Pdtk 15564 nguyen manh linh

  • 94 trang
  • file .doc
Mục Lục
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ............................................................................................................3
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU.......................................................................................................5
CHƯƠNG I:MỞ ĐẦU.......................................................................................................................6
1. Lời giới thiệu:..............................................................................................................................6
2.Lý do chọn đề tài:........................................................................................................................6
3.Giới thiệu về vỏ container:..........................................................................................................7
4.Lựa chọn phương án:..................................................................................................................9
4.1. Phương án 1:........................................................................................................................9
4.2. Phương án 2:......................................................................................................................10
4.3.Nhận xét:.............................................................................................................................11
5.Các thông số cơ bản của máy thiết kế:....................................................................................11
5.1. Cấu tạo của máy:...............................................................................................................12
5.2. Mô tả kết cấu của máy:.....................................................................................................12
5.3.Nguyên lý hoạt động:..........................................................................................................13
CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN CHUNG.............................................................................................14
1.Giới thiệu chung về hệ thống truyền động thủy lực..............................................................14
1.1. Ưu điểm của truyền động thủy lực..................................................................................14
1.2. Nhược điểm của truyền động thủy lực............................................................................14
1.3.Bộ truyền động thủy lực.....................................................................................................14
1.4.Sơ đồ hệ thống thủy lực......................................................................................................16
1.5. Nguyên lý hoạt động..........................................................................................................16
2. Tính sơ bộ năng suất của máy ................................................................................................17
2.1.Quy trình làm hàng............................................................................................................17
2.2. Chu kỳ làm việc của máy nâng.........................................................................................17
2.3. Tính toán năng suất...........................................................................................................19
2.4.Chế độ làm việc của máy nâng:.........................................................................................20
CHƯƠNG 3- TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CÔNG TÁC....................................................................22
3.1.Giới thiệu thiết bị công tác.....................................................................................................22
3.2.Yêu cầu về vật liệu chế tạo.....................................................................................................22
3.3. Tính toán các khâu của thiết bị công tác.............................................................................23
3.3.1Tính kết cấu thép thanh kéo - bàn trựơt........................................................................23
3.3.2 .Tính toán con lăn............................................................................................................30
3.3.3 Tính toán khung động....................................................................................................37
1
3.3.4 .Tính toán khung tĩnh......................................................................................................53
3.3.5. Kiểm tra uốn cục bộ khung nâng..................................................................................64
3.3.6 . Tính xích nâng và puli xích...........................................................................................65
3.3.7 Tính toán mối hàn..........................................................................................................66
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÁC CƠ CẤU...................................................................................68
4.1 - Hệ lực tác dụng lên cơ cấu nâng.........................................................................................68
4.2 Tính chọn xilanh nâng...........................................................................................................69
4.2.1.Đường kính xilanh...........................................................................................................69
4.2.2. Xác định đường kính của cần piston............................................................................69
4.2.3. Tính kiểm tra xi lanh nâng khung................................................................................70
4.2.4.Tính lưu lượng công tác..................................................................................................72
