LỜI NÓI ĐẦU Thang máy là thiết bị không thể thiếu được trong việc vận chuyển người và hàng hóa theo phương thẳng đứng trong các tòa nhà cao tầng, chính vì vậy mà từ khi xuất hiện đến nay thang máy luôn được nghiên cứu, cải tiến, hiện đại hóa để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của hành khách cũng như yêu cầu ngày càng cao về tính an toàn, về tốc độ di chuyển, khối lượng vận chuyển, tiện nghi Trong những năm gần đây, tại Việt Nam, yêu cầu về nhà ở tăng trong khi quỹ đất thì hạn chế, do đó xu hướng phát triển nhà theo chiều cao là tất yếu. Vì vậy thang máy ngày càng tăng về số lượng cũng nh độ cao nhờ đó thang máy, thang cuốn nói chung và thang máy chở người nói riêng đã và đang sẽ được sử dụng càng nhiều. Các hãng thang máy hàng đầu đã có mặt ở nước ta. Tuy nhiên so với các nước trong khu vực số lượng thang máy được lắp đặt chưa lớn và vẫn còn là một thiết bị mới. Sự hiểu biết về thang máy còn bị giới hạn ở một số nhà chuyên môn. Nhất là về cấu tạo, lắp đặt, sử dụng và vận hành thang. Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp của em là: Thiết kế thang máy chở khách không buồng máy – là một loại thang mới, chưa được lắp đặt nhiều ở Việt Nam. Do đó nhiệm vụ của em lại càng khó khăn trong khi hiểu biết cơ bản về thang máy còn chưa thật nhiều. Tuy nhiên để hoàn thành tốt đồ án, nâng cao hiểu biết của bản thân cũng như góp phần phát triển thang máy ở Việt Nam, em đã rất cố gắng tìm hiểu qua các tài liệu vốn rất Ýt ái, qua thực tế lắp ráp và vận hành thang máy tại cơ sở thực tập. Trang 1 Là mét sinh viên sắp ra trường, em tự thấy có trách nhiệm phải cố gắng góp phần vào sự phát triển chung của ngành cơ khí nước nhà. Cụ thể thông qua đồ án này em muốn mình sau khi ra trường sẽ trở thành một người có hiểu biết sâu về thang máy từng bước nắm bắt kỹ thuật cũng như các vấn đề khác về thang máy tiến tới có thể đi đến tự sản xuất, giảm giá thành của thang, biến công nghệ sản xuất thang máy của nước ngoài thành công nghệ của chính mình. Thực tế cho thấy, điều mà hầu hết sinh viên mới ra trường gặp phải đó là sự thiếu kinh nghiệm thực tế, thiếu những va chạm cần thiết nên việc thay đổi điều này là hết sức quan trọng. Để bổ sung kinh nghiệm thực tế ngay từ khi chưa ra trường thì việc tận dụng tốt kỳ thực tập tốt nghiệp và quá trình làm đồ án tốt nghiệp là hết sức quan trọng. Được sự quan tâm của trường cũng như thầy Nguyễn Văn Hội - là người trực tiếp hướng dẫn tốt nghiệp tạo điều kiện, em đã tận dụng tốt dịp này để bổ sung những điều còn thiếu: tiếp cận với thực tế sản xuất, lắp ráp thang máy làm quen và tìm hiểu về công việc sau khi ra trường, tìm hiểu so sánh những điều đã học so với thực tế, công việc của các kĩ sư tại các phòng kĩ thuật hay ngay tại nơi sản xuất, làm quen dần với sự hoạt động của một công ty. Qua dịp này, em đã cảm thấy giữa