 43

2.2.1.Thông tư số: 06/VBHN-BGTVT 43

2.2.2.Thông tư số 51/2015/TT-BLĐTBXH 47

2.2.3.Quy trình kiểm định QTKĐ: 21-2014/BLĐTBXH 47

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN, KI M NGHI M B N KHUNG G M, Ể Ệ Ề Ầ ỔN ĐỊ NH L ẬT CHO XE NÂNG ĐIỆ N 52

3.1.Tính toán, ki m nghể ệm bền cho khung g m xe nâng 52 ầ 3.1.1.Kiến thức chung v khung g m 52 ề ầ 3.1.2.Xác định lo i khung gạ ầm đượ ử ụng cho xe nâng điệc s d n 54

3.1.3.Ch ế độtính toán 60

3.1.4.Tính bền cho khung xe 60

3.1.4.1.Điều ki n biên bài toán 60 ệ 3.1.4.2.Thi t lế ập và đánh giá các thông sốmô phỏng 62 3.1.4.3.Phân tích k t qu mô ph ng 62 ế ả ỏ

iv

3.2.Tính toán ổn định l t cho xe nâng 64 ậ 3.2.1.Các gi thiả ết sử ụ d ng khi tính toán 64 3.2.2.Tính toán ổn định 64 3.2.2.1.Trường h p 1 64 ợ 3.2.2.2.Trường h p 2 72 ợ

K T LU N 77 Ế Ậ TÀI LI U THAM KH O 79 Ệ Ả

v

DANH M C HÌNH Ụ ẢNH

Hình 1.1 Xe nâng tay th p 6ấ

Hình 1.2 Xe nâng tay cao 7

Hình 1.3 Xe nâng động cơ dầu diesel 8

Hình 1.4 Xe nâng động cơ xăng 9

Hình 1.5 Xe nâng động cơ xăng 9

Hình 1.6 Xe nâng động cơ gas 10

Hình 1.7 Xe nâng 4 bánh bằng điện 12

Hình 1.8 Xe nâng điện 3 bánh 13

Hình 1.9 Xe nâng điện đứng lái 14

Hình 1.10 Sơ đồ ổ t ng th xe nâng 4 bánh ch y bể ạ ằng điện 15

Hình 1.11 Sơ đồ ể ệ th hi n v trí lị ắp ắc qui 16

Hình 1.12 Cơ cấu tr nâng 3 tụ ầng điển hình 18

Hình 1.13 K t c u giàn nâng 19ế ấ Hình 1.14 Cơ cấu càng nâng 20

Hình 1.15 B ố trí đối trọng trên xe nâng điện 22

Hình 1.16 Trình t x p hàng hóa c a ự ế ủ xe nâng điện 24

Hình 1.17 Trình t d hàng hóa c aự ỡ ủ xe nâng điện 25

Hình 1.18 Cơ cấu nâng hàng 27

Hình 2.1 Thanh d m 29ầ Hình 2.2 T i tr ng tác d ng 29ả ọ ụ Hình 2.3 ng su t trên m t c t 30Ứ ấ ặ ắ Hình 2.4 Các thành phân l c trên m t c t 30ự ặ ắ Hình 2.5 Mô hình u n thanh phố ẳng 32

Hình 2.6 Quy ước d u trong tính u n 33 ấ ố Hình 2.7 M t cặ ắt ngang 38

Hình 2.8 Mô hình bài toán l t 42ậ Hình 3.1 M i ghép hàn 54ố Hình 3.2 Mối ghép đinh tán và bulong dùng trên xe tải 54

Hình 3.3 Mô 3D hình xe nâng 56

Hình 3.4 H th ng khung xe nâng 3D nhìn t ệ ố ừ phía trước 56

Hình 3.5 H th ng khung xe nâng 3D nhìn t phía sau 57ệ ố ừ Hình 3.6 H th ng khung xe nâng 3D nhìn t ệ ố ừ phía dưới 57

vi

Hình 3.7 Điều ki n biên mô ph ng 61 ệ ỏ Hình 3.8 Điều ki n biên mô ph ng 62 ệ ỏ Hình 3.9 ng su t trên khung, v Ứ ấ ỏcác chi tiết 63 Hình 3.10 Chuyể ịn v trên khung, v các chi ti t 63 ỏ ế Hình 3.11 Mô hình tính ổn định cho xe nâng TH1 65 Hình 3.12 Mô hình tính ổn định cho xe nâng TH2 74

vii

DANH M ỤC BẢ NG VÀ BI Ể U Đ Ồ

Bảng 3.1 Bả ng thông s k thuật của xe nâng tính toán: 58 ố ỹ

Bảng 3.2.Tính cho độ cao nâng hàng tối đa: 3 mét 68

Bảng 3.3 Tính cho độ cao nâng hàng tối đa: 2,5 mét 69

Bảng 3.4 Tính cho độ cao nâng hàng tối đa: 2 mét 70

Bảng 3.5 Tính cho độ cao nâng hàng tối đa: 1 mét 71

Bảng 3.6 Tính cho TH2: độ cao nâng hàng 300mm 76

Biểu đồ 3.1.Th ể hiện sự thay đổ ủ ệ ối c a h s Kod theo góc nghiêngβ1(H=3000mm) 69

Biểu đồ3.2 Thể ện sự thay đổi của hệ ố Kod theo góc nghiêng hi s β1(H=2500mm) 70

Biểu đồ3.3 Thể ện sự thay đổi của hệ ố Kod theo góc nghiêng hi s β1(H=2000mm) 71

Biểu đồ3.4 Thể ện sự thay đổi của hệ ố Kod theo góc nghiêng hi s β1(H=1000mm) 72

Biểu đồ 3.5 Th n s ểhiệ ự thay đổ ủ ệ ối c a h s Kod theo góc nghiêngβ1(H=300mm) 76

viii

L ỜI MỞ ĐẦ U

Ở các nư c phát triớ ển và đang phát triển hi n nay trên th gi i, v n đ ệ ế ớ ấ ề tăng trưởng kinh t b n v ng cùng v i gi m ô nhiế ề ữ ớ ả ễm môi trường đang được quan tâm hàng đầu Theo th ng kê, khí th i do khói nhà máy phát sinh t các cơ s s n xu t ố ả ừ ở ả ấ

xi măng, nhiệt điện, hóa ch t, phân bón, d u m t t c các nưấ ầ ỏ ở ấ ả ớc đang phát triển nói chung hay ở Việt Nam nói riêng chiếm lượng lớn Ngoài ra, còn ph i kả ể đế n ngành giao thông vận tả ớ ự tăng trưởi v i s ng không ng ng Viừ ệc hoạt động 24/24

vận tải người và hàng hóa của các phương tiện như máy bay, tàu h ỏa, đặc bi t là ô ệ

tô và các phương tiện trong các nhà máy, khu công nghiệ như cẩp u, xe móc, xe nâng hàng với cường d ộlàm việc 3 ca trên một ngày đang phát sinh một lượng phần khí th i không hả ề nh ỏ Vì vậy, cuộc chạy đua tìm nguồn năng lượng s ch cho các ạphương tiện v n tậ ải nói chung cũng như ô tô nói riêng để tăng cao chất lượng khí

th i, gi m ô nhiả ả ễm môi trường rất đang được chú tr ng ọ

Vấn đề được đặt ra, là làm sao để giảm ô nhiễm môi trường, nâng cao ch t ấlượng khí th i và ti n t i gi m lư ng khí th i Các biả ế ớ ả ợ ả ện pháp đã và đang được áp

dụng trên quy mô lớn như cải tiến động cơ đốt trong truyền th ng c v k t c u ố ả ề ế ấcũng như nhiên liệu để đạt được hi u su t cao và nâng cao chệ ấ ất lượng khí th i; s ả ử

dụng năng lượng t các ngu n nhiên liừ ồ ệu mới…

Động cơ đốt trong là động cơ nhiệt, trong đó việc đốt cháy nhiên li u và bi n ệ ế

