Tải bản đầy đủ (.pdf) (59 trang)

Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.93 MB, 59 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
---  ---

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: CƠ KHÍ
CHUN NGÀNH: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

C
C

R
L
T.

DU

TÊN ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY NÂNG
MINI ĐIỀU KHIỂN TỪ XA
Giáo viên hướng dẫn
Giáo viên duyệt
Sinh viên thức hiện
Số thẻ sinh viên
Lớp
Sinh viên thức hiện
Số thẻ sinh viên
Lớp


: PGS. Trần Xuân Tùy
: TS. Võ Như Thành
: Võ Xuân Thái
: 101140250
: 14C1VA
: Phạm Hoàng Bảo
: 101140216
: 14C1VA

Đà Nẵng,12/2019


TÓM TẮT ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
“ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY NÂNG MINI ĐIỀU KHIỂN
TỪ XA ”

Họ và Tên
Lớp
Họ và Tên
Lớp
Khoa
Ngành

: Võ Xuân Thái
: 14C1VA
: Phạm Hoàng Bảo
: 14C1VA
: Cơ khí
: Cơng nghệ chế tạo máy
NỘI DUNG ĐỀ TÀI:


C
C

1. Nhu cầu thực tế của đề tài:
Trong phần lớn các nhà máy, xí nghiệp hiện nay vẫn cịn rất nhiều dây chuy ền lạc
hậu khiến công nhân vất vả đặc biệt là di chuyển các khối hàng nặng, các chi tiết
khối lượng lớn từ nơi này qua nơi khác hoặc nâng lên hạ xuống các chi tiết cần gia
công. Để có thể tăng năng suất cũng như giảm gánh nặng lên người cơng nhân,
nhóm chúng em nảy sinh ý tưởng thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ
xa qua giao tiếp sóng vơ tuyến. Máy sử dụng 2 xi lanh điện kèm cơ cấu nâng chữ
X để nâng chi tiết. Dưới thân máy được trang bị 4 bánh lắp động cơ để di chuyển
linh hoạt. Để tăng độ tiện dụng, máy còn được trang bị module điều khiển từ xa
phạm vi lên tới 100m.
2. Phạm vi nghiên cứu đề tài:
Trên cơ sở thiết kế tiến hành chế tạo máy thực tế.
3. Nội dung cơng việc:

R
L
T.

DU

• Phần lý thuyết tìm hiểu:
✓ Giới thiệu chung về để tài
✓ Tổng quan về máy
✓ Sơ đồ động toàn máy
✓ Cơ sở lý thuyết về điện
✓ Thiết kế, tính tốn, chọn các thơng số của máy.

✓ Lập quy trình chế tạo một chi tiết tiêu biểu.
• Phần mơ hình: Hồn thiện và đưa vào chạy thử nghiệm trong thực tế.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Khoa Cơ Khí

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ Và Tên
Võ Xn Thái

MSSV
101140250

Lớp
14C1VA

Khoa
Cơ Khí

Phạm Hồng Bảo

101140216


14C1VA

Cơ Khí

Ngành
Cơng Nghệ Chế Tạo
Máy
Cơng Nghệ Chế Tạo
Máy

1. Tên đề tài đồ án:
Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa
2. Đề tài thuộc diện: ☐Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

C
C

R
L
T.

3.1.Xi lanh điện : 12V- 3A
3.2.Ắc quy : 12V-4AH

DU

3.3.Tốc độ đẩy xi lanh : Max 8.1mm/s


3.4.Chiều dài xi lanh 480-780mm (hành trình 300mm)
3.5.Các số liệu được tính chọn theo yêu cầu thực tế.
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
4.1.CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
4.2.CHƯƠNG II: THIẾT KẾ KẾT CẤU, NGUYÊN LÝ CỦA MÁY
4.3.CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
5.1. Bản vẽ A0: 6 bản
5.2. Đồ thị: 0 bản
6. Họ tên người hướng dẫn: PGS. Trần Xuân Tùy
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
05/09/2019
8. Ngày hoàn thành đồ án:
05/12/2019
Đà Nẵng, ngày 05 tháng 12 năm 2019
Trưởng Bộ môn:

Người hướng dẫn:

PGS. Trần Xuân Tùy

PGS. Trần Xuân Tùy


LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây theo sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, cơng cuộc cơng
nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đang phát triển mạnh mẽ. Trước tình hình đó đã có
khá nhiều u cầu cấp bách và cũng là những thách thức được đặt ra cho giới trí thức.
Để tiếp tục dẫn dắt sự phát triển của đất nước ngày càng giàu mạnh, thì phải đầu tư
cho giáo dục, đào tạo thế hệ trẻ có đủ kiến thức để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao c ủa

xã hội. Đòi hỏi phải nâng cao chất lượng đào tạo, thì phải đưa các phương tiện dạy học
hiện đại vào trong giảng đường, trường học có như vậy thì trình độ con người ngày
càng cao đáp ứng được yêu cầu của xã hội. Để làm quen v ới cơng việc thiết kế, chế
tạo và tìm hiểu các về các loại linh kiện điện tử, chúng e m đ ã đ ư ợ c c á c Th ầ y
trong khoa Cơ Khí giao cho đề tài tốt nghiệp

“ Thiết kế, chế tạo máy nâng

C
C

mini điều khiển từ xa” nhằm củng cố về kiến thức trong quá trình th ực tế. Sau

R
L
T.

khi nhận được đề tài, với sự hướng dẫn của thầy giáo PGS. Trần Xuân Tùy cùng với
sự nỗ lực của bản thân, sự tìm tịi nghiên c ứu tài liệu đến nay đồ án c ủ a c h ú n g

DU

em về mặt cơ bản đã hồn thành. Trong q trình th ực hiện dù đã có gắng
nhưng do th ời gian cũng như trình đ ộ vẫn cịn hạn chế nên khơng th ể tránh
khỏi sai sót. Vậy em kính mong s ự chỉ bảo giúp đỡ và đóng góp ý ki ến của c á c
thầy cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn!

i



CAM ĐOAN

Tên đề tài

: “Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa”

GVHD

: PGS.Trần Xuân Tùy

SVTH

: Võ Xuân Thái

Lớp

: 14C1VA

MSSV

: 101140250

Địa chỉ

: 144/34 Nguyễn Lương Bằng, Liên Chiểu, Tp. Đà Nẵng

Điện thoại

: 0356227554


Email

: xuanthai96@gmail.com

Ngày nộp

: 05/12/2019

C
C

R
L
T.

