THIẾT kế mô HÌNH của THIẾT bị NÂNG hạ HOẠT ĐỘNG BẰNG KHÍ nén và điều KHIỂN điện

Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện LỜI MỞ ĐẦU Kĩ thuật Khí nén là một ngành khoa học nghiên cứu, khảo sát, vận dụng, ứng dụng lí thuyết truyền động và các lí thuyết điều khiển tự động trong sản xuất và trong công nghiệp. Chúng được sử dụng dưới dạng các hệ truyền động kẹp giữ, vận chuyển, nâng hạ , phanh hãm, các cơ cấu tự động hóa, thiết bị đo kiểm... Các hệ khí nén được sử dụng rộng rãi như vậy bởi có nhiều ưu điểm mà các hệ truyền động khác không có được, đó là : - Kết cấu, sử dụng và điều khiển đơn giản - Độ tin cậy làm việc cao - Dễ sửa chữa bảo dưỡng thay thế - Độ an toàn làm việc cao trong các môi trường dễ cháy, nổ, có thể làm việc cả trong những môi trường khắc nghiệt ( phóng xạ, hóa chất...) Với những ưu điểm trên, khí nén ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp và kĩ thuật , góp phần làm tăng năng suất lao động , đem lại hiệu quả cao trong kinh tế. Một trong những ứng dụng của hệ thống khí nén trong công nghiệp đó là: Máy nâng sản phẩm tự động. Với đề tài : “THIẾT KẾ MÔ HÌNH CỦA THIẾT BỊ NÂNG HẠ HOẠT ĐỘNG BẰNG KHÍ NÉN VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN”. Chúng em đã đi sâu tìm hiểu, nghiên cứu về kết cấu và nguyen lý làm việc của thiết bị nâng hạ , phuơng thức bảo dưỡng và những khuyến cáo cần thiết cho người vận hành máy, nhằm nâng cao hiệu quả làm việc, phòng chống hư hỏng, góp phần quan trọng đảm bảo an toàn trong hoạt động sản xuất. Đồ án đựơc chia làm 3 chương : Chương 1 : Kĩ thuật khí nén. Chương 2 : Xây dựng thiết kế máy nâng hạ. Chương 3 : Đánh giá về máy - Bảo dưỡng. Đựơc sự hướng dẫn tận tình của thầy Nhã Tường Linh và trung tâm Đào Tạo Bảo Dưỡng Công Nghiệp đã tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành bản đồ án. Mặc dù có nhiều cố gắng , song do vốn kiến thức và thời gian còn hạn hẹp nên bài viết của chúng em không tránh khỏi những thiếu sót cần bổ sung. Chúng Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 1 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện em kính mong nhận được sự góp ý chân thành, sự chỉ bảo tận tình của quí thầy cô để bài viết của chúng em được hoàn thiện. Chúng em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 2 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện CHƯƠNG I KỸ THUẬT KHÍ NÉN Trong những năm cuối thế kỷ 20 và bước sang thế kỷ 21, cùng với sự phát triển của nền kinh tế hội nhập với nền kinh tế thế giới, ngành công nghiẹp Việt Nam đang thay đổi một cách nhanh chóng. Công nghệ và thiết bị dần dần thay thế các công nghệ lạc hậu và thiết bị cũ kĩ. Các thiết bị, công nghệ tiên tiến với các hệ thống điều khiển bằng khí nén, bằng dầu ép, bằng điện - điện tử, bằng máy tính đang được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp: các dây chuyền tự động chế biến thực phẩm bia, nước ngọt, dây truyền tự động chế biến thức ăn gia súc, các máy dập tự động... Có thể nói khí nén là một ngành được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp hiện đại ở Việt Nam hiện nay. 1.1 Ưu nhược điểm của khí nén : Việc chọn lựa một công nghệ thích hợp luôn luôn đòi hỏi một sự hiểu biết sâu về những đặc điểm của công nghệ này. • Ưu điểm. Số lượng: Không khí có ở khắp mọi nơi, sẵn sàng để nén với số lượng không hạn chế. Vận chuyển: Khí nén có thể vận chuyển dễ dàng bằng đường ống, ngay cả ở khoảng cách xa. Các đường ống trở về là không cần thiết. Lưu trữ : Máy nén khí không cần thiết phải luôn luôn hoạt động. Khí nén có thể được đựng trong các bình chứa, có thể dùng dần dần theo nhu cầu; khí nén cũng có thể được vận chuyển trong các bình chứa (trong chai chẳng hạn). Nhiệt độ : Khí nén không nhạy với sự thay đổi nhiệt độ. Chống cháy nổ : Không có nguy hiểm về nổ , về cháy đối với khí nén. Sạch sẽ : Khí nén sạch; ngay cả trường hợp bị rò rỉ trên đường ống hoặc thiết bị; không sợ gây ô nhiễm. Đặc tính này là cần thiết trong vài ngành kỹ nghệ chẳng hạn kỹ nghệ thực phẩm, dệt, gỗ và da. Chế tạo các thiết bị: Việc thiết kế các linh kiện khí nén khác nhau đơn giản. Điều này dẫn đến giá thành thấp. Vận tốc: Khí nén là một lưu chất chảy rất nhanh, điều này cho phép đạt đến các vận tốc làm việc rất cao (vận tốc làm việc của các xy lanh khí trong khoảng từ 1 đến 2 m/s). Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 3 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện Điều chỉnh: Vận tốc và lực tác dụng của các thiết bị khí nén có thể điều chỉnh được một cách từ từ (tăng dần). Quá tải: Các công cụ và các thiết bị khí nén cho phép quá tải mà không bị phá hỏng (thí dụ không làm kẹt động cơ hay kẹt xylanh). Để hạn chế một cách chính xác phạm vi ứng dụng của khí nén, ta cũng cần thiết phải biết đến các nhược điểm của khí nén • Nhược điểm: Xử lý trước: Khí nén phải được chuẩn bị trước. Bất kỳ dấu vết của sự không tinh khiết hoặc của độ ẩm đều không được chấp nhận (làm mòn các phần tử khí nén). Tính nén được: Khí nén không cho phép piston đạt được vận tốc chậm, đều, hằng số. Lực sinh ra: Thông thường áp suất làm việc là 6 bars. Do vậy, lực sinh ra bị giới hạn bởi tiết diện của piston. Thoát: Thoát khí gây ra tiếng ồn, nhưng nhờ vào các bộ giảm tiếng ồn, ngày nay vấn đề này phần lớn đã được giải quyết. Giá thành: Khí nén là một nguồn năng lượng đắt khi sản xuất nhưng giá thành này phần lớn được bù lại nhờ giá thành tương đối thấp và hiệu suất cao của các thiết bị 1.2 Đặc tính của không khí trong môi trường Lớp không khí bao quanh chúng ta gồm 78 % azốt, 21 % ôxygen, 1 % khí cacbonic, hydrô gien, acgôn, krypton, xê non, hêlium... Ở áp suất khí quyển - Khối lượng riêng của không khí ở 0°C là 1,293 kg/ m3. - Nhiệt độ hoá lỏng là –192°C. Độ ẩm của không khí và điểm đông sương Không khí chứa hơi nước bên trong với số lượng tùy thuộc vào các điều kiện về nhiệt độ và áp suất. Ở một nhiệt độ đã cho : - Áp suất sôi là áp suất mà tại đó nước bốc hơi. - Áp suất hơi nước bão hoà là áp suất tại đó nước không còn bốc hơi nữa. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 4 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện - Độ ẩm tương đối = Không khí được gọi là khô nếu độ ẩm tương đối = 0% (đo độ ẩm 0). Không khí được gọi là bão hoà nếu độ ẩm tương đối = 100% (đo độ ẩm 100). Điểm đông sương là nhiệt độ tại đó phải giảm thể tích không khí để độ ẩm của nó trở thành 100. 1.3 Đặc tính của khí nén Không khí xung quanh ta có áp suất thay đổi theo: - Cao độ so với mực biển - Vị trí địa lý - Khí tượng. 1.3.1 Khái niệm về áp suất khí quyển. Khối lượng khí quyển chịu tác dụng của trọng lực tạo ra một áp suất trên tất cả các phần tử, áp suất này gọi là áp suất khí quyển. Áp suất này bằng 1013 mbar ở mực nước biển, ở 0°C và ở vĩ tuyến 45° 1.3.2 Khái niệm chân không tuyệt đối. Nếu khí quyển biến mất xung quanh quả đất, áp suất không còn nữa: ta có chân không tuyệt đối. Chân không tuyệ t đối dùng để tham chiếu. Áp suất được biểu diễn so với chân không tuyệt đối có tên là áp suất tuyệt đối 1.3.3 Áp suất tương đối hay áp suất đo. Áp suất tương đối là áp suất đọc được so với áp suất khí quyển. Khí dùng trong công nghiệp lúc đầu là không khí ở áp suất khí quyển, được tăng lên một áp suất cao gọi là áp suất tương đối hay áp suất đo. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 5 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện 1.3.4 Tính chất của khí nén. 1.3.4.1 Tính lưu chất. Các phân tử của khí nén không thể hiện sự đề kháng nào khi chúng di chuyển tương đối với nhau. 1.3.4.2 Tính đàn hồi. Được giữ trong một bình chứa kín, khí nén tác dụng lên tất cả các phần tử của thành bình một áp suất bằng nhau tại mọi điểm. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 6 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện 1.3.4.3 Tính nén được Khí nén sẵn sàng thay đổi thể tích theo ý muốn. Tính chất cuối này cho ta trạng thái: - Nén nếu ta giảm thể tích. - Dãn nếu ta tăng thể tích. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 7 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện 1.4 Máy nén khí đại cương Để sản xuất ra khí nén, người ta dùng thiết bị gọi là máy nén khí: máy này cung cấp áp suất làm việc. Ta phân biệt hai loại máy nén khí: - Các máy nén khí thể tích làm việc theo nguyên lý thể tích, có nguyên lý hoạt động là nén không khí hút vào bằng cách làm giảm thể tích. - Nén lưu chất trong một thể tích lớn: + Thể tích tăng -> pha hút + Thể tích giảm -> pha nén Chuyển động tạo ra sự nén có thể chia làm 2 nhóm • Tịnh tiến : piston tác động đơn có bôi trơn hoặc không piston tác động kép có bôi trơn hoặc không piston vi sai màng • Quay : cánh gạt có bôi trơn hoặc không vis có bôi trơn hoặc không bánh răng - Các máy nén khí động học có nguyên lý hoạt động là năng lượng áp suất có được nhờ tăng vận tốc của khối không khí hút vào. Đây là các loại máy nén ly tâm, loại dọc trục hoặc hướng kính. Để chọn một máy nén khí, ta phải đánh giá các thông số khác nhau của hệ thống: áp suất, lưu lượng, chất lượng không khí,cách chọn công suất trong một kiểu máy nén đã cho để có được hiệu suất cao nhất. Ghi chú:Nếu cần lực, ta phải ưu tiên cho áp suất. Nếu cần vận tốc, ta phải ưu tiên cho lưu lượng. Các kiểu máy nén khác nhau: 1.4.1 Máy nén kiểu piston. Đây là các may nén xưa nhất; từ lâu chúng là các máy nén phổ biến nhất trong công nghiệp. 1.4.1.1 Nguyên lý. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 8 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện - Không khí được hút vào xuyên qua một bộ lọc thích hợp và sạch. Khi piston đi xuống. Van nén đóng. Van hút mở bởi giảm áp: PHA HÚT - Ở điểm chết phía dưới, van hút đóng, buồng nén khép kín. - Piston trở lên, áp suất tăng, van nén mở: PHA NÉN - Ở điểm chết phía trên, van nén đóng. Các lò xo đặt ở các van cho phép tạo việc mở trễ và đóng sớm của các van này để: • Tăng sự sụt áp nhằm giúp việc điền đầy. • Tăng việc nén. Các piston có thể là loại tác động đơn, tác động kép hoặc vi sai. • Ưu điểm. Các máy nén kiểu piston có ưu điểm : - Cứng vững - Có hiệu suất cao - Nguyên lý về mặt công nghệ đơn giản và dễ hiểu - Bảo quản đơn giản. Ngoài ra, các máy nén piston cho phép chúng ta có được các áp suất rất cao nếu nén nhiều tầng . • Nhược điểm. Các nhược điểm máy nén khí piston thể hiện là: - Gây ra các hiện tượng dao động đáng kể: tiếng ồn, đòi hỏi nền đất thích hợp - Giá thành bảo quản cao: thay các van và secmăng - Cung cấp lưu lượng khí nén không đều Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 9 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện Chú ý: Có những máy nén piston không bôi trơn dùng cho các ứng dụng đặc biệt. 1.4.1.2 Máy nén kiểu máy nén piston khác. Piston không bôi trơn: - Không khí không bôi trơn đưa vào bên trong máy nén là không khí nóng và bão hoà hơi nước. Như vậy có nhiều khả năng ôxy hóa, ngoài ra các phần tử mài mòn cũng được đưa vào. Do vậy, các chi tiết chuyển động được làm bằng thép nhiệt luyện và bằng nhôm, các secmăng bằng teflon. Các ứng dụng: kỹ nghệ sấy, quân đội, ngành nha, bệnh viện, các dụng cụ thiết bị, phòng thí nghiệm, máy lạnh, điện tử, khí (butan, propan). Máy nén một cấp: - Một hay nhiều piston được lắp song song cung cấp một áp suất từ 4 đến 7 bars Máy nén nhiều tầng: - Không khí được nén nhiều lần liên tiếp trong các tầng khác nhau. Buồng lạnh - Hai tầng, áp suất có được từ 15 đến 18 bars. - Ba tầng, áp suất có đưọc đạt đến 130 bars. - Bốn tầng, áp suất có được đạt đến 350 bars. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 10 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện Ghi chú: Không khí luôn luôn được làm lạnh ở ngõ ra của tầng cuối cùng nếu như máy nén khí có nhiều tầng. Việc làm lạnh có thể tiến hành bằng không khí hay bằng nước. Ứng dụng: Những máy nén có áp suất từ 30 đến 50 bars thường dùng để khởi động các động cơ diesel, thử các van. Những máy nén có áp suất từ 100 đến 350 bars (thăm dò dầu khí, làm đầy bình chứa, tạo áp các bình chứa thủy lực) 1.4.2 Máy nén khí kiểu màng. • Nguyên lý. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Nắp đậy Buồng nén Màng Xy lanhan toàn Buồng an toàn Thân bơm Phần cơ Tay biên Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 11 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện 9. Van hút 10. Van nén Hình 2.9 Ta dùng nguyên lý giống như nguyên lý hoạt động của máy nén khí kiểu piston. Tuy nhiên, có một màng phân chia đầu nén với buồng nén (hình 1). Piston được thay thế bởi một đĩa. Tuổi thọ của màng phụ thuộc: - Nhiệt độ trong buồng nén. - Áp suất - Bản chất hóa học của khí • Ưu điểm. Không khí (hay khí) không bị nhiễm dầu. Không bị ô nhiễm môi trường xung quanh: màng kép (hình 2). Hữu dụng cho chân không: màng đúc (hình 3). • Nhược điểm. Máy nén khí kiểu này cần các loại vật liệu đặc biệt tùy theo khí xử lý. Tạo ra lưu lượng bé. • Ứng dụng. Ngành thực phẩm, dược phẩm, hóa, nén các khí độc, khí nhẹ, khí nặng, khí hiếm, phát xạ, ăn mòn, dễ nổ... 1.4. 3 Máy nén khí kiểu cánh gạt. Nguyên lý hoạt động được biết từ lâu, được sáng chế vào đầu thế kỷ nà (bằng phát minh của Wittig). • Nguyên lý Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 12 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện Một trục lệch tâm kéo một rô to quay trong một các-te gồm hai mảnh và một thân hình ống (stato). Các cánh gạt đặt trên rôto trượt bên trong các rãnh. Chúng tạo nên các buồng trong đó không khí bị hút, giam rồi nén. Để tăng hiệu suất và trao đổi nhiệt, thông thường các máy nén khí kiểu cánh gạt được bôi trơn. • Ưu điểm. Loại máy nén khí này có các ưu điểm sau: - Không cồng kềnh - Ít rung động do vậy êm hơn máy nén khí kiểu piston hay kiểu vis - Sửa chữa dễ dàng - Lưu lượng là hằng số: lưu lượng cung cấp đều theo thời gian • Nhược điểm. - Hiệu suất nhiệt động kém hơn máy nén khí kiểu pittông - Khí nén thông thường bị nhiễm dầu: dùng bộ tách khí / dầu Ghi chú: Có loại máy nén khí cánh gạt không bôi trơn • Ứng dụng. Cho các công suất nhỏ, máy lưu lượng lớn. 1.4. 4 Máy nén kiểu vis. Các máy nén này ra đời khoảng năm 1957 (nghiên cứu của người Thụy Điển Lyslon). Chúng ngày càng được dùng trong công nghiệp thay chỗ cho các máy nén piston. 1.4. 4.1 Nguyên lý. Hai trục vít song song (một trục có 4 răng và rô to còn lại có 6 rãnh) có dạng xoắn ốc quay trong một vỏ kín và nén khí bằng cách giảm thể tích giữa các răng một cách liên tục. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 13 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện 1.4.4.2 Máy nén khí kiểu vis không bôi trơn. Để tránh tiếp xúc trực tiếp giữa các rô to, ta dùng bộ bánh răng đồng bộ lắp vào đầu trục vít. • Ưu điểm: - Không khí sạch - Rất tin cậy: tuổi thọ của vis gần bằng 15000 đến 40000 giờ - Nhỏ gọn - Không sinh ra dao động nên chỉ cần một tấm đan làm đế tựa máy nén Việc sửa chữa ít nhưng khi sửa chữa lớn đòi hỏi phải có thiết bị chuyên dùng. • Nhược điểm: - Tỉ số nén bị hạn chế bởi số tầng - Phần cơ khí quan trọng (bộ tăng tốc...) và chính xác - Giá thành cao - Ồn và phải luôn luôn được che chắn Đa số các người sử dụng, họ không cần loại khí nén “không dầu”. Các nhược điểm của kỹ thuật này, các tiến bộ của công nghệ phun và tách dầu dẫn đến một thế hệ máy nén mới. 1.4.4.3 Máy nén kiểu vis có bôi trơn. Dầu được phun vào giữa tầng nén. Dầu có nhiều chức năng: - Bôi trơn ổ và các bánh răng - Giải nhiệt - Tạo một lớp mỏng giữa các rô to để đảm bảo độ kín khít của tầng nén, từ đó bảo đảm được tỉ số nén (% chân không đạt được: 95 %). • Ưu điểm: - Có các ưu điểm của kỹ thuật vis: ta có thể đạt được áp suất 10 đến 14 bars với một tầng - Tỉ số nén cao - Nhiệt độ thấp và vận tốc vòng của các rô to nhỏ - Hiệu suất cao hơn hiệu suất của máy nén vis không bôi trơn • Nhược điểm: - Phải phun và có thiết bị tách dầu. 1.4.5 Máy nén khí Lobe. • Nguyên lý. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 14 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện Máy nén khí kiểu Roots - Hai bánh nén được truyền động nhờ cặp bánh răng gắn ở đầu trục. Không khí được nén không có sự thay đổi thể tích. Sử dụng: lưu lượng lớn, áp suất nhỏ. Máy nén khí kiểu bánh răng khô. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 15 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện Hai rô to bánh răng lồng vào nhau không tiếp xúc trong quá trình quay đồng bộ tạo ra túi không khí có thể tích giảm. • Ưu điểm. - Khí nén tạo ra ít bị xung và không bị nhiễm dầu. - Ít tạo ra dao động. • Nhược điểm. Cần biện pháp xử lý chống mòn giữa các răng và xy lanh. Trong một vài lãnh vực (qui trình hóa chất...) cần các công suất lớn hơn 100kW. Ta dùng nguyên lý nén động. 1.4.6 Máy nén tuốc bô dọc trục. 1.4.6.1 Nguyên lý. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 16 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện Gồm các cánh cố định và cánh động xen kẽ nhau. Các cánh động lắp trên rôto. Khi quay, mỗi cặp cánh tạo thành một cấp nén. Các cánh của một hay nhiều tuốc bin làm tăng đáng kể dòng không khí. Khi dòng không khí đi qua các cánh, động năng được chuyển đổi thành áp năng. Dòng chảy là liên tục và theo chiều trục của rô to. 1.4.6.2 Ưu điểm. - Khí nén có chất lượng tốt - Các răng trên stato di động cho phép chỉnh lưu lượng - Các máy nén khí kiểu này tuổi thọ cao và chi phí bảo trì thấp - Hiệu suất rất cao 1.4. 6.3 Nhược điểm. - Kết cấu phức tạp. - Quay ở vận tốc nhanh vì thế rất nhạy với mòn (hạt mài trong không khí). Từ đó, cần phải có một hệ thống lọc. - Khó điều chỉnh 1.4. 6.4 Sử dụng. Các qui trình có các thông số hoạt động ổn định Lưu lượng rất lớn: từ 20 đến400 m3/s Áp suất đến 15 bars 1.4. 7 Máy nén khí tuốc bô hướng kính. 1.4. 7.1 Nguyên lý. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 17 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện Nguyên lý ly tâm và được chế tạo nhiều cấp. Việc nén được thực hiện theo phương hướng kính của trục rôto. 1.4.7.2 Ưu - nhược điểm. Giống như máy nén tuốc bô dọc trục. 1.4.7.3 Áp dụng. Các qui trình có các thông số hoạt động ổn định. Lưu lượng gần bằng từ 1 m3/s đến 60 m3/s. Áp suất đến 600 bars. Các máy nén khí động dùng cho không khí, hơi nước, các khí trong kỹ nghệ nông nghiệp - thực phẩm, hóa học, kỹ nghệ giấy, kỹ nghệ muối biển, kỹ nghệ luyện kim. 1.5 Xy lanh. 1.5.1 Chức năng . Thực hiện các chức chuyển động tuyến tính. Các thông số làm việc cơ bản của xy lanhlà lưu lượng và áp suất để tạo ra vận tốc và lực 1.5.2 Các loại xylanh Ta phân biệt hai loại xylanh: - Loại tác động đơn. - Loại tác động kép. Trong mỗi loại, các nhà cung cấp đã thiết kế chế tạo nhiều kiểu xy lanhcó chức năng riêng. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 18 Kết cấu xy lanhthông thường gồm: - Các bộ phận cố định (vỏ, đáy trước, đáy sau). - Các bộ phận di động (piston, cần). 1.5.2.1 Xy lanhtác động đơn • Chức năng. -Theo định nghĩa, một xy lanhtác động đơn chỉ cấp khí chiều ngược lại nhờ tác dụng của lò xo hay trọng lượng theo một chiều duy nhất. Người ta phân biệt: -Xy lanhtác động đơn khi đẩy. -Xy lanhtác động đơn khi kéo. • Nguyên lý. Buồng phía trái của xy lanh( phía đối diện với tải) được cung cấp áp suất qua lỗ A. Lỗ B cho phép phía phải của xy lanhthông với áp suất bên ngoài. A B Ứng dụng này dùng phổ biến nhất trong các xy lanhtác động đơn. Tuy nhiên, hành trình làm việc thường ngắn và phạm vi ứng dụng chỉ trong các công việc đơn giản: kẹp, lựa… Lò xo dùng để đưa cần về vị trí ban đầu. Tất cả các xy lanhđều cấu thành từ hai chi tiết: - Các chi tiết tiêu chuẩn hoá như: đáy, đường kính piston… - Các chi tiết phi tiêu chuẩn: kích thước các chi tiết này thay đổi theo hành trình thân, cần, thanh kéo, lò xo… 1. Đáy sau của xylanh: làm bằng đồng thau, thép, chất dẻo, nhôm. 2. Vành làm kín : làm bằng nhôm, đồng, chất dẻo, klingélite. 3. Vành xiết. 4. Đệm kín. 5. Đệm piston: làm bằng pertuan, viton, teflon. Đệm đảm bảo kín khíp theo một chiều. 6. Piston: bằng nhôm, hợp kim nhẹ. 7. Thân xy lanh: đa số các xy lanh có đường kính lớn hơn 25mm được lắp chặt và không thể tháo được. Thân xy lanh cũng có thể được chế tạo từ các vật liệu khác: - Nhựa EPOXY ( lợi về trọng lượng, chống ăn mòn, trạng thái bề mặt tốt.) - Đồng thau cho các xy lanh dạng nhỏ. -Chất dẻo. 8. Lò xo nén đưa xy lanh về vị trí ban đầu. 9. Đáy trước. 10. Bạc dẫn hướng: làm bằng vật liệu chống ma sát (đồng thanh hoặc nhôm teflon hoá), cho phép dẫn hướng cần. 11. Đệm: ngăn bụi vào xy lanh. 12. Cần: thép mạ crôm, thường ghép bằng ren vào piston. Xy lanh nhỏ người ta dán hoặc lắp chặt. A: lỗ nối được lỗ ren cho phép nối xy lanh với nguồn khí nén. B: lỗ nối được hoặc không tuỳ theo kích thước và sự tiêu chuẩn hoá của xy lanh. Lỗ xả khí thường được chế tạo có ren hoặc không có ren cho phép xả khí vào khí quyển của buồng phản hồi (đôi khi có thể lọc). Ngoài ra còn có kiểu thiết kế khác như: - Đáy sau đúc liền với xy lanh: bằng gang hoặc bằng hợp kim nhẹ. - Xy lanh lắp chặt. - Xy lanh chất dẻo. - Xy lanh làm việc khi kéo: chức năng của các lỗ A và B đảo ngược nhau. Xy lanh được gắn thêm đệm phụ để tăng độ kín khít của cần. Trong trường hợp này, đệm (4) phải làm việc theo chiều ngược lại. -Xy lanh màng Các chỉ tiêu làm việc của xy lanh.: -Độ kín khít của piston. Xy lanh chịu áp suất không bị rò rỉ trước. Ta đưa cần đến các vị trí khác nhau của hành trình, sự rò rỉ có thể đến từ một điểm mòn xác định trên thành ống hoặc từ đệm của piston. -Khe hở dẫn hướng của cần. Khi độ hở không bình thương thì cần phải kiểm tra lại cần, vòng chống ma sát và độ thẳng của xy lanh -Độ đàn hồi của lò xo. Lực lò xo nằm trong khoảng từ 0.2 đến 20daN tuy theo đượng kính xy lanh. -Bảo dưỡng xy lanh. Trước khi tiến hành tháo phải phải lau chùi kĩ bên ngoài xy lanh. Sau giai đoạn này để xy lanh trên một miếng vải sạch. Tất cả các chi tiểt của xy lanh cũng để trên miếng vải này, lau chùi từng chi tiết và rồi kiểm tra:  Tình trạng bề mặt ống (7) . Tất cả các vết xước do phôi hoặc va chạm đều làm hư đệm kín(4).  Vết tiếp xúc của piston.  Tình trạng của các đệm kín (4), (2), (11).  Tình trạng lò xo phản hồi.  Tình trạng của cần piston cũng như của bạc chống ma sát.  Kiểm tra độ sạch của các ống dẫn khí, các mạch khí giảm chấn nếu có.  lắp xy lanh, vô một ít dầu vào các chi tiết trượt cũng như các bề mặt trong của đường ống Ghi chú: các đệm phải được bảo quản nơi khô, không có ánh sáng. Ta nên lưu trữ các đệm theo đường kính tiêu chuẩn hơn hơn là theo chiều dài hành trình. 1.5.2.2 Xy lanh tác động kép. • Chức năng. Trái với loại tác động đơn, loại xy lanhnày cần một lực cần thiết để sinh công khi đi cũng như khi về. • Nguyên lý. Được cấp khí nén theo cả hai chiều đi và chiều về. Để sinh công theo một chiều, ta phải cấp khí cho một buồng và buồng kia xả. Thí dụ: Nếu muốn xy lanh sinh ra một lực khi đẩy, ta cấp khí cho buồng A còn buồng B thông khí trời. Kết cấu: Ngoài một số đặc điểm giống như các xy lanh tác động đơn ở trên, các xy lanh tác động kép có các đặc điểm khác biệt sau: 4. Đệm kín của piston (làm bằng perbunan, viton hoặc teflon). Đệm này đảm bảo kín khít theo hai chiều. 13. Đệm kín: Perbunan, viton, teflon. Như xy lanh tác động đơn làm việc khi kéo, đệm đảm bảo kín khít của buồng trước với ti. A-B các lỗ nối ren cho phép khí nén vào và thoát ra. Một số kết cấu khác: - Đáy sau và xy lanh liền một khối. Xy lanh được đúc và gia công. Vật liệu là gang hoặc hợp kim nhẹ. - Lắp chặt (loại không tháo được) : Thường gặp ở các đường kính nhỏ hơn 25 mm. - Xy lanh chất dẻo (Xy lanh đăc biệt). • Bảo trì: Trừ vài trường hợp ngoại lệ, việc bảo trì được tiến hành giống như trường hợp của xy lanh tác động đơn. Tất nhiên, ta không cần phải kiểm tra lò xo nữa nhưng bù lại phải kiểm tra độ kín khít của cần. Ghi chú: Đa số các xy lanh tác động đơn và tác động kép phải dùng không khí sạch, lọc ở 40μ có dầu. Việc sử dụng vật liệu mới, vật liệu gia công cao và các đệm kín tốt cho phép một số nhà thiết kế tạo ra các xy lanh làm việc với không khí khô. 1.6 Van phân phối 1.6.1 Chức năng. Van phân phối có thể thực hiện nhiều chức năng trên một mạng khí nén. Một cách tổng quát, van phân phối có nhiệm vụ: - Cho hoặc không cho dòng khí qua (mở hoặc đóng). - Tập trung định hướng dòng chảy của luồng khí (phân phối). Lưu lượng khó có thể đi từ nguồn cấp đến bộ phận chấp hành và từ bộ phận chấp hành ra lối thoát. Chức năng của van phân phối có thể cho phép việc cấp nguồn khí cho các bộ phận chấp hành (van phân phối công suất) hoặc có thể chuyển đổi một tín hiệu hay một lệnh (cảm biến cuối hành trình, bộ khuếch đại, bộ nhớ…). 