4.3. Tính toán chọn xylanh nghiêng khung................................................................................73
4.3.1.Tính toán cơ cấu nghiêng khung....................................................................................73
4.4.Tính toán chọn xylanh co dãn khung...................................................................................78
4.4.1.Tính toán cơ cấu co dãn khung......................................................................................78
CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ KHÁC CHO CƠ CẤU.........................................82
5.1. Tính chọn bơm thủy lực........................................................................................................82
5.1.1. Phân tích lựa chọn loại bơm..........................................................................................82
5.1.2. Tính chọn bơm................................................................................................................82
5.2. Tính chọn thùng dầu.............................................................................................................84
5.2.1.Xác định thể tích thùng dầu...........................................................................................84
5.2.2.Chọn dầu thuỷ lực...........................................................................................................85
5.3 Chọn van thuỷ lực..................................................................................................................85
5.3.1Chọn van an toàn..............................................................................................................85
5.3.2Chọn van phân phối.........................................................................................................86
5.3.3 Chọn van một chiều.............................................................................................................87
5.4 Tính chọn đường ống.............................................................................................................88
5.4.1Tính đường kính trong của ống thủy lực.......................................................................88
5.4.2.Trên đường ống hút.........................................................................................................88
5.4.3.Trên đường ống cao áp...................................................................................................88
5.4.4.Đường ống thấp áp..........................................................................................................89
CHƯƠNG 6 - ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THU ĐƯỢC.....................................................................90
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................91
2
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
STT Hình vẽ Trang
1 Hình 1.1. Vỏ container 8
2 Hình 1.2. Xe nâng dùng chạc 10
3 Hình 1.3. Xe nâng kiểu thang đứng 11
4 Hình 1.4. Sơ đồ cấu tạo của máy nâng 12
8 Hình 2.1. Bơm piston roto hướng trục 15
9 Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống thủy lực 16
10 Hình 3.1. Kết cấu chung thiết bị công tác 22
11 Hình 3.2. Sơ đồ kết cấu và sơ đồ tính thanh kéo bàn trượt 23
12 Hình 3.3. Sơ đồ tính thanh kéo bàn trượt SAP2000 24
13 Hình 3.4. Biểu đồ chạy Sap2000 lực dọc 25
14 Hình 3.5. Biểu đồ chạy Sap2000 lực cắt 25
15 Hình 3.6. Biểu đồ chạy Sap2000 mômen uốn 26
16 Hình 3.7. Con lăn dẫn hướng 30
17 Hình 3.8. Mặt căt ổ lăn 32
18 Hình 3.9. Sơ đồ tính trục con lăn 33
19 Hình 3.10. Cấu tạo cụm đỡ chặn. 35
20 Hình 3.11. Sơ đồ tính trục con lăn phụ 36
21 Hình 3.12. Sơ đồ khung động 38
22 Hình 3.13. Sơ đồ tính khung động 39
23 Hình 3.14. Mặt cắt kết cấu thép khung động. 42
24 Hình 3.15. Sơ đồ tính khung động trên SAP2000 45
25 Hình 3.16. Biểu đồ chạy Sap2000 lực dọc 46
26 Hình 3.17. Biểu đồ chạy Sap2000 lực cắt 47
27 Hình 3.18. Biểu đồ chạy Sap2000 mômen uốn 48
28 Hình 3.19. Biểu đồ chạy Sap2000 mômen xoắn 49
29 Hình 3.20. Sơ đồ khung tĩnh. 53
30 Hình 3.21. Sơ đồ tính khung tĩnh 54
31 Hình 3.22. Mặt cắt kết cấu thép khung tĩnh 56
32 Hình 3.23. Sơ đồ tính khung tĩnh trên SAP2000 59
33 Hình 3.24. Biểu đồ chạy Sap2000 lực dọc 60
34 Hình 3.25. Biểu đồ chạy Sap2000 lực cắt 60
35 Hình 3.26. Biểu đồ chạy Sap2000 mômen uốn 61
36 Hình 3.27. Biểu đồ chạy Sap2000 mômen xoắn 61
37 Hình 3.28. Thanh dẫn hướng 64
38 Hình 3.29. XÝch n©ng 65
39 Hình 3.30. Mối hàn. 66
40 Hình 4.1. Sơ đồ tính cơ cấu nâng 68
41 Hình 4.2. .Xylanh thủy lực nâng 72
42 Hình 4.3. Họa đồ xác định chiều dài cần piston nâng cần 74
43 Hình 4.4. Xylanh nghiêng khung 76
44 Hình 4.5. Sơ đồ cơ cấu dịch khung 78
45 Hình 5.1. Mặt cắt thông số bơm pisto rôto hướng trục 83
3
46 Hình 5.2. Hình bao ngoài của thùng dầu.
84
47 Hình 5.3. Van an toàn 32-3/4 86
48 Hình 5.4. Van phân phối Yuken L-DSG-03-2B 86
49 Hình 5.5. Van một chiều 87
50 Hình 5.6. Đường ống TOGAWA 89
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
STT BẢNG TRANG
1 Bảng 1. Kích thước vỏ container theo tiêu chuẩn ISO 7
2 Bảng 2. Các tham số của container với vật liệu khác nhau 8
3 Bảng 3. Chế độ làm việc của máy 20
4 Bảng 4. Thông số kích thước của ổ. 32
5 Bảng 5. Thông số ổ đũa côn 35
6 Bảng 6. Kích thước khung động. 38
7 Bảng 7. Kích thước cơ bản mặt cắt khung động 42
8 Bảng 8. Kích thước cơ mặt cắt bản khung tĩnh 56
9 Bảng 9. Kích thước cơ bản của bơm 83
4
CHƯƠNG I:MỞ ĐẦU
1. Lời giới thiệu:
Máy nâng là một lọai máy vận chuyển tự hành dùng để vận chuyển hàng khối nằm ở
vị trí bất kì trong kho bãi hoặc để múc hàng rời, nâng và vận chuyển hàng từ kho bãi lên
phương tiện vận tải (chủ yếu là ôtô, tàu hỏa, tàu thủy...) hoặc ngược lại dỡ hàng từ phương
tiện vận tải xuống kho tại các bến bãi.
Do tính cơ động cao nên máy nâng được sử dụng phổ biến trong các quá trình công
tác xếp dỡ và vận chuyển hàng hóa trong kho bãi, cầu tàu của cảng sông, cảng biển hoặc xếp
dỡ và vận chuyển hàng hóa trong nội bộ của xí nghiệp.
