Tính toán thiết kế thang nâng xây dựng tải trọng nâng 500kg , chiều cao nâng 25m

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế vận thăng Mục lục Mục lục 1 Lời nói đầu 4 Chơng I: Tính toán thiết kế tổng thể 5 1.1. Giới thiệu chung 5 1.2. Lựa chọn phơng án thiết kế 6 1.2.1.phơng án 1 6 1.2.2.phơng án 2 9 1.2.3.Kết luận 12 1.3.Tính toán thiết kế tổng thể 12 1.3.1.tổng thể 12 ChơngII:Tính toán kết cấu thép 14 2.1. Xây dựng sơ đồ tính 14 2.2.Xác định tải trọng và tổ hợp tải trọng. 15 2.2.1.Tải trọng không di động 15 2.2.1.Tải trọng di động 16 2.2.3.tải trọng gió 16 2.3.Xác định lực và vẽ biểu đồ nội lực. 18 2.4.Xác định mặt cắt 19 2.4.1.Tính thanh giằng 22 2.4.1.1.Xác định lực cắt trong cột để tính hệ thanh giằng 22 2.4.1.2.Tính thanh giằng xiên 24 2.4.1.3.Tính chọn thanh giằng ngang 27 2.5.Tính toán liên kết 27 ChơngIII: Tính chọn thiết kế bộ tời nâng 31 3.1. Chọn loại dây 31 3.2. Xác định lực căng lớn nhất và hiệu suất pa lăng 32 SV: Lê Văn Công - 1 - Lớp: Cơ giới hoá- K41 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế vận thăng 3.3.Tính toán cáp 33 3.4.Tính chọn tang và pu ly 34 1.Xác định đờng kính tang và ròng rọc 34 2.Tính toán chều dài tang 35 3.Tính toán chiều dày thành của tang 36 4.Kiểm tra sức bền của tang 37 5.Chọn động cơ điện 38 3.6.Xác định tỷ số truyền chung 40 3.7.Tính chọn phanh 40 1.Chọn loại phanh 40 2.Tính toán phanh 42 3.8.Bộ truyền 44 3.9.Một số bộ phận khác của cơ cấu nâng 45 3.10.Bộ phận tang 48 1.Cặp đầu cáp trên tang 48 2.Trục tang 50 3.Tính chọn ổ trục 54 Chơng IV: Tính toán thiết kế hệ thống điện 57 4.1. Nhiệm vụ thiết kế 57 4.2.Xây dựng sơ đồ điện 57 4.3.Xác định các thông số cơ bản của hệ thống điẹn 58 1.Xác định cờng độ dòng điện. 58 2. Chọn linh kiện. 58 4.4. Chọn công tắc tơ. 59 4.5.Chọn ATTOMAT 59 ChơngV:Tính toán thiết kế cơ cấu bàn nâng 60 5.1.Sơ đồ tính 60 SV: Lê Văn Công - 2 - Lớp: Cơ giới hoá- K41 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế vận thăng 5.2.Tính toán 62 1.Xác định phản lực tại các gối và biểu đồ lực cắt 62 2.Chọn vật liệu chế tạo 63 3.Kiểm tra 64 4.Tính ổn định của thang nâng 66 Chơng VI:Quy trình ché tạo một số chi tiết 69 6.1. Quy trình chế tạo chi tiết trục tang 69 Chơng VII:Quy trình lắp dựng 77 7.1.Đề xuất một số phơng án lắp dựng 77 1.Phơng án 1 77 2.Phơng án 2 78 3.Lựa chọn phơng án 78 7.2.Quy trình lắp dựng thang nâng theo phơng án đã chọn 79 Chơng VIII: Quy trình tổ chức thi công 94 8.1.Quy trình chất hàng nên bàn nâng 94 8.2.Quá trình nâng hàng 95 8.3.Quá trình dỡ hàng 95 8.4.Quá trình hạ hàng 95 8.5.Quy trình bảo dỡng và sửa chữa 95 Kết luận 97 Tài liệu tham khảo 99 SV: Lê Văn Công - 3 - Lớp: Cơ giới hoá- K41 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế vận thăng Lời nói đầu