Thiết kế cần trục

Trong những năm qua ngành xây dựng Việt Nam đã co những bước tiến mạnh mẽ .

GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… 1 GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………… TpHCM,ngày……… tháng…… năm (Ký và ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… 2 GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………………… …………………………………… ……………………………………………………… ……………………………………………… 3 GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp TpHCM,ngày……… tháng…… năm (Ký và ghi rõ họ tên) MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU 4 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TỔNG CÔNG TY XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 4 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CẦN TRỤC THÁP 14 .1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC THIẾT BỊ NÂNG HẠ PHỤC VỤ XÂY DỰNG 14 .1.2 .PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN – CẢI TIẾN HỒN THIỆN THIẾT BỊ 17 Chương 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 19 Chương 3: TÍNH TỐN CÁC CƠ CẤU 27 1. TÍNH TỐN CƠ CẤU NÂNG 27 .2. TÍNH TỐN CƠ CẤU QUAY 55 CHƯƠNG 1: CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN VỀ CẦN TRỤC VÀ CƠ CẤU CẦN TÍNH TÓAN Phần 1: GIỚI THIỆU CƠ CẤU QUAY VÀ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN 55 Phần 2 : TÍNH TỐN CƠ CẤU QUAY CỦA CẦN TRỤC 58 CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CỦA HỆ THỐNG TỰA QUAY 59 CHUƠNG 3 : CHỌN SƠ BỘ CÁC CHI TIẾT CỦA CƠ CẤU QUAY 67 Chương 4 : KẾT CẤU THÉP CẦN CỦA CẦN TRỤC THÁP 74 Chương 5 : KẾT CẤU THÉP CỘT CỦA CẦN TRỤC THÁP 93 Chương 6 : TÍNH ỔN ĐỊNH CẦN TRỤC THÁP 115 Chương 7 : NGUYÊN LÝ HỌAT ĐỘNG CỦA KHUNG TRƯỢT 121 Chương 8: LẬP PHƯƠNG ÁN LẮP RÁP CẦN TRỤC THÁP 123 Chương 9 : LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CỘT THÁP 134 KẾT LUẬN 139 4 GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO 141 LỜI NÓI ĐẦU  Trong những năm qua ngành xây dựng Việt Nam đã co những bước tiến mạnh mẽ . Tổng công ty xây dựng Việt Nam đã tập trung cho việc phát triển cơ sở hạ tầng là tối quan trọng với mục tiêu phấn đấu trở thành nước phát triển về công nghiệp , đồng thời cải tổ lại cơ cấu tổ chức hành chính , kỹ thuật cũng được quan tâm và thực hiện tốt . Mục đích lớn nhất trong công cuộc xây dựng nền kinh tế quốc dân,việc cơ giới hố là tối cần thiết vì nó có đủ khả năng giải phóng gần như hồn tồn sức lao động của nhân dân, nó là phương cách để hồn thiện các qui trình sản xuất,tăng năng suất lao động xã hội. Bên cạnh đó ngành xây dựng tăng cường hợp tác quan hệ, trao đổi với các nước công nghiệp phát triển khác trên thế giới để hồ nhập vào xu hướng phát triển chung của ngành xây dựng . Vì lẽ đó mà ngành máy trục hiện nay được sử dụng khá rộng rãi với nhiều loại khác nhau tuỳ theo yêu cầu sử dụng mà người ta thiết kế các loại máy chuyên dùng khác nhau để phục vụ cho những mục đích khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu thực tế trong công cuộc