Thuyet minhtm26 a_ck_wzgnema_20130314103930_4

MUÏC LUÏC
MUÏC LUÏC..........................................................................................................i
Chöông 1: ÑÒNH NGHÓA VAØ PHAÂN LOAÏI THANG MAÙY........................1
1.1Toång quan veà thang maùy:....................................................................1
1.2Phaân loaïi thang maùy: ...........................................................................4
1.2.1 Phaân loaïi thang maùy theo coâng duïng:.......................................4
1.2.2 Phaân loaïi thang maùy theo phöông phaùp daãn ñoäng:................4
1.2.3Theo vò trí ñaët boä tôøi:....................................................................7
1.2.4Theo heä thoáng vaän haønh:............................................................7
1.2.5Theo caùc thoâng soá cô baûn:..........................................................8
1.2.6Theo keát caáu caùc cuïm cô baûn:...................................................8
1.2.7Theo vò trí cuûa cabin vaø ñoái troïng gieáng thang:......................12
1.2.8Theo quyõ ñaïo di chuyeån cuûa cabin:...........................................12
1.3 Löïa choïn phöông aùn thieát keá:........................................................13
1.1Ñaëc tính kyõ thuaät cuûa thang maùy:..............................................13
1.2Phaân tích caùc phöông aùn vaø choïn löïa phöông aùn thieát keá:..13
Chöông 2: KEÁT CAÁU CABIN VAØ ÑOÁI TROÏNG............................17
A - CABIN.....................................................................................................17
2.1Keát caáu cabin:......................................................................................17
2.1.1Keát caáu cabin:...............................................................................17
2.1.2Xaùc ñònh kích thöôùc cabin::..........................................................18
2.2Tính khoái löôïng khung cabin:................................................................19
2.3Caùc tröôøng hôïp chòu löïc khung cabin:..............................................23
2.3.1Nguyeân taéc chung veà tính beàn thang maùy:.............................23
2.3.2Caùc tröôøng hôïp tính toaùn:..........................................................24
2.3.3Tính beàn cabin:...............................................................................26
2.4Kieåm tra beàn:.......................................................................................31
B- TÍNH BEÀN CABIN THANG MAÙY BAÈNG SAP2000...........................33
3.1Moâ hình kieåm tra khung cabin:............................................................33
3.2Caùc tröôøng hôïp tính toaùn:.................................................................35
i

3.2.1Tröôøng hôïp chòu taûi danh nghóa: ...............................................35
3.2.2Tröôøng hôïp khi cabin taäp keát leân boä haõm baûo hieåm vaø
giaûm chaán:.............................................................................................38
3.2.3Khi khaùm nghieäm kyõ thuaät:........................................................44
3.3Kieåm beàn:.............................................................................................48
C –ÑOÁI TROÏNG:........................................................................................50
2.1Caáu taïo chung:.....................................................................................52
2.2Soá taám ñoái troïng:..............................................................................52
Chöông 3 : BOÄ TÔØI THANG MAÙY..........................................................54
3.1Tính vaø choïn caùp theùp :....................................................................56
3.2Tính puly daãn ñoäng vaø puly daãn höôùng:........................................58
3.2.1Puly daãn ñoäng: .............................................................................58
3.2.2Puly daãn höôùng:............................................................................58
3.2.3Hình daïng raõnh puly:......................................................................59
3.3Kieåm tra ñieàu kieän baùm cuûa caùp treân puly:................................61
3.3.1Laøm vieäc vôùi taûi danh nghóa:....................................................61
3.3.2Laøm vieäc vôùi taûi thöû:................................................................64
3.3.3Laøm vieäc khoâng taûi:...................................................................65
3.4Tính coâng suaát ñoäng cô:....................................................................66
3.4.1Yeâu caàu ñoäng cô trang bò cho thang maùy:...............................66
3.4.2Coâng suaát ñoäng cô:.....................................................................67
3.4.3Boä tôøi:............................................................................................68
Chöông 4: HEÄ THOÁNG TREO CABIN VAØ ÑOÁI TROÏNG.......................72
4.1Nguyeân lyù hoaït ñoäng:........................................................................73
4.2Tính toaùn heä thoáng treo:....................................................................73
4.2.1Thanh keùo:......................................................................................73
4.2.2Loø xo:..............................................................................................74
Chöông 5: BOÄ GIAÛM CHAÁN....................................................................77
5.1 Löïc taùc duïng leân boä giaûm chaán:..................................................78
5.2 Tính toaùn boä giaûm chaán loø xo:......................................................79
ii

Chöông 6: BOÄ HAÕM BAÛO HIEÅM VAØ BOÄ HAÏN CHEÁ TOÁC ÑOÄ...81
6.1Boä haõm baûo hieåm:...........................................................................81
6.1.1Caáu taïo:..........................................................................................82
6.1.2Nguyeân lyù hoaït ñoäng:.................................................................82
6.1.3Tính toaùn thieát bò keïp:.................................................................83
6.1.4Kích thöôùc neâm: ...........................................................................88
6.2 Boä haïn cheá toác ñoä:.........................................................................89
6.2.1Sô ñoàcaáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng:...............................90
6.2.2Caùp cuûa cô caáu khoáng cheá toác ñoä:......................................91
6.2.3Puly :.................................................................................................92
6.2.4Löïc neùn caàn thieát cuûa loø xo vaø loø xo giöõ quaû vaêng:.....92
6.2.5Loø xo giöõ quaû vaêng:..................................................................94
6.3Khoái löôïng ñoái troïng caêng caùp cuûa puly caêng caùp:..................96
Chöông 7: DAÃN HÖÔÙNG CABIN VAØ ÑOÁI TROÏNG..............................98
7.1Daãn höôùng cabin:.................................................................................98
7.2Tính toaùn ray daãn höôùng.................................................................101
7.2.1 Caùc löïc taùc duïng leân daãn höôùng:.......................................102
7.2.2Tính toaùn öùng suaát nhieät phuï ñöôïc gaây ra do söï keïp cöùng
caùc daãn höôùng:..................................................................................105
7.2.3 Ñoä maûnh cuûa daãn höôùng:....................................................106
Chöông 8: CÔ CAÁU ÑOÙNG MÔÛ CÖÛA CABIN.....................................107
8.1 Caáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng:..............................................107
8.1.1Caáu taïo:........................................................................................107
8.1.2Nguyeân lyù hoaït ñoäng:...............................................................108
8.2 Tính toaùn boä phaän daãn ñoäng cöûa:.............................................108
Chöông 9: HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN THANG MAÙY.........................111
9.1Heä thoáng ñieàu khieån thang maùy:..................................................111
9.1.1Phaân loaïi theovò trí caùc nuùt ñieàu khieån:...............................111
9.1.2Phaân loaïi theo nguyeân taéc ñieàu khieån: ................................111
iii

9.1.3Phaân loaïi theo heä thoáng truyeàn ñoäng vaø ñieàu khieån thang
maùy:......................................................................................................112
9.2Heä thoáng ñieän:.................................................................................114
9.3Heä thoáng ñieàu khieån cho thang maùy thieát keá:..........................115
9.3.1Löu ñoà:..........................................................................................115
9.3.2Thieát bò:........................................................................................117
9.3.3Sô ñoà ñieän:..................................................................................119
9.3.4Nguyeân lyù hoaït ñoäng:...............................................................119
Chöông 10: LAÉP ÑAËT, SÖÛ DUÏNG VAØ BAÛO DÖÔÕNG ...................121
THANG MAÙY...............................................................................................121
10.1 Yeâu caàu kyõ thuaät vaø caùch laép raùp caùc cuïm:.....................121
10.2Trình töï laép raùp caùc cuïm cuûa thang maùy:................................122
10.2.1Laép raùp ray daãn höôùng cabin vaø ñoái troïng:......................122
10.2.2Laép raùp thieát bò giaûm va ñaäp cabin vaø doái troïng:...........123
10.2.3Laép raùp boä tôøi thang maùy:...................................................123
10.2.4Laép raùp cabin:...........................................................................124
10.2.5Laép raùp cöûa taàng:..................................................................124
10.3 Thöû vaø ñieàu chænh:......................................................................125
10.3.1Thöû khoâng taûi:.........................................................................125
10.3.2Thöû taûi tónh:..............................................................................126
10.3.3Thöû taûi ñoäng:...........................................................................126
10.4 An toaøn khi laép ñaët:.......................................................................126
10.5 Söû duïng vaø baûo döôõng thang maùy:.........................................127
KEÁT LUAÄN ...........................................................................................128
TAØI LIEÄU THAM KHAÛO........................................................................129
....................................................................................................................129
PHUÏ LUÏC.................................................................................................131
iv

Chöông 1 Toång quan veà thang maùy
Chöông 1: ÑÒNH NGHÓA VAØ PHAÂN LOAÏI THANG
MAÙY
1.1 Toång quan veà thang maùy:
a) b)
Hình 1.1: Hình veõ thang maùy
1

Thang maùy laø moät thieát bò naâng phuïc vuï nhöõng taàng xaùc ñònh
coù cabin vôùi kích thöôùc vaø keát caáu phuø hôïp ñeå chôû ngöôøi vaø
chôû haøng, di chuyeån theo caùc ray thaúng ñöùng hoaëc nghieâng khoâng
quaù 15
0
so vôùi phöông thaúng ñöùng.
Caùc boä phaän chính cuûa thang maùy laø:
- Cabin trong ñoù chöùa ngöôøi hoaëc haøng hoùa. Cabin chuyeån
ñoäng treân caùc daãn höôùng thaúng ñöùng nhôø coù caùc boä guoác tröôït
laép chaët vaøo cabin.
- Caùp naâng treân ñoù coù treo cabin ñöôïc quaán vaøo tang hoaëc
vaét qua puli daãn caùp cuûa boä tôøi naâng. Khi duøng puli daãn caùp thì
söï naâng cabin laø do löïc ma saùt giöõa caùp vaø vaønh puli daãn caùp.
Troïng löôïng cuûa cabin vaø moät phaàn troïng löôïng vaät naâng ñöôïc caân
baèng bôûi ñoái troïng treo treân caùc daây caùp ñi ra töø puli daãn caùp
hoaëc töø tang (khi boä tôøi coù tang quaán caùp).
- Ñeå an toaøn, cabin ñöôïc laép trong gieáng thang. Phaàn treân cuûa
gieáng thang thöôøng boá trí buoàng maùy. Trong buoàng maùy coù laép boä
tôøi vaø caùc khí cuï ñieàu khieån chính (tuû phaân phoái, traïm töø, boä haïn
cheá toác ñoä…) Phaàn döôùi cuûa gieáng thang coù boá trí caùc boä giaûm
chaán cabin vaø giaûm chaán ñoái troïng ñeå cabin taäp keát treân ñoù trong
tröôøng hôïp cabin di chuyeån quaù vò trí laøm vieäc cuoái cuøng (khi cabin
ôû vò trí giôùi haïn treân cuøng thì ñoái troïng taäp keát treân giaûm chaán).
ÔÛ phaàn treân cuøng vaø döôùi cuøng cuûa gieáng thang coù laép caùc boä
haïn cheá haønh trình ñeå haïn cheá haønh trình laøm vieäc
cuûa cabin.
2

- Ñeå traùnh rôi cabin khi bò ñöùt caùp hoaëc khi bò hoûng cô caáu
naâng, treân cabin coù laép boä haõm baûo hieåm. Trong tröôøng hôïp naøy
thì thieát bò keïp cuûa noù seõ keïp vaøo caùc daãn höôùng vaø giöõ chaët
cabin. Ña soá tröôøng hôïp thì caùc boä haõm baûo hieåm ñöôïc daãn ñoäng
töø moät caùp phuï, caùp naøy vaét qua puli cuûa boä haïn cheá toác ñoä
kieåu ly taâm. Khi toác ñoä cabin taêng cao hôn giôùi haïn nhaát ñònh thì boä
haïn cheá toác ñoä seõ phanh puli vaø laøm döøng caùp phuï.
Vieäc môû maùy thang maùy ñöôïc tieán haønh baèng caùch aán leân
tay ñoøn cuûa khí cuï ñieàu khieån laép trong cabin (ôû thang maùy ñieàu
khieån baèng tay ñoøn) hoaëc baèng caùch aán leân nuùt aán cuûa taàng
töông öùng (ôû thang maùy ñieàu khieån baèng nuùt aán). Trong söï ñieàu
khieån baèng tay ñoøn thì vieäc döøng cabin ôû 1 taàng nhaát ñònh ñöôïc
tieán haønh do ngöôøi ñieàu khieån thang maùy, coøn ñieàu khieån baèng
nuùt aán thì vieäc döøng cabin ñöôïc tieán haønh töï ñoäng. Trong caû hai
heä thoáng ñeàu coù trang bò theâm nhöõng thieát bò phuï ñeå döøng ñoäng
cô khi gaëp phaûi söï coá hoaëc khi coù khaû naêng bò maát an toaøn trong
söû duïng thang maùy (khi cöûa cabin vaø cöûa taàng ñang môû, cabin ñang
ñöôïc giöõ bôûi boä haõm
baûo hieåm…)
3

1.2 Phaân loaïi thang maùy:
Thang maùy ñöôïc phaân loaïi theo caùc nguyeân taéc vaø ñaëc ñieåm
sau:
1.2.1 Phaân loaïi thang maùy theo coâng duïng:
Theo tieâu chuaån Vieät nam TCVN: 5744-1993 tuøy thuoäc vaøo coâng
duïng caùc thang maùy ñöôïc phaân thaønh 5 loaïi sau:
- Loaïi 1: Thang maùy thieát keá cho vieäc chuyeân chôû ngöôøi.
- Loaïi 2: Thang maùy thieát keá chuû yeáu ñeå chuyeân chôû ngöôøi
nhöng coù tính ñeán haøng hoùa mang keøm theo ngöôøi.
- Loaïi 3: Thang maùy thieát keá chuyeân chôû giöôøng (baêng ca)
duøng trong caùc beänh vieän.
- Loaïi 4: Thang maùy thieát keá chuû yeáu ñeå chuyeân chôû haøng
hoùa nhöng thöôøng coù ngöôøi ñi keøm theo.
- Loaïi 5: Thang maùy ñieàu khieån ngoaøi cabin chæ duøng ñeå
chuyeân chôû haøng, loaïi naøy khi thieát keá cabin phaûi
khoáng cheá kích thöôùc ñeå ngöôøi khoâng theå vaøo ñöôïc.
1.2.2 Phaân loaïi thang maùy theo phöông phaùp daãn ñoäng:
4

a) b)
Hình 1.2: Thang maùy daãn ñoäng ñieän coù boä
tôøi ñaët phía döôùi.
a) Caùp treo tröïc tieáp vaøo cabin gieáng thang
b) Caùp voøng qua ñaùy cabin
a/ Thang maùy daãn ñoäng ñieän:
Loaïi naøy daãn ñoäng cabin leân xuoáng nhôø ñoäng cô ñieän truyeàn
qua hoäp giaûm toác tôùi puly ma saùt hoaëc tang cuoán caùp. Chính nhôø
cabin ñöôïc treo baèng caùp maø haønh trình leân xuoáng cuûa noù khoâng
bò haïn cheá.
b/ Daãn ñoâng nhôø xi lanh thuûy löïc:
5

a) b)
Hình 1.3: Hình veõ thang maùy daãn ñoäng baèng xi
lanh thuûy löïc
Ñaëc ñieåm cuûa thang maùy naøy laø cabin ñöôïc ñaåy töø döôùi leân
nhôø pittoâng- xylanh thuûy löïc neân haønh trình bò haïn cheá. Hieän nay
thang maùy thuûy löïc vôùi haønh trình toái ña laø khoaûng 18m, vì vaäy
khoâng theå trang bò cho caùc coâng trình cao taàng, maëc duø keát caáu
ñôn giaûn, tieát dieän gieáng thang nhoû hôn khi coù cuøng taûi troïng so vôùi
daãn ñoäng caùp, chuyeån ñoäng eâm , an toaøn, giaûm ñöôïc chieàu cao
toång theå cuûa coâng trình khi coù cuøng soá taàng phuïc vuï, vì buoàng
maùy ñaët ôû taàng treät.
c/ Daãn ñoäng nhôø vis-ñai oác:
Caùc truïc vít ñöôïc söû duïng tröôùc ñaây trong caùc thang naâng ôû
xöôûng maùy laø nhôø coù truyeàn ñoâng cô khí, do giaù thaønh cao vaø
hieäu suaát thaáp neân trong caùc thang naâng hieän nay chuùng raát ít
ñöôïc söû duïng. Chæ söû duïng chuû yeáu khi chieàu cao naâng khoâng lôùn
(chaúng haïn nhö caùc thang naâng toa xe löûa)
6