đổi nhiệt năng thành cơ năng tiến hành ngay trong xy lanh c a đủ ộng cơ Hiệu su t ấ

của động cơ theo thống kê là cao từ 20-45% Về ặt thay đổ ả ế m i c i ti n k t c u và ch ế ấ ế

độ làm vi c c a đ ng cơ đ t trong, qua các nghiên cệ ủ ộ ố ứu thì không thay đổi quá nhi u ềđược hi u su t ệ ấ

V mề ặt nhiên liệu cho động cơ nhiệt, chất lượng của các loại nhiên liệu lỏng truyền thống sẽ được nâng cao, các loại nhiên liệu khí (Liquefied Petroleum Gas, khí thiên nhiên) sẽ được áp dụng rộng rãi trên ô tô và các phương tiện v n tậ ải, các

loại nhiên liệu sinh học (như ethanol, colza) có lợi thế so sánh thấp về ặt môi m

1

trường và giá thành nhiên li u này còn cao do chi phí s n xu t nên h n ch v m t ệ ả ấ ạ ế ề ặ

s dử ụng, các nhiên liệu tổng hợp từ khí thiên nhiên đang được nghiên cứu, nhiên

liệu khí hydro cho ô tô chưa có ểtri n v ng ng d ng do công ngh và giá thành ọ ứ ụ ệ

S ự phát triển của các phương tiện sử ụ d ng điện và pin nhiên liệu phụ thuộc vào khả năng phát triển, hoàn thiện các loại động cơ truyền th ng và s d ng các ố ử ụnguồn nhiên liệu sạch thay thế các nguồn nhiên li u l ng hiệ ỏ ện nay để làm giảm ô nhiễm môi trường Các yế ố ần quan tâm đểu t c xem xét g m d báo chồ ự ất lượng c a ủ

h thệ ống phương tiện vận chuyển và giá thành của pin nhiên liệu với các loại nhiên

liệu thay thế khác để đạt cùng mức độ giảm NOx Kết quả nghiên cứ cho thấy u trong vòng ít năm tới, k thu t làm gi m NOx bằỹ ậ ả ng cách c i thiả ện động cơ diesel,

s dử ụng LPG(Liquefied Petroleum Gas) và khí thiên nhiên rẻ hơn là sử ụng pin dnhiên liệu Trong tương lai dài hơn thì việc gi m NOx b ng cách sả ằ ử ụ d ng pin nhiên

liệu trên các phương tiện vận tải sẽ có giá thành tương đương với việc cải thiện động cơ diesel để đạ t cùng m c đ hi u quứ ộ ệ ả Để đạt được cùng tính năng kinh tế và

mức độ phát ô nhiễm đối vớ ội đ ng cơ sử dụng LPG thì trong thập niên 2010, giá nhiên li u hydro phệ ải giảm đi 50% và giá thành pin nhiên liệu ph i giả ảm đi 30% so

với giá cả ện nay Vì vậy, trong vòng 2 thập niên tới, ô tô và các phương tiện vận hi

tải nhỏ chạy bằng pin nhiên liệu vẫn chưa có lợi thế ạnh tranh so với các loại nhiên c

li u thay th ệ ế

Với nguồ năng lượng điện năng ở nước ta hiện nay đượ ản c s n xu t ch y u ấ ủ ếbằng thủy điện (năng lượng tái sinh) như nhà máy thuỷ điện Hoà Bình, nhà máy thu ỷ điện Ialy, nhà máy thuỷ điện Sơn La thì tiến trình thay thế ần các phương tiệ d n vận tải chạy bằng động cơ đốt trong bằng các phương tiện ch y bạ ằng điện k t h p ế ợ

kho bãi, KCN phụ ụ lưu thông, bố v c, x p d hàng hóa ế ỡ để ả gi m ô nhiễm môi trường đang được ti n hành ế

Đề tài ‘Nghiên cứ u thi t k tính toán ki m b n khung g ế ế ể ề ầm và đánh giá

ổ n đ ị nh l t c a xe nâng đi n c nh ’ là một đề ậ ủ ệ ỡ ỏ tài nh m mằ ục đích khảo sát k t ếthiết kế và kết cấu của đối tượng xe nâng hoạt động hoàn toàn bằng năng lượng điện; m t loộ ại xe nâng đang dần ph bi n và tiế ớ ẽổ ế n t i s thay thế các loại xe nâng cũ dùng nhiên li u dệ ầu diesel trong các nhà xưởng, kho, b n bãi tế ại các tại Vi t Nam ệ

Đồng thời, đề tài nghiên c u kh o sát tính n nh c a xe nâng trong các ch làm ứ ả ổ đị ủ ế độ

việc đ đưa ra khuyếể n cáo sử ụng n ằm nâng cao hiệu quả và đảm bảo an toàn d htrong v n hành ậ

3

CHƯƠNG 1

1.1 Khái niệm xe nâng hàng

Xe nâng hàng là m t nhóm n m trong máy nâng chuyộ ằ ển Xe nâng hàng là

loại máy xếp dỡ dùng để ốc xếp hàng khối nằm ở các vị trí bất kỳ trong kho bãi, bnâng hàng và c n chuy n hàng tậ ể ừ kho bãi lên phương tiện vận tải hoặc ngược lại từ phương tiện v n t i x p vào kho Xe nâng là lo i máy x p dậ ả ế ạ ế ỡ có tính cơ động cao nên sử ụ d ng rất ưu việt khi bốc xếp hàng các kho bãi cở ủa cảng biển, cảng sông, cũng như xếp d và v n chuy n hàng hóa giỡ ậ ể ữa các nơi trong nộ ội b các xí nghi p, ệnhà máy

Xe nâng là loại máy xếp dỡ trong đó hàng hóa theo dạng ki n ho c khôi ệ ặđược đặt trên palet ho c tr c ti p trên ch c và đưặ ự ế ặ ợc nâng theo phương thẳng đứng

nh h khung nâng có k t c u kiờ ệ ế ấ ểu khung lồng

1.2.L ịch sử phát triển của xe nâng hàng

Với sự phát triển mạnh m c a ngành công nghi p và s n xu t hàng hóa , ẽ ủ ệ ả ấ

việc sử ụng máy móc để d nâng cao năng suất và hi u qu làm việ ả ệc đang dần tr nên ở

ph biổ ến Một trong nh ng thi t b t i công nghi p h tr nâng và v n chuyữ ế ị ả ệ ỗ ợ để ậ ển vật liệu hàng hóa là xe nâng Các xe nâng hiện đại đã được phát triển vào những năm

