Tài liệu Đồ án Giới thiệu về thang máy và thang cuốn: Chương 1
Giới thiệu chung
Đ1 . Giới thiệu về công trình
Toà nhà có nhu cầu cơ giới hoá công tác vận chuyển người và hàng hoá lên cao được giới thiệu trong đồ án này là toà nhà CENTER TOWER
CENTER TOWER được xây dựng theo một dự án xây dựng nhà chung cư cao tầng trên khu dân cư Ba Làng, thuộc thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa. Khu dân cư này ngày càng trở nên đông đúc, chật chội, do vậy việc xây dựng các nhà chung cư cao tầng là một nhu cầu thiết yếu. Vị trí của toà nhà rất thuận tiện về giao thông, hơn nữa có cảnh quan đẹp, gần biển, có tiềm năng phát triển ngành du lịch.
Tòa nhà có 28 tầng ( kể cả 1 tầng hầm ) với nhiều công năng: làm nhà ở, văn phòng làm việc và siêu thị phục vụ chủ yếu cho dân cư sinh sống và làm việc trong toà nhà. Trong đó có 2 tầng dùng làm siêu thị (tầng 1 và tầng 2); 2 tầng làm văn phòng cho thuê ( tầng 3 và tầng 4); 1 tầng kỹ thuật ( tầng 5 ) là nơi chuyển tiếp các đường ống dẫn nước, dẫn điện…; 1 tầng hầm dùng làm nơi cất giữ xe. Còn lại 22 tầng dùng l...
91 trang |
Chia sẻ: hunglv | Lượt xem: 1896 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Đồ án Giới thiệu về thang máy và thang cuốn, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Ch¬ng 1
Giíi thiÖu chung
§1 . Giíi thiÖu vÒ c«ng tr×nh
Toµ nhµ cã nhu cÇu c¬ giíi ho¸ c«ng t¸c vËn chuyÓn ngêi vµ hµng ho¸ lªn cao ®îc giíi thiÖu trong ®å ¸n nµy lµ toµ nhµ CENTER TOWER
CENTER TOWER ®îc x©y dùng theo mét dù ¸n x©y dùng nhµ chung c cao tÇng trªn khu d©n c Ba Lµng, thuéc thµnh phè Nha Trang, tØnh Kh¸nh Hßa. Khu d©n c nµy ngµy cµng trë nªn ®«ng ®óc, chËt chéi, do vËy viÖc x©y dùng c¸c nhµ chung c cao tÇng lµ mét nhu cÇu thiÕt yÕu. VÞ trÝ cña toµ nhµ rÊt thuËn tiÖn vÒ giao th«ng, h¬n n÷a cã c¶nh quan ®Ñp, gÇn biÓn, cã tiÒm n¨ng ph¸t triÓn ngµnh du lÞch.
Tßa nhµ cã 28 tÇng ( kÓ c¶ 1 tÇng hÇm ) víi nhiÒu c«ng n¨ng: lµm nhµ ë, v¨n phßng lµm viÖc vµ siªu thÞ phôc vô chñ yÕu cho d©n c sinh sèng vµ lµm viÖc trong toµ nhµ. Trong ®ã cã 2 tÇng dïng lµm siªu thÞ (tÇng 1 vµ tÇng 2); 2 tÇng lµm v¨n phßng cho thuª ( tÇng 3 vµ tÇng 4); 1 tÇng kü thuËt ( tÇng 5 ) lµ n¬i chuyÓn tiÕp c¸c ®êng èng dÉn níc, dÉn ®iÖn…; 1 tÇng hÇm dïng lµm n¬i cÊt gi÷ xe. Cßn l¹i 22 tÇng dïng lµm nhµ ë ( tõ tÇng 6 ®Õn tÇng 27).
PhÇn nhµ ë chia thµnh 3 ®¬n nguyªn liÒn nhau, cã chiÒu cao kh¸c nhau: §¬n nguyªn 1 cao nhÊt cã 28 tÇng ( cao 86,3 m), ®¬n nguyªn 2 cã 23 tÇng ( cao 70,1m), ®¬n nguyªn 3 cã 18 tÇng ( cao 53,6 m).
Tæng diÖn tÝch mÆt b»ng cña tÇng 1 lµ: 3100 m2
Ta thÊy r»ng ®©y lµ mét toµ nhµ cã mÆt b»ng réng vµ chiÒu cao lín nªn viÖc chØ sö dông cÇu thang bé lµ kh«ng thÝch hîp. Yªu cÇu ®Æt ra ®èi víi dù ¸n x©y dùng toµ nhµ trong c«ng t¸c vËn chuyÓn ngêi vµ hµng ho¸ lµ ph¶i b¾t buéc c¬ giíi ho¸. §ã lµ viÖc sö dông c¸c lo¹i thang m¸y vµ thang cuèn ®Ó vËn chuyÓn, ®¶m b¶o cho ngêi ®i l¹i thuËn tiÖn, tiÕt kiÖm thêi gian vµ t¨ng n¨ng suÊt lao ®éng.
Ngoµi ý nghÜa vÒ vËn chuyÓn, viÖc trang bÞ thang m¸y, thang cuèn lµ mét trong nh÷ng yÕu tè lµm t¨ng vÎ ®Ñp vµ tiÖn nghi cña c«ng tr×nh.
§2. Giíi thiÖu vÒ thang m¸y vµ thang cuèn
A. Thang m¸y
I. Kh¸i niÖm vÒ thang m¸y
Thang m¸y lµ mét thiÕt bÞ n©ng chuyªn dïng ®Ó vËn chuyÓn ngêi, hµng ho¸, vËt liÖu, v.v…theo ph¬ng th¼ng ®øng theo mét tuyÕn ®· ®Þnh s½n.
Thang m¸y ®îc l¾p ®Æt vµ sö dông réng r·i trong hÇu hÕt c¸c c«ng tr×nh x©y dùng cao tÇng nh: nhµ chung c, c«ng së, kh¸ch s¹n, bÖnh viÖn, ®µi quan s¸t, th¸p truyÒn h×nh v.v… Thang m¸y cã ®Æc ®iÓm vËn chuyÓn kh¸c so víi c¸c ph¬ng tiÖn vËn chuyÓn kh¸c ë chç: chu kú vËn chuyÓn bÐ, tÇn suÊt vËn chuyÓn lín, ®ãng më m¸y liªn tôc. V× vËy víi c¸c c«ng tr×nh x©y dùng cã chiÒu cao lín th× viÖc trang bÞ thang m¸y lµ b¾t buéc ®Ó phôc vô viÖc ®i l¹i ®îc thuËn tiÖn vµ nhanh chãng.
NhiÒu quèc gia trªn thÕ giíi ®· quy ®Þnh, ®èi víi c¸c toµ nhµ cao 6 tÇng trë lªn ®Òu ph¶i ®îc trang bÞ thang m¸y. Tuy nhiªn ®èi víi c¸c c«ng tr×nh ®Æc biÖt nh bÖnh viÖn, nhµ m¸y, kh¸ch s¹n, … mÆc dï cã sè tÇng nhá h¬n 6 nhng do yªu cÇu phôc vô vÉn ph¶i ®îc trang bÞ thang m¸y.
Thang m¸y lµ mét thiÕt bÞ vËn chuyÓn ®ßi hái tÝnh an toµn nghiªm ngÆt v× nã liªn quan ®Õn tÝnh m¹ng con ngêi. Do ®ã, yªu cÇu chung ®èi víi thang m¸y khi thiÕt kÕ, chÕ t¹o, l¾p ®Æt, vËn hµnh, sö dông vµ söa ch÷a lµ ph¶i tu©n thñ nghiªm ngÆt c¸c yªu cÇu vÒ kü thuËt an toan ®îc quy ®Þnh trong c¸c tiªu chuÈn, quy ®Þnh, quy ph¹m.
Thang m¸y ®îc ®a vµo sö dông ph¶i cã ®Çy ®ñ c¸c thiÕt bÞ an toµn, ®¶m b¶o ®é tin cËy nh: ®iÖn chiÕu s¸ng dù phßng khi mÊt ®iÖn, ®iÖn tho¹i néi bé (Interphone ) , chu«ng b¸o, bé h·m b¶o hiÓm an toµn cabin ( §èi träng), c«ng t¾c an toµn cña cöa cabin, kho¸ an toµn cöa tÇng, bé cøu hé khi mÊt ®iÖn nguån v.v…Ngoµi ra còng ph¶i ®¶m b¶o c¸c yÕu tè thÈm mü nh cabin ®Ñp, th«ng tho¸ng, ªm dÞu, sang träng... gãp phÇn lµm t¨ng vÎ ®Ñp, tiÖn nghi cña c«ng tr×nh.
II. LÞch sö ph¸t triÓn thang m¸y
Cuèi thÕ kû 19 trªn thÕ giíi chØ cã mét vµi h·ng thang m¸y ra ®êi nh OTIS, Shindler. ChiÕc thang m¸y ®Çu tiªn ®· ®îc chÕ t¹o vµ ®a vµo sö dông lµ cña h·ng thang m¸y OTIS ( Mü ) n¨m 1953. §Õn n¨m 1874, h·ng thang m¸y Shinedler ( Thôy sü ) còng ®· chÕ t¹o thµnh c«ng nh÷ng chiÕc thang m¸y kh¸c. Lóc ®Çu, bé têi kÐo chØ cã mét tèc ®é, cabin cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n, cöa tÇng ®ãng më b»ng tay, tèc ®é di chuyÓn cabin thÊp.
§Õn ®Çu thÕ kû 20, cã nhiÒu h·ng thang m¸y kh¸c ra ®êi nh KONE( PhÇn Lan) MISUBISHI, NIPPON ELEVATOR,…( NhËt B¶n), THYSEN ( §øc ), SABIEM ( Italia ) . Lóc nµy, c¸c h·ng thang m¸y cã tèc ®é cao, tiÖn nghi trong cabin tèt h¬n, ªm h¬n.
Vµo ®Çu nh÷ng n¨m 1970, thang m¸y ®· chÕ t¹o ®¹t tíi tèc ®é 450m/phót, nh÷ng thang m¸y chë hµng ®· cã t¶i träng n©ng tíi 30 tÊn. §ång thêi trong kho¶ng thêi gian nµy ®· cã nh÷ng thang m¸y thuû lùc ra ®êi.
Vµo nh÷ng n¨m 1980, ®· xuÊt hiÖn hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®éng c¬ míi b»ng ph¬ng ph¸p biÕn ®æi ®iÖn ¸p vµ tÇn sè. Thµnh tùu nµy cho phÐp thang m¸y ho¹t ®éng ªm h¬n, tiÕt kiÖm ®îc kho¶ng 40% c«ng suÊt ®éng c¬. Còng vµo nh÷ng n¨m nµy, ®· xuÊt hiÖn lo¹i thang m¸y dïng ®éng c¬ ®iÖn c¶m øng tuyÕn tÝnh.
Vµo ®Çu nh÷ng n¨m 1990, trªn thÕ giíi ®· chÕ t¹o nh÷ng thang m¸y cã tèc ®é ®¹t tíi 750m/phót vµ c¸c thang m¸y cã tÝnh n¨ng kü thuËt ®Æc biÖt kh¸c.
III. T×nh h×nh sö dông thang m¸y
ë c¸c níc trªn thÕ giíi, thang m¸y ®· trë thµnh mét thiÕt bÞ vËn chuyÓn phæ biÕn vµ th«ng dông trong c¸c nhµ cao tÇng. NhiÒu quèc gia ®· quy ®Þnh c¸c toµ nhµ cao 6 tÇng trë lªn th× viÖc dïng thang m¸y lµ b¾t buéc, ®¶m b¶o cho ngêi ®i l¹i ®îc thuËn tiÖn, tiÕt kiÖm thêi gian vµ t¨ng n¨ng suÊt lao ®éng.
ë ViÖt Nam, ®Æc biÖt lµ ë c¸c thµnh phè lín nh Hµ Néi, thµnh phè Hå ChÝ Minh… thang m¸y ®· b¾t ®Çu xuÊt hiÖn trong vµi thËp niªn trë l¹i ®©y, chñ yÕu lµ thang m¸y chë ngêi. Qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña thang m¸y ë ViÖt Nam ®Õn nay cã thÓ chia ra lµm 3 giai ®o¹n chÝnh sau:
_ Tríc n¨m 1975: ®©y lµ thêi kú mµ ®Êt níc cßn cha ®îc thèng nhÊt, mét sè thang m¸y ®îc nhËp vµo ViÖt Nam theo ch¬ng tr×nh viÖn trî cña níc ngoµi vµ c¸c c«ng tr×nh ®îc l¾p ®Æt thang m¸y chñ yÕu lµ c¸c c«ng tr×nh ®Æc biÖt nh bÖnh viÖn, c«ng së…
_ Tõ sau n¨m 1975 ®Õn n¨m 1994: ®©y lµ giai ®o¹n mµ ®Êt níc ®· ®îc thèng nhÊt, tuy nhiªn nÒn kinh tÕ cña ®Êt níc cßn rÊt khã kh¨n do lÖnh cÊm vËn cña Mü vÉn cha ®îc dì bá. Trong giai ®o¹n nµy, thang m¸y nhËp ngo¹i cßn Ýt, trong khi níc ta cßn cha tù s¶n xuÊt ®îc. C¸c c«ng tr×nh l¾p ®Æt thang m¸y còng chØ theo ch¬ng tr×nh viÖn trî cña níc ngoµi.
_ Tõ sau n¨m 1994 ®Õn nay: Mü dì bá lÖnh cÊm vËn víi ViÖt Nam. HÇu hÕt c¸c h·ng thang m¸y lín nhá trªn thÕ giíi ®Òu th©m nhËp vµo thÞ trêng ViÖt Nam nh OTIS ( Mü ), MISUBISHI, TOSHIBA( NhËt B¶n), THYSEN ( §øc ), KONE ( PhÇn Lan )…
§Æc biÖt trong vµi n¨m gÇn ®©y vÊn ®Ò d©n sè t¨ng lªn kh«ng ngõng ë c¸c thµnh phè lín nªn nhµ níc ta cã chñ tr¬ng h×nh thµnh c¸c nhµ ë chung c cao tÇng. ChÝnh v× vËy nhu cÇu l¾p ®Æt thang m¸y lµ rÊt lín.
HiÖn nay cã rÊt nhiÒu c«ng ty ho¹t ®éng trong lÜnh vùc thang m¸y ®îc thµnh lËp ë ViÖt Nam, nhÊt lµ ë c¸c thµnh phè lín. Tuy nhiªn h×nh thøc ho¹t ®éng cña c¸c c«ng ty nµy chñ yÕu lµ lµm ®¹i lý l¾p ®Æt, b¶o tr× vµ b¶o dìng thang m¸y cho c¸c h·ng næi tiÕng trªn thÕ giíi. Ngoµi c¸c h·ng thang m¸y níc ngoµi ®ang ho¹t ®éng ë ViÖt Nam th× b¶n th©n trong níc còng ®· thµnh lËp c¸c c«ng ty s¶n xuÊt thang m¸y nh Thiªn Nam, ¸ Ch©u, Th¸i B×nh.
§èi víi c¸c nhµ chung c cao tÇng ë ViÖt Nam, viÖc l¾p ®Æt thang m¸y ngo¹i nhËp cßn ®¾t. Trong khi gi¶i ph¸p sö dông thang m¸y sÏ hîp lý khi gi¶m ®îc gi¸ thµnh s¶n phÈm, gi¶m thêi gian vËn chuyÓn, tiÕt kiÖm ®îc ngo¹i tÖ lín vµ qu¸ tr×nh l¾p ®Æt, b¶o tr×, b¶o dìng dÔ dµng vµ thuËn tiÖn h¬n. ViÖc nµy ®ßi hái c¸c nhµ s¶n xuÊt ph¶i nghiªn cøu chi tiÕt vµ tÝnh ®Õn c¸c ®iÒu kiÖn sinh ho¹t vµ khÝ hËu t¹i ViÖt Nam. ChÝnh v× vËy viÖc nghiªn cøu, thiÕt kÕ, chÕ t¹o thang m¸y phôc vô cho nhµ cao tÇng hiÖn nay ®ang ®îc quan t©m ®Çu t.
IV. Ph©n lo¹i thang m¸y
Hiện nay thang máy đã và đang được thiết kế, chế tạo rất phong phú và đa dạng tùy theo đặc điểm và điều kiện của từng công trình, do đó thang máy cũng
được phân loại theo nhiều cách khác nhau:
Phân loại theo công dụng:
Thang máy chuyên chở người;
Thang máy chuyên chở người có tính tới hàng đi kèm;
Thang máy chuyên chở bệnh nhân;
Thang máy chuyên chở hàng có người đi kèm;
Thang máy chuyên chở hàng.
Phân loại theo hệ thống dẫn động ca bin:
Thang máy dẫn động điện;
Thang máy thủy lực;
Thang máy khí nén;
Thang máy dẫn động bằng bánh răng thanh răng;
Thang máy dẫn động bằng vít me.
b)
a)
e)
d)
c)
Hình 1-1: Các phương án dẫn động cabin
Thang máy điện dẫn động cáp dùng puly ma sát
Thang máy điện dẫn động cáp dùng tang cuốn cáp
Thang máy dẫn động bằng bánh răng thanh răng
Thang máy điện dẫn động bằng vít me
Thang máy dẫn động bằng thủy lực
Phân loại theo buồng máy:
Thang máy có buồng máy;
Thang máy không có buồng máy.