1.6.2 Nguyên lý và kết cấu. Van phân phối có hai loại: - Các van phan phối kiểu nắp đậy. - Các van phân phối kiểu con trượt. Sự hiểu biết về các ưu nhược điểm của thiết bị này cho phép ta chọn lựa chúng một cách chính xác. Chúng ta hãy khảo sát các loại van phân phối khác nhau. 1.6.2.1 Van phân phối kiểu nắp đậy. Thân (1) thường làm bằng nhôm, ta thấy: Một hoặc nhiều nắp đậy (2) tựa trên đế tựa (3), các lõ xo (4), các đệm tĩnh (5) và một bộ phận điều khiển (6) có thể dùng tay, cơ khí, khí nén, điện… để diều khiển khí vào cửa. Tập hợp các nắp đậy và đế tựa bảo đảm một hoặc các chưc năng của van phân phối. Các nắp đậy dạng bi, côn hoặc phẳng đè lên đế tựa có dạng phù hợp thì đường khí bị ngắt. Khi nhấc các nắp đậy khỏi đé tựa thì dòng khí nén lưu thông từ cửa có áp suất mạnh đến của có áp suất yếu hơn. • Ưu điểm - Kín khít: Chỉ có các van phân phối kiểu nắp đậy dảm bảo được độ kín khít hoàn hảo giữa các lỗ của van phân phối. - Tuổi thọ cao: Các chi tiết ít bị mòn trong các van phân phối. - Có thể lam việc với không khí không bôi trơn vì các van phân phối này không nhạy với bụi. - Tác động rất nhanh: Với lượng dịch chuyển nhỏ của nắp đậy cũng cho được một lượng không khí đáng kể đi qua. •Nhược điểm - Lực lái cao: Thông thường phải thắng được lực lò xo và áp suất nguồn để sử dụng được tầng lái thường xuyên. - Chế tạo: Ngoài loại van phân phối kiểu bi là loại rẻ chế tạo một van phân phối kiểu van phức tạp hơn kiểu ngăn kéo. Do vậy giá thành đắt hơn. - Số vị trí: Thông thường chỉ có 2 vị trí. - Sự hoán vị các bộ nối của các cửa cấp nguồn và thoát thông thường không thể được vì các van không kín khi đảo nguồn khí. 1.6.2.2 Van phân phối kiểu con trượt. Chúng ta phân biệt: - Con trượt trụ - Con trượt phẳng - Con trượt quay. 1.6.2.2.1 Con trượt kiểu trụ. Các loại van phân phối này rẻ và phổ biến nhất. Trong thân (1),thường làm bằng nhôm hoặc hợp kim nhôm, một con trượt hình trụ (2) di chuyển. Theo vị trí của con trượt điều khiển bởi khí nén,bằng điện,bằng tay…các lỗ được thông nhau và luồng khí có thể được thiết lập hoăc ngắt Độ kín khít,thông thường được bảo đảm bằng các đệm (3) (thông thường hình xuyến)gắn trên thân hoặc lắp trên piston.Với mục đích làm giảm các cạnh sắc khi khoan các lỗ để giảm mòn cho đệm, một chi tiết gọi là ống lót (4) được đưa vào giữa thân và các ngăn trượt.Các lỗ nhỏ được khoan trên toàn bộ chu vi bảo đảm việc phân phối lưu lượng. Ta cũng thấy các loại van phân phối không có đệm.Độ kín khít được đảm bảo bằng cách chỉnh giữa ngăn trượt và lỗ.Các khe hở là rất nhỏ ( vài micromet).Các van phân phối này có tuổi thọ lớn nhưng giá thành cao và đòi hỏi không khí lọc. •Ưu điểm - Lực lái nhỏ : thắng lực ma sát - Chế tạo đơn giản từ đó giá thành hạ. - Số vị trí: dễ dàng ta có được 2 vị trí. - Đa năng: độ kín khít bảo đảm bởi các đệm hình xuyến cho phép đảo ngược dễ dang các lỗ.Do vậy các van phân phối kiểu này thường được dùng cho nhiều kiểu điều khiển khác nhau. •Nhược điểm - Độ kín khít : do khe hở cần thiết để hoạt động và do độ mòn của các đệm, nên độ kín khít không cao. - Bảo quản – tuổi thọ : con trượt làm việc nhiều làm mòn các đệm. Các đệm phải được thay thế, các van phân phối này cần khí có bôi trơn và lọc để đảm bảo cho hàng hiệu chu trình làm việc. - Thời gian đáp ứng : do hành trình cần thiết để dịch chuyển con trượt, thời gian đáp ứng chậm hơn van phân phối kiểu nắp đậy. 1.6.2.2.2 Con trượt kiểu phẳng Việc hoán đổi các dòng khí giữa các lỗ khác nhau được thực hiện bởi các con trượt phẳng (1) trên đế (2). Con trượt được kéo bởi thanh kéo hình trụ điều khiển bằng khí nén hoặc bằng điện, con trượt này được áp vào đế (2), bởi lò xo (3) và bởi áp lực khí. •Ưu điểm - Tuổi thọ rất cao do ít mòn và bù trừ khe hở giữa con trượt và đế (2) một cách tự động. - Độ kín khít rất tốt, tương tự như trường hợp van nắp đậy - Lực điều khiển nhỏ ( ma sát ) •Nhược điểm - Chế tạo phức tạp dẫn đến giá thành cao 1.6.2.2.3 Con trượt kiểu xoay Mâm xoay (1) được kéo bởi một bộ điều khiển thường là bằng tay (3) (đòn bẩy hoặc bàn đạp), trượt trên bề mặt (2). Dịch chuyển này cho phép các lỗ thông với nhau. Các van phân phối này cứng vững, sử dụng hạn chế, chủ yếu được dùng dưới dạng van phân phối 3 vị trí. 1.6.3 Các loại van phân phối chính 1.6.3.1 Van phân phối 3/2 Loại van hay loại thanh kéo, nhị ổn hoặc đơn ổn, thường đóng hoặc thường mở, hoặc vạn năng. Thí dụ. 3/2 NF (thường đóng) Điều khiển nút nhấn cơ trưc tiếp. Phản hồi lò xo Lỗ thoát không nối được. Ta ghi nhận rằng với kết cấu này ta đóng lỗ thoát 2 qua 3 trước khi mở 1 qua 2. Với kết cấu này nếu việc đảo vị trí chậm không khí thoát từ 1 qua 3 Loại van phân phối này có lỗ thoát nối được 3/2 NO (thường mở) Điều khiển nút ấn cơ Phản hồi lò xo Lỗ thoát không nối được 3/2 Vạn năng. Nhiều loại van phân phối kiểu con trượt và vài van phân phối kiểu nắp đậy cho phép nghịch đảo chiều khí bằng cách thay đổi mối nối giữa các lỗ nguồn 1 và lỗ thoát 3. Như vậy, ta có thể với cùng một van phân phối, thực hiện một van thường đóng hoặc thường mở. -Van 3/2 nhị ổn • Sử dụng Các van phân phối 3/2, có một cửa dùng duy nhất, được sử dụng để cấp nguồn một xy lanh tác động đơn hoặc để truyền thông tin từ một tín hiệu bên ngoài: cảm biến cuối hành trình, nút ấn… Van phân phối 3/2 (A) cấp nguồn.cho xy lanh (công suất) Van phân phối 3/2 (B)truyền thông tin (điều khiển) 1.6.3.2 Van phân phối 5/2 Thông thường là loại con trượt đơn ổn hoặc nhị ổn. Thí dụ -5/2 đơn ổn điều khiển bằng bàn đạp, phản hồi lò xo. -/2 nhị ổn, điều khiển kép bằng điện trực tiếp. •Sư dụng: Giống như van 4/2. Ta ghi nhận rằng loại van phân phối này mỗi ngõ sử dụng có một lỗ thoát riêng. 1.6.4 Kích thước của van phân phối: Kích thước của van phân phối phải được chọn theo nhu cầu cấp thoát khí của các bộ phân chấp hành nối với van. Các nhà chế tạo quy định kích thước các van. Trong khí nén, ta thường gặp nhất các kích thước từ 1 đến 4. Các kích thước này tương ứng với các lỗ nối từ 2/4 inch đến 1 inch vầ tương ứng với các đường kính lỗ dẫn từ 6mm đến 20 mm ( các giá trị gần đúng theo các nhà chế tạo: tham khảo catalogue). Ta cũng thất có loại van phân phối nhỏ hơn (lỗ M5 hay 1/8) hoặc lớn hơn(lớn hơn 1 inch) Lưu lượng đi qua van phân phối quyế định vân tốc cần thiết của xy lanh hoặc của động cơ. Lưu lượng này phụ thuộc vào áp suất cung cấp, phụ thuộc vào tổn thất tải ∆p ở hai đầu của van phân phối, và phụ thuộc vào hệ số lưu lượng KV (phụ thuộc vào hình dáng và kích thước). Ghi chú: KV (Ở Mỹ CV) là hệ số thực nghiệm cho số lít nước trong 1 phút (hoặc m3/h ) đi qua thiết bị dưới ∆p=1 bar. 1.6.5 Lắp và bảo trì Các van phân phối được nối trực tiếp hoặc được lắp trên các đế (tiêu chuẩn hóa hoặc không). Các đế này có thể độc lập hoặc nối kết với nhau. Các van phân phối phải ở vị trí gần nhất với các cơ cấu chấp hành. Các van phân phối con trượt nên lắp đặt ở vị trí nằm ngang để tránh trọng lực khi máy không có áp. Tổng quát, việc bảo trì bao gồm việc thay đổi các đệm của van con trượt trụ và gồm việc lau chùi hoặc thay thế các bộ giảm thanh khi thoát. CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG THIẾT KẾ MÁY NÂNG HẠ 2.1. Các thiết bị nâng hạ đơn giản. 2.1.1. Kích: Là loại thiết bị nâng không dùng dây, không giàn chịu tải. Nâng vật bằng phương pháp đẩy Thực hiện nâng hạ vật với độ cao nâng không lớn; h Pmax = Diện tích piston: S1 = = Diện tích cần piston: = 8(cm2) = = 6 (bar) S2 = = =1,08 (cm2) Đường kính cần piston: dcần = = 1,17(cm) Chọn xy lanh: DNC – 32 – 80 – PPV – A Đầu nối G1/8 2.4.6. Tính toán xy lanh đẩy phôi (2A). Bề mặt tiếp xúc của phôi bằng thép và tấm nâng bằng gỗ là k = 0.3 Fcó ích = Fđẩy + Fms = m.g + m.g.k = m.g.