Đất nớc ta trong thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá. Do vậy vấn đề dặt ra là phải xây dựng cơ sở hạ tầng sao cho phù hợp với tiến trình chung của đất nớc, trong những năm vừa qua cùng với sự phát triển của các ngàng trong các lĩnh vực giao thông, thuỷ lợi, dây dng dân dụng thì máy móc thiết bị phục vụ cho các lĩnh vực đó cũng đợc nhập vào nớc ta một cách ồ ạt, không kiểm soát đợc số lợng và chất lợng. Bên cạnh các trang thiết bị máy móc đợc nhập vào nớc ta là loại máy móc và trang thiết bị mới, có công nghệ hiện đại thì cũng có một phần rất lớn là hàng cũ đã qua sử dụng hay công nghệ lạc hậu, lỗi thời. Do vậy mà chất lợng của chúng trong quá trình khai thác và sử dụng không đảm bảo . Tronh khi giá thành của nó lại khá đắt, trong số các máy móc thiết bị ta nhập ngoại thì có một số đã sản xuất đợc trong nớc với chất lợng không thua kém trong khi giá thành lại rẻ hơn rất nhiều nh: cần truc, cổng trục, trạm trộn bê tông, xi măng, bê tông nhựa nóng, máy ép cọc thuỷ lực, máy ép bấc thấm, máy nghiền đá, máy sang đá, cần trục tháp nhng trong các loại máy đó thì số các máy móc thiết bị phục vụ cho ngành xây dựng dân dụng, các nhà công nghiệp, thì cha có nhiều . Với đề tài tốt nghiệp đợc giao, thiét kế thang nâng xây dựng có tải trọng nâng 0,5 tấn, chiều cao 25m để phục vụ cho mục đích đó. Do thời gian và trình độ có hạn chế nên không thể tránh khỏi nhng sai sót trong quá trình thiết kế mong các thầy, các cô trong bộ môn góp ý và chỉ bảo thêm. Nhân đây cho em xin chân thành cảm ơn các thầy các cô giáo trong bộ môn máy xây dựng đã tận tình chỉ dẫn trong quá trình học tập tại trờng. Đặc biệt là thầy giáo Vũ Văn Trung đã tận tình hớng dẫn để em hoàn thành đồ án này. Hà Nội, Tháng 5-2005 Sinh viên thực hiện: SV: Lê Văn Công - 4 - Lớp: Cơ giới hoá- K41 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế vận thăng Lê Văn Công Chơng 1 Tính toán thiết kế tổng thể 1.1. Giới thiệu chung. trong công thình xây dựng dân dụng hiện nay với những ngôI nhà cao tầng có diện tích mặt bằng lớn nh các công trình xây khách sạn, toà tháp, cơ quan, chung c, bệnh viện. Thì các nhà thầu xây dựng phảI trang bị máy móc cơ giới phong phú và đa dạng nh máy ép cọc tĩnh, máy trộn bê tông xi măng, cần trục thép và các loại thang nâng xây dựng. Trong các loại máy nói trên phục vụ cho xây dựng dân dụng thì các nhà thầu xây dựng không thể thiếu đợc và nó đẩy nhanh tiến độ công thình, tần suất vận chuyển lớn, đẩy nhanh vận chuyển vật liệu xây dng giảm bớt sức lao động cho công nhân. Trong quá trình thi công xây dựng nhà cao tầng, cần trục tháp có nhiệm vụ vận chuyển bê tông xi măng, các cây thép, để phục cho các công việc, đổ móng ,sàn, khung nhà, còn vận thang cò nhiệm vụ vận chuyển ngời và vật