Đồ án 1 Thiết kế hệ thống thang máy

Đồ án 1 Thiết kế hệ thống thang máy của trường ĐH Bách Khoa HN Đồ án 1 Thiết kế hệ thống thang máy của trường ĐH Bách Khoa HN Đồ án 1 Thiết kế hệ thống thang máy của trường ĐH Bách Khoa HN Đồ án 1 Thiết kế hệ thống thang máy của trường ĐH Bách Khoa HN Đồ án 1 Thiết kế hệ thống thang máy của trường ĐH Bách Khoa HN Đồ án 1 Thiết kế hệ thống thang máy của trường ĐH Bách Khoa HN Đồ án 1 Thiết kế hệ thống thang máy của trường ĐH Bách Khoa HN Đồ án 1 Thiết kế hệ thống thang máy của trường ĐH Bách Khoa HN Đồ án 1 Thiết kế hệ thống thang máy của trường ĐH Bách Khoa HN

Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng ĐỒ ÁN THIẾT KẾ CƠ KHÍ GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn Đề tài: VCK01.4 Thiết kết hệ dẫn động thang máy 4 α 4 2 3 1 R 5 5 Tai Qm CC Q1 Q2 CW CAR t1 t2 tck t 1 Trọng tải Q1=1600kg Có Qm = 2.5Q1 2 Khối lượng cabin G= 800kg Q 2 = 0.7Q1 3 Vận tốc cabin v = 90 = 1.5 4 Thời gian phục vụ Lh=36000 giờ 5 Góc ôm cáp trên puly ma sát 6 Khoảng cách 2 nhánh cáp T1 = 2.4 min T2 = 1.9 min T ck =3*(T1 + T2) cc = 500600 mm 7 Đặc tính làm việc : êm Mục lục 1 Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn 2 SV: Nguyễn Trí Dũng Đồ án thiết kế cơ khí Chương 1 GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY 1.1 Khái niệm Thang máy là một thiết bị chuyên dùng để dùng vận chuyển người, hàng hoá, vật liệu v.v… theo phương thẳng đứng hoặc nghiêng một góc nhỏ hơn 150 so với phương thẳng đứng một tuyến đã định sẵn Thang máy thường được dùng trong các khách sạn, công sở, chung cư, bệnh viện, và các đài quan sát, tháp truyền hình trong các nhà máy, công xưởng đặc điểm vận chuyển bằng thang máy so với các phương tiện vận chuyển khác là thời gian một chu kỳ vận chuyển bé, tần suất vận chuyển lớn, đóng mở liên tục 1.2 Yêu cầu chung với thang máy 1.2.1 Thang máy chở hàng Thang máy chở hàng để nâng các vật liệu hay thiết bị lên độ cao thi công là thiết bị nâng chuyển cơ khí thông dụng nhất trong xây dựng Cấu tạo của nó bao gồm một sàn công tác, một cơ cấu nâng bằng tời, hoặc cơ cấu bánh răng – thanh răng có động cơ và hộp số gắn trên sàn Mối nguy hiểm chính của loại cơ cấu này là ngã xuống giếng 3 Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng thang từ sàn chở; bị thang hay các bộ phận chuyển động khác va đụng vào; hoặc bị vật liệu từ trên thang rơi vào đầu a Yêu cầu an toàn khi lắp đặt thang máy: Lắp đặt, nâng cấp và tháo dỡ thang máy là công việc chuyên môn và chỉ được tiến hành khi có người giám sát đủ trình độ Trụ, tháp thuộc phần tĩnh của thang phải được buộc chắc chắn vào công trình hoặc giàn giáo và phải đặt thẳng đúng để chống tạp trung úng suất trên tháp, làm xô lệch và rung sàn Các thang máy lưu động chỉ nên dùng tới độ cao công tác tối đa là 18m nếu nhà sản xuất không chỉ định giới hạn cho phép lớn hơn Yêu cầu an toàn đối với hàng rào Cần có rào cản chắc chắn trên mặt đất vói