Đồ án Giải pháp thi công vỏ bêtông hầm điều áp nhà máy thuỷ điện A Vương

i xuống hệ vật treo trong lòng giếng có bộ khoá cáp nâng có nhiệm vụ cố định đầu cáp nâng vào cụm đầm miệng giếng. Bộ khoá cáp đuôi có nhiệm vụ giữ chặt nhánh cáp từ ròng rọc cáp về tang cuốn cáp . Cốp pha được làm từ 16 mảnh có khối lượng và kích thước không lớn ( Khối lượng nhỏ hơn 1 tấn kích thước bao là 1800 x 5300 x 500mm). Vỏ cốp pha được lốc tròn từ thép vầ chia thành 16 cung tròn , mỗi cung chắn góc 22 º5 , chiều cao theo đường sinh là 1800mm. Các mảnh vỏ cốp pha được tăng cứng nhờ các gân chịu lực chạy dọc theo đường sinh cùng với các gân vuông góc với đường sinh. Các gân vuông góc với đường sinh gồm 3 tấm, một tấm ở giữa có hình chữ I , hai tấm hai đầu có hình chữ U làm từ thép tấm dày 10mm , trong lòng thép U và I có các tấm thép nhỏ tăng cứng. CHI TIếT CấU TạO VáN KHUÔN Trên vỏ cốp pha có các vị trí lắp tai kích và lắp cụm bánh xe lăn. Để đảm bảo vỏ cốp pha không bị biến dạng khi chịu lực kéo của kích cũng như tải trọng bản thân của bánh xe , các chi tiết này được hàn với vỏ cốp pha qua tấm thép dày 10mm. - Khung cốp pha được làm từ các thanh thép U200 , tạo thành dạng hộp vuông. Khung có kết cấu hai tầng , sàn của hai tầng là nơi bố trí đường ray di chuyển. Xung quanh khung sàn là các vị trí lắp kích để đóng mở cốp pha. - Nóc của khung cốp pha là bề mặt tựa của sàn thi công cốt thép. Gần đáy cốp pha có các cửa sổ là nơi các kích tỳ luồn qua đó chống trực tiếp vào bê tông thành giếng mỗi khi cần kéo các tấm cốp pha ra khỏi khối đúc. Trong quá trình thi công đổ bê tông các cửa này được đóng lại. - Sàn thao tác được dùng để buộc cốt thép cũng như đổ bê tông, sàn thao tác được kết cấu từ các thanh thép U100 và thép góc 50x50x5mm, sàn cao 1600mm, trên mặt sàn lát các tấm lưới mắt võng. - Bộ phận chống quay của cốp pha có kết cấu kiểu cáp bao gồm hai sợi cáp treo và các ống dẫn hướng. Cáp này có đường kính bằng đường kính cáp nâng, một đầu cáp cố định trên dầm miệng giếng , đầu kia cố định đáy giếng bằng vì neo , hai đầu cáp có các tăng đơ cáp. ống dẫn hướng được gắn cứng với khung cốp pha và có hệ khoá nêm bảo hiểm đảm bảo vỏ cốp pha hoàn toàn ổn định khi đổ bê tông. - Bộ phận bảo hiểm lắp ráp phía dưới cốp pha là lưới thừng ni nông treo trên các thanh thép. Cốp pha giếng 3- lắp ráp và tháo dỡ cốp pha. Việc lắp ráp cốp pha được tiến hành ở đáy giếng, bằng cách thả các bộ phận xuống bằng các cần cẩu. Việc tháo dỡ cốp pha được thực hiện khi đổ bê tô song cho luồng cuối cùng trên miệng giếng. Các thiết bị phục vụ việc tháo gồm cần cẩu 30T, dụng cụ tháo lắp (cờ-lê) và máy cắt kim loại cầm tay để cắt các mối hàn. Cốp pha được kê đỡ chắc chắn tại bề mặt đã đổ bê tông trên miệng giếng. Quá trình thao tác tiến hành tuần tự như sau: Tháo sàn thao tác sau khi tháo dỡ các tấm lưới lát sàn , lần lượt dỡ các thanh thép U100 và các thanh chống. Tháo dỡ dầm ngang trên miệng giếng . Tháo dỡ cốp pha: Móc cẩu giữ vỏ cốp pha, tháo các kích ren nhấc vỏ cốp pha ra mặt bằng và tiến hành tháo nhỏ các tấm cốp pha. Tháo khung cốp