Phân loại theo vị trí đặt bộ tời kéo:
Thang máy có bộ tời kéo đặt phía trên giếng thang;
Thang máy có bộ tời kéo đặt dưới giếng thang;
Thang máy có bộ tời dẫn động đặt trên nóc cabin.
a)
b)
c)
Hình 1-2: Các phương án bố trí bộ tời kéo
Bộ tời đặt trên nóc cabin
Bộ tời đặt phía trên giếng thang
Bộ tời đặt phía dưới giếng thang
Phân loại theo các thông số cơ bản:
Theo tốc độ di chuyển của cabin:
Thang máy có tốc độ thấp: v < 1 m/s
Thang máy có tốc độ trung bình: v = 1 2,5 m/s;
Thang máy có tốc độ cao: v = 2,5 4 m/s;
Thang máy có tốc độ rất cao: v > 4 m/s.
Theo khối lượng vận chuyển của cabin:
Thang máy loại nhỏ: Q < 500 kg;
Thang máy loại trung bình: Q = 500 1000 kg;
Thang máy loại lớn: Q = 1000 1600 kg;
Thang máy loại rất lớn: Q > 1600 kg.
Phân loại theo hệ thống vận hành:
Theo mức độ tự động:
Thang máy loại nửa tự động;
Thang máy loại tự động.
Theo tổ hợp điều khiển:
Thang máy điều khiển đơn;
Thang máy điều khiển kép;
Thang máy điều khiển theo nhóm.
Theo vị trí điều khiển:
Thang máy điều khiển từ trong cabin;
Thang máy điều khiển từ ngoài cabin;
Thang máy điều khiển cả trong và ngoài cabin.
Phân loại theo vị trí của cabin và đối trọng trong giếng thang:
Đối trọng bố trí một bên cabin;
Đối trọng bố trí phía sau cabin.
Hình 1-3:
Phương án bố trí cabin và đối trọng trong giếng thang
Đối trọng bố trí một bên cabin
Đối trọng bố trí phía sau cabin
a)
b)
Phân loại theo kết cấu của các cụm cơ bản:
Theo kết cấu của bộ tời:
Bộ tời có hộp giảm tốc;
Bộ tời không có hộp giảm tốc;
Bộ tời kéo sử dụng động cơ một chiều, xoay chiều; động cơ một tốc độ, hai tốc độ; động cơ điều chỉnh vô cấp…;
Bộ tời kéo với puly masát hoặc tang cuốn cáp.
Theo hệ thống cân bằng:
Thang máy có đối trọng;
Thang máy không có đối trọng;
Thang máy có sử dụng cáp bù hoặc xích bù;
Thang máy không sử dụng cáp bù hoặc xích bù.
Theo cách treo cabin và đối trọng:
Treo trực tiếp vào dầm trên của cabin;
Qua palăng cáp vào đầu trên của cabin;
Đẩy từ phía dưới đáy thông qua các puly trung gian;
Đẩy trực tiếp từ đáy cabin (đối với thang máy thủy lực);
Kết hợp thanh đẩy và puly cáp (đối với thanh đẩy thủy lực);
Đẩy trực tiếp từ bên vách cabin (đối với thang máy dùng bánh răng thanh răng).
Theo hệ thống đóng mở cửa cabin
Theo phương pháp đóng mở cửa:
+Thang máy đóng mở cửa bằng tay;
+Thang máy đóng mở cửa bán tự động;
+Thang máy đóng mở cửa tự động.
Theo kết cấu cửa cabin:
+Dạng cửa xếp lùa về một phía hoặc hai phía;
+Dạng đóng mở cửa kiểu bản lề;
+Dạng cửa tấm, loại 2 cánh hoặc 4 cánh, mở chính giữa lùa về hai phía ;
+Dạng cửa tấm, loại 2 cánh hoặc 3 cánh, đóng mở về một phía;
+Dạng cửa tấm đóng mở chính giữa nhưng lùa lên và xuống;
+Dạng cửa tấm lùa về một phía trên, loại 2 cánh hoặc 3 cánh.
Theo loại hãm bảo hiểm an toàn cabin:
Loại hãm bảo hiểm tác động tức thời (dùng cho thang máy tốc độ thấp);
Loại hãm bảo hiểm tác động êm (dùng cho thang máy có tốc độ v > 0,75 m/s và thang máy chuyên chở bệnh nhân);
Phân loại theo quỹ đạo chuyển động của cabin:
Thang máy di chuyển thẳng đứng;
Thang máy di chuyển nghiêng một góc so với phương thẳng đứng;
Thang máy di chuyển theo đường ziczắc;
Phân loại theo đặc điểm của công trình:
Thang máy bố trí trong công trình;
Thang máy bố trí ngoài công trình:
Thang máy vĩnh cửu;
+ Thang máy tạm thời (loại này lắp đặt phục vụ cho việc xây dựng, sau đó sẽ được vận chuyển và lắp dựng tại công trình khác).
b. thang cuèn
I.Thang cuèn vµ hành lang di ®éng.
Thang cuèn ngîc l¹i víi hµnh lang di ®éng
Chóng ta sÏ lµm næi bËt chuyÓn ®éng cña thang vµ ho¹t ®éng ®i bé b»ng c¸ch ph©n lo¹i sù vËn chuyÓn theo ph¬ng ®øng vµ ph¬ng n»m ngang. Thø hai lµ, thang cuèn hay chuyÓn ®éng cña bËc thang th× quan träng h¬n kÓ tõ khi nã ®îc sö dông thêng xuyªn h¬n vµ nã ®· ®îc sö dông c¸ch ®©y 80 n¨m. Trong ho¹t ®éng ®êng bé, còng theo ph¬ng nghiªng vµ ph¬ng n»m ngang ®· ®îc giíi thiÖu víi mét h×nh thøc míi vµo n¨m 1960. Nh÷ng gi¶i thÝch sím h¬n lµ ë cuéc triÓn l·m vÒ Colombia ë Chicago n¨m 1983.
Sù ph©n lo¹i muén h¬n vµo n¨m 1970, khi mµ c«ng viÖc ph¸t triÓn ®· ®îc b¾t ®Çu b»ng sù t¨ng tèc ®é cña ho¹t ®éng ®i bé. Ph¬ng s¸ch nµy dÉn ®Õn tèc ®é kho¶ng 0,5 m/s vµ khi kh¸ch bé hµnh t¨ng lªn sÏ vµo kho¶ng 7,5 m/s. Giai ®o¹n cuèi cña hµnh tr×nh, tèc ®é gi¶m sÏ cã kho¶ng trèng vµ tèc ®é ®i ra kho¶ng 0,5 m/s. PhÇn lín gi¸ trÞ ®o cÇn ®îc hoµn thµnh tríc ®ã. Mét ®iÒu quan träng h¬n hÕt lµ lancan cã kh¶ n¨ng cïng t¨ng tèc, cïng tèc ®é vµ cïng vµo vÞ trÝ víi bËc thang hay sµn. Khi ®· hoµn thµnh, sù t¨ng tèc ®é ho¹t ®éng ®i bé t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho viÖc vËn chuyÓn theo ph¬ng n»m ngang víi kho¶ng c¸ch tõ 60 ®Õn 600m. Xa h¬n kho¶ng c¸ch ®ã th× mét chuyÓn ®éng cña xe tù ®éng dêng nh lµ ®¹t tíi ®iÒu kiÖn tèt nhÊt.
§iÒu quan träng cña thang cuèn
Kh«ng cã c¸ch nµo tèt h¬n ®Ó dÉn híng mäi ngêi vµo mét tuyÕn trong toµ nhµ b»ng mét thang cuèn cã ®ñ ®iÒu kiÖn. Trong lÜnh vùc ®a ra nh÷ng kh¸m ph¸ riªng, nh÷ng n¨m vÒ tríc, mÆt hµng thµnh c«ng nhÊt cã thang cuèn bëi sù hÊp dÉn cña nã. Kh«ng gian lý tëng nhÊt ®îc ®Þnh vÞ theo mét ®êng th¼ng vµ nh÷ng thang cuèn tiÕp theo. C¸c cuéc triÓn l·m lín h¬n trng bµy thang cuèn víi nh÷ng con ngêi th¼ng th¾n víi c¸ch nh×n kh¾t khe vµ dïng ho¹t ®éng ®i bé ®Ó gi÷ mäi ngêi ë l¹i cuéc triÓn l·m ®Ó ®¹t ®îc sù ph« bµy lín nhÊt.
Ga vËn chuyÓn cuèi cïng, nhµ ga trong ®êng hÇm vµ c¸c diÖn tÝch kh¸c mµ tËp thÓ con ngêi lín h¬n ®ßi hái di chuyÓn tõ tÇng 1 lªn c¸c tÇng kh¸c b»ng c¸ch ¸p dông c¸c thang cuèn vµ ho¹t ®éng ®i bé mét c¸ch hoµn h¶o ®Ó ®Èy m¹nh sù ph©n phèi vµ tr¸nh t¾c nghÏn. Mäi ngêi cÇn ®îc di chuyÓn víi mét tèc ®é nh nhau vµ mang v¸c cã hiÖu qu¶ cao tõ n¬i nµy ®Õn n¬i kh¸c. Khi ®i bé, mét sè ngêi ®i chËm, mét sè ngêi kh¸c ®i nhanh, mét vµi ngêi kh¸c l¹i mang theo hµnh lý hhoÆc mang theo c¶ trÎ nhá, do vËy, dßng ngêi ®i bé thêng bÞ chËm lµm cho tèc ®é ®i bé chËm nhÊt.
Thang cuèn mang ®Õn mét ý nghÜa hiÖu qu¶ ®Ó lµm cho tÇng 2 vµ kh«ng gian tÇng hÇm cã søc hÊp dÉn nh vÞ trÝ tÇng mÆt phè. Trong ho¹t ®éng kinh doanh nhµ cöa th× viÖc lµm nµy lµm t¨ng thu nhËp. Trong c¸c c«ng ty x©y dùng gióp cho viÖc thùc hiÖn ®îc n©ng cao, kho¶ng c¸ch theo ph¬ng n»m ngang ®îc thu hÑp l¹i vµ cã thÓ ®¹t ®îc sù tËp trung lín h¬n nh÷ng gióp ®ì trë l¹i.
Mét rµo ch¾n ngang v÷ng ch¾c cã hiÖu qu¶ vµ ®iÓm kiÓm so¸t cã thÓ ®îc t¹o ra trong mét c«ng tr×nh x©y dùng b»ng c¸ch sö dông c¸c thang cuèn cho hµnh lang tÇng 2 vµ thang b¾t ®Çu tõ tÇng ®ã. Mäi ngêi ®i vµo ph¶i dïng thang cuèn vµ lèi vµo tõ hµnh lang tÇng 2; gi¶I ph¸p nµy kiÓm so¸t ®îc t×nh tr¹ng nh nhau(?) bëi sù b¶o hé an toµn.
C¸c thang cuèn cÇn thiÕt trong c¸c c«ng tr×nh x©y dùng víi 2 lµn thang. KÓ tõ khi ngêi ta t¸ch riªng tÇng lÎ vµ tÇng ch½n, c¸c thang cuèn chØ cã ý nghÜa hiÖu qu¶ trong viÖc chuÈn bÞ sù tiÖn lîi.
C¸c thang cuèn ®îc l¾p dùng á nhiÒu ®Þa ®iÓm ë gÇn chç b¾t ®Çu……….. trong hµng ho¸ vµ vËn chuyÓn dÔ dµng. Ngµy nay, nhiÒu trêng häc, bÖnh viÖn, nhµ m¸y, c¬ quan x©y dùng vµ c¸c nhµ hµng ®Òu sö dông thang cuèn. VËy nªn c¸c kh¸ch s¹n , viÖn b¶o tµng, nhµ h¸t, phßng häp lín, khu thÓ thao vµ c¸c c«ng tr×nh x©y dùng kh¸c ph¶i ®îc lµm cho thÝch hîp víi sè lîng ngêi lín trong mét kho¶ng thêi gian ng¾n.
lÞch sö ph¸t triÓn cña thang cuèn
Thang cuèn hiÖn ®¹i lµ kÕt qu¶ cña hai ph¸t minh vµ ®îc ph¸t triÓn, hoµn thiÖn thªm. Vµo n¨m 1892 Jesse Reno ®· thiÕt kÕ vµ l¾p dùng ë Third Avenue Elevated Line, sè nhµ 59 phè Sation, thµnh phè NewJork kho¶ng n¨m 1900, n¬i mµ nã ®îc b¾t ®Çu tõ mét tuyÕn th¼ng ch¹y nhanh xuèng n¨m 1955. VËy lµ, kho¶ng n¨m 1892 G.H. Wheeler ®· ph¸t minh víi mét bËc sµn chuyÓn ®éng trªn ®êng ray cïng víi tay vÞn. Ph¸t minh nµy ®îc ph¸t triÓn bëi C.D. Seeberger vµ c«ng ty thang m¸y Otis. Thang míi ®îc ph¸t triÓn c¸c bËc thang, ®îc trng bµy ë cuéc triÓn l·m Paris n¨m 1900. H·ng Otis còng s¸ng chÕ c¸i tªn “ Thang cuèn ’’, c¸i tªn mµ ®îc lËp danh s¸ch c¸c th¬ng gia cña Otis tõ khi nã ®îc tuyªn bè réng r·I trong quÇn chóng vµo n¨m 1930.
Thang cuèn cña h·ng Seeberger cã bËc sµn vµ mét tam gi¸c chuyÓn híng ë c¶ ®Ønh vµ gi÷a n¬i mµ …………
C¶ Reno vµ Seeberger cïng ph©n lo¹i……………..N¨m 1922, …………
KÕt qu¶ cña ngêi ®i tríc lµ thang cuèn hiÖn ®¹i ngµy nay mµ nã ®îc kÕt hîp gi÷a……… cña Reno vµ bËc sµn cña Seeberger ……………………
Kh¶ n¨ng cña ph¬ng tiÖn vËn chuyÓn
Thang tù ®éng vµ thang trît ®îc xÕp lo¹i theo bÒ réng xÊp xØ chiÒu cao h«ng ë B¾c Mü, theo bÒ réng bíc ®i ë c¸c níc Ch©u ©u vµ theo tèc ®é bíc ®i trong 1 phót. Bëi lÏ, thang tù ®éng vµ thang trît thêng ®îc dÉn ®éng b»ng ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu, tèc ®é ho¹t ®éng lµ h»ng sè díi t¶i träng theo ®iÒu kiÖn ( t¶i träng tÝnh to¸n vµ t¶i träng thùc ) vµ ®¸nh gi¸ ë mét tèc ®é nhÊt ®Þnh. Nh÷ng tèc ®é thêng gÆp cña thang tù ®éng lµ 0,45 m/s hoÆc 0,6 m/s däc theo mÆt nghiªng. Thang cuèn nhanh h¬n ®· ®îc sö dông ë mét sè vïng nhng chóng kh«ng ®îc sö dông thêng xuyªn vµ mét nh©n tè cña sù gi¶m bít trë l¹i cã thÓ khiÕn bíc di chuyÓn qu¸ nhanh cho ngêi sö dông.
Thang cuèn tèc ®é rÊt cao ®îc sö dông ë s©n ga tÇu ®iÖn ngÇm ë X« viÕt, trong c¸c thµnh phè nh: Masc¬va, Kiep vµ Lªningat. ChÝnh v× sù vît tréi nµy, khiÕn nã ®îc mäc lªn ë nhiÒu s©n ga cña hä. Tµi liÖu ghi lªn tíi 65 m ë Kiep. Tèc ®é cao tíi 1 m/s ®îc sö dông ®Ó ®i víi qu·ng thêi gian rÊt dµi vµ søc chøa lµ yÕu tè quan träng thø hai.
NhiÒu thang cuèn ®îc trang bÞ hai tèc ®é lµm viÖc. Nh÷ng lo¹i nµy cã thÓ ch¹y ë 0,6 m/s theo chu kú vµ 0,45m/s kh«ng theo chu kú, víi kÕt qu¶ cña sù thu hÑp kho¶ng c¸ch ®¹t hiÖu qu¶ hµng dÆm. B×nh thêng gãc nghiªng cña mÆt nghiªng thang lµ 30 0 vµ t¨ng lªn hoÆc gi¶m ®i 1 hoÆc 2 0 cho nhµ cã ®iÒu kiÖn ®Æc biÖt. ë c¸c níc Ch©u ©u c¶ 30 0 vµ 35 0 ®Òu ®îc sö dông phæ biÕn, tuy nhiªn 35 0 ®îc sö dông víi tèc ®é tíi h¹n 0,45 m/s .
