Thang máy chở người phục vụ cho nhà chung cư cao tầng

Tính bền cho tiết diện nguy hiểm theo điều kiện bền: = N/mm2. Hình 2-14: Các biểu đồ nội lực My: Mômen uốn theo phương y Mxoan: Mômen xoắn Mx: Mômen uốn theo phương x N: Lực dọc Ta có: = = 16,5 N/mm2; = 3,26 N/mm2; Trong đó: Wx = mm3: Mômen chống uốn đối với trục X; Wy = mm3: Mômen chống uốn đối với trục Y; Wxo=bh2=0,26725072 = 3271mm3: Mômen chống xoắn của tiết diện, = 0,267: hệ số được lấy theo tỷ lệ b/h tra theo bảng 6-2 tài liệu [10]; A = 2507 = 1750 mm2: Diện tích tiết diện mặt cắt ngang mố ray. Vậy: = = 18,05 N/mm2 Ta thấy tiết diện bản mã thỏa mãn điều kiện bền. §5 TÍNH TOÁN BỘ HẠN CHẾ TỐC ĐỘ: Dầm đỡ Công tắc điện Thanh gạt công tắc Lẫy giữ quả nặng Thanh đẩy quả văng Puly Hạn chế hành trình Trục đỡ puly Khung bộ hạn chế tốc độ Quả văng Hạn chế hành trình Lò xo đẩy Vỏ bộ hạn chế tốc độ Cáp Quả nặng kẹp cáp Giá đỡ kẹp cáp Lò xo điều chỉnh kẹp cáp Bộ hạn chế tốc độ là một loại thiết bị đảm bảo an toàn cho thang máy khi cabin vượt quá tốc độ cho phép hoặc đứt cáp. Thông qua hệ thống tay đòn tác động lên bộ hãm bảo hiểm để dừng cabin tựa trên các ray dẫn hướng. Theo 9.3.1 TCVN 6396.1998, giá trị cho phép của tốc độ hạ cabin đạt giá trị bằng 115% vận tốc định mức và phải nhỏ hơn m/s. Khi tốc độ hạ cabin đạt tới giá trị v =2,6 m/s thì bộ hạn chế tốc độ sẽ làm việc, phát động bộ hãm bảo hiểm làm việc kẹp giữ cabin trên ray dẫn hướng. Bộ hạn chế tốc độ làm việc theo nguyên lý của phanh ly tâm. Hình 2-15: Sơ đồ cấu tạo của bộ hạn chế tốc độ Theo sơ đồ cấu tạo hình 2-15, ta thấy trục (08) được gắn cứng với khung (09) bằng đai ốc. Trên trục có lắp puly (06) bằng ổ bi để có thể quay tự do quanh trục 08. Hai quả văng (10) gắn trên puly liên kết với nhau bằng thanh đẩy (05) có hạn chế hành trình (07). Một đầu thanh gắn quả văng (10) có gắn lò xo chịu nén (12) với thân puly, đẩy quả văng (10) có xu hướng vào trục quay (08). Cáp hạn chế tốc độ (14) vắt qua puly (06) và treo thiết bị căng cáp đặt dưới hố thang, được kẹp chặt vào cabin. Khi cabin hạ quá vận tốc cho phép, quả văng (10) tách ra xa trục quay (08) khi lực li tâm của quả văng thắng được lực nén của lò xo (12) và ngắt công tắc (02) cắt điện động cơ và mạch điều khiển nhờ thanh gạt (03), đồng thời lẫy gạt (04) làm việc tách quả nặng (15) để kẹp chặt cáp. Cáp hạn chế tốc độ dừng lại trong khi cabin vẫn đi xuống sẽ làm cho bộ hãm bảo hiểm làm việc, kẹp giữ cabin trên ray dẫn hướng. Lò xo nén (17) đẩy giá đỡ kẹp cáp (16) nhằm tạo ra độ trượt cho cabin khi phanh hãm làm việc. Phân tích sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động ta có sơ đồ tính toán bộ hạn chế tốc độ như hình 2-16. Theo sơ đồ tính toán ta thấy khi làm việc quả văng chị tác dụng của trọng lực P, lực nén lò xo Fx , lực li tâm Flt . Do trục quay được đặt nằm ngang do đó lực nén lò xo khi làm việc tùy thuộc vào vị trí của quả văng so với mặt phẳng ngang đi qua tâm trục quay. Theo sơ đồ ta thấy Fx đạt giá trị lớn nhất khi quả văng ở vị trí bên dưới, xét cân bằng mô men cho quả văng đối với điểm O1là tâm trục chốt quả văng: ; (5.1) Từ biểu thức (5.1) ta nhận thấy Fxmax khi l2max, nghĩa là l2 vuông góc với đường thẳng đứng. Như vậy, vị trí đặt vấu ngắt công tắc động cơ tương ứng với vị trí của quả văng khi đạt Fxmax. w 63o Hình 2-16: Sơ đồ tính toán bộ hạn chế tốc độ Trong đó, các kích thước bộ hạn chế tốc độ và khối lượng quả văng được lấy sơ bộ và tham khảo thiết bị của thang máy có sẵn P11.CO.60/5F của hãng Nippon: Dp = 300 mm: Đường kính puly; rv =115 mm: Khoảng cách từ trục quay tới tâm quả văng; l1 = 120 mm; l3 = 60 mm; l2 = 115sin63o = 100 mm; P = mg = 1,59,81 = 14,7 N; (rad/s): Vận tốc góc giới hạn; N; N; Ta tiến hành tính toán lò xo nén như sau: Đường kính của lò xo được tính từ điều kiện biến dạng khi xoắn, áp dụng công thức 9.16 tài liệu số [7]: ; Chọn : Tỷ số giữa đường kính trung bình của lò xo và đường kính dây lò xo; : Hệ số độ cong, được tra theo biểu đồ 9.7 tài liệu [7]; =476 N/mm2: Ứng suất khi xoắn N/mm2: Ứng suất bền của vật liệu làm lò xo; Do đó ta có: mm; Chọn d = 4 mm; Đường kính trung bình của lò xo là: D = mm; Chiều dài làm việc của lò xo: Llv = (0,30,5)Dp = 0,35300 = 105 mm; Khe hở nhỏ nhất giữa các vòng khi lò xo làm việc là: mm; Bước làm việc của lò xo là: t = d + = 8 mm; Số vòng làm việc của lò xo là: z = vòng; Chiều dài toàn bộ lò xo khi nén là: Ln = dz = 48 = 32 mm; Lò xo có dẫn hướng, tỷ số là hợp lý. Như vậy, lò xo nén dùng cho bộ hạn chế tốc độ được thiết kế với các thông số: Chiều dài: L = 105 mm, đường kính trung bình: D = 27 mm, đường kính dây lò xo: d = 4 mm; số vòng lò xo: z = 13,25 vòng. Thiết bị căng cáp của bộ hạn chế tốc độ có công dụng đảm bảo cho cáp không bị xoắn trong quá trình làm việc và có đủ độ căng để truyền lực ma sát. Sơ đồ cấu tạo như hình 2-17. Theo sơ đồ cấu tạo của thiết bị căng cáp: khung (05) được gắn cứng với ray dẫn hướng cabin. Đối trọng (06) được treo vào trục (02) của puly căng (03) và di chuyển theo phương đứng theo khung (05) nhờ ngàm trượt (09). Công tắc (08) được gắn vào khung (05) nhằm ngắt động cơ dẫn động và mạch điều khiển nhờ hạn chế hành trình (07) khi hành trình đối trọng (06) vượt quá giá trị cho phép hoặc đứt cáp hạn chế tốc độ. Đường kính puly căng cáp (03) bằng đường kính puly của bộ hạn chế tốc độ. Khối lượng đối trọng được tính dựa theo điều kiện đảm bảo cáp không trượt trên rãnh puly hạn chế tốc độ: Hình 2-17: Sơ đồ cấu tạo của thiết bị căng cáp hạn chế tốc độ Cáp hạn chế tốc độ Trục đỡ puly Puly căng cáp Vít liên kết đối trọng Khung thiết bị Đối trọng Hạn chế hành trình Công tắc điện Ngàm dẫn hướng Lỗ kẹp ray Theo công thức Ơle, hệ số ma sát tính toán giữa cáp và rãnh puly phải đảm bảo điều kiện: ; (4.2) Trong đó: : Góc ôm của cáp lên puly; : Tỷ số lực căng cáp; Qd: Khối lượng của đối trọng. Giá trị 400N là lực phát động bộ hạn chế tốc độ làm việc, được lấy theo 9.3.5 TCVN 6396.1998; Ta thiết kế puly rãnh tròn có xẻ rãnh, áp dụng công thức 2.7 tài liệu [02] ta tính hệ số ma sát tính toán: ; thay vào biểu thức 4.2 ta có: N; Vậy khối lượng cần thiết của đối trọng là 58 kg; Ta chọn khối lượng của đối trọng là 60 kg; §6 TÍNH TOÁN BỘ HÃM BẢO HIỂM Để tránh cho cabin rơi tự do trong giếng