DU

Lời cam kết: “ Tôi xin cam đoan đề tài tốt nghiệp này là cơng trình do nhóm của
chúng tơi gồm Phạm Hoàng Bảo và Võ Xuân Thái cùng nhau nghiên cứu thực hiện.
Chúng tôi không sao chép hoặc lấy ý tưởng của ai mà khơng được sự cho phép hoặc
trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ sự sai phạm nào, chúng tơi xin chịu hồn tồn
trách nhiệm.”

Sinh viên thực hiện

Võ Xuân Thái

ii



CAM ĐOAN

Tên đề tài

: Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa”

GVHD

: PGS. Trần Xuân Tùy

SVTH

: Phạm Hoàng Bảo

Lớp

: 14C1VA

MSSV

: 101140216

Địa chỉ

: 142/33 Âu Cơ, Liên Chiểu, Tp Đà Nẵng

Điện thoại

: 0984850095


Email

: baohoangpham95@gmail.com

Ngày nộp

: 05/12/2019

C
C

R
L
T.

DU

Lời cam kết: “ Tôi xin cam đoan đề tài tốt nghiệp này là cơng trình do nhóm của
chúng tơi gồm Phạm Hoàng Bảo và Võ Xuân Thái cùng nhau nghiên cứu thực hiện.
Chúng tôi không sao chép hoặc lấy ý tưởng của ai mà khơng được sự cho phép hoặc
trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ sự sai phạm nào, chúng tơi xin chịu hồn tồn
trách nhiệm.”

Sinh viên thực hiện

Phạm Hoàng Bảo

iii



Mục lục

LỜI NÓI ĐẦU
........................................................................................................... i
CAM ĐOAN ........................................................................................................................ii
CAM ĐOAN ...................................................................................................................... iii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI........................................................................ 1
1.1 Các loại máy nâng hạ:.................................................................................................. 1
1.1.1 Máy nâng kiểu cần:.................................................................................................... 1
1.1.2 Pa lăng: ........................................................................................................................ 3
1.1.3 Xe nâng: ...................................................................................................................... 7

C
C

1.2 Sử dụng điện năng trong nâng hạ và di chuyển. .....................................................10
1.2.1 Motor điện một chiều một pha DC: .......................................................................10

R
L
T.

1.2.2 Kết hợp hệ thống điều khiển từ xa trong việc nâng hạ và di chuyển: ...............11

DU

1.3 Ý nghĩa của đề tài:......................................................................................................11
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KẾT CẤU, NGUYÊN LÝ CỦA MÁY .............................12
2.1 Hệ thống nâng: ............................................................................................................12
2.1.1 Giới thiệu hệ thống nâng: .......................................................................................12

2.1.2 Phân loại các hệ thống nâng: .................................................................................12
2.2 Chọn vật liệu chế tạo kết cấu:....................................................................................14
2.3.1 Khái niệm và cấu tạo: ..............................................................................................18
2.3.2 Ưu điểm của xi lanh điện:.......................................................................................19
2.3.3 Nhược điểm của xi lanh điện: ................................................................................19
2.3.4 Một số ứng dụng của xi lanh điện: ........................................................................19
2.3.5 Các thông số cơ bản của xi lanh điện:...................................................................20
2.3.6 Tính chọn xi lanh điện: ...........................................................................................20
2.4 Thiết kế động học: ......................................................................................................21
2.4.1 Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế cho máy:............................................21
2.4.2 Sơ đồ động và nguyên lý làm việc: .......................................................................22

iv


2.4.3 Tính chọn kích thước máy từ xi lanh đã chọn:.....................................................24
2.4.4 Hộp giảm tốc cho hệ thống di chuyển:..................................................................25
2.4.5 Tính chọn hộp giảm tốc cho hệ thống di chuyển:................................................27
2.5 Hướng dẫn sử dụng:....................................................................................................29
2.6 Hướng dẫn bảo trì sửa chữa:.....................................................................................29
2.7 Một số hình ảnh trong quá trình chế tạo: .................................................................30
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN .................................................31
3.1 Mạch điều khiển qua sóng vơ tuyến: ........................................................................31
3.2 Nguồn điện:..................................................................................................................33
3.2.1 Cấu tạo Acquy:.........................................................................................................33

C
C

3.2.2 Nguyên lý hoạt động của acquy:............................................................................34


R
L
T.