pha: Móc cẩu nhấc toàn bộ khung cốp pha ra khỏi miệng giếng và tiến hành tháo nhỏ các mảnh. 4- nguyên lý làm việc của cốp pha giếng điều áp. - Khi bắt đầu luồng đầu tiên dưới đáy giếng. Căn chỉnh vỏ cốp pha tròn đều, khung cốp pha nằm ngang, thành cốp pha thẳng đứng đáy giếng nghiêng vào tâm, các dây cáp nâng được căng đều. Khoá chặt vỏ cốp pha nhờ các chốt trên tấm cốp pha quay. Tiến hành đổ bê tông sau khi đổ bê tông xong tiến hành công tác làm cốt thép chuẩn bị cho chu kỳ đổ bê tông tiếp theo. Lúc bê tông đã đông cứng, tiến hành chuyển luồng bằng cách quay các tấm cốp pha hông dịch chuyển các tấm cốp pha thành bên nhờ việc quay các kích ren của các bộ phận. Khi này khung cốp pha được định vị nhờ trọng lượng bản thân đặt trên đáy giếng nên việc quay các tấm cốp pha là ổn định , vỏ cốp pha được thu nhỏ lại hơn đường kính giếng. Co các kích tỳ lại và kéo khung cốp pha lên bằng cách đẩy ròng rọc kéo cáp lên cao. Nhánh cáp không tải lúc này được giữ cố định, do đó nhánh cáp nâng kéo cốp pha lên cao. Quãng đường đi của ròng rọc bằng một nửa quãng đương đi của cốp pha. Khi cốp pha đến vị trí mới thì khoá ngay đầu cáp nâng bằng bộ khoá cáp nâng. Sau đó mới tiến hành đẩy các tấm cốp pha để tạo ra vòng cốp pha mới. Một phần vỏ cốp pha bên dựa vào bề mặt bê tông mới đổ để định vị tâm giếng. - Các chu kỳ tiếp theo : Sau khi khối đổ đã đông cứng và đã làm xong cốt thép của luồng đổ mới thì cốp pha mới được tiến hành di chuyển. Khi này tiến hành quay các tấm cốp pha hông bằng cách vặn các kích ren tương ứng, lực đẩy của cốp pha làm các bánh xe lăn trên đường ray. Toàn bộ chu vi của cốp pha được thu hẹp nhỏ hơn đường kính giếng một khe hở hợp lý để có thể nâng cốp pha lên vị trí mới. Tiến hành thu ngắn các kích tỳ , cố định nhánh cáp không tải , đẩy ròng rọc kéo cáp đi lên để nhánh cáp có tải kéo cốp pha đi lên. Khi xy lanh đi hết hành trình 750mm thì cốp pha cũng di chuyển được một đoạn 1500mm. Trên miệng giếng tiến hành cố định nhánh cáp có tải, tiếp theo thu ngắn xy lanh thuỷ lực, kéo căng cáp đuôi và cố định nhánh cáp không tải. Kiểm tra chất lượng siết chặt của các bu lông trên toàn bộ các khoá cáp. Sau đó thu hồi lệnh cấm người vào khu vực cốp pha và sàn thao tác trong lòng giếng, đẩy các vỏ cốp pha ép sát vào thành bê tông của giếng và định tâm cốp pha cho trùng tâm giếng. Thực hiện các công tác chuẩn bị để đổ bê tông luồng mới . Muốn thực hiện được việc lắp ráp cốp pha trước đó ta phải tiến hành neo buộc cốt thép cho từng luồng ( từng đoạn một ). Phần 2: Tính toán hệ thống công tác phục vụ thi công hầm điều áp Chương 4 : thiết kế vận thăng chở người phục vụ thi công. I- Đặt vấn đề. Khi thi công các nhà cao tầng, để nâng vật liệu lên các tầng nhà và cải thiện điều kiện đi lại cho công nhân, người ta dùng thang nâng chở hàng và người. Chúng có thể phục vụ các toà nhà cao đến 30 tầng (110m) với tải trọng nâng 0,5-1 tấn. Thang nâng chở hàng và người còn gọi là thang máy thi công và theo kết cấu nó chỉ khác thang máy ở chỗ cabin nằm cạnh và trượt theo dẫn hướng trên cột còn cabin thang máy