liệu xây dựng để hoàn thiện từng tầng của công trình. Thang nâng xây dựng là loại máy nâng đặt cố định bộ phận mang hàng có thể là phần để bốc vật liệu rời khỏi . Là ca bin hoặc bàn nâng để vận chuyển hàng bao gói. Bộ phận mang hàng di chuyển theo cơ cấu dẫn h- ớng của vận thăng đợc sử dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực nh thi công xây dựng các công trình công nghiệp và dân dụngthi công cầu cống, ống khói các loại lớn, công nghiệp tàu thuyền thích hợp cho việc sử dụng vận chuyển lên xuống vật liệu, có thể sử dụng trong các kho bãi hay nhà cao tầng, vạn thăng thờng nâng hàng theo phơng thẳng đứng, ở vận thăng thờng dùng tời nâng và thanh răng bánh răng. Tời nâng thờng đặt trên khung có bộ phận di chuyển dùng thanh răng bánh răng thì động cơ di chuyển đặt trên nóc ca bin nâng hạ hàng. SV: Lê Văn Công - 5 - Lớp: Cơ giới hoá- K41 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế vận thăng Đặc điểm vận chuyển bằng vận thăng so với các vận chuyển khác là thời gian của một chu kỳ bé, tuần suất vạn chuyển lớn, đóng mở máy liên tục. Thang nâng là một thiết bị đòi hỏi tính an toàn cao nghiêm ngặt nó liên quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng của con ngời vì vậy yêu cầu chung đối với thiết bị thang nâng, chế tạo, lắp đặt sử dụng và sửa chữa là phải tuân theo một cách nghiêm ngặt các yêu cầu về an toàn 1.2.Lựa chọn phơng án thiết kế 1.2.1.phơng án 1: Vận thăng có cơ cấu di chuyển dùng thanh răng bánh răng nh hinh dới. Trong đó: 1. Động cơ điện 2. Hộp giảm tốc 3. Bánh răng nhỏ 4. Thanh răng 5. Khung dẫn hớng 6. Sàn máy 7. Ca bin Hình.1.1 Đặc điểm vận thăng loại này thờng dùng trong các công trình nhà cao tầng để trở ngoiừ và vật liệu xây dựng nh gạch, vôi vữa, bê tông xi măng, cát đá, loại này tải SV: Lê Văn Công - 6 - Lớp: Cơ giới hoá- K41 1 2 3 5 4 6 7 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế vận thăng trọng nâng lớn từ 1000kgữ2000kg chiều cao nâng không hạn chế về chiều cao. Bàn nâng là dạng ca bin kín,kết cấu bộ di chuyển chắc chắn có bố trí cơ cấu an toàn và có hệ số an toàn cao. Trong vận thăng có cơ cấu di chuyển thanh răng bánh răng có các loại kết cấu thép sau. + Mặt căt dạng1: Hình.1.2 u - nhợc điểm: uđiểm: + Độ ổn định của cột theo góc phơng là nh nhau + Cột làm việc trắc trắn + Thuận tiện khi lăp dung + Đảm bảo độ đồng tâm giữa các đốt cột + Phù hợp với điều kiện làm việc ngoài trời. Nhợc điểm : + Khó chế tạo + Tốn vật liệu SV: Lê Văn Công - 7 - Lớp: Cơ giới hoá- K41 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế vận thăng + Khối lợng thép trên một mét dài lớn. + Mặt cắtdạng 2: Hình1.3 u - nhợc điểm: - Ưu điểm: + Đỡ tốn vật liệu . + Kết câu khá đơn giản. - nhợc điểm: + Độ ổn định của cột theo các phơng là