3.2.3 Các thông số cơ bản của acquy: .............................................................................35
3.2.4 Tính chọn nguồn điện cho hệ thống: .....................................................................35

DU

3.3 Rơ le:.............................................................................................................................36
3.3.1 Cấu tạo, cách sử dụng rơ le ....................................................................................37
3.3.2 Nguyên lý hoạt động của rơ le: ..............................................................................38
3.4 Cơng tắc hành trình:....................................................................................................39
3.5 Sơ đồ mạch điện và ngun lý hoạt động: ...............................................................42
3.5.1 Sơ đồ mạch điện xi lanh: .......................................................................................42
3.5.2 Sơ đồ mạch điện hệ thống di chuyển: ...................................................................43
3.5.3 Nguyên lý làm việc:................................................................................................44
3.5.4 Mạch an toàn cho xi lanh:.......................................................................................45
3.6 Hướng dẫn bảo trì: ......................................................................................................47
KẾT LUẬN ........................................................................................................................48
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................49

v


Danh mục hình ảnh..................................................................................................... Trang
Hình 1.1 Máy nâng kiểu cần-cổng trục ............................................................................ 02
Hình 1.2 Pa lăng xích kéo tay ............................................................................................ 03
Hình 1.3 Pa lăng xích lắc tay ............................................................................................. 04

Hình 1.4 Pa lăng xích điện ................................................................................................. 04
Hình 1.5 Pa lăng cáp điện................................................................................................... 05
Hình 1.6 Xe nâng bằng tay................................................................................................. 07
Hình 1.7 Xe nâng bằng điện .............................................................................................. 08
Hình 1.8 Xe nâng bằng động cơ ........................................................................................ 09
Hình 1.9 Nguyên lý hoạt động của động cơ điện ............................................................ 10
Hình 2.1 Máy nâng trụ........................................................................................................ 12
Hình 2.2 Bàn nâng chữ X ................................................................................................... 13
Hình 2.3 Tính lực nâng ....................................................................................................... 13
Hình 2.4 Thép hộp 25x50................................................................................................... 15
Hình 2.5 Cấu tạo của xi lanh điện ..................................................................................... 18
Hình 2.6 Xi lanh điện sử dụng trong đề tài...................................................................... 20
Hình 2.7 Sơ đồ động hệ thống nâng.................................................................................. 22
Hình 2.8 Sơ đồ động hệ thống di chuyển ......................................................................... 23
Hình 2.9 Kích thước sơ bộ ................................................................................................. 24
Hình 2.10 Kích thước máy hồn chỉnh............................................................................. 25
Hình 2.11 Di chuyển của máy nâng .................................................................................. 25
Hình 2.12 Hộp giảm tốc ..................................................................................................... 26
Hình 2.13 Bánh xe 150mm ................................................................................................ 27
Hình 2.14 Kích thước giảm tốc ......................................................................................... 28
Hình 2.15 Một số hình ảnh trong quá trình chế tạo ........................................................ 30
Hình 3.1 Mạch điều khiển sử dụng sóng hồng ngoại ..................................................... 31
Hình 3.2 Mạch điều khiển sử dụng sóng vơ tuyến.......................................................... 32
Hình 3.3 Cấu tạo bên trong ắc quy.................................................................................... 33
Hình 3.4 Bình ắc quy 12V-4Ah......................................................................................... 36
Hình 3.5 Rơ le...................................................................................................................... 37
Hình 3.6 Cấu tạo rơ le......................................................................................................... 37
Hình 3.7 Nguyên lý hoạt động của rơ le .......................................................................... 38
Hình 3.8 Cơng tắc hành trình ............................................................................................. 39
Hình 3.9 Cơng tắc hành trình Omron ............................................................................... 40

Hình 3.10 Sơ đồ cấu tạo cơng tắc hành trình ................................................................... 40
Hình 3.11 Cơng tắc hành trình kiểu nút nhấn .................................................................. 41
Hình 3.12 Cơng tắc hành trình kiểu tế vi ......................................................................... 41
Hình 3.13 Cơng tắc hành trình kiểu địn .......................................................................... 42
Hình 3.14 Sơ đồ mạch điện xi lanh ................................................................................... 42
Hình 3.15 Sơ đồ mạch điện hệ thống di chuyển.............................................................. 43
Hình 3.16 Cấu tạo mosfet................................................................................................... 44
Hình 3.17 Sơ đồ mạch điện bảo vệ xi lanh ...................................................................... 46
Hình 3.18 Bình ắc quy 12V ............................................................................................... 47

C
C

R
L
T.

DU

vi


Danh mục bảng:........................................................................................................... Trang
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của thép 45 ...................................................................... 14
Bảng 2.2 Cơ tính của thép 45............................................................................................. 14
Bảng 2.3 Bảng so sánh thành phần hoá học của các mác thép cacbon thấp................ 16
Bảng 2.4 Bảng so sánh tính chất cơ lý.............................................................................. 17
Bảng 3.1 Thơng số điện áp, số vòng quay và momen xoắn cho ra của giảm tốc........ 28

C

C

R
L
T.

DU

vii


Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Các loại máy nâng hạ:
- Máy nâng chuyển là khoa học nghiên cứu việc cơ giới hóa q trình nâng
chuyển các vật nặng nhằm nâng cao năng suất lao động, giảm nhẹ sức lao động
cho con người. - Dựa vào đặc điểm của quá trình vận chuyển vật liệu,người ta
phần biệt 2 chủng loại chính:
+ Máy nâng (cịn gọi là máy trục): Đây là loại thiết bị mà quá trình làm việc lặp lại
có chu kỳ. Một chu kỳ cơng tác bao gồm thời gian có tải và thời gian chạy khơng.
+ Máy vận chuyển liên tục: ở loại thiết bị nầy, vật liệu được vận chuyển theo từng
dòng liên tục. - Với máy nâng người ta còn phân biệt:
+ Máy nâng đơn giản: Chỉ có một chuyển động cơng tác là nâng và hạ vật. Ví dụ
Các loại kích, Tời, palăng xích, vận thăng xây dựng...