thang khi xảy ra hiện tượng đứt cáp hoặc cabin hạ với tốc độ vượt quá giá trị cho phép. Khi đó bộ hạn chế tốc độ sẽ tác động lên bộ hãm bảo hiểm để dừng và giữ cabin trên ray dẫn hướng. Bộ hãm bảo hiểm được thiết kế với hai nêm tác động hai bên với lò xo nén đẩy hai nêm sang hai bên tạo ra khe hở giữa nêm và ray khi thang máy hoạt động bình thường. Hình 2-18: Sơ đồ cấu tạo bộ hãm an toàn cabin Vỏ bộ hãm Lò xo nén Thanh cứng Má tĩnh Dẫn hướng nêm Bi đũa Nêm (má động) Dẫn hướng lò xo Thanh đẩy nêm Cấu tạo của bộ hãm bảo hiểm như hình 2-18, gồm một thanh cứng hình chữ U bao quanh má tĩnh có thể chịu được lực nén từ má động khi phanh hãm an toàn làm việc. Thanh dẫn hướng lò xo (08) cùng với lò xo nén (02) làm cho má tĩnh (04) luôn có xu hướng tách ra xa ray nhằm tạo khoảng cách giữa ray và nêm (07). Bi đũa (06) biến ma sát trượt giữa nêm và má tĩnh thành ma sát lăn để phanh hãm tác động nhanh hơn. Lực phát động bộ hãm bảo hiểm làm việc từ cáp của bộ hạn chế tốc độ khi cabin đi xuống vượt quá tốc độ cho phép hoặc đứt cáp được lấy theo 9.3.5 TCNV 6396.1998: F=200 N cho mỗi bên nêm hãm an toàn. Khi lực F tác dụng, bộ hãm làm việc, cabin và tải trọng được kẹp giữ trên ray dẫn hướng tạo ra các phản lực N1, N2, T1,T2 . Ta có sơ đồ tính toán như 2-19. Hình 2-19: Sơ đồ tính toán bộ hãm bảo hiểm Xét cân bằng một nêm theo phương thẳng đứng ta có: F + T2 – T1cos– N1sin = 0 (6.1) N1cos - T1sin - N2 = 0 (6.2) Trong đó: T1 = N1f1: Lực ma sát giữa nêm và vỏ bộ hãm an toàn; T2 = N2f2: Lực ma sát giữa nêm và ray dẫn hướng cabin; f1=tg1: Hệ số ma sát giữa nêm và vỏ bộ hãm an toàn; f2=tg2: Hệ số ma sát giữa nêm và ray dẫn hướng cabin; : Góc nêm; N1, N2: Lực pháp tuyến tác dụng lên nêm. Từ (6.1) và (6.2) ta có: N1= T2 (6.3) Thay vào (7.1) ta có: = 0 Suy ra: F= (6.4) Quá trình tự hãm của nêm phải được thực hiện khi cabin vượt quá tốc độ cho phép hoặc rơi tự do với trọng lượng (Q+Mcb)g, ma sát giữa ray dẫn và nêm phải đảm bảo lực ma sát: 2T2 =3500 (N); (6.5) Thay vào (6.4) ta có: F (6.6) Bộ hãm làm việc và phải giữ cabin ở trạng thái treo, khi đó lực F=0 và biểu thức (6.6) trở thành: 0 hay: . (6.7) Sau khi biến đổi bất phương trình trên ta nhận được: (6.8) Trong thực tế giá trị góc nêm thường trong khoảng 6o đến 7o. Giả thiết rằng bộ hãm an toàn được bôi trơn, khi đó hệ số ma sát giữa nêm và vỏ bộ hãm f1có thể lấy giá trị: f1 = 0,1. Hệ số ma sát f2 có thể chọn sao cho thỏa mãn biểu thức (6.8): f2 = 0,3 và f1 = 0,1 thì suy ra ; và 11o; f2 = 0,25 và f1 = 0,1 thì suy ra ; và 8o20’; f2 = 0,22 và f1 = 0,1 thì suy ra ; và 6o45’; Ta lấy giá trị f2 = 0,22; f1 = 0,1; 6o45’ Với F = 200 N ta tính được giá trị lực ma sát T2 theo biểu thức (6.4): F=, suy ra: ==7800N; Ta thấy T2 thỏa mãn biểu thức (6.5). Thay giá trị T2 vào các biểu thức (6.2), (6.3) ta có: N1= T2 = 7800 = 36088 N N2 = N; T1 = N1f1 = 360880,1 = 3608,8 N. Để xác định diện tích bề mặt nêm của bộ hãm an toàn, ta áp dụng công thức tính bền cho vật liệu làm nêm theo điều kiện áp lực cho phép: 0,3 (6.9) Với A: diện tích bề mặt nêm; = 60 N/mm2: Áp lực cho phép của thép làm nêm, tra theo bảng 19, tài liệu [04]. Ta có: A = 1970 mm2. Từ đó ta chọn tiết diện A = 3375 = 2475 mm2. Khi phanh hãm làm việc tạo ra phản lực tác dụng lên thanh chữ U của vỏ bộ hãm theo phương ngang làm cho thanh chữ U có xu hướng giãn ra. Tuy nhiên do yêu cầu cấu tạo và đặc điểm làm việc của bộ hãm phải đảm bảo thanh chữ U không bị biến dạng khi chịu lực tác dụng từ nêm, vì vậy thanh phải đảm bảo tuyệt đối cứng. Theo kết cấu của bộ hãm, ta thấy thành phần lực ngang tác dụng lên thanh chữ U là N2 có điểm đặt tại tâm của má tĩnh. Ta có sơ đồ tính toán và tiết diện cho thanh chữ U như hình 2-20, 2-21. Theo sơ đồ tính toán ta vẽ được biểu đồ nội lực trong thanh khi chịu lực tác dụng N2 theo phương ngang như hình 2-21: Theo sơ đồ tính toán và biểu đồ nội lực trên, ta kiểm tra bền cho thanh theo điều kiện bền ứng suất cho phép tại tiết diện nguy hiểm nhất tại chân ngàm: N/mm2. Hình 2-20: Sơ đồ kết cấu thanh chịu lực hình chữ U của bộ hãm Với A = 16100 = 1600 mm2: Diện tích tiết diện thanh; Wx = mm3: Mômen chống uốn của tiết diện thanh; N/mm2: Ứng suất bền cho phép của vật liệu thép 45 tôi cải thiện, tra theo bảng 3-8, tài liệu [04]; Ta thấy N/mm2. Vậy thanh thỏa mãn điều kiện bền. Điều kiện đảm bảo bộ hãm làm việc an toàn có tính đến biến dạng của thanh là không đáng kể, thanh chữ U phải đảm bảo tuyệt đối cứng. Biểu đồ mômen uốn Mx Theo sơ đồ tính toán, ta phải đảm bảo chuyển vị theo phương ngang tại tiết diện đặt lực trên thanh phải nhỏ hơn giá trị cho phép [y]= 0,1mm. Biểu đồ lực dọc N Theo phương trình vi phân độ võng: Hình 2-21: Sơ đồ tính toán thanh cứng chịu lực hình chữ U của bộ hãm an toàn = (6.10) Với: Mx(z) = - N2z Tích phân hai lần liên tiếp phương trình 1 theo z ta có: (6.11) . (6.12) Độ võng tại tiết diện ngàm là bằng 0, từ (6.11) và (6.12) ta có: y”(l) = 0 y(l) = 0 mm. Tại tiết diện đặt lực(z = 0), độ võng của thanh là lớn nhất. Từ (6.12) ta thấy độ võng của thanh là: y = C2 = 0,035mm là không đáng kể. Do đó độ cứng của thanh thỏa mãn điều kiện về độ võng cho phép ymm. §7 TÍNH TOÁN CỤM CABIN VÀ ĐỐI TRỌNG I. Tính toán khung cabin: Khung cabin được hợp bởi 3 bộ phận chính: dầm treo cabin, dầm đỡ sàn cabin, thanh đứng khung cabin như hình 2-22.c. Ba bộ phận này liên kết với nhau bằng bulông bắt chặt và có thể coi là các liên kết ngàm, do đó khi tách dầm tính toán ta có thể coi các dầm là dầm đơn giản có đặt lực tác dụng và mô men tại hai gối tựa hai đầu dầm. Ngoài ra còn có các bộ phận khác liên kết với khung cabin như: con lăn dẫn hướng, thanh giằng sàn cabin, bộ hãm an toàn cabin, vách cabin, trần cabin…Tải trọng tác dụng lên sàn cabin và truyền lực xuống dầm đỡ sàn qua các tấm đệm bằng cao su, tuy nhiên để đơn giản trong tính toán ta có thể coi tải trọng tác dụng lên dầm là phân bố đều. Tham khảo kết cấu của thang máy có sẵn P11.CO.60/5F của hãng Nippon ta chọn tiết diện của dầm treo cabin (hình 2-22.b), dầm đỡ sàn cabin (hình 2-22.b), thanh đứng khung cabin (hình 2-22.a). Khung được làm từ vật liệu tôn dập vừa đảm bảo độ cứng vừa có khối lượng nhỏ. 06 X 01. Hãm an toàn 02. Dầm đỡ cabin 03. Sàn cabin 04. Thanh giằng 05. Thanh đứng 06. Dầm treo