bài tập nhóm máy nâng máy xếp dỡ đặc điểm chung cùa cần trục tháp

Cần trục tháp là thiết bị nâng chủ yếu dùng để vận chuyển vật liệu và láp ráp trong các công trình xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp, các công trình thủy điện….. Cần trục tháp là t

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

BÀI TẬP NHÓM MÁY NÂNG – MÁY XẾP DỠ

Giảng viên :Đoàn Công Luận

Sinh viên thực hiện :Nguyễn Văn Cần-2121060359 Nguyễn Đức Dương-2121060161 Lớp : DCCDOT66

Chủ đề :Tìm hiểu về Cần Trục Tháp

Mục lục

1 Đặc điểm chung cùa cần trục tháp………3

2 Công dụng………4

3 Cấu tạo chung……… 5

4 Phân loại………8

5 Nguyên lý vận hành của các loại cẩu tháp………11

6 Lựa chọn cần cẩu tháp………12

7 Thông số kỹ thuật một số Model………13

8 Các tính toán liên quan đến cần trục tháp………14

1.Đặc điểm chung cùa cần trục tháp

-Cần trục tháp hay còn gọi là cần cẩu tháp (gọi tắt là cần cẩu) giữ vị trí số một trong các thiết bị nâng dùng trong xây dựng Cần trục tháp là thiết bị nâng chủ yếu dùng để vận chuyển vật liệu và láp ráp trong các công trình xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp, các công trình thủy điện… Cần trục tháp có vị trí rất quan trọng trong các thiết bị nâng dùng trong xây dựng Cần trục tháp là thiết bị nâng chủ yếu dùng để vận chuyển vật liệu và lắp ráp trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp, các công trình thủy điện

-Trong công tác xếp dỡ nói chung và trong ngành xây dựng ở Việt Nam thì cần trục tháp được sử dụng rất phổ biến Như dùng xếp dỡ hàng ở cảng sông, cảng biển, trong các bến bãi, nhà kho, nhà máy và trên các công trình xây dựng nhà cao tầng

-Cần trục tháp được dùng để giảm sức lao động và trong những công việc mà những loại cần trục, phương tiện xếp dỡ khác không phù hợp hoặc không làm được Đó là là do những đặc điểm cấu tạo riêng của loại cần trục này

-Cần trục tháp là loại cần trục có một thân tháp thường cao từ 30-80m hoặc cao tới 100m, phía trên gần đỉnh tháp có gắn một cần dài từ 12-60m đôi khi đến 70m bằng chốt bản lề Một đầu cần còn lại được treo bằng thanh kéo đi qua đỉnh tháp Kết cấu chung của cần trục tháp gồm hai phần:

+Phần quay và phần không quay Trên phần quay có bố trí các cơ cấu công tác như: Tời nâng hạ vật tời nâng cần, tời kéo xe con, cơ cấu quay, đối trọng , trang thiết bị điện và các thiết bị an toàn

+Phần không quay có thể được liên kết cố định trên nền hoặc có thể di chuyển trên đường ray nhờ cấu di chuyển Tất cả các cơ cấu của cần trục được làm việc bởi các thiết bị điều khiển đặt ở trong ca bin treo ở trên cao gần đỉnh tháp

-Tuỳ thuộc vào tính chất công việc cần trục tháp có các thông số sau :

Đối với cần trục tháp phục vụ xây dựng nhà cao tầng tải trọng nâng Q=3 ÷8tấn, độ với lớn nhất R=20 ÷42m, chiều cao nâng H=32 ÷40m, đặc biệt có thể đến 80m Tốc độ di chuyển cần trục Vdc= 15 ÷30 ,m/ph

Tốc độ nâng Vn = 15 ÷30 ,m/ph

Tốc độ quay Nq = 0,5 ÷0,8 ,v/ph

-Đối với cần trục phục vụ xây dựng dân dụng công nghiệp, lắp ráp máy sức nâng có thể đến 80 tấn , thờng từ 5 ÷15 tấn , độ với lớn nhất R= 30 ÷60 ,m