nằm trong giếng thang. Theo phương pháp truyền động có thang nâng chở hàng và người truyền động cáp và thang nâng chở hàng và người truyền động bánh răng thanh răng. Trên hình là thang nâng chở hàng và người truyền cáp với puli dẫn cáp bằng ma sát. Thang gồm cột 1 trên có gắn các dẫn hướng, các puli 4 trên đỉnh cột, cabin 5 cố định trên giá trượt, đối trọng 2, tời điện đảo chiều với puli dẫn cáp bằng ma sát 6 và cần 3 dùng để nâng các đoạn cột khi lắp dựng và tăng chiều cao cột. Ca bin của thang được trang bị sàn đẩy có lan can để đảm bảo an toàn cho người và hàng khi bốc dỡ vào các tầng. Điều khiển cabin và sàn đẩy nhờ các nút bấm trong cabi. Cột được neo vào kết cấu nhà bằng các thanh giằng cứng để đảm bảo độ cứng vững và ổn định. Thang nâng chở hàng và người được trang bị bộ hãm bảo hiểm để giữ cabin trên các dẫn hướng khi đứt cáp hoặc tốc độ hạ vượt giá trị cho phép ( một số thang nâng còn trang bị bộ hãm bảo hiểm cho cả đối trọng ). Bộ hãm bảo hiểm làm việc do tác động của bộ hạn chế tốc độ ( loại thang có tời với tang cuốn cáp thì không cần bộ hạn chế tốc độ ). Ngoài ra thang còn được trang bị các thiết bị hạn chế hành trình, hệ thống đèn tín hiệu và các thiết bị an toàn điện khác. Thang nâng chở hàng và người truyền động bánh răng thanh răng ( hinh – c) rất tiện lợi trong sử dụng, đặc biệt là khi lắp dựng và tăng chiều cao cột. Ca bin 5 chuyển động dọc theo các dẫn hướng trên cột 4 nhờ bánh răng chủ động 1 của cơ cấu dẫn động ăn khớp với thanh răng 2. Thanh răng được đặt dọc theo cột trên suốt chiều dài, cơ cấu đẫn động đặt trên cabin và thường là tời điện đảo chiều với hộp giảm tốc trục vít – bánh vít. Đầu trục ra của bánh vít là bánh răng dẫn động 1 của cơ cấu. Phía bên kia của thanh răng, đối diện với bánh răng 1 là con lăn 3 để đảm bảo độ tin cậy cho bánh răng ăn khớp với thanh răng. Ngoài ra còn có bánh răng 6 ăn khớp với thanh răng và trục của nó nối bộ hạn chế tốc độ. Khi cơ cấu dẫn động có sự cố hoặc vì một lí do nào đó tốc độ của cabin vượt giá trị cho phép thì bộ hạn chế tốc độ tác động lên bộ hãm bảo hiểm trên cabin để giữ ca bin trên các thanh dẫn hướng. Cột gồm nhiều đoạn nối với nhau bằng bu lông, tuỳ theo chiều cao của toà nhà mà có thể lắp thêm các đoạn cột tuỳ ý. Các đoạn cột được nâng lên bằng cabin để lắp vào phía trên cột. Cột được neo vào kết cấu của công trình bằng các thanh giằng cứng. Như vậy chiều cao nâng của thang tuỳ theo số đoạn cột được lắp theo chiều cao của toà nhà và việc tháo lắp cột rất thuận tiện. 1- Nhiệm vụ. Vận thăng xây dựng là thiết bị chuyên dùng có bàn nâng hoặc gầu, hoặc sàn thao tác... chuyển động có dẫn hướng theo phương đứng hoặc gần thẳng đứng, dùng để vận chuyển người và vật liệu, hoặc chỉ có vật liệu phục vụ công tác xây dựng, sửa chữa công trình. 