(1 + k) = 20.10.(1 + 0.4) = 280(N) = 28(daN). Flt = =35(daN). Đường kính xy lanh là: D= = 2.7(cm) = 27mm Tra catalogue ta chọn: D=32mm Fđ = 483(N) = 48.3(daN). Fk = 415(N) = 41.5(daN). Hành trình: 160(mm) Chọn D = 32(mm) => Pmax = Diện tích piston: S1 = = = 8,03(cm2). = = 6 (bar). Diện tích cần piston: = = 1,1 (cm2) S2 = Đường kính cần piston: dcần = = =1,18(cm). Chọn xy lanh: DNC –32 – 160 –PPV –A Đầu nối: G1/8 Xy lanh đơn: xy lanh này có tác dụng để chặn phôi nên ta chọn trong catalogue của Festo xy lanh tác động đơn: ESNU – 20 – 25 – P – A. 2.4.7. Chọn van phân phối: Van phân phối 5/2 hai đầu điều khiển điện: VAVS-B-B52-H-A2-1C1 Van phân phối 3/2 đơn ổn điểu khiển điện: Từ tính toán trên ta đã có những thông số cụ thể để thiểt kế được chiếc máy nâng hạ như sau: 2.4.8 Các thiết bị khí nén: STT 1 Xy lanh tác động đơn. Số lượng 1 2 Xy lanh tác động kép. 2 3 4 5 Tên thiết bị Van phân phối 5/2 điểu khiển điện kép Van phân phối 3/2 đơn ổn điều khiển điện. Van điều chỉnh lưu lượng. 2 2 5 Mã thiết bị Ghi chú ESNU-20-25-PA DSNU-25-100-PA DSNU-32-80PPV-A VAVS-B-B52-HA2-1C1 Đầu nối G1/8 Xy lanh 3A Xy lanh 2A Xy lanh 1A Đầu nối G1/8 2.5. Quy trình lắp đặt Để lắp một máy hoàn chỉnh ta cần chia nhỏ các thiết bị của mạch thành nhiều bộ phận và từng nhóm khác nhau, lắp đặt từng nhóm chi tiết rồi đến các bộ phận. Với thiết bị nâng hạ ta có thể chia thành 3 bộ phận chính : - Bộ phận cơ cấu chấp hành : xy lanh chặn phôi, xy lanh nâng phôi, xy lanh đẩy phôi ra. - Bộ phận phân phối : nhóm van phân phối , nhóm van tiết lưu điều chỉnh lưu lượng . - Bộ phận điều khiển và nhận tín hiệu phản hồi: nhóm điều khiển điện và nhóm cảm biến, nhóm báo tín hiệu. Các bước lắp máy: Bước 1 : Tiến hành việc lắp đặt cơ cấu chấp hành lên khung máy. Đầu tiên lắp xy lanh nâng phôi 1A, sau đó tiến hành lắp đặt xy lanh chặn phôi 3A, lắp xy lanh đẩy phôi ra 2A, cuối cùng ta sẽ lắp băng tải (máng). Ở bước này việc lắp đặt băng tải (máng) là khó khăn nhất vì khi lắp không chính xác phôi có thể sẽ nằm lệch trên tấm nâng khiến cho quá trình nâng và đẩy phôi gặp khó khăn. Bước 2 : Lắp các van phân phối lên các vị trí đã được định vị trên đồ gá (van phân phối càng gần cơ cấu chấp hành càng tốt ), các van tiết lưu được lắp ngay trên các lỗ dẫn khí vào xilanh. Tiến hành việc nối các ống dây dẫn khí từ van phân phối lên các xy lanh, chú ý phải xem kĩ sơ đồ khí nén. Bước 3 : Tiến hành việc lắp mạch điều khiển với các thiết bị điện và các thiết bị cảm biến, các cảm biến được bố trí trên vị trí đã được định sẵn trên đồ gá phù hợp với chức năng, nhiệm vụ của từng cảm biến.Sau đó xem kĩ sơ đồ điện rồi tiến hành đấu nối, đấu nối xong kiểm tra lại, dùng đồng hồ để đo đảm bảo mạch điện đã khép kín. Tại bước này ta nên kiểm tra kĩ các thiết bị điện trước khi đấu nối để có thể loại bỏ được yếu tố hỏng thiết bị nếu mạch điện không làm việc. Bước 4 : Căn chỉnh lại các thiết bị, xiết chặt các bulông ốc vít, kiểm tra độ dơ của máy. Bước 5 : Nối nguồn khí cho các van phân phối và cảm biến áp suất. Nối nguồn điện cho mạch điện. Bước 6 : Tiến hành chạy thử máy, căn chỉnh lần cuối. CHƯƠNG 3 ĐÁNH GIÁ VỀ MÁY - BẢO DƯỠNG. 3.1 Lý thuyết bảo dưỡng 3.1.1Lý thuyết về các hình thức bảo dưỡng: • Định nghĩa về bảo dưỡng. Bảo dưỡng được định nghĩa như là tập hợp các hoạt động cho phép duy trì hoặc phục hồi trạng thái hoạt động tốt hoặc cho phép kiểm tra đảm bảo cho những công đoạn xác định. Sơ đồ chu trình hoạt động của thiết bị: (t) t Tất cả các hệ thống máy móc đều có một khả năng hỏng hóc theo sơ đồ trên. Nhưng thời gian quan trọng nhất là thời gian sau vận hành, vì vậy bằng phương pháp phân tích chúng ta phải biết được tuổi thọ của chi tiết. Biểu đồ cho ta biết trong thời gian lắp đặt chạy thử xảy ra hỏng hóc lớn nhất nguyên có thể do nhà sản xuất… Nhưng trong thời gian này được bảo hành miễn phí do nhà cung cấp thiết bị. Để khắc phục phải thực hiện thực nghiệm suất xưởng tốt, tăng thêm độ chặt chẽ trong quá trình quản lí chất lượng. Thời gian tiếp theo là thời gian hoạt động ổn định hỏng hóc gần như không đổi các hư hỏng xảy ra mang tính ngẫu nhiên do môi truơng, thiên tai, lỗi vận hành… Trong giai đoạn này, dùng phương pháp bảo dưỡng định kỳ để không làm giảm thời gian hoạt động của thiết bị. Giai đoạn tiếp theo la thời gian già cỗi tốc độ hỏng hóc trung bình nhưng tăng dần theo thời gian do thiết bị bị lão hóa, ăn mòn hóa học, mòn cơ khí, già hóa cách điện… Trong giai đoạn này bảo dưỡng phòng để kéo dài tuổi thọ của máy móc. Sau giai đoạn này để đem lại hiệu quả kinh tế và tuân theo phân bố chuẩn nên bỏ thiết bị thường xảy ra hỏng hóc đi thay thế bằng thiết bị mới tương tự. Việc xác định chính xác thiết bị đang ở trong giai đoạn nào của thời gian hoạt động là việc hết sức quan trọng. Nó là một phần căn cứ để quyết định chính sách bảo dưỡng. Có một số thiết bị không có giai đoạn hoạt động ổn định sau khi kết thúc giai đoạn chạy thử là già cỗi luôn khi đó hỏng hóc tăng dần theo thơi gian và phụ thuộc vào số lần hư hỏng trong quá khứ. Để khắc phục những hư hỏng ở những giai đoạn khác nhau trong suốt thời gian sống của máy, những chi tiết khác nhau trên cùng một dây truyền hoạt động cũng phải đưa ra những phương thức baỏ dưỡng khác nhau tùy thuộc vào vị trí hoạt động, mức độ ảnh hưởng của các chi tiết khác nhau khi xảy ra hỏng hóc. Vì vậy người ta đã đưa ra những phương thức bảo dưỡng sau đây: • Bảo dưỡng dự phòng. Đây là phương thức bảo dưỡng theo kế hoạch định trước mang tính chu kì nhằm làm giảm số lần hỏng hóc của thiết bị. Đó là phương thức bảo dưỡng trước khi hỏng hóc gần nhất, phương thức này hiệu quả nhất mục đích của nó la có thể xử dụng được những chi tiết của máy chưa bị hỏng hóc và xử dụng tiếp theo một thời gian nữa sau khi được thay thế với điệu kiện phải chuẩn đoán được bệnh của máy và sửa chữa có hiệu quả. Cách thức bảo dưỡng dự phòng là tối ưu mang tính hiệu quả cao vì ở giai đoạn đầu phải trả chi phí đắt nhưng hỏng hóc ít năng suất cao hơn, tiết kiệm được chi phí bảo dương sửa chữa do không hoặc ít phải mua thiết bị thay thế, thời gian bảo dưỡng ngắn không để thời gian ngừng hoạt động của máy lâu ảnh hưởng đến sản xuất. Nhưng phương thức này rất khó phát hiện do đó nó mang tính tổng quát không ổn định không chính xác tuyệt đối vì trong thời gian hoạt động hỏng hóc không giống nhau mà ta chỉ tính được thời gian hỏng hóc trung bình.  Dấu hiệu nhận biết phải bảo dưỡng dự phòng Từ phải theo dõi những số liệu ghi chép trong một thời gian dài là thời gian hoạt động của máy móc sau đó đưa ra hàm phân bố tích lũy những hư hỏng của thiết bị lặp lại với thời gian là bao lâu. Thời gian xử dụng thiết bị giảm dần do sử dụng liên tục. Tỉ lệ phế phẩm gia tăng do độ tin cậy bị giảm sút. Chi phí sửa chữa tăng một cách đột biến.  