Chiều cao nâng H= 60 ÷80 ,m

Tốc độ di chuyển Vdc = 6 ÷9,6 ,m/ph

Tốc độ nâng Vn = 9,6 ÷12 ,m/ph

Tốc độ quay Nq = 0,16÷0,32 ,v/ph

-Tải trọng Q được nâng từng mã hàng phụ thuộc vào tầm với R, vị trí gần tâm quay được nâng

mã hàng lớn, ở vị trí xa nhất của tầm với, tải trọng được nâng là nhỏ nhất, thường phải đảm bảo

mô men tải trọng là giá trị không thay đổi

Ma= Q.R= const

-Do có chiều cao nâng và tầm với lớn, khoảng không gian phục vụ rộng nhờ các chuyển động nâng hạ vật, thay đổi tầm với, quay toàn vòng và dịch chuyển toàn bộ máy mà bộ máy sử dụng trong xây lắp các công trình xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp hoặc dùng để bốc dỡ, vận chuyển hàng hoá, cấu kiện, vật liệu trên các kho bãi

-Tuy nhiên do kết cấu phức tạp, tháp cao và nặng tốn kém trong việc tháo dỡ và lắp dựng, di chuyển, chuẩn bị mặt bằng Nên chỉ dùng cần trục tháp ở những nơi có khối lượng xây lắp tương đối lớn, thời gian phục vụ cho công việc trong một khoảng thời gian dài, hoặc khi sử dụng những loại cần trục tự hành không kinh tế hoặc không có khả năng đáp ứng yêu cầu

-Do tính chất làm của cần trục tháp là luôn đổi địa điểm nên chúng được thiết kế sao cho dễ tháo

dỡ, lắp dựng và vận chuyển hoặc có khả năng tự dựng bằng các thiết bị cơ khí hay thuỷ lực và được di chuyển trên đường dưới dạng tổ hợp toàn máy Điều này cho phép giảm chi phí và thời gian lắp dựng cần trục

2 Công dụng:

-Được dùng để vận chuyển vật liệu xây dựng và các cấu kiện xây dựng lên cao Cần trục tháp được lắp ráp từ các cấu kiện trong các công trình xây dựng có độ cao lớn, khối lưọng công việc lớn trong một khoảng thời gian thi công dài

-Cần trục tháp là loại máy công trình được sử dụng phổ biến trong ngành xây dựng Thiết bị này

có tác dụng cẩu các loại vật liệu xây dựng, máy móc, vật nặng ở độ cao lớn như nhà cao tầng, các công trình trên cao Cần trục tháp được lắp ráp từ các đoạn tháp rời tăng dần theo chiều cao của công trình và có tầm với rất lớn

-Trong các công trình xây dựng, nhất là những công trình cao ốc, có độ cao lớn, thì việc vận chuyển các loại vật liệu xây dựng lên cao đòi hỏi phải sử dụng đến cần trục tháp Với thiết kế đặc biệt, thiết bị này giúp vận chuyển các loại vật liệu, máy móc lên cao với độ với và an toàn tối ưu nhất, mang đến sự thuận tiện trong quá trình xây dựng

-Sử dụng cần trục tháp là một hoạt động dùng máy móc thay cho sức lao động của con người Giúp con người đảm bảo được quá trình xây dựng mà không mất công sức và thời gian nỗ lực đưa các thiết bị lên cao Chỉ cần sử dụng cần trục tháp, mọi việc sẽ trở nên đơn giản và thuận lợi hơn

Thường được sử dụng để thi công nhà cao tầng, trụ cầu lớn, công trình thuỷ điện

3.Cấu tạo chung:

-Hình vẽ mô tả cần trục tháp lắp đặt cố định có đầu tháp quay, dùng xe con di chuyển trên cần nằm ngang để thay đổi tầm với cùng với chi tiết độ cao và kích thước từng chi tiết của cần trục

*Cấu tạo chung:

ngang để thay đổi tầm với

– Thân tháp dạng dàn thép không gian, bao gồm có nhiều đoạn lắp ghép lại với nhau bằng mối ghép bu lông

– Đầu tháp có thể chuyển động quay được trên đoạn tháp trên cùng

– Cần và cần đặt đối trọng được lắp khớp với đầu tháp và được neo giữ nằm ngang, có thể hạ xuống hoặc nâng lên được khi cần thiết