1920 do các công ty khác nhau g m công ty truyồ ền clark và công ty Yale Palang và Town s n xu t Các xe nâng dả ấ ầ đã trởn thành hoạt động không thể thiếu trong các thi t b s n xu t và kho hoế ị ả ấ ạt động ngày nay

Giữa thế ỉ XIX đến thế ỉ XX cho đến ngày nay đã phát triể k k n nh ng xe ữnâng hiện đại Các đường sắt Pennsylavia vào năm 1960 giới thi u xe t i pin n n ệ ả ề

t ng ả cung cấp h tr ỗ ợ cho việc di chuyển hành lý ở Altoona, ga xe lửa của họPennsylvania Chiến tranh thế ớ gi i thấy sự phát triển của các loại thiết bị ử x lý vật

li u ệ ở Vương quốc Anh do Ransomes, Sims và Jeffries của Ipswich Điều này một

phần là do sự thi u hế ụt lao động gây ra b i chiở ến tranh Năm 1917, Clark tại Hoa

4

K bỳ ắt đầu phát triển và sử ụng máy kéo và máy kéo thang máy được hỗ ợ cung d tr cấp trong các nhà máy của họ Năm 1919 Công ty Towmotor và Yale & Towne sản

xuất vào năm 1920 vào thị trường xe nâng t i Hoa Kạ ỳ

Tiếp tục cuộc hành trình phát triển thì xe nâng được mở ộng qua các năm r

1920 và 1930 Chi n tranh thế ế ớ gi i thứ II, như chiến tranh thế ới trướ gi c, vi c thúc ệ

đẩy s d ng ử ụ xe nâng hàngđã được m r ng trong chi n tranh v i s n l c l n Sau ở ộ ế ớ ự ỗ ự ớchiến tranh, có nhiều phương pháp hiệu quả cùng với những ý tưởng sáng tạo cho các sản phẩm lưu trữ trong kho đã được th c hiự ện và do đó mộ ề ảt n n t ng c a phiên ủbản đã được nâng cao của xe tải nền tảng đã được sản xuất Kho cần xe nâng cơ động hơn mà có thể đạ t chi u cao lề ớn hơn Mô hình mới nâng được th c hi n l p ự ệ ấ

đầy nhu c u này ầ

Một cột mốc rất quan trọng là vào năm 1956, nhà sản xuất Toyota gi i thiớ ệu

mẫu xe tải nâng đầu tiên, của LA Model, ở Nhật Bản và bán xe nâng đầu tiên của mình t i Hoa Kạ ỳ vào năm 1967 ớ.V i s phát tri n không ng ng cự ể ừ ủa xe nâng cho đến ngày nay, có thể ấ th y ngày càng có nhi u nhà s n xu t l n tham gia vào vi c nghiên ề ả ấ ớ ệ

cứu, cải tiến, cung ứng sản xuất sản phẩm ra thị trường và có nhiều sản phẩm cho người dùng l a ch n t t nh t phù h p v i nhu c u s d ng ự ọ ố ấ để ợ ớ ầ ử ụ

Có thể ấ th y rõ điề đó khi mà ởu những năm 1930, xe nâng bắt đầu được thương mại hóa, là thi t b b c x p, v n chuy n hàng trong các khu v c ch t h p tuy ế ị ố ế ậ ể ự ậ ẹnhiên ở giai đoạn này, xe nâng hàng chủ ế y u s n xu t ra ch thích h p v i bả ấ ỉ ợ ớ ốc xếp hàng hóa ở ầ t m thấp Nhưng từ những năm 1950, xe nâng bắt đầu được cả ến i ti

mạnh hơn, có trọng tải nâng lớn hơn, độ cao nâng cũng thay đổi đáng kể, có thểnâng đến 15 mét.Đó là bước ti n l n cho phép các nhà khai thác thế ớ ỏa mãn được nhiều nhu cầu hơn trong ệc bốc dỡ hàng hóa của họ ề ọng tải, chiều cao, và địa vi v trhình

Không chỉ được cả ế ề ếi ti n v k t cấu, khả năng làm việc, xe nâng còn được cải

tiến về năng lượng sử ụng để đáp ứng nhu cầu về môi trường, khi dần được thử dnghiệm các dầu diesel, xăng, pin, ắc qui cung cấp điện năng sử ụng Sau khi phát d

5

minh của các xe nâng điện đầu tiên, khi mà pin có thể ạ s c lại và th i gian làm viờ ệc

có th kéo dài 1 ca là 8 gi thì kể ờ ể ừ năm 2010, các nhà sả t n xu t bấ ắt đầu đẩy mạnh

sản xuất xe nâng chạy hoàn toàn bằng năng lượng điện Với hơn 60% số xe nâng hàng được bán ra s dử ụng điện năng

1.3 Phân loại xe nâng hàng

Xe nâng ngày càng phổ ến và đượ bi c sử ụ d ng rộng dãi trong các nhà xưởng, kho bãi Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thu tậ , xe nâng cũng được cả ến, i ti

đa dạng c v ch ng lo i và mả ề ủ ạ ẫu mã Để phân loại, xe nâng được phân ra các nhóm sau:

1.3.1.Xe nâng h b ng tay ạ ằ

Cơ chế hoạt động c a xe nâng h b ng tay là xe nâng dùng th ủ ạ ằ ủ công để di chuyển hàng hóa Nó bao gồm xe nâng tay, xe đẩy tay hoặc vừa có thể ừa đẩy, vừa vnâng hàng hóa lên cao bao gồm các loại xe nâng tay cao T i tr ng nâng và chiả ọ ều cao nâng của các loại xe nâng bằng tay này đề rơi vào loại nhẹ và đơn giản, từ 500kg đến 1000kg cho lo i v a di chuyểạ ừ n v a nâng, ho c 2500kg cho lo i ch di ừ ặ ạ ỉchuyển mà không nâng lên cao

Đây là loại thiêt b ị nâng đơn giản nhất Được chia làm 2 lo i: xe nâng tay ạ

th p và xe nâng tay cao ấ

+ Xe nâng tay th p: Xe có chi u cao nâng tấ ề ối đa khoảng 200mm, ch y u ủ ếdùng nâng pallet ch a hàng có khứ ối lượng t kho ng 2,5 từ ả ấn đến 5 ất n

Hình 1.1 Xe nâng tay th p ấ

6

+Xe nâng tay cao: Có th nâng hàng cao tể ối đa tới 3.5m, tr ng t i hàng nâng ọ ảtrong kho ng tả ừ 400kg đến 2.5 t n Có lo i có m t bàn nâng, có lo i có càng nâng ấ ạ ặ ạ

để nâng pallet

Hình 1.2 Xe nâng tay cao

Xe nâng tay cao thường được dùng để nâng, di chuyển hàng hóa trong kho, hoặc bốc xếp hàng lên ô tô, container và ngược lại vào kho bãi Xe nâng mặt bàn có

th ểdùng nâng cây cảnh, module máy…Càng nâng pallet có độ ị d ch chuyển ngang

lớn nên dễ dàng nâng các loại pallet có kích ỡ khác nhau Tuy nhiên, xe nâng cao c chỉ ử ụng đượ s d c pallet m t m t và không có thanh gi ng ộ ặ ằ