Các bước của bảo dưỡng dự phòng Thu thập xác định dữ liệu hoạt động trong quá khứ của thiết bị Thời điểm hỏng hóc xảy ra ( ngày, giờ…) Thời điểm hỏng hóc bao lâu Thời gian hoạt động Xem xét kỹ khuyến cáo của nhà sản xuất Đào tạo kĩ năng bảo dưỡng cho đội ngũ bảo dưỡng Thu thập dữ liệu từ các thiết bị tương tự nếu không biết dữ liệu của chính nó Lập sổ tay hướng dẫn vận hành và đặc tính kĩ thuật của thiết bị Thuyết trình với các cấp quản lý liên quan Nghiên cứu các hỏng hóc trong quá khứ tìm ra nguyên nhân và cách khắc phục Xác định bao nhiêu bộ phận có giá trị suy giảm theo thời gian, sau đó đưa ra phương án sửa chữa thay thế Thiết lập danh mục các bộ phận cần theo dõi kiểm tra Thiết lập các bộ phận cần bảo trì cơ hội 3.1.2 Các mô hình bảo dưỡng dự phòng. Mô hình bảo dưỡng dự phòng 1: Thời gian thay thế tối ưu cho các thiết bị có chi phí vận hành tăng dần theo thời gian sử dụng. Mô hình này theo định kì ( vài tháng hoặc hàng năm…) có khảo sát kiểm tra tình trạng của thiết bị sau đó so sánh ghi chép giữa hai lần kiểm tra liên tiếp nếu thấy chi phí vận hành tăng do sự hỏng hóc của một số bộ phận. Để giảm chi phí vận hành của thiết bị các bộ phận có năng lực giảm theo thời gian sẽ được thay thế trong những khoảng thời gian tối ưu và phải được định trước. Khi đó người bảo dưỡng phải xác định được kế hoạch thay thế tối ưu để tổng chi phí vận hành va thay thế giữa hai lần kiểm tra là nhỏ nhất. Ct : Chi phí vận hành trong một đơn vị trong giai đoạn tại một thời điểm sau khi thay thế Cr : Chi phí một lần thay thế T : Khoảng thời gian giữa 2 lần kiểm tra: Tổng chi phí giữa hai lần kiểm tra: C(tr) = ∑ Ct + ∑Cr tr : Thời gian thay thế Tổng chi phí thay thế: ∑ Cr = n Cr ( n số lần thay thế) ∑ Ct: Tổng chi phí giữa hai lần kiểm tra ∑ Ct = (n+1) dt => C(tr) = n Cr + (n+1) (n+1) dt (1) =T => C(tr) => C(tr) = ()Cr dt (2) Mục tiêu của phương thức bảo dưỡng dự phòng là tìm tr để C(tr) nhỏ nhất. Mô hình bảo dưỡng dự phòng 2: Thời gian thay thế phòng ngừa tối ưu cho thiết bị chịu tác động của những hư hỏng nhưng không thể sửa chữa mà chỉ có thể thay thế. Thiết bị sẽ duuwowcj thay thế khi gặp hỏng hóc hoặc khi tuổi thọ đã đạt đến một giá trị định trước :Chi phí thay thế phòng ngừa :Chi phí thay thế hư hỏng f(t) :Là hàm mật độ xác suất của thời gian hoạt động trước khi xảy ra của thiết bị :thời gian thay thế Tổng chi phí trong một đơn vị thời gian C(tp) bằng tổng chi phí một chu kì chia cho chiều dài chu kì hư hỏng C = Tổng chi phí trong một chu kì bằng (chi phí của chu kì phòng ngừa) nhân (với xác xuất để chu kì đó là chu kì phòng ngừa) cộng với (chi phí chu kì hư hỏng) nhân (với xác xuất để chu kì đó là chu kì hư hỏng)   Trong đó : R( R( ) = p(x>> R = 1- ) là xác xuất làm việc tốt nhất )= (3) Chiều dài của chu kì = (chu kì dự phòng nhân với xác suất để chu kì là chu kì phòng ngừa) cộng với {(chu kì hư hỏng) nhân (với xác suất để chu kì là chu kì hư hỏng)} : ngừa (4) Từ (3) và (4) : Chiều dài chu kì phòng Do đó nhiệm vụ của người bảo dưỡng phải xác định được để là nhỏ nhất. Thay thế hư hỏng Thay thế hư hỏng Thay thế hư hỏng Thay thế hư hỏng tp tp Tổng chi phí trong một đơn vị thời gian: C(tp) bằng tổng chi phí trong một chu kì (chiều dài của chu kì hỏng hóc) chia cho chiều dài chu kì hư hỏng. Mô hình bảo dưỡng dự phòng 3: Tuổi thọ thay thế (thời gian thay thế phòng ngừa tối ưu cho một thiết bị) Tuổi thọ thay thế chịu tác động của những hư hỏng không thể sửa chữa được nhưng có tính đến thời gian bảo dưỡng hoặc thay thế. Thay thế hư hỏng Thay thế phòng ngừa Công thức: (6) Từ (3) và (6) được chi phí: (7) Công thức (7) dùng để tìm T( ) để chi phí trong một đơn vị thời gian là nhỏ nhất. Nhận xét: Tác hại của việc hỏng hóc thiết bị hay việc thay thế thiết bị của mô hình 2 nhỏ hơn tác hại của mô hình 3 gây ra vì mỗi lần hỏng hóc hoặc thời gian thay thế làm cho thời gian ngừng máy kéo dài hơn ảnh hưởng đến quá trình sản xuất. Mô hình bảo dưỡng dự phòng 4: Thời gian bảo dưỡng dự phòng tối ưu cho thiết bị chịu những tác động của những hư hỏng không thể sửa chữa. Có tính đến thời gian cần thiết cho thay thế và bảo dưỡng với mục tiêu tối ưu hóa thời gian chết của thiết bị. Biểu thức tính thời gian chết trung bình của một thiết bị trong một đơn vị thời gian: Công thức này dùng để xác định sao cho nhỏ nhất luôn có tính chất: 3.1.3 Bảo dưỡng chuẩn đoán: Đây là phương thức bảo dưỡng dựa trên công nghệ hiện đại của các thiết bị phân tích và cảm biến các thiết bị đo lường có may tính trợ giúp để chuẩn đoán tình trạng của thiết bị và đoán được trước nhưng hỏng hóc của nhưng thiết bị quan trọng. Những thiết bị này có ảnh hưởng nghiêm trọng đến cả dây truyền hoạt động hoặc những thiết bị lân cận khi nó xảy ra hỏng hóc. Phương thức bảo dưỡng này đòi hỏi phải có thiết bị phân tích hiện đại và tay nghề, bộ óc nhạy bén của người theo dõi và bảo dưỡng. Mô hình bảo dưỡng này có độ tin cậy cao hơng so với mô hình bảo dưỡng dự phòng vì nó được đo va phát hiện trên những thiết bị phân tích hiện đại cùng với bản thu thập giữ liệu hoạt động và hỏng hóc của máy trong suốt thời gian hoạt động. *Các mô hình bảo dưỡng chuẩn đoán: Mô hình bảo dưỡng chuẩn đoán 1: Mô hình này với mục đích xác định số lần kiểm tra tối ưu trong một đơn vị thời gian cho thiết bị được xem xét. Ta có tổng đơn vị thời gian chết của thiết bị trong 2 đơn vị thời gian có thể được xác định bằng biểu thức: =D Trong đó: : Thời gian chết do sửa chữa trong một đơn vị thời gian : Thời gian chết do kiểm tra chuẩn đoán Mục tiêu của người chuẩn đoán bảo dưỡng phải tìm tối ưu của: TDT (1-1) Trong đó: : Tốc độ sửa chữa của thiết bị : Tốc độ sửa chữa của thiết bị : Thời gian trung bình của một lần sửa chữa (1-2) n : Số lần kiểm tra (tần suất kiểm tra) : Là thời gian trung bình của một lần kiểm tra (2) Để xác định bằng cách thử thay thế giá trị (thường lấy của các máy móc tương tự thiết bị kiểm tra) Mục tiêu là tìm để TDT là nhỏ nhất không cho thiết bị chết trong một thời gian dài ảnh hưởng tới quá trình sản xuất. Cách thức giải quyết: Cho (1-3) Nghiệm của phương trình (1-3) chính là tần suất tối ưu Tìm tần suất kiểm tra tối ưu (f là tốc độ hư hỏng cận biên hay còn gọi là tốc độ hư hỏng khi không có kiểm tra) ‘f lần/tháng’ Nếu không xác định được cụ thể giá trị của móc thiết bị có thể tìm bằng thì khi đó trong các máy sau đó thay vào biểu thức ta sẽ được một biểu thức tương đối chính xác. Mô hình bảo dưỡng chuẩn đoán 2: Mô hình bảo dưỡng chuẩn đoán 2 với mục đích kiểm tra tối ưu để cực đại lợi nhuận. Mô hình chuẩn đoán 2 này trên nền tảng lí thuyết (thời gian sửa chữa là thời giankhoong sinh lợi). Do vậy cần phải rút ngắn thời gian hỏng hóc của thiết bị thông qua kiểm tra bằng các thiết bị phân tích hiện đại. Tuy nhiên nếu tần suất kiểm tra quá cao chi phí phải tăng do mất sản lượng trong thơì gian kiểm tra. Tốc độ hư hỏng của thiết bị phụ thuộc vào số lần kiểm tra, thời gian kiểm tra tuân theo quy luật phân bố hàm số mũ. Trong phương thức bảo dưỡng này lợi nhuận phải lớn nhất trong thời gian kiểm tra và sửa chữa thiết bị. Công thức tính: (4) PR : Lợi nhuận trong một đơn vị thời gian P : Lợi nhuận khi không có thời gian chết PLi: Lợi nhuận mất đi do hoạt động kiểm tra PL r : Lợi nhuận mất đi do hoạt động sửa chữa IC : Chi phí kiểm tra IR : Chi phí sửa chữa Trong đó: n số lần kiểm tra trong một đơn vị thời gian P lợi nhuận khi không có thời gian chết chi phí kiểm tra tính trên một đơn vị thời gian chi phí sửa chữa tính trên một đơn vị thời gian tốc độ hư hỏng tùy thuộc vào số lần kiểm tra tốc độ sửa chữa thời gian sửa chữa trung bình Cách giai quyết: Cho Nghiệm của phương trình chính là giá trị tối ưu hay tần suất bảo trì tối ưu. 3.1.4 Bảo dưỡng cơ hội: Đó là phương thức bảo dưỡng khi bảo dưỡng dự phòng hoặc bảo dưỡng chuẩn đoán, bảo dưỡng sửa chưa được thực hiện ở một số chi tiết quan trọng mà khi hỏng hóc xảy ra nó có ảnh hưởng tiêu cực đến các chi tiết bên cạnh hoặc toàn bộ hệ thống. Khi đó một số chi tiết gần chi tiết được bảo dưỡng sẽ được đưa ra xem xét kể cả khi không thấy hiện tượng hỏng hóc không xảy ra. Nếu phát hiện sự cố sau khi xem xét thì đưa ra bảo dưỡng. 3. 