chiều cao tối thiểu là 2m vây quanh thang và có cửa ra vào Những phẩn còn lại của giếng thang cũng cản rào lại (chẳng hạn bằng lưới thép) với suốt cả chiều cao đủ để giữ lại các vật liệu rơi xuống bên trong khu vực được rào Tại những điểm dừng cũng phải có cửa ra vào và chỉ được mở ra khi cần xếp, đỡ vật liệu b Các thiết bị an toàn Thiết bị hãm hành trình được đặt tại ngay sát vị trí công tác cao nhất của thang hoặc gần đỉnh trụ đỡ Một thiết bị hãm khác cũng được lắp thêm để phụ trợ cho sàn nâng trong trường hợp chất đầy vật liệu mà dây chão hoặc bánh răng tải bị trục trặc Khi thang ở vị trí thấp nhất, tối thiểu phải còn 3 vòng dây trên tang tời c Vận hành thang máy Người điều khiển thang máy phải trên 18 tuổi và được huấn luyện chu đáo Để ngăn người điều khiển cho thang chạy khi đang có người khác xếp, dỡ vật liệu, nên bố trí hệ thống điều khiển sao cho chỉ có thể điều khiển thang từ một vị trí Cần bảo đảm từ vị trí đó, người điều khiển có thể quan sát được toàn bộ các điểm đáp của thang một cách thông suốt Nếu không thể bố trí đuợc như vậy thì phải cố hệ thống tín hiệu hoạt động trong quá trình xếp và dỡ vật liệu ra khỏi thang Phải có phương tiện bảo vệ ở phía trên đầu người điều khiển thang, vì vậy, thông thường vị trí làm việc của họ là ờ dưới đất d Tải trọng: Sàn nâng phải có ghi chú rõ mức tải trọng cho phép và không được chở quá tải Không nên xếp thành đống quá đầy; các xe đẩy không được chất quá đầy và bánh xe của chúng phải được chèn hoặc buộc cẩn thận để không bị di chuyển trên sàn thang khi thang đang hoạt động Không chuyên chở gạch và những vật liệu vụn trên sàn nâng không có thành chắn xung quanh Không được dùng loại thang này để chở người, đồng thời phải có biển báo cấm mọi người dùng sàn nâng vật liệu để lên xuống 1.2.2 Thang máy chở người Không như thang tải hàng, thang máy chở người phải có đầy đủ các thiết bị an toàn nhằm đảm bảo an toàn cho người dùng một cách gần như tuyệt đối Những bộ phận đó phải đủ và luôn trong tình trạnh hoạt động tốt nhất, phải được định kỳ bảo dưỡng và kiểm định và đó cũng là yêu cầu bắt buộc theo các quy định của nhà nước 4 Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng Thang máy trước khi đưa hoạt động và khai thác chính thức thì cần phải kiểm tra, kiểm định an toàn, các cơ quan được cấp phép mới có khả năng thực hiện việc kiểm định như: Cơ quan thuộc bộ hay sở lao động thương binh và xã hội, bộ hoặc sở xây dựng, Kiểm tra và chạy thử: Sau khi lắp đặt, mọi thang máy phải được kiểm tra và chạy thử, đặc biệt là đối với các thiết bị hãm và hạn chế hành trình Sau đó phải có người có năng lực kiểm tra và lập biên bản hàng tuần 1.3 Phân loại thang máy 1.3.1 Theo công dụng a Thang máy chuyên chở người Loại này chuyên để vận chuyển hành khách trong các khách sạn, công sở, nhà nghỉ, các khu chung cư, trường học, tháp truyền hình… b Thang máy chuyên chở người có tính đến hàng đi kèm Loại này thường dùng cho