Máy nâng có rất nhiều loại khác nhau. Tùy thuộc vào đặc điểm sử dụng của từng
loại máy mà có sự phân chia thành nhiều loại máy khác nhau.
Phân loại máy nâng theo loại hàng hóa được xếp dỡ :
+ Máy nâng hàng dùng để xếp dỡ hàng khối (máy nâng chạc phía trước, máy
nâng container ).
+Máy nâng dùng để xếp dỡ hàng rời(máy nâng 1 gầu, máy nâng nhiều gầu ).
Phân loại máy nâng theo nguyên tắc hoạt động của máy:
+ Máy nâng hoạt động liên tục.
+ Máy nâng hoạt động có chu kỳ.
Phân loại máy nâng theo thiết bị di chuyển của máy:
+ Máy nâng di chuyển bằng bánh lốp.
+ Máy nâng di chuyển bằng bánh xích.
Phân loại máy nâng theo nguồn năng lượng cấp cho máy:
+ Máy nâng dùng điện.
+ Máy nâng dùng động cơ diesel của máy.
Phân loại theo công cụ mang hàng:
+ Máy nâng dùng chạc.
+ Máy nâng dùng gầu.
2.Lý do chọn đề tài:
Hiện nay với thế mạnh là đất nước có nhiều cảng biển lớn, nền kinh tế ngày càng hội
nhập và phát triển thúc đẩy quá trình vận chuyển hàng hóa bằng container, các máy nâng
được thiết kế chế tạo một cách thích hợp tại các xí nghiệp, các kho bãi để phù hợp cho việc
vận chuyển container với các đặc tính riêng của chúng.
Việc vận chuyển và xếp dỡ hàng hóa bằng container có nhiều ưu điểm:
5
 Hàng hóa được bảo quản tốt, tránh được các hư hỏng, hao mòn, rơi vãi, giảm tổn
thất hàng hóa, tránh được mất mát, mất cắp, lẫn lộn hàng,đồng thời giảm các thủ
tục bao bì, kiểm tra và nâng cao được chất lượng vận tải.
 Vận chuyển hàng hóa bằng container cũng giúp giảm nhân lực, chi phí và thủ tục
trong việc đóng gói bao bì, xếp dỡ, xử lý xếp dỡ..., thuận tiện cho việc cơ giới hóa
xếp dỡ tại các cảng biển ở nước ta.
 Năng suất xếp dỡ cao, tốc độ quay vòng nhanh, làm giảm giá thành vận tải.
 Các container có khả năng bảo vệ hàng hóa khỏi ảnh hưởng của thời tiết.
 Các thùng container được thiết kế cho từng loại hàng, đại bộ phận các loại hàng
như: hàng tạp hóa, tiểu ngũ kim, máy móc, các lọai thiết bị, đồng thời là các lọai
chất lỏng như: rượu, dầu thực vật, thuốc men… dều có thể vận chyển sau khi
dược xếp vào các container.
 Việc chuyên chở bằng container rút ngắn được thời gian tàu đậu tại Cảng để xếp
dỡ hàng hóa, tạo điều kiện thuận lợi cho khách vận chuyển. Có thể vận tải và vận
chuyển đa phương thức, do đó người chuyên chở có thể tận dụng được tải trọng
và dung tích tàu, nâng cao được hiệu quả khai thác cũng như năng suất chuyên
chở của phương tiện vận tải.
Với các ưu điểm trên, việc vận chuyển hàng bằng container có một tầm ảnh hưởng vô
cùng lớn đối với hoạt động kinh tế của ngành GTVT của nền kinh tế biển nước ta nói chung.
Để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của nền kinh tế thị trường, các loại thiết bị dùng
để xếp dỡ container cũng ngày càng phát triển và phổ biến ở nước ta.Hiện nay có rất nhiều
loại thiết bị chuyên dùng để xếp dỡ container như:
 Bộ móc cẩu container chuyên dùng dạng đầu búa bao gồm 4 móc được lắp trên các
cần trục thông thường.
 Khung kẹp container loại tự động hoặc bán tự động lắp trên các cần trục thông
thường hoặc xe nâng container chuyên dụng.
 Bộ móc cẩu container có dạng móc câu lắp trên các cần trục thông thường.
 Xe nâng container kiểu cặp cạnh để xếp vỏ container.