C
C


+ Máy trục dạng cầu: Cầu trục, cổng trục. ở các loại thiết bị nầy, ngoài chuyển
động nâng hạ vật, cịn có các chuyển động tịnh tiến ngang và dọc để di chuyển vật
nâng đến vị trí u cầu. + Cần trục các loại: Q trình di chuyển vật nâng được
thực hiện nhờ cơ cấu quay cần hoặc thay đổi khẩu độ của cần.

R
L
T.

DU

1.1.1 Máy nâng kiểu cần:

Đặc điểm của máy nâng kiểu cần
Ưu điểm:






Máy nâng kiểu cầu có độ ổn định cao
Khơng phải dùng đối trọng để chống lật
Nhược điểm:
Chỉ nâng chuyển được vật trong vùng làm việc có dạng hình hộp chữ nhật
Phải khởi động và di chuyển cả thiết bị theo hướng dọc ray di chuyển nếu muốn
nâng chuyển vật có trọng lượng nhỏ theo hướng đó.
2. Máy nâng kiểu cần – Cần trục

Cầu trục là loại máy nâng có dạng một nhịp cầu bắt qua hai đường ray đặt trên

cao.
Cơng dụng:




Sử dụng để nâng chuyển hàng hoá và lắp ráp máy trong các nhà công nghiệp như
nhà kho, nhà xưởng, phân xưởng sản xuất.
Đối với cần trục có tải trọng nâng lớn vài trăm tấn được dùng để lắp ráp, sửa chữa
thiết bị trong các cơng trình thuỷ điện, nhiệt điện.
Cần trục được tính tốn thiết kế và lắp đặt ngay trong giai đoạn xây dựng cơng
trình để thuận lợi cho việc lắp đặt.
Phân loại cần trục:

SVTH: Võ Xuân Thái – Phạm Hoàng Bảo

GVHD: PGS. Trần Xuân Tùy

Trang | 1


Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa




Theo vào số dầm, được chia làm 2 loại : cầu trục 1 dầm và cầu trục 2 dầm
Theo cách bố trí cơ cấu di chuyển, chia 2 loại : cầu trục dẫn động chung và cầu
trục dẫn động riêng
Theo cách tựa của cầu trục trên ray, chia 2 loại : cầu trục đỡ trên ray và cầu trục

treo trên ray
Máy nâng kiểu cần – Cổng trục và bán cổng trục

C
C

R
L
T.

DU

Hình 1.1 Máy nâng kiểu cần – Cổng trục
Cổng trục là loại máy nâng có dạng cổng, có thể di chuyển được trên hai đường
ray đặt trên mặt đất hoặc lắp đặt cố định.
Công dụng:
– Cổng trục thường được dùng để cơ giới hố cơng tác xếp dỡ tại các kho bãi vật
liệu xây dựng và các bãi đúc các cấu kiện bê tông
– Sử dụng để lắp ráp cấu kiện và thiết bị trong các cơng trình thuỷ điện, nhiệt
điện.
– Cổng trục cố định được dùng để nâng hạ đóng mở các cửa van trong các cơng
trình thuỷ lợi, thuỷ điện.
– Thường được sử dụng để thay thế cho cẩu trục trong trường hợp nhà xưởng đã
có sẵn, việc lắp đặt ray và cầu trục trong nhà xưởng gặp nhiều khó khăn.
Bán cổng trục có cấu tạo như cổng trục nhưng chỉ có một đầu giàn thép lắp chân
cổng, đầu kia đặt trên cao như cầu trục.

SVTH: Võ Xuân Thái – Phạm Hoàng Bảo

GVHD: PGS. Trần Xuân Tùy


Trang | 2


Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa

1.1.2 Pa lăng:
Pa lăng là sản phẩm để kéo các vật , bao gồm dây ( cáp hoặc xích ) vắt qua các
puli như 1 chiếc dòng dọc giúp con người nâng hạ các vật nặng một cách đơn giản và
nhẹ nhạng hơn.
Pa lăng được sử dụng trong các lĩnh vực sản xuất thi công trong xưởng, khai thác
mỏ, nông nghiệp, điện lực, xây dựng cũng như việc lắp đặt máy móc, bốc dỡ hàng,
nâng hạ hang trong các nhà ga, bến tàu, kho bãi. Ngoài ra, Pa lăng cịn được dùng để
hỗ trợ sửa chữa máy móc thiết bị.
Trên thị trường hiện nay có các loại pa lăng hiện hành như:
- Pa lăng xích kéo tay :
Đây là loại pa lăng được sử dụng phổ biến nhất bởi các tính năng tuyệt vời của
sản phẩm như :
+ Tính cơ động . Có thể dùng ở bất cứ nơi nào vì sản phẩm này sử dụng sức người
để kéo dây xích
+ Tải trọng nâng lớn : từ 1 - 30 tấn với chiều dài dây xích từ 3 - 15 mét
+ Đa dạng về chủng loại để khách hàng lựa chon và có nhiều mức giá khác nhau
như

C
C

R
L
T.


DU

Hình 1.2 Pa lăng xích lắc tay
Pa lăng xích kéo tay Nitto , Vital , Desan .....
- Pa lăng xích lắc tay :
Sản phẩm này tương tự như pa lăng xích kéo tay nhưng người sử dụng khơng phải
kéo dây xích mà chỉ sử dụng 1 cơ cấu lắc tay đơn giản và nhẹ nhàng hơn rất nhiều

SVTH: Võ Xuân Thái – Phạm Hoàng Bảo

GVHD: PGS. Trần Xuân Tùy

Trang | 3


Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa

C
C

R
L
T.