các siêu thị, khu triển lãm, v.v… c Thang máy chuyên chở bệnh nhân Loại này chuyên dùng cho các bệnh viện, các khu điều dưỡng… Đặc điểm của nó là kích thước thông thuỷ của cabin phải đủ lớn để chứa băng ca hoặc giường củaa bệnh nhân, cùng với các bác sĩ Nhân viên và các dụng cụ cấp cứu đi kèm Hiện nay trên thế giới đã sản xuất theo cùng tiêu chuẩn kích thước và tải trọng cho loại thang máy này d Thang máy chuyên chở hàng có người đi kèm Loại này thường dùng trong các nhà máy, công xưởng, kho, thang dùng cho nhân viên khách sạn v.v… chủ yếu dùng để trở hàng nhưng có người đi kèm để phục vụ e Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm Loại chuyên dùng để trở vật liệu, thức ăn trong khách sạn, nhà ăn tập thể v.v… đặc điểm của loại này là chỉ có điều khiển ở ngoài cabin, còn các loại thang máy khác nêu ở trên vừa điều khiển ở trong và ngoài cabin Ngoài ra còn có các loại thang máy chuyên dùng khác như: thang máy cứu hoả, thang máy vận chuyển ôtô, v.v… 1.3.2 Theo hệ thống dẫn động cabin a Thang máy dẫn động điện Loại này dẫn động cabin lên xuống nhờ động cơ điện truyền qua hộp giảm tốc tới puly ma sát hoặc tang cuốn cáp Chính nhờ cabin được treo bằng cáp mà hành trình lên xuống của nó không bị hạn chế Ngoài ra còn có các loại thang máy dẫn động cabin lên xuống nhờ bánh răng thanh răng 5 Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng Hình 3.1: Thang máy điện có bộ tời đặt phía trên Hình 3.2: Bộ tờ đặt phía dưới giếng thang b Thang máy thuỷ lực Đặc điểm của loại thang này là cabin được đẩy từ dưới lên nhờ pittông- xylanh thuỷ lực với hành trình tối đa là khoảng 18 m Vì vậy không thể trang bị cho các công trình cao tầng, mặc dù kết cấu đơn giản, tiết diện giếng thang nhỏ hơn khi có cùng tải trọng so với dẫn động cáp Chuyển động êm, an toàn, giảm được chiều cao tổng thể của công trình khi có cùng số tầng phục vụ, vì buồng máy đặt ở tầng trệt 6 Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng Hình 3.3: Thang máy thủy lực c Thang máy khí nén Về nguyên lý ta vẫn có thể sử dụng dòng khí tạo áp lực đẩy để nâng hạ cabin trong giếng thang Tuy nhiên phương pháp này rất ít được sử dụng trong thực tế 1.3.3 Theo hệ thống vận hành a Theo mức độ tự động - Bán tự động - Tự động hoàn toàn b - Theo tổ chức điều khiển Điều khiển đơn Điều khiển kép Điều khiển theo nhóm - Theo vị trí điều khiển Điều khiển trong cabin Điều khiển ngoài cabin Điều khiển cả bên trong và ngoài của cabin c 1.3.4 Theo các thông số cơ bản a Theo tốc độ di chuyển của cabin - Loại tốc độ thấp: v < 1 m/s - Loại tốc độ trung bình: v = 1- 2,5 m/s - Loại tốc độ cao: v = 2,5 – 4 m/s - Loại tốc độ rất cao: v > 4 m/s b - Theo khối lượng vận chuyển củaa cabin Loại nhỏ: Q < 500 kg 7 Đồ án thiết kế cơ khí - GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng Loại trung bình: Q = 500 – 1000 kg Loại lớn: Q = 1000 – 1600 kg Loại rất lớn: Q > 1600 kg 1.3.5 Theo kết cấu của các cụm cơ bản