3.Giới thiệu về vỏ container:
Hiện nay trên thế giới các công ty sản xuất vỏ container đều sản xuất theo một tiêu
chuẩn chung của ISO như sau:
Bảng1. Kích thước vỏ container theo tiêu chuẩn ISO
Kiểu Chiều cao bên ngoài Chiều rộng bên Chiều dài bên ngoài Trọng lượng cả
ngoài bì
mm ft inch mm ft inch mm ft inch kg Lb
1A 2438 8 0 2438 8 0 12000 40 0 30408 67200
6
1AA 2591 8 6 2438 8 0 12000 40 0 30408 67200
1B 2438 8 0 2438 8 0 9000 30 0 25400 56000
1BB 2591 8 6 2438 8 0 9000 30 0 25400 56000
1C 2438 8 0 2438 8 0 6000 20 0 20320 44800
1CC 2591 8 6 2438 8 0 6000 20 0 20320 44800
1D 2438 8 0 2438 8 0 3000 10 0 10160 24400
1E 2438 8 0 2438 8 0 2000 6 0 7110 15700
1F 2438 8 0 2438 8 0 1500 5 0 5080 11200
Bảng2. Các tham số của container với vật liệu khác nhau:
Kích thước bên 8ft * 8ft * 20ft 8ft * 8ft * 40ft
ngoài
Vật liệu chế tạo Nhôm Thép Thép Nhôm Thép Thép
thủy tinh thủy tinh
Trọng lượng bản 1630 2200 2030 3090 3850 3550
thân (kg)
Kích Dài 5935 5905 5935 12060 12070 12069
thước Rộng 2354 2337 2370 2351 2315 2373
bên trong
(mm) Cao 2258 2209 2248 2376 2353 2405
Thể tích
bên trong 31,6 30,5 31,6 67,4 65 68,8
(m3)
Hình1.1 Vỏ Container
Khung container có cấu tạo như sau:
7
Khung được chế tạo dưới các dạng dầm hộp, vỏ được chế tạo từ các tấm có gia
cường bằng các gân tăng để tăng độ chắc chắn trong quá trình vận chuyển. Các tấm vỏ này
được tán đinh vào khung. Tại các góc container có chế tạo các lỗ. Công dụng của các lỗ này
là dùng để liên kết các container lại với nhau hoặc liên kết với phương tiện vận tải khi vận
chuyển container.
Ngoài ra ở một số loại vỏ container có chế tạo các lỗ phù hợp để xỏ chạc khi sử dụng
máy nâng chạc vạn năng để xếp dỡ hàng hóa .
4.Lựa chọn phương án:
Các thùng container từ tàu vào cảng được các loại cần trục trên bờ và các loại cần
trục chuyên dùng bốc dỡ container xuống các phương tiện chuyên chở container. Các xe
này vận chuyển các container đến các bãi. Tại các bãi này thì xe nâng đóng vai trò chủ yếu
trong công tác xếp dỡ. Nó vận chuyển các thùng container từ trên xe xuống bãi. Ngược lại,
xe nâng lấy các thùng container từ dưới bãi đặt lên các xe chuyên chở ra các cầu tàu hoặc ra
khỏi Cảng đến các nhà xưởng.
Để thiết kế xe nâng ta có các phương án lựa chọn như sau:
4.1. Phương án 1:
Thiết kế xe nâng sử dụng chạc trực tiếp nâng container. Đây là loại thiết bị được sử
dụng rất phổ biến với nguyên lí làm việc đơn giản cũng như cấu tạo không hề phức
tạp.Khung nâng làm từ thép CT5 với  b =240N/mm2 chế tạo theo phương pháp hàn thành
dầm tổ hợp với khung động và khung tĩnh là thép chữ I .Đồng thời hệ thống nâng container
sử dụng 1 xilanh.
ở các loại container sản xuất theo tiêu chuẩn ISO luôn có các lỗ hình chữ nhật dùng
để đưa chạc vào khi nâng hạ hàng,cũng như giữ vỏ container trong quá trình vận chuyển.
Nhưng khi nâng container 40 feet trọng lượng hàng nặng trên 40T, loại xe này làm
việc không phù hợp nữa vì nó có rất nhiều nhược điểm không phù hợp:
- Khi vận hành xe dễ bị mất ổn định, container bị lắc mạnh.
- Chiều cao nâng bị hạn chế, chỉ lấy hàng được ở một hàng một, cần không gian rộng
để quay trở cũng như di chuyển. Do đó hiệu quả sử dụng ở các bãi là không cao.
- Hệ thống thủy lực hay gặp trục trặc kỹ thuật trong quá trình làm việc.
- Do sử dụng chạc trực tiếp để nâng container, chạc tiếp xúc trực tiếp với vỏ container,
nên trong quá trình vận hành nếu không thực hiện chính xác qui trình kỹ thuật có thể
làm hỏng hoặc làm vỡ vỏ container.
- Các container nằm trên chạc do không có thiết bị giữ kẹp nên không đảm bảo an toàn
trong quá trình vận chuyển.