Hình 1.4: Sô ñoà thang maùy daãn ñoäng baèng
vis-ñai oác.
d/ Daãn ñoäng nhôø khí neùn
1.2.3 Theo vò trí ñaët boä tôøi:
Ñoái vôùi thang maùy ñieän: thang maùy coù boä tôøi keùo ñaët phía
treân gieáng thang (hình 1.1 a, 1.1 b), ñaët phía döôùi gieáng thang (hình
1.2a, 1.2b).
Ñoái vôùi thang maùy daãn ñoäng cabin leân xuoáng baèng baùnh raêng
thanh raêng thì boä tôøi daãn ñoäng ñaët ngay treân noùc cabin.
Ñoái vôùi thang maùy thuûy löïc buoàng maùy ñaët taïi taàng treät (hình
1.3a, 1.3b)
1.2.4 Theo heä thoáng vaän haønh:
a/ Theo möùc ñoä töï ñoäng:
- Loaïi nöûa töï ñoäng
- Loaïi töï ñoäng
b/ Theo toå hôïp ñieàu khieån:
- Ñieàu khieån ñôn
- Ñieàu khieån keùp
- Ñieàu khieån theo nhoùm
c/ Theo vò trí ñieàu khieån:
- Ñieàu khieån trong cabin
- Ñieàu khieån ngoaøi cabin
7

- Ñieàu khieån caû trong vaø ngoaøi cabin
1.2.5 Theo caùc thoâng soá cô baûn:
a/ Theo toác ñoä di chuyeån cuûa cabin:
- Loaïi toác ñoä thaáp v < 1 m/s
- Loaïi toác ñoä trung bình v = 1 ÷ 2,5 m/s
- Loaïi toác ñoä cao v = 2,5 ÷ 4 m/s
- Loaïi toác ñoä raát cao v > 4 m/s
b/ Theo khoái löôïng vaän chuyeån cuûa cabin:
- Loaïi nhoû Q < 500 kg
- Loaïi trung bình Q = 500 ÷ 1000 kg
- Loaïi lôùn Q =1000 ÷ 1600 kg
- Loaïi raát lôùn Q > 1600 kg
1.2.6 Theo keát caáu caùc cuïm cô baûn:
a/ Theo keát caáu cuûa boä tôøi keùo:
- Boä tôøi keùo coù hoäp giaûm toác
a) b)
8

Hình 1.5: Boä tôøi
a) Coù hoäp giaûm toác b) Khoâng
coù hoäp giaûm toác
- Boä tôøi keùo khoâng coù hoäp giaûm toác: thöôøng duøng cho caùc
loaïi thang maùy coù toác ñoä cao (v > 2,5 m/s).
- Boä tôøi keùo söû duïng ñoäng cô moät toác ñoä, hai toác ñoä, ñoäng
cô ñieàu chænh voâ caáp, ñoäng cô caûm öùng tuyeán tính (LIM – linear
Induction Motor ).
- Boä tôøi keùo coù puly ma saùt hoaëc tang cuoán caùp ñeå daãn
ñoäng cho cabin leân xuoáng.
+ Loaïi coù puly ma saùt (hình 1.1 a, b) khi puly quay keùo theo caùp
chuyeån ñoäng laø nhôø ma saùt sinh ra giöõa raõnh ma saùt puly vaø caùp.
Loaïi naøy ñeàu phaûi coù ñoái troïng.
+ Loaïi coù tang cuoán caùp, khi tang cuoán caùp hoaëc nhaû caùp
keùo theo cabin leân hoaëc xuoáng. Loaïi naøy coù hoaëc khoâng coù ñoái
troïng.
b/ Theo heä thoáng caân baèng:
- Coù ñoái troïng (hình 1.1a, 1.1 b)
- Khoâng coù ñoái troïng
- Coù caùp hoaëc xích caân baèng duøng cho nhöõng thang maùy coù
haønh trình lôùn.
- Khoâng coù xích hoaëc caùp caân baèng.
c/ Theo caùch treo cabin vaø ñoái troïng:
- Treo tröïc tieáp vaøo daàm treân cuûa cabin ( hình 1.1 b)
9

- Coù palaêng caùp (thoâng qua caùc puly trung gian) vaøo daàm treân
cuûa cabin ( hình 1.2 a, 1.2 b).
- Ñaåy töø phía döôùi ñaùy cabin leân thoâng qua puly trung gian.
d/ Theo heä thoáng cöûa cabin:
- Phöông phaùp ñoùng môû cöûa cabin
+ Ñoùng môû baèng tay. Khi cabin döøng ñuùng taàng thì phaûi coù
ngöôøi ôû trong hoaëc ôû ngoaøi cöûa taàng môû vaø ñoùng cöûa cabin vaø
cöûa taàng.
+ Ñoùng môû nöûa töï ñoäng (baùn töï ñoäng). Khi cabin döøng ñuùng
taàng thì cöûa cabin vaø cöûa taàng töï ñoäng môû, khi ñoùng phaûi duøng
baèng tay hoaëc ngöôïc laïi.
Caû hai loaïi naøy duøng cho caùc thang maùy chôû haøng coù ngöôøi
ñi keøm, thang chôû haøng khoâng coù ngöôøi ñi keøm hoaëc thang maùy
duøng cho nhaø rieâng.
+ Ñoùng môû cöûa töï ñoäng. Khi cabin duøng ñuùng taàng thì cöûa
cabin vaø cöûa taàng töï ñoäng môû vaø ñoùng nhôø moät cô caáu ñaët ôû
cöûa cabin. Thôøi gian vaø toác ñoä ñoùng, môû ñieàu chænh ñöôïc.
- Theo keát caáu cöûa cabin:
+ Caùnh cöûa daïng cöûa xeáp luøa veà moät phía hoaëc hai phía.
+ Caùnh cöûa daïng taám (panen) ñoùng, môû baûn leà moät caùnh
hoaëc hai caùnh.
10

Hai loaïi cöûa naøy thöôøng duøng cho thang maùy chôû haøng coù
ngöôøi ñi keøm hoaëc khoâng coù ngöôøi ñi keøm. Hoaëc thang maùy duøng
cho nhaø rieâng.
+ Caùnh cöûa daïng taám (panen), hai caùnh môû chính giöõa luøa veà
hai phía. Ñoái vôùi thang maùy coù taûi troïng lôùn, cabin roäng, cöûa cabin
coù boán caùnh môû chính giöõa luøa veà hai phía (moãi beân hai caùnh).
Loaïi naøy thöôøng duøng cho thang maùy coù ñoái troïng ñaët ôû phía sau
cabin.
+ Caùnh cöûa daïng taám (panen), hai hoaëc ba caùnh môû moät beân,
luøa veà moät phía. Loaïi naøy thöôøng duøng cho thang maùy coù ñoái
troïng ñaët beân caïnh cabin (thang maùy chôû beänh nhaân).
+ Caùnh cöûa daïng taám (panen), hai caùnh môû luøa veà hai phía
treân vaø döôùi (thang maùy chôû thöùc aên).
+ Caùnh cöûa daïng taám (panen), hai hoaëc ba caùnh môû luøa veà
moät phía treân. Loaïi naøy thöôøng duøng cho thang maùy chôû oâtoâ vaø
thang maùy chôû haøng.
- Theo soá cöûa cabin:
+ Thang maùy coù moät cöûa.
+ Hai cöûa ñoái xöùng nhau.
+ Hai cöûa vuoâng goùc vôùi nhau.
- Theo loaïi boä haõm an toaøn cabin:
+ Haõm töùc thôøi, loaïi naøy thöôøng duøng cho thang maùy coù toác
ñoä thaáp ñeán 45 m/ph.
11

+ Haõm eâm, loaïi naøy thöôøng duøng cho thang maùy coù toác ñoä
lôùn hôn 45 m/ph vaø thang maùy chôû beänh nhaân.
1.2.7 Theo vò trí cuûa cabin vaø ñoái troïng gieáng thang:
- Ñoái troïng boá trí phía sau (hình 1.5 a)
- Ñoái troïng boá trí moät beân (hình 1.5 b)
Trong moät soá tröôøng hôïp ñoái troïng coù theå boá trí ôû moät vò trí
khaùc maø khoâng duøng chung gieáng thang vôùi cabin.
a) b)
Hình 1.6: Maët caét ngang gieáng thang
a) Gieáng thang coù ñoái troïng boá trí phía sau
b) Gieáng thang coù ñoái troïng boá trí moät
beân
1.2.8 Theo quyõ ñaïo di chuyeån cuûa cabin:
- Thang maùy thaúng ñöùng laø loaïi thang maùy coù cabin di chuyeån
theo phöông thaúng ñöùng, haàu heát caùc loaïi thang maùy ñang söû duïng
thuoäc loaïi naøy.
- Thang maùy nghieâng, laø loaïi thang maùy coù cabin di chuyeån
nghieâng moät goùc so vôùi phöông thaúng ñöùng.
12

- Thang maùy zigzag, laø loaïi thang maùy coù cabin di chuyeån theo
phöông zigzag.
1.3 Löïa choïn phöông aùn thieát keá:
1.1 Ñaëc tính kyõ thuaät cuûa thang maùy:
Thang maùy ñöôïc thieát keá trong luaän vaên coù caùc ñaëc tính kyõ
thuaät sau:
- Loaïi thang :chôû haøng coù ngöôøi aùp taûi.
- Taûi troïng :500 kg
- Toác ñoä :0,63 m/ph
- Soá ñieåm döøng :4
1.2 Phaân tích caùc phöông aùn vaø choïn löïa phöông aùn thieát keá:
a/ Daãn ñoäng baèng xilanh thuûy löïc:
Thöôøng ñöôïc söû duïng tröôùc ñaây trong caùc thang maùy chôû
ngöôøi vôùi ñoä cao naâng leân ñeán 3-4 taàng. Loaïi naøy hieän nay ít ñöôïc
söû duïng vì coù nhieàu nhöôïc ñieåm nhö giaù thaønh cao do caùc xi lanh
thuyû löïc caàn phaûi ñöôïc cheá taïo vôùi ñoä chính xaùc raát cao, vaø do xi
lanh thuûy löïc trong thang maùy laøm vieäc vôùi aùp suaát raát cao neân
deã bò roø ræ daàu vaø ñoøi hoûi caàn phaûi baûo döôõng thöôøng xuyeân.
Thang maùy ñöôïc daãn ñoäng nhôø xi lanh thuûy löïc chæ coøn ñöôïc söû
duïng trong moät soá thang naâng chuyeân duøng
côõ nhoû.
b/ Daãn ñoäng baèng caùp:
Coù hai loaïi: duøng tang cuoán caùp vaø puly daãn caùp
13

- Tang cuoán caùp: nhöôïc ñieåm chính cuûa boä tôøi duøng tang cuoán
caùp laø kích thöôùc tang lôùn ít phuø hôïp vôùi chieàu cao naâng lôùn vaø
thöôøng bò ñöùt caùp naâng trong tröôøng hôïp caùc boä ngaét haønh trình
bò hoûng cabin ñi ra khoûi vò trí giôùi haïn treân cuøng vaø ñaäp vaøo traàn
gieáng thang. Hieän nay ñöôïc duøng raát haïn cheá vaø chæ duøng cho
thang maùy chôû haøng coù chieàu cao naâng khoâng lôùn vaø taûi troïng
naâng lôùn. Tuy nhieân, vì moät lyù do naøo ñoù maø khoâng theå söû duïng
ñoái troïng trong heä thoáng truyeàn – daãn ñoäng thang maùy thì vieäc söû
duïng boä tôøi keùo duøng tang cuoán caùp laø taát yeáu.
- Puly daãn caùp :boä tôøi coù puly daãn caùp raát chaéc chaén. Kích
thöôùt cuûa noù thöïc teá khoâng phuï thuoäc vaøo chieàu cao naâng. Trong
nhieàu tröôøng hôïp, puly daãn caùp coù theå laép coângxoân treân truïc ra
cuûa hoäp giaûm toác neân deã daøng thaùo laép, toán ít coâng söùc khi
caàn thaùo laép caùc puly bò moøn.
Boä tôøi coù puly daãn caùp coù theå ñaët ôû treân hoaëc ôû döôùi.
+ Boä tôøi ñaët ôû phía döôùi: giaûm ñöôïc tieáng oàn phaùt sinh khi
thang maùy laøm vieäc. Nhöng sô ñoà naøy seõ laøm taêng taûi troïng taùc
duïng leân gieáng thang cuõng nhö laøm taêng chieàu daøi caùp naâng vaø
laøm taêng soá ñieåm uoán cuûa caùp, laøm cho caùp mau bò moøn. Do ñoù
kieåu boá trí boä tôøi nhö theá naøy chæ söû duïng trong nhöõng tröôøng
hôïp khi maø buoàng maùy khoâng theå boá trí ñöôïc ôû phía treân gieáng
thang vaø khi coù yeâu caàu cao veà caàn giaûm ñoä oàn khi thang maùy
laøm vieäc.
14

+ Boä tôøi ñaët ôû treân: Khaéc phuïc ñöôïc nhöõng nhöôïc ñieåm cuûa
loaïi thang maø buoàng maùy ñaët ôû phía döôùi nhö: taûi troïng taùc duïng
leân toaø nhaø nhoû hôn, chieàu daøi caùp ngaén hôn, soá puly ít hôn, do
ñoù laøm taêng hieäu suaát truyeàn ñoäng vaø laøm giaûm bôùt chi phí, vì
vaäy tröø caùc tröôøng hôïp ñaëc bieät thì haàu heát caùc thang maùy ñeàu
coù buoàng maùy ñaët ôû phía treân ñænh gieáng thang.
a) b) c) d)
Hình 1.7: Boä tôøi ñaët phía treân
Vôùi thang maùy coù boä tôøi ñaët ôû treân thì coù moät soá kieåu
maéc caùp nhö (hình 1.7 a, 1.7 b, 1.7 c, 1.7 d)
15
a) b)
Hình 1.6: Boä tôøi ñaët phía döôùi