2- Tính số người cần thiết phải chở. Trong quá trình thi công giếng điều áp sau khi hố tiên phong đã được khoan với đường kính D = 2,2 m bằng phương pháp khoan nổ mìn với dàn khoan tự nâng ( hướng đào giếng từ dưới lên ). Cần phải đưa người xuống để thi công các công việc sau: Khoan các lỗ khoan để nạp thuốc nổ. Đẩy đất đá qua giếng tiên phong xuống hầm áp lực. Khoan cắm neo gia cố và phun bê tông gia cố. Lắp đặt điều chỉnh và kiểm tra ván khuôn giếng. Neo buộc cốt thép, đổ bê tông và tiến hành đầm. Sau khi nổ mìn xong yêu cầu đất đá phải được đẩy xuống hầm điều áp một cách nhanh nhất để tiến hành các công việc khác như lắp đặt ván khuôn...Do vậy số lượng người cần tập trung cho công việc này là nhiều nhất, dự kiến là 10 người. 3- Tính số lượng người +thiết bị cho một lần chở. Giếng tiên phong có D = 2,2 m, nen không thể đưa nhiều người xuống cùng một lúc được do vậy phải tính toán và thiết kế vận thăng để phù hợp với đường kính giếng tiên phong. Ta chọn vận thăng có tiết diện tròn D = 1,2 m cùng với tiết diện giếng để đảm bảo dễ dàng trong quá trình thi công. Với đường kính của giếng như vậy thích hợp cho 5 người có thể làm việc thoải mái cùng với với các thiết bị dụng cụ mang theo. Như vậy ta chọn số người cho một lần chở của vận thăng là 5 người . Vậy tổng khối lượng mà vận thăng phải mang 5 người + thiết bị kèm theo. Khối lượng trung bình một người và thiết bị kèm theo: 60 + 15 =75 Kg. => Khối lượng mà vận thăng phải mang là: 75 x 5 = 375 Kg. - Chọn vận tốc của vận thăng V= 12 m/phút - Chọn diện tích sàn Cabin: Theo tiêu chuẩn về lắp dựng và sử dụng thang máy thì với 75 Kg cần tối thiểu là 0.2775 m2 như vậy với khối lượng là 375 Kg thì diện tích là: Scabin = 0.2775 x 5 = 1.3785 m2. II- Chọn phương án dẫn động. Với vận thăng phục vụ thi công có hai phương án dẫn động là: Dẫn động bằng puly ma sát. Dẫn động bằng tang cuốn cáp. 1- Dẫn động bằng pulyma sát. Sơ đồ mắc cáp: Theo như sơ đồ này thì thang nâng di chuyển lên xuống nhờ puly ma sát 4 và đối trọng 5. Nhưng do yêu cầu của quá trình thi công sau khi đưa người xuống thi công lỗ nổ mìn và tra thuốc nổ cần đưa tất cả người và các thiết bị lên khỏi miệng giếng để tiến hành nổ mìn do vậy phương án này là không hợp lý vì khi thang lên được miệng giếng thì đối trọng nằm trong lòng giếng. 2- Dẫn động bằng tang cuốn cáp: Sơ đồ mắc cáp: Theo như sơ đồ này tang cuốn cáp được bố trí trên dầm miệng giếng. Ca bin di chuyển lên xuống nhờ tang cuốn thông qua hai pu ly đổi hướng cáp đặt trên dầm miệng giếng. Sơ đồ này phù hợp với yêu cầu của quá trình thi công tức là sau khi tiến hành tra thuốc nổ mìn xong đẩm bảo cho mọi thứ được đưa lên trên miệng giếng trước khi nổ mìn. Do vậy ta chọn phương án dẫn động cho thang nâng là phương án dẫn động bằng tang cuốn cáp. III- thiết kế tang cuốn cáp: 1- Các số liệu cần thiết: Tải trọng nâng : Q = Q1 + Q2 Trong đó Q1 : Tải trọng người Q1= 375 Kg. Q2: Tải trọng của thang nâng Q2= 493 Kg. Q= Q1+Q2= 375 + 493 = 868 Kg. = 8680 N. Chiều cao nâng : Hnâng= 90 m Tốc độ nâng : Vnâmg= 12 m/ phút Chế độ làm việc : Cơ cấu làm việc ở chế độ bình thường. 