8
- Hiện nay một số loại vỏ container được sản xuất theo tiêu chuẩn mới không có lỗ phù
hợp để xỏ chạc do đó gây khó khăn khi sử dụng loại xe này.
Hình1.2 Xe nâng dùng chạc
4.2. Phương án 2:
Thiết kế xe nâng container kiểu khung đứng( Laden Container Handler).Khung nâng
có kết cấu là thép hình ,vật liệu chế tạo thường dùng là thép hợp kim 10XCH  có  b =800
(kN/cm2),  ch = 55 (kN/cm2 ).Hệ thống nâng container sử dung 2 xylanh.
Sử dụng hệ thống khung chụp chuyên dùng (chạc được cải tiến quay ngược lên trên
trực tiếp nâng container thông qua hệ thống khung chụp container). Để thuận tiện cho việc
xếp dỡ các loại container, khung chụp này có thể thay đổi kích thước co dãn khung để khai
thác được các hai loại container dùng phổ biến nhất ở các Cảng Việt Nam cũng như các
Cảng container lớn trên thế giới là loại container 20 feet và 40 feet.
ở bốn góc của khung chụp có bốn chốt để giữ container, các chốt này được đóng mở
nhờ cơ cấu đóng mở chốt thông qua hệ thống xylanh thủy lực.
Ưu điểm:
- Sử dụng máy dễ dàng, điều khiển nhanh gọn nhờ có thiết bị định vị,với độ chính xác
cao.Đảm bảo an toàn trong quá trình vận chuyển với loại container có trọng lượng
lớn.
- Trong quá trình vận chuyển container luônđược giữ chặt không bị lắc nhờ vào thiết
bị khung chụp.
Nhược điểm:
- Kết cấu của khung chụp phức tạp.
- Cần không gian rộng để quay trở và xếp dỡ hàng hóa.
9
Hình1.3 .Xe nâng container kiểu thang đứng
4.3.Nhận xét:
So sánh hai phương án trên ta nhận thấy phương án hai là thích hợp hơn vì: So với
phương án một tuy giá thành có cao hơn nhưng hiệu quả kinh tế và khai thác cao hơn rất
nhiều, làm việc an toàn.
Lựa chọn phương án hai làm phương án thiết kế.
5.Các thông số cơ bản của máy thiết kế:
- Sức nâng định mức: Q = 37,5 (T)
- Chiều cao nâng lớn nhất: H = 9,3 (m)
- Trọng tâm tải
Ngiêng trước 1740 (mm)
Ngiêng sau 1590 (mm)
- Tốc độ nâng có hàng: Vnch = 0,3 (m/s)
- Tốc độ nâng không hàng: Vnkh = 0,4 (m/s)
- Tốc độ hạ có hàng: Vhch = 0,5 (m/s)
- Tốc độ hạ không hàng: Vhkh = 0,5 (m/s)
- Tóc độ di chuyển có hàng: Vdcch = 23 (km/h)
- Tốc độ di chuyển không hàng: Vdckh = 25 (km/h)
- Góc nghiêng khung về phía trước:  30
10
- Góc nghiêng khung về phía sau:  6 0
- Trọng lượng của máy: G = 65,66 (T)
5.1. Cấu tạo của máy:
Hình1.4 : Sơ đồ cấu tạo của máy nâng.
1- Xilanh thuỷ lực nâng khung ;2- Xích nâng;
3 - Xilanh thuỷ lực nghiêng khung ;
4- Cabin điểu khiển; 5- Bánh xe di chuyển; 6- Cụm xà ngang; 7- Puly xích;
8- Hệ thống chạc nâng ; 9- Khung mang container ;
10- Xilanh thuỷ lực nâng khung chụp;
11: Bàn chạc; 12: ống trượt ngang
5.2. Mô tả kết cấu của máy:
Máy nâng container kiểu thang đứng bao gồm 3 phần:
11
Phần 1: Thiết bị mang hàng của máy là khung kẹp được liên két với chạc bằng hệ thống
xylanh thủy lực dùng để kẹp container. Khung nâng bao gồm 2 dầm chính, 4 dầm phụ và 2
dầm ngang. Trên khung nâng có hai cơ cấu, đó là cơ cấu giãn khung và cơ cấu đóng mở
khóa.
Phần 2: Thiết bị công tác của máy bao gồm: chạc, bàn trượt, ống trượt, khung động,
khung tĩnh, xích nâng, puly xích và các xylanh thủy lực.
Phần 3: Xắc xi máy.
5.3.Nguyên lý hoạt động:
- Di chuyển máy nâng tiến về phía mã hàng ở vị trí thuận lợi nhất để lấy hàng.