không nh nhau. + Độ đồng tâm không cao + Lắp dựng khó khăn + Tiết diện mặt cắt lớn SV: Lê Văn Công - 8 - Lớp: Cơ giới hoá- K41 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế vận thăng 1.2.2. Phơng án 2: Vận thăng dùng cáp kéo. Trong đó: 1:Động cơ 2:Hộp giảm tốc 3:Tang cuốn cáp 4:Ròng rọc đổi hớng 5:Cáp kéo 6:Khung dẫn hóng 7:Bàn nâng 8:Giá đế máy Hình1.4 Đặc điểm: Vận thăng cáp kéo không đợc trở ngời chỉ chở vật liệu xây dựng hoặc xe kéo vật liệu htòng đợc dùng với tải trọng nâng nhỏ hơn một tấn. Có kết cấu di chuyển đơn giản, động cơ đặt trên hệ máy thờng dùng bàn nâng để trở vật liệu xây dựng có chiều cao nâng hạn chế. Vận thăng loại này thờng có các loại kết cấu thép sau: SV: Lê Văn Công - 9 - Lớp: Cơ giới hoá- K41 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế vận thăng + Dạng 1: Hình 1.5 Ưu điểm: + Độ ổn định cao. + Cột có độ cứng theo các phơng là nh nhau. SV: Lê Văn Công - 10 - Lớp: Cơ giới hoá- K41 [...]... làm viêc 1.3 :Tính toán thiết kế tổng thể 1.3.1 Tổng thể Căn cứ vào tảI trọng nâng và chiêu cao nâng sơ bộ ta xác định các thông số ban đầu cần thiết cho may nâng Gọi Hm=h1+h2+h3+H (m) Trong đó:h1: chiều cao của sàn nâng( m) h2: chiều cao nâng của bộ phận lắp dựng h3: chiều cao của bàn nâng H: chiều cao cần thiết kế SV: Lê Văn Công - 12 - Lớp: Cơ giới hoá- K41 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế vận thăng Dựa vào... là nh nhau + Tính toán thiết kế đơn giản Nhựơc điểm: + Bánh xe di chuyển của bàn nâng tróng mòn hơn ở dạng 1 + Trọng lợng toàn bộ cột tơng đối lớn + Bố trí cơ cấu di chuyển bàn nâng gặp nhiều khó khăn 1.2.3 Kết luận Qua quá trình phân tích u nhợc điểm của các loại vận thăng trên với đề tài thiết kế thang nâng xây dựng có chiều cao nâng H=25(m) và tải trọng nâng Q= 0,5 T Ta chọn đồ án thiết kế là loại... số loại máy tuơng tự về tải trong nâng và chiều cao nâng sơ bộ ta lấy cacá trị số sau cho các thông số h1,h2,h3 h1=200(mm) h2=4800(mm) h3= 1600 (mm) H=25000(mm) Nh vậy chiều cao tổng thể của máy là Hm=31600 (mm) Dựa vào thực tế các máy vận thăng có cùng chiều cao nâng và tảI trọng nâng lấy sơ bộ + trọng lợng bàn nâng: G=3000(N) + vận tốc nâng hạ: Vn= 0,4 (m/s) + tải trọng hàng nâng: Q=5000(N) + chế đọ... tích hình bao của kết cấu m2.(F = 25. 0,7 ) : hệ dố tính đến phàn rõng của kết cấu đói với kết cấu dàn 2= 0,3 : 0,4 ta chọn 2= 0,4 Fk = ( 25 0,7 ).4= 7 ( m2) => Pg= 1,1 .25.