cabin 05 04 03 02 01 c) O Y Z b) a) Hình 2-22: Kết cấu khung cabin Mặt cắt tiết diện thanh đứng (05) Mặt cắt dầm treo (06) và dầm đỡ cabin (02) Kết cấu khung cabin Chọn hệ trục không gian 0XYZ như hình vẽ, tiến hành tính toán các đặc trưng hình học tiết diện như sau: Đối với thanh đứng khung cabin: Diện tích tiết diện: A = 2470 + 1824 = 1288 mm2; Mô men tĩnh: S = 247035 + 18242 = 21056 mm3; Tung độ trọng tâm: yc = mm; Mô men quán tính đối với trục x: Jx = = 3,3.105 mm4; Mô men quán tính đối với trục y: Jy = = 2.106 mm4; Mô men chống uốn đối với trục x: Wx = = mm3; Đối với dầm treo và dầm đỡ sàn cabin: Diện tích tiết diện: A = 2430 + 2524 + 21704 + 1924 = 2784 mm2; Mô men tĩnh: S = 212055 + 2208168 + 268085 + 7682 = 224224 mm3; Tung độ trọng tâm: zc = mm; Mô men quán tính đối với trục x: Jx = = 7,9.106 mm4; Mô men quán tính đối với trục z: Jz = = 2,6.106 mm4; Mô men chống uốn đối với trục x: Wx = = mm3; Khung cabin được tính toán dựa vào lực và mô men tác dụng lên các bộ phận của khung cabin trong các điều kiện làm việc khác nhau của thang máy. Thông thường khung cabin được tính trong 3 trường hợp: khi làm việc bình thường, khi bộ hãm bảo hiểm cabin làm việc và khi cabin tác động lên giảm chấn. Để đơn giản, ta phân tích một số đặc điểm sau: Ứng suất sinh ra trong dầm treo cabin do tổng tải trọng tác dụng lên dầm. Quy dầm treo cabin về dầm cơ bản gối tựa hai đầu thì ứng suất sinh ra và độ võng của dầm được tính theo công thức 10.1, 10.2 tài liệu [07]: ; (7.1) ; (7.2) Với N: Tải trọng tác dụng lên dầm; l: Chiều dài dầm; E: Mô đun đàn hồi của vật liệu làm khung cabin; Jx: Mô men quán tính đối với trục x của tiết diện dầm. Giá trị độ võng không được lớn hơn l/1000. Khi cabin đi tới vị trí thấp nhất sẽ tác động lên giảm chấn một lực được tính theo công thức 10.3 tài liệu [07]: F = (Q + Mcb)(g +amax); (7.3) Với amax được lấy tương đương với gia tốc trọng trường g; Phản lực F tác dụng lên dầm đỡ sàn cabin gây ra ứng suất trong dầm với giá trị được tính theo công thức 10.4 tài liệu [07]: ; (7.4) Với d: Khoảng cách giữa hai con lăn dẫn hướng cabin; Thanh đứng khung cabin chịu ứng suất kéo và mô men uốn do sự phân bố không đều của tải trọng lên sàn cabin, khoảng lệch tâm e được lấy theo phần tính ray dẫn hướng. Ứng suất sinh ra trong dầm được tính theo công thức 10.5 tài liệu [07]: ; (7.5) Với l: Chiều dài dầm là thanh đứng; h: Khoảng cách thẳng đứng giữa hai con lăn dẫn hướng cabin; S: Diện tích tiết diện mỗi thanh đứng; W: Mô men chống uốn của tiết diện thanh đứng; Tải trọng phân bố lệch tâm gây ra mô men xoay tác động lên khung và được tính theo công thức 10.6 tài liệu [07]: ; (7.6) Với b: Khoảng cách ngang giữa hai con lăn dẫn hướng. Để đơn giản trong tính toán bền khung cabin ta giả thiết rằng: tải trọng phân bố đều lên sàn cabin với cường độ: ; (7.7) Tải trọng tác dụng lên khung cabin tạo ra các mô men tại các nút liên kết các bộ phận của khung. Các thành phần lực và mô men này tạo ra các chuyển vị xoay tại các nút liên kết khung cabin, được tính theo các trạng thái lực và mô men tác dụng : Dầm cơ bản chịu lực tập trung: Hình 2-23 Dầm cơ bản chịu tải trọng phân bố đều với cường độ q: Hình 2-24 Dầm cơ bản chịu mô men đối xứng đặt tại các gối tựa: Hình 2-25 Dầm cơ bản chịu mô men đặt tại gối tựa tính chuyển vị: Hình 2-26 Dầm cơ bản chịu mô men đặt tại gối tựa khác với gối tựa tính chuyển vị: Hình 2-27 Từ những phân tích trên, ta tiến hành tính toán khung cabin theo các trường hợp làm việc khác nhau của thang máy: Trường hợp thang máy làm việc bình thường: Tải trọng định mức phân bố đều lên sàn cabin với cường độ q; dầm treo chịu tác dụng của lực tập trung (Q+Mcb), các lực này gây ra mô men M1 và M2 tại các nút liên kết khung cabin. Như vậy ta có sơ đồ tính khung như hình 2-28: Hình 2-28: Sơ đồ tính khung cabin trường hợp thang máy làm việc bình thường Áp dụng các công thức tính góc xoay đã nêu và xét cân bằng chuyển vị góc xoay tại mỗi nút liên kết, ta tính được giá trị của M1 và M2 như sau: Xét cân bằng nút trên: = (7.8) Xét cân bằng nút dưới: = ; (7.9) Từ (7.8) và (7.9) ta rút ra được các giá trị của M1 và M2 như sau: M1 = = = 58535 N.mm; M2 = = = 15628 N.mm. Sự chênh lệch giá trị của mô men M1 và M2 tạo ra lực nén X trong dầm đỡ sàn và lực kéo X trong dầm treo cabin. Giá trị của X được tính theo công thức sau: Hình 2-29: Các biểu đồ nội lực khung cabin X = = 13,8 N. Tách khung thành các dầm cơ bản như hình 2-28 và đặt lực ta tính được nội lực trong các dầm và vẽ được biểu đồ nội lực của khung cabin như hình 2-29. Nhận thấy, tại tiết diện giữa dầm treo cabin là tiết diện nguy hiểm nhất. Ta kiểm tra bền cho dầm theo công thức sau: =133,3 N/mm2. (7.10) Trong đó: N/mm2: Ứng suất cho phép của vật liệu làm khung; n = 1,2: Hệ số an toàn. N/mm2. Vậy dầm thỏa mãn điều kiện bền (7.10). Trường hợp phanh hãm an toàn cabin làm việc: Khi cabin vượt quá tốc độ cho phép hoặc xảy ra hiện tượng đứt cáp thì hãm an toàn cabin làm việc giữ cho cabin ở trạng thái treo. Khi đó ta có thể coi gia tốc cực đại của cabin tương đương với gia tốc rơi tự do. Do quán tính lớn nên tải trọng phân bố đều lên sàn cabin được nhân với hệ số tải trọng động có giá trị: ; (7.11) Do đó, tải trọng phân bố đều lên sàn cabin có cường độ: q = = 20 N/mm; Tải trọng tập trung tác dụng lên dầm treo cabin là không đáng kể, lực tác dụng lên khung cabin gây ra mô men uốn M1 và M2 tại các nút liên kết khung cabin. Sơ đồ tải trọng như hình 2-30. Tương tự như trường hợp 1, ta xét cân bằng chuyển vị góc xoay tại nút trên: (7.12) Xét cân bằng chuyển vị góc xoay tại nút liên kết khung dưới: = ; (7.13) Từ (7.12) và (7.13) ta tính được giá trị của mô men M1 và M2 như sau: M1 = = = 56156 N.mm; M2 = = = 115492 N.mm. Hình 2-30: Sơ đồ tính khung cabin trường hợp phanh hãm an toàn cabin làm việc Sự chênh lệch giá trị của mô men M1 và M2 tạo ra lực kéo X trong dầm đỡ sàn và lực nén X trong dầm treo cabin. Giá trị của X được tính theo công thức sau: X = = 55 N. Tách khung thành các dầm cơ bản (hình 2-30), ta tính được nội lực trong các dầm và vẽ được biểu đồ nội lực của khung cabin như hình 2-31. Hình 2-31: Các biều đồ nội lực khung cabin Nhận thấy, tại tiết diện giữa dầm đỡ sàn cabin là tiết diện nguy hiểm