Sè bíc cña thang lµ mét ®iÒu hÕt søc quan träng. Mét bíc b»ng lµ bíc mµ c¸ch mét kho¶ng víi bíc tríc tríc khi bíc trÌo lªn hoÆc bíc trÌo xuèng tõ mÆt nghiªng. Quan s¸t thÊy r»ng, sè bíc cµng lín th× cµng dÔ dµng cho ngêi ®i ®iÒu chØnh ®Ó di chuyÓn qua thang vµ kh¶ n¨ng cña ph¬ng tiÖn vËn chuyÓn ®îc thùc hiÖn. §iÒu nµy ®îc chê ®îi tõ bíc dµi kho¶ng 750 mm vµ hai bíc b»ng kho¶ng 800 mm . Tiªu chuÈn b×nh thêng cña nhµ s¶n xuÊt lµ 1 ®Õn 3 bíc b»ng. Nã cã thÓ ph¸t triÓn tíi mét gi¸ trÞ nhá nhÊt 2 khi thang cuèn ®îc thiÕt kÕ sö dông tèc ®é 0,6m/s , thªm vµo ®ã bíc b»ng cã thÓ sö dông cho mçi ®iÒu kiÖn nhµ x¸c ®Þnh, gièng nh sù s¾p xÕp trô gi÷a cÇu thang xo¾n cña thang cuèn kÕ cËn. Bëi v× ®êng di chuyÓn cã thÓ l¾p ®Æt víi bÊt kú gãc nghiªng nµo tõ 0 0 ®Õn 15 0, tèc ®é lµm viÖc cã gi¸ trÞ biÕn thiªn theo goc nghiªng cña mÆt nghiªng. ë bÊt kú tèc ®é nµo øng víi mÆt nghiªng ®êng ®i, khu vùc lèi vµo vµ lèi ra nªn di chuyÓn ngang víi ®êng di chuyÓn ra vµ t¹o sù chuyÓn tiÕp ªm dÞu víi sù chuyÓn ®éng cña ®êng nghiªng vµ ®i ra, tèc ®é cã thÓ cao h¬n khi hµnh kh¸ch di chuyÓn ë mét ®êng nghiªng. Tèc ®é lµm viÖc, gãc nghiªng vµ bÒ réng ®êng ®i ®îc thiÕt lËp ë luËt A17.1 vµ ®îc cho ë b¶ng sau:
BÒ réng xÊp xØ chiÒu cao h«ng cña thang lµ 800 mm hoÆc 1200mm, víi thang cña Ch©u ©u t¬ng ®¬ng chiÒu réng bíc lµ 600 mm vµ 1000 mm. Thªm vµo ®ã trung b×nh bÒ réng bíc 800mm, cã thÓ cã ë c¸c níc ngoµi Mü vµ Canada.
Lo¹i 800 mm ®ñ réng cho mét ngêi trªn mçi bËc vµ lo¹i 1200 mm cho phÐp mét ngêi víi hµnh lý vµ hai ngêi cung ®i kh¸c. Trong thùc tÕ quan s¸t thùc hµnh mét ngêi ®i trªn tÊt c¶ c¸c bËc thang 800 mm vµ mét ngêi ®i trªn bËc thang 1200mm . Mét lîi thÕ h¬n cña thang 1200 mm lµ mét ngêi cã thÓ nhanh chãng ®i qua nhanh nh÷ng ngêi kh¸c nÕu chØ cã mét ngêi ®øng trªn thang. Víi ®iÒu nµy th× chiÕc thang 1350 mm cã thÓ dÔ dµng cho phÐp ngêi ®i qua hoÆc 2 ngêi ®øng trªn cïng mét bËc.
Søc chøa cña thang thêng ®îc thÓ hiÖn b»ng sè ngêi ®îc vËn chuyÓn trong 1 giê. Søc chøa do nhµ s¶n xuÊt thang thÓ hiÖn chØ lµ lý thuyÕt vµ mang tÝnh t¬ng ®èi, mçi bËc thang cã thÓ chë 1 hoÆc 2 ngêi phô thuéc bÒ réng bËc thang. Tuy vËy, n¨ng suÊt thêng kh«ng bao giê ®¹t tíi. C¬ së ®¸nh gi¸ n¨ng suÊt cã thÓ kho¶ng 50% cña n¨ng suÊt lý thuyÕt ( b¶ng 9.1).
§êng ®i ®îc s¾p xÕp ë nhiÒu c¸ch gièng nhau. BÒ réng xÊp xØ ®îc thÓ hiÖn ë chiÒu cao h«ng vµ ®îc A17.1 code giíi h¹n bÒ réng phô thuéc trªn mÆt nghiªng cña ®êng ®i. Thang cuèn vµ ®êng di chuyÓn nªn cã tay vÞn ë c¶ hai híng, tuy nhiªn A17.1 code cho phÐp mét ®êng di chuyÓn chØ cã mét tay vÞn nÕu ®é dèc lµ 3 0 hoÆc Ýt h¬n, nÕu tèc ®é nhá h¬n hoÆc b»ng 0,35 m/s , nÕu bÒ réng nhá h¬n hoÆc b»ng 21 inch. Danh s¸ch vÒ ®é nghiªng vµ c¸ch s¾p xÕp cho trong b¶ng 9.3.
C¸ch l¾p ®Æt vµ vÞ trÝ l¾p
Hai c¸ch l¾p ®Æt thêng thÊy cña thang cuèn lµ song song vµ v¾t chÐo. C¶ hai c¸ch l¾p ®Æt nµy cã thÓ cã thiÕt bÞ lªn xuèng song song cïng híng s¸t nhau hoÆc chia c¸ch bëi mét kho¶ng kh«ng gian.
C¸ch l¾p ®Æt thø ba cã thÓ gäi lµ ®a chøc n¨ng bao gåm h¬n hai thang ®Æt s¸t nhau gi÷a cïng mét lèi ra vµo nh nhau. C¸ch c¬ b¶n nµy phôc vô giao th«ng tèt h¬n thang ®¬n. C¸ch bè trÝ ®an chÐo lµ phæ biÕn trong c¸c trung t©m tæng hîp bëi v× nã sö dông kho¶ng kh«ng gian cã hiÖu lùc. Nhu cÇu kÕt cÊu ®îc ghÐp s¸t ®Ó thang cã thÓ ®Æt trªn thang kh¸c vµ nã hoµn thµnh viÖc ®a hµnh kh¸ch tíi ®iÓm treo gÆp nhau gi÷a thang vµ sµn kh¸c. Sù chia c¸ch cña nh÷ng thang ®an chÐo ph¸t triÓn lªn tíi nh÷ng sµn kh¸c vµ tho¶i m¸i trén vµo nhau cña nh÷ng hµnh kh¸ch vµ ngêi muèn ®i. C¸ch l¾p ®Æt thang cuèn ®an xen ng¨n c¸ch ®îc c©n nh¾c ë sù an toµn nhÊt cho nhiÒu ngêi sö dông bëi v× chØ cã mét thang lµ ®îc ®a ra tr×nh diÔn cho ngêi ®i qua vµ ®ã lµ ®iÒu b¨n kho¨n tèi thiÓu vÒ viÖc nã ®i lªn hoÆc xuèng.
Ch¬ng 2
C¬ giíi hãa c«ng t¸c vËn chuyÓn
ngêi vµ hµng ho¸
§1. Kh¸i niÖm chung
C¬ giíi hãa c«ng t¸c vËn chuyÓn ngêi vµ hµng ho¸ lªn cao lµ mét c«ng viÖc ®a c¸c thang tù ®éng vµo c«ng tr×nh ®Ó trî gióp cho con ngêi trong viÖc di chyÓn lªn cao vµ xuèng thÊp trong c¸c toµ nhµ cao tÇng mét c¸ch nhanh chãng vµ tiÖn lîi nhÊt. Yªu cÇu cña c«ng viÖc nµy lµ lµm sao lùa chän ®îc c¸c thang m¸y vµ thang cuèn cïng víi sè lîng thang, th«ng sè kü thuËt hîp lý, ®¶m b¶o n¨ng suÊt vËn chuyÓn hµnh kh¸ch lín nhÊt vµ chÊt lîng phôc vô tèt nhÊt. Ngoµi ra ph¶i ®¶m b¶o c¸c yÕu tè vÒ kinh tÕ, thÈm mü…
Nh vËy khi lùa chän thang m¸y vµ thang cuèn cÇn ph¶i xem xÐt trªn nhiÒu ph¬ng diÖn kh¸c nhau. HiÓn nhiªn lµ cµng nhiÒu thang tù ®éng cã t¶i träng ®Þnh møc lín, tèc ®é ®Þnh møc cao, hÖ ®iÒu khiÓn hiÖn ®¹i th× cµng t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho hµnh kh¸ch khi sö dông nh rót ng¾n thêi gian chê ®îi, gi¶m thêi gian ®i thang, ªm dÞu… Tuy nhiªn víi viÖc t¨ng sè lîng vµ tÝnh n¨ng kü thuËt, ®Æc biÖt lµ tèc ®é ®Þnh møc, mét mÆt ®ßi hái vèn ®Çu t cho thang lín, mÆt kh¸c lµm t¨ng diÖn tÝch chiÕm chç, t¨ng chi phÝ cho viÖc x©y dùng giÕng thang… Nh vËy ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho hµnh kh¸ch vµ vèn ®Çu t lu«n lµ hai chØ tiªu tû lÖ nghÞch víi nhau. Qu¸ tr×nh lùa chän thang tù ®éng chÝnh lµ qu¸ tr×nh x¸c ®Þnh sè thang, tÝnh n¨ng kü thuËt ( t¶i, tèc ®é ®Þnh møc, ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn,…), c¸c kÝch thíc c¬ b¶n cña thang vµ vÞ trÝ ®Æt thang phï hîp víi ®Æc ®iÓm, môc ®Ých sö dông cña toµ nhµ víi vèn ®Çu t cã thÓ chÊp nhËn ®îc.
§èi víi nhµ sö dông nhiÒu thang, bªn c¹nh viÖc chän tÝnh n¨ng kü thuËt cßn ph¶i bè trÝ chóng thµnh nhãm sao cho hîp lý ®Ó tËn dông n¨ng suÊt tèi ®a cña thang còng nh t¹o ®iÒu kiÖn thuËn tiÖn cho hµnh kh¸ch.
§èi víi c¸c nhµ cao tÇng cã lîng hµnh kh¸ch cÇn vËn chuyÓn lín ngêi ta thêng chia thang m¸y thµnh nhãm riªng phôc vô c¸c phÇn kh¸c nhau theo chiÒu cao cña toµ nhµ. C¸c thang m¸y ë c¸c nhãm kh¸c nhau cã thÓ cã tÝnh n¨ng kü thuËt kh¸c nhau, thêng c¸c thang phôc vô cho c¸c tÇng cao cã t¶i vµ tèc ®é ®Þnh møc lín h¬n c¸c thang phôc vô phÇn thÊp h¬n.
§2. C¸c nguyªn t¾c chung khi lùa chän
thang m¸y,thang cuèn
2.1. C¬ së lùa chän thang m¸y
Khi lùa chän thang m¸y, c¸c yÕu tè sau ®©y thêng ®îc xem lµ c¸c yÕu tè c¬ b¶n vµ ph¶i ®îc xem xÐt ®Çy ®ñ:
Sè tÇng nhµ thang m¸y cÇn phôc vô;
Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c tÇng;
Sè d©n c sèng trong toµ nhµ ( nÕu lµ nhµ ë) hoÆc sè nh©n viªn lµm viÖc ( nÕu lµ nhµ hµnh chÝnh) hoÆc sè giêng ( nÕu lµ kh¸ch s¹n hoÆc bÖnh viÖn);
VÞ trÝ, ®Æc ®iÓm, môc ®Ých cña toµ nhµ;
C¸c yªu cÇu riªng biÖt kh¸c ( nÕu cã ) nh thang cã ngêi tµn tËt, khuyÕt tËt cïng dïng, thang cã nhu cÇu ®Æc biÖt .
Víi thang m¸y hoÆc hÖ thèng thang m¸y ®îc chän, c¸c th«ng sè kü thuËt sau ph¶i ®îc kh¼ng ®Þnh:
T¶i träng ®Þnh møc;
Tèc ®é ®Þnh møc;
KÝch thíc h×nh häc cña cabin;
C¸c ®Æc tÝnh cña thang khi chÕ t¹o ( kÝch thíc th«ng thuû cña tÇng, hÖ dÉn ®éng, hÖ ®iÒu khiÓn…)
Ngoµi c¸c yÕu tè mang tÝnh kü thuËt nªu trªn cßn ph¶i chó ý ®Õn tÝnh mü thuËt cña thang nh mµu s¬n , vËt liÖu lµm cabin, bè trÝ néi thÊt cabin, ph¬ng tiÖn, tiÖn nghi trong cabin.
Thang m¸y ®îc quy ®Þnh thuéc nhãm thiÕt bÞ cã ®ßi hái nghiªm ngÆt vÒ kü thuËt an toµn vµ ph¶i ®Þnh kú ®îc b¶o tr× , b¶o dìng nªn khi chän thang, chñ thang ph¶i hÕt søc lu ý ®Õn tÝnh an toµn khi sö dông, ®Õn ngêi cung cÊp thang, ®Æc biÖt lµ ®éi ngò kü thuËt cña h·ng khi l¾p ®Æt vµ b¶o tr×, b¶o dìng sau l¾p ®Æt.
2.2. C¸c chØ tiªu khi chän thang m¸y
2.2.1. Kh¸i niÖm
C¸c toµ nhµ còng nh chñng lo¹i thang lµ rÊt ®a d¹ng nªn viÖc chän thang ph¶i tho¶ m·n ®îc c¸c yªu cÇu vËn chuyÓn ®ñ sè lîng hµnh kh¸ch nµo ®ã trong kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh mµ kh«ng ph¶i chê ®îi còng nh ë trong cabin qu¸ l©u. Thùc tÕ lîng hµnh kh¸ch cÇn vËn chuyÓn l¹i thay ®æi kh«ng theo mét quy luËt nhÊt ®Þnh, mµ thay ®æi theo nh÷ng giê kh¸c nhau trong ngµy tuú theo tÝnh chÊt, ®Æc ®iÓm, môc ®Ých sö dông cña toµ nhµ. §iÓm chung cña sù thay ®æi nµy cã nh÷ng giê cÇn vËn chuyÓn nhiÒu hµnh kh¸ch ®îc gäi lµ giê cao ®iÓm.
ViÖc ph©n tÝch dßng hµnh kh¸ch trong giê cao ®iÓm lµ mét b¬c kh«ng thÓ bá qua khi chän thang m¸y song kh¶ n¨ng vËn chuyÓn hµnh kh¸ch nh nªu trªn cha ph¶n ¸nh chÊt lîng phôc vô cña thang ( ®îc thÓ hiÖn b»ng thêi gian hµnh kh¸ch ph¶i chê ®îi ë bÕn chÝnh t¹i giê cao ®iÓm ) nªn khi chän thang c¶ hai chØ tiªu vÒ kh¶ n¨ng vËn chuyÓn ( cßn gäi lµ n¨ng suÊt vËn chuyÓn ) vµ chÊt lîng phôc vô ph¶i ®îc ph©n tÝch ®Çy ®ñ ®Ó t×m ®îc gi¶i ph¸p hîp lý.
2.2.2. N¨ng suÊt vËn chuyÓn hµnh kh¸ch
ViÖc x¸c ®Þnh chÝnh x¸c sè lîng hµnh kh¸ch cÇn vËn chuyÓn b»ng thang m¸y ( hoÆc mét nhãm thang m¸y ) trong ngµy cho toµ nhµ nh×n chung lµ kh«ng thÓ thùc hiÖn ®îc, v× vËy khi x¸c ®Þnh n¨ng suÊt vËn chuyÓn hµnh kh¸ch ®Ó tõ ®ã x¸c ®Þnh t¶i träng ®Þnh møc cña thang, ngêi ta quy íc tÝnh n¨ng suÊt cÇn thiÕt cña thang tõ tû sè i lµ tû sè gi÷a sè gi÷a sè lîng lín nhÊt hµnh kh¸ch cÇn vËn chuyÓn trong n¨m phót t¹i giê cao ®iÓm vµ sè lîng hµnh kh¸ch trong toµ nhµ.
i = 100%
trong ®ã:
i _ mËt ®é dßng hµnh kh¸ch;
P5max _ sè lîng hµnh kh¸ch lín nhÊt cÇn vËn chuyÓn trong 5 phót t¹i giê cao ®iÓm;
P _ tæng sè d©n c ( cho nhµ ë ) hoÆc tæng sè ngêi lµm viÖc ( cho tßa nhµ hµnh chÝnh) hoÆc tæng sè giêng ( cho kh¸ch s¹n hoÆc bÖnh viÖn).
Còng cã thÓ tÝnh i theo sè ngêi cho mét thang hoÆc mét nhãm thang.
Khi ®ã:
i = (ngêi)
Gi¸ trÞ cña i phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh vÞ trÝ, quy m«, môc ®Ých sö dông cña toµ nhµ, ®Æc ®iÓm c¸c ®èi tîng cÇn vËn chuyÓn, sù ph©n bè dßng hµnh kh¸ch t¹i c¸c thêi ®iÓm kh¸c nhau trong ngµy…
Gi¸ trÞ ®¹i lîng i, %
§Æc ®iÓm toµ nhµ
Bungari
Mü
NhËt
Nhµ hµnh chÝnh _ThuÇn tuý
_ Cã kÕt hîp ho¹t ®éng kh¸c
_ Cßn l¹i
Nhµ ë
_ Nhµ tËp thÓ
_ Dinh thù
Kh¸ch s¹n
_ Phôc vô ë
_ Cã trß ch¬i
20
17
4-8
7-10
12-18
11-12
10-11
5-7
12-15
20-25
16-20
11-15
3.5-7
8-10
9-11
2.2.3. ChÊt lîng phôc vô
Nh ®· nªu chÊt lîng phôc vô ®îc thÓ hiÖn qua kho¶ng thêi gian mét hµnh kh¸ch ph¶i chê ®îi ë bÕn chÝnh.