1.5 Bảo dưỡng sửa chữa: Phương thức bảo dưỡng này chỉ thực hiện khi nào máy xảy ra hỏng hóc mới đem ra sửa chữa khi sửa chữa gần đạt 100% thí so sánh với tình trạng khi hỏng. Hình thức bảo dưỡng sửa chữa thì ở giai đoạn đầu khi không có hỏng hóc thì chi phí phải trả cho sửa chữa rất ít nhưng ở giai đoạn sau phải trả chi phí đắt do phải mua thiết bị thay thế cho thiết bị không thể sửa chữa được. nhưng nguy hiểm hơn là khi xảy ra sự cố không có nhà cung cấp thiết bị máy đó không có văn phòng đại diện ở nơi đặt nhà máy thì thời gian chờ lâu, thời gian chết của thiết bị kéo dài ảnh hưởng tới sản xuất. Nếu nhà cung cấp thiết bị không có mặt thì phải lưu kho ở nhà máy nhưng chi tiết thay thế là tốt nhất khi đó chủ động được thiết bị. Nhưng khi nào máy mới xảy ra hỏng hóc do đó nhà kho ở trangk thái chờ mà chi phí phải trả cho mua thiết bị và bảo quản thiết bị rất lớn. Đầu tư nhiều nhưng lãng phí do đó phải lựa chọn những nhãn hiệu nào thuận tiện trên thị trường để lắp đặt nhà máy và có thiết bị tại nước đặt nhà máy để không phải lưu kho thiết bị thay thế nhiều. 3. 1.6 Kết luận: Mỗi một phương pháp bảo dưỡng đều có ưu và nhược điểm khác nhau, do điều kiện của nhà máy mà đưa ra cách thức bảo dưỡng khác nhau, phương thức đó phải được thống nhất và tồn tại lâu dài trong nhà máy. Tùy thuộc vào thời gian hoạt động và cách thức hoạt động của nhà máy mà đưa ra cách thức bảo dưỡng, quản lý bảo dưỡng khác nhau của từng bộ phận sản xuất. 3.2 Vai trò và phương thức bảo dưỡng máy nâng tự động Chức năng và nhiệm vụ của bảo dưỡng. - Tất cả các hệ thống máy móc đều có khả năng hỏng hóc. Nhưng thời gian quan trong nhất là thời gian sau vận hành vì vậy băng phương pháp phân tích chúng ta phải biết được tuổi thọ của chi tiết. - Bảo dưỡng có nhiệm vụ đưa thiết bị máy móc vào trạng thái sẵn sàng hoạt động với chi phí thấp nhất, có thể đưa thiết bị máy móc về trạng thái hoạt động trong khoảng thời gian ngắn nhất ( với những máy gây thiệt hại lớn khi hư hỏng xay ra). - Cải thiện phương thức vận hành và làm giảm tần suất hỏng hóc có thể xảy ra. - Nâng cao độ an toàn cho người và thiết bị khi vận hành. - Làm giảm khả năng hỏng hóc có thể xảy ra của các thiết bị và giảm hỏng hóc của các thiết bị do các yếu tố bên ngoài có thể gây ra. - Nâng cao hiệu quả sử dụng của các thiết bị cũng như tuổi thọ của thiết bị. Phương thức bảo dưỡng máy nâng tự động. Ngay từ khi đưa vào sử dụng thiết bị đã có nguy cơ xuống cấp và hỏng hóc do các tác động của môi trường như nhiệt độ, độ ẩm…Mặt khác trong quá trình vận hành luôn có sự thay đổi phụ tải, sự bố trí lại mạch hoặc bổ xung thêm thiết bị mà nhiểu khi không có đến sự phối hợp tổng thế với cơ quan thiết kế, thậm chí là việc lựa chọn các thiết bị thay thế sai các thông số kĩ thuật… Những yếu tố đó làm giảm khả năng hoạt động bình thường của máy, qua đó ảnh hưởng trực tiếp tới lợi nhuận của nhà sản xuất. Máy nâng tự động là một hệ thống bao gồm nhiều phần tử mắc nối tiếp nhau, khi tăng độ tin cậy của một phần tử thì độ tin cậy của hệ thống sẽ tăng lên. Chỉ cần một thiết bị hỏng hóc sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ quá trình hoạt động của máy. Trong hệ thống nối tiếp thì ảnh hưởng của phần tử có độ tin cậy thấp nhất là lớn nhất. Độ tin cậy càng thấp khi càng có nhiều phần tử nối tiếp. Vì vậy khi muốn tăng độ tin cậy của hệ thống thì ta phải tăng độ tin cậy của từng phần tử trong hệ thống hoặc mắc thêm các chi tiết song song ( kích thước của máy sẽ to ra và tốn kém) cách khác là phải bảo dưỡng. Như vậy muốn cho hệ thống làm việc với độ tin cậy cao thì ta phải có chính sách bảo dưỡng cho máy. Đó là một hệ thống các quy trình quy phạm, thủ tục quản lý vận hành, giám sát sự hoạt động, bảo dưỡng các chi tiết của máy, dự báo hư hỏng có thể xảy ra, biện pháp để thay thế sửa chữa các thiết bị. Lợi ích của việc bảo dưỡng dự phòng có thể đánh giá qua việc giảm thời gian ngừng hoạt động của máy, giảm chi phí sửa chữa, cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động. Tuy nhiên vai trò quyết định ở đây là đội ngũ cán bộ kĩ thuật của nhà máy được đào tạo một cách đầy đủ nhất để vận hành, sử dụng. 3.3 Một số sự cố có thể xảt ra với máy nâng. Sự cố Máy không hoạt động. Máy hoạt động sai chu trình. Nguyên nhân sự cố - Máy nén không cấp khí. - Các van phân phối bị hỏng, không cấp khí cho xy lanh - Áp suất máy nén nhỏ hơn áp suất đặt ở cảm biến áp suất. Phương pháp sửa chữa - Kiểm tra máy nén - Kiểm tra các đầu điển khiển của van và con trượt - Kiểm tra đồng hồ của máy nén và điều chỉnh sao cho áp suất của máy nén và cảm biến đều là 6 bar. - Cầu chì cháy. - Thay cầu chì. - Mạch điều khiển có sự cố, - Dùng đồng hồ vạn năng các tiếp điểm bị lỏng. kiểm tra các tiếp điểm. - Cảm biến phôi bị hỏng. - Kiểm tra lại các cảm biến này. - Sơ đồ đấu dây khí nén sai - Kiểm tra sơ đồ đấu dây. - Sơ đồ đấu điện sai. - Kiểm tra sơ đồ điện xem - Các công tắc hành trình đặt không đúng vị trí. có sai xót nào đấu lại cho đúng. - Kiểm tra trên sơ đồ về cách bố trí các công tắc hành trình. - Kiểm tra sơ đồ điện, đấu lại mạch. - Kiểm tra lại van và các đầu điều khiển của van. - Đấu sai sơ đồ điện, đứt mạch ở một vị trí nhất định. - Van phân phối của xy lanh nâng và xy lanh đẩy phôi bị hỏng. - Các cảm biến xảy ra sự cố - Kiểm tra các cảm biến và thay thế nếu bị hỏng. Lỏng các thiết bị - Ảnh hưởng do sức va đập - Xiết chặt lại bu lông, ốc lớn, độ rung của máy. vít 3.4 An toàn khi sử dụng thiết bị nâng hạ - Tất cả các thiết bị nâng thuộc danh mục các máy, thiết bị… có yêu cầu về an toàn theo quy định của nhà nước đều phải đựơc đăng ký và kiểm định trước khi đưa vào điều khiển . -. Đơn vị sử dụng chỉ được phép sử dụng những thiết bị nâng có tình trạng kỹ thuật tốt, đã được đăng ký và còn thời hạn kiểm định. Không được phép sử dụng thiết bị nâng và các bộ phận mang tải chưa qua khám nghiệm và chưa được đăng ký sử dụng. - Chỉ được phép bố trí những người điều khiển thiết bị nâng đã được đào tạo và cấp giấy chứng nhận. Những người buộc móc tải, đánh tín hiệu phải là thợ chuyên nghiệp, hoặc thợ nghề khác nhưng phải qua đào tạo. - Công nhân điều khiển thiết bị nâng phải nắm chắc đặc tính kỹ thuật, tính năng tác dụng của các bộ phận cơ cấu của thiết bị, đồng thời nắm vững các yêu cầu về an toàn trong quá trình sử dụng thiết bị. - Chỉ được phép sử dụng thiết bị nâng theo đúng tính năng, tác dụng và đặc tính kỹ thuật của thiết bị do nhà máy chế tạo quy định. Không cho phép nâng tải có khối lượng vượt trọng tải của thiết bị nâng. - Không cho phép sử dụng thiết bị nâng có cơ cấu nâng đựơc đóng mở bằng ly hợp ma sát hoặc ly hợp vấu để nâng hạ và di chuyển người, kim loại lỏng, vật liệu nổ, chất độc, bình đựng khí nén hoặc chất lỏng nén. Máy hoạt động không hết chu trình - Chỉ được phép chuyển tải bằng thiết bị nâng qua nhà xưởng, nhà ở hoặc chỗ có người khi có biện pháp đảm bảo an toàn riêng biệt loại trừ được khả năng gây sự cố và tai nạn lao động. - Chỉ được dùng hai hoặc nhiều thiết bị nâng để cùng nâng một tải trong các trường hợp đặc biệt và phải có giải pháp an toàn được tính toán và duyệt. Tải phân bố lên mỗi thiết bị nâng không được lớn hơn trọng tải. Trong giải pháp an toàn phải có sơ đồ buộc móc tải, sơ đồ di chuyển tải và chỉ rõ trình tự thực hiện các thao tác, yêu cầu về kích thước, vật liệu và công nghệ chế tạo các thiết bị phụ trợ để móc tải. Phải giao trách nhiệm cho người có kinh nghiệm về công tác nâng chuyển chỉ huy suốt quá trình nâng chuyển. -Trong quá trình sử dụng thiết bị nâng, không cho phép: + Người lên, xuống thiết bị nâng khi thiết bị nâng đang hoạt động. + Người ở trong bán kính quay phần quay của cần trục; + Người ở trong vùng hoạt động của thiết bị nâng mang tải bằng nam châm, chân không hoặc gầu ngoạm. + Nâng, hạ và chuyển tải khi có người đứng ở trên tải; + Nâng tải trong tình trạng chưa ổ định hoặc chỉ móc một bên của móc kép; + Nâng tải bị vùi dưới đất, bị các vật khác đè lên bị liên kết bằng bu lông hoặc bê tông với các vật khác; + Dùng thiết bị nâng để lấy cáp hoặc xích buộc tải đang bị vật đè lên; + Đưa tải qua lỗ cửa sổ hoặc ban công khi không có sàn nhận tải; + Chuyển hướng chuyển động của các cơ cấu khi cơ cấu chưa ngừng hẳn; + Nâng tải lớn hơn trọng tải tương ứng với tầm với và vị trí của chân chống phụ của phần trục; + Cẩu với, kéo lê tải; + Vừa dùng người đẩy hoặc kéo tải vừa cho cơ cấu nâng hạ tải. - Phải đảm bảo lối đi tự