a Kết cấu của bộ tời kéo - Bộ tời kéo có hộp giảm tốc - Bộ tời kéo không có hộp giảm tốc: thường dùng cho các loại điều chỉnh vô cấp, động cơ cảm ứng tuyến tính Hình 3.4: Bộ tời - Bộ tời kéo có puly ma sát hoặc tang cuốn cáp để dẫn động cho cabin lên xuống Loại có puly ma sát khi puly quay kéo theo cáp chuyển động là nhờ ma sát sinh ra giữa rãnh ma sát của puly và cáp Loại này đều phải có đối trọng Loại có tang cuốn cáp khi tang cuốn cáp hoặc nhả cáp kéo theo cabin lên hoặc xuống Loại loại có hoặc không có đối trọng b - Theo hệ thống cân bằng Có đối trọng Không có đối trọng Có cáp hoặc xích cân bằng dùng cho thang máy có hành trình lớn Không có cáp hoặc xích cân bằng - Theo cách treo cabin và đối trọng Treo trực tiếp vào dầm trên của cabin Có palăng cáp vào dầm trên của cabin Đẩy từ phía dưới đáy cabin lên qua các puly trung gian c d - Theo loại bộ hãm bảo hiểm an toàn cabin Hãm tức thời, loại này dùng cho thang máy có tốc độ thấp đến 45 m/ph Hãm êm, loại này dùng cho thang máy có tốc độ lớn hơn 45 m/ph và thang máy chở bệnh nhân 8 Đồ án thiết kế cơ khí e - GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng Theo đối trọng Đối trọng phía sau Đối trog ở bên sườn Nguồn: http://thangmaythanhdat.com/chi-tiet-tin/15/tong-quan-ve-thang-may.html Chương 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU THANG MÁY 2.1 Cabin và đối trọng 2.1.1 Kết cấu cabin Cabin là bộ phận mang tải của thang máy, cabin phải có kết cấu sao cho có thể tháo rời nó ra thành từng bộ phận để có thể lắp đặt nó vào trong giếng thang Theo cấu tạo cabin gồm hai phần: kết cấu chịu lực (khung cabin) và các vách che tạo thành buồng cabin 9 Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng Hình 1.1: Khung cabin 1: Khung đứng 2: Khung ngang 3: Nêm 4: Guốc trượt 5: Hệ thống treo 6: Kẹp cáp 7: Hệ thống tay dòn 8: Thanh giằng Khung cabin bao gồm khung đứng và khung ngang 2 liên kết với nhau bằng bulong Khung đứng 1 được tạo thành từ hai thanh đứng chế tạo bằng thép góc đều cạnh và dầm trên, dầm dưới chế tạo bằng dập hình Khung ngang 2 được chế tạo bằng thép góc đều cạnh, trên đó có lắp sàn cabin Dầm trên của khung đứng liên kết với hệ thống treo cabin 5, đảm bảo cho các cáp treo cabin có độ căng như nhau Cabin có kích thước lớn thì khung đứng và khung ngang lên kết với nhau bằng thanh giằng 8 Trên khung cabin có lắp hệ thống tay đòn 7 và các nêm 3 của bộ hãm bảo hiểm Hệ tay dòn 7 liên hệ với cáp của bộ hạn chế tốc độ qua bộ phận kẹp cáp 6 để tác động lên bộ hãm bảo hiểm dừng cabin tựa trên ray dẫn hướng khi tốc độ hạ cabin vượt quá giá trị cho phép Tại đầu các dầm trên và dầm dưới của khung đứng có lắp các guộc trượt dẫn hướng 4 để đảm bảo cho cabin chạy dọc theo ray dẫn hướng 10 Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng 2.5.2 Bộ hạn chế tốc độ Hình 5.2: Bộ hãm bảo hiểm 1.Thanh kéo 2.Puly 6.Cần đẩy tiếp điểm 3.Quả văng 4.Thân đỡ 5.Tiếp điểm 7.Bánh cóc 8.Con cóc 