Thêi gian chê ®îi cña hµnh kh¸ch phô thuéc vµo kho¶ng thêi gian gi÷a hai lÇn ®i vµ ®Õn kÕ tiÕp cña thang m¸y t¹i bÕn chÝnh giê cao ®iÓm. DÔ thÊy r»ng kho¶ng thêi gian nµy kh«ng thÓ qu¸ l©u v× sÏ g©y khã chÞu cho hµnh kh¸ch còng nh phiÒn phøc cho ngêi sö dông, song còng kh«ng thÓ qu¸ ng¾n v× sÏ lµm t¨ng vèn ®Çu t mét c¸ch kh«ng cÇn thiÕt.
Gi¸ trÞ cña kho¶ng thêi gian chê ®îi còng kh«ng thÓ tÝnh chÝnh x¸c do dßng hµnh kh¸ch thay ®æi.
Gäi gi¸ trÞ trung b×nh cña chu kú phôc vô cña i thang lµ Ttb, ta cã:
Ttb=, s
Trong ®ã:
n- sè lîng thang ®ç t¹i bÕn chÝnh;
Ti- chu kú lµm viÖc cña thang m¸y thø i lµ kho¶ng thêi gian trung b×nh cña thang b¾t ®Çu tõ bÕn chÝnh ®i lªn phôc vô c¸c lÖnh tõ tÇng ®Çu tiªn ®Õn tÇng cao nhÊt vµ quay trë vÒ bÕn chÝnh.
Trong trêng hîp c¸c thang m¸y ®ç t¹i bÕn chÝnh cã tÝnh n¨ng kü thuËt, kÝch thíc hoµn toµn gièng nhau, ta cã:
Tt b = , s
Gi¸ trÞ cña Ttb ®îc quy ®Þnh trong c¸c tµi liÖu híng dÉn khi chän thang, nã phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè ®Æc biÖt lµ lo¹i nhµ, tèc ®é, t¶i träng ®Þnh møc còng nh hÖ ®iÒu khiÓn cña thang.
C¸c sè liÖu tham kh¶o:
Kh¸ch s¹n:
ChÊt lîng phôc vô tè: nhá h¬n 30s;
ChÊt lîng phôc vô trung b×nh: tõ 30 ®Õn 40s;
ChÊt lîng phôc vô thÊp : tõ 45 ®Õn 60 s;
Nhµ c¬ quan hµnh chÝnh:
ChÊt lîng phôc vô tèt: nhá h¬n 30s;
ChÊt lîng phôc vô trung b×nh: tõ 30 ®Õn 35s;
ChÊt lîng phôc vô thÊp : tõ 35 ®Õn 50s.
Nhµ ë: tõ 60 ®Õn 90 s.
BÖnh viÖn:
VËn chuyÓn hµnh kh¸ch: 45s;
VËn chuyÓn bÖnh nh©n : ®Õn 120s.
NÕu gäi kho¶ng thêi gian hµnh kh¸ch ph¶i chê ®îi ë bÕn chÝnh Tc® th× cã thÓ lÊy
Tc® = ( 0,55÷1) Ttb
2.2.4. Chu kú lµm viÖc cña thang m¸y T
§©y lµ mét chØ tiªu quan träng khi chän thang . Nã phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè ®Æc biÖt lµ tèc ®é, t¶i träng ®Þnh møc, ®é cao lín nhÊt cÇn chuyªn chë, sè tÇng toµ nhµ, ph¬ng thøc ®iÒu khiÓn, tËp qu¸n, thêi gian vµo, ra cña hµnh kh¸ch nªn viÖc x¸c ®Þnh chÝnh x¸c gi¸ trÞ cña T lµ rÊt khã kh¨n.
Cã thÓ x¸c ®Þnh chu kú lµm viÖc cña thang m¸y nh sau:
T = T1+T2+T3+T4
Trong ®ã:
T1 _ thêi gian ho¹t ®éng cña thang m¸y ;
T2 _ thêi gian ®ãng vµ më cöa;
T3 – thêi gian ra vµ vµo cña hµnh kh¸ch;
T4 _ thêi gian hao phÝ kh¸c.
§3. Chän thang m¸y
3.1. Ph©n tÝch ®Æc ®iÓm ®· cho cña toµ nhµ
Toµ nhµ ®· cho ®îc sö dông vµo nhiÒu môc ®Ých: lµm nhµ ë, lµm siªu thÞ vµ v¨n phßng cho thuª.
Chøc n¨ng cña tßa nhµ gåm:
Mét tÇng hÇm: dïng lµm n¬i cÊt gi÷ xe;
Hai tÇng ( tÇng 1 vµ 2 ) lµm siªu thÞ phôc cô chñ yÕu cho d©n c sinh sèng vµ lµm viÖc trong toµ nhµ;
Hai tÇng ( tÇng 3 vµ 4 ) lµm v¨n phßng cho thuª;
Mét tÇng kü thuËt (tÇng 5) lµ n¬i chuyÓn tiÕp c¸c ®êng èng dÉn níc, ®êng ®iÖn;
C¸c tÇng cßn l¹i ( tõ tÇng 6 ®Õn tÇng 27) lµ khu nhµ ë.
Khu nhµ ë chia lµm 3 ®¬n nguyªn cã chiÒu kh¸c nhau:
§¬n nguyªn 1: cao 86,8 m;
§¬n nguyªn 2: cao 67,8 m;
§¬n nguyªn 3: cao 51,8 m.
3.2. TÝnh to¸n, lùa chän &
x¸c ®Þnh th«ng sè cña thang tù ®éng
3.2.1. Th«ng sè vÒ nh©n sù
3.2.1.1. X¸c ®Þnh sè d©n c sèng trong tßa nhµ
Theo b¶n vÏ kiÕn tróc ta thÊy r»ng toµ nhµ cã nhiÒu lo¹i c¨n hé kh¸c nhau dµnh cho c¸c ®èi tîng cã thu nhËp kh¸c nhau vµ sè nh©n khÈu kh¸c nhau:
Tõ tÇng 6 ®Õn tÇng 17: mçi tÇng cã 10 c¨n hé, trong ®ã cã 4 c¨n hé lo¹i B2 ( cã 2 phßng ngñ, mçi phßng cã 1 ®Õn 2 ngêi), 4 c¨n hé lo¹i C3( cã 3 phßng ngñ) vµ 2 c¨n hé lo¹i B3 ( 3 phßng ngñ).
ë ®iÒu kiÖn ViÖt Nam:
C¨n hé lo¹i B2 (dµnh cho nh÷ng gia ®×nh cã thu nhËp trung b×nh) cã 3 ®Õn 4 ngêi;
C¨n hé lo¹i B3 cã tõ 5 ®Õn 6 ngêi ë.
C¨n hé lo¹i C3 ( dµnh cho nh÷ng gia ®×nh cã thu nhËp thÊp) cã 7 ®Õn 8 ngêi;
C¨n hé lo¹i C4 cã 9 ngêi ë trë lªn
Tæng sè ngêi ë tõ tÇng 6 ®Õn tÇng 17:
12 x ( 4x7,5 + 4 x 3,5 + 2 x 5,5 ) = 660 (ngêi)
Tõ tÇng 18 ®Õn tÇng 22: cã 2 ®¬n nguyªn
§¬n nguyªn 1 cã 3 c¨n hé B2 ( 2 phßng ngñ )
§¬n nguyªn 2 cã 2 c¨n hé C4 ( 4 phßng ngñ) vµ 1 c¨n hé C3
Tæng sè ngêi ë tõ tÇng 18 ®Õn 22 :
5 x ( 3 x 3,5 + 2 x 9 + 1 x 7,5 ) = 180 (ngêi)
Tõ tÇng 23 ®Õn tÇng 27: cã mét ®¬n nguyªn trong ®ã cã 1 c¨n hé B3 vµ 2 c¨n hé C2
Tæng sè ngêi ë tõ tÇng 23 ®Õn tÇng 27 :
5 x ( 5,5 + 2 x 3,5) = 63 (ngêi)
Nh vËy tæng sè ngêi sinh sèng trong toµ nhµ lµ:
660+ 180 + 63 = 903 (ngêi)
3.2.1.2. X¸c ®Þnh sè ngêi lµm viÖc trong c¸c v¨n phßng cña toµ nhµ
V¨n phßng lµ c¸c “ phßng bµn giÊy” trong c¸c c¬ quan hµnh chÝnh sù nghiÖp, trong c¸c viÖn thiÕt kÕ vµ nghiªn cøu. Mçi nh©n viªn trong phßng thêng ph¶i cã mét bµn lµm viÖc g¾n víi 1 ÷ 2 ng¨n tñ cã kÌm theo mét ng¨n kÐo ®Ó t liÖu vµ mét ghÕ tùa. C¸c v¨n phßng hiÖn ®¹i thêng cã trang bÞ nh÷ng bµn lµm viÖc lín cã chç ®Ó m¸y tÝnh, cã thÓ thu gän diÖn tÝch.
ChØ tiªu diÖn tÝch cho mét nh©n viªn v¨n phßng quy ®Þnh nh sau:
S = 3,5 ÷ 4 m2/bµn lµm viÖc ( cho tËp thÓ lín lµm viÖc )
S = 4,5 ÷ 5,5 m2/bµn lµm viÖc ( cho tËp thÓ nhá lµm viÖc )
C¸c v¨n phßng cßn hay ®îc thiÕt kÕ theo kiÓu nhãm tËp thÓ nhá tõ 6 ÷ 10 nh©n viªn. HiÖn nay c¸c v¨n phßng hiÖn ®¹i ( liªn doanh, vèn níc ngoµi…) thêng tæ chøc c¸c v¨n phßng lµm viÖc lín cho hµng tr¨m ngêi lµm viÖc t¹o thµnh tõng nhãm chØ ®îc ng¨n chia ho¹t ®éng c¸ nh©n b»ng c¸c v¸ch thÊp di ®éng ( víi tiªu chuÈn diÖn tÝch cho 1 bµn nh©n viªn tõ 3,5 ÷ 6,5 m2)
Theo thiÕt kÕ kiÕn tróc diÖn tÝch dµnh cho v¨n phßng lµm viÖc trong 1 tÇng lµ 80% tæng diÖn tÝch mÆt b»ng, cßn l¹i 20% diÖn tÝch lµ phÇn kh«ng gian th«ng tÇng, sinh ho¹t céng ®ång, c¨ngtin phôc vô ¨n uèng nhanh v.v…
Nh vËy diÖn tÝch v¨n phßng cho mét tÇng lµ:
80% x 3100 = 2480 m2
LÊy diÖn tÝch dµnh cho mét ngêi lµm viÖc trong c¸c v¨n phßng b×nh qu©n lµ:
6 m2/ ngêi
Nh vËy cã sè ngêi lµm viÖc trong v¨n phßng :
2 x 2480 : 6 = 826 (ngêi)
3.2.1.3. ¦íc tÝnh sè ngêi vµo siªu thÞ ( tÇng 1 vµ tÇng 2) trong giê cao ®iÓm cña c¸c ngµy lÔ, tÕt vµ ngµy nghØ.
Tæng diÖn tÝch dµnh cho siªu thÞ ( c¶ tÇng 1 vµ tÇng 2 ) lµ :
2 x 3100 = 6200 m2
Trong ®ã theo thiÕt kÕ diÖn tÝch dµnh ®Ó ®Æt c¸c lo¹i hµng ho¸ trong siªu thÞ chiÕm 60% tæng diÖn tÝch siªu thÞ, cßn l¹i 40% tæng diÖn tÝch siªu thÞ dµnh cho kh¸ch hµng lu th«ng
Dù tÝnh lÊy diÖn tÝch cho mét kh¸ch hµng lµ : 2,5 m2 / ngêi
Sè kh¸ch hµng vµo siªu thÞ theo íc tÝnh lµ:
40% x 6200 : 2,5 = 992 (ngêi)
3.2.1.4. Bè trÝ s¬ bé c¸c nhãm thang tù ®éng vµ ph©n chia lîng hµnh kh¸ch cho c¸c nhãm thang.
S¬ bé bè trÝ c¸c nhãm thang m¸y nh sau:
Nhãm thang m¸y TM1 ®Æt t¹i ®¬n nguyªn 1, phôc vô chë ngêi trong khu nhµ ë cho ®¬n nguyªn 1 vµ ®¬n nguyªn 2 ( tõ tÇng 6 ÷ 27 )
Nhãm thang m¸y TM2 ®Æt t¹i ®¬n nguyªn 3 phôc vô chë ngêi cho c¶ ®¬n nguyªn 2 vµ ®¬n nguyªn 3 ( tõ tÇng 6 ÷ 17 ).
C¸c thang cuèn ®Æt ë gÇn 2 lèi vµo, ra siªu thÞ phôc vô cho kh¸ch vµo siªu thÞ vµ nh©n viªn v¨n phßng (tõ tÇng 2 ÷ 4).
Ph©n chia lîng hµnh kh¸ch cho c¸c nhãm thang
Tæng sè ngêi mµ nhãm thang m¸y TM1 phôc vô lµ:
x 660 +180 +63 = 573 (ngêi )
Tæng sè ngêi mµ nhãm thang m¸y TM2 phôc vô lµ:
x 660 = 330 ( ngêi)
3.2.2. Chän thang m¸y ( sè lîng vµ th«ng sè kü thuËt )
3.2.2.1. Chän thang m¸y TM1
C¨n cø vµo ®Æc ®iÓm cña toµ nhµ vµ b¶ng 3.1 ( trang 58 _ Thang M¸y ) lÊy mËt ®é hµnh kh¸ch: i = 8%
Gi¸ trÞ trung b×nh cña chu kú phôc vô cña thang m¸y TM1:
Ttb = 60 ÷ 90 s ( víi nhµ ë )
Gäi P5max lµ sè hµnh kh¸ch vËn chuyÓn tèi ®a trong 5 phót, ta cã:
P5max = (5.60), ngêi
Hay P5max = 300 , ngêi
Trong ®ã:
P5max – sè ngêi tèi ®a thang vËn chuyÓn trong 5 phót;
n - tæng sè thang trong toµ nhµ;
Li - t¶i träng thang thø i , ngêi;
k - hÖ sè t¶i träng, k = 0,7 ÷ 0,8 thêng k = 0,8;
Ti – chu kú lµm viÖc cña thang thø i , s
Trong thùc tÕ do c¸c thang bè trÝ theo cïng mét nhãm cã th«ng sè kü thuËt gièng nhau nªn:
P5max = = , ngêi
Víi r = k. L
Ta cã :
P5max ³ i.P
Suy ra i.P £
Hay i.P £
Suy ra L ³
Hay r ³
MÆt kh¸c Ttb =
Nªn L ³ , ngêi
Hay r ³ , ngêi
Víi i = 0,08; P = 573 ngêi; Ttb = 60s; k = 0,8 ta cã:
L ³ = 11,46 (ngêi)
Chän thang m¸y cho nhãm TM1 lµ P_13_CO_180
Th«ng sè cña thang theo m· hiÖu cô thÓ nh sau:
Sè ngêi ®Þnh møc thang ph¶i chë: 13 ngêi ( 1000kg)
Tèc ®é ®Þnh møc : 180 m/phót ( 3,0 m/s)
Cöa më vÒ hai phÝa, chän cöa réng 1100 mm.
Gia tèc a = 1 m/s2
Thêi gian tríc vµ sau khi ®¹t gia tèc æn ®Þnh: t0 = 0,7s
S¬ ®å phôc vô cña thang TM1
KiÓm tra theo chu kú T cña thang ®· chän
X¸c ®Þnh thêi gian ho¹t ®éng cña thang m¸y ( T1)
Ta cã : L = 13 ® r = k.L = 0,8 x 13 = 10,4
Theo s¬ ®å phôc vô, kh«ng kÓ bÕn chÝnh ta cã sè tÇng mµ thang m¸y TM1 phôc vô : n’ = 22 tÇng
Sè lÇn dõng x¸c suÊt khi thang ®i lªn (hoÆc ®i xuèng ) :
fLu = fLd = n’ x { 1- ( )r }-1= 22 x { 1- ()10,4- 1 = 7,44
Thêi gian vµ qu·ng ®êng gia tèc:
ta = + t0 = 3,0 + 0,7 = 3,7s
Sa = .V. ta = . 3,0 . 3,7 = 5,55 m
§é cao x¸c suÊt trung b×nh : S = = = 11,6
( Víi S L lµ chiÒu cao phôc vô cña thang m¸y )
Do S L > 2S a nªn ta cã :
TL = 56,3 s
Suy ra : T1 = 2 x 56,3 = 112,6 s
X¸c ®Þnh thêi gian ®ãng më cöa T2
Tra b¶ng 3.3_Thang m¸y_ øng víi lo¹i cöa më vÒ 2 phÝa (CO) cã chiÒu réng B = 1100 mm th× thêi gian cho mét lÇn ®ãng më cöa lµ 4,4 s.