Sô ñoà 1.7c laø sô ñoà maéc caùp ñôn giaûn nhaát nhöng khi kích thöôùt
cabin lôùn thì khoù coù theå boá trí theo daïng naøy, ñeå khaéc phuïc ta söû
duïng sô ñoà 1.6d khi caàn gia taêng khoaûng caùch giöõa cabin vaø ñoái
troïng.
Sô ñoà 1.6e laø sô ñoà maéc caùp duøng cho caùc thang maùy coù taûi
troïng naâng lôùn vì trong sô ñoà naøy caû cabin vaø ñoái troïng ñeàu ñöôïc
treo treân hai nhaùnh caùp do ñoù ta seõ ñöôïc lôïi veà löïc, seõ giaûm ñöôïc
taûi troïng taùc duïng leân boä tôøi cuûa thang maùy.
Sô ñoà 1.6f laø sô ñoà duøng cho caùc thang maùy coù ñoä cao naâng
treân 40-50 meùt vì ôû ñoä cao naâng lôùn nhö vaäy thì troïng löôïng cuûa
caùp naâng chieám moät phaàn ñaùng keå taûi troïng chung taùc duïng leân
thang maùy do ñoù caàn coù theâm caùp caân baèng ñeå troïng löôïng cuûa
chuùng seõ caân baèng vôùi troïng löôïng caùc caùp treo cabin vaø treo ñoái
troïng.
Döïa vaøo vieäc phaân tích öu nhöôïc ñieåm cuûa caùc loaïi daãn ñoäng
thang maùy treân, ñoái vôùi thang maùy trong luaän vaên naøy ta neân söû
duïng boä tôøi coù puly cuoán caùp, ñaët ôû ñænh gieáng thang . Taûi troïng
Q = 500 kg khoâng lôùn laém neân söû duïng sô ñoà maéc caùp 1.7b laø
thích hôïp.
16

Chöông 2: KEÁT CAÁU CABIN VAØ ÑOÁI
TROÏNG
A - CABIN
2.1 Keát caáu cabin:
2.1.1 Keát caáu cabin:
Cabin laø boä phaän mang taûi cuûa thang maùy, cabin phaûi coù keát
caáu sao cho coù theå thaùo rôøi noù ra thaønh töøng boä phaän ñeå coù
theå laép ñaët noù vaøo trong gieáng thang. Theo caáu taïo cabin goàm hai
phaàn: keát caáu chòu löïc (khung cabin) vaø caùc vaùch che taïo thaønh
buoàng cabin.
Hình 2.1 : Khung cabin
1. Khung ñöùng 2. Khung ngang 3. Neâm 4. Guoác tröôït
5. Heä thoáng treo 6. Keïp caùp 7. Heä thoáng tay ñoøn 8. Thanh
giaèng
17

Khung cabin bao goàm khung ñöùng 1 vaø khung ngang 2 lieân keát
vôùi nhau baèng buloâng. Khung ñöùng 1 ñöôïc taïo thaønh töø hai thanh
ñöùng cheá taïo baèng theùp goùc ñeàu caïnh vaø daàm treân, daàm döôùi
cheá taïo baèng theùp daäp hình chöõ U. Khung ngang 2 ñöôïc cheá taïo
baèng theùp goùc ñeàu caïnh, treân ñoù coù laép saøn cabin. Daàm treân
cuûa khung ñöùng lieân keát vôùi heä thoáng treo cabin 5, ñaûm baûo cho
caùc caùp treo cabin coù ñoä caêng nhö nhau. Cabin coù kích thöôùc lôùn thì
khung ñöùng vaø khung ngang lieân keát vôùi nhau baèng thanh giaèng 8.
Treân khung cabin coù laép heä thoáng tay ñoøn 7 vaø caùc neâm 3 cuûa
boä haõm baûo hieåm. Heä tay ñoøn 7 lieân heä vôùi caùp cuûa boä haïn
cheá toác ñoä qua boä phaän keïp caùp 6 ñeå taùc ñoäng leân boä haõm
baûo hieåm döøng cabin töïa treân ray daãn höôùng khi toác ñoä haï cabin
vöôït quaù giaù trò cho pheùp.
Taïi ñaàu caùc daàm treân vaø daàm döôùi cuûa khung ñöùng coù laép
caùc guoác tröôït daãn höôùng 4 ñeå ñaûm baûo cho cabin chaïy doïc theo
ray daãn höôùng.
2.1.2 Xaùc ñònh kích thöôùc cabin::
Vieäc xaùc ñònh kích thöôùc cabin phaûi chuù yù ñeán khaû naêng phuïc
vuï, tính kinh teá. Do ñoù kích thöôùc cabin ñöôïc xaùc ñònh döïa vaøo taûi
troïng naâng vaø khaû naêng phuïc vuï. Thang maùy thieát keá trong luaän
vaên naøy duøng ñeå vaän chuyeån haøng hoaù, vôùi taûi troïng khoâng lôùn
Q=500 kg, vaän toác v=0,63m/s, coù ngöôøi aùp taûi (choã cho ngöôøi ñieàu
khieån coù kích thöôùc khoaûng 800500× mm, giöõa cöûa cabin vaø haøng
hoùa caàn chöøa moät loái ñi coù beà roäng gaàn 400 mm) ta choïn thang
maùy coù kích thöôùc : roäng x saâu x cao = 1110 x 1400 x 2200 mm ( thoâng
18

soá kích thöôùc tham khaûo taïi Coâng ty Thang maùy Thieân Nam ). Chieàu
roäng cöûa ra vaøo laø 800 mm vaø môû veà moät phía.
2.2 Tính khoái löôïng khung cabin:
1400
1220
1220
1280
3180
3000
Hình 2.2 : Sô ñoà tính toaùn boä khung cabin
Ñeå tính toaùn beàn cho khung cabin ta choïn sô boä tröôùc kích thöôùc
cuûa caùc thanh theùp, sau doù ta kieåm tra beàn cho khung.
Daàm treân : cheá taïo baèng theùp daäp goàm 2 daàm coù tieát dieän
nhö hình 2.3
19

5
440
260
180
25
90
Hình 2.3 : Tieát dieän daàm treân
Theo hình daïng tieát dieän ta coù:
A = 3900 mm
2
Jx =20142500mm
4
32 2.20142500
223805
180
k n x
x x
J
W W mm
h
= = = =
Vaäy khoái löôïng daàm treân :
G = 3900.1280.7852.10
-9
=39 kg
Daàm döôùi : cheá taïo baèng theùp daäp goàm hai daàm coù tieát dieän
nhö hình 2.4
420
90
5
25
180
26 0
440
Hình 2.4 : Tieát dieän daàm döôùi
20

A =8100 mm
2
Jx = 56087500 mm
4
32 2.56087500
590394
190
k n x
x x
J
W W mm
h
= = = =
Vaäy khoái löôïng daàm döôùi :
G =8100.1280.7852.10
-9
=81 kg
Thanh ñöùng : cheá taïo baèng theùp daäp
2 6 0
5
80
Hình 2.5 : Tieát dieän thanh ñöùng
A =1550 mm
2
Sx =28125 mm
3
yc =18 mm
Jx =972617 mm
4
3
3
972617
16769
58
972617
44210
22
k
x
n
x
W mm
W mm
= =
= =
Vaäy toång khoái löôïng thanh ñöùng :
G =1550.3000.2.7852.10
-9
=73 kg
21

Khung döôùi : cheá taïo baèng theùp daäp. Goàm 4 thanh theùp
U75x75x5 vaø 2 thanh theùp U60x40x5.
5
40
60
5
7 5
75
Hình 2.6 : Tieát dieän caùc thanh khung
döôùi
A1 =725 mm
2
G1 = 725.(1400+1120)..7852.10
-9
=14,8 kg
A1 =650 mm
2
G1 = 650.1250.7852.10
-9
=6,5 kg
Khoái löôïng khung döôùi :
G =2.G1 + 2.G2 =42,6 kg
Vôùi saøn cabin ta duøng tole daøy 3 mm. Do ñoù ta coù khoái löôïng
saøn cabin laø:
9
3.1120.1400.7852.10 40kg−
=
Ñeå bao che cabin ta duøng tole 2mm. Khoái löôïng voû bao che:
(1400.2150.2 1100.2150 360.2150).+ + 2.7852.10
-9
=143 kg
Ñaây laø cabin chôû haøng neân ta duøng loaïi cöûa luøa veà moät
phía , khoái löôïng cöûa
khoaûng 50 Kg
Vaäy ta coù khoái löôïng sô boä cuûa ca bin laø:
22

39 + 81 + 73 + 42,6 + 40 +143 + 50 =468,6 kg
Ngoaøi ra treân cabin coøn coù caùc thieát bò khaùc nhö caùc thanh
giaèng, guoác tröôït, neâm cuûa boä haõm baûo hieåm… neân khi tính toaùn
ta laáy khoái löôïng cabin laø 500Kg
2.3 Caùc tröôøng hôïp chòu löïc khung cabin:
2.3.1 Nguyeân taéc chung veà tính beàn thang maùy:
Caùc chi tieát thang maùy chia laøm 2 nhoùm:
• Nhoùm caùc chi tieát luoân luoân laøm vieäc trong thôøi gian thang
maùy hoaït ñoäng.
• Nhoùm caùc chi tieát chæ laøm vieäc khi thang maùy xaûy ra söï
coá.
Khi tính toaùn caùc chi tieát ôû nhoùm thöù nhaát thì phaûi tính ñeán
khaû naêng laøm vieäc cuûa chuùng trong caùc tröôøng hôïp sau:
- Tröôøng hôïp 1: Taûi danh nghóa
- Tröôøng hôïp 2: Khi cabin taäp keát leân boä haõm baûo hieåm vaø
giaûm chaán.
- Tröôøng hôïp 3: Thöû taûi thang maùy ñeå ñöa vaøo söû duïng khi
khaùm nghieäm kyõ thuaät (vöôït taûi 150÷200%)
- Tröôøng hôïp 4: Cabin keït treân ray daãn höôùng.
Nguyeân taéc chung tính beàn thang maùy döïa vaøo öùng suaát cho
pheùp
[ ]
[ ]
max
n
n
σ
σ σ≤ = (2.1)
23

Trong ñoù:
maxσ - öùng suaát lôùn nhaát taùc duïng leân chi tieát
[ ]σ - öùng suaát cho pheùp.
[ ]nσ - öùng suaát nguy hieåm cuûa vaät lieäu laáy theo giôùi haïn
beàn, giôùi haïn moûi hoaëc giôùi haïn chaûy trong töøng tröôøng
hôïp tính toaùn.
n- heä soá an toaøn nhoû nhaát cho pheùp.
Vaät lieäu laøm khung cabin:
Khung cabin ñöôïc laøm töø theùp daäp ñònh hình. Theùp daäp ñònh
hình coù öu ñieåm nheï, chòu neùn, chòu uoán toát vaø coù theå chòu ñöôïc
löïc phöùc taïp.
Vaät lieäu : CT3
Giôùi haïn chaûy:
2
240 /ch N mmσ =
Giôùi haïn beàn:
2
400 /b N mmσ =
2.3.2 Caùc tröôøng hôïp tính toaùn:
Tröôøng hôïp 1: Theo coâng thöùc 1.12[I] vaø 1.14[I]
Qt= Q.kñ (2.2)
Gt= Gcab. kñ (2.3)
Trong ñoù:
Qt - Taûi troïng ñònh möùc Qt=500 (kg)
Gcab – khoái löôïng cabin Gcab =500 (kg)
a: gia toác chuyeån ñoäng cuûa cabin a=1,5 (m/s
2
)
24

g: gia toác troïng tröôøng g=9,81(m/s
2
)
kñ: heä soá ñoäng, ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc 1.13[I]
1,5
1 1 1,15
9,81
d
a
k
g
= + = + =
Vaäy : Qt = 5000.1,15=5750 N
Gt = 5000.1,15=5750 N
Tröôøng hôïp 2: Xuaát phaùt töø quy phaïm an toaøn ñoøi hoûi söï taêng
quaù taûi cuûa thang maùy leân 10% so vôùi taûi troïng naâng danh nghóa.
Trò soá kñ taêng theâm 20 ÷30%
+ Cabin taäp keát leân boä haõm baûo hieåm ñöôïc xaùc ñònh theo
coâng thöùc 1.15[I] vaø 1.14[I]
Qt= 1,1.Q.kñ (2.4)
Gt= Gcab. kñ (2.5)
Löïc do neâm taùc duïng leân khung cabin ôû hai ñaàu daàm ñöùng:
1,1
2
cab
d
Q G
P k
+
= (2.6)
Vôùi: kñ=1,15+1,15.0,3=1,495
Vaäy:
1,1.5000 5000
.1,495 7849
2
P N
+
= =
Qt = 8223 N
Gt = 7475 N
+ Cabin taäp keát leân boä giaûm chaán ñöôïc xaùc ñònh theo coâng
thöùc 6.10[I]
25

max
(1,1 )(1 ).
9,81
(1,1.5000 5000)(1 ).1 21000
9,81
cab n
a
P Q G k
g
N
= + +
= + + =
Qt=1,1.Q.kñ = 11000 N
Gt= Gcab. kñ = 10000N
Tröôøng hôïp 3: Khi khaùm nghieäm kyõ thuaät theo coâng thöùc 1.16[I]
vaø 1.14[I]
Qt= Q.kqt
Gt= Gcab. Kqt
Vôùi : kqt –heä soá quaù taûi. Kqt=2 ñoái vôùi thang maùy coù puli daãn
caùp.
Vaäy : Qt=10000 N
Gt=10000 N
Tröôøng hôïp 4: Khi cabin bò keït treân ray daãn höôùng.
Taûi troïng ñöôïc xaùc ñònh theo momen lôùn nhaát treân puly daãn
caùp theo coâng thöùc 4.2[I]. Pmax =Qt + Gcab + Gcaùp + W – Gñt =292,34
(kg) =2923,4 N
2.3.3 Tính beàn cabin:
Tröôøng hôïp 1:
Daàm treân chòu taùc ñoäng cuûa 1 löïc taäp trung taïi giöõa daàm (Qt
+ Gt), daàm döôùi chòu taùc duïng cuûa Gt ñaët giöõa daàm vaø löïc Qt ñaët
leäch khoûi giöõa daàm 1 ñoaïn A/6. Chuyeån khung sieâu tónh thaønh heä
thanh. Sô ñoà chòu löïc cuûa khung nhö hình
26