2- Trình tự tính toán: 2.1. Sơ đồ tính toán: 2.2. Tính chọn cáp: Tính bội suất pa lăng : a = = =2 Trong đó : a : bội suất pa lăng m: số nhánh cáp treo vật k : số nhánh cáp cuốn lên tang Tính lực căng cáp lớn nhất: Smax = T1 = Trong thực tế phải kể đến hiệu suất của pa lăng cáp hp: Vậy ta có: Smax = T1 = Trong đó: hp: hiệu suất pa lăng hp = = = 0.975 h: h hiệu suất puly chọn h = 0.95 r : số puly đổi hướng cáp => Smax = = 4686 (N). = 4,686 (KN) Tính chọn cáp: Cáp thép được chọn theo điều kiện: Smax . n Sđ (1.1) Smax : Lực căng cáp lớn nhất trong quá trình làm việc không kể đến các tải trọng động. Sđ: Tải trọng phá hỏng cáp tra trong bảng cáp tiêu chuẩn. n : Hệ số an toàn bền của cáp đươc tra theo chế độ làm việc. Chọn n = 15 tra bảng 9 Sách Hướng Dẫn Đồ án máy nâng Bán kính uốn công của cáp phải thoả mãn điều kiện sau: D (e-1)dc Trong đó dc: đường kính cáp D: đường kính tang và puly tính đến tâm lớp cáp thứ nhất(mm ) e : Hệ số được tra theo tiêu chuẩn : e=25 tra bảng 10 Sách Hướng Dẫn Đồ án Máy Nâng Trước tiên ta chọn loại cáp LK-O có dc=14mm Kết cấu cáp 6 x 19 x ( 1+9 +9 ) + 7 x 7 ( 1+6 ) TOCT 3081-69 Tức là thép có tiếp xúc đường (LK) với 6 dánh, mỗi dánh 19 sợi có lớp sợi thép ngoài cung như nhau (O) . 19 sợi này được cấu tạo từ 1 lõi và 9 sợi xung quanh. Lõi cáp được bện từ 7 dánh mỗi dánh 7 sợi mỗi sợi gồm 1 lõi và 6 sợi nhỏ. Cáp có tiếp xúc kiểu đường LK tức là loại cáp do những sợi thép có đường kính khác nhau được bện thành dánh với các lớp bện có bước bện bằng nhau làm các sợi kề nhau tiếp xúc với nhau tren suốt chiều dài. Sau khi chọn cáp xong ta tiến hành kiểm tra theo (1.1) Smax . n Sđ 116 Sđ : tra trong át lát máy nâng => Sđ =116,00 (KN) Smax . n = 4,686 . 15 =70,29 (KN) 116,00 (KN) Như vậy chọn cáp có dc=14mm là thoả mãn. 2.3.Tính chọn tang cuốn cáp: Đường kính tang: Dựa vào bán kính uốn cong của cáp phải thoả mãn điều kiện: Dt (e-1)dc Thay số vào có: Dt (25-1).14= 336(mm). Dt : đường kính tiếp xúc với cáp của tang D : đường kính danh nghĩa D = e.dc = 25.14 = 350(mm) Chiều dài tang : Chiều dài tang tính theo công thức ( 1.19 ) trang 43- Máy và Thiết Bị Nâng. Lt = (m) Trong đó : a : Bội suất pa lăng cáp a=2 H : Chiều cao nâng : H = 90 m p = 3.14 Dt : Đường kính bề mặt tiếp xúc với cáp của tang Dt = 0,336 (m) n : Số lớp cáp cuốn lên tang. n = 2. dc : Đường kính cáp dc = 14mm = 0.014m t : Bước cáp t = dc + 3mm = 14 + 3 =17 (mm) = 0.017(m). j : Hệ số xếp cáp không đều j = 1,1 Thay số vào có: Lt = = 1,52(m) Vậy ta thiết kế tang để cuốn cáp có các thông số sau: Đường kính tang : Dt = 336 mm Đường kính danh nghĩa : D = 350 mm Chiều dài tang : Lt = 1,52 m. 2.4.Kiểm tra ổn định của tang: Trong quá trình làm việc tang chịu các ứng suất nén, uốn, xoắn trên thành tang Đầu tiên ta kiểm tra sơ bộ ứng suất nén của tang theo công thức: sn= [s ]n (1.2) Với Smax= 4,686 KN d : chiều dày tang d = 0,01Dt + 3mm = 0,01.336 + 3 = 6,36 (mm) t : Bước cáp t = 17 (mm) [sn] : ứng suất nén cho phép của thép Ta chọn thép làm tang có ký hiệu BCT3 KC6-1 có giới hạn bền của thép s = 365 MPa = 365.106 N/m2=36,5.107N/m2 Hệ số an toàn bền để tính ứng suất nén cho pháp lấy bằng 1,45 => [sn] = = = 25,17.107 (N/m2 ) Thay số vào công thức (1.2) ta có : sn = = 0,044.109N/m2=4,4.107 [N/m2 ]. Ta thấy sn [sn] vậy tang thoả mãn điều kiện bền. Kiểm tra ứng suất uốn và xoắn: Mô men uốn: Mumax=== 1,78(KNm) = 1,78.103 (Nm). Mô men xoắn: Mxmax=Smax.