1.3.2 Xe nâng hàng dùng động cơ đốt trong

Xe nâng hạ ằng độ b ng cơ đốt trong là xe dùng động l c c a đ ng cơ đốt ự ủ ộtrong để th c hi n vi c di chuy n và nâng h Thônự ệ ệ ể ạ g thường khi s d ng lo i xe ử ụ ạnày, người ta ph i s dả ử ụng nâng đỡ và di chuyển các lo i hàng hóa có khạ ối lượng

lớn tần suất cao mà các loại xe nâng khác không thể đáp ứng được Cấu tạo của xe chủ ế y u bao g m đ ng cơ chạy bằồ ộ ng nhiên liệu xăng, dầu diesel ho c gas, khung ặ

gầm và lốp xe như cấu tạo xe ô tô, ngoài ra còn có hệ thống thủy lự ểc đ nâng hàng hóa T i tr ng c a lo i xe nâng này có thả ọ ủ ạ ể ừ t ấn lên đến 1 t hàng chục tấn Thông

7

thường, các lo i xe nâng sử ụng động cơ đốạ d t trong nâng tr ng t i 5 t n tr xu ng là ọ ả ấ ở ố

loại được dùng phổ ến trong các nhà máy, xí nghiệp; các loại xe nâng có tải trọ bi ng nâng t trên 10 t n dùng phừ ấ ục vụ cho nâng h container có tr ng t i lạ ọ ả ớ ởn các khu

c ng bi n hay c ng nả ể ả ội địa

Căn cứ vào nhiên li u s dệ ử ụng cho động cơ đốt trong mà ng i ta phân ra ườlàm 3 lo i: ạ

1.3.2.1.Xe nâng bằ ng đ ộng cơ dầu diesel

Hình 1.3 Xe nâng động cơ dầu diesel

-Phổ ến, dễ ửa chữa và thay thế phụ bi s

tùng khi g p s c ặ ự ố

-N p nhiên li u nhanh ạ ệ

-Làm việc trong thời gian dài, có thể làm

liên tục 3 ca mà không giảm năng suất

-Hoạt động xoay trở ần phạm vi lớ c n, khó làm việc ở ững nơi chậ ẹ nh t, h p

-Thông thường, 1 chiếc xe nâng dầu (xăng gas) 2,5 tấn c n 1 kho ng 3,985 ầ ả

mm để có th ể quay ngang 90° với Pallet hàng kích thước 1,000*1,100 mm

8

1.3.2.2.Xe nâng bằ ng đ ộng cơ xăng

Hình 1.4 Xe nâng động cơ xăng

Hình 1.5 Xe nâng động cơ xăng

9

Ưu điểm Nhược điểm

-Phổ ến, dễ ửa chữa và thay thế phụ bi s

tùng khi g p sặ ự ố(như động cơ chạ c y

bằng dầu diesel) nhưng tiếng ồn và khí

thải ít hơn

-N p nhiên li u nhanh ạ ệ

-Làm việc trong thời gian dài, có thể làm

liên t c 3 ca mà không giụ ảm năng suất

Ưu điểm Nhược điểm -Ti ng ế ồn và khí thải ít hơn so với xe

nâng s dử ụng xăng, dầu

-Làm việc liên tục trong 3 ca mà không

làm giảm năng suất sử ụ d ng xe nâng,

môi trường làm vi c c a xe đa d ng, d ệ ủ ạ ễ

sửa chữa và nạp nhiên li u nhanh ệ

-D quễ ản lý hơn xe nâng động cơ xăng

-Phù hợp với các sản phẩm nhạy cảm về

mùi như thực phẩm, dược ph m ẩ

-Tăng chi phí sản xuất do chiphí nhiên liệu cao

1.3.3.Xe nâng hàng b ằ ng đi ệ n

Xe nâng bằng điện là loại xe nâng dùng điệ năng củn a ác qui hoặc cắm điện

để thay th cho sế ức người ho c đ ng cơ đặ ộ ốt trong để di chuy n và nâng hàng hóa ể

Nó s dử ụng 2 mô tơ, mô tơ di chuyển dành cho vi c di chuy n cệ ể ủa xe và mô tơ phục

v viụ ệc nâng hạ Nếu chỉ ử ụng một mô tơ hoặc dành cho việc nâng hàng hoặc s ddành cho di chuy n thì loể ại xe trên được gọi là xe nâng bán tự động N u sế ử ụ d ng

đồng th i c ờ ả 2 mô tơ thì người ta g i là xe nâng t ng hoọ ự độ ặc xe nâng điện T i ả

trọng nâng và chiều cao nâng của xe nâng điện tương đương xe nâng sử ụng độ d ng

cơ đốt trong, kho ng t 1 tả ừ ấn đến 8 t n v i chi u cao 6 mét Các loấ ớ ề ại xe này thường dùng h th ng giá k ệ ố ệ

Xe nâng điện được chia làm 3 loại chính: xe nâng điện 4 bánh, xe nâng điện

3 bánh và xe nâng điện đứng lái

11

1.3.3.1.Xe nâng điện 4 bánh

- Có thể làm việc trong một môi trường

r ng l n ộ ớ

- Tiết kiệm được chi phí nhiên liệu do sử

dụng điệ ẻ hơn nhiền r u

- Hầu như không có tiếng ồn và khí thải,

thích h p v i các công ty s n xu t thợ ớ ả ấ ực

phẩm và các công ty có chứng nh n ậ

ISO14001

- D b o ễ ả dưỡng, vì ngoài bình điện cần

châm nước thường xuyên và hệ ố th ng

thủy lực, xe nâng điện không yêu cầu

bảo dưỡng định kỳ thêm bất cứ ạ h ng

m c gì ụ

- Thời gian sử dụng ng n, thông ắthường xe nâng điện ch phù h p s ỉ ợ ửdụng cho ca làm việc 8h/ngày Nếu

cần sử ụ g hơn thời gian đó cần phả d n i

có bình xạc dự phòng cũng như hệ

th ng pa-ố lăng đểthay thế bình điện

- Không gian hoạt động yêu cầu cũng như xe nâng dầu hoặc xe nâng xăng gas

-Trong hầu hết các trường hợp, nếu môi trường làm vi c có đ d c cao, xe ệ ộ ốnâng điệ thườn ng xuyên b gi m tu i ị ả ổ

th ọ bình điện

Hình 1.7 Xe nâng 4 bánh bằng điện

12

1.3.3.2.Xe nâng điện 3 bánh

Hình 1.8 Xe nâng điện 3 bánh

- Có thể làm việc trong một môi trường rộng

l n ớ

- Tiết kiệm được chi phí nhiên liệu do sử

d ng n r ụ điệ ẻ hơn nhiều

- Hầu như không có tiếng ồn và khí thải,

thích h p vợ ới các công ty sản xu t thấ ực

phẩm và các công ty có chứng nhận

ISO14001

- D bễ ảo dưỡng, vì ngoài bình điện cần

châm nước thường xuyên và h th ng th y ệ ố ủ

lực, xe nâng điện không yêu cầu bảo dưỡng

định k thêm b t c h ng m c gì ỳ ấ ứ ạ ụ

-Kh ả năng xoay trở cao trong những phạm

vi hẹp, đây là loại xe đa năng nhất, có thể

làm việc trong nhiều môi trường vì so v i xe ớ

điện 1,5 t n 4 bánh cấ ần 3,9 mét để ho t ạ

động Xe nâng điện 3 bánh ch c n 3,4 mét ỉ ầ

- Thời gian sử ụng ngắn, thông thườ d ng

xe nâng điện ch phù h p s d ng cho ỉ ợ ử ụ

ca làm việc 8h/ngày N u c n s d ng ế ầ ử ụhơn thời gian đó cần ph i có bình x c ả ạ

d ự phòng cũng như hệ ống pa lăng để th thay th ế bình điện

Không gian hoạt động yêu cầu cũng như xe nâng ầd u hoặc xe nâng xăng gas-Trong hầu hết các trường hợp, nếu môi trường làm vi c có độ ốệ d c cao, xe nâng điệ thườn ng xuyên b gi m tu i th ị ả ổ ọbình điện