- Hạ khung nâng xuống vị trí gần sát vỏ container, trên cabin có bố trí các tay trang điều
khiển và các nút điện dùng để điều khiển các thao tác. Khi hạ khung chụp dùng tay trang
điều khiển của đơn nguyên điều khiển nâng khung.
-Nghiêng khung nâng về phía trước một góc  = 30 (điều khiển tay trang điều khiển hệ
xylanh nghiêng khung). Tiến từ từ máy nâng về phía mã hàng, điều chỉnh khung để cho các
mỏ khóa của khung kẹp được xỏ vào lỗ khóa của container bằng cách điều khiển tay trang
của cơ cấu đóng mở khóa ,đảm bảo an toàn khi cảm biến thông báo chuẩn. Các thao tác này
có thể tiến hành đồng thời.
-Đưa khung về vị trí thẳng đứng, hàng được nâng lên độ cao từ 300 mm đến 400 mm so với
mặt đất.
- Nghiêng khung về phía sau một góc  = 60.
-Di chuyển máy nâng đến vị trí dỡ hàng (có thể là ôtô chơ hàng, tàu hỏa hoặc là các bãi
container). Khi đến gần vị trí dỡ hàng:
+ Nâng hàng lên đến độ cao cần thiết để đặt container lên sàn.
+Đưa khung về vị trí thẳng đứng.
+ Điều chỉnh cho các lỗ khóa của container vào đúng mỏ khóa của xe.
+Hạ hàng xuống xe, đóng khóa chốt container.
+ Lui xe ra, kết thúc quá trình làm hàng.
Tiến xe về vị trí của mã hàng bắt đầu một quá trình làm hàng mới.
12
CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN CHUNG
1.Giới thiệu chung về hệ thống truyền động thủy lực:
Truyền động thủy lực là sử dụng năng lượng của chất lỏng, năng lượng này tồn tại ở 2
dạng: động năng và áp năng. Truyền động động năng hay được gọi là truyền động thủy
động. Truyền động bằng áp năng còn được gọi là truyền động thủy tĩnh. Trong hệ thống
truyền động của máy nâng thường được sử dụng truyền động thủy tĩnh. Truyền động thủy
tĩnh được chia làm hai loại: mạch kín và mạch hở.
Về nguyên lý truyền động thủy tĩnh gồm các bộ phận chính sau:
(1) Bộ phận tạo nên áp lực: bơm bánh răng, bơm piston, bơm pistonroto hướng trục,
bơm pistonroto hướng kính, bơm cánh gạt.
(2) Bộ phận biến năng lượng của dòng chất lỏng thành cơ năng:
- Xilanh thủy lực.
- Động cơ thủy lực.
(3) Bộ phận điều chỉnh và điều khiển năng lượng của dòng chất lỏng.
1.1. Ưu điểm của truyền động thủy lực:
- Kết cấu gọn nhẹ và có quán tính nhỏ.
- Truyền chuyển động êm hầu như không có tiếng ồn.
- Khả năng truyền công suất lớn.
- Thực hiện đảo chiều dễ dàng.
- Có thể thực hiện điều chỉnh vô cấp và tự động điều chỉnh tốc độ chuyển động
trong quá trình làm việc của hệ thống.
-Có thể đề phòng sự cố quá tải thường gặp.
1.2. Nhược điểm của truyền động thủy lực:
-Vận tốc truyền động bị hạn chế vì phải đề phòng hiện tượng xâm thực của chất
lỏng, chất lỏng chuyển động gây va đập thủy lực làm tổn thất cột áp và tổn thất công
suất.
-Khó làm kín các bộ phận.dễ tạo lỗ hổng gây rò rỉ.
-Cần có kết cấu phức tạp, độ chính xác chế tạo cao.
-Yêu cầu chất lỏng làm việc trong hệ thống truyền động thủy lực thể tích phải có độ
nhớt thích hợp (thường là dầu khoáng).
13
1.3.Bộ truyền động thủy lực:
Hệ thống thủy lực bao gồm các thiết bị:
-Bơm thủy lực: chọn lọai bơm pistonrôto hướng trục.
-Bộ phân phối thủy lực: chọn bộ phân phối thủy lực kéo đẩy kiểu ngăn kéo
-Các xylanh thủy lực: xylanh một chiều, xylanh hai chiều.
-Các đường ống dẫn dầu thủy lực: đường ống cao áp, đường ống thấp áp.
-Van an toàn.
-Van điều tiết.
-Phin lọc dầu.
-Thùng dầu.
Trong hệ thống thủy lực này ta lựa chọn bơm pistonrôto hướng trục vì nó có những ưu
điểm sau:
- Có khả năng làm kín tốt hơn,
- Sự ổn định lưu lượng lớn.
Vì vậy loại bơm này được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống thủy lực làm việc ở áp
suấtcao.