9.Cần đẩy 10.Trục chính a Cáp của cơ cấu hạn chế tốc độ Cáp của bộ hạn chế tốc độ không phải chủ yếu dùng để chịu lực mà chỉ cần tạo ra một sức căng hợp lý nhằm tạo được lực ma sát giữa cáp và rãnh puly để puly quay được theo chuyển động của cabin Cáp được chọn theo kinh nghiệm Ta chọn cáp có đường kính d= 8 mm, loại cáp 6x19 theo ISO 4344 Standands Theo kết cấu giếng thang và khoảng cách giữa puly căng cáp và đáy hố thang ta có chiều dài cáp L=16,2 m b Puly Đường kính puly được xác định theo công thức : Trong đó: : đường kính cáp, = 8 mm e : hệ số phụ thuộc vào loại thang máy và tốc độ thang máy, e = 30 Vậy : 37 Đồ án thiết kế cơ khí c GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng Lực ném cần thiết của lò xo và lò xo giữ quả văng Hình 5.2.3: Sơ đồ phân tích lực Ta có lực tác động lên bộ hạn chế tốc độ: Lực ly tâm quả văng Lực nén lò xo Phương trình cân bằng tại chốt bản lề A: → Với: Nên : Ta có : m : khối lượng quả văng, chọn quả văng có khối lượng m= 2 kg a : khoảng cách từ chốt A đến , a= 70 mm b : khoảng cách từ chốt A đến , b= 35 mm r : khoảng cách từ chốt A đến quả văng, r= 55 mm Vậy : Nếu kể đến sự ma sát của chốt bản lề của quả văng thì lực nén khi đó sẽ là : Ta chọn : Vậy : 38 Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng Ta cần phải tính lò xo sao cho ứng với tốc độ bình thường thì cabin chịu lực nén : Ứng với tốc độ lớn hơn tốc độ bình thường 15%, v= 1,725 m/s thì lò xo chịu một lực nén là Cơ cấu hạn chế tốc độ hoạt động đồng thời tác động đến sự hoạt động của bộ hãm bảo hiểm, phanh cabin dừng lại trên dẫn hướng d Lò xo giữ quả văng - Chọn vật liệu làm lò xo là thép crom - vanadi có N/ - Tỉ số đường kính : c= D/d = 12 - Hệ số Wahl xác định như sau : - Đường kính lò xo : mm Trong đó : = 0,3.1600 = 480 N/ Theo tiêu chuẩn ta chọn d= 3 mm - Đường kính trung bình của lò xo là : D= c.d = 12.3 = 36 mm - Số vòng làm việc của lò xo là : Trong đó : : lực nén lớn nhất lò xo phải chịu, 85,7 N : lực nén nhỏ nhất tác dụng lên lò xo khi lắp, ta chọn x : chuyển vị làm việc của lò xo khi lực từ đến , chọn x= 10 mm G : modun đàn hồi trượt của thép G= 8 Vậy : vòng Chọn n = 10 vòng - Các thông số hình học khác : Số vòng toàn bộ : vòng Chiều cao lò xo khi các vòng sít nhau : Bước lò xo khi chưa chịu tải : Trong đó : 39 Đồ án thiết kế cơ khí Vậy : GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng p= 2+ 1,1 mm Chiều cao ban đầu : Kiểm tra tính ổn định của lò xo: 2,22 > 3 Vậy lò xo đang dùng ổn định 2.6 Dẫn hướng cabin và đối trọng 2.6.1 Dẫn hướng cabin Người ta sử dụng gỗ hoặc thép để làm dẫn hướng cho cabin Dẫn hướng gỗ được sử dụng rộng rãi cho thang máy chở người, chúng thường được chế tạo từ gỗ cây dẻ hay gỗ cây sồi có tiết diện 60x60 đến 80x80 mm, chiều dài từ 1- 1,5 m Được đặt trên các thép hình và nối với nhau bằng mộng Ưu điểm chính của loại dẫn hướng bằng gỗ là cabin chuyển động không ồn và sự êm dịu khi cabin tập kết trên dẫn