-Tr ng t i nâng và t m nâng giọ ả ầ ới hạn

13

1.3.3.3.Xe nâng điệ n đ ứng lái

Hình 1.9 Xe nâng điện đứng lái

- Đây là loại xe chuyên di chuyển hàng

hóa trong những môi trường ch t hậ ẹp

Với 1 xe điện đứng lái, có thể làm việc

trong không gian 2,700 mm

- Là loại xe thích hợp trong hệ ống kho th

có k ệchứa hàng hóa

- Ngoài những đặc điểm xe điện thường g p phặ ải, xe nâng điện đứng lái còn có m t sộ ố ấ v n đ ề sau: Nền nhà xưởng yêu c u b ng ph ng ầ ằ ẳ

Với hệ thống bánh xe có đường kính nhỏ, xe nâng điện đứng lái rất khó xoay tr trên nh ng m t bở ữ ặ ằng

g gh Ngoài ra, khi di chuy n trên ồ ề ể

1 m t b ng quá rặ ằ ộng, tiêu hao cho

ph n bánh xe là rầ ất đáng kể

14

1.4.C ấu tạ o chung và nguyên lý ho ạt động củ a xe nâng ch ạy bằ ng đi ệ n

Căn cứ vào vi c ệ so sánh ưu điểm và nhược điểm đã nêu ở trên và mục đích

của đề tài là tính toán cho một loại xe nâng sẽ là xu thế tương lai, phù ợp với các htiêu chí đảm bảo năng suất công vi c, tính kinh t trong s n xuệ ế ả ất, đồng th i ti n d n ờ ế ầ

đến công ngh m i s dệ ớ ử ụng năng lượng sạch, đảm b o chả ất lượng khí th i công ảnghiệp và bảo vệ môi trường Học viên chọn đối tượng nghiên cứu chính là e nâng x

4 bánh bằng điện

1.4.1.C ấu tạo chung xe nâng 4 bánh chạy bằ ng đi ệ n

Hình 1.10 Sơ đồ ổng thể t xe nâng 4 bánh chạy bằng điện 1-Bu ng lái; 2- ồ Ghế lái; 3- Mui xe; 4- Vô lăng; 5- Tr nâng hàng; 6- Xích/ xylanh ụ

nâng; 7- Giá đỡhàng; 8- Giàn nâng; 9- Càng nâng; 10- Xylanh nghiêng; 11- Bánh

trước(bánh t i); 12- Bánh sau(bánh lái); 13- i tr ng ả Đố ọ

Xe nâng hàng là m t trong nh ng lo i máy nâng tộ ữ ạ ự hành có tính cơ động cao

với nguồn động lực chính là năng lượng điện được dự ữ trong các bình ắc qui Khi tr

xếp và dỡ hàng, hàng hóa được nâng hạ theo phương thẳng đứng theo mức chiều cao tối đa của lưỡi nâng

Chiều cao tối đa của bàn trượt trên hành trình di chuyển trong khung động, hàng được nâng lên v trí cao nh t c n thi t n m trong gi i h n chiị ấ ầ ế ằ ớ ạ ều cao nâng lưỡi lớn nhất Cấu tạo chung của xe nâng hàng chạy bằng điện di chuyển bằng bánh lốp được th hiể ện như trên hình gồm các b ph n chính sau: ộ ậ

1.4.1.2.Ghế lái

Gh ế (seat): Chỉ các xe nâng thiết kế ngồi lái mới trang bị gh V ế ị trí trống dưới gh lái các xe nâng ch y bế ở ạ ằng điện thường được b ố trí đặ ắt c qui cung c p ấnăng lượng cho xe nâng hoạt động để ậ t n d ng tụ ối đa diện tích

Hình 1.11 Sơ đồ ể ệ th hi n v trí l p c qui ị ắ ắ

16

1.4.1.3.Mui xe

Mui xe (overhead guard): tấm trần cabin, ngoài tác dụng che mưa, nắng, còn

có tác dụng b o v ả ệ người lái khỏi các vật th ể hay chính hàng hóa rơi vào người Có

loại xe nâng có thêm tấm chắn trong suố ở hai bên sườn buồng lái để nâng cao điều t

kiện làm việc của người lái, các tấm chắn này được bố trí sao cho không ảnh hưởng

đế ần t m quan sát của ngườ ậi v n hành

1.4.1.4.Vô lăng

Tay lái/vô lăng (steering wheel): m t b ph n c a h th ng lái, liên k t tr c ộ ộ ậ ủ ệ ố ế ự

tiếp với ục lái chính, có tác dụng điểu khiển quá trình chuyểtr n động di chuyển của

xe nâng.H u h t các xe nâng hiầ ế ện hành đều sử ụ d ng tay lái, tuy nhiên, m t sộ ố dòng

xe nâng không có tay lái, ví d xe nâng sàn bán t ng (walkie) ụ ự độ

1.4.1.5.Tr ụ nâng

Tr ụ nâng (mast) ộ phận này là một kết cấu khung dầm thép liên kết với : b nhau bằng các mối hàn bao g m: khung trong và khung ngoài Tùy vào thi t kồ ế ế ủ c a

mỗi loại xe mà có thể có từ ột, hai hay ba khung trong trên mộ m t cơ cấu trụ nâng để

đảm b o yêu c u v chi u cao nâng ả ầ ề ề

 Khung trong:

Khung trong hay còn gọi là khung động Khung động di chuyển tương đối so

với khung ngoài hay còn gọi là khung tĩnh Nhờ xy lanh thủy lực nâng khung và tựa trên các cặp con lăn dẫn hướng K t c u g m hai d m chính là thép ch C Hai d m ế ấ ồ ầ ữ ầchính này được liên k t v i nhau b ng hai dế ớ ằ ầm ngang thép hình có vai trò như các thanh gi ng ằ ở hai đầu Dầm ngang trên liên k t v i xy lanh thế ớ ủy lực nâng khung

Phần đoạn dưới cùng c a bảủ n thành phía ngoài m i dỗ ầm chính được lắp con lăn trên bản cánh c a khung ngoài ủ

 Khung ngoài:

Khung ngoài cũng có kế ấu tương tự ới khung trong, nó cũng là mộ ết c v t k t

cấu thép chữ C đặt thẳng đứng và liên kết giằng với nhau ở hai đầu Ngoài ra, còn

17

có hai d m hình chầ ữ nhật vừa làm chức năng giằng dọc vừa là nơi lắp giá đỡ liên

k t tr ế ụnâng với cầu trước của xe, nửa giá đỡcòn lại đượ ịc đ nh vị trên cầu trước của

xe b ng bu lôngằ , đai ốc, liên k t gi a khung chính vế ữ ới cầu trước là liên kết động

b ng bằ ạc trượt

Phần đoạn gi a bảữ n thành phía ngoài c a mỗ ầm chính là nơi địủ i d nh v m t ị ộ

đầu c a xy lanh nghiêng, c p xy lanh nghiêng này liên k t khung nâng v i chassis ủ ặ ế ớ

Để ả gi m b t chi u dài ph n công xôn c a càng nâng giúp cho càng nâng luôn l y ớ ề ầ ủ ấhàng được d dàng và thu n l i, nh c p xy lanh nghiêng này mà b ph n nâng ễ ậ ợ ờ ặ ộ ậhàng có th nghiêng vể ề phía trước khoảng 6 độ hoặc ngả ề v phía sau khoảng 12 độsau khi b c hàng và di chuyố ển để đảm bả ổn địo nh

Hình 1.12 Cơ cấu tr nâng 3 tụ ầng điển hình

1.4.1.7.Giá đỡ

Giá đỡ (backrest): b ph n này có c u t o là m t khung kim lo i, l p trên ộ ậ ấ ạ ộ ạ ắgiàn nâng, phía trên càng nâng, cho phép hàng hóa tựa vào khi nâng lên và trụ nâng được kéo nghiêng v ề phía sau, giúp hàng hóa được gi vữ ững hơn, phù hợp khi di chuyển, đặc biệt trên b m t g gh ho c nghiêng ề ặ ồ ề ặ

1.4.1.8.Giàn nâng

Giàn nâng (carriage): bộ ph n này là mộậ t khung kim lo i chạ ắc chắn, gồm hai thanh ngang và hai thanh d c liên k t v i nhau Giàn nâng có th di chuy n trong ọ ế ớ ể ểlòng khung động nh các con lăn đờ ịnh hướng, di chuyển này là độ ậc l p v i s di ớ ựchuyển của khung động với khung tĩnh Thanh ngang trên của bàn trượt có bố trí thanh răng để ắ l p càng nâng và di chuy n cang nâng khi cể ần thay đổi kho ng cách ả

gi a hai càng ữ

Hình 1.13 K t c u giàn nâng ế ấ

Giàn nâng được dẫn hướng b i b n cặp con lăn, mộ ặở ố t c p ph và ba c p ụ ặchính Đỉnh m i d m chính khung trong có l p t m ch n b ng cao su cùng v i t m ỗ ầ ắ ấ ặ ằ ớ ấchặ ắp dướn l i con l n chính c a giàn nâng s ắ ủ ẽ ngăn chuyển động vượt ra kh i gi i ỏ ớ

h n khung trong c a giàn nâng ạ ủ

Giàn nâng được liên k t b i hai xích nâng Mế ở ỗi đầu xích được định v c ị ố

định trên khung trong, t i v trí này có th u chạ ị ể điề ỉnh được chi u dài c a xích nâng ề ủ

19

Kết cấu thép của giàn nâng là khung hình chữ nhật trượt tương đối so với khung trong nh xy lanh tác dờ ụng một chi u ề

1.4.1.9.Càng nâng

Càng nâng (forks): bộ phận này thường gồm 2 thanh kim lo i giạ ống tạo hình như các mũi trên một cái nĩa (gắn vào giàn nâng)

Hình 1.14 Cơ cấu càng nâng Càng nâng là bộ phận mang hàng của xe nâng Càng nâng được chế ạ t o từ thép có độ ền cao, sau đó đượ b c gia công nhi t luy n t i các v trí góc c nh c a ệ ệ ạ ị ạ ủcàng v hai phía ề khoảng 300mm để đạt đượ ộc đ cứng HB= 250-300 vì đây là vị trí

d h ng nh t c a càng do ng su t t p trung l n nh t ễ ỏ ấ ủ ứ ấ ậ ớ ấ

Càng được lắp trên giàn nâng và được định v nh ị ờ các ị trí răng và các vít v

định v Đ n đ nh v ị ể ổ ị ị trí và điều ch nh v trí kho ng cách c a hai càng nâng m t ỉ ị ả ủ ộcách dễ dàng có th l p thêm b d ch càng nâng hàng ể ắ ộ ị

1.4.1.10.Xy lanh nghiêng

Xy lanh nghiêng (tilt cylinder): b phộ ận này là các ống thủy lực, có nhiệm vụ điều chỉnh độ nghiêng c a tr nâng v ủ ụ ề phía trước ho c phía sau kho ng 6 -ặ ả 12 độ Giúp cho việc lấy hàng hóa dễ dàng hơn khi đẩy ra và giúp hàng hóa không b ịrơi

kh i càng nâng khi co vào ỏ

20

Xy lanh nghiêng có kích thước ngắn hơn rất nhi u so v i xy lanh nâng hề ớ ạ Một đầu của xy lanh nghiêng đượ ắc g n vào v i khung ngoài c a tr ớ ủ ụ nâng, đầu còn

lại được gắ ố địn c nh v i chassis c a xe nâng ớ ủ

1.4.1.11.Bánh trước

Bánh tải (drive wheel): 2 bánh xe ở phía trư c, đư c gắn với đ ng cơ tớ ợ ộ ải (drive motor), có nhiệm vụ đưa xe nâng di chuyể ến ti n ho c lùi Đ ng th i bộ ậặ ồ ờ ph n này cũng đóng vai trò tâm đối trọng Có thể hiểu xe nâng là một đòn b y, trong đó bánh tải là ẩtâm/trục của đòn bẩy, còn hàng hóavà bộ phận đố ọi tr ng là 2 đầ ủu c a đòn bẩy

1.4.1.12.Bánh sau

Bánh lái (steering/rear wheel): hệ thống bánh xe phía sau, có th là 1, 2 ở ể

hoặc nhiều hơn Bánh lái có thể xoay ngang, giúp điều chỉnh hướng di chuy n c a ể ủ

xe nâng sang 2 bên (vào cua) Bánh lái thường không được truyề ự ả ừ mô tơ n l c t i t

t i ả

1.4.1.13.Đối trọng

Đối tr ng (counter-weight): b ph n này g m nhi u thành ph n khác nhau ọ ộ ậ ồ ề ầ

của xe nâng, trong đó chủ ếu là động cơ và ắc quy (đố y i v i xe nâng ch y đi n), ớ ạ ệ

mục đích là sử ụng trọng lượng của mình tạo nên đối trọng với trọng lượng hàng dhóa, với tâm đối tr ng là bánh t i, giúp xe nâng giọ ả ữ được thăng bằng khi bốc xếp hàng hóa T i tr ng hàng hóa tả ọ ối đa của một chiếc xe nâng phụ thuộc nhi u vàoề c u ấ

t o cạ ủa bộ phận đố ọi tr ng này, theo nguyên tắc đòn b ẩy

21

Hình 1.15 B ố trí đối trọng trên xe nâng điện 1.4.1.14.Ắc qui điện

Ắc quy xe nâng điện đư c chia ra làm 2 lo i chính là c quy chuyên d ng và ợ ạ ắ ụ