QtGt
Qt+ Gt
M2M2
1 2 1 0 1
2 8 46 7 8 5
3 0 5 0 2 9 9
1 2 1 0 1
6 1 0 2 7 6 1 0 2 7
3 7 41 0 2 7
A
H
M1 M1
J1
J2
J2
J3
(Nm m )
a) b) c)
Hình 2.7 : Sô ñoà tính toaùn cuûa khung cabin trong
tröôøng hôïp 1
a),b) – sô ñoà chòu löïc , c) – bieåu ñoà momen
Goùc xoay vaø momen uoán taïi ñaàu muùt cuûa thanh ñöùng vaø
daàm treân hoaëc döôùi laø nhö nhau. Do ñoù:
Phöông trình caân baèng nuùt xoay cuûa nuùt traùi daàm treân vaø ôû
ñaàu nuùt treân cuûa daàm ñöùng traùi:
( ) 2
1 1 2
1 1 2 2
. . . .
16 2 3 6
t tQ G A M A M H M H
EJ EJ EJ EJ
+
− + = − − (2.7)
Phöông trình caân baèng nuùt xoay cuûa nuùt traùi daàm döôùi vaø ôû
ñaàu nuùt döôùi cuûa daàm ñöùng traùi:
2 2
2 2 1
3 3 3 2 2
. . . . .4
.
16 81 2 3 6
t tG A Q A M A M H M H
EJ EJ EJ EJ EJ
+ − = + (2.8)
Vôùi Qt =5750N, Gt=5750N, J1 =20142500 mm
4
, J2 =972617 mm
4
, J3
=56087500 mm
4
, A=1280 mm, H=3000 mm. Thay soá lieäu vaøo 2 phöông
trình treân ta ñöôïc:
27

M1= 61027 Nmm, M2 =-12101 Nmm
Tröôøng hôïp 2:
+ Cabin taäp keát leân boä haõm baûo hieåm:
3 2 2 8 1
1 5 6 5 61 5 6 5 6
41 7 5 6 41
3 9 2 9 42 4
3 2 2 8 1
Gt Qt
H
A M2 M2
P P
M1 M1
J1
J2 J2
J3
(Nm m )
Hình 2.8 : Sô ñoà tính toaùn cuûa khung cabin trong
tröôøng hôïp 2
a),b) – sô ñoà chòu löïc , c) – bieåu ñoà momen
1 1 2
1 2 2
. . .
2 3 6
M A M H M H
EJ EJ EJ
− = − (2.9)
2 2
2 2 1
3 3 3 2 2
. . . . .4
.
16 81 2 3 6
t tG A Q A M A M H M H
EJ EJ EJ EJ EJ
+ − = − (2.10)
Vôùi Qt =8223N, Gt=7475N, P=7849N J1 =20142500 mm
4
, J2 =972617
mm
4
, J3 =56087500 mm
4
, A=1280 mm, H=3000 mm. Thay soá lieäu vaøo 2
phöông trình treân ta ñöôïc:
M1= 15656 Nmm, M2 =32281 Nmm
28

+ Cabin taäp keát leân giaûm chaán:
45 3 0 2 7
9 8 7 1 3 8
7 3 8 7 1 3 8
9 8 7 1 3 8
45 3 0 2 7
5 9 46 9 7 3
Qt+ Gt
H
A M2 M2
Qt+ Gt
M1 M1
J1
J2 J2
J3
(Nm m )
Hình 2.9: Sô ñoà tính toaùn cuûa khung cabin trong
tröôøng hôïp 2
a), b) – sô ñoà chòu löïc , c) – bieåu ñoà momen
1 1 2
1 2 2
. . .
2 3 6
M A M H M H
EJ EJ EJ
− = − (2.11)
2 2 2
2 2 1
3 3 3 3 2 2
. . . . .4
.
16 81 2 16 3 6
t tG A Q A M A M H M HPA
EJ EJ EJ EJ EJ EJ
+ − − = − (2.12)
Vôùi Qt =11000N, Gt=10000N, P=21000N, J1 =20142500 mm
4
, J2
=972617 mm
4
, J3 =56087500 mm
4
, A=1280 mm, H=3000 mm. Thay soá lieäu
vaøo 2 phöông trình treân ta ñöôïc:
M1= -7875 Nmm, M2 =-16238 Nmm
29

Tröôøng hôïp 3: Khi khaùm nghieäm kyõ thuaät:
45 3 0 2 7
9 8 7 1 3 8
7 3 8 7 1 3 8
9 8 7 1 3 8
45 3 0 2 7
5 9 46 9 7 3
Qt+ Gt
H
A M2 M2
Qt+ Gt
M1 M1
J1
J2 J2
J3
(Nm m )
Hình 2.10: Sô ñoà tính toaùn cuûa khung cabin trong
tröôøng hôïp 3
a), b) – sô ñoà chòu löïc , c) – bieåu ñoà momen
( ) 2
1 1 2
1 1 2 2
. . . .
16 2 3 6
t tQ G A M A M H M H
EJ EJ EJ EJ
+
− + = − − (2.13)
2
2 2 1
3 3 2 2
( ). . . .
16 2 3 6
t tG Q A M A M H M H
EJ EJ EJ EJ
+
− = + (2.14)
Vôùi Qt =10000N, Gt=10000N, J1 =20142500 mm
4
, J2 =972617 mm
4
, J3
=56087500 mm
4
, A=1280 mm, H=3000 mm. Thay soá lieäu vaøo 2 phöông
trình treân ta ñöôïc:
M1= 987138 Nmm, M2 =-453027 Nmm
30

2.4 Kieåm tra beàn:
Daàm treân: chæ chòu uoán
ÖÙng suaát lôùn nhaát sinh ra trong daàm ñöôïc tính nhö sau:
[ ]max
x
M
W
σ σ= ≤ (2.15)
Laáy soá lieäu tröôøng hôïp 3 ñeå kieåm beàn :
Do ñoù:
2max 7387138
33 /
223805x
M
N mm
W
σ = = =
Öùng suaát cho pheùp :[ ] ch
n
σ
σ =
(2.16)
Vôùi chσ - giôùi haïn chaûy chσ =240N/mm
2
n- heä soá an toaøn n =2÷3
[ ] 2240
80 /
3
ch
N mm
n
σ
σ = = =
Ta thaáy : [ ]σ σ< daàm treân choïn thoaõ yeâu caàu
Thanh ñöùng: vöøa chòu keùo, vöøa chòu uoán
2
t t
x
Q G M
F W
σ
+
= + (2.17)
Laáy soá lieäu tröôøng hôïp 3 ñeå kieåm beàn:
Öùng suaát lôùn nhaát vaø nhoû nhaát sinh ra trong thanh:
2max
max
20000 987138
65 /
2 2.1550 16769
t t
k
x
Q G M
N mm
F W
σ
+
= + = + =
2max
min
20000 987138
29 /
2 2.1550 44210
t t
n
x
Q G M
N mm
F W
σ
+
= + = + =
n
σ
σ =
31

2
[ ] 2240
80 /
3
ch
N mm
n
σ
σ = = =
Ñoä maûnh thanh ñöùng :
min
.l
i
µ
λ = (2.18)
Vôùi µ - heä soá phuï thuoäc lieân keát ôû 2 ñaàu thanh µ = 0,5
l- chieàu daøi thanh ñöùng l=3000mm
imin- baùn kính quaùn tính cöïc tieåu
min
min
972617
25
2.775
J
i mm
F
= = =
Vaäy
0,5.3000
60 120
25
λ = = < (thoaõ)
Ta thaáy: [ ]max min,σ σ σ< thanh ñöùng choïn thoaõ yeâu caàu
Daàm treân: chòu uoán vaø chòu xoaén. Uoán do P, Gt, Qt gaây ra, xoaén
do Qt ñaët leäch taâm moät ñoaïn C1 ( C1 =B/6 =1400/6 =233mm)
Momen xoaén do Qt ñaët leäch taâm gaây ra (laáy soá lieäu khi cabin
taäp keát leân boä haõm baûo hieåm)
Mxoaén =8223.223 =1833729 Nmm
Öùng suaát do momen xoaén gaây ra:
21833729
3,7 /
2. . 2.5.49025
xoanM
N mm
t
τ = = =
Ω
Vôùi Ω -dieän tích giôùi haïn bôûi ñöôøng trung gian cuûa tieát dieän
2
265.185 49025mmΩ = =
ÖÙng suaát do momen uoán gaây ra :
2max 4175641
7,6 /
568018
M
N mm
W
σ = = =
Vaäy theo thuyeát beàn 3 : [ ]2 2 2 2
4. 10,6 / 60 /td N mm N mmσ σ τ σ= + = < =
32

Vaäy daàm döôùi thoaõ ñieàu kieän beàn.
B- TÍNH BEÀN CABIN THANG MAÙY BAÈNG SAP2000
Phaàn meàm Sap2000 laø phaàn meàm coù tính öùng duïng cao
trong vieäc tính toaùn vaø thieát keá caùc keát caáu chòu löïc phöùc taïp.
Nhôø phaàn meàm naøy ta coù theå tính toaùn ñöôïc chính xaùc caùc phaàn
töû chòu löïc, ñöa ra ñöôïc keát
caáu toái öu nhaát nhôø ñoù coù
theå tieát kieäm ñöôïc vaät
lieäu.
3.1 Moâ hình kieåm tra
khung cabin:
Moâ hình thang maùy
ñöôïc moâ taû baèng Sap
2000 nhö sau:
33

Hình 2.11: Moâ hình tính toaùn baèng phaàn meàm
Sap2000
Baûng 2.1: Baûng ñaëc tính maët caét caùc daàm
theo caùc truïc
ST
T
Teân thaønh
phaàn
S (mm
2
) Jx(mm
3
) Wx
k
(mm
3
) Wx
n
(mm
3
) σ (N/mm
2
)
1 Daàm treân
2xU180x90x5
4000 2069427
1
225243,7
6
240
34

2 Thanh ñöùng
2xL80x80x5
1550 972584 16726,83 44210 240
3 Daàm döôùi
2xU180x90x5
8200 5664647
4
590592,6 240
4 Thanh giaèng
Þ10
78,54 490,88 98,17 240
5 Thanh khung
2xL75x75x5
725 398277,
7
7321,74 240
6 Thanh ñôõ
khung
U60x40x5
650 355416,
7
11847.22 240
3.2 Caùc tröôøng hôïp tính toaùn:
3.2.1 Tröôøng hôïp chòu taûi danh nghóa:
35

Hình 2.12: Sô ñoà chòu löïc trong tröôøng hôïp chòu taûi
danh nghóa
Do tröôøng hôïp naøy khung cabin chòu löïc leäch taâm, ta khoáng cheá
baäc töï do nhö sau: taïi A, C ta khoáng cheá 5 baäc töï do coøn laïi baäc töï
do theo phöông Z-Z ; taïi B, D ta khoáng cheá 4 baäc töï do coøn laïi baäc töï
do theo phöông Z-Z vaø phöông X-X. Ñieåm treo caùp khoáng cheá baäc töï
do theo phöông Z-Z.
Chaïy phaân tích ta ñöôïc keát quaû sau:
a/ Daàm treân:
b/ Daàm döôùi :
36

c/ Thanh ñöùng:
c/ Thanh ñöùng
37

3.2.2 Tröôøng hôïp khi cabin taäp keát leân boä haõm baûo hieåm vaø giaûm chaán:
Khi cabin taäp keát leân boä haõm baûo hieåm:
Do tröôøng hôïp naøy khung cabin chòu löïc leäch taâm, ta khoáng cheá
baäc töï do nhö sau: taïi A, C ta khoáng cheá 5 baäc töï do coøn laïi baäc töï
do theo phöông Z-Z ; taïi B, D ta khoáng cheá 4 baäc töï do coøn laïi baäc töï
do theo phöông Z-Z vaø phöông X-X. Ñieåm treo caùp seõ khoâng coù do
tröôøng hôïp naøy ta giaû söû caùp bò ñöùt.
38

Hình 2.13: Sô ñoà chòu löïc trong tröôøng hôïp cabin taäp
keát leân haõm baûo hieåm
a/ Daàm treân:
39

b/ Daàm döôùi:
40

c/ Thanh ñöùng:
41

Khi cabin taäp keát leân giaûm chaán:
Baäc töï do khoáng cheá gioáng tröôøng hôïp taûi danh nghóa
Hình 2.14: Sô ñoà chòu löïc trong tröôøng hôïp cabin taäp
keát leân giaûm chaán
a/ Daàm treân:
42

b/ Daàm döôùi:
43

c/ Thanh ñöùng:
3.2.3 Khi khaùm nghieäm kyõ thuaät:
Do tröôøng hôïp naøy khoâng chòu taûi ñaët leäch taâm baäc töï do
ñöôïc khoáng cheá nhö sau: taïi A, D ta khoáng cheá 5 baäc töï do coøn laïi
baäc töï do theo phöông Z-Z ; taïi B, C ta khoáng cheá 4 baäc töï do coøn laïi
baäc töï do theo phöông Z-Z vaø phöông X-X. Ñieåm treo caùp khoáng cheá
baäc töï do theo phöông Z-Z.
44

Chaïy phaân tích ta ñöôïc keát quaû sau:
Hình 2.15: Sô ñoà chòu löïc trong tröôøng hôïp chòu taûi
thöû
a/ Daàm treân:
45

b/ Daàm döôùi:
46

c/ Thanh ñöùng:
47

3.3 Kieåm beàn:
Tröôøng hôïp naøy chuû yeáu ñeå tìm ra tieát dieän toái öu nhaát maø
vaãn ñaûm baûo ñieàu kieän beàn.
Daàm treân: chæ chòu uoán
ÖÙng suaát lôùn nhaát sinh ra trong daàm ñöôïc tính nhö sau:
[ ]max
x
M
W
σ σ= ≤ ⇒ [ ]
max
x
M
W
σ
≥
n
σ
σ =
2
[ ] 2240
80 /
3
ch
N mm
n
σ
σ = = =
Laáy soá lieäu tröôøng hôïp 3 ñeå kieåm beàn :
Do ñoù:
35937964
74224
80
xW mm≥ =
Trong tröôøng hôïp tính toaùn baèng Sap2000 ta ñöôïc Wmin
=74224mm
3
Tröôøng hôïp tính toaùn baèng tay ta ñöôïc Wmax =223805mm
3
Caên cöù vaøo keát quaû treân ta coù theå choïn tieát dieän cho daàm
treân naèm trong khoaûng Wmin÷ Wmax
Thanh ñöùng:vöøa chòu keùo, vöøa chòu uoán
[ ]
[ ]2
2
t t
x
t tx
Q G M M
W
Q GF W
F
σ σ
σ
+
= + ≤ ⇔ ≥
+
−
n
σ
σ =
48

2
[ ] 2240
80 /
3
ch
N mm
n
σ
σ = = =
Laáy soá lieäu tröôøng hôïp khi cabin taäp keát leân haõm baûo hieåm
ñeå kieåm beàn :
Öùng suaát lôùn nhaát sinh ra trong thanh:
2586167,46
7822 /
8223 7475
80
2.1550
xW N mm≥ =
+
−
Ñoä maûnh thanh ñöùng :
min
.l
i
µ
λ =
Vôùi µ - heä soá phuï thuoäc lieân keát ôû 2 ñaàu thanh µ = 0,5
imin- baùn kính quaùn tính cöïc tieåu
min
min
972584
25
1550
J
i mm
F
= = =
Vaäy
0,5.3000
60 120
25
λ = = < (thoaõ)
Trong tröôøng hôïp tính toaùn baèng Sap2000 ta ñöôïc Wmin =7822mm
3
Tröôøng hôïp tính toaùn baèng tay ta ñöôïc Wmax =16769mm
3
Caên cöù vaøo keát quaû treân ta coù theå choïn tieát dieän cho thanh
ñöùng naèm trong khoaûng Wmin÷ Wmax
Daàm döôùi: chòu uoán vaø chòu xoaén. Uoán do P, Gt, Qt gaây ra, xoaén
do Qt ñaët leäch taâm moät ñoaïn C1 ( C1 =B/6 =1400/6 =233mm)
Momen xoaén do Qt ñaët leäch taâm gaây ra (laáy soá lieäu khi cabin
taäp keát leân boä haõm baûo hieåm)
49