học tập và thực tế sản xuất có một khoảng cách tương đối lớn. Để hiểu được những điều đó em phải rất cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy thuộc bộ môn Cơ sở thiết kế máy đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án đặc biệt là thầy Nguyễn Văn Hội hướng dẫn trực tiếp cho em. Em cũng rất cảm ơn đến sự hết sức tạo điều kiện của bộ môn Cơ sở thiết kế máy cũng nh Khoa Cơ khí. Trang 2 Hà nội ngày … tháng … năm … Sinh viên: Trần Văn Minh PHẦN I TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THANG MÁY Trang 3 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY I. Khái niệm chung về thang máy: * Thang máy là thiết bị chuyên dụng để chở người, hàng hóa, vật liệu theo phương thẳng đứng hoặc nghiêng một góc nhỏ hơn 15 0 so với phương thẳng đứng theo một tuyến đã định sẵn. * Thang máy thường dùng trong khách sạn, công sở, chung cư, bệnh viện, các đài quan sát, tháp truyền hình, trong các nhà máy, công xưởng Đặc điểm vận chuyển bằng thang máy so với các thiết bị vận chuyển khác là thời gian vận chuyển của một chu kỳ bé, tần suất vận chuyển lớn, đóng mở máy liên tục. Ngoài ý nghĩa về vận chuyển, thang máy còn là một trong các yếu tố làm tăng vẻ đẹp và tiên nghi của các công trình. * Nhiều quốc gia trên thế giới quy định, đối với các tòa nhà 6 tầng trở lên đều phải được trang bị thang máy để đảm bảo cho người đi lại thuận tiện, tiết kiệm thời gian và tăng năng suất lao động. Giá thành của thang máy trang bị cho công trình so với tổng giá thành của công trình chiếm khoảng 6% đến 7% là hợp lý. Đối với những công trình đặc biệt như bệnh viện, nhà máy, khách sạn , tuy số tầng nhỏ hơn 6 nhưng do yêu cầu phục vụ vẫn phải trang bị thang máy. * Với những nhà cao tầng có chiều cao lớn thì việc trang bị thang máy là bắt buộc để phục vụ việc đi lại trong tòa nhà. Nếu vấn đề vận chuyển người trong tòa nhà này không được giải quyết thì các dự án xây dựng các tòa nhà cao tầng không thể thành hiện thực. * Thang máy là một thiết bị vận chuyển đòi hỏi tính an toàn nghiêm ngặt, nó liên quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con người. Vì vậy yêu cầu chung đối với thang máy là khi thiết kế, chế tạo, lắp đặt, vận hành, sử Trang 4 dụng và sửa chữa là phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt các yêu cầu về kỹ thuật an toàn được quy định trong các tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm. * Thang máy chỉ có cabin đẹp, sang trọng, thông thoáng, êm dịu thì chưa đủ điều kiện để đưa vào sử dụng mà phải có đầy đủ thiết bị an toàn, đảm bảo độ tin cậy như: điện chiếu sáng dự phòng khi mất điện, điện thoại nội bộ(Interphone), chuông báo, bộ hãm bảo hiểm, an toàn cabin (đối trọng), công tắc an toàn cửa tầng, bộ cứu hộ khi mất điện nguồn II. Lịch sử phát triển của thang máy: * Cuối thế kỷ XIX, trên thế giới mới chỉ có một vài