– Palang nâng vật có các puli cố định được lắp ở trên xe con

– Cột ráp nối dùng để thay đổi chiều cao của thân tháp

– Các cơ cấu:

Cần trục tháp loại này có các cơ cấu như sau: cơ cấu nâng hạ vật, cơ cấu di chuyển xe con để thay đổi tầm với, cơ cấu quay Với các cơ cấu này, cần trục tháp có thể di chuyển hàng trong vùng làm việc của nó là hình trục xuyến

Tùy theo loại, thì cần trục tháp còn có thể có các cơ cấu khác nhau như di chuyển, nâng hạ cần,

di chuyển đối trọng, thay đổi chiều cao thân tháp,…

+ Cách thay đổi độ cao:

Cách thay đổi độ cao:

Trong khi thi công cần nối dài thêm thân tháp theo sự phát triển độ cao của công trình, và khi tháo dỡ phải được tháo dần từng các đoạn thân tháp

Có nhiều cách thay đổi độ cao, trong đó có thể nối dài thân tháp từ đỉnh tháp tới chân tháp hoặc giữa tháp Cần trục tháp thi công các toà nhà cao hàng trăm tầng, người ta dùng cách leo sàn

Cơ cấu trượt nâng tháp :

Để trượt tháp lên cao người ta dùng xi lanh thuỷ lực, hệ tời pa lăng cáp hoặc truyên động bánh răng thanh răng

Nối dài tháp từ đỉnh tháp:

Đây chính là biện pháp được thực hiện ở trên cao nên nó không an toàn, rất nguy hiểm cho công nhân làm ảnh hưởng đến tiến độ vì phải dừng lại để thực hiện tăng độ cao Ưu điểm ở đây là có thể neo phần thân tháp chắc chắn vào công trình Ngoài ra, đối với biện pháp này thì thường được dùng ở cần trục tháp có đầu tháp quay

Nối dài tháp từ chân tháp:

Được thực hiện trên mặt nền nên an toàn, diện pháp này có khâu chuẩn bị diễn ra trên mặt đất nên cần trục vẫn hoạt động nâng chuyển vật bình thường, không ảnh hưởng lớn đến tiến độ thi công Neo giữ vào công trình khó khăn vì thân tháp không cố định, có chuyển động trượt lên cao Thường dùng cho cần trục tháp có thân tháp quay

Nối dài tháp từ giữa tháp:

Là biện pháp dùng khá phổ biến, tháp có thể lắp thêm đoạn tháp vị trí có thể là bất kỳ chỗ ghép nào trên thân tháp

Nối dài tháp từ chân tháp được thực hiện trên mặt nền, khâu chuẩn bị diễn ra trên mặt đất nên cần trục vẫn hoạt động nâng chuyển vật bình thường.

sau đây chúng tôi sẽ tiếp tục nói đến việc nối dài tháp từ chân tháp và một số lưu ý trong khi vận hành loại thiết bị này

Nối dài tháp từ chân tháp:

Biện pháp này được thực hiện trên mặt nền nên an toán, khâu chuẩn bị diễn ra trên mặt đất nên cần trục vẫn hoạt động nâng chuyển vật bình thường, không làm ảnh hưởng lớn đến tiến độ thi công Neo giữ vào công trình khó khăn vì thân tháp không được cố định, có thể chuyển động trượt lên cao Thường được dùng cho cần trục tháp có thân tháp quay

Nối dài tháp từ giữa tháp:

Đây là biện pháp được dùng khá phổ biến bởi vì vị trí them đoạn tháp có thể là bất kỳ chỗ ghép nào có trên thân tháp

4 Phân loại:

Dựa trên đặc điểm làm việc của thân tháp thì cần trục tháp được chia làm 2 loại:

– Cần trục tháp có thân tháp quay:

Cần trục tháp có thân tháp quay, là loại cần trục tháp đặt rời khỏi công trình, mà không neo thân tháp vào công trình, do tháp phải quay Đồng thời cơ cấu mâm quay cũng phải hạ thấp xuống

dưới chân tháp Loại này có thể đứng cố định một chỗ khi cẩu lắp, nhưng cũng có thể di chuyển trên mặt đất xung quanh công trình bằng cơ cấu bánh xích hay bánh lốp hoặc di chuyển tịnh trên ray (họ КБ, họ GTMR) tịnh tiến dọc theo công trình (đế cần trục tháp di chuyển thì kém ổn định hơn đứng cố định một chỗ) Do không neo vào công trình nên loại cần trục tháp này kém ổn định Để tăng tính ổn định cho loại cần trục này, thì đối trọng của chúng thường phải được bố trí thấp xuống, hạ thấp trọng tâm máy khi hoạt động Cấu tạo cơ bản của loại này gồm: Dưới cùng

là đế cần trục, có thể đứng cố định một chỗ hay di chuyển song song mặt đất Ngay trên là mâm quay đỡ toàn bộ phần quay trên mặt bằng, của cần trục Trên mâm quay là bàn máy có đặt thân tháp dựng đứng ở một bên tâm cần trục (trục đi qua tâm mâm quay), và đối trọng ở bên còn lại qua tâm cần trục phía đỉnh tháp có tay cần gắn trụ tháp bằng khớp nối cần, cùng cabin (buồng lái) và bu ly treo cần trên đỉnh cần Tay cần được treo bởi cáp treo tay cần qua bu ly treo cần và neo vào giá đối trọng Tay cần luôn quay theo tháp mỗi khi thân tháp quay Cũng bởi tính ổn định kém khi hoạt động nên chiều cao của thân tháp bị hạn chế trước bởi thiết kế chế tạo, mà không có thể thay đổi tùy ý theo chiều cao công trình như loại cần trục neo tháp vào công trình Tay cần và đặc biệt là trụ thân tháp được lắp sẵn khi chế tạo không có thể khuếch đại thêm các đốt khi hoạt động Một số trong số các cần trục tháp loại này (là cần trục tháp họ GTMR), thì các đốt thân tháp cũng như các đốt tay cần gập lại được xếp gọn trên bệ máy, được kéo bởi xe kéo, mỗi khi không hoạt động mà được vận chuyển trên đường giao thông Một số khác thì thân tháp

được cấu tạo là hệ ống lồng thụt thò (dạng ống tele, Telescopic crane), đảm bảo nâng hạ chiều cao trụ thân tháp trong phạm vị nhất định được khống chế trong thiết kế chế tạo Một số loại cần trục này có khả năng nâng hạ độ cao nâng bằng các quay nghiêng tay cần quanh khớp quay tay cần (tay cần nghiêng), nhưng gặp một hạn chế là độ cao nâng gia tăng bởi góc nghiêng tay cần tỷ

lệ nghịch với tầm với của cần trục

Cần trục tháp có thân tháp quay, do đặc điểm cấu tạo hạn chế về chiều cao tháp để tăng ổn định nên thường không thích hợp cho phục vụ nhà siêu cao tầng Chúng thường thích hợp cho thi công các công trình thấp tầng hay nhà nhiều tầng số tầng không lớn Bù lại một số trong số chúng có khả năng di chuyển quanh công trình hay dọc theo công trình nên chúng thích hợp cho thi công các công trình có dạng chạy dài, như nhà nhiều tầng nhiều đơn nguyên Đối với loại cần trục tháp tháp quay di chuyển trên ray thì phạm vi hoạt động của chúng có dạng mặt bằng hình ô van, với 2 đầu là 2 nửa hình tròn bán kính Rmax tâm là các vị trí đứng ở 2 đầu của đoạn đường ray công trường, vùng giữa của phạm vi hoạt động là vùng mặt bằng hình chữ nhật có chiều dài là khoảng cách giữa 2 vị trí đứng của cần trục tại 2 đầu đoạn ray công trường và bề rộng vắt đều qua mỗi bên trục ray một khoảng tầm với lớn nhất Rmax

– Cần trục tháp có thân tháp không quay (đầu tháp quay):