nhất. Ta kiểm tra bền cho tiết diện dầm nguy hiểm: N/mm2 =133,3 N/mm2. Vậy dầm thỏa mãn điều kiện bền (7.10). Trường hợp đứt cáp, bộ hãm an toàn không làm việc, cabin rơi tự do tác dụng lên giảm chấn: Khi cabin tác dụng lên giảm chấn, dầm đỡ sàn cabin sẽ tác động lên đầu giảm chấn nhằm triệt tiêu lực quán tính. Giá trị phản lực F được tính theo công thức (7.3): F = (Q + Mcb)(g +amax) = (750 + 650,16)(9,81 + 9,81) = 27468 N; Ta có sơ đồ tính toán khung như hình 2-32. Xét cân bằng chuyển vị góc xoay tại nút liên kết khung cabin phía trên: (7.14) Xét cân bằng chuyển vị góc xoay tại nút liên kết khung cabin phía dưới: = ; (7.15) Hình 2-32: Sơ đồ tính khung cabin trường hợp giảm chấn làm việc Kết hợp (7.14) và (7.15) ta tính được giá trị của mô men M1 và M2 như sau: M1= = =21440 N.mm; M2 = = = 42880 N.mm; Sự chênh lệch giá trị của mô men M1 và M2 tạo ra lực kéo X trong dầm treo cabin và lực nén X trong dầm đỡ sàn cabin. Giá trị của X được tính theo công thức sau: X = = 21 N. Tách khung thành các dầm cơ bản (hình 2-32), ta tính được nội lực trong các dầm và vẽ được biểu đồ nội lực của khung cabin như hình 2-33: Hình 2-33: Các biểu đồ nội lực khung cabin Ta thấy tiết diện giữa dầm đỡ sàn cabin là tiết diện nguy hiểm nhất. Ta kiểm tra bền cho dầm theo công thức sau: Với N/mm2=133,3 N/mm2. Vậy dầm thỏa mãn điều kiện bền (7.10). Tính bền cho khung trong trường hợp thử tải tĩnh với tải trọng 2Q chất lên cabin: Tương tự như phần tính toán khung cabin trường hợp thang máy làm việc bình thường với tải trọng 2 = 1500kg. Thay giá trị Q = 750kg bằng giá trị 2 = 2150 kg trong các công thức tính toán phần a) ta có: M1 = N.m; M2 = N.m; Ta có sơ đồ tính toán khung như hình 2-34 sau: Hình 2-34: Sơ đồ tính khung cabin trường hợp thử tải tĩnh Sự chênh lệch giá trị của mô men M1 và M2 tạo ra lực nén X trong dầm đỡ sàn và lực kéo X trong dầm treo cabin. Giá trị của X được tính theo công thức sau: X = = 20,26 N. Từ các tính toán trên, ta vẽ được các biểu đồ nội lực trong khung cabin như hình 2-35 sau: Hình 2-35: Các biểu đồ nội lực khung cabin Ta thấy tiết diện giữa dầm treo cabin là tiết diện nguy hiểm nhất. Ta kiểm tra bền cho dầm theo công thức sau: N/mm2 =133,3 N/mm2. Vậy dầm thỏa mãn điều kiện bền (7.10). II. Tính toán sàn cabin: Sàn cabin là tổ hợp gồm sàn tĩnh và sàn động được liên kết với nhau bằng bulông qua các gối cao su, kết cấu sàn cabin như hình 2-36. Sàn động bao gồm mặt sàn được dập từ thép tôn CT3 có 4 thanh tăng cứng ngang hàn lên mặt dưới tấm sàn và hai thanh tăng cứng dọc liên kết bulông với sàn tĩnh qua gối đỡ bằng cao su. Các thanh tăng cứng này cũng được dập từ thép tôn CT3 vừa đảm bảo được độ cứng vững vừa có trọng lượng nhẹ và có tiết diện như hình 2-37.c, 2-38.b. Để tính bền cho sàn cabin ta tiến hành tính bền cho sàn động và sàn tĩnh. Đối với sàn động ta cần tính bền cho thanh tăng cứng ngang và thanh tăng cứng dọc. Đối với sàn tĩnh thì ta chỉ cần tính bền cho thanh dọc vì thanh dọc là chi tiết chịu lực chính do tải trọng truyền qua. Hình 2-36: Cấu tạo sàn cabin Thanh dọc sàn tĩnh Gối cao su Thanh tăng cứng dọc sàn động Thanh ngang sàn tĩnh Tăng cứng ngang sàn động Tấm sàn cabin Tấm thảm lót sàn cabin Giả sử tải trọng phân bố lên sàn cabin là phân bố đều với cường độ q. Ta tiến hành tính toán bền cho sàn động trong điều kiện thử tải tĩnh khi tải được chất lên mặt sàn là 2Q. Theo sơ đồ kết cấu sàn cabin, tải trọng phân bố đều lên mặt sàn (06) và truyền xuống dầm tĩnh (01) qua các thanh tăng cứng (3) và (5). Như vậy ta có thể coi tải trọng phân bố đều lên các thanh tăng cứng là các dầm đơn giản gối tựa hai đầu chịu lực tác dụng vuông góc. Tham khảo kết cấu của thang máy có sẵn P.11.CO.60/5F của hãng Nippon, ta chọn tiết diện cho thanh tăng cứng và tấm mặt sàn như hình 2-37.c. c) b) a) Hình 2-37: Sơ đồ tính toán sàn tĩnh cabin Sơ đồ tính toán b) Biểu đồ mô men c) Tiết diện thanh tăng cứng và tấm sàn cabin Ta tiến hành tính toán các đặc trưng hình học của tiết diện dầm sàn động, ta có: Diện tích tiết diện: A = 2230 + 228 + 802 + 1403 = 896 mm2; Mô men tĩnh: S = 230299 + 298249 + 802 + 1403101,5 =73878 mm3; Tung độ trọng tâm: zc = mm; Mô men quán tính đối với trục X: Jx =+ = 938196 mm4; Mô men chống uốn đối với trục X: Wx = = mm3; Xét trường hợp thử tải tĩnh, tải trọng có giá trị 2Qđm = 27509,81 = 14715 N được chất lên sàn cabin phân bố đều trên mặt sàn cách vách cabin một khoảng 280 mm để tránh tải làm xước vách cabin. Do đó, ta có thể coi tải phân bố đều lên các thanh tăng cứng với cường độ q = N/mm. Ta tính toán bền cho dầm chịu tải trọng tập trung là một thanh tăng cứng được hàn với tấm mặt sàn, ta có sơ đồ tính toán như hình 2-37.a và vẽ được biểu đồ nội lực của dầm như hình 2-37.b. Theo biểu đồ nội lực ta thấy tiết diện giữa dầm là tiết diện nguy hiểm nhất, kiểm tra bền cho tiết diện nguy hiểm theo công thức: =145 N/mm2. Trong đó: N/mm2: Ứng suất cho phép của vật liệu làm sàn; n = 1,1: Hệ số an toàn. N/mm2. Đối với thanh tăng cứng dọc sàn động cabin, theo kết cấu thực của sàn ta có thể coi thanh tăng cứng dọc là dầm đơn giản với tiết diện hình chữ C như hình 2-38, lực tác dụng lên dầm là tải trọng tĩnh truyền qua các thanh tăng cứng ngang. Như vậy lực phân bố lên mỗi thanh tăng cứng dọc cabin có điểm đặt tại điểm liên kết thanh tăng cứng dọc và thanh tăng cứng ngang. Giá trị lực tác dụng lên sàn có giá trị bằng N. Theo mặt cắt tiết diện thanh tăng cứng ta tính mômen chống uốn Wy cho tiết diện: Wy = = 24356 mm3; b) a) c) Hình 2-38: Sơ đồ tính toán thanh cứng dọc sàn động a) Sơ đồ tính toán b) Mặt cắt tiết diện thanh tăng cứng dọc sàn động c) Biểu đồ mô men Tại tiết diện giữa dầm, mô men uốn là lớn nhất là tiết diện nguy hiểm nhất. Ta tính bền cho tiết diện nguy hiểm theo công thức ứng suất bền cho phép: =145 N/mm2. Trong đó: N/mm2: Ứng suất cho phép của vật liệu làm sàn; n = 1,1: Hệ số an toàn. N/mm2 =145 N/mm2. Vậy tiết diện dầm sàn động cabin được thiết kế thỏa mãn điều kiện bền. Tính bền cho thanh dọc sàn tĩnh cabin: Thanh dọc sàn cabin được bắt bulông liên kết tựa lên dầm dưới khung cabin truyền tải trọng lên khung từ sàn động. Sàn tĩnh liên kết với sàn động bằng bulông có gỗi đỡ bằng cao su bố trí hai đầu thanh. Như vậy tải trọng được