Cầu trục và cần trục thông dụng

Chương 7- CẦU TRỤC VÀ CẦN TRỤC THÔNG DỤNG - Các cơ cấu của cầu trục đảm bảo 3 chuyển động: + Nâng hạ vật phẩm; + Di chuyển xe con; + Di chuyển cả cầu trục. 1.2. Đặc điểm chung về cầu trục - Tải trọng nâng: Q = 1  500 tấn; - Khẩu độ: Lmax = 32m; - Chiều cao nâng: Hmax = 16m; - Vận tốc nâng vật: Vn = 2  40 m/min; - Vận tốc di chuyển xe con: Vxmax = 60m/min; - Vận tốc di chuyển cầu trục: Vcmax =120m/min. Cầu trục có Q > 10 tấn thường được trang bị hai hoặc ba cơ cấu nâng, gồm một cơ cấu nâng chính và một hoặc hai cơ cấu nâng phụ, được kí hiệu: 15/3 t; 20/5 t; 150/20/5 t;… - Cầu trục có phạm vi hoạt động khá rộng, lại được bố trí trên cao không chiếm chỗ mặt bằng nên được sử dụng rất rộng rãi trong các nhà máy, phân xưởng, nhà kho để nâng hạ hàng hoá với lưu lượng lớn. 1.3. Phân loại cầu trục * Theo phương thức dẫn động của cơ cấu nâng: - Cầu trục dẫn động bằng tay; - Cầu trục dẫn động bằng động cơ điện. * Theo kết cấu của dầm: - Cầu trục dầm đơn; - Cầu trục dầm kép; - Cầu trục dầm hộp; - Cầu trục dầm dàn. * Theo cách mang tải: - Cầu trục móc; - Cầu trục gầu ngoạm; - Cầu trục nam châm điện (cầu trục điện từ). * Theo công dụng: + Cầu trục có công dụng chung; + Cầu trục chuyên dùng. * Theo cách tựa của dầm cầu lăn lên đường ray di chuyển: + Cầu trục tựa; + Cầu trục treo. * Theo cách bố trí bộ phận điều khiển, cầu trục đựoc phân thành: + Cầu trục điều khiển trên ca bin; + Cầu trục điều khiển dưới đất. * Theo cách bố trí cơ cấu di chuyển, cầu trục đựoc phân thành: + Cầu trục dẫn động chung; + Cầu trục dẫn động riêng. * Theo dạng xe con: + Cầu trục dùng xe con; + Cầu trục dùng palăng điện. Trong điều kiện cùng thông số Q, L, dầm kép kiểu hộp có khối lượng lớn hơn, nhưng kết cấu đơn giản hơn và có độ cứng vững cao hơn (trong mặt phẳng đứng), độ bền cao hơn, tuy giá thành cao hơn so với dầm kiểu dàn. Vì vậy nó vẫn được dùng phổ biến hơn. 3.1. Phương án a: Dẫn động tập trung, truyền động hở, trục truyền quay với vận tốc trung bình. * Ưu điểm: kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, kích thước và trọng lượng trục truyền không lớn lắm; * Nhược điểm: khó bảo dưỡng, hiệu suất thấp, kém an toàn; * Phạm vi sử dụng: dùng cho cầu trục tải nhỏ, vận tốc thấp. 3.2. Phương án b: Dẫn động tập trung, truyền động kín, trục truyền quay với vận tốc thấp. * Ưu điểm: kết cấu khá đơn giản, dễ bảo dưỡng, hiệu suất tương đối cao, tuổi thọ khá cao; * Nhược điểm: Mômen trục truyền lớn, kích thước và trọng lượng trục lớn; * Phạm vi sử dụng: dùng cho cầu trục tải không lớn lắm, Q  10t, khẩu độ nhỏ L  10 m. 3.3. Phương án c: Dẫn động tập trung, truyền động kín, trục truyền quay với vận tốc cao. * Ưu điểm: kích thước và trọng lượng trục nhỏ gọn, hiệu suất tương đối cao; * Nhược điểm: phải đề phòng rung động cho cơ cấu, phải chế tạo hai hộp giảm tốc giống nhau; * Phạm vi sử dụng: dùng cho cầu trục tải nhỏ, khẩu độ lớn. 3.4. Phương án d: Dẫn động độc lập, truyền động kín, không dùng trục truyền. * Ưu điểm: kích thước và trọng lượng trục nhỏ gọn, đặc biệt đối với tải lớn, khẩu độ lớn; * Nhược điểm: kết cấu phức tạp, chế tạo, lắp ghép, vận hành đòi hỏi độ chính xác cao, kể cả phần cơ và điện, nhằm đảm bảo các bánh xe lăn đồng tốc; * Phạm vi sử dụng: dùng cho cầu trục có khẩu độ và tải nâng lớn.  Các phương án bố trí cơ cấu di chuyển xe con: Cần trục cột quay có cấu tạo rất đa dạng nhưng có đặc điểm chung như sau: + Trục quay là một thanh đứng của kết cấu kim loại tựa trên hai ổ quay trong đó ổ trên bao giờ cũng có lực ngang còn ổ dưới bao giờ cũng có lực dọc. Góc quay của cần trục (cũng là góc quay của dàn và của cơ cấu nâng) không vượt quá 360o; + Cần trục cột quay có thể không có cơ cấu thay đổi tầm với hoặc thay đổi tầm với theo cách di chuyển vị trí palăng nâng vật, hoặc thay đổi góc nghiêng của cần nâng. 2. Cần trục cột quay + Nội dung của bài toán tính dàn cột quay là xác định các ứng lực và mômen lớn nhất xuất hiện trong các thanh của dàn khi cần trục làm việc (ở các góc quay của cột và vị trí của cơ cấu nâng) và chọn tiết diện các thanh theo sức bền. Ở đây thường giải bài toàn theo phương pháp hoạ đồ. Ứng suất trên cột đứng và đầu cột dưới. 3. Cần trục cột cố định Cần trục cột cố định cũng có cấu tạo rất đa dạng, nhưng có những đặc điểm sau: + Dàn kết cấu kim loại tựa vào hai ổ quay bố trí trên một cột cố định vào bệ máy, ổ dưới chỉ chịu lực ngang, ổ trên vừa chịu lực ngang vừa chịu lực dọc; + Cần trục cột cố định có thể không bố trí cơ cấu thay đổi tầm với, hoặc có bố trí cơ cấu thay đổi tầm với theo phương án di chuyển palăng nâng (xe lăn) dọc theo dàn vuông góc với cột cố định; + Trong quá trình làm việc dàn có thể quay hết vòng 360o quanh cột cố định; mômen do tải trọng gây ra ở vị trí lớn nhất (amax) có thể lên tới MQ = Q.amax = 25 t.m, tải trọng nâng có thể lên tới 250 t. + Để giảm lực uốn gây ra cho cột và mômen lật đối với bệ móng, dàn thường làm thành hai cánh, một cánh bố trí palăng nâng còn một cánh bố trí đối trọng, ca bin.