hãng thang máy ra đời như OTIS, Schindler. Chiếc thang máy đầu tiên đã được chế tạo và đưa vào sử dụng là của hãng thang máy OTIS (Mỹ) năm 1853. Đến năm 1874, hãng thang máy Schindler (Thụy Sỹ) cũng đã chế tạo thành công một số thang máy khác. Lúc đầu bộ tời kéo chỉ có một tốc độ, cabin có kết cấu đơn giản, cửa tầng đóng mở bằng tay, tốc độ di chuyển của cabin thấp. * Đầu thế kỷ XX, có nhiều hãng thang máy khác ra đời như KONE (Phần Lan), MISUBISHI, NIPPON ELEVATOR (Nhật Bản), THYSEN (Đức), SABIEM (Ý) đã chế tạo các thang máy có tốc độ cao, tiện nghi trong cabin tốt hơn và êm hơn. * Vào đầu những năm 1970, thang máy đã chế tạo đạt tới tốc độ 450 m/ph, những thang máy chở hàng đã có tải trọng lên tới 30 tấn đồng thời cũng trong khoảng thời gian này đã có những thang máy thủy lực ra đời. Sau một khoảng thời gian rất ngắn với sự tiến bộ của các ngành khoa học khác, tốc độ thang máy đã đạt tới 600 nm/ph. Vào những năm 1980, đã xuất hiện hệ thống điều khiển động cơ mới bằng phương pháp biến đổi điện áp và tần số VVVF (inverter). Thành tựu này cho phép thang máy hoạt động êm hơn, tiết kiệm được khoảng 40% công suất động cơ. Trang 5 * Đồng thời cũng vào khoảng thời gian này đã xuất hiện thang máy dùng động cơ điện cảm ứng tuyến tính. * Vào đầu những năm 1990, trên thế giới đã chế tạo những thang máy có tốc độ đạt tới 750 m/ph và các thang máy có tính năng kỹ thuật đặc biệt khác. III. Phân loại thang máy: Hiện nay, thang máy được sản xuất, thiết kế với nhiều chủng loại khác nhau để phù hợp với mục đích sử dụng của từng công trình cũng như mục đích của con người. Có thể phân loại thang máy theo các nguyên tắc, đặc điểm sau: 3.1 Theo công dụng (TCVN 5744 - 1993): thang máy được phân làm 5 loại: a. Thang máy chuyên chở người: Loại này để vận chuyển người trong các khách sạn, công sở, nhà nghỉ, các khu chung cư, trường học b. Thang máy chuyên chở người có kèm theo hàng: thường dùng cho các siêu thị, khu triển lãm c. Thang máy chuyên chở bệnh nhân: thường dùng trong các bệnh viện, khu điều dưỡng Đặc điểm của loại thang này là kích thước thông thủy cabin phải đủ lớn để chứa băng ca hoặc giường bệnh cùng các bác sỹ, hộ tá, các dụng cụ cấp cứu đi kèm. d. Thang máy chuyên chở hàng không có người đi kèm: loại này dùng chuyên chở vật liệu, thức ăn trong khách sạn, nhà ăn tập thể Đặc điểm của loại này là có điều khiển bên ngoài cabin (trước cửa tầng) trong khi các loại thang khác có điều khiển cả trong và ngoài cabin. Trang 6 Ngoài 5 loại thang trên còn có một số loại thang khác nh: thang máy cứu hỏa, thang máy chở ô tô 3.2 Theo hệ thống dẫn động cabin: thang máy được chia thành 3 loại sau: a. Thang máy dẫn động điện: dẫn động thang bằng động cơ điện qua hộp giảm tốc tới puly ma sát hoặc tang cuốn cáp. Chính nhờ cabin được treo bằng cáp mà hành trình thang không bị hạn chế. Ngoài