truyền sang thanh dọc dầm tĩnh có điểm đặt tại vị trí đặt gối đỡ cao su. Ta có sơ đồ tính toán cho thanh dọc sàn tĩnh và tiết diện như hình 2-39: c) a) b) Hình 2-39: Sơ đồ tính toán thanh dọc sàn tĩnh a) Sơ đồ tính toán b) Mặt cắt tiết diện thanh dọc sàn tĩnh c) Biểu đồ mô men Theo tiết diện dầm, ta tính toán các đặc trưng hình học của tiết như sau: Diện tích tiết diện: A = 5100 + 586 + 255 = 1055 mm2; Mô men tĩnh đối với trục Y: Sy = 510050 + 8652,5 + 25512,5 =27638 mm3; Tung độ trọng tâm: zc = mm; Mô men quán tính đối với trục Y: Jy = = 972281 mm4; Mô men chống uốn đối với trục Y: Wy = = mm3; Kiểm tra bền cho thanh dọc sàn tĩnh theo điều kiện bền: =145 N/mm2. Trong đó: N/mm2: Ứng suất cho phép của vật liệu làm sàn; n = 1,1: Hệ số an toàn. N/mm2 =145 N/mm2. Vậy tiết diện thanh dọc sàn tĩnh cabin được thiết kế thỏa mãn điều kiện bền. III. Tính toán khung đối trọng: Khung đối trọng bao gồm ba bộ phận chính là: dầm trên, dầm dưới và thanh đứng (hình 2-40.c). Cũng giống như khung cabin, khung đối trọng được liên kết từ ba bộ phận trên bằng liên kết bulông chặt. Khi tách các bộ phận ra để tính toán ta có thể coi các bộ phận là các dầm chịu lực hai đầu ngàm, tuy nhiên để dễ tính toán, ta coi dầm là tính toán là dầm đơn giản và hai đầu gối tựa có đặt các mômen và lực tác dụng. Tham khảo thang máy có sẵn P11.CO.60.5/F của hãng Nippon ta chọn tiết diện dầm trên, dầm dưới và thanh đứng như hình (2-40.a,b). 03 01. Dầm dưới 02. Thanh đứng 03. Dầm trên c) 02 01 Y Z O b) a) Hình 2-40: Kết cấu khung đối trọng Tiết diện thanh đứng khung đối trọng Tiết diện dầm ngang(01;03) khung đối trọng Kết cấu khung đối trọng X Chọn hệ trục toạ độ OXYZ như hình vẽ, tiến hành tính toán các đặc trưng tiết diện hình học của thanh đứng và dầm ngang ta có: Đối với thanh đứng khung đối trọng: Diện tích tiết diện: A = 2870 + 1348 = 2192 mm2; Mô men tĩnh: S = 287035 + 13484 = 43488 mm3; Tung độ trọng tâm: yc = mm; Mô men quán tính đối với trục x: Jx = = 9,9.105 mm4; Mô men quán tính đối với trục y: Jy = = 1,6.106 mm4; Mô men chống uốn đối với trục x: Wx = = mm3; Đối với dầm trên và dầm dưới khung đối trọng: Diện tích tiết diện: A = 28200 + 1548 = 4432 mm2; Mô men tĩnh: S = 28200100 + 15484 = 324928 mm3; Tung độ trọng tâm: zc = mm; Mô men quán tính đối với trục x: Jx = = 1,9.107 mm4; Mô men quán tính đối với trục z: Jz = = 2,46.106 mm4; Mô men chống uốn đối với trục x: Wx = = mm3; Cũng giống như tính toán khung cabin, khi tính toán khung đối trọng ta dựa vào các thành phần lực tác dụng lên khung trong các điều kiện làm việc của thang máy như: trường hợp làm việc ổn định, trường hợp khung đối trọng tỳ lên đầu giảm chấn tuy nhiên do không chịu tác dụng trực tiếp của tải trọng lên kết cấu khung nên có thể bỏ qua tính toán bền khi thử tải tĩnh. Trường hợp thang máy làm việc bình thường (phanh hãm và giảm chấn không làm việc): Tải trọng định mức phân bố đều lên dầm dưới với cường độ q = ; dầm trên chịu tác dụng của lực tập trung Md, các lực này gây ra mô men M1 và M2 tại các nút liên kết khung. Như vậy ta có sơ đồ tính khung như hình 2-41: Hình 2-41: Sơ đồ tính khung đối trọng Áp dụng các công thức tính góc xoay đã nêu và xét cân bằng chuyển vị góc xoay tại mỗi nút liên kết, ta tính được giá trị của M1 và M2 tương tự như trường hợp tính cho khung cabin: M1 = = = 36245 N.mm; M2 = = = 9738 N.mm. Sự chênh lệch giá trị của mô men M1 và M2 tạo ra lực nén X trong dầm dưới và lực kéo X trong dầm trên. Giá trị của X được tính theo công thức sau: X = = 10,6 N. Tách khung thành các dầm cơ bản như hình 2-41 và đặt lực ta tính được nội lực trong các dầm và vẽ được biểu đồ nội lực của khung như hình 2-42. Hình 2-42: Các biểu đồ nội lực khung đối trọng Nhận thấy, tại tiết diện giữa dầm trên là tiết diện nguy hiểm nhất. Ta kiểm tra bền cho dầm theo công thức sau: =133,3 N/mm2. Với N/mm2; n = 1,2: Hệ số an toàn; Vậy dầm thỏa mãn điều kiện bền. Trường hợp tại điểm dừng thấp nhất, khung đối trọng tác dụng lên giảm chấn: Khi khung đối trọng tác dụng lên đầu giảm chấn, dầm dưới sẽ tác động lên đầu giảm chấn nhằm triệt tiêu lực quán tính. Giá trị phản lực F được tính theo công thức: F = Md(g +amax) = 1025(9,81 + 9,81) = 20110 N; Tải trọng phân bố đều lên dầm dưới và phản lực F gây ra các mômen M1, M2 tại các nút liên kết khung đối trọng, ta có sơ đồ tính toán khung như hình 2-43. Hình 2-43: Sơ đồ tính khung đối trọng trường hợp giảm chấn làm việc Xét cân bằng chuyển vị góc xoay tại các nút liên kết khung đối trọng, ta tính được mômen M1 và M2 như sau: M1= = =12316 N.mm; M2 = = = 25401 N.mm; Sự chênh lệch giá trị của mô men M1 và M2 tạo ra lực kéo X trong dầm trên và lực nén X trong dầm dưới. Giá trị của X được tính theo công thức sau: X = = 15 N. Tách khung thành các dầm cơ bản (hình 2-43), ta tính được nội lực trong các dầm và vẽ được biểu đồ nội lực của khung đối trọng như hình 2-44: Hình 2-44: Các biểu đồ nội lực khung đối trọng Ta thấy tiết diện giữa dầm đỡ sàn cabin là tiết diện nguy hiểm nhất. Ta kiểm tra bền cho dầm theo công thức sau: Với N/mm2=133,3 N/mm2. Vậy dầm thỏa mãn điều kiện bền. PhÇn III Giíi thiÖu trang bÞ ®iÖn Sơ đồ điện cho thang máy được thiết kế như sơ đồ 1. Thang máy được truyền động bằng động cơ điện không đồng bộ rôto dây quấn (ĐK). Để giảm dòng điện mở máy của động cơ, tăng hệ số cosj, tăng mômen mở và giảm gia tốc buồng thang khi mở máy, ta đưa các điện trở phụ vào mạch rôto của động cơ. Trong quá trình mở máy, suất điện động của rôto giảm dần và do đó dòng điện và mômen cũng giảm theo. Do đó, để duy trì gia tốc của truyền động, ta tiến hành giảm dần các điện trở phụ theo từng cấp cho đến khi các điện trở phụ được ngắn mạch thì động cơ sẽ chuyển sang chế độ làm việc trên đường đặc tính cơ tự nhiên. Ta tiến hành giảm dần các điện trở phụ bằng cách khép kín lần lượt các tiếp điểm của các công tắc tơ 1y, 2y, 3y. Để đảm bảo cho người và các thiết bị trong thang máy ta dùng các công tắc và khóa như sau: Các khóa liên động C1 - C17, CB không cho phép cabin chuyển động khi các cửa tầng và cửa cabin chưa đóng kín; Các khóa bảo hiểm BH cắt điện mạch điều khiển và động cơ khi xảy ra đứt cáp hoặc cabin vượt quá tốc độ cho phép; Các khóa BT1, BT2 hở ra khi có người trong cabin không cho