đổi mới trong việc phát triển xây dựng nền công nghiệp của nước nhà . Xuất phát từ những nhu cầu trên,đề tài này đi vào nghiên cứu về một loại máy trục sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng hiện nay đó là cần trục tháp xây dựng . Khi đi vào tính tốn thiết kế cần trục tháp không phải mặc nhiên mà tự thiết kế hồn tồn cho nên từ nhiều tài liệu tham khảo,các loại sách hướng dẫn thiết kế môn học.Nhưng vấn đề cần đưa ra ở đây là việc hữu ích và tầm quan trọng của cần trục tháp trong phục vụ sản xuất và xây dựng công nghiệp. Vì vậy cơ cấu tổ chức của mỗi công ty ban ngành xây dựng phải có tính linh hoạt và đảm bảo các hoạt động của công ty,ban ngành luôn đạt được các hiệu quả cao cũng như tạo sự liên kết giữa các công việc nhằm mục đích sử dụng một cách hiệu quả nhất của cần trục tháp . 5 GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp Trong suốt quá trình thực tập ,tôi đã đi sâu vào nghiên cứu cần trục tháp,qua sự tìm hiểu và mức độ tiếp thu những kiến thức đã học, tôi đã trình bày các hiểu biết cũng như kết quả thực tập vào cuốn luận văn này. Việc thiết kế nầy nếu đạt yêu cầu xem như công lao của quí Thầy cô đã truyền dạy cho những kiến thức trong suốt năm 5 qua quả là không uổng phí vì tôi đã nhận thức tốt việc truyền đạt đó Công việc thiết kế đòi hỏi bản thân cần có nhiều kinh nghiệm thực tế vì vậy không thể tranh khỏi những hạn chế và thiếu sót trong luận văn này . Nhưng nhờ sự chỉ bảo tận tình của Tiến sĩ Lê Thiện Thành cùng các thầy cô khác , tôi đã hồn thành với tất cả khả năng của mình . Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của quí Thầy-Cô và rất mong muốn được sự góp ý chỉ bảo của quý thầy cô giúp tôi nhận ra được những hạn chế và thiếu sót trong luận văn này để tôi có biện pháp khắc phục khi gặp phải trong thực tế sau này. Tp.HCM- ngày 03 tháng 03 năm 2007 Sinh viên thực hiện. Trần Mạnh Long GIỚI THIỆU CHUNG TỔNG CÔNG TY XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG 4 6 GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp -Tiền thân là cục công trình 1,bộ giao thông vận tải thành lập ngày 12-2 -1965, xí nghiệp liên hiệp công trình 1( năm 1971),liên hiệp các xí nghiệp xây dựng giao thông 4 (năm 1983),khu quản lý đường bộ 4(năm 1989) - Ngày 17-12-1991- Quyết định 2657/QĐ-TCCB-LĐ thành lập tổng cty xây dựng công trình miền Trung được tách ra từ các cty xây dựng cơ bảncủa khu quản lý đường bộ 4 và 3 cty của khu quản lý đường bộ II - Ngày 2-12-1995 tổng cty được thành lập lại theo quyết định số 4985 QĐ/TCCB-LĐ của bộ GTVT với tên gọi”Tổng công ty xây dựng công trình giao thông 4” Trong hơn 40 năm hoạt động Tổng công ty XDCTGT 4 đã xây dựng mới và hồn thành: + 300km đường sắt +10.000km đường bộ +20.000m cầu bê tông, cầu thép +3000m cảng biển +10000km đường bộ +20000m cầu bêtông,cầu thép +3000m cảng biển +Nâng cấp và thảm nhựa hơn 600km quốc lộ +Làm mới và sửa chữa hơn 900km đường tĩnh lộ *THÀNH TÍCH: Trong hơn 40 năm xây dựng và phàt triển,với