Mxoaén =8223.223 =1833729 Nmm
Öùng suaát do momen xoaén gaây ra:
21833729
3,7 /
2. . 2.5.49025
xoanM
N mm
t
τ = = =
Ω
Vôùi Ω -dieän tích giôùi haïn bôûi ñöôøng trung gian cuûa tieát dieän
2
265.185 49025mmΩ = =
ÖÙng suaát do momen uoán gaây ra :
2max 4486507,43
7,6 /
590592,6
M
N mm
W
σ = = =
Vaäy theo thuyeát beàn 3 : [ ]2 2 2 2
4. 10,6 / 80 /td N mm N mmσ σ τ σ= + = < =
Vaäy daàm döôùi thoaõ ñieàu kieän beàn.
C –ÑOÁI TROÏNG:
Ñeå giaûm coâng suaát cuûa ñoäng cô vaø taûi troïng taùc duïng leân
boä tôøi cuõng nhö duy trì ma saùt daây caùp vaø baùnh ma saùt thì ngöôøi
ta söû duïng ñoái troïng. Ñoái troïng vaø cabin ñöôïc noái vôùi nhau treân
cuøng 1 daây caùp.
Troïng löôïng cuûa ñoái troïng ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc 2.1[I]
dt cabG G Qψ= + ×
(2.19)
Trong ñoù: Q: troïng löôïng toái ña cuûa vaät naâng.
cabG : troïng löôïng cabin.
ψ : heä soá caân baèng troïng löôïng vaät naâng.
Neáu troïng löôïng ñoái troïng caân baèng hoaøn toaøn vôùi troïng löôïng
cabin vaø taûi troïng naâng thì khi naâng, haï cabin ñaày taûi, ñoäng cô chæ
caàn khaéc phuïc löïc caûn ma saùt vaø löïc quaùn tính, nhöng khi khoâng
taûi thì ñoäng cô phaûi khaéc phuïc theâm löïc caûn ñuùng baèng taûi troïng
50

naâng Q ñeå haï cabin (hoaëc naâng ñoái troïng). Vì vaäy maø ngöôøi ta
choïn ñoái troïng vôùi heä soá caân baèng ψ sao cho löïc caàn thieát ñeå
naâng cabin ñaày taûi baèng löïc ñeå haï cabin khoâng taûi.
Momen tónh lôùn nhaát taùc duïng leân puly daãn caùp khi naâng cabin
cuøng vôùi taûi töø vò trí döôùi cuøng ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc
2.2[I]
[ ] 2
)(
2
)(
D
GQ
D
GGGQM capcbdtcapcbcbtg +−=−++= ψϕϕ (2.20)
Trong coâng thöùc naøy:
capcbG : troïng löôïng caùc sôïi caùp treo cabin.
ϕ: heä soá söû duïng söùc naâng cuûa thang maùy,tính ñeán söï
bieán ñoäng veà möùc ñoä chaát taûi khi laøm vieäc.
D: ñöôøng kính cuûa puly daãn caùp.
Trong tröôøng hôïp haï cabin roãng töø vò trí treân cuøng thì momen
ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc 2.3[I]
2
)(
2
)('
D
GQ
D
GGGM capdtcabincapdtdttg +=−+= ψ (2.21)
Vaø momen naøy ngöôïc daáu vôùi momen tgM
.
Trong coâng thöùc naøy capdtG
: troïng löôïng caùc sôïi caùp treo ñoái
troïng.
Khi caân baèng caùc momen tgM
va tgM ' ôû hai coâng thöùc treân ta
seõ coù 2
ϕ
ψ =
51

Trong ña soá tröôøng hôïp ngöôøi ta laáy heä soá caân baèng hôïp lyù
nhaát laø ψ =0,5
öùng vôùi 1=ϕ .
Vaäy troïng löôïng ñoái troïng laø:
dtG = 500 0,5 500 750Kg+ × =
2.1 Caáu taïo chung:
Caáu taïo cuûa ñoái troïng bao goàm: Khung ñoái troïng vaø caùc taám
ñoái troïng. Khung ñoái troïng ñöôïc cheá taïo baèng theùp hình chöõ U, ñöôïc
gheùp laïi baèng moái gheùp buloâng. Kích thöôùc ñoái troïng veà ñoä cao
neân choïn sao cho phuø hôïp ñeå laép ñaët caùc taám ñoái troïng moät
caùch thuaän lôïi. Cuõng nhö ôû cabin, treân khung ñoái troïng coù laép caùc
boä guoác tröôït daãn höôùng tröôït theo caùc daãn höôùng trong gieáng
thang .
Caùc taám ñoái troïng ñöôïc cheá taïo baèng beâtoâng coù khoái löôïng
30 kg, ñaây laø troïng löïông phuø hôïp ñeå ngöôøi coâng nhaân coù theå
laép ñaët deã daøng. Caùc taám ñoái troïng coù vaáu loài, nhôø ñoù maø
chuùng ñöôïc giöõ treân khung.
2.2 Soá taám ñoái troïng:
Troïng löôïng gaàn ñuùng cuûa khung ñoái troïng laø 90 kg
Soá löôïng taám ñoái troïng laø:
750 90
22
30
n
−
= = taám
Caùc kích thöôùc cuûa taám ñoái troïng ñöôïc theå hieän nhö hình 2.16
52

130
8 3 0
7 0
70
Hình 2.16: Hình daïng ñoái troïng
53

Chöông 3 : BOÄ TÔØI THANG MAÙY
Hieän nay trong caùc thang maùy ngöôøi ta söû duïng hai loaïi tôøi:
-Loaïi khoâng coù hoäp giaûm toác: puli daãn caùp ñöôïc laép tröïc
tieáp treân truïc ñoäng cô (tôøi thang maùy cao toác).
-Loaïi coù hoäp giaûm toác: ôû ñoù giöõa ñoäng cô vaø puli daãn
caùp hoaëc tang coù laép boä truyeàn phuï.
Döôùi ñaây laø sô ñoà cuûa moät boä tôøi coù hoäp giaûm toác vôùi puli
daãn caùp.
Hình 3.1: Sô ñoà boä tôøi coù hoäp giaûm toác
Boä tôøi goàm coù ñoäng cô 1, phanh 2, hoäp giaûm toác truïc vít baùnh
vít 5, vaø puli daãn caùp 3. Caùc boä phaän naøy ñöôïc laép treân moät boä
khung 4 baèng theùp haøn.
Ñeå giaûm tieáng oàn khi thang maùy laøm vieäc thì trong boä tôøi coù
hoäp giaûm toác ngöôøi ta söû duïng boä truyeàn truïc vít baùnh vít. Boä
truyeàn truïc vít baùnh vít coù öu ñieåm laø truyeàn ñöôïc tæ soá truyeàn lôùn
vôùi kích thöôùc nhoû goïn, vaø noù coøn coù khaû naêng
töï haõm.
54

Hoäp giaûm toác truïc vít baùnh vít cuûa boä tôøi thang maùy coù theå
duøng loaïi truïc vít raêng truï vaø loaïi truïc vít raêng gloâboâit. Puli daãn
caùp ñöôïc laép tröïc tieáp treân truïc baùnh vít, ñieàu naøy laøm cho boä tôøi
goïn hôn.
Hoäp giaûm toác truïc vít baùnh vít cuûa boä tôøi thang maùy coù theå
cheá taïo vôùi söï boá trí truïc vít ôû treân vaø ôû döôùi so vôùi baùnh vít. Khi
boá trí truïc vít ôû treân thì giaûm khaû naêng chaûy nhôùt hoäp giaûm toác
qua oå ñôõ cuûa truïc vít nhöng laïi gaëp phöùc taïp khi ñieàu chænh ñoä
chính xaùc aên khôùp truïc vít khi laép ñaët boä tôøi. Khi truïc vít boá trí ôû
döôùi thì puli daãn caùp ñöôïc naâng cao treân khung beä, nhöng caàn phaûi
chuù yù ñeán ñoä tin caäy vaø chaát löôïng cuûa caùc phôùt chaén daàu
cuûa truïc vít.
Caùc boä truyeàn truïc vít baùnh vít vôùi truïc vít coù raêng gloâboâit
cuõng ñöôïc söû duïng khaù roäng raõi trong caùc boä tôøi thang maùy. Nhôø
nhöõng neùt ñaëc bieät cuûa söï aên khôùp gloâboâit caùc boä truyeàn naøy
coù kích thöôùc nhoû hôn so vôùi boä truyeàn baùnh vít raêng truï coù cuøng
coâng suaát.
Söï maøi moøn puli daãn caùp thöôøng laø lôùn, neân vaønh puli ngöôøi
ta cheá taïo theo kieåu coù theå thaùo rôøi ñeå thay theá. Vaønh raêng cuûa
baùnh vít thöôøng ñöôïc cheá taïo baèng ñoàng thau hoaëc latoâng ñeå
choáng moøn vaø giaûm maùt, roài gheùp chuùng leân thaân baùnh vít baèng
vít hoaëc buloâng. Thaân cuûa baùnh vít ñöôïc cheá taïo baèng vaät lieäu reû
tieàn
nhö gang.
55

Truïc cuûa truïc vít trong boä truyeàn baùnh vít ñöôïc ñaët treân caùc oå
laên hoaëc treân caùc oå tröôït. Ñaàu cuûa truïc vít ñoái dieän vôùi ñoäng cô
ñöôïc laøm nhoâ ra khoûi hoäp giaûm toác thaønh moät ñuoâi treân ñoù coù
laép moät tay quay ñeå ñieàu khieån tôøi baèng tay. Tay quay naøy ñöôïc
cheá taïo daïng thaùo ñöôïc. Noù ñöôïc söû duïng trong tröôøng hôïp coù söï
coá thang maùy hoaëc khi laép ñaët thang maùy.
Hieän nay hoäp giaûm toác truïc vít baùnh vít ñöôïc cheá taïo saün theo
tieâu chuaån vaø ta chæ caàn choïn hoäp giaûm toác thích hôïp theo momen
xoaén vaø theo tæ soá truyeàn.
3.1 Tính vaø choïn caùp theùp :
Daây caùp luoân chòu taûi troïng khi thang maùy hoaït ñoäng vaø luoân
luoân bò thay ñoåi traïng thaùi thaúng vaø uoán cong khi qua puly daãn
ñoäng. Hai yeáu toá quan troïng aûnh höôûng ñeán ñoä beàn cuûa caùp
theùp laø löïc caêng caùp lôùn nhaát khi laøm vieäc vaø baùn kính uoán
cong. Vì vaäy, trong tính toaùn ngöôøi ta qui ñònh choïn caùp theo löïc keùo
ñöùt, coøn ñoä beàn cuûa caùp ñöôïc ñaûm baûo baèng caùch choïn heä soá
an toaøn k vaø tæ soá giöõa ñöôøng kính puly vôùi ñöôøng kính caùp tuyø
thuoäc vaøo loaïi maùy vaø cheá ñoä laøm vieäc.
Caùp theùp ñöôïc choïn theo coâng thöùc 2.3[II]
[ ]max . dS k S≤ (3.1)
Trong ñoù:
Smax-löïc caêng lôùn nhaát trong quaù trình laøm vieäc khoâng keå ñeán
taûi troïng ñoäng .
k- heä soá an toaøn beàn, k=10 ñoái vôùi thang maùy chôû haøng.
56

[ ]dS -löïc keùo ñöùt caùp do nhaø cheù taïo qui ñònh.
Löïc caêng caùp Smax ñöôïc tính theo coâng thöùc 2.4[II]
max
.
cab capG Q G
S
a i
+ +
= (3.2)
Trong ñoù:
Q-taûi troïng naâng danh nghóa, Q=500 Kg
Gcaùp –khoái löôïng cabin, Gcab= 500 Kg
Gcaùp- khoái löôïng day caùp öùng vôùi vò trí cabin ôû vò trí döôùi cuøng.
i-soá sôïi caùp treo. Thoâng thöôøng i=3÷5, choïn i=3
a- boäi suaát palaêng caùp treo cabin vaø ñoái troïng. Theo thieát keá
thì cabin vaø ñoái troïng treo tröïc tieáp leân caùc sôïi caùp naâng neân a=1
Khi choïn caùp theùp cho thang maùy neân öu tieân choïn caùp theùp
coù sôïi tieáp xuùc ñöôøng vì coù ñoä beàn moøn cao hôn. Ñoái vôùi caùc
boä tôøi coù puli daãn caùp neân chuù yù ñeán ñoä maøi moøn cuûa caùc
sôïi theùp cuûa caùp khi caùp bò tröôït treân puli daãn caùp. Ñoái vôùi caùc
boä tôøi naøy neân duøng caùp coù caùc sôïi ôû lôùp ngoaøi cuøng cuûa
caùc tao coù ñöôøng kính lôùn hôn. Hieän nay coù hai loaïi caùp beän cheùo
vaø beän xuoâi. Nhöng theo khaû naêng choáng moøn thì caùp beän cheùo
khoâng baèng caùp beän xuoâi neân vieäc söû duïng caùp beän xuoâi trong
caùc thang maùy laø hôïp lyù hôn.
57

Hình 3.2: Hình daïng caùp 6×19
Choïn caùp theo ISO 4344 Standands , caùp 6×19 (9/9/1) coù:
2
1600 /b N mmσ = , dc= 10 mm, [ ]dS =49,5 KN
Khoái löôïng 1m caùp laø 0,352 kg⇒ Gcaùp =14,5.0,352.3=15,3 kg
Vaäy : max
5000 5000 153
3384
3
S N
+ +
= =
[ ]max . 3384.10 33840 33,84 49,5dS k N KN S KN= = = < =
Caùp ñaõ choïn thoaõ ñieàu kieän beàn.
3.2 Tính puly daãn ñoäng vaø puly daãn höôùng:
3.2.1 Puly daãn ñoäng:
Ñöôøng kính toái thieåu cuûa puly daãn ñoäng ñöôïc xaùc ñònh theo
coâng thöùc :
D≥ d.e (3.3)
d-ñöôøng kính caùp
e-heä soá phuï thuoäc vaøo loaïi thang naâng vaø toác ñoä
chuyeån ñoäng. Ñoái vôùi thang maùy chôû haøng coù
ngöôøi aùp taûi, v<1,5 m/s thì e =40
Vaäy : D≥ 40.10=400 mm
3.2.2 Puly daãn höôùng:
Ñöôøng kính cuûa puly daãn höôùng coù theå laáy baèng 70% puly daãn
ñoäng.
58

