b. Lò xo
4.3.2 Tính toán bộ giảm chấn lò xo
- Chọn vật liệu làm lò xo là thép crôm- vanadi có 2
1600 N/mm b - Tỉ số đường kính : c D 6 d
- Hệ số Wahl được xác định theo tài liệu [5] 4 1 0, 615 1, 25 4 4 w c K c c - Đường kính lò xo: max 1, 6 kw Pi c d Trong đó: Pmax 23860 N 2 0, 5 1600 800 N/mm 1, 6 1, 25 23860 6 23,9 mm 800 d
Theo tiêu chuẩn ta chọn d = 24 mm
- Đường kính trung bình của lò xo là : D c d 6 24 144 mm - Số vòng làm việc của lò xo theo tài liệu [5]
3 max min . . 8. ( ) x G d n c P P
84
Trong đó:
Pmax - lực nén lớn nhất lò xo phải chịu. Pmax =21000 N.
Pmin- lực nén nhỏ nhất tác dụng lên lò xo khi lắp, ta chọn Pmin = 0 N
x - chuyển vị làm việc của lò xo khi chịu lực từ Pmin đến Pmax, chọn x =100 mm G: modun đàn hồi trượt của thép. G = 8.104 MPa
Vậy: 4 3 100 8 10 24 4, 6 8 6 (23860 0) n vòng Chọn n = 6 vòng Các thông số hình học khác: Số vòng toàn bộ: n0 n 2 8vòng
Chiều cao lò xo khi các vòng sít nhau: Hs n d0 8 24 192 mm Bước lò xo khi chưa chịu tải:
max (1,1 1, 2) p d n Trong đó: 3 3 max max 4 8 8 6 6 23860 128,8 mm 8.10 24 i c n P Gd Vậy: max 128,8 (1,1 1, 2) 24 1,1 47,6 mm 6 p d n
Chiều cao ban đầu: H0 p n 2 d 47, 6 6 2 24 333, 6 mm Kiểm tra tính ổn định của lò xo: 333, 6 2, 31 3
144
o H
D
85
CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THANG MÁY 5.1 Hệ thống điều khiển thang máy:
Hệ thống điều khiển thang máy là toàn bộ các trang thiết bị và linh kiện điện đảm bảo cho thang máy hoạt động theo đúng chức năng yêu cầu và an toàn.
Các khí cụ điều khiển thang máy bao gồm: Các Contactor, role,các bộ chuyển mạch tầng, bộ cắt điện đầu mút và hành trình, các công tắc an toàn…, thiết bị mở máy và khóa chuyền thang máy.
Mạch động lực
Trong thang máy, có hai cơ cấu nâng hạ cabin (motor máy kéo) và cơ cấu đóng mở cửa cabin
Mạch động lực là hệ thống điều khiển các cơ cấu của thang máy dùng để điều khiển đóng mở, đảo chiều động cơ, đóng mở phanh, điều chỉnh tốc độ vô cấp của động cơ trong quá trình mở máy, phanh, dừng tầng chính xác và mở cửa êm dịu.
Mạch điều khiển
Là hệ thống điều khiển thang máy có chức năng lưu và thực hiện tất cả các lệnh đã gọi trước các cửa tầng và trong cabin. Các lệnh được tổ hợp và thực hiện tự động, tuần tự ưu tiên theo chiều (cả lên và xuống).
Mạch tín hiệu
Là hệ thống tín hiệu bằng ánh sáng và âm thanh dùng để báo vị trí của cabin và chiều hoạt động.
- Tín hiệu bằng ánh sáng: Hệ thống đèn tín hiệu (đèn LED kiểu ma trận) dùng để báo số tầng và các mũi tên chỉ chiều hoạt động của cabin.
- Tín hiệu bằng âm thanh: Hệ thống chuông báo dừng tầng, thông báo bằng giọng nói và chuông báo khẩn cấp trong cabin để liên hệ ra bên ngoài khi gặp sự cố
Mạch an toàn
Là hệ thống gồm các công tắc, rơle, công tắc tơ, aptomat, các tiếp điểm để đảm bảo an toàn cho người, hàng hóa và các bộ phận quan trọng của thang máy trong quá trình hoạt động.