những thành tích xuất sắc trong sản xuất và chiến đấu,tập thể CBCNV,lực lượng tự vệ tồn Tổng công ty đã vinh dự được đảng ,nhà nước chính phủ,lực lượng vũ trang ,các ngành tặng nhiều phần thưởng cao quý cho nhiều tập thể và cá nhân + 7 tập thể và cá nhân anh hùng LLVT nhân dân,anh hùng lao động + Được nhà nước tặng thưởng 6 huân chương độc lập hạng nhì ,ba + 65 huân chương lao động các loại + 181 bằng khen chính phủ cho các tập thể và cá nhân. + 67 huân chương quân công,chiến công + 4187 huân huy chương chống mỹ cứu nước cho CBCNVC + 15 cờ luân lưu chính phủ + 79 cờ thưởng “ đơn vị thi đua xuất sắc “ hằng năm của bộ GTVT, công đồn ngành,tổng liên đồn lao đông Việt Nam,TW đồn + 3091 huy chương vì sự nghiệp GTVT + 36 bằng khen về phong trào bảo vệ an ninh + 14 đơn vị thi đua quyết thắng + 96 bằng khen lao động sang tạo + 14 huy chương vàng chất lượng công trình cho tổng công ty và các đơn vị thành viên. *CƠ CẤU TỔ CHỨC: 7 GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp -Lãnh đạo chủ chốt : +Chủ tịch hội đồng quản trị :Thạc sĩ Nguyễn Minh Giang +Tổng giám đốc :Kỹ sư Trần Đức Huy -Nhân sự: Tổng số lao động hiện có của tổng công ty là trêân 9300 người Trong đó : +Tiến sĩ ,Thạc sĩ:41 người +Kĩ sư và Cử nhân :928 người +Cao đẳng ,Trung cấp :351 người +Công nhân kĩ thuật :4500 người +Lao động phổ thông :3500 người. *DỰ ÁN LIÊN DOANH VỚI NƯỚC NGỒI: TT Tên công trình/địa điểm Nhà thầu liên doanh Quy mô Giá trị (USD) Năm hồn thành Chiều dài Thông số kỹ thuật 1 Hợp đồng 25cầu trên QL 1A, từ TP. HCM đi Cần Thơ. SAMWHAN - Hàn Quốc 3.450m - Kết cấu BTCT dự ứng lực - Móng: cọc khoan nhồi 30.080.000 2003 2 Nâng cấp QL1A đoạn Vinh - Đông Hà, Hợp đồng 1&2 - Nghệ An, Hà Tĩnh. SAMWHAN - Hàn Quốc 162km - Móng cấp phối đá dăm - Mặt đường bê tông nhựa - Mặt đường bê tông xi măng 55.090.000 2001 3 Nâng cấp QL1A đoạn Vinh - Đông Hà, Hợp đồng 3&4 - Quảng KUMAGAI GUMI - Nhật Bản 126km - Móng cấp phối đá dăm - Mặt đường bê tông nhựa - Mặt đường bê tông xi măng 47.217.000 2001 8 GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp bình, Quảng trị. 4 Cầu Tân Đệ (QL18) - Nam Định, Thái Bình KEANGAM - Hàn Quốc 1.042m - Kết cấu BTCT dự ứng lực - Bố trí nhịp: 9x40+115+200+115+6*40 - Móng: cọc khoan nhồi 25.000.000 2001 *LĨNH VỰC KINH DOANH: -Tổng công ty xây dựng công trình giao thông 4 luôn mong muốn được hợp tác tồn diện với mọi thành phần kinh tế trong và ngồi nước trong các lĩnh vực kinh doanh sau : -Thi công các dự án hạ tầng cơ sở GTVT -Năng lượng điện ,môi trường ,nông nghiệp -Chế tạo các thiết bị xe máy công trình -Đầu tư theo phương thức hợp đồng xây dựng kinh doanh chuyển giao(BOT) -Sản xuất vật liệu xây dựng,gia công kết cấu thép -Tư vấn đầu tư ,xuất khẩu lao động *CÁC CÔNG NGHỆ HIỆN ĐẠI ĐANG SỬ DỤNG: -Công nghệ thi công mặt cầu bằng phuơng pháp đúc hẫng +Thi công cầøu Quán Hàm –QL1A bằng phương pháp đúc hẫng +Thử tải bộ xe đúc hẫng do tổng công ty chế tạo -Công nghệ thi công mặt cầu bằng phương pháp đúc