= 4,686. = 0,82(KNm) = 0,82.103(Nm). Vậy ứng suất uốn và xoắn trong tang là: su = ; tx = Trong đó Wu và Wx là mô men chống uốn và chống xoắn của mặt cắt tan. Với đường kính trong và ngoài của tang là D1 và D2 ta có: Wu= 0,1. = = 6,46.10-4 (m3) Wx = 2 Wu = 2. 6,46.10-4= 12,92.10-4 (m3) ứng suất pháp do mômen uốn và xoắn gây ra tính theo công thức: s = = = 0,28.107(N/m2) => su = = 0,275.107(N/m2) => sn = = 0,053. 107(N/m2) tx = = 0,063. 107(N/m2) Ta dùng thuyết bền Mo để kiểm tra vì thuyết bền này áp dụng cho các vật liệu theo công thức : s1= [ su-sn+] s1 = [ 0,257- 0,053 +] = = 0,573.107(N/m2) s3 = [ su-sn-] s3 =[0,257-0,053-] = = - 0,147.107(N/m2) ứng suất tương đương kiểm tra theo thuyết bền Mo như sau: stđ = s1-a. s3 [s]k. Trong đó : a= với [s]k. và [sn] là ứng suất cho phép theo kéo và nén của vật liệ tang ở đây a = 1 vì vật liệu dẻo. Thay số vào ta có: stđ = 0,573.107-1.(-0,147).107 = 0,72.107(N/m2) => stđ [s]k.=[sn] = 25,17.107 (N/m2 ) Như vậy tang thoả mãn cả ba điều kiện uốn, nén, xoắn. 3- Tính chọ puli đổi hướng cáp: Puli dùng để đổi hướng cáp hoặc để thay đổi lực căng cáp . Tính chọn puli dựa theo công thức : Dp (e-1)dc = (25-1).14= 336(mm). Như vậy ta chọn một puli có đường kính 336mm để phục vụ cho việc cốn cáp của tang trong quá trình đưa người lên xuống của vận thăng. 4- Tính số vòng quay yêu cầu của tang để đảm bảo tốc độ nâng Vn: Tính số vòng quay theo công thức: nt = (vg/ph) Trong đó nt : số vòng quay của tang. a: bội suất palăng a = 2 = 3,14 Vn = 12 m/ph vân tốc nâng của cabin dt : đường kính tang dt= 336mm Thay số vào ta có: nt = = 22,75(vg/ph) để dễ dàng trong tính toán ta chọn nt =22,75 (vg/ph) 5- Tính chọn động cơ điện. Công suất của động cơ tính theo công thức sau: hC : Hiệu suất bộ truyền. Chọn hC=0,8 Q : Tải trọng nâng. Với chế độ làm việc trung bình chọn động cơ điện ký hiệu MT 111-6 với thông số kỹ thuật sau: Công suất : Nđc=3,5 kW Tốc độ quay: nđc=905 v/ph. Hệ số : cosj=0,73 Mômen sinh ra lớn nhất : Mmax=8,7 daN.m =87 N.m Mômen quán tính của rôto động cơ : J* = 0,05 kg.m2 Khối lượng động cơ : mđc=76 kg 6- Chọn hộp giảm tốc Tỷ số truyền cơ cấu nâng: Tốc độ của động cơ : nđc=905 (v/ph). Số vòng quay của tang trong một phút : nt = 22,75 (vg/ph) i Chọn hộp giảm tốc: Ký hiệu : Ц2-500 . Tỷ số truyền : igt=41,34 Tốc độ cho phép quay của trục nhanh : ngt=1000(v/ph). Công suất hộp giảm tốc có thể truyền được : Ngt=58,5(kW) 7- Kiểm tra cơ cấu nâng. 7.1- Chọn phanh và khớp nối. Mômen phanh của động cơ: Mph= kph.Mt Trong đó : kph : Hệ số an toàn phanh .kph=1,75 [Trang 42-HDĐAMN] . Mt: Mômen trên trục phanh khi phanh . . => Mph= 1,75.7,935 =14 N.m Chọn phanh phanh điện từ dòng điện xoay chiều ký hiệu TKT-100 có các thông số kỹ thuật sau: D=100. Mt (max)=20 Nm. G=12(kg) Chọn khớp nối đàn hồi ký hiệuMYBL-4 -Khớp giữa động cơ và hộp giảm tốc: [M]x=230Nm. G=8(kg). J=0,055kGm2. 