- Bảo vệ quá tải, quá nhiệt của động cơ; - Hạn chế quá tải của cabin;
- Kín mạch cửa tầng;
86
- Kiểm soát sức căng cáp của bộ khống chế vượt tốc;
- Khi cửa cabin đóng gặp chướng ngại vật, trong trường này cửa cabin tự động mở ra và sẽ đóng lặp lại;
- Kiểm soát sưc căng đều giữa các dây cáp treo cabin và đối trọng; - Khi cabin vượt quá tốc độ cho chép;
- Khi sự cố về điện nguồn: mất điện, mất pha, đảo pha, mất tiếp địa…
Trong các mạch an toàn đã nêu ở trên, có những mạch được mắc nối tiếp với nhau nên khi có sự cố của bất kỳ mạch nào trong đó thì thang sẽ ngừng hoạt động ngay lập tức:
- Một cửa tầng nào đó không đóng kín, tiếp điểm kín mạch cửa tầng bị hở; - Cáp của bộ không chế vượt tốc bị chùng;
- Một dây cáp lực bị chùng quá mức; - Cabin vượt quá tốc độ cho phép; - Quá tải;
- Quá điện áp;….
Hệ thống chiếu sáng
Hệ thống chiếu sáng trong thang máy gồm: + Chiếu sáng trong cabin:
- Trong điều kiện bình thường, cabin phải được chiếu sáng khi thang máy hoạt động, độ sáng được quy định tiêu chuẩn. Để tiết kiệm điện năng, khi thang máy không hoạt động, đèn chiếu sáng trong cabin tự động tắt khi không có người trong đó và nó được bật sáng khi có lệnh gọi.
- Trong trường hợp mất điện nguồn đột ngột:phải có nguồn chiếu sáng dự phòng bằng acquy hoặc bằng pin để duy trì ánh sáng trong cabin bằng một bóng đèn có công suất 1W trong thời gian tối thiểu 1 giờ được quy định trong tiêu chuẩn. + Chiếu sáng trong buồng đặt máy và buồng puli;
87
5.2 Sơ đồ mạch động lực động cơ máy kéo và động cơ mở cửa tầng.
Hình 5. 1: Sơ đồ mạch động lực 5.3 Mạch điều khiển cửa cabin.
Trong cabin có 2 nút Open và Close dùng để mở và đóng cửa cabin:
- Khi thang đang ở hành trình đóng, người điều khiển muốn mở lại cửa thì nhấn nút Open Rơle OP1,RM1,OP có điện tiếp điểm OP1 bị ngắt điện cung cấp cho mạch,đồng thời RM1 được duy trì bởi cuộn dây RM1. Cửa lại được mở ra và tiếp tục hành trình mở.
- Khi cửa buồng thang đang mở, người điều khiển muốn đóng cửa ngay thì nhấn Close cấp điện cho CL1 tiếp điểm CL1 ngắt điện cung cấp cho mạch mở cửa đồng thời OP1 đóng qua CT2 thường đóng, tiếp điểm CL1 đóng RM2 có điện thì tiếp RM2 đóng duy trì cho CL1, đồng thời Cl có điện, qua tiếp điểm thường đóng OP của công tắc OP mất điện, cửa được đóng lại
- Để đảm bảo an toàn cho hàng hóa và người điều khiển khi cabin đang vận ành cửa không được mở thì trong mạch có bố trí thêm công tắc hành trình CT3. Công tắc này được tác động bởi thanh được lắp dọc theo cửa cabin nhô mép cửa một khỏng 15mm, để đảm bảo khi cửa đóng mà gặp vật cản thì thanh này phải tác động trước. Nó không tác động lên công tắc khi cửa cabin được đóng kín. CT3 bị tác động cấp nguồn cho OP, có liên động tác động và hành trình mở cửa bắt đầu.
88
Hình 5. 2: Mạch điều khiển cửa cabin thang máy 5.4 Các tín hiệu đèn chiếu sáng và tiện nghi trong thang máy
Trong cabin có thiết kế quạt thông gió để đảm bảo cho sự thông thoáng bên trong. Hệ thống đèn chiếu sáng được được bố trí:
- Trong cabin 2 đèn chiếu sáng loại 220v – 40w
- Dọc hố thang được đặt 6 đèn: 220v – 100w, để phục vụ cho công việc bảo trì bảo dưỡng và sửa chữa.
89
Hình 5. 3: Mạch đèn tín hiệu và chiếu sáng 5.4 Mạch gọi tầng và chuyển đổi tầng.
Khi vận hành điều khiển hoạt động cua thang máy thì ở vị trí của các tầng và trong cabin các nút điều khiển được bố trí ở các vị trí như sau:
- Tại cửa tầng ở mỗi cửa tầng thang máy từ tầng G đến tầng 5, mỗi tầng đều có nút gọi tầng GT ( GGT 5GT ). Khi thực hiện được lệnh điều khiển bằng nút gọi tầng thì tất cả các cửa tầng phải đóng kín khi các điều kiên liên động đã đầy đủ. Người vận hành chỉ cần nhấn nút gọi tầng cần gọi thì sẽ có lệnh điều khiển buồng thang đến đúng vị trí sàn tầng yêu cầu
- Trong cabin có 6 nút chuyển đổi buồng thang đến các tầng, trên bảnn điều khiển có các nút ( GĐT 5 ĐT ). Khi các điều kiện liên động đầy đủ thì người sử dụng chỉ cần nhấn vào nút ĐT của tầng cần đến sẽ có lệnh điều khiển buồng thang đến vị trí mong muốn.