Ddh=0,7.D
3.2.3 Hình daïng raõnh puly:
Do heä soá giöõa caùp theùp vaø puly daãn ñoäng nhoû neân ñeå ñaûm
baûo cho caùp theùp khoâng bò tröôït trôn treân raõnh puly thì puly phaûi
ñöôïc laøm raõnh ñeå taêng heä soá ma saùt.
Hình daïng raõnh puly ñöôïc laáy sao cho ñaûm baûo ñuû heä soá ma
saùt giöõa caùp vaø puly ñeå naâng cabin hoaëc ñoái troïng, thöôøng coù
caùc bieân daïng sau:
-Bieân daïng loøng maùng (nöûa ñöôøng troøn):
Hình 3.3: Bieân daïng loøng maùng cuûa puli.
Khi söû duïng bieân daïng naøy thì caùp ôû trong ñieàu kieän coù lôïi
nhaát veà ñoä moøn. Nhöng do caùc heä soá ma saùt caù trò soá töông ñoái
nhoû neân bieân daïng naøy chuû yeáu ñöôïc söû duïng ôû caùc puly coù
goùc oâm lôùn, chaúng haïn nhö trong boä tôøi khoâng coù hoäp
giaûm toác.
-Bieân daïng nöûa ñöôøng troøn coù xeû raõnh ôû ñaùy:
59

Hình 3.4: Bieân daïng nöûa ñöôøng troøn coù xeû raõnh ôû
ñaùy cuûa puli
Ñöôïc söû duïng khaù phoå bieán nhöng do coù caùc caïnh saéc taïi
choã caét raõnh neân gaây aûnh höôûng ñeán ñoä beàn cuûa caùp.
-Bieân daïng hình neâm :
Hình 3.5: Bieân daïng hình neâm cuûa raõnh puli
Loaïi naøy hieän nay ñöôïc söû duïng phoå bieán hôn caû.Vôùi bieân
daïng naøy thì goùc nghieâng cuûa caùc thaønh beân 0β thöôøng ñöôïc laáy :
0 0
0 30 40β = ÷
Heä soá ma saùt giöõa caùp theùp vaø puly khi chöa laøm raõnh laø:
0 0,12µ =
Heä soá ma saùt giöõa caùp theùp vaø puly khi ñaõ laøm raõnh laø:
0 0,12
0,35
40
sin sin
2 2
µ
µ
β
= = =
Hình daïng raõnh puly ñöôïc choïn coù caùc kích thöôùc nhö hình 3.6
60
φ 10
400
14
510
6

Hình 3.6: Raõnh puly
3.3 Kieåm tra ñieàu kieän baùm cuûa caùp treân puly:
Caùc tröôøng hôïp kieåm tra:
- Laøm vieäc vôùi taûi danh nghóa
- Laøm vieäc vôùi taûi troïng thöû
- Chaïy khoâng taûi
3.3.1 Laøm vieäc vôùi taûi danh nghóa:
Khi laøm vieäc vôùi taûi danh nghóa: vôùi heä soá caân baèng troïng
löôïng vaät naâng laø 0.5ψ ≤ thì tröôøng hôïp tính toaùn laø khi naâng cabin
coù taûi töø taàng treät leân. Khi khoâng coù caùp caân baèng thì söùc caêng
lôùn nhaát 1S cuûa caùp naâng töø phía cabin vaøo thôøi ñieåm môû maùy
seõ baèng:
1 ( )(1 )cab c
a
S Q G G W
g
= + + + +
(3.4)
Löïc caêng 2S trong nhaùnh caùp treo ñoái troïng laø:
)1)(()1(2
g
a
GQ
g
a
GS dt ++=+= ψ
(3.5)
Trong ñoù:
W - caùc löïc caûn chuyeån ñoäng phuï
61

Q, Gcab, cG -laàn löôït laø khoái löôïng vaät naâng, cabin vaø caùp treo
cabin
dtG - khoái löôïng cuûa ñoái troïng
a -gia toác môû maùy
ψ- heä soá caân baèng troïng löôïng vaät naâng
- Löïc caûn phuï ñöôïc tính nhö sau:
( ).1,1dh plW W W= + ∑ (3.6)
- Löïc caûn ma saùt ôû caùc daãn höôùng:
. .
3
dh
A B
W Q
h
µ
+
= (3.7)
Vôùi: A-chieàu roäng cabin A=1220 mm
B- chieàu saâu cuûa cabin B=1400mm
h- khoaûng caùch giöõa taâm caùc guoác töïa cabin theo chieàu ñöùng
h=3100mm
μ- heä soá ma saùt giöõa guoác tröôït vaø caùc daãn höôùng, khi
duøng guoác tröôït baèng theùp thì 0,12µ = .
Vaäy :
1220 1400
5000.0,12. 170
3.3100
dhW N
+
= =
- Löïc caûn ôû caùc puly daãn höôùng:
. .sin
2
plW S
α
ω= (3.8)
Vôùi: ω-heä soá caûn, khi puly laép treân oå laên ω =0,02
α- goùc oâm caùp ôû puly daãn höôùng α=1500
62

S- löïc caêng toång coäng cuûa caùc ñaàu caùp uoán qua puly daãn
höôùng.
Hình 3.7: Sô ñoà tính löïc khi laøm vieäc vôùi taûi
danh nghóa
S2 = Gñt =7500 N ,
*
3
2
S
e
S
µ α
=
Maø μ- heä soá ma saùt giöõa caùp vaø puly daãn höôùng, μ =0,12
β- goùc nghieâng 2 thaønh beân cuûa puly daãn höôùng
* 0,12
0,35
40
sin sin
2 2
µ
µ
β
= = =
Neân
*
. 0,35.0,78
3 2. 7500. 9850S S e e Nµ α
= = =
Vaäy:
0
2 3
45
.( ).sin 0,02.(7500 9850).sin 133
2 2
plW S S N
α
ω= + = + =
Toång löïc caûn phuï : (170 133).1,1 333,3W N= + =
Vì theá : 1
1,5
(5000 5000 153)(1 ) 333 12040
9,81
S N= + + + + =
63
S3
S3
Gñt
S2
S2
S1
S1
Q+Gcab+Gc
450
150
0
Fqt1
Fqt2

2
1,5
7500.(1 ) 8650
9,81
S N= + =
Ñeå traùnh hieän töôïng tröôït caùp treân puli thì caàn phaûi thoûa maõn
ñieàu kieän:
*
.1
2
S
e
S
µ θ
≤ (3.9)
Trong ñoù :θ laø goùc oâm cuûa caùp treân puli (rad).
0
150θ = ≈ 2,26rad
μ
*
- heä soá ma saùt giöõa caùp vaø puly daãn ñoäng coù goùc
nghieân β =40
0
Ta coù
* 0,12
0,35
40
sin sin
2 2
µ
µ
β
= = =
Ta coù:
*
0,35 2,62
2,5e eµ α ×
= =
1
2
12040
1,39
8650
S
S
= =
Ta thaáy
αµ0
2
1
e
S
S
≤ neân vôùi goùc nghieâng cuûa raõnh puli laø
0
40β =
thì ñaûm baûo caùp khoâng bò tröôït treân raõnh cuûa puli.
3.3.2 Laøm vieäc vôùi taûi thöû:
Vì tröôøng hôïp naøy laø thöû taûi tónh neân khoâng coù löïc quaùn tính
1 . 5000.1,15 5000 153 10903qt cab capS Q k G G N= + + = + + =
1 7500dtS G N= =
Ta coù:
*
0,35 2,62
2,5e eµ α ×
= =
1
2
10903
1,45
7500
S
S
= =
Ta thaáy
αµ0
2
1
e
S
S
≤ neân vôùi goùc nghieâng cuûa raõnh puli laø
0
40β =
thì ñaûm baûo caùp khoâng bò tröôït treân raõnh cuûa puli.
64

3.3.3 Laøm vieäc khoâng taûi:
Khi naâng ñoái troïng töø vò trí döôùi cuøng.
S3
S3
Gñt+Gcap
S2
S2
S1
Gcab
450
150
0
Fqt
Fqt2
S1
Hình 3.8: Sô ñoà tính löïc trong tröôøng hôïp khi laøm
vieäc khoâng taûi
1 (1 )cab
a
S G
g
= + (3.10)
2 ( )(1 )dt cap
a
S G G W
g
= + + + (3.11)
- Löïc caûn phuï ñöôïc tính nhö sau:
( ).1,1dh plW W W= + ∑
- Löïc caûn ma saùt ôû caùc daãn höôùng:
. .
3
dh
A B
W Q
h
µ
+
= =0
- Löïc caûn ôû caùc puly daãn höôùng:
. .sin
2
plW S
α
ω= =133N
- Toång löïc caûn phuï : (0 133).1,1 146,3W N= + =
Vì theá : 1
1,5
5000(1 ) 5760
9,81
S N= + =
65

2
1,5
(7500 153).(1 ) 146,3 8970
9,81
S N= + + + =
Ñeå traùnh hieän töôïng tröôït caùp treân puli thì caàn phaûi thoûa maõn
ñieàu kieän:
*
.2
1
S
e
S
µ θ
≤
Ta coù:
*
0,35 2,62
2,5e eµ α ×
= =
2
1
8970
1,56
5760
S
S
= =
Ta thaáy
*
2
1
S
e
S
µ α
< neân vôùi goùc nghieâng cuûa raõnh puli laø
0
40β = thì
ñaûm baûo caùp khoâng bò tröôït treân raõnh cuûa puli trong tröôøng hôïp
laøm vieäc khoâng taûi.
3.4 Tính coâng suaát ñoäng cô:
3.4.1 Yeâu caàu ñoäng cô trang bò cho thang maùy:
Xuaát phaùt töø ñaëc tính laøm vieäc cuûa ñoäng cô thang maùy nhö:
laøm vieäc ngaén haïn laëp laïi, yeâu caàu thôøi gian ñoùng môû nhanh, soá
laàn ñoùng môû nhieàu, yeâu caàu döøng chính xaùc. Vì vaäy khi choïn
ñoäng cô caàn löu yù ñeán caùc ñieåm sau:
- Tuøy theo toác ñoä chuyeån ñoäng cuûa thang maùy maø choïn
loaïi ñoäng cô moät toác ñoä hay hai toác ñoä.
- Ñaûm baûo cho thang maùy döøng chính xaùc theo ñuùng yeâu
caàu kyõ thuaät.
- Gia toác môû maùy khoâng ñöôïc quaù lôùn ( a ≤ 1,5 m/s
2
).
66

- Ñoäng cô phaûi phuø hôïp vôùi cheá ñoä laøm vieäc ngaén haïn
laëp laïi.
- Thôøi gian môû maùy ngaén.
- Ñoäng cô phaûi quay ñöôïc 2 chieàu.
- Keát caáu ñôn giaûn, troïng löôïng nheï, coâng suaát laøm vieäc
phaûi ñuû.
- Kích thöôùc boä tôøi khoâng phuï thuoäc vaøo chieàu cao naâng
Vaäy ta choïn boä tôøi duøng puly daãn caùp, ñaët ôû treân ñænh, vaø
thoaõ caùc yeâu caàu tính toaùn treân.
3.4.2 Coâng suaát ñoäng cô:
Coâng suaát caàn thieát cuûa ñoäng cô laép trong boä tôøi thang maùy
coù theå xaùc ñònh theo coâng thöùc 4.1[I]
.
1000. td p
P v
N
η η
=
(3.12)
Trong ñoù:
P -löïc voøng treân puly daãn caùp (N)
v - vaän toác chuyeån ñoäng cuûa cabin. v = 0,63m/s
ηtñ - hieäu suaát truyeàn ñoäng cuûa boä tôøi. η = 0,6 – 0,8 ñoái vôùi
hoäp giaûm toác truïc vit-baùnh vít. Ta choïn ηtñ = 0,65.
ηp - hieäu suaát cuûa puly daãn caùp, khi laép truïc treân caùc oå laên
thì ηp = 0,96 – 0,98. Ta choïn ηp = 0,96
67

Ta tính coâng suaát ñoäng cô trong tröôøng hôïp löïc voøng lôùn nhaát
khi naâng cabin toaøn taûi ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc 4.2[I]
Pmax = Q + Gcab + Gcaùpcabin + W – Gñt [3.13]
= 5000 + 5000 + 153 + 333,3 – 7500 = 2986,3 N
⇒ Coâng suaát ñoäng cô:
2986,3.0,63
3
1000.0,65.0,96
N kW= =
3.4.3 Boä tôøi:
Caên cöù vaøo coâng suaát ñaõ tính toaùn vaø vaän toác cuûa cabin ta
choïn boä tôøi theo catalog cuûa haõng Thyssen Aufzugswerke Elevator
Gmbh coù ñoäng cô, hoäp giaûm toác vaø puly daãn ñoäng phuø hôïp vôùi
tính toaùn, coøn caùc boä phaän khaùc nhö khôùp noái, phanh…vì chuùng
ñöôïc laép thaønh moät boä thoáng nhaát neân ñaûm baûo laøm vieäc ñuùng
yeâu caàu kyõ thuaät.
Choïn boä tôøi TW63 coù caùc thoâng soá:
68

Hình 3.9: Boä tôøi T63H
- Puly daãn ñoäng:
Ñöôøng kính D=450 mm thoaõ ñieàu kieän D≥ 400mm
Beà roäng: b=96mm
Hình daïng raõnh puly hình neâm coù goùc nghieâng cuûa caùc thaønh
beân β0=40
0
, ñöôøng kính caùp d=10mm
Hình 3.10: Bieân daïng raõnh puly daãn
ñoäng
- Puly daãn höôùng:
Ñöôøng kính puly daãn höôùng coù theå laáy baèng 70% ñöôøng kính
puly daãn ñoäng.
Ddh = 0,7.450= 360mm
Caùc thoâng soá veà chieàu roäng, bieân daïng raõnh puly töông töï
nhö puly daãn höôùng
69

- Phanh:
Loaïi phahh: phanh 2 maù thöôøng ñoùng
Momen phanh lôùn nhaát: 2*90 Nmm
Ñóa phanh : 200 mm
Löïc keïp cuûa 2 ñieän cöïc: 2*2500N
Hình 3.11: Phanh SA3
- Ñoäng cô:
Tra catalog cuûa haõng Thyssen Aufzugswerke Elevator Gmbh, ta
choïn ñoäng cô A4 coù caùc thoâng soá kyõ thuaät sau:
Coâng suaát ñoäng cô: 4,5 Kw
Soá voøng laøm vieäc: 1360 voøng/phuùt
Khoái löôïng: 37,35 Kg
Momen laøm vieäc: 31 Nm
70

Momen khôûi ñoäng: 78 Nm
- Hoäp giaûm toác:
Loaïi hoäp giaûm toác: truïc vít –baùnh vít
Tæ soá truyeàn: 48:1
Khoaûng caùch truïc: 155mm
Khoái löôïng boä tôøi: 370 Kg
Hieäu suaát boä tôøi: 0,65 ÷0,76
Soá voøng quay yeâu caàu cuûa puly laø:
0,63.60
27 /
. .0,45
pl
pl
v
n vong phut
Dπ π
= = =
Tæ soá chung caàn coù ñoái vôùi boä truyeàn:
1360
50,4
27
dc
pl
n
i
n
= = =
Boä tôøi ñaõ choïn coù ic= 48
50,4 48
.100% .100% 4,7%
50,4
ci i
i
i
− −
∆ = = =
Ta thaáy tæ soá truyeàn cuûa hoäp giaûm toác ñaõ choïn vaø tính toaùn coù
5%i∆ < neân hoäp giaûm toác ñaõ choïn thoaõ yeâu caàu
71