Hình 1.3 Pa lăng xích lắc tay

- Pa lăng xích điện
+ Là loại pa lăng cuốn nhả bằng xích thông qua hệ thống truyền lực động cơ điện
và hộp giảm tốc , Puly dạng bánh xích có chức năng kẹp chặt sợi xích theo 1 chiều

nhất định và cuốn nhả xích vào 1 túi đựng xích. Loại Pa lăng xích điện có 2 loại là có
con chạy di chuyển trên dầm chữ I và loại cố định. Loại pa lăng xích điện được sử
dụng chủ yếu trong các nhà kho , nhà xưởng , những nơi làm việc cố định.

DU

Hình 1.4 Pa lăng xích điện
SVTH: Võ Xn Thái – Phạm Hoàng Bảo

GVHD: PGS. Trần Xuân Tùy

Trang | 4


Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa

- Pa lăng cáp điện
Loại này có cấu tạo và hoạt động tương tự như Pa lăng xích điện nhưng khơng sử
dụng dây xích mà thay bằng dây cáp và có tang cuốn cáp tương tự như tời kéo mặt đất.
Đây là loại pa lăng tương đối phổ biến dùng động cơ điện và có hộp giảm tốc để
cuốn nhả cáp thơng qua hệ thống Puly và móc cẩu.

C
C

R
L
T.

DU


Hình 1.5 Pa lăng cáp điện
Để đảm bảo sử dụng pa lăng an tồn hiệu quả cần chú ý:
1. Phán đốn trọng lượng của vật tải và chắc chắn rằng trọng lượng vật tải không
vượt quá giới hạn tải của Palăng xích. Tuyệt đối khơng để Palăng bị q tải trong bất
kỳ trường hợp nào.
2. Kiểm tra kỹ các bộ phận và thiết bị của Palăng, như móc, xích tải, các thiết bị
phanh…., và việc bôi trơn dầu cho Palăng. Palăng xích chỉ được đưa vào vận hành khi
Palăng ở trong tình trạng hoạt động tốt.
3. Trước khi nâng, kiểm tra các móc của Palăng xem liệu chúng đã được gắn một
cách an tồn hay chưa. Tuyệt đối khơng được phép để móc bị nghiêng so với dây tải ở
phần đầu móc. Để hiệu suất của Palăng được tốt nhất, xích tải nên được giữ ở p hương
thẳng đứng, không bị xoắn để tránh xích bị rối hoặc bị quấn vào nhau.
4. Trong quá trình vận hành, người điều khiển Palăng nên đứng thẳng so với đĩa
xích. Để nâng vật tải, kéo xích tay để cho đĩa xích quay theo chiều kim đồng hồ. Khi
kéo xích tay theo chiều ngược lại, các đĩa xích sẽ được tách ra từ đĩa phanh, đĩa ma sát
bị hãm lại bằng chốt sẽ được nhả ra, và vật tải sẽ được từ từ hạ xuống. Khơng đứng
kéo xích ở vị trí lệch so với đĩa xích để tránh hiện tượng xích bị rối hoặc bị quấn vào
nhau.
5. Vật tải nên được nâng lên cách mặt đất vài cm sau đó dừng lại để kiểm tra xem
vật tải đã ở vị trí cân bằng chưa, và nếu Palăng có sử dụng dây treo thì dây treo đó đã
SVTH: Võ Xn Thái – Phạm Hồng Bảo

GVHD: PGS. Trần Xuân Tùy

Trang | 5


Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa


buộc chắc chắn chưa, vật tải hoặc dây treo đã được đặt ở đúng vị trí chưa; và kiểm tra
lại hệ thống phanh trước khi tiếp tục nâng vật tải.
6. Vì mục tiêu an tồn cho người sử dụng, tuyệt đối không được đi qua hoặc làm
việc dưới vật tải đang nâng lên.
7. Trong khi nâng hoặc hạ vật tải, kéo tay xích đều đặn để tránh tình trạng xích bị
giật hoặc xoắn xích.
8. Dừng hoạt động ngay lập tức nếu xích khơng thể kéo thêm được nữa. Tiến hành
kiểm tra các trường hợp có thể xảy ra như sau:
(1) Nếu có vật gì bị mắc vào vật tải.
(2) Các bộ phận của Palăng gặp trục trặc.
(3) Trọng lượng vật tải vượt quá sức tải của Palăng.
Cơ bản cần biết về pa lăng:
Cáp dùng trong pa lăng
- Chọn cáp theo tiêu chuẩn:
+ Cáp có cấu tạo phù hợp với tính năng sử dụng của nó
+ Cáp phải đủ chiều dài cần thiết. Đối với cáp dùng để buộc thì phải đảm bảo góc
giữa các nhánh cáp khơng lớn hơn 90 0 .
+ Cáp sử dụng phải có khả năng chịu lực phù hợp với lực tác dụng lên cáp.
- Loại bỏ cáp:
Sau một thời gian sử dụng cáp sẽ bị mịn do ma sát, rỉ và có thể bị đứt gẫy các sợi
do cuốn vào tang và qua ròng rọc. Hiện tượng này sẽ phát triển dần dần đế n một lúc
nào đó mới bị đứt hồn tồn. Do đó thường xuyên tiến hành kiểm tra để loại bỏ những
cáp khơng đủ điều kiện an tồn.
Xích dùng trong Pa lăng:

C
C

R
L

T.