hướng khi bộ hãm bảo hiểm phanh đột ngột Nhược điểm của chúng là giá thành cao, tuổi thọ không cao, có khả năng bị cong vênh và có nguy cơ hỏa hoạn Vì vậy ngày nay loại dẫn hướng bằng gỗ ít được sử dụng Dẫn hướng bằng thép được chế tạo từ thép góc hoặc thép hình chữ T, các loại dẫn hướng này chủ yếu được dùng cho các thang máy chở hàng loại nhỏ, ít dùng cho các thang máy chở hàng loại lớn Ngày nay đối với thang máy chở người cũng như thang máy chở hàng ta sử dụng loại dẫn hướng có biên dạng đặc biệt, có đầu dẫn hướng được gia công kỹ lưỡng Các đầu mút của loại dẫn hướng này cũng được gia công và có mông ghép để loại trừ khả năng chuyển dịch của chúng tại các chỗ nối Nhờ có sự gia công đầu dẫn hướng nên đảm bảo sự chuyển động êm dịu của cabin Hình 5.1: Các cách lắp đặt dẫn hướng trong giếng thang Thường thì các dẫn hướng tựa trên móng của hố giếng thang (hình a) Trường hợp này, người ta hàn những tấm giằng các đầu mút của dẫn hướng và được đặt vào trong khối bê tông ở độ sâu 50 – 150 mm khi lắp đặt Trong một số trường hợp thì các dẫn 40 Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng hướng được treo vào trần của giếng thang (hình b) và chúng làm việc chịu kéo, điều này cải thiện điều kiện làm việc của chúng khi cabin tập kết trên bộ hãm bảo hiểm Nhưng kiểu treo này làm tang tải trọng tác dụng lên giếng thang và trần, do đó giếng thang và trần phải được gia cố chắc chắn Khi độ cao nâng rất lớn thì người ta sử dụng dẫn hướng kiểu bơi ( hình c ) Tải trọng tác dụng lên dẫn hướng qua các cụm tựa được truyền hoàn toàn lên các phần tử của tòa nhà hoặc giếng thang Như vậy độ lún của tòa nhà ảnh hướng ít nhất đến các dẫn hướng Điều này đặc biệt quan trọng khi chiều cao nâng lớn Đối với thang máy đang thiết kế ở đây ta sử dụng loại dẫn hướng tựa trên móng của hố giếng thang 2.6.2 Tính toán ray dẫn hướng Ta tiến hành tính toán với 2 trường hợp: thang máy làm việc với tải danh nghĩa và khi cabin tập kết trên bộ hãm bảo hiểm Đối với đa số thang máy trường hợp quyết định công việc của dẫn hướng là khi cabin tập kết trên bộ hãm bảo hiểm Đối với trường hợp này hình vẽ dưới đây trình bày sơ đồ tính toán các dẫn hướng trên đó có đặt các lực tác dụng Hình 6.2.Sơ đồ tính toán cho các dẫn hướng a Các lực tác dụng lên dẫn hướng - Áp lực của guốc tựa cabin H1 do đặt tải trọng tính toán lệch tâm Tải trọng này được đặt vào giữa mặt tựa của guốc tựa tại khoảng cách e tính từ trọng tâm tiết diện của dẫn hướng và tạo ram omen uốn và momen xoắn phụ khi tính toán dẫn hướng ta thường bỏ qua momen này vì e quá nhỏ - Tải trọng đứng S tác dụng lên bộ phận kẹp của bộ hãm bảo hiểm, được tính theo công thức: 41 Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng Trong đó: : lực do nêm tác dụng khung cabin trong trường hợp cabin tập kết lên bộ hãm bảo hiểm, : hệ số ma sát giữa má kẹp và dẫn hướng, Vậy : Tải trọng S này cũng được đặt vào điểm giữa má kẹp của bộ hãm bảo hiểm và