Chöông 4 Heä thoáng treo cabin vaø ñoái
troïng
Chöông 4: HEÄ THOÁNG TREO CABIN VAØ ÑOÁI
TROÏNG
Ñoái vôùi boä tôøi thang maùy daãn ñoäng baèng puly thì vieäc truyeàn
chuyeån ñoäng döïa vaøo caùc löïc ma saùt giöõa raõnh puly vaø caùp. Do
ñoù yeâu caàu caùc nhaùnh caùp phaûi coù söùc caêng ñeå taïo löïc ma saùt
ñeàu treân moãi nhaùnh caùp, vì vaäy yeâu caàu cuûa thieát bò treo laø phaûi
taïo ñöôïc löïc caêng ñeàu treân moãi nhaùnh caùp. Thieát bò treo ñöôïc
duøng phoå bieán trong caùc thang maùy hieän nay laø heä thoáng loø xo vì
coù ñoä tin caäy cao.
72

troïng
Hình 4.1: Heä thoáng treo loø xo
1. Thanh keùo 2. Taám chaën 3. Loø xo 4.Taám chaën döôùi
5. Ñai oác
4.1 Nguyeân lyù hoaït ñoäng:
Caùp ñöôïc ñieàu chænh söùc caêng baèng loø xo 3, neáu moät
nhaùnh caùp coù söùc caêng lôùn hôn seõ laøm cho loø xo neùn laïi, daãn
ñeán daøi ra cho ñeán khi caân baèng löïc caêng vôùi caùc nhaùnh caùp
khaùc. Vì theá löïc caêng treân caùc nhaùnh caùp luoân luoân ñeàu nhau.
Nhöôïc ñieåm cuûa heä thoáng treo loø xo laø cabin bò dao ñoäng lôùn
khi môû maùy vaø khi haõm maùy.
4.2 Tính toaùn heä thoáng treo:
4.2.1 Thanh keùo:
Trong caùc tröôøng hôïp tính toaùn cho cabin thang maùy thì tröôøng
hôïp thöû taûi thang maùy ñeå ñöa vaøo söû duïng khi khaùm nghieäm kyõ
thuaät laø tröôøng hôïp khung cabin chòu löïc lôùn nhaát.
Löïc taùc duïng lôùn nhaát leân daàm treân cuûa khung cabin khi thöû
taûi laø:
max
20000
6667
3 3
t t
i
Q G
P N
+
= = = (4.1)
Thanh keùo ñöôïc cheá taïo töø theùp CT3 coù giôùi haïn chaûy σch =
240 N/ mm
2
Ta coù: [ ]
0
ch
n
σ
σ = (4.2)
73

troïng
Vôùi n0 laø heä soá an toaøn, ta choïn n0 = 3.
ÖÙng suaát beàn keùo : [ ] 2
0
0,6. 0,6.240
48 /
3 3
bk ch
bk N mm
n
σ σ
σ = = = =
Dieän tích thanh keùo:
[ ]
2max 6667
139
48
i
bk
P
F mm
σ
≥ = =
(4.3)
Vaäy ñöôøng kính cuûa thanh keùo:
4 4.139
13,3
F
d mm
π π
≥ = =
Ñeå ñaûm baûo ñieàu kieän beàn thì ta choïn d =16 mm
4.2.2 Loø xo:
- Choïn vaät lieäu laøm loø xo laø theùp croâm- vanadi coù
2
1600 /b N mmσ =
- Tæ soá ñöôøng kính : 5
D
c
d
= =
(4.4)
- Heä soá Wahl ñöôïc xaùc ñònh nhö sau :
4 1 0,615
1,3105
4 4
w
c
K
c c
−
= + =
−
(4.5)
- Ñöôøng kính loø xo: [ ]
max. .
1,6. w ik P c
d
τ
≥
(4.6)
Trong ñoù: Pimax= 6667 N
[τ] =0,5.1600= 800 N/mm
2
1,3105.6667.5
1,6. 11,8
800
d mm≥ =
74

troïng
Theo tieâu chuaån ta choïn d=12 mm
- Ñöôøng kính trung bình cuûa loø xo laø :D= c.d =12.5= 60 mm
- Soá voøng laøm vieäc cuûa loø xo:
)(.
..
minmax PPc
dGx
n
−
= 3
8
(4.7)
Trong ñoù:
Pmax - löïc neùn lôùn nhaát loø xo phaûi chòu. Pmax =6667 N.
Pmin- löïc neùn nhoû nhaát taùc duïng leân loø xo khi laép, ta
choïn Pmin = 2000 N
x - chuyeån vò laøm vieäc cuûa loø xo khi chòu löïc töø Pmin ñeán
Pmax, choïn x =30 mm
G : modun ñaøn hoài tröôït cuûa theùp. G = 8.10
4
MPa
Vaäy:
4
3
30.8.10 .12
6,2
8.5 .(8000 2000)
n = =
− voøng
Choïn n=7 voøng
- Caùc thoâng soá hình hoïc khaùc:
Soá voøng toaøn boä: n0 = n + 2 =7+2=9 voøng
Chieàu cao loø xo khi caùc voøng sít nhau: Hs = n0.d =9.12=108
mm
Böôùc loø xo khi chöa chòu taûi :
max
(1,1 1,2)p d
n
λ
= + ÷ (4.8)
75

troïng
Trong ñoù:
3 3
max
max 4
8. . . 8.5 .7.6667
48,6
8.10 .12
ic n P
mm
Gd
λ = = = (4.9)
Vaäy :
max 48,6
(1,1 1,2) 12 1,1. 19,6
7
p d mm
n
λ
= + ÷ = + =
Chieàu cao ban ñaàu: H0=pn + 2.d=19,6.7 + 2.12= 161,2 mm
- Kieåm tra tính oån ñònh cuûa loø xo:
161,2
2,69 3
60
oH
D
= = <
Vaäy loø xo ñang duøng oån ñònh.
Hình 4.2: Boä phaän treo
76

Chöông 5 Boä giaûm chaán
Chöông 5: BOÄ GIAÛM CHAÁN
Cô caáu giaûm chaán trong thang maùy laø moät thieát bò an toaøn.
Cô caáu ñöôïc ñaët döôùi hoá gieáng thang maùy ñeå cabin vaø ñoái troïng
ñaùp leân khoâng laøm va ñaäp vaø gaây xoùc cho ngöôøi ôû trong cabin.
Trong tröôøng hôïp cabin chuyeån ñoäng ñi xuoáng taàng döôùi cuøng maø
boä haïn cheá haønh trình khoâng laøm vieäc thì cô caáu vaãn coù taùc duïng
ñôõ ñöôïc cabin vaø giöõ ñöôïc an toaøn. Ngoaøi ra cô caáu coøn ñaûm baûo
khoâng cho caùc chi tieát cuûa thang maùy va chaïm vôùi ñaùy hoá gieáng,
traùnh gaây hö hoûng.
Ta söû duïng cô caáu giaûm chaán loaïi loø xo ñaøn hoài trong thang
maùy thieát keá. Ñaây laø cô caáu coù keát caáu töông ñoái ñôn giaûn, laøm
vieäc an toaøn, tuoåi thoï cao, ñöôïc söû duïng roäng raõi ñoái vôùi caùc loaïi
thang maùy.
77

a) b)
Hình 5.1: Giaûm chaán
a) Giaûm chaán baèng loø xo
b) Giaûm chaán baèng daàu
5.1 Löïc taùc duïng leân boä giaûm chaán:
Löïc taùc duïng leân cô caáu phaûi ñöôïc tính trong tröôøng hôïp nguy
hieåm nhaát töùc laø khi phanh vaø boä haõm baûo hieåm khoâng hoaït
ñoäng. Khi ñoù cô caáu giaûm chaán coi nhö chòu hoaøn toaøn löïc taùc
duïng do khoái löôïng cuûa cabin vaø taûi troïng naâng lôùn nhaát cuøng vôùi
heä soá taûi troïng ñoäng do cabin vaø taûi troïng taùc duïng leân cô caáu.
max1,1.
.(1 ).t t
n
Q G a
P k
z g
+
= +
Trong ñoù :
amax – gia toác rôi töï do , amax=9,81 m/s
2
g- gia toác troïng tröôøng, g= 9,81 m/s
2
kn- heä soá xeùt ñeán söï phaân boá khoâng ñeàu kn =1 (vì chæ söû
dung 1 giaûm chaán)
Vaäy:
1,1.500 500 9,81
(1 ).1 2100
1 9,81
P Kg
+
= + =
78

5.2 Tính toaùn boä giaûm chaán loø xo:
2
1600 /b N mmσ =
D
c
d
= =
4 1 0,615
1,24
4 4
w
c
K
c c
−
= + =
−
max. .
1,6. w ik P c
d
τ
≥
Trong ñoù: Pmax= 21000 N
[τ] =0,5.1600= 800 N/mm
2
1,24.21000.6
1,6. 22,3
800
d mm≥ =
Theo tieâu chuaån ta choïn d=24 mm
- Ñöôøng kính trung bình cuûa loø xo laø :D= c.d =24.6= 144 mm
)(.
..
minmax PPc
dGx
n
−
= 3
8 [3.6]
Trong ñoù:
choïn Pmin = 0 N
79

4
MPa
Vaäy:
4
3
100.8.10 .24
5,3
8.6 .(21000 0)
n = =
− voøng
Choïn n=6 voøng
Chieàu cao loø xo khi caùc voøng sít nhau: Hs = n0.d =8.24=192
mm
max
(1,1 1,2)p d
n
λ
= + ÷
Trong ñoù:
3 3
max
max 4
8. . . 8.6 .6.21000
113,4
8.10 .24
ic n P
mm
Gd
λ = = =
Vaäy :
max 113,4
(1,1 1,2) 24 1,1. 44,8
6
p d mm
n
λ
= + ÷ = + =
Chieàu cao ban ñaàu: H0=pn + 2.d=44,8.6+ 2.24= 316,8mm
- Kieåm tra tính oån ñònh cuûa loø xo:
316,8
2,2 3
144
oH
D
= = <
Vaäy loø xo ñang duøng oån ñònh.
80

Chöông 6 Boä haõm baûo hieåm vaø boä haïn
cheá toác ñoä
Chöông 6: BOÄ HAÕM BAÛO HIEÅM VAØ BOÄ HAÏN
CHEÁ TOÁC ÑOÄ
Ñeå traùnh cho cabin rôi xuoáng gieáng thang khi ñöùt caùp hoaëc haï
xuoáng vôùi toác ñoä vöôït quaù giaù trò cho pheùp, boä haõm baûo hieåm
vaø boä haïn cheá toác ñoä seõ töï ñoäng döøng vaø giöõ cabin treân caùc
ray daãn höôùng. Cabin cuûa taát caû caùc thang maùy ñeàu phaûi trang bò
boä haõm baûo hieåm vaø boä haïn cheá toác ñoä.
6.1 Boä haõm baûo hieåm:
Ñeå loaïi tröø söï rôi cabin khi bò ñöùt caùc caùp naâng hoaëc cabin
taêng toác khi bò hoûng cô caáu naâng thì theo quy phaïm an toaøn, cabin
caàn ñöôïc trang bò boä haõm baûo hieåm. Ñoái troïng cuõng ñöôïc trang bò
boä haõm baûo hieåm khi toác ñoä cuûa cabin lôùn hôn 1,5 m/s
2
.
Boä haõm baûo hieåm caáu taïo goàm 3 boä phaän chính: thieát bò
keïp, cô caáu ñieàu khieån, boä phaän daãn ñoäng.
81

cheá toác ñoä
6.1.1 Caáu taïo:
Hình 6.1: Sô ñoà haõm baûo hieåm thang maùy
6.1.2 Nguyeân lyù hoaït ñoäng:
Trong cô caáu treân thì thieát bò keïp laø caùc neâm 3 chuyeån ñoäng
theo caùc guoác töïa 4. Khi boä haõm baûo hieåm laøm vieäc töùc laø khi
cabin vöôït quaù giaù trò cho pheùp (cuï theå laø 78m/phuùt) thì caùc neâm 3
ñöôïc keùo bôûi caùc thanh keùo 2 aùp vaøo caùc daãn höôùng. Söï keùo
neâm tieáp theo xaûy ra khi cabin tieáp tuïc chuyeån ñoäng do löïc ma saùt
giöõa daãn höôùng vaø neâm (töï keùo).
Cô caáu ñieàu khieån boä haõm baûo hieåm goàm coù caùc thanh keùo
ñöùng 2 gaén baûn leà vôùi caùc ñoøn ngang. Caùc ñoøn ngang ñöôïc laép
cöùng treân caùc truïc 1 vaø 5. Caùc truïc 1 vaø 5 quay treân caùc oå ñôõ
laép ôû daàm treân cuûa khung cabin. Treân truïc 5 coù laép ñoøn 6, ñoøn
naøy ñöôïc lieân keát vôùi caùp 7 cuûa truyeàn ñoäng boä haõm baûo hieåm.
82

cheá toác ñoä
Trong sô ñoà thì truyeàn ñoäng cuûa boä haõm baûo hieåm ñöôïc thöïc hieän
nhôø boä baïn cheá toác ñoä kieåu li taâm 8, puli cuûa noù noái vôùi moät
phanh li taâm ñaët trong thaân cuûa boä haïn cheá toác ñoä. Boä phaän naøy
seõ phanh puli 8 vaø caùp 7 naèm treân ñoù vaøo thôøi ñieåm khi toác ñoä
chuyeån ñoäng cuûa cabin ñaït ñeán giaù trò tôùi haïn. Sau khi döøng caùp 7,
cabin tieáp tuïc chuyeån ñoäng, ñoøn 6 xoay laøm cho cô caáu ñieàu khieån
boä haõm baûo hieåm hoaït ñoäng.
6.1.3 Tính toaùn thieát bò keïp:
Thieát bò keïp coù coâng duïng giöõ chaët cabin treân daãn höôùng khi
bò ñöùt caùp hoaëc khi toác ñoä cabin vöôït quaù giaù trò cho pheùp 15%.
Söï haõm cabin ñang rôi laø nhôø löïc ma saùt giöõa maù keïp vaø ray daãn
höôùng. Coù nhieàu loaïi : kieåu neâm, kieåu leäch taâm, kieåu con laên. Ta
choïn kieåu neâm ñeå tính toaùn trong thang maùy thieát keá.
a/ Xaùc ñònh goùc nghieâng α cuûa neâm:
Khi heä thoáng phanh an toaøn hoaït ñoäng coù 3 quaù trình xaûy ra:
Quaù trình ñoùng neâm:
83
N1
F1
Gn
X
P
Y
α
Hình 6.2 : Quaù trình ñoùng
neâm