DU

- Chọn xích: Xích được sử dụng phải có khả năng chịu lực phù hợp với lực tác
dụng lên xích.
- Loại bỏ xích: Khi mắt xích đã mịn q 10% kích thước ban đầu thì ngừng sử
dụng và loại bỏ ngay.
Tang và ròng rọc trong hệ thống pa lăng
- Tang: Được dùng để cuộn cáp hay cuộn xích. Yêu cầu phải đảm bảo các yêu cầu
sau:
+ Đảm bảo đường kính theo yêu cầu.
+ Cấu tạo tang phải đảm bảo với yêu cầu làm việc.
+ Tang phải được loại bỏ khi rạn nứt.
- Ròng rọc : Được dùng để thay đổi hướng chuyển động của cáp hay xích để làm
lợi về lực tốc độ.
Yêu cầu cầu của ròng rọc:
+ Phải đảm bảo đường kính puli theo yêu cầu.
+ Cấu tạo phù hợp với chế độ làm việc
+ Ròng rọc phải bị loại bỏ khi rạn nứt hoặc mòn sâu quá 0.5mm đường kính dây
cáp.
Phanh dùng trong Pa lăng
- Tác dụng của phanh là dừng chuyển động của một số cơ cấu nào đó hoặc thay
đổi tốc độ của cơ cấu đó.
SVTH: Võ Xuân Thái – Phạm Hoàng Bảo

GVHD: PGS. Trần Xuân Tùy

Trang | 6



Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa

- Chọn phanh: Tính tốn và chọn phanh theo yêu cầu.
- Loại bỏ má phanh:
+ Khi má phanh mòn khơng đều, má phanh mịn đến đỉnh vít giữ má phanh,
phanh có hiện tượng rạn nứt thì cần phải loại bỏ và thay mới.
+ Khi phanh làm việc má phanh chỉ tiếp xúc với bánh một góc nhỏ hơn 80 % góc
quy định.
+ Khi báng phanh bị mịn q 30 % chiều dày trở lên, độ dày của má phanh mịn
q 50%.
- Loại bỏ phanh đai:
+ Khi có vết nứt ở trên đai phanh, khi độ hở giữa đai phanh và bánh phanh nhỏ
hơn 2mm hoặc lớn hơn 4mm.
+ Khi bánh phanh bị mòn quá 30% chiều dày ban đầu của bánh phanh
+ Khai đai phanh bị mòn quá 50% chiều sâu ban đầu.
+ Khi phanh làm việc với bánh phanh và đai phanh chỉ tiếp xúc với nhau 1 góc
nhỏ hơn 80% góc tính tốn.
+ Khi bánh phanh và đai phanh mịn khơng dần đều.
Trên đây là u cầu đối xích, cáp, tang, rịng rọc và phanh, các bạn tham khảo nhé.
Đồng thời nên thường xuyên kiểm tra và bảo dưỡng pa lăng để tăng tuổi thọ của pa
lăng và đạt hiệu quả cao trong công việc.
1.1.3 Xe nâng:

C
C

R
L
T.


Xe nâng hạ là một loại xe dùng để nâng, hạ và di chuyển hàng hóa. Có 3 loại xe
nâng đó là: xe nâng bằng tay, xe nâng bằng điện và xe nâng bằng động cơ.

DU

1. Xe nâng hạ bằng tay

Xe nâng hạ bằng tay là loại xe nâng hoạt động thủ cơng (bằng tay). Xe nâng bằng
tay có: xe nâng tay, xe đẩy tay hoặc có thể vừa di chuyển hàng hóa vừa nâng hàng hóa
lên cao bao gồm các loại xe nâng tay cao.

Hình 1.6 Xe nâng bằng tay

SVTH: Võ Xuân Thái – Phạm Hoàng Bảo

GVHD: PGS. Trần Xuân Tùy

Trang | 7


Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa

Tải trọng nâng và chiều cao nâng cho loại xe nâng bằng tay này đều rơ i vào loại
nhẹ và đơn giản, từ 500 kg-1000 kg cho loại vừa di chuyển vừa nâng lên cao, hoặc
2500 kg cho loại chỉ di chuyển chứ không nâng lên cao.
– Phân loại: Là loại xe nâng (thiết bị nâng hạ đơn) giản nhất, giá thành rẻ nhất.
Được chia làm 2 loại: xe nâng tay thấp và xe nâng tay cao
+ Xe nâng tay thấp có chiều cao nâng tối đa khoảng 200m, chủ yếu là nâng pallet
chứa hàng có khối lượng từ 2 tấn 5 đến 5 tấn.

+ Xe nâng tay cao có thể nâng cao tối đa tới 3.5m, tải trong nâng từ 400kg-2 tấn 5.
Có loại có mặt bàn và có loại có càng để nâng pallet. Xe nâng tay cao thường dùng để
nâng di chuyển hành hóa trong kho hoặc xếp lên oto, container,.. Xe nâng mặt bàn có
thể dùng nâng cây cảnh, module máy…Càng nâng pallet có độ dịch chuyển nên dễ
dàng nâng được pallet có kích thước khác nhau. Tuy nhiên xe nâng tay cao chỉ sử
dụng được pallet một mặt và khơng có thanh giằng.
2. Xe nâng hạ bằng điện

C
C

Xe nâng hạ bằng điện còn được gọi là xe nâng tự động, đây là loại xe nâng dùng
ắc quy hoặc cắm điện để thay cho sức người để di chuyển hàng và nâng hàng. Có 2
loại xe nâng bằng điện:

R
L
T.