gây ra nén các dẫn hướng và uốn với momen M= S.e Với e là khoảng cách từ điểm giữa của guốc tựa ( điểm giữa của phần làm việc của ray) đến trọng tâm của mặt cắt ngang ray Chọn sơ bộ dẫn hướng theo ISO 7465 có số hiệu : T 89/B có các kích thước của mặt cắt ngang như hình vẽ: Hình 6.2.1: Hình dáng mặt cắt ngang của ray dẫn hướng Tra bảng ta được các kích thước của thanh T 89/B là : b= 89 mm, , k= 15,88 mm n= 33,4 mm, f= 11,1 mm, y= 20,7 mm Diện tích mặt cắt ngang : F= 1570 Momen chống uốn là : Momen quán tính là : Khoảng cách từ điểm giữa của nêm đến trọng tâm của ray là : e= 36 mm Vậy ta có momen uốn tác động lên ray là : M= s.e = 37080.36= 1334880 Nmm Ngoài ra tải trọng đứng S còn gây ra lực kéo trong ray và tạo ra ứng suất pháp 42 Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng Theo nguyên lý cộng tác dụng thì ứng suất trong ray sẽ là : Trong đó là khoảng cách từ trục x đến điểm cần tính ứng suất Đối với ray như hình trên thì điểm cần tính ứng suất là tiếp điểm tiếp giáp giữa lồng và đế Theo hình vẽ mặt cắt ngang thì : Thay số vào công thức trên ta được ứng suất trong ray là : 167,6 N/= 16,76 KN/ Ta có ứng suất cho phép của thép làm ray là: []= 37 KN/ Do [] nên ray dẫn hướng đủ bền trong trường hợp cabin tập kết trên bộ hãm bảo hiểm b Tính toán ứng suất nhiệt phụ được gây ra do sự kẹp cứng các dẫn hướng Trị số lớn nhất của ứng suất nhiệt có thể xác định từ giả thiết là ứng lực trong các dẫn hướng khi thay đổi nhiệt độ, không thể lớn hơn lực ma sát giữa chúng và các tấm kẹp dẫn hướng Trong đó : : tổng số bulong bắt các dẫn hướng nằm phía trên tiết diện xem xét Ta có: F : diện tích mặt cắt ngang của dẫn hướng, F= 1570 : là ứng suất trong bulong do lực xiết bulong, : hệ số ma sát giữa dẫn hướng và gối đỡ, f : diện tích tiết diện của một bulong, ta dùng bulong M16 có diện tích tiết diện là: Vậy ta có ứng suất nhiệt phụ được gây ra do sự kẹp cứng các dẫn hướng là : KN/ Ta thấy []= 37 KN/ thỏa mãn điều kiện bền c Độ mảnh của dẫn hướng Bên cạnh việc tính bền cũng cần kiểm tra dộ cứng vững của dẫn hướng Độ mảnh của dẫn hướng là : Trong đó : 43 Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng : là hệ số quy đổi, khi tính toán cho dẫn hướng ta coi nó như là một thanh có liên kết bản lề ở hai đầu nên ta có hệ số quy đổi là l : khoảng cách giữa hai gối tựa của dẫn hướng, l= 2,4 m : bán kính quán tính của tiết diện trong mặt cắt ngang, Vậy : Trong khi đó độ mảnh cho phép của thanh chịu nén bằng thép là : []=120 Vậy độ mảnh của thanh dẫn hướng có số hiệu T 89/B nằm trong giới hạn cho phép Vì vậy ta chọn thép có số hiệu T 89/B để làm dẫn hướng cho cabin 2.7 Cơ cấu đóng mở cửa cabin Trong thang máy chở người thì cửa cabin là một bộ phận mang tính tiện nghi, giúp người có thể thuận tiện trong việc đóng mở cửa và góp phần đảm bảo an toàn cho người trong quá trình làm việc Để thuận tiện cho việc bố trí cửa ta chọn cửa cabin là loại cửa lùa về một phía với chiều rộng cửa 1100 mm 2.7.