90
Hình 5. 4: Mạch gọi tầng ở ngoài và trong cabin
- Mạch điều khiển các bộ phận như thắng cơ khí
- Hệ thống mạch an toàn cho thang máy, như các tiếp điểm cửa tầng doorlock khi chưa đóng hết thù mạch động lực không hoạt động.
- Hệ thống dừng đúng tầng
- Hệ thông mạch cứu hộ ELD khi trường hợp mất điện đột ngột.
5.5 Bộ điều khiển logic khả trình (PLC) Thuyết minh sơ đồ: Thuyết minh sơ đồ:
+ Start – bắt đầu quá trình chuẩn bị khởi động, đọc vị trí của buồng thang, tức là buồng thang đang đứng ở vị trí một tầng nào đó được hiển thị trên mỗi tầng để khác có thể nhận biết buồng thang đi lên hay đi xuống hoặc đang đứng tại một tầng đang hiển thị. Vị trí 1 tương ứng với buồng thang đang ở tầng 1
Vị trí 2 tương ứng với buồng thang đang ở tầng 2. Vị trí n tương ứng với buồng thang đang ở tầng n
91
92
Hình 5. 6: Chương trình con
Đọc lệnh:
+ Lệnh chính đó là các lệnh mà khách gọi buồng thang đi lên hoặc đi xuống.
+ Lệnh lưu: Lưu tất cả các lệnh nằm ngoài không cho phép quá giang so với lệnh chính, đồng thời lưu lại tất cả các lệnh không cùng hành trình chính, sau khi thực hiện xong các lệnh chính, thang máy sẽ quay lại thực hiện các lệnh lưu.
+ Bộ so sánh lệnh thực hiện so sánh lệnh đọc vị trí buồng thang hiện tại so với lệnh đọc vào, các khác với vị trí buồng thang để thực hiện ra lệnh cho buồng thang đi lên hoặc đi xuống hoặc cho phép quá giang. Nếu không sẽ lưu lệnh và thực hiện lệnh chính.
93
+ Lệnh dừng buồng thang được dùng lệnh gọi hoặc dừng khi buồng thang đến đúng bị trí tầng cần đến. Đồng thời lệnh dừng được đọc vào khi các điều kiện an toàn không được thực hiện như: các cửa tầng chưa đóng, cửa buồng thang chưa đóng, tốc độ vượt quá tốc độ giới hạn cho phép hoặc đứt cáp…
Nguyên lý hoạt động của sơ đồ:
+ Khi ấn nút start, chương trình điều khiển thang máy tự động khởi động, khi thang máy đã ở trạng thái sẵn sàng phục vụ thì chương trình tiến hành quét đầu vào xem có lệnh gọi hay không. Lúc này đèn báo sáng hiện thị vị trí, trạng thái buồng thang đang di chuyển lên hay xuống hoặc đang đứng yên ở một trí trí nào đó. Tín hiệu của chương trình làm việc nếu có người ấn nút gọi tầng (GT), Bộ so sánh đưa chương trình làm việc.Nếu vị trí buồng thang trùng với lệnh gọi thì buông thang không di chuyển và tiếp tục chờ lệnh điều khiển buồng thang bằng nút bấm (ĐT), trong trường hợp nếu có lệnh gọi tầng đưa vào chương trình, có sự thay đổi vị trí của buồng thang.Lúc này bộ so sánh lệnh sẽ đưa ra tín hiệu di chuyển buồng thang đi lên hoặc đi xuống.
+ Giả sử buồng thang đang ở tâng 1, khách trong buồng thang muốn lên tầng 5, khách ấn vào 5ĐT, buồng thang sẽ khởi động di chuyển theo hướng đi lên. Trong quá trình buồng thang di chuyển, nếu có lệnh gọi tầng đi lên thì chương trình thực hiện lệnh cho quá giang, nếu gọi đi xuống chương trình thực hiện lệnh lưu.
94
CHƯƠNG 6. LẮP ĐẶT SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG THANG MÁY. Yêu cầu kỹ thuật và cách lắp ráp các cụm:
Lắp ráp thang máy có ý nghĩa rất quan trọng và ảnh hưởng rất lớn đến mức độ an toàn của thang máy trong quá trình làm việc và sử dụng sau này. Chính vì vậy mà việc lắp ráp thang máy cần phải tuân thủ theo đúng yêu cầu kỹ thuật ngay từ khi làm công tác chuẩn bị đến khi lắp ráp cũng như trong quá trình thử và điều chỉnh lần cuối trước khi đưa vào sử dụng.