7.2- Kiểm tra quá tải hộp giảm tốc trong thời kỳ mở máy Mômen danh nghĩa của động cơ : . Trong đó : Nđc: Công suất động cơ cơ cấu nâng Nđc=3,5 (kw) nđc: Tốc độ của động cơ . nđc=905 (v/ph) Trị số cho phép của Mômen mà hộp giảm tốc truyền được: =1,6 : Bội suất của mômen mở máy phụ thuộc chế độ làm việc (Bảng 15-HDĐAMN ) Mômen mở máy trung bình của động cơ: Trong đó : Mômen mở máy max : Mômen mở máy min : Nhận xét :[M]gt > Mtb .Vậy hộp giảm tốc đảm bảo điều kiện quá tải khi khởi động . 7.3 Vận tốc và gia tốc thực tế khi nâng vật. Tốc độ quay thực tế của tang nâng chính Tốc độ thực tế của vật nâng: . Lực căng cáp cuốn lên tang khi nâng và hạ vật: Với u: số nhánh cáp cuốn lên tang.u=2. Mômen cản tĩnh trên trục động cơ khi nâng và hạ vật: Thời gian mở máy khi nâng và hạ vật với tải trọng nâng danh nghĩa: . GD2: Mômen tương đương của các khối lượng chuyển động quay và tịnh tiến quy về trục động cơ. Mt: Mômen cản tĩnh trên trục động cơ khi nâng hay hạ vật. Khi nâng Mt=Mtn, khi hạ Mt = Mth . d : Hệ số kể đến mômen quán tính của khối lượng các chi tiết quay chậm so với trục động cơ . d=1,2 [38-HDĐAMN]. GD2ro: Mômen vô lăng của rôto động cơ . GD2ro=4gJ*=4.9,81.0,5=19,62Nm2. GD2k: Mômen vô lăng của khớp nối , bánh phanh GD2k =4gJkn=4.9,81.0,55=21,58Nm2. Gia tốc mở máy khi nâng và hạ vật với tải trọng nâng danh nghĩa: . . Thời gian phanh với tải trọng danh nghĩa: . . . Bảng 4.1. Kết quả tính toán theo tải trọng nâng: Tải trọng nâng Qnc 0,75Qnc 0,5Qnc 0,25Qnc Không tải Lực căng cáp (kN) Khi nâng 0,656 0,492 0,984 0,164 0,025 Khi hạ 0,562 0,42 0,28 0,14 0,071 Momen cản tĩnh(Nm) Khi nâng 7 5,25 3,5 1,75 0,935 Khi hạ 3,8 2,85 1,9 0,95 0,428 Thời gian mở máy(s) Khi nâng 1,767 1,33 0,88 0,44 0,22 Khi hạ 1,52 1,14 0,76 0,38 0,19 Gia tốc (s) Khi nâng 0,113 0,085 0,056 0,03 0,105 Khi hạ 0,13 0,1 0,065 0,03 0,015 Thời gian phanh(s) Khi nâng 5,69 4,26 2,845 1,42 0,57 Khi hạ 11,72 8,81 5,86 2,93 0,926 8. Kiểm tra động cơ 8.1. Kiểm tra động cơ theo điều kiện quá tải : Mcảnmax (0,80,85)Mmax Trong đó : Mcảnmax: Mômen tải lớn nhất tác động lên đầu trục động cơ Mcảnmax=7 N.m Mmax : Mômen lớn nhất của động cơ có thể đạt được . Mmax=105 N.m (0,80,85)Mmax=8489,25 N.m > 7 Nm . Vậy điều kiện quá tải thoả mãn. 8.2. Kiểm tra động cơ theo điều kiện phát nhiệt - Kiểm theo mômen tương đương: Thời gian chuyển động ổn định: H1:Chiều cao nâng trung bình của vật.H1==5 (m) [Bảng 18- HDĐAMN] . Tổng thời gian chuyển động ổn định: Stođ=8tođ=8.1,875=15(s). Thời gian chuyển động không ổn định: Stm=1,767+1,52+1,33+1,14+0,88+0,76+0,44+0,38+0,22+0,19=8,627(s). Thời gian làm việc: tlv=Stođ+Stm=15+8,627=23,627(s). Thời gian dừng trong một chu kỳ: Thời gian một chu kỳ: tck =tlv+to=23,627+70,88=94,51(s). Số lần mở máy trong một giờ: . [42-HDĐAMN] . Trong đó : k : Số lần mở máy trong một chu kỳ . k=3 [n]m: Số lần mở máy cho phép trong 1 giờ. Mômen tương đương: Trong đó : Mti: Các mức mômen cản tĩnh ứng với các chế độ tải khác nhau (Bảng 3.1) : Hệ số kể đến sự suy giảm điều kiện làm mát khi mở máy và phanh o : Hệ số kể đến ảnh hưởng của điều kiện làm mát . o=0,9 [trang 20-HDĐAMN] ==0,95 Công suất tương đương: Vậy động cơ đảm bảo điều kiện phát nhiệt . - Kiểm