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động a Cấu tạo Hình 7.1.1: Sơ đồ cấu tạo cửa cabin 44 Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng b Nguyên lý hoạt động Trạng thái cửa cabin đang đóng Khi có tín hiệu điện động cơ 10 sẽ quay truyền chuyển động qua bộ truyền đai răng 8, cánh cửa cabin thứ nhất được nối với đai răng sẽ di chuyển với tốc độ v, đồng thời cửa thứ nhất được nối với cánh cửa thứ hai qua bộ truyền cáp nên khi cánh cửa thứ nhất chuyển động với tốc độ v thì đồng thời cánh cửa thứ hai sẽ di chuyển với tốc độ v/2 Sở dĩ như vậy là do cánh cửa thứ hai được nối với tâm của puly của bộ truyền cáp nên theo nguyên tắc vòng ngoài puly chuyển động với tốc độ v thì tâm chuyển động với tốc độ v/2 Trường hợp đóng cửa cũng tương tự Cửa cabin liên hệ với cửa tầng qua kiếm cửa 6, nhờ vậy mà khi cửa cabin đóng, mở thì cửa tầng cũng đóng mở theo Cửa cabin không tự mở khi cabin đang chuyển động, cửa tầng cũng như vậy nhờ cơ cấu khóa cửa Cửa tầng có thể mở từ bên ngoài bằng dụng cụ chuyên dùng 2.7.2 Tính toán bộ phận dẫn động cửa Hình 7.2: Sơ đồ phân tích lực Lực cản mở cửa chủ yếu là lực cản ma sát lăn và ma sát ổ trụ do trọng lượng cửa cabin và cửa tầng tác động lên gây ra ( bỏ qua lực cản do độ võng của cáp và độ võng của dây đai vì các lực này ảnh hưởng không đáng kể) Thông số của bánh xe treo cửa và puly của các bộ truyền : - Bánh xe treo cửa làm bằng gang và dùng ổ lăn : Đường kính bánh xe : Đường kính ngõng trục : - Puly của bộ truyền đai răng và cáp là như nhau : Lực cản do ma sát lăn và ổ trục : Trong đó : 45 Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng : khối lượng của 1 bộ cửa, kg : hệ số cản lăn, mm f : hệ số ma sát ổ trục quy về đường kính ngõng trục, f= 0,015 : đường kính bánh xe treo cửa, k : hệ số kể đến do ma sát thành bánh và mặt đầu xoay ở bánh xe, k=2,2 Hiệu suất chung của bộ truyền : Trong đó: : hiệu suất của bộ truyền đai, : hiệu suất của một cặp ổ lăn, Công suất cần thiết của động cơ : Với : Khi cabin mở hết cánh thì cánh cửa thứ nhất chuyển động với đoạn đường S= 1100 mm, với t= 3s tức là với m/s = 22 m/ph Vậy : 46 Đồ án thiết kế cơ khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn 47 SV: Nguyễn Trí Dũng ... đứng: P = kd Với: kd = 1, 15 + 1, 15.0,3 = 1, 495 Vậy: P = 1, 495 = 19 136 N 16 Đồ án thiết kế khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng Qt = 26 312 N Gt = 11 960 N + Cabin tập kết lên giảm chấn xác... xoắn (Nmm) 20 14 60 12 84 01. 7 19 .63 14 60 12 84 01. 7 SV: Nguyễn Trí Dũng 14 .65 44.2 316 5328 2.3 Hệ thống treo cabin đối trọng 2.3 .1 Nguyên lý hoạt động Hình 3 .1. 1: Hệ thống treo lị xo 1. Thanh kéo Tấm.. .Đồ án thiết kế khí GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng Đồ án thiết kế khí Chương GVHD: TS.Nguyễn Anh Tuấn SV: Nguyễn Trí Dũng TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY 1. 1 Khái niệm Thang máy thiết