Lắp ráp thang máy chỉ thực hiện sau khi đã làm xong các công tác chuẩn bị như: xây dựng phòng máy, hố giếng, các thiết bị và phương tiện lắp ráp như giàn giáo, các dụng cụ đo đã hoàn chỉnh.
Lắp ráp thang máy được thực hiện tuần tự theo hai phần chính: Lắp các phần cố định như: ray dẫn hướng, bộ máy kéo.
Lắp các phần di chuyển như: cabin, đối trọng và các thiết bị an toàn, thiết bị điện.
6.1 Trình tự lắp ráp các cụm của thang máy:
6.1.1 Lắp ráp ray dẫn hướng cabin và đối trọng:
Ray dẫn hướng có ảnh hưởng rất lớn đến điều kiện làm việc và mức độ an tòan của thang máy. Nếu dẫn hướng bị lắp lệch hoặc cong vênh sẽ ảnh hưởng đến chuyển động của cabin và đối trọng, gây va đập, ảnh hưởng đến hành khách và làm giảm tuổi thọ của các thiết bị. Do đó khi lắp ráp ray thang máy phải kiểm tra ngay từ đầu, kiểm tra chất lượng ray cũng như vị trí tương quan giữa các phần cố định và các phần di chuyển.
Yêu cầu kỹ thuật khi lắp ráp ray là: các đầu ray tiếp xúc nhau thì độ sai lệch cho phép là không vượt quá 0,2 mm/1m. Độ lệch theo phương thẳng đứng trên suốt chiều dài ray không lớn hơn 10 mm. Khe hở giữa hai đầu ray không được nhỏ hơn 0,25mm và không được lớn hơn 5mm (TCVN 5744-1993).
Trong khi lắp đặt người ta sử dụng dây dọi để kiểm tra độ sai lệch của dẫn hướng và các vị trí lắp đặt ray dẫn hướng.
95
Bộ phận giảm chấn này cũng cần được lắp đặt đúng vị trí. Khi lắp đặt cần chú ý đến các yêu cầu kỹ thuật như sau:
Bộ giảm chấn phải được lắp đặt đồng phẳng với thiết bị dẫn hướng. Tâm của bộ giảm chấn và mặt phẳng qua trục thiết bị dẫn hướng không lệch quá 10mm.
Chiều cao của bộ giảm chấn cho cabin và đối trọng trong cùng một bộ đặt không sai lệch quá 5mm để đảm bảo cho chúng cùng làm việc đồng thời.
Sau khi lắp đặt bộ giảm chấn cần kiểm tra chúng bằng các dụng cụ chuyên dùng.
6.1.3 Lắp ráp bộ tời thang máy:
Bộ tời thang máy được đặt ở phía trên điểm dừng cao nhất (buồng máy) của thang máy. Buồng máy phải được xây dựng thỏa mãn các yêu cầu: đảm bảo thông thoáng, cách nhiệt, cách âm. Kích thước của buồng máy phải đảm bảo chiều cao của nó không thấp hơn 2m, chiều dài và chiều rộng của buồng máy được xác định theo kích thước bộ tời nâng và các thiết bị khac như: tủ điện sao cho có đủ khoãng trống để di chuyển và làm việc dễ dàng.
Khi lắp đặt bộ tời phải đảm bảo độ chính xác, cáp nâng không được lệch ra khỏi rãnh puli vì sẽ ảnh hưởng đến điều kiện làm việc của cơ cấu.
Đối với cơ cấu nâng thì việc lắp ráp puli dẫn hướng và puli dẫn động phải khống chế khoảng sai lệch giữa hai tâm cáp không quá 8mm (TCVN 5744-1993).
6.1.4 Lắp ráp cabin:
Cabin là phần chuyển động của thang máy nên việc lắp đặt nó phải được tiến hành sau khi đã lắp đặt xong các phần cố định. Trình tự lắp cabin được tiến hành như sau:
+ Khung ngang dưới và sàn cabin được đưa vào trong hố thang và được kê cẩn thận.
+ Tiến hành lắp giá đứng và dầm trên (bao gồm cả bộ phận thắng cơ). + Lắp hệ thống treo cabin và cáp nâng.
+ Lắp các thanh giằng hông và canh chỉnh độ nghiêng của sàn cabin. + Lắp vỏ bao che và nóc cabin.
96
6.1.5 Lắp ráp cửa tầng:
Việc lắp ráp cửa tầng được tiến hành sau khi đã lắp cabin.