Ta cã:
T2 = = 2 x 7,44x4,4 = 65,47 s
X¸c ®Þnh thêi gian tiÕp nhËn hµnh kh¸ch T3
T3 = ( 0,8 + k1 . ) x r
Víi k1 : HÖ sè phô thuéc cöa
r: sè hµnh kh¸ch thùc tÕ ®i thang
víi B = 1100 mm ® k1= 0,85
T3 = ( 0,8 + 0,85 . ) x 10,4 = 30 s
X¸c ®Þnh thêi gian hao phÝ kh¸c T4
T4 = ( T2+ T3).0,1 = ( 65,47+30 ) . 0,1 = 9,55 s
Nh vËy chu kú cña thang TM1 lµ:
T = T1 +T2 +T3 +T4 = 112,6 + 65,47 + 30 + 9,55 = 217,62 s
NÕu chän 1 hoÆc 2 thang th× kh«ng tho¶ m·n T ( 60 ÷ 90)s
NÕu chän 3 thang cho nhãm thang m¸y TM1 th× :
T = 217,62 : 3 = 72,54 s ( 60 ÷ 90)s
VËy trong nhãm thang TM1 ta chän 3 thang P_13_CO_180
3..2..2..2. Chän thang m¸y TM2
LÊy mËt ®é hµnh kh¸ch: i = 8%
Gi¸ trÞ trung b×nh cña chu kú phôc vô cña thang m¸y TM2:
Ttb = 60 ÷ 90 s ( víi nhµ ë )
T¬ng tù nh trªn ta cã:
L ³ , ngêi
Víi i = 0,08; P = 330 ngêi; Ttb = 60s; k = 0,8 ta cã:
L ³ = 6,6 (ngêi)
Chän thang m¸y cho nhãm TM2 lµ P_8_CO_96
Th«ng sè cña thang theo m· hiÖu cô thÓ nh sau:
Sè ngêi ®Þnh møc thang ph¶i chë: 8 ngêi ( 630kg)
Tèc ®é ®Þnh møc : 96 m/phót ( 1,6 m/s)
Cöa më vÒ hai phÝa, chän cöa réng 800 mm.
Gia tèc a = 1 m/s2
Thêi gian tríc vµ sau khi ®¹t gia tèc æn ®Þnh: t0 = 0,7s
S¬ ®å phôc vô cña thang TM2
KiÓm tra theo chu kú T cña thang ®· chän
X¸c ®Þnh thêi gian ho¹t ®éng cña thang m¸y ( T1)
Ta cã : L = 8 ® r = k.L = 0,8 x 8 = 6,4
Theo s¬ ®å phôc vô, kh«ng kÓ bÕn chÝnh ta cã sè tÇng mµ thang m¸y TM2 phôc vô : n’ = 12 tÇng
Sè lÇn dõng x¸c suÊt khi thang ®i lªn (hoÆc ®i xuèng ) :
fLu = fLd = n’ x { 1- ( )r }-1= 12 x { 1- ()6,4}- 1 = 4,12
Thêi gian vµ qu·ng ®êng gia tèc:
ta = + t0 = 1,6 + 0,7 = 2,3s
Sa = .V. ta = . 1,6 . 2,3 = 1,84 m
§é cao x¸c suÊt trung b×nh :
S = = = 8,81 m
( Víi S L lµ chiÒu cao phôc vô cña thang m¸y )
Do S L > 2S a nªn ta cã :
TL = + ta . fLu
TL = + 2,3x4,12 = 32,16 s
Suy ra : T1 = 2 x 32,16 = 64,32 s
X¸c ®Þnh thêi gian ®ãng më cöa T2
Tra b¶ng 3.3_Thang m¸y_ øng víi lo¹i cöa më vÒ 2 phÝa (CO) cã chiÒu réng B = 800 mm th× thêi gian cho mét lÇn ®ãng më cöa lµ 3,7 s.
Ta cã:
T2 = = 2 x 4,12 x 3,7= 30,49 s
X¸c ®Þnh thêi gian tiÕp nhËn hµnh kh¸ch T3
T3 = ( 0,8 + k1 . ) x r
Víi k1 : HÖ sè phô thuéc cöa
r: sè hµnh kh¸ch thùc tÕ ®i thang
víi B = 1100 mm ® k1= 0,85
T3 = ( 0,8 + 0,85 . ) x 6,4 = 16,11 s
X¸c ®Þnh thêi gian hao phÝ kh¸c T4
T4 = ( T2+ T3).0,1 = ( 36,26+16,11 ) . 0,1 = 5,24 s
Nh vËy chu kú cña thang TM2 lµ:
T = T1 +T2 +T3 +T4 = 64,32 + 30,49 + 16,11 + 5,24 = 116,16 s
NÕu chän 1 thang th× kh«ng tho¶ m·n T ( 60 ÷ 90)s
NÕu chän 2 thang cho nhãm thang m¸y TM2 th× phï hîp.
VËy trong nhãm thang TM2 ta chän 2 thang P_8_CO_96
3.2.3. Chän thang m¸y chë hµng
Thang m¸y chë hµng trong tßa nhµ nµy phôc vô chë hµng cho siªu thÞ ( tÇng 2) vµ chë hµng cho c¨ng tin, qu¸n bar … trªn tÇng 3 vµ 4.
MÆt hµng ë siªu thÞ chñ yÕu lµ ®å gia dông nh quÇn ¸o, giÇy dÐp, mü phÈm v.v…Nh÷ng mÆt hµng nµy thêng ®îc ®ãng thµnh tõng kiÖn hµng ®Æt trªn c¸c xe ®Èy vµ ®a vµo thang.
KÝch thíc lín nhÊt cña hµng hãa cã tÝnh c¶ xe chë hµng lµ:
Réng x dµi x cao = 1400 x 1200 x 1500
Träng lîng lín nhÊt : 1000 KG.
Theo yªu cÇu ta chän thang cã c¸c th«ng sè sau:
T¶i träng: 1000 kg
KÝch thíc cabin: w x d x h = 1600 x 1400 x 2300 mm;
GiÕng thang : w x d = 2400 x 2300 mm;
§Ønh giÕng : Sh = 4200 mm;
Hè giÕng : Ph = 1800 mm.
Buång m¸y : w x d xh = 3200 x 4900 x2700.
3.2.4. Chän thang cuèn
Yªu cÇu:
- Chän thang cuèn cho 4 tÇng tßa nhµ dïng lµm siªu thÞ vµ v¨n phßng cho thuª, trong ®ã :
TÇng 1 vµ 2 mçi tÇng cã 413 ngêi;
TÇng 3 vµ 4 mçi tÇng cã 496 ngêi.
Kh¶ n¨ng thu hót ngêi vµo tÇng 3 vµ 4 (dïng lµm v¨n phßng) nh nhau nhng kh¸c víi tÇng 1 vµ 2 ( dïng lµm siªu thÞ). Bëi v× nh©n viªn trong c¸c v¨n phßng ®i thang ®«ng nhÊt vµo giê cao ®iÓm( xuÊt hiÖn mét vµi thêi ®iÓm trong ngµy), cßn ®èi víi siªu thÞ th× thêi gian ®«ng kh¸ch nhÊt lµ c¸c ngµy nghØ , ngµy lÔ, tÕt vµ lµ hÇu hÕt thêi gian trong ngµy.
Do vËy, ta chän kh¶ n¨ng vËn chuyÓn trong 5 phót cña thang cuèn phôc vô tõ tÇng 1 ®Õn 2 kh¸c víi thang cuèn phôc vô tõ tÇng 2 ®Õn 3 vµ 3 ®Õn 4. Cô thÓ lµ:
- Kh¶ n¨ng vËn chuyÓn trong 5 phót cña thang cuèn phôc vô tõ tÇng 1 ®Õn 2 lµ 30%.
- Kh¶ n¨ng vËn chuyÓn trong 5 phót cña thang cuèn phôc vô tõ tÇng 2 ®Õn 3 vµ tõ tÇng 3 ®Õn 4 lµ 16%.
Ta cã b¶ng sau:
TÇng
Sè ngêi
Kh¶ n¨ng vËn chuyÓn trong 5 phót (ngêi)
Thang cuèn ph¶i chë (ngêi)
4
3
2
1
413
413
496
496
66
66
149
149
66
132
281
0
Căn cứ vào các số liệu đã cho ta chọn thang cuốn với các thông số như sau:
Từ tầng 1 đến tầng 2
Số lượng : 2 thang;
Bề rộng: 800 mm;
Tốc độ: 0,5 m/s;
Năng suất vận chuyển: 225 người/ 5 phút ( 45 ngêi/ phót).
Từ tầng 2 đến tầng 3
Số lượng : 1 thang;
Bề rộng: 800 mm;
Tốc độ: 0,5 m/s;
Năng suất vận chuyển: 225 người/ 5 phút ( 45 ngêi/ phót).
Từ tầng 3 đến tầng 4
Số lượng : 1 thang;
Bề rộng: 800 mm;
Tốc độ: 0,5 m/s;
Năng suất vận chuyển: 225 người/ 5 phút ( 45 ngêi/ phót).
TÝnh thêi gian tho¸t ngêi nhê c¸c thang cuèn.
413 ngêi trªn tÇng 4 cÇn:
413 : 45 + 1 = 10,2 (phót)
413 ngêi trªn tÇng 3 cÇn:
413 : 45 + 0,6 = 9,8 (phót)
496 ngêi trªn tÇng 2 cÇn:
496 : 45 : 2 + 0,3 = 5,8 (phót)
(Do tõ tÇng 1 ®Õn tÇng 2 bè trÝ hai thang cuèn ë hai vÞ trÝ kh¸c nhau)
Trong ®ã thêi gian lu l¹i cña mçi hµnh kh¸ch ë mçi tÇng lµ 22 gi©y ( 0,3 phót).
Nh vËy tæng thêi gian tho¸t ngêi mµ c¸c thang cuèn ®· phôc vô nhanh nhÊt lµ:
10,2 + 9,8 + 5,8 = 25,8 (phót)
Theo tiªu chuÈn th× thêi gian tho¸t ngêi mµ c¸c thang cuèn ph¶i phôc vô lµ nhá h¬n 30 phót.
Nh vËy sè lîng vµ chñng loai thang ®· chän lµ hîp lý.
§4. ph©n tÝch vµ lùa chän ph¬ng ¸n thiÕt kÕ thang m¸y
Phân tích các phương án:
Dựa theo đặc điểm tòa nhà chung cư cao tầng, yêu cầu thiết kế và các chỉ tiêu đánh giá theo tiêu chuẩn, ta phân tích, so sánh các phương án để lựa chọn phương án tối ưu nhất.
Nhóm phương án về hệ thống dẫn động cabin:
f)
e)
d)
c)
b)
a)
Hình 1-4: Các phương án dẫn động cabin
Thang máy điện dẫn động cáp có buồng máy đặt phía dưới giếng thang
Thang máy dẫn động thủy lực
Thang máy dẫn động bằng bánh răng thanh răng
Thang máy dẫn động bằng vít me
Thang máy điện dẫn động cáp có bộ tời dùng puly ma sát đặt phía trên giếng thang
Thang máy điện dẫn động cáp có bộ tời dùng tang cuốn cáp đặt phía trên giếng thang
+ Thang máy điện dẫn động cáp:
Ưu điểm chính của loại này là chiều cao nâng lớn tùy theo chiều cao của công trình, làm việc an toàn do có thể dùng nhiều sợi cáp trong quá trình làm việc không thể đứt cùng lúc, dễ điều khiển và sử dụng, không gây ồn khi làm việc. Hiện nay loại thang này đang được sử dụng rộng rãi và chủ yếu đối với loại thang máy chuyên chở khách.
Thang máy điện dẫn động bằng bánh răng thanh răng:
Loại này có ưu điểm là không cần đối trọng nên giảm được kích thướng của giếng thang, động cơ dẫn động được bố trí ngay trên nóc cabin nên không cần sử dụng buồng máy, toàn bộ tải trọng được truyền lên thanh răng xuống móng công trình nên không ảnh hưởng đến kết cấu chịu lực của công trình.
Nhược điểm chính của loại này là quá trình nâng hạ nhờ kết cấu cơ khí bánh răng và thanh răng nên rất ồn, toàn bộ tải trọng được truyền lên thanh răng nên
dễ mất ổn định khi chiều cao nâng lớn. Vì vậy phương án dẫn động bằng bánh răng thanh răng là không phù hợp cho nhà ở chung cư cao tầng.
Thang máy dẫn động bằng vít me:
Ưu điểm của loại này là động cơ được bố trí ngay trên nóc cabin nên không cần phải dùng buồng máy, độ dừng tầng chính xác cao, tải trọng được truyền lên trục vít xuống móng công trình qua đai ốc cố định trên cabin do đó không ảnh hưởng đến kết cấu chịu lực của công trình.
Nhược điểm chính của loại này cũng là làm việc ồn do quá trình làm việc nhờ kết cấu cơ khí trục vít và đai ốc, toàn bộ tải trọng tác truyền lên trục vít do đó chiều cao nâng của thang bị hạn chế vì mất ổn định dọc trục. Vì vậy phương án sử dụng thang máy dẫn động bằng vít me cũng không phù hợp cho nhà ở chung cư cao tầng.
Thang máy thủy lực:
Ưu điểm của thang máy thủy lực là làm việc êm dịu, giảm được diện tích của giếng thang do không cần phải dùng đối trọng, toàn bộ tải trọng được truyền lên pittông do đó không ảnh hưởng đến kết cấu chịu lực của công trình
Nhược điểm của loại thang máy này là hạn chế về chiều cao, hiện nay chiều cao nâng tối đa của một thang máy thủy lực mới chỉ đạt 15m tương ứng với 6 tầng; khó bảo trì bảo dưỡng do có sự rò rỉ dầu; sự thay đổi nhiệt độ làm thay đổi độ nhớt của dầu dẫn đến hiện tượng dừng tầng không chính xác.
Như vậy phương án thang máy điện dẫn động cáp là phương án thiết kế hợp lý nhất trong số các phương án đã nêu.
Thang máy điện dẫn động cáp với bộ tời dùng puly ma sát:
Loại này có ưu điểm là dùng hệ thống điện dễ điều khiển, lắp đặt và sử dụng, có chiều cao nâng lớn tùy theo chiều cao của công trình. Bộ tời dùng puly ma sát làm cho thang máy chuyển động được êm dịu.
Thang máy điện dẫn động cáp với bộ tời dùng tang cuốn cáp:
Loại này có ưu điểm là không cần dùng đối trọng do đó có thể tiết kiệm được diện tích buồng thang.
Nhược điểm chính của loại thang dùng tang cuốn cáp đó là hạn chế về chiều cao nâng, điều này rất không phù hợp với các nhà cao tầng. Ngoài ra, kết cấu bộ tời cồng kềnh, làm việc không êm dịu, giảm tuổi thọ của cáp nâng
Nhóm phương án bố trí sơ đồ dẫn động thang máy:
Đối với thang máy dẫn động cáp, ta có nhiều cách mắc cáp và bố trí bộ tời trong công trình tùy theo các điều kiện cụ thể như kết cấu công trình, tốc độ định mức, tải trọng định mức…, ta có một số phương án sau:
a)
b)
c)
d)
Hình 1-5: Các phương án bố trí sơ đồ dẫn động
Phương án dùng palăng cáp
Phương án dùng puly phụ cuốn cáp hai lần
Phương án dùng puly đổi hướng cáp
Phương án không dùng puly đổi hướng cáp
+ Bộ tời đặt trên giếng thang (hình 1-4.e, f): Phương án này có ưu điểm là dễ lắp đặt, bảo trì, bảo dưỡng, tiết kiệm được khoảng không gian sử dụng của công trình, tải trọng được truyền qua dầm máy, kết cấu chịu lực công trình xuống đất. Hiện nay cách bố trí này đang được sử dụng rộng rãi và là lựa chọn tối ưu nhất.
Bộ tời đặt dưới giếng thang (hình 1-4.a): Phương án này thường chỉ sử dụng cho công trình không bố trí được buồng máy phía trên giếng thang, tải trọng tác dụng lên công trình thường lớn. Ngoài ra so với phương án bố trí trên giếng thang thì phương án này thường khó lắp đặt, bảo trì bảo dưỡng hơn.
Bộ tời không dùng puly phụ: Loại này kết cấu đơn giản tuy nhiên chỉ sử dụng cho loại thang có kích thước cabin nhỏ.
Bộ tời dùng palăng cáp: Loại này giảm lực căng cáp lên mỗi nhánh cáp tuy nhiên tốc độ của thang giảm, không phù hợp với thang có tốc độ cao.
Bộ tời quấn hai lần: Loại này làm tăng góc ôm của cáp quấn lên puly ma sát, tăng khả năng kéo của puly ma sát tuy nhiên làm tăng ứng suất trong cáp làm giảm tuổi thọ của cáp.
Từ những phân tích trên, ta thấy phương án dẫn động có bộ tời đặt trên giếng thang dùng puly đổi hướng cáp với bội suất palăng bằng 1 là hợp lý nhất (hình 1-5.c).
Nhóm phương án các cụm cơ bản:
Bộ tời kéo dùng puly ma sát có kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, khả năng kéo cao, dễ bố trí, chiều cao nâng không hạn chế.
Bộ tời dùng tang cuốn cáp có kết cấu cồng kềnh, hạn chế về chiều cao nâng, không thích hợp cho nhà cao tầng.
Hộp giảm tốc bánh vít trục vít là lựa chọn tối ưu nhất so với các loại khác do kết cấu đơn giản, tỉ số truyền cao, khả năng tự hãm lớn, làm việc an toàn, độ tin cậy cao.