đẩy Cầu Hiền Lương thi công bằng công nghệ đúc đẩy có 2 mũi dẫn -Công nghệ cọc khoan nhồi đường kính lớn : -Công nghệ khoan nhồi đường kính từ 1-2,5m với chiều sâu 50-80m thi công cầu Quán Hàm Tân độ ,Đà Rằng ,Thanh Trì ,Yên Lệnh. *DỰ ÁN ĐƯỜNG Tên công trình Địa điểm Quy mô Giá trị (USD) Năm hồn thành Chiều dài Thông số kỹ thuật 9 GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp 1 Nâng cấp cải tạo QL 18 (km73 - km91) Hải Hưng, Quảng Ninh 18km - Móng cấp phối đá dăm - Mặt đường bê tông nhựa - Xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm 4.585.987 1999 2 Nâng cấp mở rộng QL9 (km16 - km42) Quảng Trị 26km - Móng cấp phối đá dăm - Mặt đường bê tông nhựa 4.146.752 1999 3 Đường cao tốc Láng - Hòa Lạc Hà Nội, Hà Tây 5km - Móng cấp phối đá dăm - Mặt đường bê tông nhựa - Xử lý nền đất yếu bằng bấc thấm 3.439.490 1999 4 Đường nối QL1A xuống cảng Dung Quất Quảng Ngãi 8km - Móng cấp phối đá dăm - Mặt đường bê tông nhựa(Rv) 2.038.217 2000 5 Nâng cấp QL1A đoạn Vinh - Đông Hà Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị 289m - Móng cấp phối đá dăm - Mặt đường bê tông nhựa - Mặt đường bê tông xi măng 37.961.783 2001 6 Đường Hồ Chí Minh Quảng Bình, Quảng Trị, Kon Tum 94km - Móng cấp phối đá dăm - Mặt đường bê tông nhựa - Mặt đường bê tông xi măng 20.382.166 2003 7 Nâng cấp QL 1A đoạn Đông Hà - Phú Bài Quảng Trị, TT-Huế 49km - Móng cấp phối đá dăm - Mặt đường bê tông 4.012.739 2002 10 [...]... Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp Hình 2.2 : Cần trục tháp tự nâng bằng các đoạn nâng trên - Phương án 3 : Cần trục kiểu cột quay thay đổi tầm với bằng nâng hạ cần Loại cần trục này có kết cấu về cơ bản giống như loại cần trục tháp quay thay đổi tầm với bằng xe con , tuy nhiên kiểu cần trục này khơng có các thanh giằng để treo cần mà chỉ sử dụng chủ yếu là cáp Cáp được dùng trong cần trục này thường... 18 GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp Hình 2.1 : Cần trục tháp quay thay đổi tầm với bằng xe con Phương án 2: Cần trục tháp đứng n với cần nằm ngang Loại cần trục tháp này có thể bao gồm nhiều loại cần trục khác nhau nhưng về cơ bản nó là loại cần trục tháp đứng n và có đầu quay Ta chia loại cần trục này ra làm 3 loại chính: • Cần trục tháp tự nâng bằng các đoạn nâng từ phía trên: đầu tiên đoạn... là cần trục phải đáp ứng được tính khả thi của cơng việc mà nó thực hiện, cần trục phải đảm bảo có chiều cao nâng và móc đủ lớn, tầm với đủ và linh hoạt trong phạm vi cơng trình, có kết cấu gọn nhẹ, dễ dàng tháo lắp khi thay đổi vị trí làm việc để thuận tiện trong việc sử dụng cần trục 16 GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp Chương 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Giới thiệu: − Khi thiết kế. .. T tầm với lớn nhất 20 ÷ 40m • Phân loại theo phương án lắp đặt tại hiện trường có thể chia ra: cần trục tháp di chuyển trên ray, cần trục tháp đặt cố định và cần trục tháp tự 14 GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp nâng