Hình2.1 Bơm pistonroto hướng trục
1.Piston. 3. Đĩa.
2.Thanh truyền. 4.Rôto 5.Trục
14
1.4.Sơ đồ hệ thống thủy lực
Hình2.2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống thủy lực.
1.Thùng dầu 2.Phin lọc
3.Van an toàn 4. Đường dầu
5. Bộ phân phối 6, 8, 10, 12, 15: Van một chiều, tiết lưu
7, 9, 11, 13, 14,16: XLTL 17: Van một chiều 18: Van an toàn
1.5. Nguyên lý hoạt động:
Dầu thủy lực từ thùng dầu 1 qua đường ống hút vào bơm thủy lực (bơm thủy lực ở
đây là bơm rôto hướng trục). Dầu cao áp từ bơm qua đường ống cao áp tới bộ phân phối 5,
điền đầy sẵn ở các cửa nằm trên của phần vỏ của hộp phân phối. Bộ phân phối thủy lực có 5
đơn nguyên điều khiển: đơn nguyên điều khiển phân phối chất lỏng cho cơ cấu xoay khung,
đơn nguyên điều khiển phân phối chất lỏng cho cơ cấu di chuyển ngang bàn trượt, đơn
15
nguyên điều khiển phân phối chất lỏng cho cơ cấu đóng mở khóa, đơn nguyên điều khiển
phân phối chất lỏng cho cơ cấu nghiêng khung, đơn nguyên điều khiển phân phối chất lỏng
cho cơ cấu nâng khung. Người điều khiển tiến hành điều khiển các tay gạt để đưa dầu cao
áp đến cung cấp cho các XLTL hoạt động. Chất lỏng trong khoang kia của XLTL sau khi
đã làm việc xong ở chu kỳ trước sẽ theo đường ống dẫn về bộ phân phối thủy lực. Qua bộ
phân phối thủy lực theo đường ống thấp áp về thùng dầu. ở đây XLTL nâng khung là XLTL
một chiều, chỉ họa động theo chiều nâng. Vì vậy để cấp dầu cho XLTL nâng khung, người
ta có bố trí van tiết lưu một chiều có đường dầu hồi, van này cấp dầu cho XLTL theo chiều
nâng không cho hàng rơi xuống khi mất áp và điều chỉnh tốc độ khi hạ hàng.
2. Tính sơ bộ năng suất của máy :
2.1.Quy trình làm hàng:
- Khởi động máy nâng.
- Di chuyển máy nâng tiến về phía trước vỏ ở vị trí thuận lợi nhất để lấy container.
- Hạ khung chụp xuống vị trí gần sát mặt container.
- Nghiêng khung nâng về phía trước một góc  = 30, tiến máy nâng về phía container một
cách từ từ, điều khiển khung để cho các mỏ khóa của khung chụp xỏ vào lỗ khóa của
container, các thao tác này có thể tiến hành một cách đồng thời.
- Đưa khung vào vị trí thẳng đứng, nâng hàng lên độ cao 300- 400 (mm) so với mặt đất.
- Nghiêng khung về phía sau 1 góc  = 60.
- Di chuyển may nâng đến vị trí dỡ hàng (lên ôtô hoặc tàu hỏa hoặc xuống bãi). Khi đến
gần ôtô:
+ Nâng hàng lên độ cao cần thiết để đặt container lên vị trí yêu cầu.
+ Đưa khung về vị trí thẳng đứng.
+ Điều chỉnh cho các lỗ khóa của container vào đúng các mỏ khóa của xe.
+ Hạ hàng xuống xe, đóng chốt container.
-Lui máy nâng ra và quay trở lại tiếp tục lấy hàng.
2.2. Chu kỳ làm việc của máy nâng:
Thời gian một chu kỳ làm việc của máy nâng được tính bằng tổng thời gian của các thao
tác làm việc của máy (máy nâng hàng lên di chuyển đến nơi dỡ hàng, trở lại nơi lấy hàng
trên quãng đường 100m) và thời gian khắc phục các khe hở trong hệ thống.
Công thức xác định:
11
T  ti
i 1
Trong đó:
T: thời gian chu kỳ làm hàng.
16
t1: Thời gian nghiêng khung về phía trước một góc  = 30, xỏ chốt xoay của khung vào lỗ
chốt của container, lấy hàng đưa lên vị trí thẳng đứng, nâng hàng lên độ cao 300(mm) so với
nền.
t1= 30 (s)
t2: Thời gian quay vòng máy nâng để đến vị trí dỡ hàng.
t2= 10 (s)
t3: Thời gian di chuyển xe nâng có hàng trên quãng đường L = 100 (m), vận tốc di chuyển
có hàng là: Vdcch 23 (km/h)
L
t3  ch
Vdc
L 0,1.3600
t3  ch
 15,65 (s)
Vdc 23
t4:Thời gian đưa khung nâng về vị trí thẳng đứng.
t4=5 (s)
t5:Thời gian nâng container đến độ cao cần thiết.