loại không chuyên dụng

 Ắc quy không chuyên d ng ụ

Với loại không chuyên dụng thường là nh ng dòng c quy chì ữ ắ – axit, nước,

có điện dung thấp, thường ch ỉ dao động trong kho ng t 140Ah – 300 Ah và nhìn ả ừchung tu i thổ ọ ủ c a dòng này chỉ khoảng từ 1 – 1,5 năm, với điều kiện nạ ắp c quy

mỗi ngày 1 lần Lưu ý là tuổi thọ này có thể thay đổi vì nó phụ thuộc vào chú kỳphóng điện – n p c a c quy Mạ ủ ắ ột ưu điểm c a c quy xe nâng không chuyên dụng ủ ắ

là thường có giá thành r và hàng luôn có s n ẻ ẵ

 Ắc quy xe nâng điện chuyên d ng ụ

Ngoài tên g i này, nhiọ ều ngườ ẫi v n hay quen gọi là bình điện xe nâng, hay ắc quy xe forklift… Khác vớ ắi c quy không chuyên, dòng ắc quy nước deep cycle có dung lượng điện cao hơn gấp nhi u lề ần, dao động trong kho ng t 170 – 1000Ah ả ừ

Do đó, loại bình ắc quy này phù h p vợ ới mọi loại xe nâng điện, hay các dòng xe

nâng s dử ụng trong các khu công nghiệp, nhà máy… Tùy theo điện áp c a m i lo i ủ ỗ ạ

xe mà có th ểchọn lo i c quy phù h p: 12V, 24V,36V,48V,72V,80V… ạ ắ ợ

V tuề ổi thọ ủa ắc quy xe nâng điện chuyên dụng cũng cao hơn nhiều so với cdòng không chuyên, thông thường là 4 năm, nhưng nếu biết cách bảo dưỡng và sử

dụng đúng cách thì thời gian s d ng có th ử ụ ể lên đến 7, thậm chí là 10 năm

Giá bán của bộ ắc quy xe nâng điện cũng khá linh hoạt, dao động trong khoảng từ 100 – 150 triệu đồng, tùy thu c vào tr ng t i cộ ọ ả ủa các loại xe nâng, ví dụ

xe nâng tải trọng 1 t n, 1,5 t n, 2,5 t n… N u tính theo thấ ấ ấ ế ời gian hoạt động thì giá

của ắc quy chia cho mỗi tháng không hề cao, ngược lại người sử ụng sẽ được dhưởng l i thêm cách chính sách b o hành, bợ ả ảo dưỡng theo chu k cỳ ủa nhà cung cấp, phân ph i, giúp cho ố ắc quy xe nâng điệ được sử ụn d ng lâu b n nh t ề ấ

1.4.2.Nguyên lý ho ạt động của xe nâng điệ n

1.4.2.1.Mô t quy trình x p d hàng hóa bả ế ỡ ằng xe nâng

Xe nâng hàng t i kho, bãi hay trên ôtô: ạ

- Di chuyển bàn trượt cùng càng nâng đến độ cao cần thiết so với vị trí mã hàng, nếu bàn trượt được nâng cao tối đa mà càng nâng ẫ v n chưa đạt độ cao mã hàng thì tiến hành điều khiển piston nâng khung trong để đả m bảo độ cao càng vừa chớm đáy mã hàng

- Điều khi n piston nghiêng khung v phía ể ề trước

- Đảm bảo càng nâng hàng ngập hoàn toàn đáy mã hàng, trước khi cho máy

tiến về phía trước ta tiến hành di chuyển bàn trượ ết n u tr ng tâm mã hàng l ch so ọ ệ

với trọng tâm càng ột khoảng ngang cho phép, nếu khoảng cách này vượt mức m

gi i h n thì tiớ ạ ến hành điều ch nh v trí xe nâng ỉ ị

- Nghiêng khung nâng mang bàn trượt và hàng v phía sau ề

- Đểdi chuyển đến nơi cần thiết, ta hạ khung trong xuống vị trí thấp nhất, hạcàng nâng hàng xuống cách mặt đất 300mm r i m i di chuy n ồ ớ ể

23

-H ạ hàng xuống nghiêng khung về phía trước, lùi máy ra sau khi càng nâng

đã ra khỏi hàng, quay đầu và di chuyể ại nơi lấn l y hàng

Trình tự các thao tác vào lấy hàng và xếp hàng của xe nâng tự hành được trình bày ở hình sau:

Hình 1.16 Trình tự ế x p hàng hóa c a ủ xe nâng điện Bước 1.Máy di chuyển mang hàng đến gần vị trí của xe nâng

Bước 2.Nâng hàng lên đến chiều cao cần thiết

Bước 3.Tịnh tiến máy đến cự ly cho phép

Bước 4.Điều khiển đưa khung chính về vị trí thẳng đứng

Bước 5.Hạ hàng xuống và xếp hàng vào đúng vị trí

24

Bước 6.Lùi máy ra đến vị trí cần thiết (càng nâng được rút ra khỏi đáy kiện hàng)Bước 7.Nghiêng khung chính về phía sau

Bước 8.Hạ càng nâng xuống tới vị trí chiều cao di chuyển

Hình 1.17 Trình t d hàng hóa c a ự ỡ ủ xe nâng điện Bước 1.Cho máy tiến gần đến kiện hàng, khung chính nghiêng về phía sau

Bước 2.Điều khiển cho lưỡi nâng nằm ngang, khung chính đứng thẳng

Bước 3.Nâng càng nâng lên cao ngang vị trí lấy hàng

Bước 4.Tịnh tiến máy, đưa càng nâng vào đúng vị trí dưới kiện hàng

Bước 5.Nâng hàng lên đến chiều cao cần thiết

25

Bước 6.Nghiêng khung chính về phía sau, càng nâng nghiêng theo, để giữa hàng không bị trượt ra

Bước 7.Lùi máy lại một khoảng cách an toàn, để hạ bớt chiều cao của hàng

Bước 8.Hạ hàng xuống đến vị trí cần thiết (thường cách mặt đất 0,5 1m) để di – chuyển đến vị trí xếp hàng

1.4.2.2.Nguyên lý hoạt động của cơ cấu khung nâng hàng

Hoạt động của bộ ận mang hàng dựa vào chuyển độ ph ng ph c t p c a các b ứ ạ ủ ộphận, chi tiết liên kết Trong quá trình di chuyển xe nâng có hàng hay không có hàng để đả m b o ả ổn định khung trong luôn được h xu ng v trí thạ ố ị ấp, bàn trượt và chạc nâng cách m t n n tặ ề ối đa 300mm