DU

Hình 1.7 Xe nâng bằng điện

SVTH: Võ Xuân Thái – Phạm Hoàng Bảo

GVHD: PGS. Trần Xuân Tùy

Trang | 8



Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa

+ Xe nâng điện tự động hoàn toàn: dùng điện để nâng và di chuyển. Dịng điện sử
dụng có thể là dòng điện AC hoặc DC tùy theo nhu cầu của khách hàng. Xe nâng điện
có bình điện làm đối trọng nên có thể dùng được các loại Pallet. Xe nâng bán tự động
thì kết hợp cả 2 phương thức là dùng điện để nâng hạ và dùng tay để di chuyển.
+ Xe nâng bán tự động: cũng tương tự như xe nâng cao, càng có thể dịch chuyển
cho phù hợp với kích thước pallet và khơng dùng được cho pallet 2 mặt và có thanh
giằng ở dưới. Đặc biệt với những xe bán tự động có chiều cao nâng 4m5 trở lên
thường có kiểu dáng chân khuỳnh nên có thể dùng được pallet 2 mặt và có thanh giằng
vì chân khuỳnh có diện tích rất lớn nên pallet có thể lọt vào trong.
3. Xe nâng hạ bằng động cơ
Xe nâng hạ bằng động cơ là loại xe nâng dùng động cơ đốt trong để thực hiện việc
di chuyển và nâng hạ.

C
C

R
L
T.

DU

Hình 1.8 Xe nâng bằng động cơ
Thơng thường khi sử dụng loại xe này, người ta phải sử dụng nâng dỡ và di
chuyển hàng hóa với khối lượng lớn, tần suất cao mà các loại xe khác không thể đáp
ứng được.
Cấu tạo của xe chủ yếu bao gồm có động cơ chạy bằng nhiên liệu xăn g, dầu diesel
hoặc gas, khung gầm và lốp xe như cấu tạo xe ơ tơ, ngồi ra cịn có thêm hệ thống thủy

lực để nâng hàng hóa. Tải trọng của loại xe nâng bằng động cơ xuất phát có thể từ 1
tấn lên đến hàng chục tấn.
Thông thường các loại xe nâng từ 5 tấn trở xuống dùng đại trà trong các nhà máy
xí nghiệp, các loại xe có tải trọng từ 10 tấn trở lên dùng ở các cảng biển phục vụ cho
việc nâng hạ container có trọng tải lớn.

SVTH: Võ Xuân Thái – Phạm Hoàng Bảo

GVHD: PGS. Trần Xuân Tùy

Trang | 9


Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa

- Ở các xí nghiệp hiện nay,việc nâng hạ và di chuyển hàng hóa, các chi tiết có khối
lượng lớn hầu hết đều sử dụng xe nâng. Tuy nhiên, hạn chế của xe nâng là phải có
người ngồi lên lái và không thể đi vào những nơi chật hẹp được. Để giải quyết về vấn
đề di chuyển nơi chật hẹp, họ đã phát triển các mẫu xe nâng mini sử dụng bằng tay và
có bánh di chuyển.
Tuy nhiên, người công nhân vẫn phải nâng vật và đẩy đi bằng tay mất thời gian
làm giảm năng suất lao động.
1.2 Sử dụng điện năng trong nâng hạ và di chuyển.
1.2.1 Motor điện một chiều một pha DC:
Nguyên lý hoạt động:
Stato của động cơ điện 1 chiều thường là 1 hay nhiều cặp nam châm vĩnh cửu, hay
nam châm điện, rotor có các cuộn dây quấn và được nối với nguồn điện một chiều,
một phần quan trọng khác của động cơ điện 1 chiều là bộ phận chỉnh lưu, nó có nhi ệm

C

C

vụ là đổi chiều dòng điện trong khi chuyển động quay của rotor là liên tục. Thông

R
L
T.

thường bộ phận này gồm có một bộ cổ góp và một bộ chổi than tiếp xúc với cổ góp.

DU

Hình 1.3 Ngun lý hoạt động
Nếu trục của một động cơ điện một chiều được kéo bằng 1 lực ngoài, động cơ sẽ
hoạt động như một máy phát điện một chiều, và tạo ra một sức điện động cảm ứng
Electromotive force (EMF). Khi vận hành bình thường, rotor khi quay sẽ phát ra một
điện áp gọi là sức phản điện động counter-EMF (CEMF) hoặc sức điện độngđối
kháng, vì nó đối kháng lại điện áp bên ngoài đặt vào động cơ. Sức điện động này
tương tự như sức điện động phát ra khi động cơ được sử dụng như một máy phát điện
(như lúc ta nối một điện trở tải vào đầu ra của động cơ, và kéo trục động cơ bằng một
ngẫu lực bên ngoài). Như vậy điện áp đặt trên động cơ bao gồm 2 thành phần: sức
phản điện động, và điện áp giáng tạo ra do điện trở nội của các cuộn dây phần ứng.
SVTH: Võ Xuân Thái – Phạm Hoàng Bảo

GVHD: PGS. Trần Xuân Tùy

Trang | 10


Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa


1.2.2 Kết hợp hệ thống điều khiển từ xa trong việc nâng hạ và di chuyển:
Máy sử dụng 2 xi lanh điện kèm cơ cấu nâng chữ X để nâng chi tiết. Dưới thân
máy được trang bị 4 bánh lắp động cơ để di chuyển linh hoạt. Để tăng độ tiện dụng,
máy còn được trang bị module điều khiển từ xa phạm vi lên tới 100m.
1.3 Ý nghĩa của đề tài:
Công dụng: Máy nâng hạ trong đề tài được chế tạo ra để nâng hạ các bộ phận máy,
chi tiết máy có thể điều chỉnh ở nhiều độ cao giúp thợ máy có thể sửa chữa một cách
dễ dàng. Module điều khiển từ xa kết hợp với động cơ gắn giảm tốc cùng bánh xe ở
dưới giúp máy nâng có thể di chuyển linh hoạt, khơng bị bó buộc trong phạm vi đặt
máy. Tổng thể máy khá nhỏ nên phù hợp để di chuyển linh hoạt trong các phân xưởng,
module điều khiển từ xa giảm thiểu dây nối tránh các sự cố xảy ra trong quá trình nâng

C
C

hạ và di chuyển.