cheá toác ñoä
Quaù trình töø luùc neâm baét ñaàu tröôït treân maù tröôït con laên cho
ñeán khi neâm tieáp xuùc vôùi ray daãn höôùng. Luùc naøy neâm chòu taùc
duïng cuûa caùc löïc nhö hình veõ.
P - löïc keùo cuûa thanh ñöùng
N1 - phaûn löïc töø maù tröôït con laên
F1 - löïc ma saùt giöõa neâm vaø maù tröôït con laên. F1 = f1.N1
f1 - heä soá ma saùt giöõa neâm vaø maù tröôït con laên, f1 = 0,05 ÷0,1
Gn - troïng löôïng neâm
Chieáu caùc löïc leân phöông tröôït cuûa neâm:
( P – Gn ).cosα > F1
( P – Gn ). cosα > f1.N1 = ( P – Gn ).sinα . f1
Do P – Gn > 0 neân ta ñöôïc: f1 < cotgα ⇒
1
1
tg
f
α =
Quaù trình chuyeån tieáp:
Töø khi neâm baét ñaàu tröôït treân ray daãn höôùng. Löïc taùc duïng
leân neâm ñöôïc theå hieän nhö hình 6.3
F2 : löïc ma saùt giöõa neâm vôùi ray daãn höôùng.
84

cheá toác ñoä
N2 : phaûn löïc töø ray daãn höôùng.
Hình 6.3 : Quaù trình chuyeån tieáp.
Chieáu caùc löïc leân phöông ngang:
∑X = N2 – N1.cosα + F1.sinα = 0
⇒ N2 = N1.(cosα - f1.sinα )
Ñeå neâm ñöôïc giöõ chaët vaøo ray daãn höôùng thì F2 > F1.cosα, töùc
laø maù tröôït con laên seõ tröôït töông ñoái so vôùi neâm nhieàu hôn laø
giöõa neâm so vôùi ray daãn höôùng.
Ta coù: F2 = f2 . N2 = f2 . N1 . (cosα - f1.sinα )
⇒ f2 . N1 . ( cosα - f1.sinα ) > f1.cosα . N1
⇒ f2.( 1 – f1.tgα ) > f1
Do tgα < 1/ f1 neân ( 1 – f1.tgα ) > 0
Ñieàu kieän ñeå F2 > F1.cosα laø f2 > f1
Ta choïn: f1 = 0,05; f2 = 0,25
85
N1
F1
X
P
Y
α
N2
F2

cheá toác ñoä
Quaù trình ñoùng chaët neâm:
Quaù trình xaûy ra töø khi maù tröôït con laên tì vaøo neâm taïo thaønh
moät khoái cuøng tröôït treân ray daãn höôùng ñeán luùc döøng laïi, luùc
naøy troïng löôïng buoàng thang maùy aùp leân neâm thoâng qua maù tröôït
con laên, trong luùc ñoù löïc P khoâng coøn taùc duïng .
Hình 6.4 : Quaù trình ñoùng chaët neâm
Phöông trình chuyeån ñoäng khi phanh:
V2
2
– V1
2
= 2.a.s
Taïi thôøi ñieåm cô caáu thaéng cô taùc ñoäng laø luùc vaän toác cabin
vöôït quaù toác ñoä ñònh möùc 15%.
V1 = V . 1,15 = 0,63.1,15=0,7245 m/s
86
N2
F2
Pk

cheá toác ñoä
Taïi thôøi ñieåm phanh döøng treân ray daãn höôùng V2 = 0
Ñoaïn ñöôøng phanh cho pheùp : S = (150÷200)mm, choïn S=150 mm
Vaäy :
2 2
21 0,7245
1,7 /
2. 2.0,15
V
a m s
S
= − = − = −
Ñieàu kieän ñeå cabin döøng haún khoâng coøn tröôït xuoáng phía
döôùi: F2 > Pk
Vôùi : 





+
+
=
g
a
n
GQ
P cabin
k
max
.
),(
1
11
(6.1)
Trong ñoù:
Q -taûi troïng naâng cuûa thang maùy, Q = 500 kg
Gcabin - khoái löôïng cabin, Gcabin = 500 kg
n - soá neâm, n = 4
amax - gia toác lôùn nhaát taïi thôøi ñieåm phanh baét ñaàu hoaït ñoäng,
amax = 1,7 m/s
2
Ta coù:
1,1.500 500 1,7
. 1 308
4 9,81
kP Kg
+  
= + = ÷
 
Ta ñöôïc: F2 = f2 . N2 > 308 Kg
⇒ N2 > 308 / f2 = 308 / 0,25 =1232 kg
Maø: N2 = N1 . ( cosα - f1.sinα )
Vôùi : N1 laø aùp löïc cuûa cabin taùc duïng leân neâm
N1 =
500 500 250
4.sin 4.sin sin
cabinQ G
α α α
+ +
= =
87

cheá toác ñoä
Vaäy: N2 = ( )1
250
. cos .sin 1232
sin
fα α
α
− ≥
cotgα - f1 ≥ 4,928⇔ cotgα ≥ 4,978
⇒ α ≤ arctg ( 1 / 4,978 ) = 11,3
0
Ta choïn : α = 6
0
6.1.4 Kích thöôùc neâm:
Ñeå xaùc ñònh kích thöôùc neâm ta phaûi xaùc ñònh löïc keïp cuûa
neâm leân ray daãn höôùng ñoù chính laø löïc ñoái cuûa N2
Pkc = N2 = Pk / f2 = 308 / 0,25 = 1232 N
Ñieàu kieän beàn cuûa neâm theo coâng thöùc 5.10[I]
[ ]
.
kcP
q q
b h
= ≤ (6.2)
Trong ñoù:
q - aùp löïc laøm vieäc maø neâm phaûi chòu ( kg / cm
2
)
Pkc - löïc keïp cuûa neâm leân ray daãn höôùng (kg)
b, h - chieàu roäng vaø chieàu cao cuûa beà maët laøm vieäc
[q] - aùp löïc rieâng cho pheùp. Ñoái vôùi boä baûo hieåm taùc duïng
töùc thôøi thì [q] = 250 – 300 kg / cm
2
[ ]
21232
. 4,928
250
kcP
b h cm
q
≥ = =
Choïn chieàu cao laøm vieäc cuûa neâm h = 15 cm
Chieàu roäng laøm vieäc cuûa neâm b =4 cm
88

cheá toác ñoä
Ta coù : b.h = 4 . 15 = 60 > 4,928 cm
2
6.2 Boä haïn cheá toác ñoä:
Hình 6.5: Boä haõm baûo hieåm
1.Thanh keùo 2.Puly 3. Quaû vaêng 4.Thaân ñôõ 5.Tieáp
ñieåm
6.Caàn ñaåy tieáp ñieåm 7.Baùnh coùc 8. Con coùc 9. Caàn ñaåy
10.Truïc chính
Boä haïn cheá toác ñoä duøng ñeå taùc ñoäng leân phanh an toaøn ñeå
döøng cabin khi toác ñoä haï cabin vöôït quaù giaù trò cho pheùp. Giaù trò
cho pheùp naøy lôùn hôn toác ñoä danh nghóa ít nhaát laø 15% vì neáu thaáp
hôn thì raát deã xaûy ra hieän töôïng döøng cabin moät caùch ngaãu nhieân.
Boä haïn cheá toác ñoä lieân heä vôùi cabin vaø quay khi cabin chuyeån
ñoäng nhôø caùp cuûa boä haïn cheá toác ñoä. Boä haïn cheá toác ñoä ñöôïc
89

cheá toác ñoä
ñaët trong buoàng maùy ôû phía treân. Ñeå caùp cuûa noù khoâng bò xoaén
vaø coù ñuû ñoä caêng ñeå truyeàn löïc ma saùt ta söû duïng thieát bò keùo
caêng caùp ñöôïc laép ñaët phía döôùi hoá thang.
6.2.1 Sô ñoàcaáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng:
a/ Caáu taïo: hình 6.5
b/ Nguyeân lyù hoaït ñoäng:
Khi cabin chuyeån ñoäng seõ laøm cho caùp noái cöùng vôùi tay ñoøn
treân cabin tröôït theo vaø daãn ñeán puly 2 quay theo laøm cho hai quaû
vaêng 3 gaén trong puly quay sinh ra löïc ly taâm coù xu höôùng ñaåy quaû
vaêng quay trong baùn kính thích hôïp ñaõ ñöôïc tính toaùn vôùi toác ñoä
bình thöôøng cuûa cabin. Khi toác ñoä cuûa cabin taêng hôn toác ñoä bình
thöôøng cuûa noù 15% thì löïc ly taâm sinh ra trong caùc quaû vaêng thaéng
ñöôïc löïc giöõ loø xo , luùc ñoù baùn kính quay cuûa quaû vaêng taêng leân,
quaû vaêng taùc ñoäng vaøo caàn 9 giaûi phoùng con coùc 8. Con coùc 8
döôùi söùc keùo cuûa loø xo eùp vaøo baùnh coùc 7, do baùnh coùc 7 ñöôïc
laép coá ñònh treân truïc 10 (khoâng xoay ñoàng thôøi vôùi puly maø chæ
xoay ñöôïc moät goùc nhoû) neân khi coùc haõm eùp vaøo baùnh coùc laøm
baùnh coùc quay moät ñoaïn nhoû roài döøng keùo theo puly 2 cuõng döøng
theo. Baùnh coùc taùc duïng vaøo tay ñoøn cuûa boä keïp caùp laøm caùp
ngöøng ñoàng thôøi coâng taéc ñieàu khieån ñoäng cô bò ngaét nhôø caàn
90

cheá toác ñoä
ñaåy tieáp ñieåm 6 taùc ñoäng vaøo tieáp ñieåm 5. Cô caáu thaéng cô hoaït
ñoäng vaø phanh giöõ cabin treân ray daãn höôùng.
Trong tröôøng hôïp ñöùt caùp treo thì nguyeân lyù hoaït ñoäng cuõng
töông töï nhö treân.
6.2.2 Caùp cuûa cô caáu khoáng cheá toác ñoä:
Caùp cuûa boä haïn cheá toác ñoä khoâng phaûi chuû yeáu duøng ñeå
chòu löïc maø chæ caàn taïo ra moät söùc caêng hôïp lyù nhaèm taïo ñöôïc
löïc ma saùt giöõa caùp vaø raõnh puly ñeå puly
91

cheá toác ñoä
quay ñöôïc theo chuyeån ñoäng cuûa cabin. Caùp ñöôïc choïn theo kinh
nghieäm.
Ta choïn caùp coù ñöôøng kính d = 8 mm, loaïi caùp 6x19 theo theo
ISO 4344 Standands. Theo keát caáu gieáng thang vaø khoaûng caùch giöõa
puly caêng caùp vaø ñaùy hoá thang ta coù chieàu daøi caùp L = 15,8 m.
6.2.3 Puly :
Ñöôøng kính puly ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc:
Dp = e.dc (6.3)
Trong ñoù:
dc - ñöôøng kính caùp, dc = 8 mm
e - heä soá phuï thuoäc vaøo loaïi thang maùy vaø toác ñoä thang
maùy, e = 30
Vaäy: Dp = 30.8= 240 mm
6.2.4 Löïc neùn caàn thieát cuûa loø xo vaø loø xo giöõ quaû vaêng:
a
b
r
Plt
PLX
A
92

cheá toác ñoä
Hình 6.6: Sô doà phaân tích löïc
Ta coù caùc löïc taùc ñoäng leân boä haïn cheá toác ñoä:
Löïc ly taâm quaû vaêng Plt
Löïc neùn loø xo PLx
Phöông trình caân baèng taïi choát baûn leà A:
∑MA = PLX.b – 2.Plt.a = 0
Lx lt
a
P = 2.P .
b
⇒
Vôùi Plt = m.ω
2
.r = m.
2
2.
p
v
D
 
 ÷ ÷
 
.r
Neân :
2
2
8. . . .LX
p
G v a
P r
g D b
=
Ta coù:
m- khoái löôïng quaû vaêng, choïn quaû vang coù khoái löôïng m=2 Kg
a- khoaûng caùch töø choát A ñeán Plt , a = 70 mm
b- khoaûng caùch töø choát A ñeán PLX, b = 35 mm
r- khoaûng caùch töø choát A ñeán taâm quaû vaêng, r = 55 mm
Vaäy:
2
2
2
20 0,07
8. . .0,055. 30.
9,81 0,240 0,036
LX
v
P v= = (N)
Neáu keå ñeán söï ma saùt cuûa choát baûn leà cuûa quaû vaêng thì löïc
neùn khi ñoù seõ laø:
Plx
’
=(0,94 ÷0,98)Plx
Ta choïn P
’
lx = 0,95 Plx
93

cheá toác ñoä
Vaäy: P
’
n = 0,95.30.v
2
= 28,5 v
2
(N)
Ta caàn phaûi tính loø xo sao cho öùng vôùi toác ñoä bình thöôøng thì
cabin chòu löïc neùn
Pmin =28,5.0,63
2
= 11,3 N
ÖÙng vôùi toác ñoä lôùn hôn toác ñoä bình thöôøng 15%, v = 0,7245 m/s
thì loø xo chòu moät löïc neùn laø Pmax. Cô caáu haïn cheá toác ñoä hoaït
ñoäng ñoàng thôøi taùc ñoäng ñeán söï hoaït ñoäng cuûa boä haõm
baûo hieåm, phanh cabin döøng laïi treân daãn höôùng.
Pmax = 28,5. 0,7245
2
= 15 N
6.2.5 Loø xo giöõ quaû vaêng:
2
1600 /b N mmσ =
D
c
d
= =
4 1 0,615
1,29
4 4
w
c
K
c c
−
= + =
−
max. .
1,6. w ik P c
d
τ
≥
Trong ñoù: Pmax= 10 N
[τ] =0,3.1600= 480 N/mm
2
1,29.15.12
1,6. 1,1
480
d mm≥ =
Theo tieâu chuaån ta choïn d=1,5 mm
94

cheá toác ñoä
- Ñöôøng kính trung bình cuûa loø xo laø :D= c.d =12.1,5= 18 mm
)(.
..
minmax PPc
dGx
n
−
= 3
8
Trong ñoù:
choïn Pmin = 11,3 N
4
MPa
Vaäy:
4
3
10.8.10 .1,5
23,4
8.12 .(15 11,3)
n = =
− voøng
Choïn n=24 voøng
Chieàu cao loø xo khi caùc voøng sít nhau: Hs = n0.d =26.1,5=39
mm
max
(1,1 1,2)p d
n
λ
= + ÷
Trong ñoù:
3 3
max
max 4
8. . . 8.12 .24.15
41
8.10 .1,5
c n P
mm
Gd
λ = = =
95

Thuyet minhtm26 a_ck_wzgnema_20130314103930_4

Thuyet minhtm26 a_ck_wzgnema_20130314103930_4

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (16)

Andere mochten auch

Andere mochten auch (11)

Ähnlich wie Thuyet minhtm26 a_ck_wzgnema_20130314103930_4

Ähnlich wie Thuyet minhtm26 a_ck_wzgnema_20130314103930_4 (20)

Thuyet minhtm26 a_ck_wzgnema_20130314103930_4