ra còn có loại thang máy dẫn động bằng bánh răng thanh răng chuyên dùng chở người phục vụ cho các công trường xây dựng cao tầng. b. Thang máy thủy lực (bằng xy lanh - pít tông): Cabin được được đẩy từ dưới lên nhờ pít tông - xy lanh thủy lực nên hành trình bị hạn chế. Hiện nay thang máy thủy lực có hành trình tối đa là khoảng 18 m vì vậy không thể trang bị cho các công trình cao tầng mặc dù kết cấu gọn, tiết diện giếng thang nhỏ hơn khi có cùng tải trọng so với dẫn động cáp, chuyển động êm, an toàn, giảm được chiều cao tổng thể của công trình do buồng máy đặt ở tầng trệt. c. Thang máy khí nén 3.3 Theo vị trí đặt bộ tời kéo: * Đối với thang máy điện có 2 loại: - Thang máy có bộ tời kéo đặt phía trên giếng thang - Thang máy có bộ tời kéo đặt phía dưới giếng thang * Đối với thang máy dẫn động lên xuống bằng bánh răng thanh răng thì bộ tời dẫn động đặt ngay trên nóc cabin. * Đối với thang máy thủy lực: buồng máy đặt tại tầng trệt. 3.4 Theo hệ thống vận hành: Trang 7 a. Theo mức độ tự động: - Loại nửa tự động. - Loại tự động. b. Theo tổ hợp điều khiển: - Điều khiển đơn - Điều khiển kép - Điều khiển theo nhóm c. Theo vị trí điều khiển: - Điều khiển trong cabin - Điều khiển ngoài cabin - Điều khiển cả trong và ngoài cabin 3.5 Theo các thông số cơ bản: a. Theo tốc độ di chuyển của cabin: - Loại tốc độ thấp: v < 1 m/s - Loại tốc độ trung bình: v = 1 ÷ 2,5 m/s - Loại tốc độ cao: v = 2,5 ÷ 4 m/s - Loại tốc độ rất cao: v > 4 m/s b. Theo khối lượng vận chuyển của cabin: - Loại nhỏ: Q < 500 kg - Loại trung bình: Q = 500 ÷ 1000 kg - Loại lớn: Q = 1000 ÷ 1600 kg - Loại rất lớn: Q > 1600 kg 3.6 Theo kết cấu các cụm cơ bản: a. Theo kết cấu của bộ tời kéo: - Bộ tời kéo có hộp giảm tốc Trang 8 - Bộ tời kéo không có hộp giảm tốc: thường dùng cho các loại thang có tốc độ v > 2,5 m/s. - Bộ tời kéo sử dụng động cơ một tốc độ, hai tốc độ, động cơ điều chỉnh vô cấp, động cơ cảm ứng tuyến tính ( Linear Induction Motor). - Bộ tời kéo có puly ma sát hoặc tang cuốn cáp để dẫn động cho cabin lên xuống. b. Theo hệ thống cân bằng: - Có đối trọng - Không có đối trọng - Có cáp hoặc xích cân bằng dùng cho những thang máy có hành trình lớn. - Không có cáp hoặc xích cân bằng. c. Theo cách treo cabin và đối trọng: -Treo trực tiếp vào dầm trên của cabin. - Có pa lăng cáp ( thông qua puly trung gian) vào dầm trên của cabin - Đẩy từ phía đáy cabin lên thông qua các puly trung gian. d. Theo hệ thống cửa cabin: - Theo phương pháp đóng mở cửa cabin: + đóng mở bằng tay. + đóng mở nửa tự động. Hai loại này thường dùng cho thang máy chở hàng có hoặc không có người đi kèm + đóng mở tự động. - Theo kết cấu của cửa: + Cánh cửa dạng cửa xếp lùa về một phía hoặc hai phía. + Cánh cửa dạng tấm đóng mở bản lề một hoặc hai cánh Trang 9 + Cánh cửa dạng tấm, hai cánh mở chính giữa lùa về hai phía. Loại này thường dùng cho