Phanh hai má kiểu điện từ hiện nay đang được dùng rộng rãi bởi làm việc với độ tin cậy cao, hiệu suất cao, đóng mở nhanh nhạy, nhỏ gọn, trọng lượng và quán tính bé.
Hệ thống mở cửa cabin: Đối với thang máy chở người có đối trọng đặt về phía sau cabin thì cửa cabin dạng tấm (panel) hai cánh mở chính giữa là thích hợp nhất và hiện nay đang được sử dụng rộng rãi bởi thời gian đóng mở cửa nhỏ, tiết kiệm được chiều rộng buồng thang, cơ cấu đóng mở đơn giản.
II. Chọn phương án thiết kế:
Từ những phân tích các phương án trên, ta lựa chọn phương án thiết kế tối ưu nhất (hình 1-6):
Thang máy điện dẫn động cáp có bộ tời kéo đặt phía trên đỉnh giếng thang; dùng động cơ điện không đồng bộ 3 pha rôto dây cuốn; hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp; phanh hai má kiểu điện từ loại thường đóng; dẫn động nhờ puly ma sát; kết cấu đóng mở cửa cabin là loại 2 cánh đóng mở chính giữa lùa sang hai bên; bộ hãm bảo hiểm kết hợp với bộ hạn chế tốc độ để dừng cabin khi đứt cáp, chùng cáp hoặc cabin vượt quá tốc độ định mức; bộ giảm chấn thủy lực lắp đặt dưới đáy giếng thang nhằm giảm chấn cho cabin và đối trọng.
Theo TCVN 6395-1998
+ øng với số hành kh¸ch là 13 người, ta cã diÖn tÝch tối thiểu sàn cabin là 2,4 m2.
Đối tượng phục vụ: nhà chung cư cao 27 tầng;
Tải trọng n©ng định mức: 1000 kg (13 người);
Vận tốc định mức: v = 3,0 m/s;
KÝch thước bªn trong của Cabin:
Chiều rộng: W = 1600 mm;
Chiều s©u: D = 1400 mm;
Chiều cao: H = 2300 mm.
KÝch thước cửa cabin:
Chiều rộng: W = 1100 mm;
Chiều cao: H = 2100 mm.
KÝch thước giÕng thang:
Chiều s©u hè thang: Ph = 3400 mm;
Chiều cao ®Ønh giÕng: Sh = 2000 mm;
+ KÝch thíc buång m¸y:
Hình 1-6: Hình chung phương án
thiết kế
DiÖn tÝch buång m¸y: Ra = 20 m2;
ChiÒu réng buång m¸y: Rw = 3200 mm;
ChiÒu s©u buång m¸y : Rd = 4900 mm.
Ch¬ng 3
tÝnh to¸n chung
( cho thang m¸y chë ngêi tm1 )
§1 TÍNH TOÁN BỘ TỜI KÉO
I. Chọn sơ đồ dẫn động:
Theo phương án thiết kế đã chọn, bộ tời kéo được đặt trong buồng máy phía trên giếng thang, gồm động cơ không đồng bộ rôto dây quấn, hộp giảm tốc bánh vít trục vít, phanh hai má điện từ, puly dẫn động bằng ma sát. Do kích thước của cabin lớn do đó ta dùng puly phụ đổi hướng cáp.
Sơ đồ dẫn động thang máy có dạng như hình 2-1.
II. Sơ bộ xác định trọng lượng của cụm cabin và đối trọng:
Hình 3-1: Sơ đồ dẫn động thang máy
Cáp cân bằng
Đối trọng
Puly đổi hướng cáp
Puly dẫn động
Cáp nâng
Cabin
Để xác định sơ bộ trọng lượng của cụm cabin, ta tiến hành xác định sơ bộ trọng lượng của các bộ phận trong cụm cabin theo phương pháp khai triển cấu tạo các bộ phận thành dạng tấm phẳng và tham khảo kết cÊu, ta cã:
Mcb = Mk + Mv + Mst + Msd + Mnt + Mmc
Trong đó:
Mcb: Trọng lượng của cabin;
Mk: Trọng lượng của khung treo;
Mv: Trọng lượng của vách cabin;
Mst: Trọng lượng của sàn tĩnh;
Msd: Trọng lượng của sàn động;
Mnt: Trọng lượng của nóc và trần cabin;
Mmc: Trọng lượng của cơ cấu mở cửa.
Mk = 2710417507850.10-9+ 22800.10-318,4 = 181,07kg
Mv = [2(1600 + 1400) 2300] 785010-9 = 108,33kg;
Mst = (220010004 + 422017502) 7850.10-9 = 36,74 kg;
Msd = [(160014003 + 322016004 + 4110(1600 + 1400)
23]7850.10-9 = 148,08 kg;
Mnt = [22001300 + 2(1600 + 1400) 1602]7850.10-9 = 19,2 kg;
Mmc = [22001300 + 1640(170 + 50) 2 + 21853705 +
+ 1690(240 + 75 + 40) 2 + 23401604] 7850.10-9 = 27,96 kg.
Thay vào (1.1) ta có:
Mcb = Mk + Mv + Mst + Msd + Mnt + Mmc
= 181,07 + 108,33 + 36,74+ 148,08 + 19,20 + 27,96 = 521,4 kg
= 5214 N.
Mcb được nhân với hệ số 1,2 tính đến trọng lượng của các bộ phận khác như bộ hãm bảo hiểm cabin, đầu treo cáp, các con lăn dẫn hướng, v.v…, do đó ta có trọng lượng sơ bộ của cabin
Mcb = 521,41,2 = 625,60 (kg) = 6256 N.
Để xác định sơ bộ trọng lượng của đối trọng, ta áp dụng công thức sau:
Md = Mcb + Q = 521,4 + 0,51000 = 1021,4 (kg) = 10214 N.
Trong đó:
Md: Trọng lượng của đối trọng;
Q = 1000 kg: Tải trọng nâng định mức của thang máy;
= 0,5: Hệ số cân bằng, với nhà chung cư cao tầng, dân cư đông và phần lớn thời gian trong ngày thang máy vận chuyển số lượng người lớn do đó có thể lấy hệ số cân bằng = 0,5 là hợp lý.
Trọng lượng cáp cân bằng là:
Gx = Hnqn –H®0,25qd = (H+3)qn1mn – ( H/2+4÷5 ) (0,25q®1m®)
= (86,3+3)0,464 – (86,3/2+4,5) (0,2512) = 141(kg) = 1410 N;
q®1 = 1 kg/m: Trọng lượng của 1 cáp điện tương ứng với 1m cáp;
qn1 = 0,46 kg/m: Trọng lượng của 1 cáp nâng tương ứng với 1m cáp.
mn : sè sîi c¸p n©ng
m® : sè sîi c¸p ®iÖn
III. Tính lực căng cáp lớn nhất và chọn cáp:
Đối với bộ tời dùng puli ma sát, ta chỉ cần tính lực căng cáp lớn nhất cho nhánh cáp treo cabin. Lực căng cáp lớn nhất Smax được tính với tải trọng danh nghĩa Q, không tính đến các lực quán tính và tính cho 2 vị trí của cabin là trên cùng và dưới cùng.
Lực căng cáp khi cabin ở vị trí trên cùng:
Smax1=== 4655N;
Lực căng cáp khi cabin ở vị trí dưới cùng:
Smax2 = = = 4475 N;
Trong đó:
Gd: Trọng lượng của cáp điện;
Gd = md[]qd = 2()1 = 95,3kg =953N;
md = 2: Số cáp điện;
Gn = 4(86,3 + 3)0,46 = 164,3kg = 1643N: Trọng lượng của cáp nâng;
mn = 4: Số sợi cáp riêng biệt treo cabin và đối trọng.
Cáp thép được chọn theo điều kiện sau:
Smax n Sđ;
Smax: lùc c¨ng c¸p lín nhÊt trong qua tr×nh lµm viÖc kh«ng kÓ t¶i träng ®éng;
Sđ : t¶i träng ph¸ háng c¸p do nhµ chÕ t¹o x¸c ®Þnh vµ cho trong b¶ng c¸p tiªu chuÈn tuú thuéc vµo lo¹i c¸p, ®êng kÝnh c¸p vµ giíi h¹n bÒn cña vËt liÖu lµm sîi thÐp. Th«ng thêng lùc ph¸ háng c¸p kh«ng vît qu¸ 83% tæng lùc ph¸ háng cña tÊt c¶ c¸c sîi thÐp bÖn c¸p;
n = 13 (ứng với thang m¸y cã tốc độ lớn hơn 2 m/s): lµ hÖ sè an toµn bÒn cña c¸p ®îc tra theo tiªu chuÈn tuú theo lo¹i m¸y vµ chÕ ®é lµm viÖc.
Vậy Smax = Smax1 = 4655 N.
Do đó: Sđ 465513 = 60515 N;
Tra bảng–Atlat m¸y n©ng- ta chọn cáp bện đôi kiểu . 2688-69, có đặc tính sau:
Đường kính cáp dc = 11 mm;
Khối lượng 1000m cáp đã bôi trơn: 461,6 kg;
Độ bền giới hạn thép: 160 daN/mm2.
§ường kính puli ma sát tÝnh ®Õn t©m líp c¸p thø nhÊt là:
D e. dc = 4511 = 495mm;
Trong đó
e: Hệ số được tra bảng theo tiªu chuẩn tuú theo d¹ng dÉn ®éng, lo¹i m¸y vµ chÕ ®é lµm viÖc
e45 ®èi víi thang m¸y chë ngêi cã tèc ®é trªn 1,4 m/s2. LÊy e = 45
Ta chọn Dp = 500 mm;
Đường kính puli đổi hướng cáp được xác định theo công thức :
D = (0,60,8) Dp = 0,7500 = 350 mm;
IV. Xác định hệ số kéo cần thiết và kích thước của puli ma sát:
Giá trị lớn nhất của tỷ số lực căng giữa các nhánh cáp trong thang máy ()max chính là hệ số kéo cần thiết cần xác định.
Ta xét các trạng thái sau:
Trạng thái thử tải tĩnh:
max1 = = = 2,4
Trạng thái làm việc có kể đến lực quán tính khi phanh và mở máy
- Khi cabin đầy tải, ở vị trí dưới cùng
max2 = =1,23 = 1,89;
- Khi cabin không tải, ở vị trí trên cùng:
max3 = = 1,23 = 0,82.
Với: = : Hệ số tải trọng động;
amax: Gia tốc lớn nhất trong quá trình chuyển động không ổn định của thang máy;
Nh trªn ta ®· chän:
amax =1 m/s2
Hệ số tải trọng động: = = = 1,23.
Vậy hệ số kéo cần thiết có giá trị max = 1,89.
Từ điều kiện Ơle đảm bảo cho cáp không bị trượt trên rãnh puli max e, ta tính được hệ số ma sát tính toán ft:
ft = = 0,37
Theo công thức 1.34, tài liệu [01], ®èi víi r·nh h×nh thang tính góc nghiêng của hai thành bên rãnh puli:
= 2arcsin = 2arcsin = 0,547 (rad) = 31o;
Với f = 0,1: hệ số ma sát giữa vËt liÖu c¸p víi r·nh puly, phô thuéc vµo r·nh c¸p;
Ta thấy 2 với = arctg(f) = arctg0,1 =0,099 (rad) = 5o42’: góc ma sát giữa vật liệu cáp và rãnh làm puli.
Ta chọn chiều sâu rãnh cáp (h), chiều rộng (b) rãnh cáp và khoảng cách giữa 2 rãnh cáp (t) của puly là:
h = 1,2dc = 1,211 = 13,2 mm;
b = 0,5dc = 0,511 = 5,5 mm;
t = b + htg + 9
=5,5+ 13,2tg14o+9
5,5
13,2
31°
17,8.
13,2
F11
F300
81
= 17,8 mm;
Chiều rộng của puli ma sát là:
Dp = 4t + 10
= 417,8+10
= 81mm;
Góc lệch cho phép() phải
đảm bảo:
Hình 3-2: Kích thước rãnh puly ma sát
tg < = 0,085
hay < 5o23’
Ta kiểm tra rãnh cáp của puli theo ứng suất dập cho phép, áp dụng công thức 1.36, tài liệu [01] , ta có:
pmax [p] = 150 N/mm2.
pmax = = = 2,16 N/mm2.
Như vậy puly thỏa mãn điều kiện bền theo ứng suất dập cho phép.
V. Chọn công suất động cơ và hộp giảm tốc:
Xác định chế độ làm việc của thang máy để chọn động cơ:
Chế độ làm việc của thang máy được tính theo công thức sau:
CĐ% = = 49%.
Trong quá trình làm việc, động cơ phải khắc phục được các thành phần lực cản sau: Lực vòng Pmax trên puli ma sát, lực cản do không khí, lực ma sát giữa ray dẫn hướng và ngàm dẫn hướng. Tuy nhiên lực cản do ma sát và do không khí là không đáng kể nên ta chỉ tính đến bằng hệ số : k =1,1...1,2
Từ kết quả: S2 = Smax = 4655 N; max = 1,24 ta có:
S1 = = 3754 N Pmax = (S2 – S1)max = 4655 - 3754 = 901 N;
Tổng lực cản mà động cơ phải khắc phục là:
Pmax = nPmax = 4Pmax = 4901 = 3604 (N)
Với n = 4: Số sợi cáp treo cabin
TÝnh ®Õn c¸c lùc c¶n mas¸t vµ kh«ng khÝ th× tæng lùc c¶n mµ ®éng c¬ ph¶i kh¾c phôc lµ:
P = k. Pmax = (1,1…..1,2).Pmax = 1,2. 3604 = 4325 (N)
Công suất động cơ được tính theo công thức 13.11, tài liệu [01] :
N = = = 18,5 kW;
Trong đó:
v = 3,0 m/s: Vận tốc định mức của thang máy;
= 0,7 : Hiệu suất chung của cơ cấu dẫn động thang máy.
Động cơ được chọn theo công thức: Ndc N. Tra bảng 1.7, tài liệu [03] ta chọn động cơ kiểu: MTK 411-6 với các thông số:
Công suất định mức: Ndm = 19 kW;
Số vòng quay định mức: ndm = 960 v/ph;
Hiệu suất: 86 %;
Cos = 0,68;
Mmax = 88 daN.m;
Mômen quán tính: J = 0,64 kg.m2;
Khối lượng: Q = 315 kg.
Tỉ số truyền hộp giảm tốc được chọn theo công thức sau: i = ;
Với: npl = = = 114,6 (v/p): Số vòng quay của puli trong 1 phút;
i = = 8,3;
Ta tra bảng chọn hộp giảm tốc loại PM-350 với các thông số kỹ thuật:
Tỉ số truyền: i = 8,23;
Số vòng quay của trục vào: n = 1000 v/ph;
Khối lượng : Q = 172 Kg;
Ta tiến hành kiểm tra động cơ theo điều kiện quá tải khi làm việc ở thời kỳ mở máy phải thỏa mãn điều kiện: M [M]gt;
Mdn = = = 189 N.m
M = ()Mdn = 1,5189 = 283,5 N.m;
[M]gt: Trị số mômen cho phép mà hộp giảm tốc có thể truyền được;
[M]gt = 9550 = 2,09550 = 363 N.m;
= 2,0: Bội số của mômen mở máy.
Ta thấy, động cơ được chọn thỏa mãn điều kiện: M [M]gt
Tốc độ thực tế của cabin trong quá trình chuyển động ổn định:
Vtt = = = 3,05 m/s;
Mômen cản tĩnh khi mở máy quy về trục động cơ:
M = = = 164 N.m;
Mômen cản tĩnh khi phanh quy về trục động cơ là:
M = = = 105 N.m;
Mômen phanh quy về trục động cơ là:
Mp = kphM= 2,01,105 = 211 N.m;
Với kph: hệ số an toàn phanh
Ở chế độ làm việc nặng: kph = 2,01
VI. Tính chọn khớp nối:
Khớp nối thường được đặt giữa giữa đầu ra của trục động cơ và đầu vào của hộp giảm tốc, để thuận tiện cho việc bố trí phanh ta chọn khớp nối loại có bánh phanh. Khớp nối được tính chọn theo mô men xoắn danh nghĩa trên trục động cơ và khi tính kiểm tra cho khớp nối thì mô men xoắn lớn nhất khi mở máy động cơ phải thỏa mãn điều kiện:
Với : Mômen xoắn lớn nhất mà khớp có thể truyền được khi mở máy;
Ta xét Mmax trong hai trường hợp mở máy khi
nâng tải và phanh khi hạ tải:
Mômen mở máy khi nâng tải:
Mômen dư cần thiết để thắng được lực quán tính khi mở máy nâng tải là:
= 880 – 164 = 716 N.m
Với Mt: Mô men cản tĩnh trên trục động cơ ứng với tải trọng nâng danh nghĩa;
Mô men vô lăng nửa khớp phía động cơ lấy bằng 40% mô men vô lăng của khớp:
(GD2)’k = 0,4GD2k
Mô men vô lăng các khối lượng quay phía trục động cơ:
(GD2)’I = GD2ro + (GD2)’k = 25,11 + 0,4.GD2k
Với GD2ro = 4gJ = 49,810,64 = 25,11 N.m2
Tổng mô men của cả hệ thống là:
GD2 = (GD2ro + GD2k) + = 1,2(25,11 + GD2k) + 19,0
GD2 = 1,2. GD2k + 49,1
Với = = 19,0 N.m2
= 1,2: Hệ số kể đến mô men quán tính của khối lượng các chi tiết quay chậm so với trục động cơ.