phép gọi tầng từ các nút gọi tầng bên ngoài các cửa tầng; Các công tắc tầng CT1 - CT17 dùng để cắt điện động cơ dẫn động khi cabin đi tới vị trí dừng tầng; Các nút bấm DT1-DT17 được bố trí trên bảng trong cabin nhằm thực hiện các yêu cầu di chuyển của hành khách; Các nút bấm gọi tầng GT1-GT17 được đặt ngoài các cửa tầng; Công tắc cực hạn KC dùng để cắt điện động cơ khi cabin vượt quá vị trí giới hạn trên hoặc dưới trong giếng thang; Các rơle tầng RT1-RT17, công tắc tơ nâng N và hạ H dùng để điều khiển chuyển động của cabin. Theo sơ đồ điện của thang máy ta thấy hoạt động của thang máy như sau: Giả thiết cabin đang ở giữa hành trình (tầng 9), khi hành khách đi vào cabin thì các tiếp điểm liên hệ với sàn buồng thang mở ra, loại trừ các lệnh gọi tầng từ các cửa tầng. Nếu khách muốn đi lên tầng 16 thì bấm vào nút 16DT. Khi đó rơle RT16 và công tắc tơ nâng N được cấp điện từ a qua nút dừng tầng D, các tiếp điểm C1-C17 (nếu các cửa tầng đã đóng kín), qua các khóa bảo hiểm BH, qua tiếp điểm CB (nếu cửa cabin đã đóng kín), qua cuộn dây rơle RT16, qua nút DT16 về điểm b. Khi cuộn dây RT16 có điện thì các tiếp điểm thường hở RT16 đóng lại và cuộn dây của công tắc tơ nâng N được cấp điện qua tiếp điểm thường kín H, cuộn dây N, công tắc tầng CT16, tiếp điểm RT16, qua nút 16DT và về điểm b. Khi cuộn dây N có điện thì các tiếp điểm thường hở N của nó khép kín lại. Động cơ điện được đóng theo chiều nâng với toàn bộ điện trở phụ trong mạch rôto. Sự khép kín các tiếp điểm thường hở N trong mạch điều khiển sẽ nối tắt nút 16DT do đó mà khi thả nút 16DT thì cuộn dây N và RT16 vẫn có điện. Nhờ rơ le thời gian mà sau một khoảng thời gian xác định thì tiếp điểm thường hở đóng chậm N trong mạch điện của công tắc tơ 1y khép kín lại, công tắc tơ 1y có điện, các tiếp điểm thường hở 1y đóng kín lại làm giảm một phần điện trở phụ vào mạch rôto của động cơ. Khi cuộn dây 1y có điện, sau một thời gian nào đó các tiếp điểm thường hở đóng chậm 1y đóng lại làm công tắc tơ 2y có điện, các tiếp điểm thường hở 2y đóng kín lại làm giảm một phần nữa điện trở phụ vào mạch rôto động cơ. Khi công tắc tơ 2y có điện, sau một thời gian nào đó các tiếp điểm thường hở đóng chậm 2y đóng kín lại, cuộn dây 3y có điện, khi đó các tiếp điểm thường hở 3y đóng kín lại, toàn bộ điện trở phụ bị nối tắt, động cơ làm việc theo đường đặc tính cơ tự nhiên. Đồng thời sự khép kín của tiếp điểm thường hở 3y đảm bảo cấp điện cho công tắc tơ 3y trong suốt thời gian chuyển động của cabin đồng thời sự mở ra của các tiếp điểm thường kín 3y đảm bảo việc cắt điện qua các công tắc tơ 1y và 2y loại trừ khả năng điều khiển cabin từ các nút đến tầng DT và gọi tầng GT. Khi cabin đi đến sàn tầng 16 thì tiếp điểm của công tắc tầng CT16 hở ra, công tắc tơ nâng N mất điện làm các tiếp điểm thường hở N trong mạch động lực hở ra, động cơ và cơ cấu phanh hãm mất điện, phanh hãm động cơ và dừng cabin tại sàn tầng 16 đồng thời tiếp điểm thường hở đóng chậm N trong mạch của công tắc tơ 3y mở ra, công tắc tơ 3y mất điện, các tiếp điểm thường hở 3y trong mạch của rôto mở ra, toàn bộ điện trở phụ lại được đưa vào mạch rôto để chuẩn bị cho lần mở máy của động cơ lần tiếp theo. Hình 3-1: Sơ đồ điện điều khiển của thang máy PhÇn IV Quy tr×nh l¾p ®Æt, sö dông vµ b¶o tr× thang m¸y §1 QUY TRÌNH LẮP ĐẶT THANG MÁY Quy trình lắp đặt thang máy là thứ tự của quá trình tổ hợp các chi tiết và bộ phận của thang máy đã được chế tạo trong giếng thang của công trình. Quá trình lắp đặt thang máy phải tuân theo tiêu chuẩn an toàn trong lắp đặt và sử dụng thang máy. Có nhiều phương pháp lắp đặt thang máy như dùng dàn giáo, dùng khung sàn cabin…Tùy theo khả năng của tổ chức, đội ngũ cán bộ kỹ thuật, công nhân lành nghề, thiết bị thi công của đơn vị và điều kiện thực tế của giếng thang của công trình mà đưa ra những phương pháp lắp đặt hợp lý. Tuy nhiên công việc lắp đặt phải bao gồm những nội dung sau: Công tác chuẩn bị trước khi lắp đặt; Vận chuyển bộ tời kéo và các bộ phận của thang máy; Lắp ray dẫn hướng; Lắp khung sàn cabin, cáp nâng và đối trọng; Lắp bộ hạn chế tốc độ và bộ hãm an toàn cabin; Lắp cửa tầng, hộp nút gọi tầng, hộp báo tín hiệu. Lắp vách, trần cabin, đối trọng và các bộ phận trong cụm; Lắp giảm chấn Rải dây cáp điện, cáp cân bằng. Trước khi lắp đặt thang máy, cần thực hiện các khâu quan trọng khác như: kiểm tra buồng đặt máy; kiểm tra kích thước hình học của giếng thang; chuẩn bị mặt bằng và công; tiếp nhận và quản kho chứa thiết bị; lập phương án lắp đặt và tập kết thiết bị, dụng cụ lắp đặt thi lý thiết bị thang máy…Phải đảm bảo tốt các quá trình kiểm tra và chuẩn bị để đảm bảo quá trình lắp đặt thang máy được thuận lợi, an toàn , tiết kiệm thời gian và đảm bảo chất lượng cho thiết bị sau lắp đặt. Quy trình lắp đặt thang máy tùy thuộc vào phương pháp lắp đặt đã chọn tuy nhiên công việc lắp đặt thang máy phải tuân thủ các bước sau: Nghiệm thu buồng thang, giếng thang, phần điện nguồn cung cấp cho thang máy: Bên cung cấp thang máy bàn giao bản vẽ lắp thang máy và tiêu chuẩn về an toàn lắp đặt sử dụng thang máy (TCVN 5744.1993), tiêu chuẩn an toàn về cấu tạo và lắp đặt thang máy (TCVN 6396.1998). Đại diện bên lắp đặt và bên xây dựng tiến hành nghiệm thu giếng thang và buồng máy về kích thước, độ vuông góc, kích thước thông thủy…; nghiệm thu vị trí, kích thước và cường độ nguồn điện cung cấp cho chiếu sáng và cho thang máy… Sau khi nghiệm thu, các bên tham gia ký vào biên bản bàn giao giếng thang cho bên lắp đặt thang máy. Vận chuyển bộ tời và vật tư thiết bị lên buồng thang: Do chiều cao nâng lớn do đó phải dùng tời điện hoặc palăng điện để tời bộ tời kéo và vật tư thiết bị lên buồng thang. Làm bảng dọi: Theo kích thước bản vẽ thiết kế để xác định vị trí khoan lỗ vít trên vách giếng thang lắp bản mã cố định ray dẫn hướng cabin và đối trọng, xác định khoảng cách giữa tâm ray cabin và ray đối trọng, khoảng cách giữa tâm ray và mép vách giếng thang… Từ đó, bảng dọi được cố định các kích thước chuẩn và được treo dưới sàn buồng máy. Các dây dọi được thả xuống đáy giếng thang, sau khi đã căn chỉnh các kích thước thì các dây dọi được cố định vào khung đặt dưới giếng thang. Lắp cửa tầng: Lắp cửa tầng trước sẽ đảm bảo an toàn trong quá trình