(7+2) = 24 7,5 (N) Tải trọng gió , tác dụng theo phơng ngang , thẳng gócvới kết cấu thép coi điểm đặt lực của nó nằm ở trọng tâm của biểu đồ lực do nó sinh ra + Tải trọng bản thân kết cấu thép: ta coi trọng lợng bản thân Kết cấu thép phân... kết cấu và gần với mô hình tính toán thực tế Nhợc điểm: Theo sơ đồ tính toán này thì kết cấu thực tế sau khi dã xác định sẽ thừa bền, hình dáng và kích thớc lớn , giá thành của sản phẩm sẽ lên cao 2.2 Xác định tải trọng và tổ hợp tải trọng tác dụng lên kết cấu thép Khi thang nâng làm việc ngoài công trờng để vận chuyển vật liệu xây dựng thì nó thờng xuyên chiu nhiều tác động khác nhau từ bên ngầi,... trên ta có các thông số sau Trọng lợng hàng nâng: Qn=500(kg) Trọng lợng bàn nâng: Qbn=300(kg) 2.1 xây dựng sơ đồ tính 25000 Căn cứ vào kết cấu thực tế của máy, đề xuất sơ ìô tính toán sau SV: Lê Văn Công - 14 - Lớp: Cơ giới hoá- K41 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế vận thăng Hình 2.1 Trong thực tế cột đợc liên kết với công trình xây dựng cao tầng bằng nhiều thanh giằng Ta đi tính toán trạng tháI máy làm việc... nghiệp Thiết kế vận thăng Do trọng lợng bản thân của kết cấu của kim loại gây ra Thông thờng để đơn giản trong quá trình tính toán, tải trọng do trọng lợng bản thân gây ra xem nh phân bố dều dọc theo chiều dài của kết cấu Vì có hiện tợng va đạp trong quá trình bàn nâng di chuyển trên kết cấu thép mà đờng di chuyển của bàn nâng lại có mối nối hoặc để trống nên tải trọng do trọng lợng bản thân của kết cấu... thiết , từ đó thiết kế kết cấu mối hàn , khi thiết kế phải căn cứ vào điều kiện sức bền đều giữa mối hàn và chi tiết ghép Căn cứ theo kết cấu để định kích thớc mối hàn rồi kiểm nghiệm lại ứng xuất Trong quá trình tính toán sức bền ta giả thiết rằng chất lợng các mối hàn đạt yêu cầu Mô hình tính toán thực tế kết cấu mối hàn , cần tinh chiều dài đờng hàn l40x3 2,1 x20 l40x3 l20x3 2,1 x32 2,1 x30 l20x3 SV:... đối trọng, di chuyển đứng (bao gồm trọng lợng bàn nâng, trọng lợng vật nâng, ma sát giữa hai bánh xe và đờng ray chạy trên cột W= (1 + K c ) ì ( Qh + Qbn )( kg )( 7.39[1]) Trong đó: Kc: Hệ số lực cản: Kc 0,1 5 ữ 0,2 0 Kc= 0,2 Qbn: Trọng lợng bàn nâng: Qbn= 300(kg) Qh: trọng lợng hàng nâng: Qh=500 (kg) =>W=(1+ 0,2 )ì(500+300) = 960 (kg) SV: Lê Văn Công - 34 - Lớp: Cơ giới hoá- K41 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế. .. CĐ%=25% kích thớc bàn nâng: 800 650 Kích thớc bàn nâng của ta phụ thuộc vào xe cải tiến 950 1900 SV: Lê Văn Công - 13 - Lớp: Cơ giới hoá- K41 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế vận thăng Hinh 1.7 Ta có kích thớc bàn nâng nh sau Chiều cao của thành chắn Hb: Hb=500(mm) Chiều rộng của bàn nâng Bb: Bb=1200(mm) Chiều dàI của bàn nâng Lb: Lb=1400(mm) Chơng 2 Tính toán kết cấu thép Theo kết quả tính toán ở phần trên ta . 2.1. Xây dựng sơ đồ tính 14 2.2.Xác định tải trọng và tổ hợp tải trọng. 15 2.2.1 .Tải trọng không di động 15 2.2.1 .Tải trọng di động 16 2.2.3 .tải trọng. Thiết kế vận thăng trọng nâng lớn từ 1000kgữ2000kg chiều cao nâng không hạn chế về chiều cao. Bàn nâng là dạng ca bin kín,kết cấu bộ di