do cho người điều khiển thiết bị nâng khi điều khiển bằng nút bấm từ mặt đất hoặc sàn nhà. - Khi cầu trục và cần trục công xôn di động đang làm việc, các lối lên và ra đường ray phải được rào chắn. - Cấm người ở trên hành lang cũa cầu trục và cần trục công xôn khi chúng đang hoạt động. Chỉ cho phép tiến hành các công việc vệ sinh, tra dầu mỡ, sửa chữa trên cầu trục và cần trục công xôn khi thực hiện các biện pháp đảm bảo làm việc an toàn (phòng ngừa rơi ngã, điện giật…) - Đơn vị sử dụng quy định và tổ chức thực hiện hệ thống trao đổi tín hiệu giữa người buộc móc tải với người điều khiển thiết bị nâng. Tín hiệu sử dụng phải được quy định cụ thể và không thể lẫn được với các hiện tượng khác ở xung quanh. - Khi người sử dụng thiết bị nâng không nhìn thấy tải trong suốt quá trình nâng hạ và di chuyển tải, phải bố trí người đánh tín hiệu. - Trước khi nâng chuyển tải xấp xỉ trọng tải phải tiến hành nhấc tải lên độ cao không lớn hơn 300mm, giữ tải độ cao đó để kiểm tra phanh, độ bền của kết cấu kim loại và độ ổn định của cần trục. Nếu không đảm bảo an toàn, phải hạ tải xuống để xử lý. - Khi nâng, chuyển tải ở gần các công trình, thiết bị chướng ngại vật, phải đảm bảo an toàn cho các công trình, thiết bị… và những người ở gần chúng. - Các thiết bị nâng làm việc ngoài trời phải ngừng hoạt động khi tốc độ gió lớn hơn tốc độ gió cho phép theo thiết kế của thiết bị đó. - Đối với thiết bị nâng làm việc ngoài trời, không cho phép treo panô, áp phích, khẩu hiệu hoặc che chắn làm tăng diện tích cản gió của thiết bị nâng. - Phải xiết chặt các thiết bị kép ray, thếit bị chống tự di chuyển của các cần trục tháp, cổng trục, cần trục chân đế khi kết thúc làm việc hoặc khi tốc độ gió vượt tốc độ gió cho phép. Khi có bão phải có biện pháp gia cố thêm đối với các loại máy trục nói trên. - Chỉ được phép hạ tải xuống vị trí đã định, nơi loại trừ được khả năng rơi, đổ hoặc trượt. Chỉ được phép tháo bỏ dây treo các kết cấu, bộ phận lắp ráp khỏi móc, khi các kết cấu và bộ phận đó đã được cố định chắn chắn và ổn định. - Trước khi hạ tải xuống hào, hố, giếng… phải hạ móc không tải xuống vị trí thấp nhất để kiểm tra số vòng cáp còn lại trên tang. Nếu số vòng cáp còn lại trên tang lớn hơn 1,5 vòng, thì mới được phép nâng, hạ tải. - Phải ngừng hoạt động của thiết bị nâng khi: + Phát hiện biến dạng dư của kết cấu kim loại; + Phát hiện phanh của bất kỳ một cơ cấu nào bị hỏng; + Phát hiện móc, cáp, ròng rọc, tang bị mòn quá giá trị cho phép, bị rạn nứt hoặc hư hỏng khác; + Phát hiện đường ray của thiết bị nâng hư hỏng hoặc không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật; - Khi bốc, xếp tải lên các phương tiện vận tải phải đảm bảo độ ổn định của phương tiện vận tải. - Người buộc móc tải chỉ được phép đến gần tải khi tải đã hạ đến độ cao không lớn hơn 1m tính từ mặt sàn chỗ người móc tải đứng. - Thiết bị nâng phải được bảo dưỡng định kỳ. Phải sửa chữa, thay thế các chi tiết, bộ phận dã bị hư hỏng, mòn quá qui định cho phép. - Khi sửa chữa, thay thế các chi tiết bộ phận của thiết bị nâng, phải có biện pháp đảm bảo an toàn. Sau khi thay thế, sửa chữa các bộ phận, chi tiết quan trọng như kết cấu kim loại, cáp móc, phanh,… phải tiến hành khám nghiệm có thử tải thiết bị nâng trước khi đưa vào sử dụng. TÀI LIỆU THAM KHẢO. 1. Tài liệu khí nén. Th.s Nhã Tường Linh 2. Hệ thống điều khiển bằng khí nén. Nguyễn Ngọc Phương. 3. Kỹ thuật khí nén. TS. Phan Đình Huấn (biên dịch) 4. Máy nâng chuyển. Trịnh Đồng Tính. MỤC LỤC [...]... hơn hiệu suất của máy nén vis không bôi trơn • Nhược điểm: - Phải phun và có thiết bị tách dầu 1.4.5 Máy nén khí Lobe • Nguyên lý Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 14 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện Máy nén khí kiểu Roots - Hai bánh nén được truyền động nhờ cặp bánh răng gắn ở đầu trục Không khí được nén không có sự thay đổi.. .Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện Ghi chú: Không khí luôn luôn được làm lạnh ở ngõ ra của tầng cuối cùng nếu như máy nén khí có nhiều tầng Việc làm lạnh có thể tiến hành bằng không khí hay bằng nước Ứng dụng: Những máy nén có áp suất từ 30 đến 50 bars thường dùng để khởi động các động cơ diesel, thử các van Những máy nén có áp suất từ 100 đến... lớn, áp suất nhỏ Máy nén khí kiểu bánh răng khô Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 15 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện Hai rô to bánh răng lồng vào nhau không tiếp xúc trong quá trình quay đồng bộ tạo ra túi không khí có thể tích giảm • Ưu điểm - Khí nén tạo ra ít bị xung và không bị nhiễm dầu - Ít tạo ra dao động • Nhược điểm... Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện Nguyên lý ly tâm và được chế tạo nhiều cấp Việc nén được thực hiện theo phương hướng kính của trục rôto 1.4.7.2 Ưu - nhược điểm Giống như máy nén tuốc bô dọc trục 1.4.7.3 Áp dụng Các qui trình có các thông số hoạt động ổn định Lưu lượng gần bằng từ 1 m3/s đến 60 m3/s Áp suất đến 600 bars Các máy nén khí động dùng cho không khí, hơi... mòn giữa các răng và xy lanh Trong một vài lãnh vực (qui trình hóa chất ) cần các công suất lớn hơn 100kW Ta dùng nguyên lý nén động 1.4.6 Máy nén tuốc bô dọc trục 1.4.6.1 Nguyên lý Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 16 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện Gồm các cánh cố định và cánh động xen kẽ nhau Các cánh động lắp trên rôto... công nghiệp 13 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện 1.4.4.2 Máy nén khí kiểu vis không bôi trơn Để tránh tiếp xúc trực tiếp giữa các rô to, ta dùng bộ bánh răng đồng bộ lắp vào đầu trục vít • Ưu điểm: - Không khí sạch - Rất tin cậy: tuổi thọ của vis gần bằng 15000 đến 40000 giờ - Nhỏ gọn - Không sinh ra dao động nên chỉ cần một tấm đan làm đế tựa máy nén Việc sửa chữa... theo khí xử lý Tạo ra lưu lượng bé • Ứng dụng Ngành thực phẩm, dược phẩm, hóa, nén các khí độc, khí nhẹ, khí nặng, khí hiếm, phát xạ, ăn mòn, dễ nổ 1.4 3 Máy nén khí kiểu cánh gạt Nguyên lý hoạt động được biết từ lâu, được sáng chế vào đầu thế kỷ nà (bằng phát minh của Wittig) • Nguyên lý Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 12 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng. .. 350 bars (thăm dò dầu khí, làm đầy bình chứa, tạo áp các bình chứa thủy lực) 1.4.2 Máy nén khí kiểu màng • Nguyên lý 1 2 3 4 5 6 7 8 Nắp đậy Buồng nén Màng Xy lanhan toàn Buồng an toàn Thân bơm Phần cơ Tay biên Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nôi - Trung tâm đào tạo bảo dưỡng công nghiệp 11 Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động bằng khí nén điều khiển bằng điện 9 Van hút 10 Van nén Hình 2.9 Ta dùng nguyên... lý hoạt động của máy nén khí kiểu piston Tuy nhiên, có một màng phân chia đầu nén với buồng nén (hình 1) Piston được thay thế bởi một đĩa Tuổi thọ của màng phụ thuộc: - Nhiệt độ trong buồng nén - Áp suất - Bản chất hóa học của khí • Ưu điểm Không khí (hay khí) không bị nhiễm dầu Không bị ô nhiễm môi trường xung quanh: màng kép (hình 2) Hữu dụng cho chân không: màng đúc (hình 3) • Nhược điểm Máy nén khí. .. 2 XÂY DỰNG THIẾT KẾ MÁY NÂNG HẠ 2.1 Các thiết bị nâng hạ đơn giản 2.1.1 Kích: Là loại thiết bị nâng không dùng dây, không giàn chịu tải Nâng vật bằng phương pháp đẩy Thực hiện nâng hạ vật với độ cao nâng không lớn; h ... tạo bảo dưỡng công nghiệp Mô hình thiết bị nâng hạ hoạt động khí nén điều khiển điện 1.4 Máy nén khí đại cương Để sản xuất khí nén, người ta dùng thiết bị gọi máy nén khí: máy cung cấp áp suất... nâng hạ hoạt động khí nén điều khiển điện Điều chỉnh: Vận tốc lực tác dụng thiết bị khí nén điều chỉnh cách từ từ (tăng dần) Quá tải: Các công cụ thiết bị khí nén cho phép tải mà không bị phá... thiết bị nâng hạ hoạt động khí nén điều khiển điện Van hút 10 Van nén Hình 2.9 Ta dùng nguyên lý giống nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu piston Tuy nhiên, có màng phân chia đầu nén với buồng nén