Khi bàn trượt và càng nâng v trí th p nhở ị ấ ất: piston nâng khung động được điều khi n ể đi lên, puly dẫn hướng xích lắp trên khung động được nâng lên theo, xích chuyển động nâng bàn trượt đi lên nhờ các con lăn chính và con lăn phụ ẫ d n hướng chuyển động của bàn trượt trong lòng khung trong Khi h ạ bàn trượt và ch c ạnâng thì piston nâng khung động được điều khi n thu l i, lể ạ ực kéo bàn trượt tiêu hao

do trọng lượng bản thân làm bàn trượ ịch chuyểt d n xu ng ố

Các con lăn chính trên bản cánh c a d m chính khung trong dủ ầ ẫn hướng bàn trượt di chuyển tương đối so với khung trong Các con lăn chính này t ếi p nh n t i ậ ả

trọng dọc trục Các con lăn phụ lăn trên bản thành khung trong trong đó có tác dụng

kh lử ực ép cạnh (l c xô ngang) cự ủa kế ấu khung bàn trượt c t

Khi cần thay đổ ị trí ăn khới v p của thanh răng chạc trên thanh răng bàn trượt

để ớ ộ n i r ng hay thu ng n kho ng cách gi a hai ch c cho phù h p vắ ả ữ ạ ợ ới kích thước mã hàng, ta tiến hành như sau: nghiêng khung chính về phía trước và hạ càng nâng

xuống vị trí thấp gần chạm mặt sàn, dùng lực tác động vào cho răng của càng nâng

ăn khớp với thanh răng ở ị v trí yêu c u ầ

26

Hình 1.18 Cơ cấu nâng hàng

27

CHƯƠNG 2

CƠ S Ở LÝ THUY T VÀ TH C TẾ Ủ Ế Ự C A Đ Ề TÀI

Nh n xét: ậ tài cĐề ủa luận văn có 2 nội dung chính:

• Tính toán, ki m nghiể ệm điều ki n b n cho khung g m(Chassi) c a xe nâng ệ ề ầ ủđiện

• Tính toán điều ki n ệ ổn định l t ậ trong các điều ki n hoệ ạt động c a xe ủ

Khi nghiên cứu và tính toán đề ả gi i quyết các vấn đề trên, cần vận d ng các ụ

cơ sở lý thuyế ề ứt v s c b n v t liề ậ ệu, cơ họ ức ng d ng và các cơ s th c ti n là các ụ ở ự ễquy định, quy phạm và các thông tư hiện hành c a các B , Ban, Ngành s d ng ủ ộ ử ụtrong việc kiểm định chất lượng và an toàn của xe nâng trước khi đưa và sử ụ d ng

2.1 Cơ sở lý thuyế ủa đề t c tài

2.1.1 Cơ sở lý thuyết về ức bền vậ ệ s t li u

Trước tiên, cần xác định đối tượng nghiên c u là khung g m ch u l c c a xe ứ ầ ị ự ủnâng điện Nó có k t c u d ng khung, g m các ph n t d ng d m d c và d m ngang ế ấ ạ ồ ầ ử ạ ầ ọ ầđược liên k t v i nhau b ng các m i hàn cùng các mã gia cư ng ho c bế ớ ằ ố ờ ặ ằng đinh tán Mối ghép đinh tán dùng nối các dầm ngang và dầm dọc có độ ứ c ng không cao,

tạo điều kiện làm đồng đề ứu ng xu t khi xo n khung và có tính công ngh t t ấ ắ ệ ố

Hình dáng c a khung ủ d ng ạ hai d m dầ ọc bố trí hai bên thường cần phải đáp

ứng yêu c u chính là: kầ ích thước đầu trước c a khung phủ ải đảm b o góc quay l n ả ớ

h c viên nghiên c u và áp d ng ch yọ ứ ụ ủ ếu là lý thuy t v u n thanh th ng ế ề ố ẳ

28

2.1.1.1.Các định nghĩa cơ bản

2.1.1.1.1.Thanh (Dầm)

Thanh là m t v t thộ ậ ể đượ ạc t o ra do m t hình ph ng F có ti t di n là hình ộ ẳ ế ệtròn hay chữ nhật di chuyển trong không gian sao cho tr ng tâm C c a nó luôn ọ ủ ởtrên một đoạn đường cong trong không gian, còn hình ph ng luôn vuông góc v∆ ẳ ới đường cong ∆

Hình 2.1 Thanh dầm 2.1.1.1.2.T i trả ọng

T p h p t t c ậ ợ ấ ảcác tác dụng bên ngoài , tác d ng vào vụ ật khảo sát T i tr ng ả ọ

gồm lực tập trung, l c phân b , moment t p trung và phân b ự ố ậ ố

Thành phần vuông góc với mặ ắt ngườt c i ta g i là ng su t pháp:ọ ứ ấ σ

Thành phần nằm trong mặt cắ ọi là ứt g ng suất tiếp: τ :

My X

Y

Qx

Mx Mz

Hình 2.4 Các thành phân l c trên m t c t ự ặ ắ

2.1.1.2.Các gi ả thiết cơ bản về ậ ệ v t li u

2.1.1.2.1.Tính đàn hồi của v t th ậ ể

Vật rắn được gọi là đàn hồ (hay rõ hơn, đàn hồi tuyệ ối t đ i n) ếu có khả năng

phục hồi hoàn toàn hình dạng và kích thước vốn có sau khi ngoại lực thôi tác dụng,

bi n dế ạng được khôi phục hoàn toàn sau khi h t ngoế ại lực được gọi là biến dạng đàn

h i ồ

30

- Vật đàn hồi tuy n tính là v t mà bi n dế ậ ế ạng là đàn hồi và t l bỉ ệ ậc nhất

v i n i l c Nh ng vớ ộ ự ữ ật đàn hồi khác được gọi là vậ đàn hồt i phi tuyến

- Bi n d ng bé có th hi u là nó nh ế ạ ể ể ỏ đến mức như những đại lượng vô

cùng bé Chuy n v là r t bé so vể ị ấ ới kích thước của vật th ể

2.1.1.2.2.Các gi thuyả ết cơ bản

Dưới tác d ng c a ngo i l c m i v t r n th c đ u b bi n dụ ủ ạ ự ọ ậ ắ ự ề ị ế ạng, nghĩa là biến

đổi hình dạng và kích thước, đó là vì ngoạ ực làm thay đổ ị trí tương đố ối l i v i v n có

giữa các phân tử ấu tạ c o nên v t r n ậ ắ ấy

• Tính liên tục: vậ ắn đượ ọt r c g i là liên t c nụ ếu mỗi phân tố bé tuỳ ý của nó

đều ch a vô s chứ ố ất điểm sao cho trong v t th không có l r ng ậ ể ỗ ỗ

• Tính đồng nh t ấ có nghĩa là tại mọi điểm trong v t th , v t li u có tính ch t ậ ể ậ ệ ấ

lý - hoá như nhau

• Tính đẳng hướng là tính ch t cơ - lý c a v t li u theo mấ ủ ậ ệ ọi phương đều như nhau

2.1.1.3.Uốn thanh thẳng

2.1.1.3.1.Định nghĩa

Khi có lực tác dụng, nếu trục của thanh cong đi, thì lúc nàyngười ta nói: thanh ch u uị ốn Thanh chịu uốn người ta còn g i là dọ ầm chịu uốn.Nếu trục của thanh bị cong đi nhưng vẫn nằm trong một m t ph ng ta g i là u n ngang phặ ẳ ọ ố ẳng Ngoại lực tác dụng gây uốn ngang phẳng có thể là lực tập trung, lực phân bố hoặc ngẫu lực Ngoại lực này có phương vuông góc với trục của thanh và nằm trong mặt

phẳng đối xứng ch a trứ ục của thanh

31