lắp đặt, cửa tầng được lắp đặt từ tầng trên cùng đến tầng thấp nhất. Thứ tự để lắp cửa tầng như sau: Lắp ngưỡng cửa tầng; Lắp bo cửa tầng; Lắp đầu cửa tầng; Lắp cánh cửa tầng. Lắp ray dẫn hướng cabin và đối trọng: Xác vị trí và khoan lỗ trên vách giếng thang để lắp bulông nở; Lắp bản mã cố định ray dẫn hướng; Vận chuyển ray vào giếng thang; Lắp ray; Lắp cụm đối trọng: Dùng gỗ kê dầm dưới khung đối trọng cao bằng mặt sàn tầng trệt, khung đối trọng được vận chuyển vào vị trí lắp đặt trong giếng thang bằng tời điện; Lắp khung đối trọng; Lắp con lăn dẫn hướng; Lắp quả đối trọng vào khung đối trọng. Lắp cụm cabin: Làm dàn giáo ngang với mặt sàn tầng trệt để kê sàn cabin và khung cabin; Đặt dầm dưới đỡ sàn cabin vào vị trí trên trên dàn giáo và căn chỉnh sơ bộ; Lắp gióng khung cabin; Lắp dầm trên; Lắp con lăn dẫn hướng; Lắp sàn cabin và ngưỡng cửa cabin; Lắp thanh giằng; Lắp vách cabin; Lắp trần cabin; Lắp bảng điều khiển, quạt, đèn … Lắp dầm đỡ bộ tời kéo: Theo kích thước bản vẽ và vị trí cố định dầm theo bảng dọi, khoan lỗ lắp bulông nở để cố định dầm chính; Lắp các dầm còn lại. Lắp bộ tời kéo: Lắp puly ma sát vào hộp giảm tốc; lắp khớp nối, động cơ, phanh; Theo dây dọi và vị trí đặt bộ tời, tiến hành tời bộ tời lên vị trí đặt trên dầm; căn chỉnh khoảng cách và cố định bộ tời; Lắp puly đổi hướng cáp. Lắp cáp nâng: Dùng tời điện nâng cabin lên tới sàn tầng trên cùng và cố định cabin ở vị trí an toàn; đối trọng được đặt ở tầng trệt; Đo chiều dài cáp cần thiết sau khi đã vắt qua puly ma sát; Cắt cáp; Cố định đầu cáp vào bộ căng cáp; Lắp bộ căng cáp vào khung cabin và khung đối trọng. Lắp bộ hạn chế tốc độ: Theo bản vẽ thiết kế xác định khoảng cách giữa tâm cáp và tâm ray để xác định tâm lỗ xuyên cáp trên sàn buồng máy; Lắp đế và bộ hạn chế tốc độ vào vị trí; Lắp thiết bị căng cáp vào ray dẫn hướng cabin; Đo chiều dài dây cáp và cố định cáp vào thanh kéo lắp trên khung cabin. Lắp cáp của hệ thống cân bằng: Xác định chiều dài của cáp, cố định cáp vào đầu chốt; Lắp chốt kẹp đầu cáp vào khung đối trọng và khung cabin; lắp thiết bị căng cáp hệ thống cân bằng. Rải cáp điện: Xác định vị trí cố định dây đuôi trung gian ở trong giếng thang; Cố định đầu trên dây đuôi tại vị trí dưới sàn tầng buồng máy; Cố định dây đuôi dưới đáy sàn cabin. Lắp đặt các phần khác: Tiến hành lắp đặt theo thiết kế các bộ phận còn lại như công tắc hạn chế hành trình, công tắc dừng tầng, đi dây…Lắp đặt tủ điều khiển trong buồng máy và trên nóc cabin, tiến hành đấu điện theo thiết kế. §2 QUY ĐỊNH VỀ QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG THANG MÁY I. Đăng cấp giấy phép sử dụng: Thang máy đã được lắp đặt, trước khi đưa vào sử dụng phải được đăng ký để được cấp giấy phép sử dụng tại cơ quan có thẩm quyền. Hồ sơ xin đăng ký bao gồm: Đơn xin đăng ký của chủ thang máy; Lý lịch thang máy; Biên bản kỹ thuật an toàn của cơ quan có thẩm quyền Thang máy phải đăng ký lại trong các trường hợp sau: Sau cải tạo hoặc sửa chữa lớn như: Thay đổi các tính năng kỹ thuật cơ bản như tải trọng, vận tốc, số điểm dừng…; thay đổi thiết bị như máy dẫn động, các cơ cấu an toàn, mạch điện…; Thay đổi các chi tiết quan trọng như: cáp nâng, ray dẫn hướng, bộ treo cáp…; Thay đổi kết cấu và kích thước giếng thang, buồng máy,…; Khi có sự cố và tai nạn nghiêm trọng; Sau khi chuyển sang lắp đặt ở nơi khác. Khi đăng ký lại, ngoài hồ sơ như trên phải bổ sung thêm tài liệu về nội dung cải tạo, các bản vẽ thuyết minh về nội dung thay đổi, cải tạo. Giấy phép sử dụng thang máy được cấp trong các trường hợp sau: Sau khi đăng ký thang máy được lắp đặt, trước khi đưa vào sử dụng; Sau khi đăng ký lại; Sau khi sửa chữa lớn; Khi giấy phép hết hạn. Giấy phép sử dụng do cơ quan có đăng ký cấp. II. Kiểm định kỹ thuật an toàn: Để được đăng ký cấp phép sử dụng thang máy nhất thiết phải qua kiểm định tổng thể kỹ thuật an toàn: Việc kiểm định tổng thể kỹ thuật an toàn do cơ quan có chức năng và thẩm quyền kiểm định kỹ thuật an toàn tiến hành. Kiểm định kỹ thuật an toàn tổng thể thang máy bao gồm các nội dung theo quy trình do cơ quan có thẩm quyền về an toàn lao động ban hành. Kết quả kiểm định được thể hiện trong biên bản kiểm định kỹ thuật an toàn kèm vào hồ sơ xin đăng ký cấp phép sử dụng. Thời gian giữa hai lần kiểm định tổng thể không được quá 5 năm. Thang máy đã đăng ký được cấp phép sử dụng phải được kiểm tra định kỳ. Việc kiểm tra định kỳ do đơn vị bảo trì bảo dưỡng thang máy tiến hành. Kiểm tra định kỳ thang máy bao gồm các nội dung kiểm tra theo quy định của nhà sản xuất. Kết quả kiểm tra định kỳ phải được thể hiện dưới dạng biên bản vào sổ nhật ký của thang máy. Thời hạn giữa hai lần kiểm tra định kỳ không được quá 1 năm, không phụ thuộc mức độ sử dụng thang máy nhiều hay ít. III. Sử dụng: Chỉ được đưa thang máy vào sử dụng khi trạng thái kỹ thuật tốt và đã được đăng ký, cấp giấy phép sử dụng và phải có bản hướng dẫn vận hành an toàn. Phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về sử dụng thang máy theo TCVN 5744: 1993. Trong cabin của thang máy phải treo bản nội quy hướng dẫn sử dụng thang máy, trong đó phải ghi rõ tải trọng cho phép, số người tương ứng, hướng dẫn việc sử dụng thang máy và cách xử lý khi có sự cố. Khi thang máy ngừng không hoạt động thì phải cắt nguồn điện cung cấp. Trường hợp mất điện hoặc đang sửa chữa thì phải treo biển thông báo tạm ngừng hoạt động ở các tầng dừng và cắt điện vào thang máy. Chủ sở hữu thang máy phải bố trí nhân viên chuyên trách quản lý thang máy. Nhân viên chuyên trách phải có hiểu biết cơ bản về thang máy, phải được huấn luyện kỹ càng về kỹ thuật an toàn trong vận hành thang máy và phải thực hiện các nhiệm vụ sau: Quản lý hồ sơ kỹ thuật cùng với sổ nhật ký theo dõi tình trạng thang máy mỗi khi bảo dưỡng; ghi chép đầy đủ các sự cố, hỏng hóc vào sổ nhật ký. Đóng cắt điện hàng ngày cho thang máy. Khắc phục các hỏng hóc nhỏ. Khi có hỏng hóc lớn khiến thang máy không thể tiếp tục hoạt động thì phải báo cho đơn vị bảo trì bảo dưỡng đến xử lý. Cứu hộ khẩn cấp khi có sự cố. §2 BẢO TRÌ KỸ THUẬT THANG MÁY Bảo trì kỹ thuật thang máy là tổng hợp các biện pháp kỹ thuật nhằm duy trì cho thang máy luôn ở trạng thái kỹ thuật tốt, đảm bảo an toàn và tin cậy trong suốt quá