Cần trục tháp cố định có chân tháp gắn liền với nền móng hoặc trục cố định Cần trục tháp tự nâng có thể nằm ngồi hoặc trong cơng trình, tháp được tự nối độ dài để tăng độ cao... trên đầu tháp.Khi quay chỉ có cần, đầu tháp, đối trọng và các cơ cấu trên đó quay • Phân loại theo phương pháp thay đổi tầm với ta có thể chia ra làm 2 loại: cần trục tháp với cần nâng hạ và cần trục tháp có cần nằm ngang có xe con di chuyển trên cần để thay đổi tầm với Cần kiểu nâng hạ có kết cấu nhẹ và chiều cao nâng lớn hơn so với loại cần nằm ngang Cần nằm ngang có kết cấu nặng hơn nhưng do thay... lớn) nhưng khi sử dụng loại này thì cần trục sẽ đứng vững lớn so với loại cần trục tháp có cần nâng hạ Vật được nâng ít bị lắc hơn do chiều dài treo cáp nhỏ Mặt khác khi sử dụng cần trục với cần nâng hạ, để đưa vật vào các tọa độ nằm trong vùng bán kính ứng với tầm với nhỏ nhất (vùng chết) phải sử dụng cơ cấu di chuyển để dời cần trục sang vị trí mơi Loại cần trục tháp cần năm ngang này do có cơ cấu di... tháo dỡ cần có nhiều loại máy khác hỗ trợ cho nên tốn thêm nhiều chi phí và thời gian lắp 21 GVHD:TS Lê Thiện Thành Thiết kế tốt nghiệp ráp cao, giảm đi lợi ích của nó trong việc sử dụng nó ở các cơng trình xây dựng Hình 2.3 : Cần trục tháp quay thay đổi tầm với bằng cách nâng hạ cần • So sánh phương án đã được nêu trên ở trên thiết kế này cho phép chọn loại cần trục tối ưu nhất là loại cần trục tháp... của cần trục người ta đã tính ra được năng suất làm việc của máy trục trung bình và chế độ làm việc của máy trucï đề đưa ra các thơng số phản ánh lên được tính ưu việt của cần trục tháp 1.2.2 Cải tiến – hồn thiện thiết bị: − Nhìn chung, cần trục tháp rất đa dạng theo nhiều đặc điểm như ta đã nói ở phần phân loại, nhưng về cơ bản có thể chia cần trục tháp ra làm 2 dạng chủ yếu: • Loại tháp quay với cần. .. 8m/s, tốc độ quay của cần từ 0,3 ÷ 1v/pt, thời gian thay đổi tầm với từ 25 ÷ 100 (s), tốc độ di chuyển của xe con 0,2 ÷ 1m/s và di chuyển cần trục 0,2 ÷ 0,63 m/s 1.1.2 Phân loại: − Cần trục tháp trong thực tế được chế tạo rất nhiều và đa dạng, tuy nhiên để phân loại theo từng nhóm cần trục ta có thể dựa vào các đặc điềm riêng của tường loại cần trục • Phân loại theo cơng dụng: Cần trục tháp có cơng dụng... sinh ra hiện tượng lắc cần Trong q trình xây dựng các cơng trình lớn người ta cũng có thể bố trí 2 cần trục cố định vẫn đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn so với bố trí một cần trục thay đổi tầm với bằng loại cần trục có tháp quay Đối với loại cần trục này, các hoạt động của máy hầu như được điều khiển trong cabin và cũng có thể điều khiển bằng vơ tuyến Mặt khác đối với loại này, cần trục có thể tự động . n ng. C n tr c tháp c định c ch n tháp g n li n với n n móng ho c tr c c định. C n tr c tháp t n ng c thể n m ngồi ho c trong c ng tr nh, tháp đư c t . khả n ng chịu l c ngang.Với c n tr c tháp t n ng đ t tr n c ng tr nh xây dựng, khi làm vi c sẽ t n ng t n bộ c n tr c theo chiều cao c ng tr nh .T n