H  0,3
t5 
Vn
Trong đó:
H: Chiều cao nâng hàng H = 9,3 (m).
Vn: Vận tốc nâng hàng Vn = 0,3 (m)
H  0,3 9,3  0,3
t5   30 (s)
Vn 0,3
t6: Thời gian đặt hàng, chờ hàng ổn định, mở chốt và nhấc khung nâng lên khỏi mặt
container:
t6 = 20 (s)
t7: Thời gian nghiêng khung về phía sau 1 góc  = 60.
t7 = 5 (s)
t8: Thời gian hạ khung xuống vị trí di chuyển máy.
H  0,3
t8 
Vhkh
Trong đó:
H: Chiều cao nâng H = 9,3(m)
Vhkh: Vận tốc hạ không hàng Vhkh = 0,4 (m)
17
9,3  0,3
t8  22,5 (s)
0,4
t9: Thời gian quay vòng máy nâng.
t9= 10 (s)
t10: Thời gian di chuyển máy không hàng về vị trí lấy hàng
L
t10  kh
Vdc
Trong đó:
L: Quãng đường di chuyển: L = 100(m).
Vdckh : Vận tốc di chuyển không hàng: Vdckh = 25 (km/h)
0,1.3600
t10  14,4 (s)
25
t11:Tổng thời gian chi phí để khắc phục các khe hở trong hệ thống tay đòn điều khiển:
t11 = 15 (s)
Vậy:
Thời gian một chu kỳ làm việc của máy là: T = 177,55 (s)
2.3. Tính toán năng suất:
2.3.1. Năng suất lý thuyết:
Qdm
Plt  (T / h) (1.6)
T
Trong đó:
Qđm: Sức nâng định mức: Qđm= 37,5 (T).
T: Chu kỳ làm việc T = 0.05 (h).
37,5
Plt  750 (T/h)
0,05
2.3.2. Năng suất kỹ thuật:
Pkt = KQ . Plt (1.7)
Trong đó:
Plt: Năng suất lý thuyết.
KQ: Hệ số sử dụng sức nâng. KQ = 0,56
Pkt = 0,56 . 750 = 420 (T/h)
18
2.3.3. Năng suất khai thác:
Pca = Z . Pkt . Ksd (T/ca)
Trong đó:
Z: Số gìơ làm việc trong một ca:
Z = 6,82 đối với 1 ca 8h
Ksd: Hệ số sử dụng máy trong một ca (Ksd = 0,6)
Pca = 6,82 . 420 . 0,6 =1718,64(T/ca)
2.4.Chế độ làm việc của máy nâng:
Chế độ làm việc của máy nâng là chế độ làm việc trung bình.
Các chỉ tiêu đặc trưng cho chế độ làm việc của máy.
2.4.1. Hệ số sử dụng theo sức nâng KQ:
KQ = 0,56.
2.4.2. Hệ số sử dụng theo năm:
Số ngày làm việc trong năm 185
Kn =  =  = 0,5
365 365
2.4.3. Hệ số sử dụng trong ngày:
Số giờ làm việc trong ngày 8
Kn =  =  = 0,33
24 24
2.4.4. Cường độ làm việc của cơ cấu:
Thời gian làm việc của cơ cấu trong một chu kỳ
CĐ % =  . 100%
Thời gian của một chu kỳ
CĐ% = 25%
2.4.5. Nhiệt độ môi trường xung quanh:
t = 0  400C
Vì máy nâng làm việc ở chế độ trung bình nên t = 250C
2.4.6. Số lần mở máy:
m = 120 (lần)
2.4.7. Chu kỳ làm việc trong một giờ:
n = 20  25 (ck/h)
19
Ta có
Bảng3. Chế độ làm việc của máy:
Các chỉ tiêu Ký hiệu Chế độ làm việc
Hệ số sử dụng KQ 0,56
theo tải trọng
Hệ số sử dụng Kn 0,5
theo năm
Hệ số sử dụng Kng 0,33
trong ngày
Cường độ làm việc CĐ% 25%
của cơ cấu
Nhiệt độ môi trường t 250C
xung quanh
Số lần mở máy m 120
Số chu kỳ trong 1 giờ n 20  25
Từ các thông số trên:
Ta có chế độ làm việc của máy là chế độ làm việc trung bình , tương đương với
TCVN 5862-1995 =>Chế độ làm việc của máy nâng là A5, chế độ làm việc của cơ cấu là
M5.
20