Cần trục tháp đầu quay thường được chế tạo với tay cần nằm ngang, khi đó phải dùng cơ cấu xe con di chuyền trên tay cần để thay đổi tầm với Tuy nhiên, cũng vẫn có loại cần trục tháp đầu quay thay đổi tầm với cùng độ cao nâng bằng cách quay nghiêng cần một góc nghiêng cần so với phương nằm ngang, quanh khớp quay tay cần nối với thân tháp

Do thân tháp được neo vào công trình, việc đảm bảo ổn định cho cần trục khi hoạt động tốt hơn cần trục tháp thân tháp quay Vì thân tháp cố neo cố định vào công trình không thể quay được nên mâm quay cùng các phần quay được của cần trục phải đặt trên cao tại đỉnh thân tháp Cấu

tạo của phần quay của cần trục bao gồm: Mâm quay có tâm trùng với tâm trụ tháp (trục máy) Bên trên mâm quay là 2 tay cần đặt ở 2 phía đối diện của trục máy là tay cần đối trọng và tay cần chính nâng vật cẩu Trên đỉnh cao nhất nối dài của thân tháp phía trên mâm quay là bu-ly đỡ cáp treo cần chính Cáp treo cần treo cần chính vắt qua bu-ly treo cần để neo vào đối trọng đặt trên cao tại đầu mút tay cần đối trọng Buồng lái (cabin) được treo cùng phía với tay cần chính tại phần trên mâm quay

Phần thân và đế cần trục tháp kiểu đầu quay có thể ở 2 dạng bố trí cố định trên mặt bằng:

 Dạng bố trí bên cạnh công trình, nối dần các đốt theo suốt chiều cao và neo dần vào các tầng kết cấu công trình xây dựng đã được thi công xong Dạng này có thể nối không giới hạn các đốt thân tháp cùng loại để đáp ứng chiều cao công tác của cần trục trong thi công mỗi tầng nhà kể cả tầng mái Điều này làm cho cần trục tháp có thể thi công được các nhà siêu cao tầng mà không phụ thuộc vào thiết kế chế tạo sẵn của cần trục Việc nối dài

chiều cao thân tháp được thực hiện ngay trong giai đoạn cần trục tháp đang hoạt động, sau khi thi công xong một tầng kết cấu của nhà hay công trình (tương ứng với chiều cao

của vài đốt thân tháp) Để khuếch đại chiều cao thân tháp thì cần một đốt khuếch đại có cấu tạo là một đốt kép lồng vào nhau, vỏ của đốt kép này là hệ khung kích thủy lực (4 kích 4 góc) có hành trình piston bằng chiều cao một đốt thân tháp thường Để đảm bảo nối dài tùy ý các đốt thân tháp, thì đốt khuếch đại chiều cao thân tháp phải là đốt trên cùng gần mâm quay, vị trí mà tải trọng dồn lên kích nâng thân tháp luôn được khống chế trước là bằng trọng lượng phần đầu quay của cần trục tháp Tại thời điểm nâng cao thân tháp, các kích thủy lực của đốt khuếch đại tịnh tiến lên cao 1 hành trình piston, rồi cần trục tháp tự cẩu một đốt thân tháp thông thường đặt vào bên trong hệ khung kích nâng thân tháp Sau khi liên kết đốt thân tháp mới vào thân tháp, thì hệ khung kích nâng tháp thu ngắn piston vào trong xi-lanh và tiến lên cao khoảng một đốt thân tháp Dạng cần trục tháp neo bên công trình này, đế tháp được chôn vào đế móng cố định trên mặt đất hay vào kết cấu sàn tầng cơ sở dưới thấp

 Dạng thứ hai là cần trục tháp tự leo trong lồng thang máy bên trong mặt bằng công trình

Dựa vào dạng cần, chia 2 loại:

– Cần trục tháp có cần nâng hạ

– Cần trục tháp có cần đặt nằm ngang

Dựa vào khả năng di chuyển :

– Cần trục tháp đặt cố định

– Cần trục tháp di chuyển trên ray

Dựa vào khả năng thay đổi độ cao, có các loại sau:

– Cần trục tháp tự nâng, tăng dần độ cao bằng cách nối dài thêm thân tháp

– Cần trục tháp tự leo, cần trục leo dần lên cao theo sự phát triển độ cao của công trình

– Cần trục tháp không thay đổi được độ cao