Tổng mô men vô lăng của phần cơ cấu từ nửa khớp phía hộp giảm tốc về sau, kể cả tải danh nghĩa là:
(GD2)’ = GD2 - (GD2)’I = 0,8GD2k + 24 (N.m2)
Do đó, phần mô men dư truyền qua khớp là:
= 716
Tổng mô men truyền qua khớp là:
M’k = Mt + M’d = 164 + 716 < [Mmax]
Mômen phanh truyền qua khớp khi hạ tải:
Mqt = Mp - M = 211 – 105 = 106 N.m
Mô men truyền qua khớp để thắng lực quán tính các khối lượng quay bên phía trục động cơ được tính tương tự như phần trên, ta có:
< [Mmax]
Tra bảng 37 tài liệu [09] chọn khớp nối loại МЧВП-6 với các thông số sau:
Mô men xoắn lớn nhất [Mmax] = 700 N.m;
Đường kính đầu trục d = 3555 mm;
Mô men quán tính Jk = 0,4 kg.m2;
Đường kính bánh phanh: DT = 320 mm.
Ta có GD2k = 4gJk = 49,810,4 = 15,6 N.m2
Do đó M’k = 164 + 716
M’k = 164 + 716= 549 (N.m2) < [Mmax]
= 47,3 (N.m2) < [Mmax]
Vậy GD2 = 1,2. GD2k + 49,1 = 1,2. 15,6 + 49,1 = 67,82 N.m2
VII. Tính toán thời gian mở máy và thời gian phanh của động cơ:
Thời gian mở máy khi nâng cabin là:
t= = = 1,45 s;
Gia tốc mở máy khi nâng cabin là:
a = = = 2,1 m/s2;
Thời gian mở máy khi hạ cabin là:
t= = = 0,39 s;
Gia tốc mở máy khi hạ cabin là:
a = = = 7,82 m/s2;
Thời gian phanh khi nâng cabin là:
t= = = 1,64 s;
Gia tốc phanh khi nâng cabin là:
a = = = 1,86 m/s2;
Thời gian phanh khi hạ cabin là:
t= = = 0,55 s;
Gia tốc phanh khi hạ cabin là:
a = = = 5,55 m/s2;
VIII. Tính chọn phanh:
Phanh được đặt trước trục nhanh của hộp giảm tốc, có bánh phanh là một nửa của khớp nối đã được chọn ở trên.
Ở trên ta đã tính được:
Mômen cản tĩnh khi phanh quy về trục động cơ là:
M = 105 N.m;
Mômen phanh quy về trục động cơ là:
Mp = 211 N.m;
Tra bảng 1.13 tài liệu [03] ta chọn phanh điện từ loại TKT-300/200 với các thông số sau:
D = 300mm: Đường kính bánh phanh;
B = 140mm: Chiều rộng má phanh;
Mp = 240 N.m: Mô men phanh;
Q = 68kg: Khối lượng phanh;
p = 8 N/cm2: Áp lực phanh.
IX. Kiểm tra động cơ theo điều kiện phát nhiệt:
Động cơ được kiểm tra theo mô men tương đương, theo công thức 6.10 tài liệu [01] ta có:
Mtđ = ;
Với:
Mm = 283,5N.m: Mô men mở máy trung bình của động cơ;
: Thời gian làm việc không ổn định của thang máy trong chu kỳ;
= t+ t+ t+ t=1,45+0,39+1,64+0,55= 4,03 s
: Thời gian làm việc ổn định của thang máy trong chu kỳ;
==37,53 s
: Tổng thời gian dừng của thang máy trong chu kỳ;
== 35s
: Hệ số kể đến điều kiện làm mát của động cơ;
: Hệ số kể đến sự suy giảm điều kiện làm mát;
Như vậy ta có:
Mtđ = = 159,5 N.m;
Công suất tương đương phải thỏa mãn điều kiện;
Ntđ =;
Ta thấy Ntd = (Kw) Nđc = 19 Kw;
Như vậy động cơ được chọn thỏa mãn điều kiện về phát nhiệt.
§3. TÍNH TOÁN DẦM ĐỠ BỘ TỜI KÉO
Bộ tời kéo được đặt trong buồng máy và được đỡ bằng các dầm thép hình như hình 2-5. Theo kết cấu dầm đỡ bộ tời như hình 2-5 thì dầm thép (01) là hai thanh thép hình chữ I được bắt vào kết cấu chịu lực công trình bằng vít nở bắt bulông, toàn bộ trọng lượng của bộ tời, khối lượng cabin, đối trọng và tải được truyền sang kết cấu công trình qua hai dầm này. Để bộ tời làm việc bình thường thì cần đảm bảo khoảng cách giữa điểm thấp nhất của puly đổi hướng cáp so với mặt sàn buồng máy, vì vậy dầm được bố trí thêm các thanh thép hình chữ C (02), (12). Giữa dầm (01) và (12) được đệm bằng gối cao su nhằm giảm độ rung xuống công trình trong quá trình thang máy làm việc. Các dầm được liên kết với nhau bằng bulông đai ốc. Ta tiến hành tính toán bền cho dầm trong trường hợp thử tải tĩnh với tải trọng 2Q. Theo sơ đồ kết cấu bộ tời, ta có sơ đồ tính toán cho các dầm như hình 2-4.
12
11
10
09
08
05
06
07
04
02
01
13
03
12
Puly ma sát dẫn động
Cáp nâng
Puly đổi hướng cáp
Gối đỡ trục puly đổi hướng cáp
Dầm thép hình chữ C - No20 (III)
Gối cao su
Hình 3-3: Kết cấu dầm đỡ bộ tời kéo
Dầm thép hình chữ I - No24 (I)
Dầm thép hình chữ C - No20 (II)
Dầm thép hình chữ C - No12 (IV)
Động cơ điện
Khớp nối
Phanh
Hộp giảm tốc
Đối với dầm (03), trực tiếp đỡ puly ma sát và hộp giảm tốc. Theo bảng phụ lục I-2 tài liệu [10], chọn thép hình chữ C có ký hiệu No12 với kích thước tiết diện như hình dưới đây với các thông số:
A = 1330 mm2: Diện tích tiết diện;
Wx = 50600 mm3: Mô men chống uốn đối với trục X;
Wy= 8520 mm3: Mô men chống uốn đối với trục Y.
Hình 3-4: Sơ đồ tính toán và các biểu đồ nội lực của dầm
Với Q = = 11310 (N) là trọng lượng của cabin, đối trọng và cáp;
Qgt = 1720 (N) là trọng lượng hộp giảm tốc.
Ta tính được :
M1 = 1014 N.m
M2 = 771 N.m
Q1 = 2888 N
Q2 = 10142N.
Kiểm tra bền cho dầm theo công thức:
=133,3 N/mm2.
Trong đó:
N/mm2: Ứng suất cho phép của thép hình;
n = 1,2: Hệ số an toàn.
Như vậy dầm đỡ (03) được chọn thỏa mãn điều kiện bền cho phép.
Đối với dầm đỡ dọc (12), ta có thể coi dầm là dầm đơn giản, gối tựa hai đầu tại vị trí bắt bulông với dầm (01). Theo sơ đồ kết cấu và kết quả tính toán dầm đỡ (03) ta có sơ đồ tính toán và biểu đồ mômen cho dầm (12) như dưới đây. Tra bảng phụ lục I-2 tài liệu [10], chọn thép hình chữ C có ký hiệu No20 với kích thước tiết diện như hình 2-5 và các thông số:
A = 2340 mm2: Diện tích tiết diện;
Wx = 152000 mm3: Mô men chống uốn đối với trục X;
Wy = 20500 mm3: Mô men chống uốn đối với trục Y.
Hình3-5: a) Sơ đồ tính và biểu đồ mômen dầm đỡ bộ tời (III)
b) Mặt cắt tiết diện dầm (III)
Kiểm tra bền cho dầm theo công thức:
=133,3 N/mm2.
Ta có N/mm2.
Như vậy dầm đỡ (III) được chọn thỏa mãn điều kiện bền cho phép.
Đối với dầm đỡ (I), ta cũng có thể coi là dầm đơn giản gối tựa hai đầu tại điểm liên kết bulông bắt vào vách công trình. Tải trọng được truyền xuống dầm (I) từ dầm (II) và (III) qua gối đỡ bằng cao su. Từ sơ đồ kết cấu và tính toán ở trên ta có sơ đồ tính toán và biểu đồ mômen cho dầm đỡ (I) như hình 2-8. Trang bảng phụ lục I-1 tài liệu [10], chọn thép hình chữ I có ký hiệu No24 với kích thước tiết diện như hình 2-6 và các thông số:
A = 3480 mm2: Diện tích tiết diện;
Wx = 289000 mm3: Mô men chống uốn đối với trục X;
800
910
410
X
Y
10713 N
7811 N
8557 N
9967 N
6845600
4086470
M (N.mm)
No 24
115
240
5,6
9,5
Wy= 34500 mm3: Mô men chống uốn đối với trục Y.
b)
a)
Hình 3-6: a) Sơ đồ tính và biểu đồ mômen dầm đỡ bộ tời (I)
b) Mặt cắt tiết diện dầm (I)
Kiểm tra bền cho dầm theo công thức:
=133,3 N/mm2.
Ta có N/mm2.
Như vậy dầm đỡ (III) được chọn thỏa mãn điều kiện bền cho phép.
Như vậy dầm đỡ bộ tời kéo là các thanh thép hình chữ I và C được chọn đều thỏa mãn điều kiện bền cho phép.
§4. TÍNH CHỌN RAY DẪN HƯỚNG CABIN VÀ ĐỐI TRỌNG
I. Tính chọn ray dẫn hướng cho cabin và đối trọng:
Ray dẫn hướng được lắp đặt dọc theo giếng thang để dẫn hướng cho cabin và đối trọng chuyển động thẳng đứng dọc theo giếng thang. Ray dẫn hướng đảm bảo cho cabin và đối trọng luôn nằm ở vị trí thiết kế trong quá trình chuyển động đồng thời phải đủ độ cứng vững để giữ được trọng lượng của cabin và tải trọng trên ray khi bộ hãm bảo hiểm làm việc.
Ray dẫn hướng gồm nhiều đoạn và được nối với nhau bằng các tấm ốp phía sau. Các tấm ốp này liên kết với chân ray bằng bulông. Ray được cố định vào kết cấu chịu lực của công trình thông qua các mố ray. Các mố ray được cố định vào vách giếng thang bằng vít nở và cách nhau từ 1,5 đến 3,5m tùy theo thiết kế và tính toán. Ray được kẹp vào mố ray bằng cóc kẹp ray, đảm bảo cho ray không bị biến dạng do lún công trình và dễ lắp đặt.
Quá trình tính toán và chọn ray dẫn hướng được dựa theo các thành phần lực tác dụng lên ray dẫn hướng cabin và đối trọng. Các thành phần lực tác dụng lên ray dẫn hướng bao gồm: lực thẳng đứng tác dụng lên ray do phanh hãm an toàn gây ra khi phanh hãm cabin; lực ngang do tải trọng phân bố không đều lên sàn cabin; lực cản do ma sát giữa con lăn dẫn hướng với ray dẫn hướng… tuy nhiên lực cản do ma sát là rất nhỏ do đó ta có thể bỏ qua mà chỉ tính toán với hai thành phần lực còn lại.
Ray dẫn hướng được tính chọn có cường độ chịu kéo giới hạn từ 370520 N/mm2 tương ứng với ứng suất giới hạn N/mm2 và tra theo bảng 7.1, 7.2 tài liệu [07] được đưa ra trong bảng sau:
Bảng 3-1: Kích thước ray dẫn hướng
Ký hiệu
b
mm
h
mm
k
mm
n
mm
c
mm
g
mm
f
mm
p
mm
y
mm
T 50/A
50.0
50.0
5.00
39.0
-
-
-
5.0
14.3
T 70-3/B
70.0
49.2
16.88
26.4
9.5
7.9
9.5
-
17.3
T 75-3/B
75.0
62.0
10.00
30.0
8.0
7.9
9.0
-
18.6
T 89/B
89.0
62.0
16.88
33.4
9.5
7.9
11.1
-
20.7
T 127-1/B
127.0
88.9
16.88
44.5
9.5
12.7
11.1
-
20.0
T 127-2/B
127.0
88.9
16.88
50.8
9.5
12.7
16.9
-
24.6
T 140-1/B
139.7
107.9
19.00
50.0
12.7
12.7
16.9
-
32.0
T 140-2/B
139.7
101.6
28.60
50.8
19.0
14.3
17.0
-
34.8
T 140-3/B
139.7
127.0
31.70
57.1
26.4
17.5
26.4
-
44.2
Bảng 3-2: Đặc tính kỹ thuật ray dẫn hướng
Ký hiệu
S
.102mm2
q
kg/m
Jx
.104mm4
Wx
.103mm3
ix
mm
Jy
.104mm3
Wy
.103mm4
iy
mm
T 50/A
6.75
3.73
11.24
3.15
16.4
6.25
2.10
10.5
T 70-3/B
11.54
9.30
27.50
8.52
16.2
26.80
7.54
15.0
T 75-3/B
10.99
8.63
40.35
9.29
19.2
26.49
7.06
16.5
T 89/B
16.70
12.30
59.60
14.50
19.5
52.50
11.80
18.3
T 127-1/B
22.50
17.80
187.00
30.00
28.6
151.00
24.00
26.5
T 127-2/B
28.90
22.70
200.00
31.00
26.3
234.00
36.80
28.5
T 140-1/B
36.10
27.50
403.00
52.90
33.8
310.00
44.40
29.7
T 140-2/B
43.22
32.70
452.00
67.50
32.5
365.00
52.30
29.2
T 140-3/B
57.35
47.60
946.00
114.00
40.6
488.00
70.00
29.2
Tra bảng 2.1, 2.2 ta chọn ray dẫn hướng cabin loại T 75-3/B với các số liệu:
S = 1099 mm2: Diện tích tiết diện mặt cắt ngang;
Wx = 9,29.103 mm3: Mô men chống uốn đối với trục X;
Hình 3-7: Kích thước ray dẫn hướng
Wy = 7,06.103 mm3: Mô men chống uốn đối với trục Y;
Jx = 40,35.104 mm4: Mô men quán tính đối với trục X;
Jy = 26,49.104 mm4: Mô men quán tính đối với trục Y;
ix = 19,2 mm: Bán kính quán tính của tiết diện ray đối với trục X;
iy = 16,5 mm mm: Bán kính quán tính của tiết diện ray đối với trục Y;
e = h-n-y = 13,4 mm;
l = 2500 mm: Khoảng cách giữa hai bản mã cố định ray dẫn hướng, lấy theo TCVN 3596.1998;
c = 2,0: Hệ số uốn dọc, phụ thuộc vào độ mảnh của ray và được chọn theo bảng 8-2, tài liệu [07];
: Độ mảnh của ray;
lo = 0,7l = 0,72500 = 1750 mm: Chiều dài quy đổi của một bước ray.
Khi phanh hãm an toàn làm việc, kẹp chặt cabin trên ray tạo sẽ tạo ra một lực thẳng đứng tác dụng lên ray dẫn hướng cabin. Giá trị lực thẳng đứng Fd được tính theo công thức 7.16 tài liệu [07]:
Fd = = = 15947 N;
Trong đó:
: Hệ số động học;
amax = g: Gia tốc lớn nhất khi phanh hãm an toàn cabin làm việc, được lấy tương ứng với gia tốc rơi tự do.
m = 2: Số ray dẫn hướng cabin.
2500
l = 2500
A
B
A
B
e
e
F
d
F
d
F
d. e
F
d. e
Hình 3-8:
Sơ đồ tính ray dẫn hướng
Sơ đồ tính cho một bước dầm ray dẫn hướng
Mặt cắt ngang của ray
c)
a)
b)
Lực thẳng đứng Fd có điểm đặt lệch với trọng tâm tiết diện mặt cắt ray một khoảng e, lực này gây ra mô men uốn dọc trong ray. Ta có sơ đồ phân bố lực tác dụng lên ray
và biểu đồ mô men trong một nhịp dầm như 3-8:
Ứng suất uốn dọc sinh ra được tính theo công thức 7.14 tài liệu [07]:
= = 41 N/mm2;
Ta thấy ray có đủ độ bền khi chịu lực phanh Fd vì thỏa mãn điều kiện bền:
N/mm2;
Xét điều kiện ổn định của ray:
Đây là bài toán dạng cột chịu nén lệch tâm, ta có các sơ đồ sau:
Đồ thị cho thấy khi lực nén tiến tới trị số lực tới hạn thì độ võng tăng lên vô hạn, không phụ thuộc vào độ lệch tâm e. Do đó, bài toán Euler được coi như một trường hợp giới hạn.
Để ray không mất ổn định phải đảm bảo điều kiện:
Fd Nth
Trong đó:
Với E= 2,1.105 N/mm2; Jmin = 26,49.104 mm4 ; l0 = 1750 mm.
Suy ra: = 179277 N;
Như vậy : Fd = 15947N < Nth = 179277 N;
Ray đảm bảo điều kiện ổn định.