thang máy có đối trọng đặt phía sau cabin. + Cánh cửa dạng tấm, hai hoặc ba cánh mở về một bên, lùa về một phía. Loại này thường dùng cho thang máy có đối trọng đặt bên cạnh cabin. + Cánh cửa dạng tấm, hai cánh mở chính giữa lùa về hai phía trên và dưới (thang máy chở thức ăn). + Cánh cửa dạng tấm, hai hoặc ba cánh mở lùa về một phía trên. Loại này thường dùng cho thang máy chở ô tô và chở hàng. - Theo số cửa cabin: + Thang máy có một cửa. + Thang máy có hai cửa đối xứng nhau. + Thang máy có hai cửa vuông góc với nhau. e. Theo loại bộ hãm bảo hiểm an toàn cabin: - Hãm tức thời: loại này thường dùng cho thang máy có tốc độ thấp đến 45 m/phút. - Hãm êm: loại này thường dùng cho thang máy có tốc độ lớn hơn 45 m/phút và thang máy chở bệnh nhân. 3.7 Theo vị trí cửa cabin và đối trọng giếng thang: a. Đối trọng bố trí phía sau. b. Đối trọng bố trí một bên. Trong một số trường hợp, đối trọng có thể được bố trí ở một vị trí khác mà không cùng chung giếng thang với cabin. 3.8 Theo quỹ đạo di chuyển của cabin: Trang 10 [...]...a Thang mỏy thng ng: l loi thang mỏy cú cabin di chuyn theo phng thng ng (hu ht cỏc thang mỏy hin nay s dng theo cỏch ny) b Thang mỏy nghiờng: l loi thang mỏy cú cabin di chuyn nghiờng mt gúc so vi phng thng ng c Thang mỏy zigzag: l loi thang mỏy cú cabin di chuyn theo ng zigzag CHNG II PHN TCH MT S S NG CA THANG MY CHN CCH B TR TRM DN NG CHO THANG MY I Phõn tớch mt s s ... trm dn ng: Theo yờu cu thit k cú cỏc s liu sau: * S trm dn ng: Giải thích: 1 Cabin 2 Động cơ 3 Đối trọng Hình 3.1 Sơ đồ trạm dẫn động * Ti trng nõng: G = Gt + G 0 G : trọng l ợng mà thang có thể chở đ ợc Trong đó: t G0 : trọng l ợng bản thân cabin Mà theo yêu cầu thiết kế: Gt = 630(kg), G0 = 700(kg ) lấy sơ bộ G = 630 + 700 = 1330(kg ) * Chiu cao nõng: do yờu cu thit k l 10 im dng, vi chiu... cao ó c s dng ng c PM cho thang mỏy tc cao: Cỏc thang mỏy yờu cu ng c kộo vi rung ng quay ít hn theo yờu cu to nờn s di chuyn ờm, ít n v kt cu phũng mỏy Nhng ci tin gn õy cú c hiu sut cao ó lm cho lung mt ca nam chõm v lc cng bc tng cao Chỳng tụi ó phỏt trin mt loi ng c khụng hp s cho cỏc thang mỏy cao tc bng s nghiờn cu rng rói loi ng c nam chõm vnh cu Thang Mitsubishi l thang s dng u tiờn cụng... cu i vi loi thang mỏy ch khỏch, ta chn loi ray l thộp cỏn nh hỡnh dng ch T VII Phng ỏn chn c cu ngm dn hng: Ngm dn hng cú tỏc dng dn hng cho cabin v i trng dch chuyn dc theo ray dn hng v khng ch dch chuyn ngang ca cabin v i trng trong ging thang sao cho nú khụng vt quỏ giỏ tr cho phộp Cú hai loi ngm dn hng: ngm trt v ngm con ln: - Ngm trt cú loi ngm trt t la Ngm trt thng dựng cho loi thang cú tc ... ton m bo rng thang mỏy ch cú th hot ng c khi cabin v tt c cỏc ca tng ó úng kớn v khúa ó sp * Theo yờu cu thit k cng vi yờu cu i vi loi thang khỏch ta chn loi ca lựa hai phớa V Phng ỏn chn thit b an ton: * Thit b an ton c khớ trong thang mỏy cú vai trũ m bo an ton cho thang mỏy v hnh khỏch trong trng hp xy ra s c nh: t cỏp, cỏp trt trờn rónh puly ma sỏt, cabin chuyn ng vi tc vt quỏ giỏ tr cho phộp Thit... Hỡnh 5 mụ t h thng iu khin ng c cho thang mỏy tc cao s dng ng c PM Mỏy i in ny cho phộp ng c PM cung cp tc chớnh xỏc v mụ men xon bng iu khin phn hi, nú iu khin tc nh mt tớn hiu tr li, v bng mch in yu, iu khin dũng ra v v trớ cc nh l mt tớn hiu tr li iu ny to iu kin cho sự di chuyn ca thang tt hn So sỏnh vi loi ng c in cm ng, iu khin ng c PM n gin hn, vỡ vy thi gian b mt cho khi ng cú th c gim v hiu... tốc quay của động cơ Trong đó: i 0 : tỉ số truyền Do khụng cú hp gim tc nờn t s truyn i0=1 nờn nbỏnh cỏp = nc =149 (v/ph) - Vn tc cỏp tớnh theo cụng thc: Vcáp = Dbc nbánh cáp 470.149 = = 3,37(m ) s 60.1000 60.1000 Trang 15 Vcabin = Vcáp 2 = 3,37 = 1,685 > 1,5 2 Nh vy vn tc ny tha món vn tc yờu cu 1.9.2 Chn cụng sut ng c: Qđt = Qcb + Qt Q đt : Trọng l ợng đối trọng Q : Trọng l ợng cabin (chọn 7000... ợt tự lựa - Ngm con ln: cu to nh hỡnh v Cú u im l cho phộp gim c ma sỏt v gim n v kh nng va p khi cabin i qua im ni gia cỏc on ray dn hng Loi ngm ny thng dựng cho thang mỏy cú tc cao Theo nhng phõn tớch trờn, ta chn loi ngm con ln Trang 23 CHNG III GII THIU VI NẫT V LOI NG C MI I Gii thiu: õy l 1 loi ng c khụng hp s vi ng c nam chõm vnh cu ginh cho thang mỏy tc cao Sn phm ng c nam chõm vnh cu cú... 6300 N :hệ số cân bằng( = 0,3 ữ 0,6) Lấy = 0,5 Qđt = 7000 + 0,5.6300 = 10150(N ) a Trng hp khụng ti: Lc vũng trờn puly F c tớnh theo cụng thc: F=k.(S1-S2) k: hệ số tính đến ma sát giữa cáp và puly k=1,15 ữ 1,3 Trong đó: S1 : lực căng bên nhánh dây treo đối trọng S 2 : lực căng trên nhánh dây treo cabin F = 1,15.(10150 7000) = 3622,5(N ) Cụng sut ng c tớnh theo cụng thc: P1 = F.vbánh cáp 1000.... trỡnh do cú thờm phũng mỏy - S dng ph bin cho c hai loi thang ch hng v ch ngi - Gúc ụm ca cỏp trờn puly kộo ln do ú tng kh nng kộo Hình 5 1.6 S 6: c im v phm vi s dng: - T s treo 1:1 - Cu to phc tp, khú lp t bo dng - Hnh trỡnh nh - Khụng s dng cỏp hoc xớch cõn bng - Lm tng chiu cao cụng trỡnh do cú thờm phũng mỏy - Tớnh kinh t khụng cao, s dng cho c thang ch hng v thang ch ngi Trang 13 Hình 6 - Giỏ tr . đứng. c. Thang máy zigzag: là loại thang máy có cabin di chuyển theo đường zigzag. CHƯƠNG II PHÂN TÍCH MỘT SỐ SƠ ĐỒ ĐỘNG CỦA THANG MÁY CHỌN CÁCH BỐ TRÍ TRẠM DẪN ĐỘNG CHO THANG MÁY I. Phân tích một. công trình do có thêm phòng máy Kết luận: Dựa vào những phân tích trên và yêu cầu thực tế cụ thể của đồ án, ta chọn sơ đồ động 6. 1.9 Theo sơ đồ đã chọn, ta có sơ đồ nh hình vẽ: 1.9.1 Kiểm nghiệm. loại: - Thang máy có bộ tời kéo đặt phía trên giếng thang - Thang máy có bộ tời kéo đặt phía dưới giếng thang * Đối với thang máy dẫn động lên xuống bằng bánh răng thanh răng thì bộ tời dẫn động