R
L
T.

DU

SVTH: Võ Xuân Thái – Phạm Hoàng Bảo

GVHD: PGS. Trần Xuân Tùy

Trang | 11



Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KẾT CẤU, NGUYÊN LÝ CỦA MÁY

2.1 Hệ thống nâng:
2.1.1 Giới thiệu hệ thống nâng:
Hệ thống nâng là phần quan trọng nhất trong máy nâng. Nó giúp chuyển phần điện
năng từ motor trên xi lanh sang cơ năng để nâng vật.
2.1.2 Phân loại các hệ thống nâng:
Tùy theo trọng lượng và các trường hợp khác nhau sẽ sử dụng các hệ thống khác
nhau:
Hệ thống nâng trụ:
Sử dụng xi lanh nâng theo phương thẳng đứng, khi đó lực nâng của xi lanh tối
thiểu phải tương đương với vật nâng.

C
C

R
L
T.

DU

Hình 2.1 Máy nâng trụ
Cơng thức nâng sẽ là: F ≥ Mg.
Ưu điểm của hệ thống này là có thể tận dụng tối đa hiệu suất của xi lanh. Lực đẩy
của nó ra sao có thể nâng được trọng lượng chừng đó.
Nhược điểm là cồng kềnh, khơng thể nào gấp gọn được do phần xi lanh thừa nên

sẽ không thích hợp với những nơi chật hẹp cần di chuyển trong phân xưởng nhà máy.
SVTH: Võ Xuân Thái – Phạm Hoàng Bảo

GVHD: PGS. Trần Xuân Tùy

Trang | 12


Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa

Hệ thống nâng chữ X:
Ở hệ thống này, xi lanh và mặt nâng sẽ tạo một góc α, góc này sẽ thay đổi mỗi khi
bàn nâng nâng lên hay hạ xuống. Lực nâng lớn nhất cần có khi α đạt góc nhỏ nhất.

C
C

R
L
T.

DU

Hình 2.2 Bàn nâng chữ X

Cơng thức nâng sẽ là: F ≥ Mg/sin(α)
VD: Khi gấp gọn α = 11⁰, để nâng vật khoảng 300kg thì lực nâng ban đầu cần thiết
là 1573kg.

Hình 2.3 Tính lực nâng

Ưu điểm của hệ thống này là có thể gấp gọn phù hợp với các phân xưởng với cự ly
chật hẹp, linh hoạt điều chỉnh nhiều độ cao khác nhau để phù hợp với nhiều trường
hợp sử dụng.
SVTH: Võ Xuân Thái – Phạm Hoàng Bảo

GVHD: PGS. Trần Xuân Tùy

Trang | 13


Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa

Nhược điểm là lực ban đầu phải sử dụng là khá lớn.
Tuy nhiên, trong phân xưởng hiện nay sử dụng hệ thống này là rất hợp lý.
2.2 Chọn vật liệu chế tạo kết cấu:
Máy nâng là tổ hợp của nhiều chi tiết mà trong đó mỗi chi tiết có chức năng và
điều kiện làm việc không giống nhau. Do đó phải căn cứ vào yêu cầu kĩ thuật của từng
chi tiết để lựa chọn vật liệu chế tạo cơ bản sao cho hợp lý. Vừa phải đảm bảo chất
lượng năng suất và giá thành chế tạo kết cấu. Nói cách khác là vật liệu phải đảm bảo
đồng thời 2 chỉ tiêu kinh tế và kĩ thuật.
+ Đối với phần trục, then do là việc trong điều kiện chịu mài mòn lớn nên yêu cầu
độ cứng cao và khản năng chịu mài mịn tốt. Vì vậy u cầu vật liệu chế tạo phải là
thép có độ cứng cao và chịu mài mịn tốt, có tính kinh tế cũng như tính sẵn có trên thị

C
C

trường ta chọn thép 45 để chế tạo

R

L
T.

Bảng 2.1 thành phần hóa học của thép 45
Mác thép

45

C

Si

Mn

P≤

DU

0,42-

0,17-

0,50-

0,50

0,37

0,80


S≤

Cr

Ni

Thành

Cu

Phần
Khác

0,035 0,04

≤0,25 ≤0,25

≤0,25

-

Bảng 2.2 cơ tính của thép 45
Cơ tính, 

Trạng
Mác
thép

Độ cứng (HBS)


thái
nhiệt

b/MPa

st/Mpa  %

, % ak/J*cm-2

luyện
45

Thường

598

353

16

40

49

Cáng
nóng

Ủ hoặc rấm
ở nhiệt độ
cao


229

197

hố

SVTH: Võ Xuân Thái – Phạm Hoàng Bảo

GVHD: PGS. Trần Xuân Tùy

Trang | 14


Thiết kế và chế tạo máy nâng mini điều khiển từ xa

+ Đối với các bộ phận khác như: Cụm khung đế, cụm bàn máy có nhiệm vụ đỡ
cụm thân máy và một số chi tiết nhỏ khác làm việc trong điều kiện ít bị mài mịn nên
u chỉ cần chọn vật liệu là thép cacbon thấp cũng đảm bảo, mặt khác dùng thép
cacbon thấp giá thành rẻ hơn các loại thép khác, do dễ chế tạo, tính cơng nghệ tốt, và
đặc biệt là tính hàn rất tốt. So sánh về giá thành và tính sẵn có trên thị trường ta chọn
thép CT3.

C
C

R
L
T.


DU

Hình 2.4 Thép hộp 25x50

SVTH: Võ Xuân Thái – Phạm Hoàng Bảo

GVHD: PGS. Trần Xuân Tùy

Trang | 15


×