Thành phần lực ngang tác dụng lên ray Fx1, Fx2, Fy do sự phân bố tải trọng không đều lên sàn cabin. Giả thiết lực phân bố không đều lên sàn cabin là tải trọng phân bố đều theo đường bậc nhất, với giá trị lực tập trung là Q ứng với khoảng lệch tâm ex = c/6; ey = b/6 so với tâm sàn cabin.
Ta có sơ đồ phân bố tải trọng như 3-9:
Hình 3-9:
a) Sơ đồ tính lực ngang tác dụng lên ray dẫn hướng do tải trọng phân bố không đều
b) Sơ đồ phân bố tải trọng lên mặt sàn
a)
b)
Theo sơ đồ tính toán và áp dụng các công thức 7.11, 7.12, 7.13 tài liệu [07], giá trị các lực ngang được tính như sau:
N;
N;
N.
Các thành phần lực ngang này gây ra ứng suất lớn nhất tại mặt cắt giữa dầm ray tạo ra chuyển vị theo phương ngang. Chuyển vị (độ võng) lớn nhất theo phương ngang gây ra bởi các lực ngang tác dụng lên ray được tính theo công thức 7.19, 7.20 tài liệu [07] :
= = 2,0 mm;
= = 2,27 mm;
Trong đó: E = 2,1.105 N/mm2: Môđun đàn hồi của vật liệu thép làm ray.
Ta thấy , do đó ray được chọn thỏa mãn chuyển vị cho phép.
Ứng suất lớn nhất trong ray được tính toán theo công thức 7.17, 7.18 tài liệu [07]:
(N/mm2) N/mm2;
(N/mm2) N/mm2;
Như vậy ray được chọn thỏa mãn độ bền theo ứng suất cho phép.
Theo kết cấu giếng thang, ta có tổng chiều cao giếng thang từ sàn hố thang đến đỉnh giếng thang là: H = 99,5m. Ứng với chiều dài mỗi đoạn ray là 2,5m thì tổng số đoạn ray dẫn hướng cabin mà ta cần phải lấy là:
n = = 80.
Trong quá trình hoạt động của thang máy, ray dẫn hướng đối trọng chịu lực tác dụng không đáng kể, do đối trọng di chuyển lên xuống theo phương thẳng đứng và không dùng bộ hãm bảo hiểm an toàn. Do đó, ta có thể chọn ray dẫn hướng đối trọng có mặt cắt tiết diện nhỏ hơn so với ray dẫn hướng cabin. Tra bảng 2-1 ta chọn ray dẫn hướng cho đối trọng loại T 50/A với các kích thước hình học như sau:
S = 675 mm2: Diện tích tiết diện mặt cắt ngang;
Wx = 3,15.103 mm3: Mô men chống uốn đối với trục X;
Wy = 2,1.103 mm3: Mô men chống uốn đối với trục Y;
Jx = 11,24.104 mm4: Mô men quán tính đối với trục X;
Jy = 6,25.104 mm4: Mô men quán tính đối với trục Y;
ix = 16,4 mm: Bán kính quán tính của tiết diện ray đối với trục X;
iy = 10.5 mm: Bán kính quán tính của tiết diện ray đối với trục Y;
Tổng chiều dài ray dẫn hướng đối trọng đúng bằng tổng chiều dài ray dẫn hướng cabin, ta lấy số thanh ray dẫn hướng đối trọng là n = 80 thanh.
II. Tính toán bản mã cố định ray dẫn hướng:
Bản mã ray dẫn hướng (mố ray) là chi tiết để cố định ray dẫn hướng cabin và đối trọng vào vách giếng thang như hình 3-10. Mố ray phải đủ bền để giữ được ray dẫn hướng không bị cong vênh hay biến dạng khi xuất hiện lực ngang tác động lên ray từ cabin. Do kết cấu công trình bằng bêtông vững chắc do đó mố ray được cố định vào vách giếng thang (02) bằng vít nở (01). Mố ray bao gồm có hai thanh thép hình (03) được hàn với nhau khi đã chỉnh khoảng cách giữa ray dẫn hướng (07) và con lăn dẫn hướng. Chân ray sẽ được cố định vào mố ray bằng cóc kẹp ray (06) nhờ bulông (04). Khi xuất hiện lực ngang từ cabin tác dụng lên ray dẫn hướng sẽ truyền lên mố ray sang kết cấu công trình. Với chiều cao của giếng thang H = 99,5m và khoảng cách giữa hai mố ray l =2,5m thì số mố ray mỗi bên cần phải xác định là:
n = = = 41.
Hình 3-10: Kết cấu bản má cố định ray dẫn hướng
Vít nở
Vách giếng thang
Bản mã thép L5656
Bulông kẹp ray
Tấm lót
Cóc kẹp ray
Ray dẫn hướng
Từ kết quả phần tính ray, ta có các thành phần lực ngang lớn nhất tác dụng lên ray là Fx = 492N, Fy = 884 N. Do đầu mố ray cố định vào vách giếng thang bằng vít nở và siết chặt bằng bulông nên ta có thể coi liên kết ở đầu mố này là liên kết ngàm, ta có sơ đồ tính toán cho một mố ray như hình 3-11 và biểu đồ nội lực như hình 2-12:
Fx = 492 N
Fy = 884N
250
4
Z
X
Z
X
Y
84
28
28
b)
a)
Hình 3-11: a) Sơ đồ tính toán bản mã cố định ray dẫn hướng
b) Mặt cắt tiết diện bản mã
Theo sơ đồ tính toán và biểu đồ nội lực ta thấy rằng mố ray chịu uốn và xoắn đồng thời dưới tác dụng của lực ngang Fx còn dưới tác dụng của lực ngang Fy thì mố ray chịu uốn và nén đồng thời. Theo sơ đồ tính mố ray, ta thấy tiết diện mố ray ngàm vào vách là tiết diện nguy hiểm nhất. Tính bền cho tiết diện nguy hiểm theo điều kiện bền:
= N/mm2.
84
28
28
Fx = 492 N
Fy=884N
M
y
(N.mm)
N
(N)
24752
13776
41328
Mxo
(N.mm)
Mx
(N.mm)
13776
884
Hình 3-12: Các biểu đồ nội lực
My: Mômen uốn theo phương y Mxo: Mômen xoắn
Mx: Mômen uốn theo phương x N: Lực dọc
Ta có:
= = 62 N/mm2;
= 10,34 N/mm2;
Trong đó:
Wx = mm3: Mômen chống uốn đối với trục X;
Wy = mm3: Mômen chống uốn đối với trục Y;
Wxo=bh2=0,33325042 = 1332mm3: Mômen chống xoắn của tiết diện,
= 0,333: hệ số được lấy theo tỷ lệ b/h tra theo bảng 6-2 tài liệu [10];
A = 2504 = 1000 mm2: Diện tích tiết diện mặt cắt ngang mố ray.
Vậy:
= = 66 N/mm2 =133
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 (3,45m/s) và phải nhỏ hơn m/s. Khi tốc độ hạ cabin đạt tới giá trị v = 3,83m/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 3-13: Sơ đồ cấu tạo của bộ hạn chế tốc độ
Theo sơ đồ cấu tạo hình 3-13, 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 3-14. Theo sơ đồ tính toán ta thấy khi làm việc quả văng chỉ 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 O1 là 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
l
1
l
2
P
r
l
3
F
lt
F
x
O
1
O
O
1
O
63o
Hình 3-14: 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 như sau :
Dp = 300 mm: Đường kính puly;
r =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 = 0,4300 = 120 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 = 415 = 60 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 = 120 mm, đường kính trung bình: D = 28 mm, đường kính dây lò xo: d = 4 mm; số vòng lò xo: z = 15 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 2-15. 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:
Hình3-15: 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 Euler, 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:
( Với f0 = 0,15)
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, co 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 3-16:
Sơ đồ cấu tạo
bộ hãm an toàn cabin
( Tác động êm)
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 3-16, 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) . Lò xo nén (02) đẩy má tĩnh (04) ép vào má động (07) nhằm tạo ra độ trượt cho cabin khi phanh hãm làm việc. 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 2-17.
T1
Hình 3-17:
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: Áp lực tác dụng lên nêm.
Từ (6.2) ta có:
N1= T2 (6.3)
Thay vào (6.1) ta có:
= 0
Suy ra:
F= (6.4)
§Ó nªm cã thÓ kÑp chÆt vµo ray th× phải đảm bảo lực ma sát:
2T2 = 3987 (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 f1 có thể lấy giá trị: f1 = 0,1. Hệ số ma sát f2 có thể chọn sao cho thỏa mãn
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 3-18.
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 3-19:
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 3-18: Sơ đồ kết cấu thanh chịu lực hình chữ U của bộ hãm b¶o hiÓm
Hình 3-19:
Sơ đồ tính toán thanh cứng chịu lực hình chữ U của bộ hãm an toàn
Biểu đồ mômen uốn Mx (N.mm)
Với diện tích tiết diện thanh
A = 16100 = 1600 mm2;
Mômen chống uốn của tiết diện thanh :
Wx = mm3;
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.
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.
Theo phương trình vi phân độ võng:
= (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
vµ y(l) = 0
=> = 0,007mm.
Tại tiết diện đặt lực(z = 0), độ võng của thanh là lớn nhất. Từ (6.12) ta cã độ võng của thanh là: y = C2 = 0,007mm là không đáng kể. Do đó độ cứng của thanh thỏa mãn điều kiện về độ võng cho phép ymm.
TÝnh to¸n s¬ bé c¬ cÊu më cöa cabin vµ cöa tÇng
1. Chøc n¨ng
C¬ cÊu ®ãng më cöa ®îc ®Æt trªn nãc cabin ®Ó thùc hiÖn viÖc më cöa cabin vµ cöa tÇng ®Ó chÊt vµ dì t¶i ë c¸c ®iÓm dõng tÇng trªn lé tr×nh cña cabin.
S¬ ®å cÊu t¹o nh h×nh 3-20
H×nh 3-20: S¬ ®å cÊu t¹o c¬ cÊu më cöa cabin vµ cöa tÇng
1 - cöa cabin; 2 -xe con; 3 -thanh dÉn híng; 4 -hÖ khung treo; 5 -giãng treo xe con; 6 -tñ ®iÖn; 7 -®Üa xÝch; 8 -qu¶ ®èi träng; 9 -hÖ tay ®ßn; 10 -m« t¬; 11 - xÝch truyÒn ®éng; 12 -dao cöa; 13 -cam thu giao cöa; 14 -c¸c con l¨n.
2. CÊu t¹o, nguyªn lý ho¹t ®éng
C¬ cÊu më cöa thiÕt kÕ cã bé phËn lµm viÖc ho¹t ®éng theo nguyªn lý c¬ cÊu tay quay con trît. Khi lµm viÖc, m« t¬ 10 th«ng qua xÝch 11 dÉn ®éng quay ®Üa xÝch 7. Trªn trôc cña ®Üa xÝch 7, cè ®Þnh c¸c tay ®ßn 9. Khi ®Üa xÝch 7 quay kÐo theo c¸c tay ®ßn 9 quay th«ng qua c¸c liªn kÕt khíp lµm cho giãng treo 5 cïng c¸c xe con 2 chuyÓn ®éng ®i sang hai bªn theo chiÒu më cöa cabin vµ ngîc l¹i theo chiÒu ®ãng cöa. Cöa cabin vµ cöa tÇng ®îc ®ãng më liªn ®éng víi nhau th«ng qua dao cöa sè 12. Xe dao trît trªn thanh dÉn híng 3 th«ng qua c¸c con l¨n 14 cã nhiÖm vô chuyÓn ma s¸t trît thµnh ma s¸t l¨n.
3.TÝnh to¸n
Gãc quay cña tay ®ßn
C¸c tay ®ßn ph¶i ®îc tÝnh to¸n sao cho lµm viÖc ®îc vµ ®¶m b¶o cöa cabin vµ cöa tÇng më hÕt hµnh tr×nh. Theo tiªu chuÈn NhËt B¶n th× hµnh tr×nh cña cöa cabin S ®îc tÝnh theo c«ng thøc:
S = + 10 (mm),
víi W lµ chiÒu réng th«ng thuû cña cabin, W = 1100mm. VËy hµnh tr×nh mét c¸nh cöa cabin cÇn ®¹t lµ:
S = + 10 = 560mm.
Chän kÝch thíc c¬ cÊu më cöa nh sau:
- ChiÒu dµi c¸ch tay ®ßn r = 300 mm ( chiÒu dµi r ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn khi ®ãng vµ më hÕt hµnh tr×nh th× c¸c thanh truyÒn kh«ng víng vµo nhau);
- ChiÒu dµi thanh truyÒn : l = 700mm
H×nh 3-21: Hành tr×nh cña c¸nh tay ®ßn
TÝnh to¸n cho trêng hîp c¸nh cöa ®ãng, më ®¹t tèc ®é lín nhÊt t¹i nöa hµnh tr×nh () (h×nh 3-21).
Ta cã: a = r.sin, khi cöa cabin më vµ ®ãng hÕt hµnh tr×nh, a = .
VËy cã: = r.sin = 280mm sin = = = 0,933
= 68o57'.
Do ®ã gãc quay lín nhÊt cña tay ®ßn = 2. 1380.
Hµnh tr×nh cña c¸c c¸nh tay ®ßn ®îc m« t¶ ë h×nh 3-22
H×nh 3-22: Hµnh tr×nh ®ãng më cöa cabin
TÝnh chän ®éng c¬
Khèi lîng mét c¸nh cöa:
mc = 3.2100..7850.10-9 = 27,2kg.
Khèi lîng xe con vµ c¸c chi tiÕt l¾p trªn nã, s¬ bé chän: mxc = 5 kg.
Khi lµm viÖc ®éng c¬ ph¶i kh¾c phôc lùc c¶n sinh ra do cöa cabin, cöa tÇng vµ c¸c thiÕt bÞ liªn quan. Tæng khèi lîng cña c¸c bé phËn ®ã ®îc tÝnh to¸n s¬ bé b»ng 4 lÇn träng lîng mét cöa cabin vµ xe con.
Gäi P lµ tæng träng lîng cña cöa cabin vµ cöa tÇng.
Ta cã: P = (27,2 + 5).4.9,81 = 1264 N.
Lùc c¶n do P g©y ra khi trît trªn thanh dÉn híng 3:
Fms = P.f; víi f lµ hÖ sè ma s¸t, chän f = 0,1 cho trêng hîp ma s¸t l¨n trong ®iÒu kiÖn kh«ng cã b«i tr¬n.
VËy cã: Fms = P.f = 1264.0,1 = 126,4N
Ph©n tÝch lùc trªn c¸c kh©u
§Ó tÝnh to¸n n¨ng lîng cÇn thiÕt ®Ó kh¾c phôc lùc c¶n sinh ra trong qu¸ tr×nh ®ãng më cöa. Xem c¬ cÊu më cöa ®¬n gi¶n lµ c¬ cÊu tay quay con trît gåm 3 kh©u nh h×nh 2-23. Kh©u 1 lµ kh©u dÉn, kh©u 2 lµ thanh truyÒn vµ kh©u 3 lµ xe con (con trît). §Ó ®¬n gi¶n trong tÝnh to¸n ta gi¶ thiÕt khèi lîng kh©u dÉn 1 vµ thanh truyÒn 2 lµ kh«ng ®¸ng kÓ. TiÕn hµnh tÝnh ph©n tÝch lùc c¸c c¬ cÊu, quy vÒ kh©u dÉn 1 ®Ó tÝnh chän ®éng c¬.
H×nh 3-23
Gäi R32, R12 t¬ng øng lµ do kh©u 3 vµ 1 t¸c dông lªn kh©u 2;
R23 lµ lùc t¸c dông cña kh©u 2 lªn kh©u 3;
R21 lµ lùc t¸c dông cña kh©u 2 lªn kh©u 1.
H×nh 3-24
Ta cã: R21 = -R12; R23 = -R32.
T¹i kh©u 3: R23 = Fms;
T¹i kh©u 2: R32 = R12;
T¹i kh©u 1: XÐt c©n b»ng m«men t¹i O: R21.x = Mcb.
Gi¸ trÞ Mcb (m«men c©n b»ng) lín nhÊt khi x ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt. x = r.sin;
x = xmax = r sin=1 ( = 900).
VËy m«men c¶n lín nhÊt cÇn kh¾c phôc lµ:
Mc = Mcbmax = 126,4.0,300 = 37,92 Nm
M«men trªn trôc ®éng c¬:
Tû sè truyÒn cña bé truyÒn xÝch: i = = ;
trong ®ã: D -®êng kÝnh ®Üa xÝch, D = 350mm;
d -®êng kÝnh ®Üa xÝch dÉn ®éng, d = 70mm.
Chän hiÖu suÊt bé truyÒn xÝch = 0,9;
Ta cã: M®c = =
TÝnh chän ®éng c¬:
C«ng suÊt ®éng c¬ ®îc tÝnh theo c«ng thøc :
Nt = (kW),
trong ®ã:
Mt - m«men tÜnh trªn trôc ®éng c¬;
n®c -sè vßng ®Þnh møc cña ®éng c¬ trong mét phót, chon n®c =1000v/ph.
Nt = ,
Chän ®éng c¬ cã N®c Nt.
Chän ®éng c¬ ®ång bé kiÓu AOC2AOPC 2-21-6 cã c¸c th«ng sè sau:
+ C«ng suÊt: N®c = 1,0 kW;
+ Tèc ®é: n = 1000 v/ph;
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; Pgs, 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.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- DATN_ NAM.doc