tra theo chế độ làm việc tiêu chuẩn. . Ntđ: Công suất tương đương của chu kỳ Nt : Công suất tương ứng với tải trọng tĩnh khi dịch chuyển vật nâng danh nghĩa. k25: Hệ số quy đổi về CD=25%. K25=0,75 : Hệ số phụ thuộc tỷ số thời gian mở máy trung bình và thời gian làm việc của một chu kỳ . Lấy =0,1.Theo bảng 7-HDĐAMN ta có:=0,85 Ntd =0,75.0,85.1,17=0,745(kW) < N25 = 3,5(kW). Vậy động cơ đảm bảo chế độ làm việc tiêu chuẩn. chương 5 : thiết kế hệ thống căcáp dẫn hướng cho cabin I - Chọn phương án dẫn động: Sau khi thiết kế được vận thăng để đưa người xuống phục vụ thi công thì bài toán tiếp theo là phải thiết kế cho vận thăng phương án để cho vận thăng di chuyển lên xuống : ở đây có hai phương án dẫn hướng: Dẫn hướng cứng. Dẫn hướng mềm. 1- phương án dẫn hướng cứng: ở phương án này ta chọn dẫn hướng cho cabin là các thanh ray được làm từ thép chữ I. Đầu trên và đầu dưới được liên kết cứng với các dầm thép ở trên miệng giếng và dưới hầm dẫn nước bằng liên kết bulông. Trên cabin có lắp các bánh xe lăn để chạy trên ray. Như vậy với chiều cao giếng là 90m thi các thanh ray làm việc sẽ mất ổn định đồng thời chi phí cho việc lắp đặt và vận chuyển là rất tốn kém . Sau khi tra mìn xong thì các thanh ray không thể đưa lên trên được vì vậy trong quá trình nổ mìn sẽ làm co các thanh bị biến dạng gây nguy hiểm cho công nhân cũng như cản trở quá tình thi công. Do vậy phương án này là không khả thi, và phương án chọn là phương án dẫn hướng mềm tức là dẫn hướng cho vần thăng bằng cáp. 2- phương án dẫn hướng mềm: Phương án này có ưu điểm hơn phương án cứng ở chỗ : Sau khi tra thuốc nổ mìn xong thì có thể đưa được hết các thiết bị lên trên miệng giếng sau đó mới tiến hành nổ mìn. Nổ mìn xong lại đưa người xuống để tiếp tục thi công. Sơ đồ mắc cáp: Các puly đổi hướng cáp. đối trọng Dầm treo 4- Các puly đổi hướng cáp 5- Tời nâng 6- Cáp thép 7- Hố giếng Hình 10: Cấu tạo hệ thống cụm dầm đáy giếng Theo sơ đồ trên thì dưới đường hầm ngang dẫn nước bố trí một dầm thép để treo các puly mắc cáp dẫn hướng. Cấu tạo của dầm, hai đầu của dầm có các thanh phụ được nối với dầm chính bằng các khớp bản lề để sao cho khi thả xuống thì chúng cụp lại và khi làm việc thì chúng duỗi ra. II- Thiết kế hệ thống căng cáp dẫn hướng: 1- Tính đối trọng cần thiết để căng cáp dẫn hướng: Tang được thiết kế phải có lực kéo đảm bảo kéo được hệ thống dầm từ dưới hầm ngang lên khỏi miệng giếng. Cấu tạo của cụm dầm dưới miệng giếng: Gồm hai dầm chính dài 3,5m được làm từ các tấm thép dầy 15mm và 30mm được liên kết với nhau bằng các trục chế tạo sẵn. Khi tính ta coi như dầm chữ U khối lượng trên một mét dài m=41,9kg/m, Hai dầm chữ I chiều dài 1,7m được hàn với hai dầm chính bằng các mối hàn. Khối lượng trên một mét dài m=9,46kg/m. Bốn puly đổi hướng cáp khối lượng một chiếc 5kg. Vậy tổng khối lượng hệ thống dầm dưới đáy giếng: =41,9.2.3,5+9,46.2.1,7+4.5+10+4.2.41,9.1,5=860(kg) Khối lượng cáp: mcáp=281,7(Kg) Vậy lực kéo Pk mcáp+=281,7+860=1140(kg) Ta lấy Pk=1140(KG) cho dễ tính toán. Dựa theo công thức Ơle: = ef=e0,1.=1,16 Trong đó: S1: Lực kéo