trình sử dụng. Theo TCVN thì chỉ sử dụng thang máy ở trạng thái kỹ thuật tốt và đã được cấp giấy phép sử dụng. Như vậy phải đánh giá được trạng thái kỹ thuật của thang máy một cách thường xuyên. Bảo trì thang máy bao gồm việc kiểm tra và bảo dưỡng. I. Kiểm tra kỹ thuật thang máy: Kiểm tra hàng ngày: Thợ vận hành tiến hành kiểm tra vào đầu giờ thang máy hoạt động, phải vào trong cabin ít nhất một lần đi lên và đi xuống kiểm tra tình trạng kỹ thuật của thang như: hệ thống chiếu sáng; quạt gió; bảng điều khiển; cửa tầng; độ dừng tầng chính xác; buồng đặt máy;… Kiểm tra kỹ thuật định kỳ: Tùy thuộc vào từng nhà sản xuất, từng loại thang, tình trạng kỹ thuật của thang mà định ra chu kỳ kiểm tra hợp lý cho thang máy nhằm dự báo phòng ngừa các sự cố kỹ thuật có thể xảy ra. Người kiểm tra phải có chuyên môn và do cơ quan chuyên môn ủy nhiệm. Nội dung của kiểm tra định kỳ: Kiểm tra buồng đặt máy: Kiểm tra điện áp nguồn vào và các thiết bị đóng ngắt điện; Kiểm tra các linh kiện, bộ phận trong tủ điều khiển; Kiểm tra phanh điện từ; Kiểm tra dầu trong hộp giảm tốc; Kiểm tra rãnh puly ma sát; Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của cáp nâng: độ mòn, số sợi cáp đứt trong một bước cáp…; Kiểm tra bộ hạn chế tốc độ; Kiểm tra độ ẩm, nhiệt độ trong buồng máy;… Kiểm tra trong giếng thang: Người kiểm tra vào đứng trên nóc cabin và tiến hành cho thang máy chạy ở vận tốc kiểm tra, tiến hành kiểm tra trạng thái kỹ thuật của thang như sau: Kiểm tra cụm công tắc hành trình trên và dưới; Kiểm tra liên kết giữa bản mã và ray; Kiểm tra các mối nối ray dẫn hướng; Kiểm tra các cố định đầu cáp nâng, cáp của bộ hạn chế tốc độ; Sức căng đều của các sợi cáp nâng; Kiểm tra cụm liên kết giữa cáp hạn chế tốc độ với hệ tay đòn của bộ hãm an toàn cabin; Kiểm tra hệ thống tay đòn của bộ hãm an toàn cabin; Kiểm tra con lăn dẫn hướng cho cabin và đối trọng; Kiểm tra đầu cửa tầng; Kiểm tra hộp đựng dầu bôi trơn cho ray dẫn hướng cabin và đối trọng; Kiểm tra dây điều khiển; hộp điều khiển; Kiểm tra tấm chắn an toàn; Kiểm tra công tắc quá tải; Kiểm tra hệ thống giảm chấn cho cabin và đối trọng;… Kiểm tra trong cabin: Kiểm tra hệ thống đèn chiếu sáng; Kiểm tra hệ thống cứu hộ dùng ắc quy khi điện nguồn bị mất; Kiểm tra hệ thống quạt và điều hòa không khí; Kiểm tra chuông báo khẩn cấp; Kiểm tra bảng điều khiển trong cabin;… Kiểm tra ngoài giếng thang: Tín hiệu chiều lên xuống; Khóa cửa tầng; Công tắc cứu hỏa; Các cánh cửa tầng khi đóng và mở cửa;… II. Bảo dưỡng thang máy: Bảo dưỡng hàng ngày: Công việc bảo dưỡng hàng ngày do người quản lý thang máy thực hiện với các công việc đơn giản như: vệ sinh trong cabin, chăm sóc bảo dưỡng tại những nơi dễ gây ra bẩn và có thể gây nguy hiểm cho thang máy như: vách, trần, tay vịn, ngưỡng cửa tầng, bảng điều khiển…. Bảo dưỡng định kỳ: Công việc bảo dưỡng định kỳ do một đơn vị có chuyên môn được cấp giấy phép hành nghề thực hiện. Thời gian một chu kỳ có thể do nhà chế tạo hoặc do bộ ngành quy định. Trên cơ sở đó, chủ thang máy tiến hành bố trí thời gian để không gây ảnh hưởng đến quá trình sản xuất. Nội dung của công tác bảo dưỡng định kỳ: Vệ sinh công nghiệp toàn bộ thang máy kết hợp với kiểm tra: buồng đặt máy, giếng thang; cabin;… Dựa vào biên bản kiểm tra định kỳ và kết quả kiểm tra thực tế tại thời điểm tiến hành bảo dưỡng để căn chỉnh những bộ phận, những chi tiết vượt quá giới hạn cho phép, thay thế những bộ phận, chi tiết hỏng hóc. Thay dầu cho hộp giảm tốc, dầu bôi trơn ray, bơm mỡ và tra mỡ cho những nơi đã được quy định bởi nhà chế tạo. Kết thúc quá trình bảo dưỡng cần cho thang máy chạy thử ở các chế độ tải trọng khác nhau, theo dõi và chỉ khi nào không có vấn đề gì mới bàn giao cho bên sử dụng. Tµi liÖu tham kh¶o [01]. Ts. Trương Quốc Thành; Ts. Phạm Quang Dũng Máy và thiết bị nâng Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 1999. [02]. Pgs, Ts. Vũ Liêm Chính; Ts. Phạm Quang Dũng; Ths. Hoa Văn Ngũ Thang máy - Cấu tạo, lắp đặt, lựa chọn và sử dụng Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2000. [03]. Pgs, Ts. Vũ Liêm Chính; Pgs, Ts. Đỗ Xuân Đinh; Ks Nguyễn Văn Hùng; Ths. Hoa Văn Ngũ; Ts. Trương Quốc Thành; Pgs, Ts. Trần Văn Tuấn Sổ tay máy xây dựng Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2000. [04]. Ts. Trương Quốc Thành; Đặng Thế Hiển Đồ án máy nâng chuyển Hà nội 1992. [05]. Thang máy - TCVN Nhà xuất bản xây dựng 1999. [06]. Pts. Đỗ Xuân Tùng; Pts. Trương Tri Ngộ; Ks. Nguyễn Văn Thanh Trang bị điện Nhà xuất bản xây dựng 1998. [07]. Eubomir Janovsky Elevator Mechanical Design Ellis Horwood 1993. [08]. Đặng Thế Hiển; Ts. Phạm Quang Dũng; Ths. Hoa Văn Ngũ Tập bản vẽ máy nâng chuyển Đại học xây dựng, Hà Nội 1985. [09]. Pgs, Ts. Lê Ngọc Hồng Sức bền vật liệu Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật 2002. [10]. Nguyễn Trọng Hiệp; Nguyễn Văn Lẫm Thiết kế chi tiết máy Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp. MôC LôC LỜI NÓI ĐẦU Trang 1 Phần I 2 GIỚI THIỆU CHUNG §1 Tình hình sử dụng thang máy ở Việt Nam 2 §2 Phân loại thang máy 4 §3 Phân tích và chọn phương án thiết kế 8 Phần II 13 TÍNH TOÁN CHUNG 13 §1 Tính toán bộ tời kéo 13 I. Chọn sơ đồ dẫn động 13 II. Xác định sơ bộ trọng lượng của cụm cabin và đối trọng 13 III. Tính lực căng cáp lớn nhất và chọn cáp 14 IV. Xác định hệ số kéo cần thiết và kích thước của puly ma sát 16 V. Chọn công suất động cơ và hộp giảm tốc 18 VI. Tính chọn khớp nối 21 VII. Tính thời gian mở máy và thời gian phanh của động cơ 22 VIII. Tính chọn phanh 23 IX. Kiểm tra động cơ theo điều kiện phát nhiệt 24 §2 Tính toán trục đỡ puly đổi hướng cáp 25 §3 Tính toán dầm đỡ bộ tời kéo 28 §4 Tính chọn ray dẫn hướng 32 I. Tính chọn ray dẫn hướng cho cabin và đối trọng 32 II. Tính toán bản mã cố định ray dẫn hướng 37 §5 Tính toán bộ hạn chế tốc độ 40 §6 Tính toán bộ hãm an toàn cabin 45 §7 Tính toán cụm cabin 51 I. Tính khung cabin 51 II. Tính sàn cabin 63 III. Tính khung đối trọng 68 Phần III 74 GIỚI THIỆU TRANG BỊ ĐIỆN 74 Phần IV 77 QUY TRÌNH LẮP ĐẶT, SỬ DỤNG VÀ BẢO TRÌ THANG MÁY 77 §1 Quy trình lắp đặt thang máy 77 §2 Quy định về quản lý và sử dụng thang máy 81 §3 Quy trình bảo trì kỹ thuật thang máy 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 MỤC LỤC 88